KR101030740B1 - 신호 수신기 및 신호 수신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신호 수신기 및 신호 수신 방법에 관한 것으로서, 수신 신호의 넓은 주파수 오프셋 영역을 커버함과 동시에 높은 수신 성능을 확보할 수 있는 신호 수신기 및 신호 수신 방법에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 신호 수신기는, 신호를 수신하기 위한 신호 수신기에 있어서, 제1국부발진 신호를 출력하는 제1국부 발진부; 수신 신호와 상기 제1국부발진 신호를 믹싱하여 출력하는 제1혼합부; 상기 제1혼합부의 출력을 필터링하여 제1주파수 대역을 통과시키는 제1밴드패스필터; 상기 제1혼합부의 출력을 필터링하여 상기 제1주파수 대역보다 작은 제2주파수 대역을 통과시키는 제2밴드패스필터; 상기 제1 및 제2밴드패스필터 중에 어느 하나와 제1혼합부가 연결되도록 스위칭하는 제1스위치; 상기 제1스위치와 제2밴드패스필터 사이에 연결되며, 상기 신호 수신기의 출력이 최고 레벨이 되도록 하는 제2국부발진 신호를 선택하여 출력하는 제2국부 발진부; 및 상기 제1혼합부의 출력에 제2국부발진 신호를 믹싱하여 제2밴드패스필터로 출력하는 제2혼합부; 를 포함한다.

Description

신호 수신기 및 신호 수신 방법{SIGNAL RECIEVER AND SIGNAL RECIEVING METHOD}

본 발명은 신호 수신기 및 신호 수신 방법에 관한 것으로서, 넓은 주파수 오프셋 영역을 커버함과 동시에 높은 수신 성능을 확보할 수 있는 신호 수신기 및 신호 수신 방법에 관한 것이다.

위성은 자신의 존재를 지상에 알리기 위한 방법으로 비콘(beacon) 신호를 발생하여 지상으로 송출하며, 지상에 위치하는 위성단말 시스템은 위성에서 송출한 비콘신호를 비콘 수신장치에서 수신한 경우에 현재 자신이 위성과의 통신이 가능한 상태라는 것을 확인하게 된다.

비콘 수신 장치는 시스템의 수신 이득 하에서 수신 성능을 향상시키기 위하여 SNR(signal to noise ratio)를 향상시키는 방식을 사용할 수 있는데, 이를 위해서는 아날로그 단에서 협대역의 BPF(band pass filter)를 사용하는 방안 또는 디지털 단에서 디지털 신호처리를 활용하는 방안이 있다.

아날로그 단에서 협대역의 BPF를 사용하는 방안은, 그 특성상 수신 대역폭에 제한이 있으므로 넓은 대역의 수신을 요구하는 시스템에는 적용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 디지털 단에서 디지털 신호처리를 활용하는 방안은, 디지털 로직이 증가하므로 더 많은 게이트의 FPGA(field programmable gate array)가 필요할 뿐만 아니라 더 많은 전력 소모를 요구하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 협대역 BPF를 이용하면서 동시에 주파수 범위의 제한 없이 높은 수신 이득을 얻을 수 있는 신호 수신기 및 신호 수신 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신기는, 신호를 수신하기 위한 신호 수신기에 있어서, 제1 국부발진 신호를 출력하는 제1 국부 발진부; 수신 신호와 상기 제1 국부발진 신호를 믹싱(mixing)하여 출력하는 제1 혼합부; 상기 제1 혼합부의 출력을 필터링하여 제1 주파수 대역을 통과시키는 제1 밴드패스필터; 상기 제1 혼합부의 출력을 필터링하여 상기 제1 주파수 대역보다 작은 제2주파수 대역을 통과시키는 제2 밴드패스필터; 상기 제1 및 제2 밴드패스필터 중에 어느 하나와 제1 혼합부가 연결되도록 스위칭하는 제1 스위치; 상기 제1 스위치와 제2 밴드패스필터 사이에 연결되며, 상기 신호 수신기의 출력이 최고 레벨이 되도록 하는 제2 국부발진 신호를 선택하여 출력하는 제2국부 발진부; 및 상기 제1 혼합부의 출력에 제2 국부발진 신호를 믹싱하여 제2 밴드패스필터로 출력하는 제2 혼합부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신 방법은, 신호 수신기에서 신호를 수신하는 방법에 있어서, (a) 스위칭부는 신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 낮으면, 상대적으로 작은 주파수 대역을 통과시키는 밴드패스필터를 선택하는 단계; (b) 국부 발진부에서 제n번째 국부발진 신호를 생성하는 단계; (c) 수신 안테나를 통해 외부로부터 신호를 수신하여, 상기 수신한 신호와 제n번째 국부발진 신호를 혼합기로 믹싱한 후에 상기 밴드패스필터를 거친 후에 출력되도록 하는 단계; (d) 제어부는 상기 신호 수신기의 현재 출력 레벨이 이전 출력 레벨보다 높으면, 제n번째 국부발진 신호를 생성하기 위해 사용한 제어 데이터를 저장하는 단계; (e) 상기 제어부는 상기 제n번째 국부발진 신호가 마지막 번째가 아니라면 상기 n을 n+1로 변경한 후에 상기 (b)단계부터 차례로 다시 수행되도록 하고, 상기 제n번째 국부발진 신호가 마지막 번째라면 저장된 제어 데이터를 선택하는 단계; (f) 상기 국부 발진부에서 상기 선택된 제어 데이터를 통해 최적의 국부발진 신호를 생성하는 단계; 및 (g) 수신 안테나를 통해 외부로부터 신호를 수신하여, 상기 수신한 신호와 최적의 국부발진 신호를 혼합기로 믹싱한 후에 상기 밴드패스필터를 거쳐서 출력되도록 하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성 및 방법을 가지는 본 발명은, 주파수 범위의 제한 없이 높은 수신 이득을 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신기를 도시한 블록도.
도 2는 도 1의 신호 수신기의 구체적인 구성을 도시한 블록도.
도 3은 도 2의 제어부의 상세한 구성을 도시한 블록도.
도 4a는 도 2에서 제1 밴드팰스필터의 특성 그래프.
도 4b는 도 2에서 제2 밴드패스필터의 특성 그래프.
도 5a는 도 2에서 제2 국부발진 신호의 주파수를 고정값으로 사용하여 수신 신호를 변환하는 경우의 특성 그래프.
도 5b는 도 2에서 제2 국부발진 신호의 주파수의 최적값을 선택한 후에 그 최적의 제2 국부발진 신호를 사용하여 수신 신호를 변환하는 경우의 특성 그래프.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신 방법을 도시한 순서도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신기 및 신호 수신 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 5b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신기에 대하여 설명하도록 한다.

도 1에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신기의 구성을 블록도로 도시하였고, 도 2에는 도 1의 신호 수신기의 구체적인 구성을 블록도로 도시하였으며, 도 3에는 도 1 및 도 2의 제어부의 구체적인 구성을 블록도로 도시하였다.

도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신기는, 제1 국부발진(LO) 신호를 출력하는 제1 국부발진부(103); 수신 신호와 상기 제1 국부발진 신호를 믹싱(mixing)하여 출력하는 제1 믹서(104); 상기 제1 믹서(104)의 출력을 필터링하여 제1 주파수 대역을 통과시키는 제1 밴드패스필터(BPF, 105); 상기 제1 믹서(104)의 출력을 필터링하여 상기 제1 주파수 대역보다 작은 제2 주파수 대역을 통과시키는 제2 밴드패스필터(106); 상기 제1 및 제2 밴드패스필터(105, 106) 중에 어느 하나와 제1 믹서(104)가 연결되도록 스위칭하는 제1 스위치(107); 상기 제1 스위치(107)와 제2 밴드패스필터(106) 사이에 연결되며, 상기 신호 수신기의 출력이 최고 레벨이 되도록 하는 제2 국부발진 신호를 선택하여 출력하는 제2 국부발진부(108); 및 상기 제1 믹서(104)의 출력에 제2 국부발진 신호를 믹싱하여 제2 밴드패스필터(106)로 출력하는 제2 믹서(109); 를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신기의 각 구성 요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 신호 수신기는 무선 경로를 통해 입력되는 신호를 수신하기 위한 수신 안테나(101)가 구비된다. 본 발명에 따른 신호 수신기에 대하여 설명함에 있어서 수신 안테나(101)를 통해 수신되는 신호는 위성에서 송출된 비콘(beacon) 신호인 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 신호 수신기는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 신호 수신을 위한 어디든 적용될 수 있을 것이다.

상기 수신 안테나(101)와 제1 믹서(104) 사이에는 제1 증폭기(102)가 구비된다. 상기 제1 증폭기(102)는 수신 안테나(101)에서 수신된 수신 신호를 증폭하되, 수신 신호에 포함된 노이즈의 증폭은 최소화한다.

상기 제1 증폭기(102)의 출력단에는 제1 믹서(mixer, 104)가 구비되며, 상기 제1 믹서(104)는 제1 국부발진 신호와 상기 제1 증폭기(102)의 출력을 믹싱(mixing)함으로써 제1 증폭기(102)의 출력을 하향변환(일 예 : 70[MHz])한다.

상기 제1 국부발진 신호는 제1 국부발진부(103)에서 출력되며, 상기 제1 국부발진부(103)는 제1 위상고정루프(103a), 제1 로패스필터(LPF, 103b), 제1 주파수 발진기(103c) 및 제2 증폭기(103d)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 위상고정루프(103a)는 제1 주파수 발진기(103c)에서 출력되는 제1 국부발진 신호의 주파수를 제어부(111)의 제1 위상고정루프 제어부(111a)에서 출력되는 제어 데이터를 통해 미리 설정된 주파수로 이동시켜 고정되도록 하며(즉, 제1 주파수 발진기에서 출력되는 제1 국부발진 신호의 주파수를 튜닝하며), 상기 제1 로패스필터(103b)는 제1 위상고정루프(103a)의 출력을 필터링하고, 상기 제1 주파수 발진기(103c)는 제1 국부발진 신호를 생성하여 출력하며, 상기 제2 증폭기(103e)는 제1 주파수 발진기(103c)에서 출력되는 제1 국부발진 신호를 증폭하여 출력한다.

상기 제어부(111)는 도 3에 도시한 바와 같이 제1 및 제2위상고정루프 제어부(111a, 111b), 제 1 및 제2 스위치 제어부(111e, 111f), 제 1 비교부(111c), 및 저장부(111d)를 포함하여 구성되는데, 이러한 제어부(111)의 각 구성요소에 대한 설명은 아래에서 제어부(111)의 각 구성요소에 의해 제어되는 신호 수신기의 구성요소에 대한 설명에서 하도록 한다.

도 3에는 제어부가 제1 및 제2 위상고정루프(PLL)제어부, 제1 및 제2 비교부, 저장부, 제1 및 제2 스위치 제어부를 포함하여 구성되어 하나의 그룹을 이루는 것을 그 예로 하였지만 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 상기 제어부의 각 구성 요소들은 개별적으로 구비될 수도 있다.

상기 제1 믹서(104)의 출력단에는 제1 스위치(107)가 연결되며, 상기 제1 스위치(107)는 상기 제어부(111)의 제1 스위치 제어부(111e)의 제어에 의해 상기 제1 및 제2 밴드패스필터(105, 106) 중에 어느 하나와 제1 믹서(104)가 연결되도록 스위칭한다.

즉, 상기 제1 스위치(107)는 본 발명에 따른 신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 높은 경우에는 제1 밴드패스필터(105)와 제1 믹서(104)가 연결되도록 스위칭하고, 미리 정해진 기준보다 낮은 경우에는 제2 밴드패스필터(106)와 제1 믹서(105)가 연결되도록 스위칭한다.

여기서, 상기 제1 밴드패스필터(105)는 제1 믹서(104)의 출력을 필터링하여 제1 주파수 대역(일 예 : 8[kHz])을 통과시키며, 상기 제2 밴드패스필터(106)는 제1 믹서(104)의 출력을 필터링하여 제1 주파수 대역보다 작은 제2 주파수 대역(일 예 : 2.4[kHz])을 통과시킨다. 이때, 상기 제1 주파수 대역은 본 발명에 따른 신호 수신기가 장착되는 시스템에서 요구하는 주파수 오프셋(offset) 영역을 모두 커버할 수 있는 범위인 것이 바람직하다.

따라서, 상기 제1 스위치(107)는 신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 높아서 신호 수신 이득 향상이 필요치 않은 경우에는 도 4a에 도시한 바와 같이 넓은 제1 주파수 대역을 통과시키는 제1 밴드패스필터(105)와 제1 믹서(104)가 연결되도록 스위칭하고, 신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 낮아서 수신 이득 향상이 필요한 경우에(즉, SNR(signal to noise ratio)의 향상이 필요한 경우에) 도 4b에 도시한 바와 같이 상대적으로 좁은 제 2주파수 대역을 통과시키는 제2 밴드패스필터(106)와 제1 믹서(104)가 연결되도록 스위칭한다.

상기 제1 스위치(107)의 두 출력단 중에서 제2 밴드패스필터(106)에 연결된 출력단에는 제2 믹서(mixer, 108)가 구비되는데, 상기 제2 믹서(108)는 제2 국부발진 신호와 제1 믹서(104)의 출력을 믹싱함으로써 제1 믹서(104)의 출력을 제2 밴드패스필터(106)의 제2 주파수 대역으로 변환한다.

상기 제2 국부발진 신호는 제2 국부발진부(108)에서 출력되며, 제1 믹서(104)에서 하향 변환되어 출력된 신호를 제2 밴드패스필터(106)의 제2 주파수 대역으로 변환하기 위한 주파수를 가진다.

상기 제2 국부발진부(108)는 제2 위상고정루프(108a), 제2 로패스필터(108b), 제2 주파수 발진기(108c) 및 제3 증폭기(108d)를 포함하여 구성되어, 본 발명에 따른 신호 수신기의 출력, 즉 디텍터(113)의 출력이 최고 레벨이 되도록 하는 최적의 제2 국부발진 신호를 선택한 후에 그 최적의 제2 국부발진 신호를 생성하여 출력한다.

상기 제2 국부발진부(108)의 제2 위상고정루프(108a)는 제2주파수 발진기(108c)에서 출력되는 제2 국부발진 신호의 주파수를 제어부(111)의 제2 위상고정루프 제어부(111b)에서 출력되는 제어 데이터를 통해 미리 설정된 주파수로 이동시켜 고정되도록 하며(즉, 제2 주파수 발진기에서 출력되는 제2 국부발진 신호의 주파수를 튜닝하며), 상기 제2 로패스필터(108b)는 제2 위상고정루프(108a)의 출력을 필터링하고, 상기 제2 주파수 발진기(108c)는 제2 국부발진 신호를 생성하여 출력하며, 상기 제3 증폭기(108d)는 제2 주파수 발진기(108c)에서 출력되는 제2 국부발진 신호를 증폭하여 출력한다.

이와 같은 제2 국부발진부(108)가 최적의 제2 국부발진 신호를 생성하여 출력하기까지의 과정에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 제어부(111)의 제2 위상고정루프 제어부(111b)는 미리 정해진 다수(예 : 5개)의 제어 데이터 중에 제n번째 제어 데이터를 제2 국부발진부(108)에 제공하여 제n번째 제2국부발진 신호를 생성하도록 하고, 상기 제어부의 제1 비교부(111c)는 디텍터(113)의 현재 출력 레벨과 이전 출력 레벨을 비교하여 현재 출력 레벨이 이전 출력 레벨보다 크다면 해당 제어 데이터의 ID를 저장부(111d)에 저장한다. 이후에, 상기 제어부(111)는 상기 제n번째 제2 국부발진 신호가 마지막 번째 제2 국부발진 신호인지 판단하여, 상기 제n번째 제2 국부발진 신호가 마지막 번째 제2 국부발진 신호가 아니라고 판단되면 "n"을 "n+1"로 변경한 후에 상기 제2 국부발진부(108)에서 제2국부발진 신호를 생성하는 단계부터 차례로 다시 수행하고, 상기 제n번째 제2 국부발진 신호가 마지막 번째 제2 국부발진 신호라고 판단되면 상기 저장부(111d)에 저장된 상기 제어 데이터의 ID, 즉 최대 출력 레벨에 대응되는 제어 데이터의 ID를 선택한 후에 상기 제2 위상고정루프(108a)가 상기 선택된 제어 데이터 ID에 대응되는 제어 데이터를 통해 제2 주파수 발진기(108c)를 제어하여 제2 주파수 발진기(108c)가 최적의 제2 국부발진 신호를 생성할 수 있도록 한다.

도 5a에는 제2 국부발진 신호를 고정값으로 사용하는 경우에 제1 믹서(104)의 출력을 변환하는 경우를 나타내었으며, 도 5b에는 본 발명과 같이 최적의 제2 국부발진 신호의 주파수를 선택한 후에 그 최적의 제2 국부발진 신호를 사용하여 제1 믹서(104)의 출력을 변환하는 경우를 나타내었다.

도 5b를 참조하면, 최적의 제2 국부발진 신호를 사용하여 제1 믹서(104)의 출력을 하향 변환하는 경우에는 제1 믹서(104)의 출력의 전 영역에 있어서 제2 밴드패스필터(106)의 제1 주파수 대역 영역으로 변환됨을 알 수 있다.

상기 제1 및 제2 밴드패스필터(105, 106)의 출력단에는 제2 스위치(110)가 구비되며, 이러한 제2 스위치(110)는 상기 제어부(111)의 제2 스위치 제어부(111f)의 제어에 의해 상기 제1 및 제2 밴드패스필터(105, 106) 중에 어느 하나가 로그 증폭기(logarithmic amplifier; log amp, 112)에 연결되도록 스위칭한다.

즉, 상기 제2 스위치(110)는 신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 높은 경우에는 제1 밴드패스필터(105)와 로그 증폭기(112)가 연결되도록 스위칭하고, 미리 정해진 기준보다 낮은 경우에는 제2 밴드패스필터(105)와 로그 증폭기(112)가 연결되도록 스위칭한다.

상기 제2 스위치(110)의 출력단에 연결되는 로그 증폭기(112)는 제1 또는 제2 밴드패스필터(105, 106)의 출력을 DC 레벨로 변환하여 출력하며, 상기 로그 증폭기(112)의 출력단에 연결되는 디텍터(113)는 로그 증폭기(112)의 출력 레벨을 검출하여, 본 발명에 따른 신호 수신기가 장착된 시스템에 제공한다.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 신호 수신 방법에 대하여 설명하도록 한다.

먼저, 제어부(111)의 제1 및 제2 스위치 제어부(111e, 111f)는 본 발명에 따른 신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 낮은지 판단한다.

다음으로, 상기 제어부(111)의 제1 및 제2 스위치 제어부(111e, 111f)는 신호 수신기의 신호 수신 이득이 상기 미리 정해진 기준보다 낮다고 판단되면 상기 제1 및 제2 스위치(107, 110)를 제어하여 제2 밴드패스필터(106)와 제1 믹서(104)가 연결되도록 한 후에 이하에 설명하는 단계들을 수행한다. 반대로, 신호 수신기의 신호 수신 이득이 상기 미리 정해진 기준보다 높다고 판단되면 상기 제1 및 제2 스위치(107, 110)를 제어하여 제1 밴드패스필터(105)와 제1 믹서(104)가 연결되도록 한 후에, 수신 안테나(101)에서 수신한 수신 신호가 제1 믹서(104), 제1 밴드패스필터(105), 로그 증폭기(112) 및 디텍터(113)를 거쳐 출력되도록 하며, 디텍터(113)의 출력이 본 발명에 따른 신호 수신기가 장착된 시스템에 제공되게 되게 되는데, 이와 관련한 설명은 이하에서 생략하도록 한다. 즉, 이하에서는 상기 제어부(111)의 제1 및 제2 스위치 제어부(111e, 111f)가 신호 수신기의 신호 수신 이득이 상기 정해진 기준보다 낮다고 판단하는 경우에 이후에 수행되는 단계들에 대해서만 상세히 설명하도록 한다.

여기서, 상기 제1 밴드패스필터(105)의 제1 주파수 대역(일 예 : 8[kHz])은 제2 밴드패스필터(106)의 제2 주파수 대역(일 예 : 2.4[kHz])보다 크며, 상기 제1 주파수 대역은 본 발명에 따른 신호 수신기가 장착되는 시스템에서 요구하는 주파수 오프셋(offset) 영역을 모두 커버할 수 있는 범위인 것이 바람직하다.

다음으로, 제1 국부발진부(103)에서는 제1 국부발진 신호를 생성하고, 제2 국부발진부(108)에서는 제n번째 제2 국부발진 신호를 생성한다. 여기서, 상기 n은 양의 정수인 것이 바람직하다.

다음으로, 수신 안테나(101)는 무선 경로를 통해 입력되는 신호를 수신한다. 본 발명에 따른 신호 수신 방법에 대하여 설명함에 있어서, 수신 안테나(101)를 통해 수신되는 신호는 위성에서 송출된 비콘(beacon) 신호인 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 예가 가능할 것이다.

다음으로, 제1 증폭기(102)는 상기 수신 안테나(101)에서 수신된 수신 신호를 증폭하되 수신 신호에 포함된 노이즈의 증폭을 최소화한 후에 제1 믹서(104)로 출력하며, 상기 제1 믹서(104)는 제1 국부발진부(103)로부터 출력되는 제1 국부발진 신호와 상기 제1 증폭기(102)의 출력을 믹싱한 후에 제1 스위칭부(107)를 통해 제2 믹서(109)로 출력하며, 상기 제2 믹서(109)는 상기 제1 믹서(104)의 출력과 제n번째 제2 국부발진 신호를 믹싱한 후에 상기 제2 밴드패스필터(106)로 출력하고, 상기 제2 밴드패스필터(106)의 출력은 로그 증폭기(112) 및 디텍터(113)를 거친 후에 제어부(111)로 공급된다.

다음으로, 상기 제어부(111)의 제1 비교부(111c)는 디텍터(113)의 현재 출력 레벨이 이전 출력 레벨보다 높은지 비교하여, 높다고 판단되면 제1 위상고정루프 제어부(111a)가 제1 주파수 발진기(103c)를 제어하여 제n번째 제2 국부발진 신호를 생성하는데 사용했던 제어 데이터의 ID를 저장부(108c)에 저장한다.

다음으로, 제어부(111)는 상기 제n번째 제2 국부발진 신호가 마지막 번째 제2 국부발진 신호인지 판단하여, 상기 제n번째 제2 국부발진 신호가 마지막 번째 제2 국부발진 신호가 아니라고 판단되면 "n"을 "n+1"로 변경한 후에 상술한 바와 같은 상기 제1 국부발진부(103)에서 제1 국부발진 신호를 생성하고 제2 국부발진부(108)에서 제2 국부발진 신호를 생성하는 단계부터 차례로 다시 수행하고, 상기 제n번째 제2국부발진 신호가 마지막 번째 제2 국부발진 신호라고 판단되면 상기 저장부(111d)에 저장된 상기 제어 데이터의 ID, 즉 최대 출력 레벨에 대응되는 제어 데이터의 ID를 선택하고 상기 제2 위상고정루프(108a)에서는 상기 선택된 제어 데이터의 ID에 대응되는 데이터를 통해 제2 주파수 발진기(108c)를 제어하여 제2 주파수 발진기(108c)가 최적의 제2 국부발진 신호를 생성할 수 있도록 한다.

다음으로, 상기 제2 국부발진부(108)에서 생성된 최적의 제2 국부발진 신호와 상기 수신 안테나(101)에서 수신한 신호를 제1 믹서(104)로 믹싱한 후에 상기 제1 스위치(107), 제2 밴드패스필터(106), 제2 스위치(110), 로그 증폭기(112) 및 디텍터(113)를 거친 후에 출력되며, 상기 디텍터(113)의 출력은 본 발명에 따른 신호 수신기가 장착된 시스템에 수신 신호로서 제공되게 된다.

101 : 수신 안테나 102 : 제1 증폭기
103 : 제1 국부발진부 103a : 제1 위상고정루프
103b : 제1 로패스필터 103c : 제1 주파수 발진기
103d : 제2 증폭기 104 : 제1 믹서
105 : 제1 밴드패스필터 106 : 제2 밴드패스필터
107 : 제1스위치 108 : 제2 국부발진부
108a : 제1 위상고정루프 108b : 제2 로패스필터
108c : 제2 주파수 발진기 108d : 제3 증폭기
109 : 제1 믹서 110 : 제2 스위치
111 : 제어부 111a : 제1 위상고정루프 제어부
111b : 제2 위상고정루프 제어부 111c : 제1 비교부
111d : 저장부 112f : 제1 스위치 제어부
112g : 제2 스위치 제어부 112 : 로그 증폭기
113 : 디텍터

Claims (14)

1. 신호를 수신하기 위한 신호 수신기에 있어서,
   제1국부발진 신호를 출력하는 제1국부 발진부;
   수신 신호와 상기 제1국부발진 신호를 믹싱(mixing)하여 출력하는 제1혼합부;
   상기 제1혼합부의 출력을 필터링하여 제1주파수 대역을 통과시키는 제1밴드패스필터;
   상기 제1혼합부의 출력을 필터링하여 상기 제1주파수 대역보다 작은 제2주파수 대역을 통과시키는 제2밴드패스필터;
   신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 높은 경우에는 제1밴드패스필터와 제1혼합부가 연결되도록 스위칭하고, 미리 정해진 기준보다 낮은 경우에는 제2밴드패스필터와 제1혼합부가 연결되도록 스위칭하는 제1스위치;
   상기 신호 수신기의 출력이 최고 레벨이 되도록 하는 제2국부발진 신호를 선택하여 출력하는 제2국부 발진부; 및
   상기 제1혼합부의 출력에 제2국부발진 신호를 믹싱하여 제2밴드패스필터로 출력하는 제2혼합부;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 신호 수신기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 및 제2밴드패스필터 중에 어느 하나와 연결되는 제2스위치를 추가로 구비하며,
   상기 제2스위치는 신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 높은 경우에는 자신이 제1밴드패스필터와 연결되도록 스위칭하고, 미리 정해진 기준보다 낮은 경우에는 자신이 제2밴드패스필터와 연결되도록 스위칭하는 것을 특징으로 하는 신호 수신기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2국부 발진부는 제2국부발진 신호를 변경시키면서 신호 수신기의 출력을 비교하여, 신호 수신기의 출력을 가장 높이는 제2국부발진 신호를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 신호 수신기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 또는 제2밴드패스필터의 출력을 DC 레벨로 변환하는 로그 증폭기를 추가로 구비하며,
   상기 제2국부 발진부는 제2국부발진 신호를 변경시키면서 상기 로그 증폭기의 출력을 비교하여, 로그 증폭기의 출력을 가장 높이는 제2국부발진 신호를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 신호 수신기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제2국부 발진부는,
   제2국부발진 신호를 출력하는 주파수 발진기; 및
   상기 주파수 발진기에서 출력되는 제2국부발진 신호의 주파수를 튜닝하는 위상고정루프(PLL);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신기.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제2국부발진 신호의 주파수 튜닝을 위한 제어 데이터를 위상고정루프에 제공하는 제어부가 추가로 구비되며,
   상기 제어부는 제어 데이터 각각에 따른 신호 수신기의 출력을 비교하여, 신호 수신기의 출력을 가장 높이는 제어 데이터를 선택하고, 상기 제2국부발진부가 상기 선택된 제어 데이터에 의해 제2국부발진 신호를 생성하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 신호 수신기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 신호 수신기에 수신되는 신호는 위성에서 송출한 비콘(beacon) 신호인 것을 특징으로 하는 신호 수신기.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 신호 수신기에서 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    (a) 스위칭부는 신호 수신기의 신호 수신 이득이 미리 정해진 기준보다 낮으면, 제1 및 제2밴드패스필터 중에 상대적으로 작은 주파수 대역을 통과시키는 밴드패스필터를 선택하는 단계;
    (b) 국부 발진부에서 제n번째 국부발진 신호를 생성하는 단계;
    (c) 수신 안테나를 통해 외부로부터 신호를 수신하여, 상기 수신한 신호와 제n번째 국부발진 신호를 혼합기로 믹싱한 후에 상기 (a)단계에서 선택한 밴드패스필터를 거친 후에 출력되도록 하는 단계;
    (d) 제어부는 상기 신호 수신기의 현재 출력 레벨이 이전 출력 레벨보다 높으면, 제n번째 국부발진 신호를 생성하기 위해 사용한 제어 데이터를 저장하는 단계;
    (e) 상기 제어부는 상기 제n번째 국부발진 신호가 마지막 번째가 아니라면 상기 n을 n+1로 변경한 후에 상기 (b)단계부터 차례로 다시 수행되도록 하고, 상기 제n번째 국부발진 신호가 마지막 번째라면 저장된 제어 데이터를 선택하는 단계;
    (f) 상기 국부 발진부에서 상기 선택된 제어 데이터를 통해 국부발진 신호를 생성하는 단계; 및
    (g) 수신 안테나를 통해 외부로부터 신호를 수신하여, 상기 수신한 신호와 상기 (f)단계에서 생성한 국부발진 신호를 혼합기로 믹싱한 후에 상기 (a)단계에서 선택한 밴드패스필터를 거쳐서 출력되도록 하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법. (여기서, n은 양의 정수)
13. 제 12 항에 있어서, 상기 (d) 단계에서 상기 제어부는 신호 수신기의 출력 레벨이 이전 출력 레벨보다 높으면, 제n번째 국부발진 신호를 생성하기 위해 사용한 제어 데이터의 ID를 저장하고,
    상기 (e) 단계에서 상기 제어부는 제n번째 국부발진 신호가 마지막 번째라면 저장된 상기 제어 데이터의 ID를 선택하며,
    상기 (f) 단계에서 상기 국부 발진부는 상기 선택된 제어 데이터의 ID에 대응되는 제어 데이터를 통해 상기 (f)단계에서 생성한 국부발진 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 수신 안테나에 수신되는 신호는 위성에서 송출한 비콘(beacon) 신호인 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법.

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