KR101000044B1 - 성능을 개선한 간섭신호 제거방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중계기에 설치되는 디지털방식의 간섭신호 제거장치에 관한 것으로, A/D변환기(100)가 외부로부터 입력되는 아날로그 통신신호를 디지털 통신신호로 변환하는 단계; 덧셈부(210)가 A/D변환기(100)로부터 입력되는 시간영역의 디지털 통신신호와 적응필터 채널추정부(250)로부터 입력되는 추정신호를 합하여 간섭신호를 제거하고, 이를 출력하되, 상기 추정신호는, 대역통과필터부(230)로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 감쇠부(240)가 증폭부(220)의 높여진 이득만큼 감쇠한 후, 적응필터 채널추정부(250)가 감쇠부(240)로부터 입력되는 감쇠신호를 매개로 생성 및 출력되어지는 단계; 덧셈부(210)에서 간섭신호가 제거된 디지털 통신신호를 증폭부(220)가 이득을 높여 출력하는 단계; 대역통과필터부(230)가 증폭부(220)로부터 입력되는 증폭신호로부터 미리 설정된 주파수 대역만을 추출하여 출력하는 단계; 및 D/A변환기(300)가 대역통과필터부(230)로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 아날로그 통신신호로 변환하여 외부로 출력하는 단계;를 포함하는 것이다.
Figure R1020080104767
중계기, 간섭신호, 궤환신호

Description

성능을 개선한 간섭신호 제거방법{Interference Cancellation Method for Improved Performance}
본 발명은 중계기에 설치되는 디지털방식의 간섭신호 제거장치에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 중계기는 통신 시스템의 중간에서 약해진 신호를 받아 증폭 재송신하거나 찌그러진 신호의 파형을 정형하고 타이밍을 조정 또는 재구성하여 송신하는 장치로서, 이동통신 시스템에 있어서 보다 양질의 이동통신 서비스를 제공하기 위한 수단으로 활용되고 있다.
그러나, 종래 중계기는 기지국 신호(혹은 사용자 신호)를 수신하여 동일 주파수로 증폭한 후에 동일 공간에서 송신하면, 송·수신 안테나간의 이격도 부족으로 인하여 송신 안테나의 신호가 수신 안테나로 재입력되어 발생하는 발진(Oscillation) 및 간섭으로 중계 시스템 운용에 큰 어려움을 겪고 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해 도 1에 도시된 바와 같은 아날로그 방식의 간섭신호 제거장치가 제안되었다.
이의 동작 상태를 간략하게 설명해 보면, 수신 안테나(20)를 통해 수신된 RF 신호는 증폭기(80)에 의해 증폭된 후에 송신 안테나(10)를 통해서 외부로 송신되는데, 위상기(40)와 감쇄기(50) 및 지연기(60)는 분배기(30)에 의해 분기된 증폭기(80)의 출력신호를 진폭은 동일하면서 위상이 반대인 신호로 변환하고, 합성기(70)는 수신 안테나(20)를 통해 수신된 RF 신호와, 지연기(60)로부터의 신호를 합성하여 수신 안테나(20)를 통해 수신된 RF 신호의 간섭신호를 제거한다.
그러나, 이러한 종래 아날로그 방식의 간섭신호 제거장치는 구성이 복잡하고, 정확한 동진폭, 역위상 신호를 얻기가 어려워서 간섭신호의 제거 효율이 좋지 못하고, 대역특성이 협대역이기 때문에 광대역 신호를 처리할 수 없어서 사용이 제한되는 문제가 초래되었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로, 최적의 채널환경을 추정하여 송·수신 안테나 사이의 궤환신호를 효율적으로 제거할 수 있는 디지털 방식의 간섭신호 제거장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, A/D변환기가 외부로부터 입력되는 아날로그 통신신호를 디지털 통신신호로 변환하는 단계;
덧셈부가 A/D변환기로부터 입력되는 시간영역의 디지털 통신신호와 적응필터 채널추정부로부터 입력되는 추정신호를 합하여 간섭신호를 제거하고, 이를 출력하되, 상기 추정신호는, 대역통과필터부로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 감쇠부가 증폭부의 높여진 이득만큼 감쇠한 후, 적응필터 채널추정부가 감쇠부로부터 입력되는 감쇠신호를 매개로 생성 및 출력되어지는 단계;
덧셈부에서 간섭신호가 제거된 디지털 통신신호를 증폭부가 이득을 높여 출력하는 단계;
대역통과필터부가 증폭부로부터 입력되는 증폭신호로부터 미리 설정된 주파수 대역만을 추출하여 출력하는 단계; 및
D/A변환기가 대역통과필터부로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 아날로그 통신신호로 변환하여 외부로 출력하는 단계;
를 포함하는 간섭신호 제거방법이다.
본 발명에 따르면, 입력되는 아날로그 통신신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 신호처리함에 있어서, 아날로그 통신신호의 세기에 상응하게 디지털 신호의 이득을 높인 상태에서, 할당된 주파수 대역으로 필터링하여 출력하는 한편, 높여진 이득만큼 다시 감쇄해서 추정신호를 생성하여 간섭신호를 제거하는 방식의 구조이므로, 궤환신호 파워 대비 입력신호 파워의 아이솔레이션(Isolation)이 커져도 보다 안정적이면서 효율적으로 궤환신호(간섭신호)가 제거되는 효과가 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2에 의하면, 본 발명에 따른 간섭신호 제거장치는, 외부로부터 입력되는 아날로그 통신신호를 디지털 통신신호로 변환하는 A/D변환기(100)와, A/D변환기(100)로부터 입력되는 디지털 통신신호를 디지털 신호처리하여 간섭신호를 제거한 후에 이를 출력하는 디지털신호 처리부(200) 및, 디지털신호 처리부(200)로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 아날로그 통신신호로 변환하여 외부로 출력하는 D/A변환기(300)로 구성된다.
상기 디지털신호 처리부(200)는, A/D변환기(100)로부터 입력되는 시간영역의 디지털 통신신호와, 적응필터 채널추정부(250)로부터 입력되는 추정신호를 합하여 간섭신호를 제거한 후에 이를 출력하는 덧셈부(210)와 ; 덧셈부(210)로부터 입력되 는 간섭신호 제거된 디지털 통신신호의 이득을 높여서 출력하는 증폭부(220)와 ; 증폭부(220)로부터 입력되는 증폭신호로부터 미리 설정된 주파수 대역만을 추출하여 출력하는 대역통과필터부(230)와 ; 대역통과필터부(230)로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 증폭부(220)의 높여진 이득만큼 감쇠하여 출력하는 감쇠부(240)와 ; 감쇠부(240)로부터 입력되는 감쇠신호를 매개로 추정신호를 생성하여 출력하는 적응필터 채널추정부(250)로 구성된다.
상기 증폭부(220)의 이득(Gain) 값 상승분은 A/D 변환기(100)로 입력되는 아날로그 통신신호의 세기를 고려하여 설정한다. 상기 증폭부(220)는 무선 채널환경에 의한 신호 열화에 대하여 간섭신호 제거 후의 신호의 이득을 높여주므로, 적응 알고리즘상에서 상관관계를 높일 수 있게 된다.
상기 대역통과필터부(230)는 할당 주파수 대역 외에 불필요한 주파수 성분을 제거하여 통신신호의 품질이 향상되도록 한다.
본 발명에 따른 간섭신호 제거장치의 작동을 설명해 보면 다음과 같다.
우선, 수신 안테나를 통해서 입력된 아날로그 통신신호는 A/D변환기(100)에 의해서 디지털 통신신호로 변환된다.
상기 A/D변환기(100)로부터의 디지털 통신신호는 이후 덧셈기(210)를 통해서 증폭부(220)로 입력되고, 증폭부(220)는 덧셈기(210)로부터의 디지털 통신신호를 미리 설정된 이득 값만큼 증폭한다.
상기 대역통과필터부(230)는 증폭부(220)로부터 입력되는 증폭신호에서 할당 주파수 대역 외에 불필요한 주파수 성분을 제거하여 D/A변환기(300)로 출력한다.
상기 D/A변환기(300)는 대역통과필터부(230)로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 아날로그 통신신호로 변환하여 출력하고, D/A변환기(300)로부터 출력된 아날로그 통신신호는 이후 송신 안테나를 통해서 외부로 송신된다.
한편, 상기 감쇠부(240)는 대역통과필터부(230)로부터 D/A변환기(300)로 출력되는 디지털 통신 출력신호를 입력받아서 증폭부(220)의 높여진 이득만큼 감쇠하여 출력하고, 적응필터 채널추정부(250)는 감쇠부(240)로부터의 감쇠신호를 입력받아서 추정신호를 생성하여 덧셈기(210)로 출력한다.
상기 덧셈기(210)는 A/D변환기(100)로부터 입력되는 시간영역의 디지털 통신신호와, 적응필터 채널추정부(250)로부터 입력되는 추정신호를 합하여 간섭신호를 제거한다.
본 발명에 따른 간섭신호 제거장치는, 입력되는 아날로그 통신신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 신호처리함에 있어서, 아날로그 통신신호의 세기에 상응하게 디지털 신호의 이득을 높인 상태에서, 할당된 주파수 대역으로 필터링하여 출력하는 한편, 높여진 이득만큼 다시 감쇄해서 추정신호를 생성하여 간섭신호를 제거하는 방식이므로, 궤환신호 파워 대비 입력신호 파워의 아이솔레이션(Isolation)이 커져도 보다 안정적이면서 효율적으로 궤환신호(간섭신호)를 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 간섭신호 제거장치를 중계기에 적용하면 중계기의 발진 방지성능과 안전성이 크게 향상된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위를 벗어나지 않는 한도내에서 보다 다양하게 변형 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 종래 기술에 따른 간섭신호 제거장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 간섭신호 제거장치를 도시한 도면이다.
- 첨부도면의 주요 부분에 대한 용어 설명 -
100 ;A/D변환기, 200 ; 디지털신호 처리부
210 ; 덧셈부, 220 ; 증폭부,
230 ; 대역통과필터부, 240 ; 감쇠부,
250 ; 적응필터 채널추정부, 300 ; D/A변환기.

Claims (1)

  1. A/D변환기(100)가 외부로부터 입력되는 아날로그 통신신호를 디지털 통신신호로 변환하는 단계;
    덧셈부(210)가 A/D변환기(100)로부터 입력되는 시간영역의 디지털 통신신호와 적응필터 채널추정부(250)로부터 입력되는 추정신호를 합하여 간섭신호를 제거하고, 이를 출력하되, 상기 추정신호는, 대역통과필터부(230)로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 감쇠부(240)가 증폭부(220)의 높여진 이득만큼 감쇠한 후, 적응필터 채널추정부(250)가 감쇠부(240)로부터 입력되는 감쇠신호를 매개로 생성 및 출력되어지는 단계;
    덧셈부(210)에서 간섭신호가 제거된 디지털 통신신호를 증폭부(220)가 이득을 높여 출력하는 단계;
    대역통과필터부(230)가 증폭부(220)로부터 입력되는 증폭신호로부터 미리 설정된 주파수 대역만을 추출하여 출력하는 단계; 및
    D/A변환기(300)가 대역통과필터부(230)로부터 입력되는 디지털 통신 출력신호를 아날로그 통신신호로 변환하여 외부로 출력하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
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