KR101102527B1 - A method for performing gain estimation and imbalance compensation by combining IQ Imbalance Compensation and AGC in OFDM Systems - Google Patents

A method for performing gain estimation and imbalance compensation by combining IQ Imbalance Compensation and AGC in OFDM Systems Download PDF

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Abstract

본 발명은 OFDM시스템에서의 IQ 불균형 보상과 AGC의 결합 설계 방법에 관한 것으로서 결합설계의 경우, I채널과 Q채널을 신규 입력으로 받아들여 이를 보상한뒤 각각 I채널 ADC와 Q채널 ADC로 출력하는 Amplitude Compensator와 상기 Amplitude Compensator의 I/Q채널 출력을 각각 받아 이를 Phase Compensator와 Amplitude&Phase Estimator로 각각 출력하는 I 채널 ADC, Q채널 ADC로 구성되는 ADC부 및 상기 ADC부에서 출력된 I채널과 Q채널 및 VRef를 입력으로 받아들이고 상기 Amplitude Compensator와 상기 Phase Compensator로 각각 I/Q채널 신호를 출력하는 Amplitude&Phase Estimator로 구성된 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 IQ 불균형 보상과 AGC의 결합 설계에 대한 것과, OFDM시스템에서의 AGC와 IQ불균형 보상방법에 있어서 신규 입력된 I/Q채널의 신호에 대해서 각각 추정된 진폭 이득을 보상하는 제1단계와 상기 제1단계 수행 결과를 디지탈화하는 제2단계와 상기 제2단계 수행 결과를 통해 진폭과 위상을 추정하는 제3단계와 상기 제3단계의 수행결과를 받아들여 제1단계의 입력으로 전달하는 제4단계 및 상기 제2단계 및 제3단계의 출력을 같이 받아들여 위상 보상을 하는 제5단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 IQ 불균형 보상과 AGC의 결합 설계 방법으로써 단말기의 소형화 및 고집적화를 구현할 수 있다.The present invention relates to a combination design method of IQ imbalance compensation and AGC in an OFDM system. In the case of a combined design, the I and Q channels are accepted as new inputs and compensated. An ADC channel consisting of an Amplitude Compensator and an I / Q channel output of the Amplitude Compensator and outputting them to a Phase Compensator and an Amplitude & Phase Estimator, respectively, an ADC unit consisting of a Q channel ADC, an I channel and a Q channel output from the ADC unit, and For the combined design of IQ imbalance compensation and AGC in an OFDM system, characterized in that it consists of an Amplitude & Phase Estimator that accepts V Ref as an input and outputs an I / Q channel signal to the Amplitude Compensator and the Phase Compensator, respectively. In the AGC and IQ imbalance compensation method, the first step of compensating the estimated amplitude gain for each signal of the newly input I / Q channel, and A second step of digitizing the result of performing the first step and a third step of estimating amplitude and phase based on the result of performing the second step and a result of receiving the execution result of the third step as an input of the first step The fourth step and the fifth step of compensating the phases by receiving the outputs of the second and third steps together to implement the miniaturization and high integration of the terminal as the combined design method of IQ imbalance compensation and AGC of the OFDM system. Can be.

OFDM, AGC(Automatic Gain Control), IQ imbalance OFDM, AGC (Automatic Gain Control), IQ imbalance

Description

ＯＦＤＭ 시스템의 ＩＱ 불균형 보상과 ＡＧＣ를 통합하여 이득추정 및 불균형 보상을 수행하는 방법{A method for performing gain estimation and imbalance compensation by combining IQ Imbalance Compensation and AGC in OFDM Systems}A method for performing gain estimation and imbalance compensation by combining IQ Imbalance Compensation and AGC in OFDM Systems}

본 발명은 OFDM시스템에서 IQ불균형 보상과 AGC를 결합하여 구현하는 설계방법에 관한 것이다.The present invention relates to a design method for implementing a combination of IQ imbalance compensation and AGC in an OFDM system.

OFDM시스템은 주파수 효율이 높고, 단일 탭 등화기로 채널의 왜곡을 보상할 수 있어 주파수 선택적 페이딩 채널에 강한 특성을 갖고 있는 우수한 특성이 있으나, 수신단에서의 LO 에 의해 발생하는 IQ 채널 간의 이득 및 위상 불균형으로 시스템 성능 열화가 가능하다.The OFDM system has high frequency efficiency and has a good characteristic that the channel distortion can be compensated by a single tap equalizer and thus has a strong characteristic in the frequency selective fading channel, but the gain and phase imbalance between the IQ channels generated by the LO at the receiver end. This can degrade system performance.

IQ불균형의 영향을 야기시키는 LO(Local Oscillator)를 수학적인 식으로 표현하면 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.If the LO (Local Oscillator) causing the effect of the IQ imbalance can be expressed by a mathematical expression as shown in Equation 1 below.

Figure 112009022157516-pat00001
Figure 112009022157516-pat00001

Figure 112009022157516-pat00002
Figure 112009022157516-pat00002

수학식 1에서 g는 이득을,

Figure 112009022157516-pat00003
는 위상 불균형을 나타내고
Figure 112009022157516-pat00004
는 LO의 주파수를 나타낸다. In Equation 1 g is a gain,
Figure 112009022157516-pat00003
Represents phase imbalance
Figure 112009022157516-pat00004
Denotes the frequency of the LO.

위 수학식 1에서 수신되는 신호 r(t)는 수학식 2로 나타낼 수 있다.The signal r (t) received in Equation 1 may be represented by Equation 2.

Figure 112009022157516-pat00005
Figure 112009022157516-pat00005

수학식 2에서 WC는 반송파 주파수이며, s(t)는 송신 신호, s*(t)는 송신 신호의 켤레 복소수를 나타낸다.In Equation 2, W C is a carrier frequency, s (t) is a transmission signal, s * (t) represents a complex conjugate of the transmission signal.

상기 수신 신호 r(t)는 mixer와 LPF를 거쳐 아래와 같은 수학식 3과 같이 나타날 수 있다.The received signal r (t) may be represented by Equation 3 below through a mixer and LPF.

r LPF (t) = K 1 s(t) + K 2 s * (t) (K1, K2는 상기 수학식 1과 동일) r LPF (t) = K 1 s (t) + K 2 s * (t) (K 1 , K 2 is the same as Equation 1 above)

한편, 다중 반송파를 사용하는 OFDM시스템은 수신되는 image신호의 존재로 인해 FFT수행 후 출력되는 신호는 아래의 수학식 4와 같다.On the other hand, in an OFDM system using a multi-carrier, the signal output after performing FFT due to the existence of a received image signal is expressed by Equation 4 below.

R(k) =KR (k) = K 1One S(k) +KS (k) + K 22 S S ** (L-k) ( 1 ≤ k ≤ L-1, L : FFT Size)(L-k) (1 ≤ k ≤ L-1, L: FFT Size)

S * (L-k)는 원 신호와 동일한 정보를 갖지만, 역순의 형태로 존재하는 image신호로 인해 성능의 저하를 가져온다. S * (Lk) has the same information as the original signal, but the performance is degraded due to the image signal present in the reverse order.

도1은 기존의 시스템에서 사용되는 일반적인 AGC와 IQ불균형 보상을 도시하고 있으며, 이 방법은 먼저 A/D변환 후 I와 Q채널에 대한 이득 및 위상 불균형을 추정, 보상한후 AGC기능을 수행하는 형태이다.Fig. 1 shows the general AGC and IQ imbalance compensation used in the existing system. The method first estimates and compensates the gain and phase imbalance for the I and Q channels after A / D conversion and then performs the AGC function. Form.

이때 ADC를 통해 출력되는 신호는 아래 수학식 5와 같이 표현된다.At this time, the signal output through the ADC is expressed as Equation 5 below.

Figure 112009022157516-pat00006
Figure 112009022157516-pat00006

(

Figure 112009022157516-pat00007
: 채널에 의해 감쇠되는 이득,
Figure 112009022157516-pat00008
:
Figure 112009022157516-pat00009
과 이득 불균형 g의 곱)(
Figure 112009022157516-pat00007
Is the gain attenuated by the channel,
Figure 112009022157516-pat00008
:
Figure 112009022157516-pat00009
Product of gain imbalance g)

Figure 112009022157516-pat00010
Figure 112009022157516-pat00010

상기 수학식 6은 I채널을 기준 채널로 하여 Q채널의 상대적인 왜곡정도를 나타내는 이득 추정(Kest)식이며,Equation (6) is a gain estimation equation ( Kest ) representing the relative distortion of the Q channel using the I channel as a reference channel,

Figure 112009022157516-pat00011
Figure 112009022157516-pat00011

상기 수학식 7은 I채널과 Q채널간의 상호 상관값으로 측정되는 위상 추정(Pest)값을 나타내는 수학식이다.Equation 7 is a mathematical expression that represents the phase estimate (P est) value as measured by cross-correlation between the I channel and Q channel values.

이때, 수학식 6에 의해 추정된 IQ의 이득 불균형은 아래의 수학식 8과 같이 보상된다.At this time, the gain imbalance of the IQ estimated by Equation 6 is compensated as in Equation 8 below.

Figure 112009022157516-pat00012
Figure 112009022157516-pat00013
,
Figure 112009022157516-pat00012
Figure 112009022157516-pat00013
,

또한, 수학식 7에 의해 추정된 위상 불균형은 하기 수학식 9와 같이 보상된다.In addition, the phase imbalance estimated by Equation 7 is compensated as in Equation 9 below.

Figure 112009022157516-pat00014
Figure 112009022157516-pat00015
,
Figure 112009022157516-pat00014
Figure 112009022157516-pat00015
,

보상된 IQ채널의 신호는 AGC 루프에 의해 채널을 통해 감쇠된 이득을 검출하여 VGA(Variable Gain Amplifier)(111,112)로 보상되며 이때 보상은 아래의 수학식 10과 같다.The signal of the compensated IQ channel is compensated by a variable gain amplifier (VGA) 111, 112 by detecting a gain attenuated through the channel by the AGC loop, and the compensation is expressed by Equation 10 below.

Figure 112009022157516-pat00016
Figure 112009022157516-pat00016

(A : I 채널과 Q채널의 루프 필터 이득)(A: Loop filter gain of I and Q channels)

도1과 같이 독립적으로 수행되는 기존의 보상 회로는 I채널과 Q채널의 이득 불균형과 채널로 인해 감쇠되는 이득을 추정하기 위한 과정이 중첩(123과 130, 110과 121)되어 있어서 단말기의 소형화나 고집적화가 상당히 어려운 문제점이 있었다.In the conventional compensation circuit performed independently as shown in FIG. 1, the process of estimating gain imbalance between the I and Q channels and the gain attenuated by the channel is superimposed (123, 130, 110, and 121). There was a problem that high integration is quite difficult.

본 발명은 상기한 바와 같은 보상회로의 중첩된 수행 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 기존의 IQ불균형 보상과 AGC회로를 결합하여 보다더 간단하고 단말기의 소형화가 가능한 OFDM시스템의 IQ 불균형 보상과 AGC의 결합 설계 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the overlapping performance problem of the compensation circuit as described above, by combining the existing IQ imbalance compensation and AGC circuit, IQ imbalance compensation and AGC of the OFDM system that can be more simple and miniaturization of the terminal The purpose is to provide a method of designing a combination of the two.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징은 신규 입력된 I/Q채널의 신호에 대해서 각각 추정된 진폭 이득을 보상하는 제1단계와 상기 제1단계 수행 결과를 디지탈화하는 제2단계와 상기 제2단계 수행 결과를 통해 진폭과 위상을 추정하는 제3단계와 상기 제3단계의 수행결과를 받아들여 제1단계의 입력으로 전달하는 제4단계 및 상기 제2단계 및 제3단계의 출력을 같이 받아들여 위상 보상을 하는 제5단계로 이루어지는 것을 포함한다.A feature of the present invention for solving the above problems is a first step of compensating the estimated amplitude gain for the newly input I / Q channel signal and the second step and the second step of digitizing the results of performing the first step The third step of estimating amplitude and phase based on the result of the second step and the fourth step of receiving the result of the third step and delivering it to the input of the first step and the outputs of the second and third steps together And a fifth step of receiving and performing phase compensation.

또한, 상기 제1단계는 새로운 I/Q채널 신호를 받아들이는 제1공정과 I/Q신호의 진폭 및 위상 추정 신호를 받아들이는 제2공정과 상기 제2공정후 루프 필터를 이용해서 I채널의 채널 감쇠 이득과, Q채널의 이득불균형 및 채널 감쇠 이득을 구하는 제3공정 및 상기 제3공정후 상기 제3공정의 결과와 제1공정의 입력을 비교하여 보상하는 제4공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the first step includes a first process for receiving a new I / Q channel signal, a second process for receiving an amplitude and phase estimation signal of the I / Q signal, and a second post-process loop filter for the I channel. And a third step of obtaining a channel attenuation gain, a gain imbalance and a channel attenuation gain of the Q channel, and a fourth step of comparing and compensating the result of the third step and the input of the first step after the third step. do.

또한, 상기 제4공정은 상기 제3공정후 PDM Converter와 Analog RC Filter를 통과한 신호와 상기 제1공정의 입력을 비교하여 보상하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fourth process is characterized by comparing the signal passed through the PDM converter and the Analog RC Filter after the third process and the input of the first process to compensate.

또한, 상기 제4공정은 이득 보상만을 하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 IQ 불균형 보상과 AGC의 결합 설계 방법.In addition, the fourth process is a combination design of IQ imbalance compensation and AGC of the OFDM system, characterized in that only the gain compensation.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 IQ 불균형 보상 및 AGC회로 및 구성방법에 의하면 종래 중첩되는 기능을 제거하여 단말기의 소형화 및 고집적화하기 쉬운 효과가 있다.As described above, according to the IQ imbalance compensation and AGC circuit and the configuration method according to the present invention, it is possible to reduce the size and high integration of the terminal by eliminating the conventional overlapping functions.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 기존 IQ불균형 보상 및 AGC루프상에서 중첩하는 이득추정(Amplitude Estimator)과 이득보상(Amplitude Compensator)회로를 단순화하는 방법 및 그 회로를 제시한다.The present invention proposes a method and a circuit for simplifying an existing AQ and APC (Amplitude Estimator) and Amplitude Compensator circuits.

도2a는 본 발명에서 제시하는 IQ불균형 보상과 AGC결합 기법에 따른 시스템 구조를 도시한다.Figure 2a shows the system structure according to the IQ imbalance compensation and AGC combining technique proposed in the present invention.

본 발명에 따른 IQ불균형 보상과 AGC의 결합 시스템은 먼저 I채널과 Q채널을 신규 입력으로 받아들여 이를 각각 VGA(211,212)에서 이득 보상한뒤 각각 I채널 ADC와 Q채널 ADC로 결과 신호를 출력한다.The combined system of IQ imbalance compensation and AGC according to the present invention first accepts the I and Q channels as new inputs, and then gain-compensates them in the VGAs 211 and 212, respectively, and outputs the result signals to the I and Q channel ADCs, respectively. .

ADC에서 신호 변환된 후 I/Q 각 채널은 AGC 이득 추정(수학식 6)과 위상 추정(수학식 7)로 입력되고 이와 동시에 위상 보상(수학식 9)을 위해 위상 보상 기(220)로 입력된다. After signal conversion from the ADC, each channel of I / Q is input to AGC gain estimation (Equation 6) and phase estimation (Equation 7) and simultaneously to the phase compensator 220 for phase compensation (Equation 9). do.

이득 및 위상 추정 후 신호는 위상 보상기(Phase compensator)(220)와 이득 보상기(Amplitude compensator)(210)로 동시에 입력되며 이득 보상기(210) 내부에 입력된 각 채널 신호는 루프 필터(Loop filter)(216), PDM 변환기(PDM Converter)(215), 아날로그 RC필터(Analog RC Filter)(213)을 차례로 통과하여 VGA(211,212)에서 신호 입력되는 각 채널 신호에 의해 보상된다.After gain and phase estimation, the signals are simultaneously input to a phase compensator 220 and an amplitude compensator 210, and each channel signal input into the gain compensator 210 is a loop filter ( 216, the PDM converter 215, and the analog RC filter 213 are sequentially compensated for by each channel signal input from the VGAs 211 and 212.

이때 각 채널의 루프 필터(216) 구조는 I채널은 도3a, Q채널은 도3b와 같은 구조를 가지고 있으며, 도3a와 같은 구성을 가지는 I채널의 루프 필터에 의해 I채널은 하기 수학식 11과 같이 정의되며, 이때 채널에 의해 감쇠되는 이득(

Figure 112009022157516-pat00017
PL)은 수학식 12와 같이 추정된다.At this time, the loop filter 216 structure of each channel has a structure as shown in FIG. 3A and a Q channel as shown in FIG. 3B. Where the gain attenuated by the channel (
Figure 112009022157516-pat00017
PL ) is estimated as in Equation 12.

Figure 112009022157516-pat00018
Figure 112009022157516-pat00019
Figure 112009022157516-pat00020
v I (k) = v I (k-1) +·PL (: I 채널의 루프 필터 이득)
Figure 112009022157516-pat00018
Figure 112009022157516-pat00019
Figure 112009022157516-pat00020
v I (k) = v I (k-1) + · PL (: loop filter gain for I channel)

Figure 112009022157516-pat00021
Figure 112009022157516-pat00022
PL =
Figure 112009022157516-pat00021
Figure 112009022157516-pat00022
PL =

한편, 도3b와 같은 구성을 가지는 Q채널의 루프 필터에 의해 Q채널은 하기 수학식 13과 같이 정의되며, Q채널에서 이득 불균형과 채널에 의해 감쇠되는 이득(

Figure 112009022157516-pat00023
Q)는 수학식 14와 같이 추정된다.Meanwhile, the Q channel is defined by Equation 13 below by the loop filter of the Q channel having the configuration as shown in FIG.
Figure 112009022157516-pat00023
Q ) is estimated as in Equation 14.

Figure 112009022157516-pat00024
Figure 112009022157516-pat00025
Figure 112009022157516-pat00026
v Q (k) = v Q (k-1) +·Q (: Q 채널의 루프 필터 이득)
Figure 112009022157516-pat00024
Figure 112009022157516-pat00025
Figure 112009022157516-pat00026
v Q (k) = v Q (k-1) + · Q (: loop filter gain of the Q channel)

Figure 112009022157516-pat00027
Figure 112009022157516-pat00028
·Q =
Figure 112009022157516-pat00027
Figure 112009022157516-pat00028
Q =

이에 따라서 수학식 6과 수학식 10에 의해서 수행되었던 rI 2(k), rQ 2(k), wI 2(k), wQ 2(k)의 연산을 rI 2(k), rQ 2(k)만으로 수행할 수 있다.Accordingly, the operations of r I 2 (k), r Q 2 (k), w I 2 (k), and w Q 2 (k) performed by Equations 6 and 10 are calculated using r I 2 (k), r Q 2 (k) only.

도2b는 본 발명에 의한 IQ불균형 보상과 AGC결합 기법에 따른 시스템의 동작단계를 도시한다.Figure 2b shows the operating steps of the system according to the IQ imbalance compensation and AGC combining technique according to the present invention.

먼저 신규 입력된 I/Q채널의 신호에 대해서 각각 추정된 진폭 이득을 보상하고(250), 각 채널마다 디지탈로 변환한다(260).First, the estimated amplitude gain of each newly input I / Q channel signal is compensated (250), and digitally converted for each channel (260).

이 디지탈 변환결과는 진폭과 위상을 추정하는 단계(270) 및 위상을 보상하는 단계(280)로 동시에 전달되며 진폭과 위상의 추정후의 데이타는 진폭보상단계(250)와 위상보상단계(280)으로 동시에 보내져서 본 발명에 의한 AGC및 IQ불균형보상 방법을 완성하게 된다.This digital conversion result is simultaneously transferred to the step of estimating the amplitude and phase (270) and the step of compensating the phase (280), and the data after the estimation of the amplitude and phase are transferred to the amplitude compensation step (250) and the phase compensation step (280). Simultaneously sent to complete the AGC and IQ imbalance compensation method according to the present invention.

또한, 진폭보상단계(250)의 경우는 도2a의 회로도와 같이 새로운 I/Q채널 신호와 I/Q신호의 진폭 및 위상 추정 신호를 받아들이고, 루프 필터를 이용해서 I채널의 채널 감쇠 이득과, Q채널의 이득불균형 및 채널 감쇠 이득을 구하는 단계(216)와 이후 PDM 변환기(PDM Converter)와 아날로그 RC 필터(Analog RC Filter)를 통과하는 단계(215, 213/214 및 213,214)를 통과한 신호와 상기 새로이 받아들였던 I/Q채널 신호를 비교하여 보상하는 과정(211/212)으로 이루어진다. In addition, in the case of the amplitude compensation step 250, the amplitude and phase estimation signals of the new I / Q channel signal and the I / Q signal are received as shown in the circuit diagram of FIG. 2A, and the channel attenuation gain of the I channel using a loop filter, Obtaining the signal unbalance and the channel attenuation gain of the Q channel (216) and then passing through the PDM converter and the analog RC filter (215, 213/214, and 213,214). Compensating by comparing the newly accepted I / Q channel signal (211/212).

따라서, 본 발명에 의한 방법은 이득 추정시 중복되는 연산과정을 줄일 수 있으며, 추정된 결과값은 VGA(211, 212)를 통해 보상하므로 기존의 이득 보상을 위한 과정인 수학식 8의 첫번째 식을 필요로 하지 않으며, 위상 불균형에 따른 추정 방법은 수학식 7, 위상 불균형에 따른 보상방법은 수학식 9로써 기존의 방법과 동일하게 수행된다.Therefore, the method according to the present invention can reduce the redundant operation process when gain estimation, and the estimated result is compensated through the VGA (211, 212), so the first equation of Equation 8 which is a process for the conventional gain compensation It is not necessary, and the estimation method according to the phase imbalance is performed by Equation 7, and the compensation method according to the phase imbalance is performed by Equation (9).

아래의 표1은 본 발명의 성능을 실험하기 위해 사용된 환경변수를 도시한다.Table 1 below shows the environmental variables used to test the performance of the present invention.

ParametersParameters 값value Carrier FrequencyCarrier Frequency 2.3 GHz2.3 GHz FFT SizeFFT Size 10241024 CP LengthCP Length 128128 Coding & Mod.Coding & Mod. Uncoded 16 QAMUncoded 16 QAM (Free Space) Path Loss(Free Space) Path Loss 100 dB100 dB SNRSNR 30 dB30 dB Amplitude ImbalanceAmplitude Imbalance 3.5 dB3.5 dB Phase ImbalancePhase imbalance 5°, 10°5 °, 10 °

도4는 IQ불균형 보상과 AGC후 출력되는 신호의 수렴 정도를 비교한 그래프이며, 기존 방법과 본발명에 의한 방법 모두 30프레임에서 수렴함을 볼 수 있다.Figure 4 is a graph comparing the degree of convergence of the signal output after the IQ imbalance compensation and AGC, it can be seen that both the conventional method and the method according to the present invention converged at 30 frames.

도 5는 송신 신호 이득과 기존 방법 및 본 발명에 의한 방법으로 보상된 수신 신호 간의 MSE(Mean Square Error)를 도시하고 있다.FIG. 5 illustrates Mean Square Error (MSE) between the transmission signal gain and the received signal compensated by the conventional method and the method according to the present invention.

또한, 도6은 송신 신호 위상과 기존 방법 및 본 발명에 의한 방법으로 보상된 수신 신호 간의 MSE(Mean Square Error)를 도시하고 있다.6 illustrates a Mean Square Error (MSE) between a transmission signal phase and a received signal compensated by the conventional method and the method according to the present invention.

도5와 도6 모두 이득 불균형 수렴 구간인 30프레임 이후에는 성능의 차이가 거의 없다.5 and 6, there is almost no difference in performance after 30 frames, which is a gain imbalance convergence period.

도 7a 내지 도 7c는 이득 불균형과 위상 불균형이 5dB 및 10°일때 송신 및 수신 신호와 IQ불균형 보상 및 AGC과정의 신호 성상도를 도시한 그래프이며, 채널과 IQ불균형으로 인해 왜곡된 신호에서 제안한 기법을 통해 송신 신호의 성상도로 수렴한다.7A to 7C are graphs illustrating signal constellations of the transmit and receive signals, the IQ imbalance compensation, and the AGC process when the gain imbalance and the phase imbalance are 5dB and 10 °. Through convergence to the constellation of the transmission signal.

도1은 기존 방법에 의한 AGC와 IQ불균형 보상 구조를 도시한다.Figure 1 shows the AGC and IQ imbalance compensation structure by the conventional method.

도2a는 본 발명에 의한 AGC와 IQ불균형 보상의 결합 구조를 도시한다.Figure 2a shows the combined structure of AGC and IQ imbalance compensation according to the present invention.

도2b는 본 발명에 의한 AGC와 IQ불균형 보상의 결합 단계를 도시한다.Figure 2b illustrates the combining step of AGC and IQ imbalance compensation according to the present invention.

도3a는 I채널 신호의 Loop Filter 구성을 도시한다.3A illustrates a loop filter configuration of an I channel signal.

도3b는 Q채널 신호의 Loop Filter 구성을 도시한다.3B illustrates a loop filter configuration of the Q channel signal.

도4는 IQ 불균형 보상 및 AGC에 의한 출력신호를 기존방법과 본 발명에 의한 방법에 대해 도시한다.Figure 4 shows the IQ imbalance compensation and the output signal by AGC for the conventional method and the method according to the present invention.

도5는 송신 신호 이득과 보상된 신호 이득간의 MSE를 기존 방법과 본 발명에 의한 방법에 대해 각각 도시한다.Figure 5 illustrates the MSE between the transmit signal gain and the compensated signal gain for the conventional method and the method according to the present invention, respectively.

도6은 송신 신호 위상과 보상된 신호 위상간의 MSE를 기존 방법과 본 발명에 의한 방법에 대해 각각 도시한다.Figure 6 shows the MSE between the transmit signal phase and the compensated signal phase for the conventional method and the method according to the present invention, respectively.

도7a는 실험상 송신 신호 성상도를 도시한다.7A shows an experimental transmission signal constellation.

도7b는 실험상 수신 신호 성상도를 도시한다.Fig. 7B shows experimental signal reception constellation.

도7c는 실험상 IQ불균형 보상 및 AGC과정의 수신신호 성상도를 도시한다.Fig. 7C shows experimentally the received signal constellation of IQ imbalance compensation and AGC process.

Claims (4)

OFDM 시스템의 소형화 및 고집적화를 위해 IQ 불균형 보상과 AGC(Automatic Gain Control)를 통합하여 이득추정 및 불균형 보상을 수행하는 방법에 있어서, In the method of performing gain estimation and imbalance compensation by integrating IQ imbalance compensation and automatic gain control (AGC) for miniaturization and high integration of an OFDM system, I/Q채널의 입력신호를 수신하는 단계와, Receiving an input signal of an I / Q channel; 상기 입력신호의 진폭 및 위상 추정신호를 취득하는 단계와, Acquiring an amplitude and phase estimation signal of the input signal; 루프 필터를 이용하여 I채널의 채널 감쇠 이득 및 Q채널의 이득 불균형과 채널 감쇠 이득을 각각 구하는 단계와, Obtaining the channel attenuation gain of the I channel and the gain imbalance of the Q channel and the channel attenuation gain using a loop filter, 상기 구하는 단계에서 구해진 결과와 상기 입력신호를 비교하여 상기 I/Q 채널의 입력신호에 대하여 각각 추정된 진폭 이득을 보상하는 단계와, Compensating the amplitude gain estimated for the input signal of the I / Q channel by comparing the input signal with the result obtained in the obtaining step; 상기 진폭 이득을 보상하는 단계의 보상결과를 디지털 변환하는 단계와, Digitally converting a compensation result of compensating the amplitude gain; 상기 디지털 변환하는 단계의 수행결과를 이용하여 진폭과 위상을 추정하는 단계와, Estimating amplitude and phase using the result of performing the digital conversion; 상기 디지털 변환하는 단계와 상기 추정하는 단계의 출력을 수신하여 위상을 보상하는 단계를 포함하여 구성되고, And compensating a phase by receiving the output of the digital conversion and the estimating step, 상기 디지털 변환하는 단계의 변환결과는 상기 진폭과 위상을 추정하는 단계 및 상기 위상을 보상하는 단계로 동시에 전달되며, The conversion result of the digital converting step is transferred simultaneously to estimating the amplitude and phase and compensating the phase, 상기 진폭과 위상을 추정하는 단계에서 추정된 결과는 상기 진폭 이득을 보상하는 단계 및 상기 위상을 보상하는 단계로 동시에 전달되도록 구성됨으로써, 이득 추정시 중복되는 연산과정을 생략할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이득추정 및 불균형 보상을 수행하는 방법. The estimated result in the step of estimating the amplitude and phase is configured to be simultaneously transmitted to the step of compensating the amplitude gain and the step of compensating the phase, so that it is possible to omit overlapping calculation processes in gain estimation. A method of performing gain estimation and imbalance compensation. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 진폭 이득을 보상하는 단계는, PDM 변환기(PDM Converter) 및 아날로그 RC 필터(Analog RC Filter)를 통과한 신호와 신규 입력된 상기 I/Q채널의 신호를 비교하여 보상을 행하는 것을 특징으로 하는 이득추정 및 불균형 보상을 수행하는 방법. Compensating the amplitude gain is a gain, characterized in that for compensating by comparing the signal passing through the PDM converter (PDM Converter) and the analog RC filter with the signal of the newly input I / Q channel How to perform estimation and imbalance compensation. 삭제delete 삭제delete
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