KR101052969B1 - 협대역 간섭 제거기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수신기에 관한 것이다. 수신기는 무선 채널을 통해 전송된 변조 신호로부터 생성된 디지털 샘플들을 필터링하도록 구성된 간섭 제거기, 및 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하도록 구성된 디지털 가변 이득 증폭기(DVGA)를 포함한다.

Description

협대역 간섭 제거기{NARROW-BAND INTERFERENCE CANCELLER}

본 출원은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것이며, 특히 무선 수신기에서 협대역 간섭을 제거하기 위한 개념들 및 기술들에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서, 송신기는 통상적으로 데이터를 프로세싱(예를 들어, 인코딩 및 변조)하고 무선 주파수(RF) 변조 신호를 생성한다. 이어, 송신기는 변조 신호를 무선 매체를 통해 수신기로 전송한다. 변조 신호가 무선 매체를 통해 전파되면서 잡음, 간섭 및 다른 방해에 영향을 받을 수도 있다.

수신기의 기능은 이러한 방해들에 직면한 변조 신호를 복원하는 것이다. 수신기의 설계는 검출될 신호의 타입은 물론 방해들의 특성에도 의존할 것이다. 예를 들어, 협대역 간섭은 수신기 설계자에게 고유한 문제들을 제시할 수 있는 방해의 일 타입이다. 적절하게 필터링되지 않을 경우, 수신기는 변조 신호를 복원하지 못할 수도 있다.

협대역 간섭은 종종 브로드캐스트 시스템과 관련이 있다. 종종 이러한 시스템들은 UHF 영역에서 동작하므로, 주파수 스펙트럼의 동일한 영역에서 동작하는 TV 신호들로부터의 협대역 간섭에 영향을 받기 쉽다. 협대역 간섭의 또 다른 소스는 다른 채널들인데, 수신기의 비선형성으로 인한 이들 채널들의 상호 작용은 대등한 대역 내 성분들을 생성할 수 있다. 이러한 카테고리에서 가장 일반적인 영향들은 IM2 및 IM3 간섭들이다. DC 오프셋에 의해 제거될 수 있는 DC 성분을 제외하고, 2차 비선형(IM2) 성분들은 일반적으로 대역 밖에 있다. 그러나 IM3 불완전성은 협대역 간섭의 주파수에 의존하여, 기저대역 신호의 어디에나 나타날 수 있는 대역내 성분들을 생성하는 경향이 있다.

따라서, 무선 장치에서 협대역 간섭을 제거하기 위한 기술이 요구된다.

수신기의 일 양상이 개시된다. 수신기는 무선 채널을 통해 전송된 변조 신호로부터 생성된 디지털 샘플들을 필터링 하도록 구성된 간섭 제거기, 및 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하도록 구성된 디지털 가변 이득 증폭기(DVGA)를 포함한다.

수신기에서 간섭을 제거하기 위한 방법의 일 양상이 개시된다. 상기 방법은 무선 채널을 통해 전송된 변조 신호로부터 생성된 디지털 샘플들을 필터링하는 단계, 및 필터링된 디지털 샘플들을 가변 디지털 이득으로 증폭하는 단계를 포함한다.

수신기의 다른 양상이 개시된다. 수신기는 무선 채널을 통해 전송된 변조 신호로부터 생성된 디지털 샘플들을 필터링하기 위한 수단, 및 필터링된 디지털 샘플들을 가변 디지털 이득으로 증폭하기 위한 수단을 포함한다.

무선 통신 시스템의 다양한 양상들이 첨부된 도면에서 예로써 설명되지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도1은 무선 통신 시스템에서 송신기 및 수신기의 블록도이다.

도2는 간섭 제거기의 블록도이다.

도3은 간섭 제거기의 적응형 필터 및 계수 계산 유닛의 블록도이다.

도4는 계수 계산 유닛의 계산 블록의 모델이다.

도5는 디지털 가변 이득 증폭기(DVGA)의 블록도이다.

도6은 무선 통신 시스템에서 수신기의 일부의 기능적 블록도이다.

첨부된 도면과 관련하여 이하에 개시된 상세한 설명은 본 발명의 다양한 구성들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명이 실행될 수 있는 유일한 구성들을 표현하기 위한 것은 아니다. 상세한 설명은 본 발명의 전체적인 이해를 제공하기 위한 목적으로 특정 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 특정 세부 사항 없이도 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 몇몇 예들에서, 잘 알려진 구성 및 컴포넌트들은 본 발명의 개념을 모호하게 하지 않기 위해 블록도의 형태로 도시된다.

개시된 개념 및 기술들은 셀룰러 시스템들, 브로드캐스트 시스템들, 무선 로컬 영역 네트워크(WLAN) 시스템들 등에 사용될 수도 있다. 셀룰러 시스템들은 코드분할 다중 접속(CDMA) 시스템들, 시분할 다중 접속(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 접속(FDMA) 시스템들, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 시스템들, 단일 캐리어 FDMA(SC-FDMA) 시스템들 및 다른 다중 접속 시스템들일 수도 있다. 브로드캐스트 시스템들은 미디어플로(MediaFLO) 시스템들, 휴대용 디지털 비디오 브로드 캐스팅(DVB-H) 시스템들, 지상 텔레비젼 브로드캐스트용 종합 서비스 디지털 브로드캐스트(ISDB-T) 시스템, 및 다른 방송 시스템들일 수 있다. WLAN 시스템들은 IEEE 802.11 시스템들, Wi-Fi 시스템들 등일 수도 있다. 이러한 시스템들은 기술 분야에 공지되어 있다.

본 명세서에 개시된 개념들 및 기술들은 단일 서브캐리어를 갖는 시스템들은 물론 다수의 서브캐리어들을 갖는 시스템들에 잘 적용된다. 다수의 서브캐리어들은 OFDM, SC-FDMA, 또는 다른 변조 기술을 이용하여 포착될 수 있다. OFDM 및 SC-FDMA는 주파수 대역(예를 들어, 시스템 대역폭)을, 소위 톤들, 빈들 등으로 불리는, 다수의 직교 서브캐리어들로 분할한다. 각각의 서브캐리어는 데이터로 변조될 수도 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM을 이용하여 주파수 도메인에서, 그리고 SC-FDMA를 이용하여 시간 도메인에서 서브캐리어들을 통해 전송된다. OFDM은 미디어플로, DVB-H 및 ISDB-T 브로드캐스트 시스템들, IEEE 802.11a/g WLAN 시스템들, 및 몇몇 셀룰러 시스템들과 같은 다양한 시스템들에서 사용된다. 협대역 간섭 제거기의 소정의 양상들 및 구성들은 예를 들어, 미디어플로 시스템처럼 OFDM을 이용하는 브로드캐스트 시스템에 대해 후술된다.

도1은 무선 통신 시스템(100)의 송신기(102) 및 수신기(104)의 블록도이다. 송신기(102)는 기지국의 일부일 수도 있으며, 수신기(104)는 액세스 단말의 일부일 수도 있다. 역으로, 송신기(102)는 액세스 단말의 일부일 수도 있으며, 수신기(104)는 기지국의 일부일 수도 있다. 기지국은 통상적으로 고정국이며, 또한 기지국 송수신기(BTS), 액세스 포인트, 노드 B, 또는 소정의 다른 용어로 불릴 수도 있다. 사용자 단말은 고정적이거나 이동성을 가질 수도 있으며, 핸드셋, 무선 통신 장치, 무선 전화, 셀룰러 전화, 사용자 단말, 사용자 장비, 이동국, 모바일 유닛, 가입자 유닛, 가입자국, 무선국, 모바일 라디오, 라디오폰, 무선 장치, 또는 소정의 다른 용어로 불릴 수도 있다. 액세스 단말은 모바일 전화, 개인 디지털 보조기(PDA), 랩톱 컴퓨터, 무선 모뎀, 페이저, 카메라, 게임 콘솔, MP3 플레이어, 또는 소정의 다른 비디오, 오디오 또는 데이터 장치일 수도 있다.

송신기(102), 송신(TX) 데이터 및 파일럿 프로세서(106)는 트래픽 데이터를 프로세싱(예를 들어, 인코딩, 인터리빙, 및 심볼 맵핑)하고 데이터 심볼들을 생성한다. TX 데이터 및 파일럿 프로세서(106)는 또한 파일럿 심볼들을 생성한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 데이터 심볼은 데이터에 대한 변조 심볼이며, 파일럿 심볼은 파일럿에 대한 변조 심볼이며, 변조 심볼은 (예를 들어, PSK 또는 QAM에 대한) 신호 성상도(Constellation)의 포인트에 대한 복소값이다. OFDM 변조기(108)는 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 멀티플렉싱하고, 멀티플렉싱된 데이터 및 파일럿 심볼들에 대한 OFDM 변조를 실행하고, OFDM 심볼들을 생성한다. 아날로그 프론트 엔드(AFE)(114)는 OFDM 심볼들을 프로세싱(예를 들어, 아날로그로 변환, 증폭, 필터링 및 주파수 상향변환)하고, 안테나(116)를 통해 전송되는 변조 신호를 생성한다.

기지국에 위치하는 TX 파일럿 프로세서(110)의 일 구성에서, 두 개의 시분할 다중화(TDM) 파일럿들이 생성된다. 제1 TDM 파일럿(또는 "TDM 파일럿1")은 제1 의사 난수(PN) 시퀀스(또는 "PN1" 시퀀스)를 이용하여 생성된 파일럿이며, 제2 TDM 파일럿(또는 "TDM 파일럿2")은 제2 PN 시퀀스(또는 "PN2" 시퀀스)를 이용하여 생성된 파일럿이다. 각각의 기지국에는 이웃하는 기지국들 사이에서 기지국을 고유하게 식별하는 특정 PN2 시퀀스가 할당된다. 액세스 단말의 수신기는 신호의 존재에 대한 검출을 위해 TDM 파일럿1을 사용하고, 개략적인 타이밍 추정을 포착하고, 주파수 에러를 추정한다. 수신기는 TDM 파일럿2를 전송하는 특정 기지국을 식별하고 개략적인 타이밍 추정을 미세 조정하기 위해 TDM 파일럿2를 이용할 수도 있다.

수신기(104)에서, 안테나(118)는 송신기(102)로부터 변조 신호를 수신하고, 이를 AFE(120)로 제공한다. AFE(120)는 기지국 신호를 포착하기 위해 변조 신호를 프로세싱(예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 하향변환)하고 기저대역 신호의 디지털 샘플들을 포착하기 위해 신호를 추가로 디지털화한다. 자동 이득 제어(AGC) 회로(122)는 AFE(120)의 이득을 조절하고 원하는 평균 전력(즉, 전력 세트포인트)을 갖는 샘플들을 생성하기 위해 샘플들을 디지털 가변 이득과 곱한다.

간섭 제거기(124)는 샘플들로부터 협대역 간섭을 제거한다. 신호대 간섭비에 따라, 협대역 간섭을 제거한 후, 평균 전력은 감소되고 가변할 수 있다. 이는 다운스트림 프로세싱에 대해 부정적인 영향을 줄 수 있다. 협대역 간섭을 제거한 후 일정한 신호 전력 레벨을 유지하기 위해, 디지털 가변 이득 증폭기(DVGA)(126)가 간섭 제거기(124)의 출력을 전력 세트포인트까지 증폭시키기 위해 사용된다. 이하에서 더욱 상세하게 설명된 방식에서, 바이패스 회로(128)는, 협대역 간섭이 약하거나 존재하지 않을 때, 간섭 제거기(124) 및 DVGA(126)를 바이패스하도록 사용될 수도 있다. 바이패스 회로(126)는, DVGA의 이득이 1(unity)에 근접하거나 임 의의 다른 임계치에 미달할 경우, 협대역 간섭이 약하다고 결정할 수도 있다. 바이패싱될 때, 바이패스 회로(126)는 또한 전력 소비를 줄이기 위해 간섭 제어기(124) 및 DVGA를 디스에이블시킬 수도 있다.

초기 포착 유닛(130)은 신호 포착 및 개략적 시간 및 주파수 동기화에 대한 책임을 갖는다. 샘플들은 지연된 파일럿 시퀀스와 상관되며, 그 결과는 수신된 신호 및 타이밍에서 파일럿 시퀀스의 존재를 검출하기 위해 하나 이상의 파라미터와 비교된다. 두 개의 시분할 다중화된 파일럿들을 이용하는 초기 포착 유닛(130)의 일 구성에서, 샘플들은 지연된 TDM 파일럿1 시퀀스와 상관된다. 그 결과는 주파수 오프셋의 추정치, 타이밍의 개략적인 추정, 및 송신기(102)로부터의 신호의 존재를 검출하기 위해 임의의 수의 파라미터들과 비교된다. 예로서, 파라미터들은 상관기에 의해 생성된 신호 피크의 경사, 폭 및 높이를 포함할 수도 있다. 더욱 상세하게 후술될 방식에서, TDM 파일럿1 파라미터들은 협대역 간섭의 강도에 기초하여 조정될 수도 있다.

OFDM 복조기(132)는 샘플들에 대해 OFDM 복조를 실행하고, 송신기(102)에 의해 전송되는 데이터 심볼들의 추정치들인 데이터 심볼 추정치들을 생성한다. OFDM 복조기(132)는 데이터 심볼 추정치들을 수신(RX) 데이터 프로세서로 제공한다. RX 데이터 프로세서(134)는 데이터 심볼 추정치를 프로세싱(예를 들어, 심볼 디맵핑, 디인터리빙, 및 디코딩)하고 디코딩된 데이터를 생성한다.

도2는 간섭 제거기(124)의 기능 블록도이다. 간섭 제거기(124)는, 계수들

을 갖는, 길이 L인 적응형 필터(202)를 포함하는데, 여기서 위첨자는 적응 주기를 나타낸다. 길이 L은 프로그램 가능할 수도 있다. 간섭 제거기로 입력된 샘플들은

로 표시되는데, 이는 유용한 수신 신호

및 협대역 간섭

의 결합이다. 입력 샘플들은 원치 않는 성분

에 대한 기준을 제공하도록 작용한다. 이러한 예에서, 기준 샘플들

은 입력 샘플들

을 지연 라인(204)으로 지연시킴으로써 유도된다. 입력을 지연시키는 것은 협대역 성분

에 대한 기준을 왜곡시키지 않는데, 그 이유는 입력이 시간 주기적이기 때문이라는 것을 주의해야 한다. 일반적으로, 다른 타입의 기준들이 가능하다.

적응형 필터는 자신의 기준이

로 주어진 경우, 가능하면 근접하게 원치 않는 성분

를 모델링하도록 사용된다. 이는 원하는 신호

및 원치 않는 간섭

이 상호 상관되지 않는(통계적으로 독립적) 것을 전제로, 도2에 도시된 구조를 이용하여 가능하다. 일단 이러한 근사치

가 이용가능하면, 근사치는, OFDM 심볼들

의 최상의 추정치인

를 포착하기 위해, 감산기(206)를 이용하여 입력 샘플들로부터 감산된다. 시간에 따른 계수들

의 적응은 계수 계산 유닛(208)을 이용하여 달성된다. 간섭 제거기(124)의 일 구성에서, 계수 계산 유 닛(208)은

의 놈(norm)을 최소화하기 위해 최소 평균 제곱(LMS) 알고리즘을 이용하여 계수들

을 계산한다. 최소 놈을 갖는 해

는 입력 샘플이

로 주어지면, OFDM 심볼

에 대한 최상의 "추정"에 대응한다.

도3은 간섭 제거기에서 계수 계산 블록 및 적응형 필터의 블록도이다. 이러한 예에서, 기준 샘플들

은 적응형 필터(202)의 샘플 레지스터(302)로 연속적으로 시프팅된다. 샘플 레지스터(302)의 기준 샘플들

은 원치 않는 성분

의 추정치

를 생성하기 위해 계수 레지스터(304)에서 필터 계수들

과 곱해지는데, 여기서,

(식1) 이다.

식1은 추정치

를 생성하기 위해 L개의 곱셈 결과들의 가산을 필요로 한다. 이는 L개의 곱셈기들 및 L-입력 가산기로 달성될 수도 있다. 대안적으로, 다중화 방식이 하드웨어 요건들을 감소시키기 위해 사용될 수도 있다. 예로써, 하드웨어 요건들은 N회의 파이프라이닝된 곱셈 연산들을 누산함으로써 감소될 수도 있는데, 각각의 곱셈 연산은 L/N개의 필터 계수들을 생성한다. 이러한 예에서, 곱셈기들의 수는 L/N개의 곱셈기들로 감소될 수 있다. 동작시, 두 개의 곱셈기(306, 308)는 제1 클록 주기 동안, 샘플 레지스터(302)로부터의 제1 L/N개의 기준 샘플들

및 계수 레지스터(304)로부터의 제1 L/N개의 필터 계수들

을 L/N개의 곱셈기들(310)에 제공한다. 결과의 L/N개의 곱셈 결과들은 가산을 위해 누산기(312)로 제공된다. 다음 시간 클록 동안, 두 개의 곱셈기들(306, 308)은 다음 샘플 레지스터(302)로부터 다음 L/N개의 기준 샘플들

및 계수 레지스터(304)로부터 다음 L/N개의 필터 계수들

을 L/N개의 곱셈기(310)에 제공하여 제2 세트의 L/N개의 곱셈 결과들을 생성하는데, 이들은 또한 가산을 위해 누산기(312)로 제공된다. 이러한 프로세스는 추정치

를 생성하기 위해 누산기(312)에 의한 파이프라인 방식으로 서로 합산되는 L개의 곱셈 결과들을 생성하기 위해 N회의 클록 주기들 동안 반복된다. 이러한 프로세스는 입력 샘플들의 레이트

가 클록 레이트보다 적어도 N회 더 늦을 때마다 사용될 수 있다.

계산 블록(304)은 기준 샘플들

, 현재 필터 계수들

및 필터 계수들

을 업데이트하기 위해 간섭 제거기(124)로부터 출력된 필터링된 샘플들

을 이용한다. 이러한 예에서, 계산 블록(314)은

(식2) 와 같이 필터 계수들을 계산하는데, 여기 서,

는 복소 공액 연산을 나타내며,

는 루프 이득이다.

기준 샘플들

은 적응형 필터(202)의 샘플 레지스터(302)로부터 레지스터(316)로 로딩되며, 간섭 제거기(124)로부터 출력된 필터링된 샘플

은 레지스터(318)로 로딩된다. 계산 블록의 하드웨어 요건들을 감소시키기 위해, L개의 업데이트된 필터 계수들

이 연속적으로 계산된다. 각각의 클록 주기 동안, 레지스터(316)로부터의 기준 샘플

, 계수 레지스터(304)로부터의 필터 계수

, 및 래치(318)로부터의 필터링된 샘플들

이 단일 필터 계수

를 업데이트하기 위해 계산 블록(314)에 제공된다.

도4를 참조하면, 계산 블록(314)은 기준 샘플

을 필터링된 샘플

과 곱하기 위한 복소 곱셈기(402), 복소 곱셈기(402)의 출력을 루프 이득

로 스케일링하기 위한 곱셈기(404), 및 업데이트된 필터 계수

를 생성하기 위해 필터 계수

를 결과에 가산하기 위한 가산기(406)를 포함한다.

다시 도3을 참조하면, 계산 블록(314)에 의해 업데이트된 각각의 필터 계수

는, 레지스터가 모든 L개의 업데이트된 필터 계수들

을 포함할 때 까지 레지스터(316)로 연속적으로 시프트된다. 타이머(320)는 L개의 업데이트된 필터 계수들

을 계수 계산 유닛(208)의 레지스터(316)로부터 적응형 필터(202)의 계수 레지스터(304)로 로딩한다. 타이머(320)는 고정되거나 가변적일 수 있다. 가변 타이머의 경우, 타이머(320)는 현재 동작 조건들에 응답하여 프로세서(미도시)에 의한 동작 동안 변화되거나 제조된 설비에 의해 프로그래밍될 수도 있다. 이는 필터 계수들

의 업데이트 주파수가 각각의 수신기에 대해 상이할 수도 있으며, 및/또는 단일 수신기 내에서 시간에 따라 변화할 수도 있음을 의미한다.

일 구성에서, 적응형 필터(202)는 다수의 동작 모드들(예를 들어, 포착 모드 및 트래킹 모드)을 지원한다. 포착 모드에서, 필터 계수 업데이트들은 더욱 신속한 컨버젼스를 포착하기 위해 상대적으로 큰 루프 이득

으로 실행된다. 이는 예를 들어, 액세스 단말이 최초 파워업될 때 유리할 수도 있다. 일단 필터 계수들

이 컨버젼스되면, 적응형 필터(202)는 트래킹 모드로 전환한다. 트래킹 모드에서, 필터 계수들

은 컨버젼스의 레이트와 시간 평균 사이에서 우수한 밸런스를 달성하기 위해 낮은 루프 이득

을 이용하여 변경된다. 업데이트 레이트는 지터 효과를 최소화하고 전력을 보존하기 위해 트래킹 모드에서 감소될 수 있다.

다시 도1을 참조하면, 수신 신호 강도 표시자(RSSI) 계산 블록(136)은 수신 신호의 강도를 결정한다. 결과의 RSSI는 수신기(102)에서의 많은 유용성을 갖는다. 셀룰러 폰에 대한 신호 강도 표시자는 RSSI가 어떻게 사용될 수 있는 지의 일반적인 예이다. RSSI는 송신기와 전력 제어 링크를 갖는 수신기들에 의해 사용될 수도 있다. 도1에 도시된 구성에서, AGC(122)의 기본 DVGA의 이득 및 DVGA(126)로부터의 루프 이득

은 협대역 간섭의 전력을 제외시키는 RSSI를 제공하기 위해 계산 유닛(136)에 의해 사용된다.

수신기가 액세스 단말에 존재하는 브로드캐스트 시스템에서, AFE(120)는 액세스 단말이 액세스 네트워크를 통해 이동함에 따라 수신을 개선하기 위해 동일한 콘텐츠를 브로드캐스팅하는 다른 RF 채널로 때때로, 또는 빈번히 튜닝된다. AFE(120)가 다른 RF 채널로 튜닝되기 전에, 상기 채널 상의 신호 강도가 충분한지에 대해 결정할 필요가 있다. 이러한 결정을 실행할 능력은, 신호 강도 측정이 협대역 간섭이 제거된 후 행해질 경우 강화된다. 계산 블록(136)에 의해 계산된 RSSI는 이러한 목적을 위해 사용될 수도 있다.

AFE(120)(도1 참조)가 다른 RF 채널로 튜닝될 경우, 적응형 필터(202)는 필터 계수들의 더욱 신속한 컨버젼스를 달성하기 위해 포착 모드로 전환될 수도 있다. 적응형 필터(202)의 일 구성에서, AFE(120)(도1 참조)가 새로운 채널로 튜닝될 경우, 계수 레지스터(304)의 필터 계수들

은 메모리(322)에 백업될 수도 있다. 이러한 구성에서, 메모리(322)에 백업된 필터 계수들

은 AFE(120)(도1 참 조)가 다시 원래의 RF 채널로 전환될 경우, 계수 레지스터(304)에서 복원될 수도 있으며, 결국 적응형 필터(202)의 포착 시간을 감소시킨다. 필터 계수들

을 저장하는 메모리(322) 부분은 적응형 필터(202)의 일부로서 기능적으로 고려될 수도 있지만, 물리적으로 수신기의 어디에나 위치될 수도 있다.

도5는 DVGA의 기능 블록도이다. 이제 DVGA(126)의 예가 로그 영역에서의 연산을 위해 개시될 것이지만, 당업자는 DVGA(126)가 선형 영역에서 실행될 수도 있음을 이해할 것이다. 이러한 예에서, 곱셈기(502)는 전력 세트포인트에서 출력 샘플들

을 생성하기 위해 DVGA(126)로 입력된 필터링된 샘플들

을 가변 디지털 이득

과 곱한다. 전력 디코더(504)는 출력 샘플들

의 전력을 결정하고 전력 측정들

을 에러 계산 블록(506)으로 제공하는데, 여기서

은 DVGA(126)에 대한 업데이트 간격에 관한 지수이다. 에러 계산 블록(506)은 측정된 전력

과, 전력 세트포인트로 불리는 기준 전력 레벨

사이의 에러

를 결정한다. 곱셈기(508)는 에러

를 루프 이득

과 곱하고 스케일링된 에러

를 생성한다. 루프 필터(510)는 스케일링된 에러

를 필터링하고 루프 이득

(즉, 전력 세트 포인트와 관련된 DVGA(126)에 입력된 필터링된 샘플들

의 전력에 근사하는 값)을 생성한다. 루프 필터(510) 내에서, 가산기(512)는 스케일링된 에러

를 레지스터(514)에 저장된 이전의 업데이트 간격으로부터의 루프 이득

과 합산하여 업데이트된 루프 이득

을 생성한다. 루프 이득

은 디지털 이득 계산 유닛(516)에 제공된다. 루프 이득

에 기초하여, 디지털 이득 계산 유닛(516)은, 출력 샘플들

의 평균 전력이 전력 세트포인트에서 또는 그 부근에서 유지되도록, DVGA(126)로 입력된 필터링된 샘플들

을 곱하기 위해 적절한 디지털 이득을 선택한다.

도1을 참조하면, 간섭 제거기(124) 및 DVGA(126)의 다양한 표시자들이 협대역 간섭의 강도를 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 간섭 제거기(124)로부터의 필터 계수들

의 푸리에 변환은 단지 하나의 예이다. 협대역 간섭의 위치는 시간 또는 주파수 영역 중 하나에서의 프로세싱에 의해 필터 계수들

로부터 결정될 수 있다. 협대역 간섭 강도의 우수한 표시자는 DVGA(126)로부터의 루프 이득

의 크기이다. 단독이든 결합이든, 이러한 표시자들은 수신기 성능을 최적으로 하기 위해 사용될 수도 있다. 예로서, 이러한 표시자들은, 협대역 간섭이 약하거나 존재하지 않을 경우, 간섭 제거기(124) 및 DVGA(126)를 바이패스 및 디스에이블하는 바이패스 회로(128)를 제어하기 위해 사용될 수도 있다.

이러한 표시자들은 파일럿 시퀀스를 검출하기 위해 저밀도 포착 유닛(130)에 의해 사용되는 하나 이상의 파라미터들을 조절하기 위해 사용될 수도 있다. 예로 서, 표시자들은 TDM 파일럿1의 국부적으로 저장된 사본과 샘플들의 상관으로부터 유래된 신호 피크 출력의 경사, 폭, 및 높이에 대해 적용되는 파라미터들을 조절하기 위해 사용될 수도 있다. 강한 협대역 간섭의 기간 동안, 이러한 표시자들은 파일럿 시퀀스를 검출하기 위해 사용되는 파라미터들을 조절하기 위해 사용될 수도 있다. 기술 분야의 당업자는 수신기에 의한 협대역 간섭 경험의 레벨에 의존하여 파일럿 시퀀스를 검출하기 위해 파라미터들의 조절을 최적화하는 방법을 이해할 것이다.

도6은 무선 통신 시스템에서 수신기의 기능적 블록도이다. 수신기(104)는 무선 채널을 통해 전송된 변조 신호로부터 생성된 디지털 샘플들을 필터링하기 위한 모듈(602)을 포함한다. 수신기(104)는 또한 가변 디지털 이득을 갖는 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하기 위한 모듈(604)을 포함한다.

본 명세서에서 개시된 실시예와 관련하여 다양하게 설명되는 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 응용 집적 회로(ASIC), 현장 프로그램가능한 게이트 어레이(FPGA), 또는 다른 프로그램가능한 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 요소들, 또는 본 명세서에 개시된 기능을 수행하도록 설계된 그들의 임의의 결합을 사용하여 실행되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서가 될 수 있지만, 선택적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 기계가 될 수 있다. 프로세서는 또한 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서의 결합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합된 하나 또는 그 이상의 마이크로프 로세서, 또는 임의의 다른 구성과 같은 컴퓨팅 장치들의 결합으로서 실행될 수 있다.

본 명세서에 개시된 실시예와 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 그들의 결합에서 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 제거가능한 디스크, CD-ROM 또는 임의의 다른 형태의 컴퓨터 판독 가능 저장 매체의 형태에 상주할 수도 있다. 저장 매체는 저장매체로부터 정보를 판독하고 정보를 기록할 수 있는 프로세서에 접속된다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다.

전술한 설명은 당업자가 설명된 다양한 실시예를 실행할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예에 대한 다양한 변경이 당업자에게 명백하며, 여기서 한정된 일반 원칙은 다른 실시예에 적용될 수도 있다. 따라서, 청구범위는 실시예에 한정되는 것이 아니며, 청구항과 전체적으로 조화되는데, 단일 소자에 대한 참조는 특별히 한정되지 않으면, "하나 및 단지 하나"를 의미하는 것은 아니며, 오히려 하나 이상을 의미한다. 기술 분야의 당업자에게 인식될, 설명된 모든 구성 및 구조는 참조를 위해 포함되며, 청구항에 포함된다. 더욱이, 청구항에 기재되었는지와 무관하게, 설명된 어떤 것도 공용으로 사용하도록 천명한 것은 아니다. 구성 요소가 "수단" 또는 "단계"와 같이 명확하게 표현되지 않았다면, 어떠한 청구항의 구성 요소도 35 U.S.C.§112, 6번째 문단의 규정에 따라 해석되지 않는다.

Claims (37)

1. 무선 채널을 통해 전송된 변조 신호로부터 생성된 디지털 샘플들을 필터링 하도록 구성된 간섭 제거기; 및

   상기 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하도록 구성된 디지털 가변 이득 증폭기(DVGA)를 포함하고,

   상기 간섭 제거기는, 적응형 필터, 및 가변 루프 이득을 갖는 알고리즘을 이용하여 상기 적응형 필터에 대한 다수의 필터 계수들을 업데이트하도록 구성된 계산 유닛을 포함하고,

   상기 적응형 필터는 포착(acquisition) 모드 및 트래킹(tracking) 모드로 동작하도록 구성되며, 상기 계산 유닛은 상기 포착 모드에서 상기 트래킹 모드와 상이하게 상기 루프 이득을 설정하도록 추가로 구성되는, 수신기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 간섭 제거기로 입력된 상기 디지털 샘플들은 전력 레벨을 가지며, 상기 DVGA는 상기 전력 레벨을 복원(restore)하기 위해 상기 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하도록 추가로 구성되는, 수신기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,

   상기 적응형 필터는, 다른 무선 RF 채널로의 변경에 응답하여 상기 포착 모드에서 동작하고, 일단 상기 계수들이 컨버젼스(converge)되면 상기 트래킹 모드로 전환하도록 추가로 구성되는, 수신기.
6. 제1항에 있어서,

   상기 적응형 필터는 파워-업 시, 상기 포착 모드에서 동작하고 일단 상기 계수들이 컨버젼스되면, 상기 트래킹 모드로 전환하도록 추가로 구성되는, 수신기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 계산 유닛은 가변 레이트로 상기 다수의 필터 계수들을 업데이트하도록 구성되는, 수신기.
8. 제1항에 있어서,

   상기 적응형 필터는 다른 무선 RF 채널로의 변경에 응답하여 상기 필터 계수들을 백업하고 상기 무선 채널로의 재변경에 응답하여 상기 필터 계수들을 복원하도록 구성되는, 수신기.
9. 제1항에 있어서,

   상기 수신기는 상기 간섭 제거기 및 상기 DVGA를 바이패스하도록 구성된 바이패스 회로를 더 포함하며, 상기 바이패스 회로는 상기 필터 계수들 및 상기 DVGA로부터의 입력 중 적어도 하나에 응답하는, 수신기.
10. 제9항에 있어서,

    상기 바이패스 회로는, 상기 간섭 제거기 및 상기 DVGA가 바이패스될 때, 상기 간섭 제거기 및 상기 DVGA를 디스에이블하도록 추가로 구성되는, 수신기.
11. 제9항에 있어서,

    상기 바이패스 회로는, 일단 상기 DVGA의 이득이 임계치 미만으로 저하되면, 상기 간섭 제거기 및 상기 DVGA를 바이패스 하도록 추가로 구성되는, 수신기.
12. 제1항에 있어서,

    시분할 다중화된 파일럿 신호의 존재를 검출하도록 구성된 초기 포착 유닛을 더 포함하며, 상기 간섭 제거기 및 상기 DVGA 중 적어도 하나는 상기 파일럿 신호를 검출하기 위해 상기 초기 포착 유닛에 의해 사용되는 파라미터를 제어하도록 구성되는, 수신기.
13. 제1항에 있어서,

    상기 DVGA 및 자동 이득 제어로부터의 입력들에 기초하여 상기 변조 신호의 수신 신호 강도를 계산하도록 구성된 수신 신호 강도 표시(RSSI) 계산 유닛을 더 포함하는, 수신기.
14. 제13항에 있어서,

    다른 무선 채널로의 핸드오프 여부를 결정하기 위해 상기 RSSI를 이용하도록 구성된 아날로그 프론트 엔드를 더 포함하는, 수신기.
15. 제1항에 있어서,

    상기 적응형 필터는 길이를 가지고, 상기 디지털 샘플들 및 상기 필터 계수들을 다수의 곱셈기들로 멀티플렉싱하도록 구성되며, 상기 곱셈기들의 수는 상기 적응형 필터의 길이보다 적은, 수신기.
16. 제1항에 있어서,

    상기 계산 유닛은 상기 적응형 필터에 대한 다수의 필터 계수들을 업데이트 하도록 구성되고, 상기 필터 계수들은 연속한 방식으로 업데이트되는, 수신기.
17. 수신기에서 간섭을 제거하는 방법으로서,

    무선 채널을 통해 전송된 변조 신호로부터 생성된 디지털 샘플들을 필터링 하는 단계; 및

    가변 디지털 이득으로 상기 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하는 단계를 포함하고,

    상기 디지털 샘플들은 가변 루프 이득을 갖는 알고리즘을 이용하여 다수의 필터 계수들로 적응적으로 필터링되고,

    상기 디지털 샘플들은 루프 이득을 이용하여 포착 모드에서 필터링되고, 상기 포착 모드에서의 루프 이득과 상이한 루프 이득을 이용하여 트래킹 모드에서 필터링되는, 수신기에서 간섭을 제거하는 방법.
18. 제17항에 있어서,

    상기 변조 신호로부터의 상기 디지털 샘플들은 전력 레벨을 가지며, 상기 필터링된 디지털 샘플들은 상기 전력 레벨을 복원하기 위해 증폭되는, 수신기에서 간섭을 제거하는 방법.
19. 삭제
20. 삭제
21. 제17항에 있어서,

    상기 디지털 샘플들은 다수의 필터 계수들로 적응적으로 필터링되며, 상기 디지털 샘플들의 적응형 필터링은 상이한 레이트들로 상기 필터 계수들을 업데이트하는 것을 포함하는, 수신기에서 간섭을 제거하는 방법.
22. 제17항에 있어서,

    상기 디지털 샘플들은 다수의 필터 계수들로 적응적으로 필터링되며, 상기 방법은 다른 무선 채널로의 변경에 응답하여 상기 필터 계수들을 백업하는 단계 및 상기 무선 채널로의 재변경에 응답하여 상기 필터 계수들을 복원하는 단계를 더 포함하는, 수신기에서 간섭을 제거하는 방법.
23. 제17항에 있어서,

    간섭 레벨에서의 저하에 응답하여 상기 필터링 및 상기 증폭 없이 상기 디지털 샘플들을 프로세싱하는 단계를 더 포함하는, 수신기에서 간섭을 제거하는 방법.
24. 제17항에 있어서,

    상기 변조 신호에서 전송된 시분할 다중화된 파일럿 신호의 존재를 검출하는 단계, 및 간섭 레벨의 변화에 응답하여 상기 시분할 다중화된 파일럿 신호의 존재를 검출하기 위해 사용되는 파라미터를 조정하는 단계를 더 포함하는, 수신기에서 간섭을 제거하는 방법.
25. 제17항에 있어서,

    상기 변조 신호의 수신 신호 강도를 계산하는 단계를 더 포함하며, 상기 계산은 협대역 간섭의 전력을 제외시키는, 수신기에서 간섭을 제거하는 방법.
26. 제25항에 있어서,

    다른 무선 채널로의 핸드오프 여부를 결정하기 위해 상기 계산된 수신 신호 강도를 이용하는 단계를 더 포함하는, 수신기에서 간섭을 제거하는 방법.
27. 무선 채널을 통해 전송된 변조 신호로부터 생성된 디지털 샘플들을 필터링하기 위한 수단; 및

    가변 디지털 이득으로 상기 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하기 위한 수단을 포함하고,

    상기 디지털 샘플들을 필터링하기 위한 수단은, 다수의 필터 계수들을 이용하여 상기 디지털 샘플들을 적응적으로 필터링하기 위한 수단 및 가변 루프 이득을 갖는 알고리즘을 이용하여 상기 필터 계수들을 업데이트하기 위한 수단을 포함하고,

    상기 디지털 샘플들을 필터링하기 위한 수단은 포착 모드 및 트래킹 모드에서 동작하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 필터 계수들을 업데이트하기 위한 수단은 상기 포착 모드에서 상기 트래킹 모드와 상이하게 상기 루프 이득을 설정하기 위한 수단을 포함하는, 수신기.
28. 제27항에 있어서,

    상기 변조 신호로부터 생성된 상기 디지털 샘플들은 전력 레벨을 가지며, 상기 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하기 위한 수단은 상기 전력 레벨을 복원하기 위해 상기 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하기 위한 수단을 포함하는, 수신기.
29. 삭제
30. 삭제
31. 제27항에 있어서,

    상기 필터 계수들을 업데이트하기 위한 수단은 가변 레이트로 상기 계수들을 업데이트하는, 수신기.
32. 제27항에 있어서,

    다른 무선 RF 채널로의 변경에 응답하여 상기 필터 계수들을 백업하고 상기 무선 채널로의 재변경에 응답하여 상기 필터 계수들을 복원하기 위한 수단을 더 포함하는, 수신기.
33. 제27항에 있어서,

    간섭 레벨의 저하에 응답하여, 상기 디지털 샘플들을 필터링하기 위한 수단 및 상기 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하기 위한 수단을 바이패싱하기 위한 수단을 더 포함하는, 수신기.
34. 제33항에 있어서,

    바이패싱될 때, 상기 디지털 샘플들을 필터링하기 위한 수단 및 상기 필터링된 디지털 샘플들을 증폭하기 위한 수단을 디스에이블하기 위한 수단을 더 포함하는, 수신기.
35. 제27항에 있어서,

    상기 변조 신호에서 전송된 파일럿 신호를 검출하기 위한 수단, 및 간섭 레벨의 변화에 응답하여 상기 파일럿 신호를 검출하기 위해 사용되는 파라미터를 조정하기 위한 수단을 더 포함하는, 수신기.
36. 제27항에 있어서,

    상기 변조 신호의 수신된 신호 강도를 계산하기 위한 수단을 더 포함하며, 상기 계산은 협대역 간섭 전력을 제외시키는, 수신기.
37. 제36항에 있어서,

    다른 무선 채널로의 핸드오프 여부를 결정하기 위해 상기 계산된 수신 신호 강도를 이용하기 위한 수단을 더 포함하는, 수신기.

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