KR101015716B1 - Receiving device and signal receiving method of mobile terminal in mobile communication system - Google Patents
Receiving device and signal receiving method of mobile terminal in mobile communication system Download PDFInfo
- Publication number
- KR101015716B1 KR101015716B1 KR1020030075199A KR20030075199A KR101015716B1 KR 101015716 B1 KR101015716 B1 KR 101015716B1 KR 1020030075199 A KR1020030075199 A KR 1020030075199A KR 20030075199 A KR20030075199 A KR 20030075199A KR 101015716 B1 KR101015716 B1 KR 101015716B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- gain
- digital signal
- digital
- processor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/16—Circuits
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Circuits Of Receivers In General (AREA)
Abstract
본 발명은, 이동 단말기의 수신 장치로서, 송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하여 출력하는 무선 신호(RF) 처리부와, 상기 무선 신호(RF) 처리부에서 출력된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하고 디지털 필터링하여 출력하는 디지털 신호 처리부와, 상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 자동 이득 제어부를 포함하며, 상기 자동 이득 제어부는 상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호에서 부호비트를 제거하여 로그 도메인 형식으로 변환하고, 상기 변환된 신호를 미리 설정된 임계값으로 양자화한 후, 상기 부호비트를 추가하는 것임을 특징으로 한다.
제로 중간주파수 수신기, 디지털 연속 이득 증폭기, 증폭 이득 결정기, 로그 도메인
According to an aspect of the present invention, there is provided a receiver of a mobile terminal, comprising: a radio signal (RF) processor for amplifying a transmitted radio signal by a specific gain, removing noise from the amplified radio signal, and converting the signal into a baseband signal; A digital signal processor converting the baseband signal output from the RF processor into a digital signal, digitally filtering the digital signal, and amplifying the digital signal output from the digital signal processor according to a specific amplification gain to adjust the gain of the digital signal. And an automatic gain controller to remove the code bits from the digital signal output from the digital signal processor, convert the code bits into a log domain format, and quantize the converted signal to a preset threshold value. It is characterized by adding a sign bit.
Zero-Intermediate Receiver, Digital Continuous Gain Amplifier, Amplified Gain Determinator, Log Domain
Description
도 1은 일반적인 헤테로다인 수신기의 구조를 도시한 블록도, 1 is a block diagram showing the structure of a typical heterodyne receiver;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시한 블록도, 2 is a block diagram showing the structure of a receiver according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 연속 이득 증폭기의 구조를 도시한 도면, 3 is a diagram showing the structure of a digital continuous gain amplifier according to an embodiment of the present invention;
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 양자화기의 동작 및 임계값 변환을 도시한 도면,4A to 4B illustrate operation and threshold conversion of a quantizer according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 연속 이득 증폭기의 동작을 도시한 흐름도.
5 is a flowchart illustrating operation of a digital continuous gain amplifier according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 이동통신 시스템의 수신 장치 및 무선 신호 수신 방법에 관한 것으로서, 특히 코드분할 다중 접속 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 고주파 신 호를 수신하는 이동 단말의 수신 장치 및 신호 수신 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a receiving apparatus and a wireless signal receiving method of a mobile communication system, and more particularly to a receiving apparatus and a signal receiving method of a mobile terminal for receiving a high frequency signal transmitted from a base station in a code division multiple access system.
코드분할 다중 접속(Code Division Multiple Access 이하, CDMA이라 함) 시스템에서 전송하고자 하는 데이터는 고주파(radio frequency 이하, RF라 함) 신호로 변조되며, 변조된 신호는 무선 채널을 통하여 CDMA 시스템의 특정 혹은 다수의 단말기로 전송된다. 상기 이동 단말로 전송된 RF 신호는 페이딩, 다경로 전파등 다양한 무선 환경의 영향을 받아서 100dB 혹은 그 이상의 전력 레벨의 동작 범위(dynamic range)를 가지게 된다. Data to be transmitted in a code division multiple access (CDMA) system is modulated into a radio frequency (RF) signal, and the modulated signal is transmitted to a CDMA system through a wireless channel. Transmitted to multiple terminals. The RF signal transmitted to the mobile terminal has a dynamic range of 100 dB or more power level under the influence of various wireless environments such as fading and multipath propagation.
일반적으로 CDMA 셀룰라(Cellular) 및 PCS 단말 수신기는 헤테로다인(heterodyne) 수신 방식을 이용하여 수신된 RF 변조 신호를 기저대역 신호로 여러 단계를 거쳐 하향 변환(down conversion)한다. 상기 헤테로다인 수신 방식은 실제 무선 통신에 사용되는 RF나 기저대역 신호가 아닌 특정 중간 주파수(Intermediate Frequency 이하, IF라 함)를 사용한다. 그러므로 상기 헤테로다인 수신 방식은 증폭 및 여파를 수신된 주파수와는 관계없이 고정된 중심 주파수에서 수행할 수 있다.In general, CDMA cellular and PCS terminal receivers down-convert the received RF modulated signal to baseband signals using a heterodyne reception scheme through several steps. The heterodyne reception method uses a specific intermediate frequency (hereinafter, referred to as IF) rather than an RF or baseband signal used in actual wireless communication. Therefore, the heterodyne reception method can perform amplification and filtering at a fixed center frequency regardless of the received frequency.
상기 헤테로다인 방식은 RF단의 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier : LNA) 및 IF단의 자동 이득 조절기(AGC)를 이용하여 광범위한 동작 범위(dynamic range)를 조절하며, 아날로그적으로 DC 오프셋을 제거한다. 이러한 RF 프로세싱을 거친 후, 상기 헤테로다인 방식을 사용하는 이동 단말의 수신기는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 거친 신호를 이용하여 디지털 프로세싱을 수행한다. The heterodyne method adjusts a wide dynamic range by using a low noise amplifier (LNA) of the RF stage and an automatic gain controller (AGC) of the IF stage, and analogly removes the DC offset. After such RF processing, the receiver of the mobile terminal using the heterodyne method performs digital processing using a signal that has passed through an analog-to-digital converter.
이와 같은 헤테로다인 방식의 수신기는 여러 필터와 가변 이득 증폭기(variable gain amplifier : VGA)를 RF 단 및 IF 단에 사용하여 수신신호를 적절히 필터링 및 증폭할 수 있다. 예를 들어 헤테로다인 수신기는 RF 단에서 40dB의 이득 범위(gain range), IF 단에서 60dB의 이득 범위(gain range)를 조절 할 수 있도록 설계함으로써 수신 신호에 대하여 100dB의 증폭 범위를 제공할 수 있다. 이러한 헤테로다인 수신기에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Such a heterodyne receiver can use various filters and a variable gain amplifier (VGA) in the RF and IF stages to properly filter and amplify the received signal. For example, a heterodyne receiver can be designed to adjust a gain range of 40dB at the RF stage and a gain range of 60dB at the IF stage, thus providing 100dB of amplification range for the received signal. . This heterodyne receiver will be described in detail.
도 1은 일반적인 헤테로다인 수신기의 구조를 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing the structure of a typical heterodyne receiver.
헤테로다인 수신기는 안테나(11)로부터 수신된 고주파 신호를 분리하는 소자인 대역통과 필터(12) 즉, RF SAW 필터를 이용하여 전체 사업자 대역을 구분하고, 상기 수신된 고주파 신호를 대역신호로 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier : LNA)(13)에 입력한다. 상기 입력된 신호는 상기 저잡음 증폭기(13)에 의해 증폭된 후 이미지 제거 필터(14)에 의해 원하지 않는 주파수인 이미지 주파수가 제거된다. The heterodyne receiver classifies the entire operator band by using a
상기 이미지 주파수가 제거된 신호는 고주파 하향 믹서(15)에 의해 중간주파수(IF)로 변환된다. 여기서 상기 고주파 하향 믹서(15)는 입력된 신호와 위상 고정 루프(Phase Locked Loop 이하, PLL이라 함)(20)에서 주기적 신호의 위상을 원하는대로 흔들리지 않는 정확한 고정점으로 잡아주기 위해 PLL 신호를 곱하여 고정된 중간주파수(IF)로 변환한다. 상기 고주파 하향 믹서(15)로부터 출력된 고정된 중간주파수(IF) 신호는 채널 선택 필터(16)로 입력된다. 채널 선택 필터(16)는 입력된 중간주파수(IF) 신호에서 원하는 채널만을 선택한다. 이후, 상기 채널 선택 필터(16)의 출력 신호는 중간 주파수 증폭기(17)를 통해 일정한 크기의 신호로 증폭된다. 여기서 상기 중간 주파수 증폭기(17)는 가변 이득 증폭기라 명하기도 한 다. The signal from which the image frequency is removed is converted into an intermediate frequency IF by the high
상기 중간 주파수 증폭기(17)에 의해 증폭된 신호는 중간주파수 하향 믹서(IF local oscillator)(18a, 18b)에 의해 90도 위상차를 갖는 기저대역 신호로 변환된다. 즉, 발진기(도시되지 않음)로부터 출력되는 주파수를 입력받는 위상 변위기(19)의 출력 주파수와 상기 중간주파수 필터(17)의 출력 주파수가 변환되어 90도 위상차를 갖는 동위상 신호와 직각위상 신호가 출력된다. The signal amplified by the
사업자들은 이동 통신 단말기의 경우 수신기 설계를 적절히 함으로써 크기 및 제조 원가에 이득을 볼 수 있으며, 특히 이동 단말기의 경우 전력 소모를 줄이기 위한 설계를 지향하고 있다. 그런데, 상기 헤테로다인 방식의 수신기는 IF단에서 이미지 채널을 제거하고, 원하는 채널만을 수신하기 위한 채널 선택 필터를 사용하므로 회로의 복잡도가 가중된다. 이로 인해 이동 단말의 전력 소모가 증가하는 문제점이 있다. Operators can benefit from the size and manufacturing cost by appropriately designing the receiver in the case of a mobile communication terminal, and in particular, the mobile terminal aims to reduce power consumption. However, since the heterodyne receiver removes an image channel at the IF stage and uses a channel selection filter for receiving only a desired channel, the complexity of the circuit is increased. As a result, power consumption of the mobile terminal is increased.
또한, 최근 이동통신 시스템은 하나의 단말기가 여러 가지 종류의 규격을 동시에 지원하는 멀티모드 단말기를 지향하고 있다. 그런데, 각 모드별로 각각 다른 중간주파수(IF) 주파수를 지원하는 경우, 상기 헤테로다인 방식을 이용하면, 복수개의 중간주파수(IF)단을 필요로 하게 되므로 각 중간주파수(IF)단에 요구되는 수동소자의 수가 늘어나고, 칩 면적(chip area) 역시 증가하는 문제점이 발생한다. Recently, a mobile communication system has been oriented toward a multi-mode terminal in which one terminal simultaneously supports various types of standards. However, in the case of supporting different intermediate frequencies (IF) frequencies for each mode, the heterodyne method requires a plurality of intermediate frequencies (IF) stages, so that the manual required for each intermediate frequency (IF) stage is required. The number of devices increases and the chip area also increases.
게다가, 헤테로다인 수신기에 사용되는 아날로그 자동 이득 제어기는 온도, 주파수 등 주위 환경에 따라 증폭 특성이 변화하므로 부가적으로 무선 아날로그 서브시스템(Radio Analog Subsystem : RAS) 램(RAM) 테이블을 이용하여 비선형적 특 성을 보상해야 한다. 따라서 수신기의 구조의 복잡도를 가중시키게 된다.
In addition, the analog automatic gain controller used in the heterodyne receiver varies amplification characteristics according to the ambient environment such as temperature and frequency, so that it is additionally nonlinear using a radio analog subsystem (RAS) RAM table. The property must be compensated. Therefore, the complexity of the structure of the receiver is increased.
따라서, 본 발명의 목적은 중간 주파수를 생략하고 안테나로 수신된 신호를 한 번에 기저대역으로 변환하여 회로의 복잡도를 줄이기 위한 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a receiving apparatus and method for reducing the complexity of a circuit by omitting an intermediate frequency and converting a signal received by an antenna into baseband at one time.
본 발명의 다른 목적은 광범위한 수신 신호의 동작범위(dynamic range)를 다루기 위해 중간주파수단의 증폭 이득을 기저대역에서 보상하기 위한 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다. It is another object of the present invention to provide a receiving apparatus and method for compensating the amplification gain of an intermediate frequency stage at baseband to cover the dynamic range of a wide range of received signals.
본 발명의 또 다른 목적은 디지털 연속 이득 증폭기를 이용하여 기저대역에서 아날로그 디지털 변환기를 거친 신호에 적절한 증폭이득을 제공하기 위한 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다. It is still another object of the present invention to provide a receiving apparatus and method for providing an appropriate amplification gain for a signal passed through an analog-to-digital converter at baseband using a digital continuous gain amplifier.
상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 장치는, 이동 단말기의 수신 장치로서, 송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하여 출력하는 무선 신호(RF) 처리부와, 상기 무선 신호(RF) 처리부에서 출력된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하고 디지털 필터링하여 출력하는 디지털 신호 처리부와, 상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 자동 이득 제어부를 포함하며, 상기 자동 이득 제어부는 상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호에서 부호비트를 제거하여 로그 도메인 형식으로 변환하고, 상기 변환된 신호를 미리 설정된 임계값으로 양자화한 후, 상기 부호비트를 추가하는 것임을 특징으로 한다.The apparatus for achieving the above object of the present invention, a receiving device of the mobile terminal, amplifies the transmitted radio signal by a specific gain, removes noise from the amplified radio signal to convert to a baseband signal and outputs a radio signal (RF) processing unit, a digital signal processing unit for converting the baseband signal output from the radio signal (RF) processing unit into a digital signal, digitally filtering and outputting the digital signal output from the digital signal processing unit according to a specific amplification gain And an automatic gain control unit for amplifying and adjusting the gain of the digital signal, wherein the automatic gain control unit removes a code bit from a digital signal output from the digital signal processing unit, converts it into a log domain format, and converts the converted signal in advance. After quantizing to the set threshold, the code bit is added. It is gong.
그리고 상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 방법은, 이동통신 시스템의 이동 단말기 수신기에서, 송신기로부터 송신된 무선 신호의 광범위한 동작 범위를 조정하여 일정한 수신 전력 레벨을 갖는 신호로 수신하기 위한 방법으로서, 송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하는 과정과, 상기 변환된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 필터링하는 과정과, 상기 디지털 필터링 된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 과정을 포함하며, 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 과정은 상기 디지털 필터링된 디지털 신호에서 부호비트를 제거하여 로그 도메인 형식으로 변환하고, 상기 변환된 신호를 미리 설정된 임계값으로 양자화한 후, 상기 부호비트를 추가하는 것임을 특징으로 한다. In addition, a method for achieving the objects of the present invention, in a mobile terminal receiver of a mobile communication system, a method for adjusting a wide operating range of a radio signal transmitted from a transmitter to receive as a signal having a constant reception power level, Amplifying the wireless signal by a specific gain, removing noise from the amplified wireless signal, and converting the converted baseband signal into a baseband signal; and converting the converted baseband signal into a digital signal and digitally filtering the digital signal; Amplifying a digital signal according to a specific amplification gain to adjust a gain of the digital signal, and adjusting the gain of the digital signal is converted to a log domain format by removing a sign bit from the digital filtered digital signal. And converts the converted signal to a preset threshold. After the magnetization, and in that the feature of adding the sign bit.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
후술되는 본 발명은 수신기 하드웨어의 구조를 줄이기 위해 중간주파수(Inter Frequency 이하, IF라 함)를 생략하고 안테나로 수신된 신호를 한 번에 기저대역으로 변환하는 제로(Zero) IF 수신기를 사용한다. 이러한 제로 IF 수신기는 수신되는 무선 신호의 광범위한 동작범위를 조절하기 위해 디지털 연속 이득 증폭기(Digital Continuous Gain Amplifier : DCGA)를 사용한다. 이러한 제로 IF 수신기(이하, 수신기로 약칭함)의 구조에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. In order to reduce the structure of the receiver hardware, the present invention described below uses a zero IF receiver that omits an intermediate frequency (hereinafter referred to as IF) and converts a signal received by an antenna into baseband at one time. This zero IF receiver uses a digital continuous gain amplifier (DCGA) to adjust the wide operating range of the received wireless signal. The structure of such a zero IF receiver (hereinafter, abbreviated as a receiver) will be described with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시한 블록도이다. 2 is a block diagram showing the structure of a receiver according to an embodiment of the present invention.
수신기(100)는 안테나(101)를 통해 수신된 고주파(Radio Frequence : RF) 신호를 기저대역 신호로 변환하기 위한 고주파 신호 처리부(110)와, 상기 기저대역 신호로 변환된 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 신호 처리부(120)와, 디지털 변환된 신호를 보상하는 보상부(130)와, 보상된 신호의 이득을 증폭하는 자동 이득 제어부(Automatic Gain Control : AGC)(140)로 구성된다. 그리고 상기 수신기(100)는 상기 자동 이득 제어부(140)와 연결되어 증폭된 신호를 기저대역 프로세싱부(도시되지 않음)로 입력하는 보간기(151)를 포함한다. The
상기 무선 신호 처리부(110)는 상기 수신된 무선 신호(Radio Frequence 이하, RF 신호라 함)를 특정 이득만큼 증폭하는 저잡음 증폭기(111)와, 증폭된 RF 신호에서 잡음을 제거하는 무선 신호(RF) 필터(112)와, 필터링된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하는 주파수 혼합기(113)를 구비한다. The
상기 디지털 신호 처리부(120)는 상기 주파수 혼합기(113)를 통해 변환된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(기(Analog Digital Converter : ADC)(121)와, 디지털 신호로 변환된 신호에서 잡음을 제거하는 디지털 필터(122)를 구비한다. 상기 아날로그 디지털 변환기(121)는 다양한 설계 방식으로 하나 또는 그 이상으로 구현 가능하며, 일예로 시그마-델타 방식의 고해상도아날로그 디지털 변환(ADC) 등을 이용하여 수배의 칩율을 가지는 기저대역 I, Q 샘플을 기저대역 프로세싱에 사용 할 수 있다. The
상기 보상부(130)는 상기 디지털 필터(122)에서 필터링된 신호 디지털 직류(DC) 옵셋값으로 보상하는 제1보상기(131)와, 옵셋 보상된 신호에 존재하는 이득, 위상의 불균형을 조정하는 제2보상기(132)를 구비한다. 그리고 상기 보상부(130)는 상기 제1보상기(131)로부터 출력된 신호를 통해 DC 옵셋값을 추정하고, 추정된 신호를 다시 옵셋 보상기(131)로 입력하는 옵셋 추정기(133)를 구비한다. The
상기 자동 이득 제어부(140)는 상기 제2보상기(132)로부터 출력된 신호 즉, DC 옵셋이 제거된 직교 신호를 증폭하는 디지털 연속 이득 증폭기(DCGA)(141)와, 증폭된 신호에서 에너지 및 이득을 결정하는 증폭 이득 결정기(142)를 구비한다. 상기 증폭 이득 결정기(142)는 상기 증폭된 신호의 I, Q 데이터를 통해 다양한 증폭 이득을 디지털 연속 이득 증폭기(141)로 제공하고, 저잡음 증폭기(111) 및 주파수 혼합기(113)로도 상기 증폭 이득을 제공한다. The
상기 증폭 이득 결정기(142)는 적절한 진폭의 I, Q 데이터를 얻기 위하여 저잡음 증폭기(111), 주파수 혼합기(113)로 안테나(101)에서 수신되는 RF 신호의 세기에 따라 이산적인 증폭이득을 제공한다. 그리고 상기 증폭 이득 결정기(142)는 디지털 연속 이득 증폭기(141)로 저잡음 증폭기(111) 및 주파수 혼합기(113)에 의해 필요한 전체 증폭이득의 일부가 획득된 신호를 특정 신호 레벨로 조절하기 위해 필요한 증폭 이득을 제공한다. 특히 디지털 연속 이득 증폭기(141)에 제공되는 증폭이득은 RF 입력 신호가 전달되는 지연을 고려하여 적용된다. 또한, 상기 증폭 이득 결정기(142)는 신호의 전력을 로그 도메인(dB) 형식으로 표현하며, 상기 저잡음 증폭기(111), 주파수 혼합기(113) 및 디지털 연속 이득 증폭기(141)에서 요구되는 증폭 이득 역시 로그 도메인(dB)형식이다. 따라서 증폭 이득 결정기(142)는 세밀한 전력 측정을 수행하기 위해 일반적으로 1/T dB 해상도로 동작한다. 이렇게 로그 도메인으로 표현하는 이유는 수신 신호가 광범위한 동작 범위(dynamic range)를 가지므로 이동 단말의 수신기는 수신 전력을 측정할 경우 측정된 전력을 dB 단위로 계산한다. 따라서 이동 단말의 수신기의 증폭기들의 증폭 이득도 dB로 표현되기 때문이다. The
상기 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 수신 신호의 동작 범위의 일부 또는 전체 부분을 조정하는데 필요한 이득을 제공하며, 기존의 헤테로 수신기의 IF단에서 제공되는 이득 조정 기능을 수행한다. 이러한 디지털 연속 이득 증폭기(141)의 구체적인 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The digital
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 연속 이득 증폭기의 구조를 도시한 블록도이다. 3 is a block diagram showing the structure of a digital continuous gain amplifier according to an embodiment of the present invention.
디지털 연속 이득 증폭기(141)는 도 3에 도시된 바와 같이, 부호 비트(Sign bit)를 추출하는 부호비트 추출기(201)와, 절대값을 취하는 절대값 계산기(202)와, 로그 도메인 형식으로 변환하는 롬(203)과, 특정 증폭 이득만큼 양자화하는 양자화기(205)와, 부호 비트를 삽입하는 부호비트 삽입기(206)를 구비한다. 그리고 상기 롬(203)과 상기 양자화기(206)기 사이에는 로그 도메인 형식으로 출력된 신호에 상기 증폭 이득 결정기(142)로부터 입력된 증폭 이득 값을 가산하는 가산기(204)가 연결된다. As shown in FIG. 3, the digital
상기 부호 비트 추출기(201)는 상기 부호 비트 삽입기(206)와 연결되며, 상 기 제2보정기(132)에서 보정된 I, Q 데이터에서 부호비트를 추출하여 상기 부호 비트 삽입기(206)로 입력한다. The
상기 절대값 계산기(202)는 보정된 I, Q 데이터를 수신하여 로그 도메인으로 처리하기 위해 절대값 계산을 수행한다. 즉, 입력된 값이 음일 경우 하기 <수학식 1>과 같은 연산을 한다. 이는 두개의 보수(complement) 형식의 신호를 비트 반전(inversion)한 것임에 유의하여야 한다.The
상기 절대값 계산기(202)는 절대값 계산 후 최상위 비트 하나 즉, 부호 비트를 떼어낸다. 즉, 비트 입력 신호를 (N-1) 비트 신호로 출력한다. The
상기 롬(203)은 증폭 이득 결정기(142)에서 계산된 디지털 증폭 이득만큼 증폭하기 위해 입력 신호를 상기 증폭 이득 결정기(142)의 스케일 즉, 로그 도메인 (dB)형식으로 변환한다. 상기 롬(203)은 룩-업(Look-up) 테이블로 구현되며, 입력된 I, Q 데이터(linear)를 미리 설정된 룩업 테이블 값에 대응시켜 로그 도메인(dB) 값으로 출력한다. 상기 룩업 테이블을 통한 로그 도메인 형식(linear-to-dB) 변환을 수학식으로 나타내면 하기 <수학식 2>와 같다. The
여기서 x는 이며, T는 에너지 측정 및 이득 결정 블록의 신호와 입력 신호간의 해상도를 맞추기 위한 값이다. Where x is T is a value for matching the resolution between the input signal and the signal of the energy measurement and gain determination block.
상기 양자화기(205)는 디지털 연속 이득 증폭된 신호를 한 번 더 양자화 한다. 이때, 최종 출력이 M 비트일 경우, 부호 비트는 부호 삽입기(206)에서 덧붙여지므로 부호 비트를 제외한 M-1비트의 양자화가 이루어진다. 이러한 양자화기의 동작 및 임계값(Threshold) 변환은 첨부된 도 4a 및 4b와 같이 나타낼 수 있으며, 예를 들어, 입력신호가 와 2 사이에 있을 때에는 양자화기의 레벨이 1이 된다. 로그 도메인에서 로그 도메인으로 변환된 임계값과 비교하여 양자화 레벨을 결정하면, 양자화기(205)는 리니어 도메인(linear domain)에서와 동일한 동작을 보이게 된다.The
양자화기(205) 임계값(T)은 하기 <수학식 3>과 같이 결정되며 DEN_VAL(=)은 끊기(truncation) 규칙에 따라 결정된다.The threshold value T of the
여기서 k는 1, 2, ..., 2M-1이며, 일예로 코드분할 다중 접속 시스템( : CDMA)에서 M은 주로 4가 사용된다. Where k is 1, 2, ..., 2 M-1 , and M is 4, for example, in a code division multiple access system (CDMA).
상기 양자화기(205)에서 임계값과 입력 신호의 비교는 바이너리 검색 알고리즘(binary search algorithm)을 이용하여 M-1번의 비교 연산으로 수행된다. 양자화기(205)의 출력 신호는 부호 비트 삽입기(206)에 입력되어 부호비트 추출기(201)에서 추출된 부호 비트를 추가한다.
In the
이와 같은 구조를 갖는 수신기(100)의 동작에 대해 신호 흐름에 따라 구체적으로 설명하기로 한다.The operation of the
수신기(100)는 송신기에서 고주파 변조된 신호는 안테나(101)를 통해 수신된 후, 저잡음 증폭기(111)로 입력된다. 그러면 저잡음 증폭기(111)는 수신된 RF 신호를 특정 이득만큼 증폭을 한다. 이때, 저잡음 증폭기(111)는 초기 증폭 시에는 미리 설정된 값으로 증폭하고, 다음 증폭 시부터는 증폭 이득 결정기(142)로부터 입력된 여러 단계의 특정 이득에 따라 증폭한다. 이러한 증폭 이득 적용은 상기 저잡음 증폭기(111)에서 뿐만 아니라 주파수 혼합기(113) 및 디지털 연속 이득 증폭기(141)에서도 마찬가지로 적용된다. The
상기 저잡음 증폭기(111)로부터 증폭된 신호는 고주파 필터(112)로 입력된다. 그러면 상기 고주파 필터(112)는 상기 증폭된 신호에서 잡음과 불요신호(spurious signal)성분을 제거한다.The signal amplified from the low noise amplifier 111 is input to the
필터링된 고주파 신호는 주파수 혼합기(113)에 입력되고, 주파수 혼합기(113)는 직교 하향 변환(quadrature down conversion)을 수행하여 필터링된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 여기서 주파수 혼합기(113)는 여러 단계의 증폭 이득을 제공하도록 구현되며, 이러한 증폭 이득은 이득 결정기(142)로부터 결정되어진 후 입력된다.The filtered high frequency signal is input to the
상기 하향 변환된 기저대역의 I, Q 신호는 아날로그 디지털 변환기(121)에 입력된다. 이에 따라 아날로그 디지털 변환기(121)는 기저대역 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. The down-converted baseband I and Q signals are input to the analog-to-digital converter 121. Accordingly, the analog to digital converter 121 converts the baseband analog signal into a digital signal.
디지털 변환된 I, Q신호는 디지털 필터(122)로 입력되어 디지털 필터(122)에의해 저역통과 필터링된다. 디지털 필터(122)를 통과한 I, Q 신호는 제1보상기(131)에 입력되어 옵셋 추정기(133)에서 추정된 DC 옵셋값에 의해 DC 옵셋값이 제거된다. 상기 제1보상기(131)에서 DC 옵셋값이 제거된 I, Q 신호는 제2보상기(132)로 입력되어 제2보상기(132)에 의해 I, Q 벨런스에 존재하는 이득, 위상의 불균형이 조정된다. 이렇게 조정된 I, Q 신호는 디지털 연속 이득 증폭기(141)로 입력된다. The digitally converted I and Q signals are input to the
디지털 연속 이득 증폭기(141)는 입력된 I, Q 신호를 이득 결정기(142)에서 결정된 증폭 이득에 따라 증폭한다. 이러한 디지털 연속 이득 증폭기(141)의 구체적인 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The digital
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 연속 이득 증폭기의 동작을 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating the operation of a digital continuous gain amplifier according to an embodiment of the present invention.
510단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 제2보상기(132)로부터 보상된 입력 신호 즉, I. Q 데이터를 수신하고, 511단계에서 부호비트 추출기(201)을 통해 상기 입력 신호에서 부호 비트를 추출한다. 512단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 입력 신호의 부호비트가 음(-)인지를 확인한다. 확인 결과, 부호비트가 음(-)아니면, 514단계로 진행하고, 부호 비트가 음(-)이면, 513단계에서 절대값 계산기(202)에서 상기 <수학식 1>을 적용하여 절대값을 취한다. 여기서 절대값 계산기(202)는 부호 비트가 양(+)이어도 절대값 계산을 수행한다. 다만, 상기 양의 신호에 절대값을 취하더라도 입력 신호의 변화가 없으므로 상기 512단계 내지 513 단계에서는 음의 신호만을 언급하였음에 유의하여야 한다. In
514단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 절대값 계산기(202)로 입력되어 절대값 계산된 입력 신호의 부호 비트를 제거한다. In
515단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 부호비트가 제거된 입력 신호에 해당하는 값을 롬(203)의 룩업 테이블에 미리 설정된 값에 대응시켜 로그 도메인 형식으로 변환한다. 516단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 로그 도메인으로 변환된 신호에 증폭 이득 결정기(142)에서 입력된 증폭 이득을 가산한다. In
517단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 양자화기(205)에서 증폭 이득이 가산된 신호의 미리 설정된 임계값(T)으로 양자화하고, 518단계에서 상기 511단계에서 부호비트 추출기(201)에 의해 추출된 부호 비트를 다시 붙여 디지털 연속 이득 증폭기의 출력 신호로서 보간기(251)로 출력한다. In
그러면, 보간기(251)는 상기 디지털 연속 이득 증폭기(141)에서 출력된 신호 즉, 증폭된 I, Q 데이터를 기저대역 프로세싱부로 입력한다. Then, the interpolator 251 inputs the signal output from the digital
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 이동 단말기의 수신기를 제로 IF 수신기를 사용하여 기존의 수신기의 IF 단에서 이루어진 증폭을 RF 증폭기에 새로운 회로 추가 없이 기저대역의 디지털 단에서 수행함으로써, 아날로그로 처리되던 이득 부분을 디지털 영역에서 처리 하여 신뢰성을 높일 수 있으며, 구조의 복잡도를 줄일 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention performs amplification at the IF stage of a conventional receiver using a zero IF receiver of a mobile terminal by performing amplification at the baseband digital stage without adding a new circuit to the RF amplifier. Can be processed in the digital domain to increase reliability and reduce the complexity of the structure.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030075199A KR101015716B1 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Receiving device and signal receiving method of mobile terminal in mobile communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030075199A KR101015716B1 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Receiving device and signal receiving method of mobile terminal in mobile communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050040060A KR20050040060A (en) | 2005-05-03 |
KR101015716B1 true KR101015716B1 (en) | 2011-02-22 |
Family
ID=37241966
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020030075199A Expired - Fee Related KR101015716B1 (en) | 2003-10-27 | 2003-10-27 | Receiving device and signal receiving method of mobile terminal in mobile communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101015716B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101237605B1 (en) * | 2006-02-14 | 2013-02-26 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for controlling of gain in a mobile terminal |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002067420A2 (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-29 | Qualcomm Incorporated | Direct conversion receiver architecture |
-
2003
- 2003-10-27 KR KR1020030075199A patent/KR101015716B1/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002067420A2 (en) * | 2001-02-16 | 2002-08-29 | Qualcomm Incorporated | Direct conversion receiver architecture |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050040060A (en) | 2005-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4227129B2 (en) | ADGC method and system | |
US7653159B2 (en) | Narrowband gain control of receiver with digital post filtering | |
US6646449B2 (en) | Intermodulation detector for a radio receiver | |
US6314278B1 (en) | Adjusting gain in a receiver using received signal sample values | |
US6904274B2 (en) | System and method for inverting automatic gain control (AGC) and soft limiting | |
US7257379B2 (en) | Compensating for analog radio component impairments to relax specifications | |
US7936850B2 (en) | Method and apparatus for providing a digital automatic gain control (AGC) | |
JP2004147000A (en) | Agc system | |
JP3576410B2 (en) | Receiving apparatus, transmitting / receiving apparatus and method | |
US7756006B2 (en) | Communication device | |
KR101015716B1 (en) | Receiving device and signal receiving method of mobile terminal in mobile communication system | |
US7447283B2 (en) | Method for automatic gain control, for instance in a telecommunication system, device and computer program product therefor | |
KR100450960B1 (en) | Apparatus and method for digital variable gain amplification | |
JP2001069066A (en) | Communication equipment and automatic gain control method | |
KR101042807B1 (en) | Mismatch Compensation Apparatus and Method of Frequency Direct Conversion Receiver | |
JP2005012664A (en) | Receiving circuit and receiving set |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20031027 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
A201 | Request for examination | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20081027 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20031027 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20100730 Patent event code: PE09021S01D |
|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
PE0701 | Decision of registration |
Patent event code: PE07011S01D Comment text: Decision to Grant Registration Patent event date: 20110128 |
|
GRNT | Written decision to grant | ||
PR0701 | Registration of establishment |
Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20110210 Patent event code: PR07011E01D |
|
PR1002 | Payment of registration fee |
Payment date: 20110210 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
|
PG1601 | Publication of registration | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140128 Year of fee payment: 4 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20140128 Start annual number: 4 End annual number: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150129 Year of fee payment: 5 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20150129 Start annual number: 5 End annual number: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160128 Year of fee payment: 6 |
|
PR1001 | Payment of annual fee |
Payment date: 20160128 Start annual number: 6 End annual number: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee | ||
PC1903 | Unpaid annual fee |
Termination category: Default of registration fee Termination date: 20171121 |