KR101079510B1 - 무선 통신용 다중-반송파 수신기 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로서, 더 특정하게는 무선 통신 시스템용 수신기에 관한 것이다.
모드 | 설명 |
비정밀 DC 오프셋 전용 |
비정밀 DC 오프셋이 추정되어 RF 수신 체인(202)에 주기적으로 제공된다. 이득들 K3 및 K4는 영(zero)으로 세팅되어 정밀 DC 오프셋 추정기들(410b 및 410d)을 불능화(disable)시킨다. |
정밀 DC 오프셋 전용 |
정밀 DC 오프셋이 추정되고 I 및 Q 샘플들로부터 제거된다. 이득들 K1 및 K2가 영으로 세팅되어 비정밀 DC 오프셋 추정기들(410a 및 410c)을 불능화시킨다. |
비정밀 및 정밀 DC 오프셋 |
비정밀 DC 오프셋이 추정되고 RF 수신 체인(202)로 한번 또는 주기적으로 제공된다. 정밀 DC 오프셋이 추정되어 I 및 Q 샘플들로부터 제거된다. |
Claims (50)
- 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 아날로그 기저대역 신호를 디지털화하고, 상기 다수의 주파수 채널들에 대한 입력 샘플 스트림을 생성하기 위한 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기(△ΣADC) ― 상기 △ΣADC는 수신되고 있는 상기 다수의 주파수 채널들의 대역폭 또는 수신되고 있는 상기 다수의 신호들의 특성들 중 적어도 하나에 기초하여 가변 기준 전압을 가짐 ―;다수의 하향변환된 샘플 스트림들을 생성하기 위해 상기 다수의 주파수 채널들에 대한 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키고 ― 각각의 주파수 채널에 대하여 하나의 하향변환된 샘플 스트림이 생성됨 ―, 각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림을 생성하기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 처리하기 위한 적어도 하나의 처리기; 및상기 적어도 하나의 처리기에 접속되는 메모리를 포함하는, 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 △ΣADC는 다수의 샘플 스트림들을 제공하며, 상기 적어도 하나의 처리기는 상기 △ΣADC로부터의 상기 다수의 샘플 스트림들을 결합(combine)하기 위해 에러 소거(cancellation)를 수행하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 △ΣADC는 상기 수신되고 있는 다수의 주파수 채널들의 대역폭에 기초하여 결정되는 가변 샘플링 클록을 통해 동작되는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 수신되고 있는 다수의 신호들의 특성들은 신호 레벨, 원하지 않는(undesired) 신호 레벨 및 상기 다수의 신호들의 수 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 상기 입력 샘플 스트림에 대해 직류 전류(DC) 오프셋 소거를 수행하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 적어도 하나의 DC 누산기(accumulator)의 제 1 세트를 통해 비정밀(coarse) 직류 전류(DC) 오프셋을 추정하고, 적어도 하나의 DC 누산기의 제 2 세트를 통해 정밀(fine) DC 오프셋을 추정하고, 상기 입력 샘플 스트림으로부터 상기 추정된 정밀 DC 오프셋을 소거(cancel)하고, 아날로그 DC 오프셋 소거를 위해 상기 추정된 비정밀 DC 오프셋을 제공하는, 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 제 1 세트 및 상기 제 2 세트 각각은 직렬(cascade)로 연결되는 다수의 DC 누산기들을 포함하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 무선 주파수(RF)로부터 기저대역으로의 아날로그 직교 하향변환의 이득 및 위상 미스매치(mismatch)들을 보상하기 위해 상기 입력 샘플 스트림에 대해 I/Q 미스매치 보상을 수행하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 상기 △ΣADC의 포화(saturation)를 검출하고, 상기 △ΣADC의 포화가 검출되면 상기 입력 샘플 스트림에 대해 제 1 이득을 적용하고, 상기 △ΣADC의 포화가 검출되지 않으면 상기 입력 샘플 스트림에 대해 상기 제 1 이득보다 작은 제 2 이득을 적용하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 생성하기 위해 CORDIC(Coordinate Rotational Digital Computer) 계산에 기초하여 각각의 주파수 채널에 대한 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키는, 장치.
- 제 11 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 특정 위상만큼 각각의 입력 샘플을 회전(rotate)시키기 위해 다수의 파이프라인 스테이지들에서 각각의 입력 샘플에 대한 CORDIC 계산의 다수의 반복(iteration)들을 수행하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,각각의 주파수 채널에 대해 상기 적어도 하나의 처리기는 각각의 주파수 채널의 중심 주파수를 결정하고, 각각의 주파수 채널의 주파수 오차를 추정하고, 상기 중심 주파수 및 상기 추정된 주파수 오차에 기초하여 각각의 주파수 채널의 순시(instantaneous) 주파수를 결정하고, 각각의 주파수 채널에 대한 상기 순시 주파수에 기초하여 상기 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 각각의 주파수 채널에 대한 원하는 신호는 통과시키고 원하지 않는 신호들은 감쇠(attenuate)시키기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 상기 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 필터링하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 각각의 주파수 채널에 대해 수행되는 필터링에 기인하는 진폭 및 위상 왜곡을 보상하기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림에 대해 진폭 및 위상 등화를 수행하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림을 생성하기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림에 대해 샘플 레이트 변환을 수행하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,각각의 주파수 채널에 대해 상기 적어도 하나의 처리기는 각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림의 수신 신호 강도에 기초하여 각각의 주파수 채널에 대한 디지털 이득을 결정하고, 상기 디지털 이득에 기초하여 상기 출력 샘플 스트림에 대한 디지털 스케일링(scaling)을 수행하는, 장치.
- 제 17 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 대수 영역(logarithm domain)에서 상기 디지털 스케일링을 수행하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 상기 다수의 주파수 채널들에 대한 입력 샘플 스트림에 대해 비정밀 자동 이득 제어(AGC)를 수행하고, 각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림에 대해 정밀 AGC를 수행하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 적어도 하나의 처리기는 각각의 주파수 채널에 대한 심볼 추정치(estimate)들을 생성하기 위해서 상기 출력 샘플 스트림의 신호-대-잡음 비(SNR)에 기초하여 레이크(RAKE) 수신기 또는 등화기 수신기(equalizer receiver)를 통해 각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림을 처리하는, 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 다수의 주파수 채널들은 HRPD(High Rate Packet Data) 시스템의 다수의 코드 분할 다중 접속(CDMA) 채널들에 대응하는, 장치.
- 입력 샘플 스트림을 생성하기 위해서 델타-시그마 아날로그-디지털 변환을 통해 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 아날로그 기저대역 신호를 디지털화하는 단계 ― 상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환은 수신되고 있는 상기 다수의 주파수 채널들의 대역폭 또는 수신되고 있는 상기 다수의 신호들의 특성들 중 적어도 하나에 기초하여 가변 기준 전압을 사용함 ―;다수의 하향변환된 샘플 스트림들을 생성하기 위해 상기 다수의 주파수 채널들에 대한 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키는 단계 ― 각각의 주파수 채널에 대하여 하나의 하향변환된 샘플 스트림이 생성됨 ―; 및각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림을 생성하기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 처리하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서,다수의 샘플 스트림들을 생성하는 단계; 및결합된 샘플 스트림을 생성하기 위해서 상기 다수의 샘플 스트림들을 결합하기 위해 에러 소거(error cancellation)를 수행하는 단계를 더 포함하며,상기 입력 샘플 스트림이 상기 결합된 샘플 스트림에 기초하여 생성되는, 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 입력 샘플 스트림의 비정밀 직류 전류(DC) 오프셋을 추정하는 단계;상기 입력 샘플 스트림의 정밀 DC 오프셋을 추정하는 단계;상기 입력 샘플 스트림으로부터 상기 추정된 정밀 DC 오프셋을 소거하는 단계; 및아날로그 DC 오프셋 소거를 위해 상기 추정된 비정밀 DC 오프셋을 제공하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서,무선 주파수(RF)로부터 기저대역으로의 아날로그 직교 하향변환의 이득 및 위상 미스매치들을 보상하기 위해 상기 입력 샘플 스트림에 대한 I/Q 미스매치 보상을 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화를 검출하는 단계;상기 델타 -시그마 아날로그-디지털 변환의 포화가 검출되면 상기 입력 샘플 스트림에 대해 제 1 이득을 적용하는 단계; 및상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화가 검출되지 않는다면 상기 입력 샘플 스트림에 대해 상기 제 1 이득보다 작은 제 2 이득을 적용하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키는 단계는 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 생성하기 위해 CORDIC(Coordinate Rotational Digital Computer) 계산에 기초하여 각각의 주파수 채널에 대한 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 처리하는 단계는 각각의 주파수 채널에 대한 원하는 신호는 통과시키고 원하지 않는 신호들은 감쇠시키기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 필터링하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서,상기 다수의 주파수 채널들에 대한 입력 샘플 스트림에 대해 비정밀 자동 이득 제어(AGC)를 수행하는 단계; 및각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림에 대해 정밀 AGC를 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 제 22 항에 있어서,각각의 주파수 채널에 대한 심볼 추정치들을 생성하기 위해서 상기 출력 샘플 스트림의 신호-대-잡음 비(SNR)에 기초하여 레이크(RAKE) 수신기 또는 등화기 수신기를 통해 각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림을 처리하는 단계를 더 포함하는, 방법.
- 입력 샘플 스트림을 생성하기 위해서 델타-시그마 아날로그-디지털 변환을 통해 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 아날로그 기저대역 신호를 디지털화하기 위한 수단 ― 상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환은 수신되고 있는 상기 다수의 주파수 채널들의 대역폭 또는 수신되고 있는 상기 다수의 신호들의 특성들 중 적어도 하나에 기초하여 가변 기준 전압을 사용함 ―;다수의 하향변환된 샘플 스트림들을 생성하기 위해 상기 다수의 주파수 채널들에 대한 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키기 위한 수단 ― 각각의 주파수 채널에 대하여 하나의 하향변환된 샘플 스트림이 생성됨 ―; 및각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림을 생성하기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 처리하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
- 제 31 항에 있어서,다수의 샘플 스트림들을 생성하기 위한 수단; 및결합된 샘플 스트림을 생성하기 위해서 상기 다수의 샘플 스트림들을 결합하기 위해 에러 소거를 수행하기 위한 수단을 더 포함하며,상기 입력 샘플 스트림은 결합된 샘플 스트림에 기초하여 생성되는, 장치.
- 제 31 항에 있어서,상기 입력 샘플 스트림의 비정밀(coarse) 직류 전류(DC) 오프셋을 추정하기 위한 수단;상기 입력 샘플 스트림의 정밀(fine) DC 오프셋을 추정하기 위한 수단;상기 입력 샘플 스트림으로부터 상기 추정된 정밀 DC 오프셋을 소거하기 위한 수단; 및아날로그 DC 오프셋 소거를 위해 상기 추정된 비정밀 DC 오프셋을 제공하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
- 제 31 항에 있어서,무선 주파수(RF)로부터 기저대역으로의 아날로그 직교 하향변환의 이득 및 위상 미스매치들을 보상하기 위해 상기 입력 샘플 스트림에 대해 I/Q 미스매치 보상을 수행하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
- 제 31 항에 있어서,델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화를 검출하기 위한 수단;상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화가 검출되면 상기 입력 샘플 스트림에 대해 제 1 이득을 적용하기 위한 수단; 및상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화가 검출되지 않으면 상기 입력 샘플 스트림에 대해 상기 제 1 이득보다 작은 제 2 이득을 적용하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
- 제 31 항에 있어서,상기 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키기 위한 수단은 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 생성하기 위해 CORDIC(Coordinate Rotational Digital Computer) 계산에 기초하여 각각의 주파수 채널에 대한 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키기 위한 수단을 포함하는, 장치.
- 제 31 항에 있어서,각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 처리하기 위한 수단은 각각의 주파수 채널에 대해 원하는 신호는 통과시키고 원하지 않는 신호들을 감쇠시키기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 필터링하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
- 제 31 항에 있어서,상기 다수의 주파수 채널들에 대한 입력 샘플 스트림에 대해 비정밀 자동 이득 제어(AGC)를 수행하기 위한 수단; 및각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림에 대해 정밀 AGC를 수행하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
- 제 31 항에 있어서,각각의 주파수 채널에 대한 심볼 추정치들을 생성하기 위해서 상기 출력 샘플 스트림의 신호-대-잡음 비(SNR)에 기초하여 레이크(RAKE) 수신기 또는 등화기 수신기를 통해 각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림을 처리하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.
- 컴퓨터로 하여금 입력 샘플 스트림을 생성하기 위해서 델타-시그마 아날로그-디지털 변환을 통해 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 아날로그 기저대역 신호를 디지털화하도록 하기 위한 코드 ― 상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환은 수신되고 있는 상기 다수의 주파수 채널들의 대역폭 또는 수신되고 있는 상기 다수의 신호들의 특성들 중 적어도 하나에 기초하여 가변 기준 전압을 사용함 ―;상기 컴퓨터로 하여금 다수의 하향변환된 샘플 스트림들을 생성하기 위해 상기 다수의 주파수 채널들에 대한 입력 샘플 스트림을 디지털적으로 하향변환시키도록 하기 위한 코드 ― 각각의 주파수 채널에 대하여 하나의 하향변환된 샘플 스트림이 생성됨 ―; 및상기 컴퓨터로 하여금, 각각의 주파수 채널에 대한 출력 샘플 스트림을 생성하기 위해 각각의 주파수 채널에 대한 하향변환된 샘플 스트림을 디지털적으로 처리하도록 하기 위한 코드를 포함하는, 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터-판독가능 매체.
- 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 입력 RF 신호를 수신하고, 상기 입력 RF 신호를 RF로부터 기저대역으로 하향변환시키고, 하향변환된 신호를 제공하기 위한 믹서(mixer);상기 하향변환된 신호를 증폭시켜 증폭된 신호를 제공하기 위한 증폭기;상기 증폭된 신호를 필터링하고, 상기 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 아날로그 기저대역 신호를 제공하기 위한 아날로그 필터; 및상기 아날로그 기저대역 신호를 디지털화하고, 상기 다수의 주파수 채널들에 대한 샘플 스트림을 생성하기 위한 델타-시그마 아날로그-디지털 변환기(△ΣADC)를 포함하고,상기 △ΣADC는 수신되고 있는 상기 다수의 주파수 채널들의 대역폭 또는 수신되고 있는 상기 다수의 신호들의 특성들 중 적어도 하나에 기초하여 가변 기준 전압을 갖는, 장치.
- 제 41 항에 있어서,상기 아날로그 필터는 상기 다수의 주파수 채널들의 가장 큰 가능한 대역폭에 기초하여 결정되는 고정 대역폭을 갖는, 장치.
- 제 41 항에 있어서,상기 아날로그 필터는 상기 수신되고 있는 다수의 주파수 채널들의 대역폭에 기초하여 결정되는 가변 대역폭을 갖는, 장치.
- 제 41 항에 있어서,상기 증폭기는 상기 아날로그 기저대역 신호에 대해 △ΣADC의 포화가 검출되면 제 1 이득을 갖고, 상기△ΣADC의 포화가 검출되지 않으면 상기 제 1 이득보다 높은 제 2 이득을 갖는, 장치.
- 제 41 항에 있어서,상기 다수의 주파수 채널들은 HRPD(High Rate Packet Data) 시스템의 다수의 코드 분할 다중 접속(CDMA) 채널들에 대응하는, 장치.
- 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 입력 무선 주파수(RF) 신호를 수신하기 위한 수단;하향변환된 신호를 생성하기 위해 상기 입력 RF 신호를 RF로부터 기저대역으로 하향변환시키기 위한 수단;증폭된 신호를 생성하기 위해 상기 하향변환된 신호를 증폭하기 위한 수단;상기 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 아날로그 기저대역 신호를 생성하기 위해서 아날로그 필터를 통해 상기 증폭된 신호를 필터링하기 위한 수단; 및샘플 스트림을 생성하기 위해서 델타-시그마 아날로그-디지털 변환을 통해 상기 아날로그 기저대역 신호를 디지털화하기 위한 수단을 포함하고,상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환은 수신되고 있는 상기 다수의 주파수 채널들의 대역폭 또는 수신되고 있는 상기 다수의 신호들의 특성들 중 적어도 하나에 기초하여 가변 기준 전압을 사용하는, 장치.
- 제 46 항에 있어서,상기 아날로그 필터는 상기 다수의 주파수 채널들의 가장 큰 가능 대역폭에 기초하여 결정되는 고정 대역폭을 갖는, 장치.
- 제 46 항에 있어서,상기 아날로그 기저대역 신호에 대해 상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화가 검출되면 제 1 이득을 선택하기 위한 수단; 및상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화가 검출되지 않으면 상기 제 1 이득보다 높은 제 2 이득을 선택하기 위한 수단을 더 포함하며,상기 하향변환된 신호는 상기 제 1 이득 또는 상기 제 2 이득에 기초하여 증폭되는, 장치.
- 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 입력 무선 주파수(RF) 신호를 수신하는 단계;하향변환된 신호를 생성하기 위해 상기 입력 RF 신호를 RF로부터 기저대역으로 하향변환하는 단계;증폭된 신호를 생성하기 위해 상기 하향변환된 신호를 증폭하는 단계;상기 다수의 주파수 채널들 상의 다수의 신호들을 포함하는 아날로그 기저대역 신호를 생성하기 위해서 아날로그 필터를 통해 상기 증폭된 신호를 필터링하는 단계; 및샘플 스트림을 생성하기 위해서 델타-시그마 아날로그-디지털 변환을 통해 상기 아날로그 기저대역 신호를 디지털화하는 단계를 포함하고,상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환은 수신되고 있는 상기 다수의 주파수 채널들의 대역폭 또는 수신되고 있는 상기 다수의 신호들의 특성들 중 적어도 하나에 기초하여 가변 기준 전압을 사용하는, 방법.
- 제 49 항에 있어서,상기 아날로그 기저대역 신호에 대해 상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화가 검출되면 제 1 이득을 선택하는 단계; 및상기 델타-시그마 아날로그-디지털 변환의 포화가 검출되지 않으면 상기 제 1 이득보다 높은 제 2 이득을 선택하는 단계를 더 포함하며,상기 하향변환된 신호는 상기 제 1 이득 또는 상기 제 2 이득에 기초하여 증폭되는, 방법.
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