KR101113902B1 - Apparatus and Method for Receiving Near Wireless Signal Using Digital Radio Frequency Processing and Zero Crossing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치 및 방법에 관한 것으로, 외부로부터 고주파신호가 수신되면 중간 주파수신호를 검출하고, 검출된 중간 주파수신호로부터 영교차 신호를 검출한 후, 검출된 영교차 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 처리 가능한 근거리 무선 신호로 변환한다. 본 발명에 따르면, 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용하여 근거리 무선 신호 수신장치의 하드웨어 크기를 감소시키고, 근거리 무선 신호 수신장치의 전력소모를 감소할 수 있는 효과가 있다.
RF신호, 영교차신호, IF신호, 근거리 무선 신호
The present invention relates to a short-range wireless signal receiving apparatus and method using a digital high-frequency processing technology and a zero-crossing technique. Thereafter, the detected zero-crossing signal is converted into a digital signal, and the converted digital signal is converted into a processable short range wireless signal. According to the present invention, it is possible to reduce the hardware size of the short range wireless signal receiver and reduce the power consumption of the short range wireless signal receiver by using a digital high frequency processing technique and a zero crossing technique.
RF signal, zero crossing signal, IF signal, short range wireless signal
Description
본 발명은 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 외부로부터 수신되는 고주파신호에서 중간 주파수신호를 검출하고, 검출된 중간 주파수신호를 디지털 신호로 변환한 이후에 상기 디지털 신호를 수신장치에서 처리 가능한 근거리 무선 신호로 변환하는 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a short range wireless signal reception technology using digital high frequency processing technology and zero crossing technology, and more particularly, to detect an intermediate frequency signal from a high frequency signal received from the outside and convert the detected intermediate frequency signal into a digital signal. Afterwards, the present invention relates to a digital high frequency processing technique for converting a digital signal into a short range wireless signal that can be processed by a receiving apparatus, and a short range wireless signal receiving apparatus and method using a zero crossing technique.
종래의 RF(Radio Frequency) 수신장치는 헤테로다인(Heterodyne) 및 호모다인(Homodyne) 방식의 구조를 이용하기 때문에 가상(Imaginary)신호가 발생한다. 따라서, RF 수신장치는 복 경로(Two-Path)가 필요하고, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜주는 AD 컨버터 역시 복수개가 필요하며, 각각 8bit의 해상도를 필요로 한다. Since a conventional RF (Radio Frequency) receiver uses a structure of a heterodyne and a homodyne, an imaginary signal is generated. Therefore, the RF receiver requires two paths, and a plurality of AD converters for converting analog signals into digital signals are required, and each requires 8 bits of resolution.
헤테로다인 구조의 경우 고주파신호(이하, RF 신호라 함, Radio Frequency) 를 직접 변조(direct converting)하여 낮은 주파수신호로 낮출 경우 컴포넌트의 수가 감소하여 수신장치의 구조는 간단해지지만 직류 오프셋이라는 큰 단점이 발생한다. In the case of heterodyne structure, when directly converting a high frequency signal (hereinafter referred to as an RF signal) to a low frequency signal and lowering it to a low frequency signal, the number of components decreases, thus simplifying the structure of a receiver, but a big disadvantage of DC offset. This happens.
호모다인 구조의 경우 RF 신호를 여러 단계로 나누어서 중간 주파수신호(이하, IF 신호라 함)로 낮추어 기저대역(baseband) 신호로 낮출 경우, 직접 변조방식보다 안정성은 향상되지만 수신장치의 부피가 증가하고, 전력소모가 증가되는 단점이 발생한다. 또한, AD 컨버터를 사용할 경우에는 높은 해상도가 요구되는 문제점이 발생한다. In the case of the homodyne structure, when the RF signal is divided into several stages and lowered to an intermediate frequency signal (hereinafter, referred to as an IF signal) and lowered to a baseband signal, stability is improved than the direct modulation method, but the volume of the receiver is increased. The disadvantage is that power consumption is increased. In addition, when the AD converter is used, a problem arises in that a high resolution is required.
이와 같이, 수신장치 구성 시에 다수의 부품이 사용되면 부피가 커지고 칩 제조 비용도 증가한다.As such, the use of multiple components in the construction of the receiver increases in volume and increases chip manufacturing costs.
그러나 최근에는 휴대단말기를 포함한 대부분의 소형 기기들은 소형화 및 저전력 설계의 방향으로 발전되고 있기 때문에 소형 기기들에 구현된 수신장치의 부품을 최소화하여 수신장치의 부피를 감소시킬 수 있고, 저전력을 수행할 수 있는 기술의 필요성이 대두되고 있다. However, in recent years, since most small devices including portable terminals have been developed in the direction of miniaturization and low power design, it is possible to reduce the volume of the receiving device by minimizing the parts of the receiving device implemented in the small devices and to perform low power. The need for technology is emerging.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 외부로부터 수신된 고주파신호에서 단일 비트의 중간 주파수신호를 검출하고, 중간 주파수신호를 근거리 무선 신호로 변환하여 변환된 근거리 무선 신호를 처리하는 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치 및 방법을 제공하는데 있다. In order to solve this problem, an object of the present invention is to detect a single bit of an intermediate frequency signal from a high frequency signal received from the outside, and convert the intermediate frequency signal into a short range wireless signal to process the converted short range wireless signal. The present invention provides a short range wireless signal receiving apparatus and method using a high frequency processing technique and a zero crossing technique.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치는, 외부로부터 고주파신호를 수신하여, 수신한 고주파 신호에 제1 특정 신호인자, 제2 특정 신호인자, 제3 특정 신호 인자를 순차적으로 제거하여 중간 주파수 신호로 변환하는 디지털 고주파 처리부, 상기 검출된 중간 주파수신호가 수신되면 상기 중간 주파수신호로부터 영교차 신호를 검출하고, 상기 검출된 영교차 신호를 디지털 신호로 변환하는 영교차 신호검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the short-range wireless signal receiving apparatus using the digital high frequency processing technique and the zero crossing technique according to the present invention receives a high frequency signal from the outside, the first specific signal factor, the second specific to the received high frequency signal A digital high frequency processor for sequentially removing a signal factor, a third specific signal factor, and converting the signal into an intermediate frequency signal; when the detected intermediate frequency signal is received, a zero crossing signal is detected from the intermediate frequency signal, and the detected zero crossing signal It characterized in that it comprises a zero-cross signal detection unit for converting to a digital signal.
또한, 상기 영교차 신호검출부는 선택(Selecting) 영교차 신호검출부 또는 평균(Averaging) 영교차 신호검출부 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The zero-cross signal detection unit may be any one of a selection zero-cross signal detection unit and an average zero-cross signal detection unit.
또한, 상기 중간 주파수신호는 단일비트인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중간 주파수신호는 (여기서, 는 중간 주파수신호이고, 는 수신된 고주파 신호, M,N,O는 제1,2,3 특정 신호 인자임)인 것을 특징으로 한다.In addition, the intermediate frequency signal is characterized in that a single bit.
In addition, the intermediate frequency signal is (here, Is an intermediate frequency signal, Is a received high frequency signal, M, N, O is a first, second, third specific signal factor).
또한, 상기 영교차 신호검출부는 상기 디지털 고주파 처리부로부터 복수의 상기 중간 주파수신호의 도메인이 수신되면 상기 복수의 중간 주파수신호의 도메인에 대한 시간 차이를 검출하여 상기 영교차 신호를 검출하고 상기 검출된 영교차 신호를 디지털 신호로 변환하는 것을 특징으로 한다.The zero-cross signal detection unit detects the time difference between the domains of the plurality of intermediate frequency signals when the domains of the plurality of intermediate frequency signals are received from the digital high frequency processor to detect the zero-cross signal and detects the detected zeros. And converting the cross signal into a digital signal.
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또한, 상기 근거리 무선 신호 수신 장치는, 상기 영교차 신호검출부로부터 출력된 상기 디지털 신호를 물리계층 프로토콜 데이터 유닛으로 출력하는 신호처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The short range wireless signal receiving apparatus may further include a signal processing unit outputting the digital signal output from the zero-cross signal detection unit to a physical layer protocol data unit.
아울러, 본 발명에 따른 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신방법은 근거리 무선 신호 수신장치가 외부로부터 수신된 고주파신호에서 제1 특정 신호 인자, 제2 특정 신호 인자, 제3 특정 신호 인자를 순차적으로 제거하여, 상기 고주파 신호를 중간 주파수신호로 변환하는 단계, 상기 근거리 무선 신호 수신장치가 상기 중간 주파수신호로부터 영교차 신호를 검출하고, 상기 검출된 영교차 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the short-range wireless signal reception method using the digital high-frequency processing technology and the zero crossing technology according to the present invention is the first specific signal factor, the second specific signal factor, the third specific signal from the high-frequency signal received from the near field wireless signal receiver Sequentially removing signal factors, converting the high frequency signal into an intermediate frequency signal, and the short range wireless signal receiver detects a zero crossing signal from the intermediate frequency signal, and converts the detected zero crossing signal into a digital signal. Characterized in that it comprises a step.
이와 같이, 본 발명은 외부로부터 수신된 고주파신호에서 단일 비트의 중간 주파수신호를 검출하고, 중간 주파수신호를 근거리 무선 신호로 변환하여 변환된 근거리 무선 신호를 처리함으로써, 근거리 무선 신호 수신장치의 하드웨어 크기를 감소시키고, 근거리 무선 신호 수신장치의 전력소모를 감소할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention detects a single bit of an intermediate frequency signal from a high frequency signal received from the outside, converts the intermediate frequency signal into a short range wireless signal, and processes the converted short range wireless signal to thereby obtain a hardware size of the short range wireless signal receiver. And it is effective to reduce the power consumption of the short-range wireless signal receiver.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 실시예들을 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 잘 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 가급적 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing the embodiments, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention belongs and are not directly related to the present invention are omitted. This is to more clearly communicate without obscure the core of the present invention by omitting unnecessary description.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a short range wireless signal receiving apparatus using a digital high frequency processing technique and a zero crossing technique according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치(100)는, 디지털 고주파 처리부(10, Digital RF Processor, 이하, DRP라 함), 영교차 신호검출부(20, Zero Crossing Detector, 이하, ZXD라 함), 신호처리부(30, Signal Processor)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a short range
보다 구체적으로, DRP(10)는 증폭기(11), 멀티탭 다이렉트 샘플링 믹서(12, Multi-Tap Direct Sampling Mixer, 이하, MTDSM이라 함), 중간 주파수 처리부(13, 이하, IF처리부라 함)를 포함한다. More specifically, the
도시되지는 않았으나, 증폭기(11)는 저잡음 트랜스컨덕턴스 증폭부(LNA, Low-Noise Amplifier)와 트랜스컨덕턴스 증폭부(TA, Transconductance Amplifier)를 포함하여 외부로부터 수신되는 고주파신호(이하, RF 신호라 함)의 증폭을 수행한다. 특히, LNA는 수신장치(100)의 제어부(미도시)로부터 입력되는 자동 이득 제어 신호(AGC, Automatic Gain Control)에 따라 RF 신호의 저잡음(Low Noise) 신호를 증폭하여 트랜스컨덕턴스를 검출한다. TA는 LNA로부터 제공된 트랜스컨덕턴스를 증폭하여 생성된 임피던스(Impedance)를 MTDSM(12)으로 출력한다.Although not shown, the
MTDSM(12)은 임피던스의 RF 신호로부터 특정 신호 인자(Decimation Factor)를 제거하여 아날로그 신호의 시작 단(Front-end Stage)을 검출하고, 중간 주파수신호(이하, IF 신호라 함)를 검출한 이후에 IF 신호에서 특정 신호 인자의 제거를 1차적으로 수행한다. The MTDSM 12 detects the front-end stage of the analog signal by removing a specific signal factor from the RF signal of the impedance, and after detecting the intermediate frequency signal (hereinafter referred to as IF signal). We first remove the specific signal factor from the IF signal.
이를 위해, MTDSM(12)은 샘플러(12a), RF필터(12b), 제1 IF필터(12c)를 포함한다.To this end, the MTDSM 12 includes a
샘플러(12a)는 증폭기(11)로부터 제공된 임피던스를 샘플링하고, 샘플링된 RF 신호를 RF필터(12b)로 제공한다. The
RF필터(12b)는 RF Decimation Filter로서, 샘플러(12a)에서 제공된 RF 신호를 필터링하고, 필터링된 RF 신호에서 제1 특정 신호 인자인 m을 검출하여 제거한다. RF필터(12b)는 m 인자가 제거된 RF 신호를 제1 IF필터(12c)로 제공한다.The
제1 IF필터(12c)는 IF Decimation Filter로서, RF필터(12b)로부터 제공된 RF 신호를 필터링하여 IF 신호를 검출하고, IF 신호에서 제2 특정 신호 인자인 n을 검 출하여 제거한다. 제1 IF필터(12c)는 n인자가 제거된 IF 신호를 IF처리부(13)로 제공한다. The
IF처리부(13)는 IF 신호의 도메인(domain)의 검출을 수행한다. The
이를 위해, IF처리부(13)는 IFA(13a)와, 제2 IF필터(13b)를 포함한다. To this end, the IF
IFA(13a)는 제1 IF필터(12c)로부터 제공된 IF 신호를 증폭하여 제2 IF필터(13b)로 제공한다. The IFA 13a amplifies the IF signal provided from the
제2 IF필터(13b)는 IF Decimation Filter로서, IFA(13a)에서 제공된 IF 신호를 필터링하고 필터링된 IF 신호에서 제3 특정 신호 인자인 o를 검출하여 제거하여 아날로그 신호의 종단(Back-end Stage)을 검출한다. The
그리고 제2 IF필터(13b)는 RF필터(12b)에서 검출된 아날로그 신호의 시작 단과 제2 IF필터(13b)에서 검출된 아날로그 신호의 종단을 이용하여 IF 신호의 도메인을 검출한다. 이때, IF 신호는 단일 비트(single bit)인 것이 바람직하다. The
ZXD(20)는 IF처리부(13)로부터 제공된 단일 비트인 IF 신호의 도메인으로부터 영교차 신호를 검출하고, 검출된 영교차 신호를 디지털 신호로 변환한다. 아울러, 본 발명에서는 ZXD(20)를 Selecting ZXD로 설명하고 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 Averaging ZXD로 변환되어 적용될 수 있다. The ZXD 20 detects a zero crossing signal from a domain of an IF signal which is a single bit provided from the
이를 위해, ZXD(20)는 비교기(21), 시차측정기(22), 데이터검출기(23)를 포함한다.To this end, the ZXD 20 includes a
비교기(21)는 1bit의 comparator로서, MTDSM(12)로부터 IF 신호의 도메인을 연속적으로 제공받고, IF 신호의 도메인에 따른 IF 신호를 순차적으로 또는 반복적 으로 비교한다. The
시차측정기(22)는 비교기(21)에서 비교된 IF 신호의 도메인에 대한 시간 차이를 측정한다. The
데이터검출기(23)는 측정된 시간 차이에 따라 IF 신호로부터 단일 비트의 영교차 신호를 검출하고, 검출된 영교차 신호를 디지털 신호로 변조한다. The
신호처리부(30)의 칩-비트 맵핑기(31, Chip-to-Bit Mapping)는 데이터검출기(23)로부터 디지털 신호를 입력받아 근거리 무선 신호로 변환한 뒤 변환된 근거리 무선 신호를 PPDU(물리계층 프로토콜 데이터 유닛, PHY Protocol Data Unit)로 출력한다. 이때, 근거리 무선 신호는 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band), IrDA(Infrared Data Association) 등의 통신방식을 이용하는 근거리 무선 통신의 신호로 대체될 수 있다. The chip-to-
이와 같이, 본 발명은 RF 신호와 IF 신호 모두를 단일 비트로 구성하고, AD 컨버터 역시 기존의 8bit 해상도를 사용하는 구조가 아닌 ZXD 기술을 사용하여 1비트 comparator로 변환시켜주는 구조의 수신장치를 구성한다. 이를 통해, 근거리 무선 신호 수신장치(100)의 하드웨어 크기를 감소시키고, 근거리 무선 신호 수신장치(100)의 전력소모를 감소할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention configures both the RF signal and the IF signal in a single bit, and the AD converter also has a structure of converting a 1-bit comparator using ZXD technology, rather than using a conventional 8-bit resolution. . Through this, the hardware size of the short range
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신방법을 나타낸 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method for receiving a short range wireless signal using a digital high frequency processing technique and a zero crossing technique according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, S41단계에서 DRP(10)의 증폭기(11)가 외부로부터 RF 신호를 수신하면 S42단계에서 증폭기(11)에 포함된 LNA(미도시)는 제어부(미도 시)로부터 입력되는 자동 이득 제어 신호(AGC, Automatic Gain Control)에 따라 외부로부터 입력되는 RF 신호의 저잡음(Low Noise) 신호를 증폭하여 트랜스컨덕턴스를 검출한다. 이후, S43단계에서 증폭기(11)에 포함된 TA(미도시)는 LNA에서 검출된 트랜스컨덕턴스를 증폭하여 생성된 임피던스(Impedance)를 MTDSM(12)으로 출력한다.1 and 2, when the
S44단계에서 MTDSM(12)의 샘플러(12a)는 증폭기(11)로부터 제공된 임피던스를 샘플링하고, 샘플링된 RF 신호를 RF필터(12b)로 제공한다. RF필터(12b)는 RF Decimation Filter로서, 샘플러(12a)에서 제공된 RF 신호를 필터링하고, 필터링된 RF 신호에서 제1 특정 신호 인자인 m을 검출하여 제거한다. RF필터(12b)는 m 인자를 제거하여 아날로그 신호의 시작 단을 검출하고, m 인자가 제거된 RF 신호를 제1 IF필터(12c)로 제공한다. In step S44, the
이후, S45단계에서 IF Decimation Filter인 제1 IF필터(12c)는 RF필터(12b)로부터 제공된 RF 신호를 필터링하여 IF 신호를 검출하고, IF 신호에서 제2 특정 신호 인자인 n을 검출하여 제거한다. 제1 IF필터(12c)는 n인자가 제거된 IF 신호를 IF처리부(13)로 제공한다. Thereafter, in step S45, the first IF
S46단계에서 IFA(13a)는 제1 IF필터(12c)로부터 제공된 IF 신호를 증폭하여 제2 IF필터(13b)로 제공하고, IF Decimation Filter인 제2 IF필터(13b)는 IFA(13a)에서 제공된 IF 신호를 필터링하고, 필터링된 IF 신호에서 제3 특정 신호 인자인 o를 검출하여 제거한다. 제2 IF 필터(13b)는 o인자를 제거하여 아날로그 신호의 종단을 검출한다. In step S46, the
그리고 제2 IF필터(13b)는 RF필터(12b)에서 검출된 아날로그 신호의 시작 단과 제2 IF필터(13b)에서 검출된 아날로그 신호의 종단을 이용하여 IF 신호의 도메인을 검출한다. 이때, IF 신호는 단일 비트(single bit)인 것이 바람직하다. The second IF
이어서, S47단계에서, ZXD(20)의 비교기(21)는 IF처리부(13)로부터 단일 비트인 IF 신호의 도메인을 연속적으로 제공받고, IF 신호의 도메인에 따른 IF 신호를 순차적으로 또는 반복적으로 비교한다. Subsequently, in step S47, the
S48단계에서 ZXD(20)의 시차측정기(22)는 비교기(21)에서 비교된 IF 신호의 시간 차이를 측정한다. In step S48, the
이후, S49단계에서 ZXD(20)의 데이터검출기(23)는 측정된 시간 차이에 따라 IF 신호로부터 단일 비트의 영교차 신호를 검출하고, S50단계에서 데이터검출기(23)는 검출된 영교차 신호를 디지털 신호로 변조한다. Thereafter, in step S49, the
S51단계에서 신호처리부(30)의 칩-비트 맵핑기(31, Chip-to-Bit Mapping)는 데이터검출기(23)로부터 디지털 신호를 수신하여 수신된 디지털 신호를 근거리 무선 신호로 변환한 뒤 S52단계에서 칩-비트 맵핑기(31)는 변환된 근거리 무선 신호를 PPDU로 출력한다. In operation S51, the chip-to-
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프이다.3 is a graph illustrating a simulation result of a short range wireless signal receiver using a digital high frequency processing technique and a zero crossing technique according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 시뮬레이션 결과를 도출하기 위해서는 RF 입력 주파수, TA transconductivity, MTDSM input impedance, 제1~제3 특정 신호 인자(Decimation Factors) M, N, O, IF 신호 등의 파라미터가 필요하다. Referring to FIG. 3, in order to derive a simulation result, parameters such as RF input frequency, TA transconductivity, MTDSM input impedance, and first to third specific signal factors M, N, O, and IF signals are required.
본 발명의 시뮬레이션 결과를 도출하기 위해 RF 입력 주파수(RF 신호)의 대역은 2,4GHz로 설정하였고, TA Transcontuctivity는 측정 값인 7.5ms로 설정하였다. 또한, Decimation Factors는 IF 신호를 고려하여 각각 8, 6, 4MHz로 설정하였다. 이때, IF 신호를 고려할 때 중요한 사항은 가상 주파수신호가 발생하지 않도록 하는 것이다. In order to derive the simulation result of the present invention, the band of the RF input frequency (RF signal) was set to 2,4 GHz, and the TA transcontuctivity was set to 7.5 ms, which is a measured value. In addition, Decimation Factors were set to 8, 6, and 4MHz, respectively, considering the IF signal. At this time, the important thing when considering the IF signal is that the virtual frequency signal does not occur.
DRP(10)가 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 원리를 수식으로 나타내면, 하기의 수학식 1과 같다.When the
상기 수학식 1에서, frf는 수신된 고주파 신호의 주파수를 나타내고, fif는 DRP(10)에서 출력할 중간 주파수 신호의 주파수를 나타내고, M, N, O는 제1,2,3 특정 신호 인자를 의미한다.
아울러, 시뮬레이션 결과, 종래의 수신장치에서 10-2의 BER을 획득하기 위해서는 약-2.6dB의 전력이 필요하지만, 본 발명에 해당하는 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 수신장치(100)에서 10-2의 BER을 획득하기 위해서는 종래의 수신장치보다 전력이 3dB 정도가 낮아짐을 확인할 수 있다. 그러나 이는 하기의 표 1과 표 2에서와 같이 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 수신장치(100)를 사용함으로써 획득할 수 있는 장점에 대비하여 커다란 문제로 작용되지는 않는다. In Equation 1, f rf represents the frequency of the received high frequency signal, f if represents the frequency of the intermediate frequency signal to be output from the DRP (10), M, N, O is the first, second, third specific signal It means an argument.
In addition, as a result of the simulation, in order to obtain a BER of 10 -2 in the conventional receiver, about -2.6 dB of power is required, but in the
이때, 표 1은 Hardware Expense에 대한 장점을 나타낸 표이며, 표 2는 Power Consumption에 대한 장점을 나타낸 표이다. 표 1은 Hardware Expense가 약 68% 절감됨을 보이고, 표 2는 Power Consumption이 약 67% 절감됨을 보이는 표이다. At this time, Table 1 is a table showing the advantages for Hardware Expense, Table 2 is a table showing the advantages for Power Consumption. Table 1 shows a 68% reduction in hardware expenditure, and Table 2 shows a 67% reduction in power consumption.
≒101%1 DRP front-end with two branches for inphase and quadrature components
≒ 101%
≒50%1 DRP front-end with a single branch for the intermediate frequency signal
≒ 50%
≒155%2 analog-to-digital converters (ADCs), having a resolution of minimum 8bits, operating at 8MHz each
≒ 155%
≒0.01%1 Comparator and a counter operating at 60MHz ~ 90MHz
≒ 0.01%
≒62%Matched filter with two branches and a threshold detector
≒ 62%
≒50%Sample selector
≒ 50%
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
본 발명은 고주파신호의 수신장치에 대한 기술에 적용 가능하며, 특히, 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 결합하여 외부로부터 수신된 고주파신호에서 중간 주파수신호를 검출하고, 이를 근거리 무선 신호로 변환하여 처리할 수 있도록 함으로써, 수신장치의 하드웨어 부피 감소가 가능하고, 저전력 설계가 가능하므로 수신장치의 생산비용을 절감할 수 있다. The present invention can be applied to a technique for receiving a high frequency signal. In particular, by combining a digital high frequency processing technique and a zero crossing technique, an intermediate frequency signal is detected from a high frequency signal received from the outside, and converted into a short range wireless signal. By processing, the hardware volume of the receiver can be reduced, and a low power design can be achieved, thereby reducing the production cost of the receiver.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a short range wireless signal receiving apparatus using a digital high frequency processing technique and a zero crossing technique according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신방법을 나타낸 순서도2 is a flowchart illustrating a method for receiving a short range wireless signal using a digital high frequency processing technique and a zero crossing technique according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 고주파 처리 기술과 영교차 기술을 이용한 근거리 무선 신호 수신장치의 시뮬레이션 결과를 나타내는 그래프3 is a graph illustrating a simulation result of a short range wireless signal receiver using a digital high frequency processing technique and a zero crossing technique according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
10: 디지털 고주파 처리부 11: 증폭기10: digital high frequency processor 11: amplifier
12: MTDSM 12a: 샘플러12:
12b: RF필터 12c: 제1 IF필터12b:
13: IF처리부 13a: IFA13: IF
13b: 제2 IF필터 20: 영교차 신호검출부13b: second IF filter 20: zero-cross signal detection unit
21: 비교기 22: 시차측정기21: comparator 22: parallax
23: 데이터검출기 30: 신호처리부23: data detector 30: signal processing unit
31: 칩-비트 맵핑기 100: 근거리 무선 신호 수신장치31: chip-bit mapper 100: short-range wireless signal receiver
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