KR101139450B1 - system and its operating method - Google Patents

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KR101139450B1 KR1020050073103A KR20050073103A KR101139450B1 KR 101139450 B1 KR101139450 B1 KR 101139450B1 KR 1020050073103 A KR1020050073103 A KR 1020050073103A KR 20050073103 A KR20050073103 A KR 20050073103A KR 101139450 B1 KR101139450 B1 KR 101139450B1
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기 및 이득제어방법에 관한 것으로서, 다단의 저잡음증폭기와, 가변이득증폭기와, 아날로그디지탈변환기와, 상기 아날로그디지탈변환기의 출력값에 따라 상기 저잡음증폭기의 이득을 제어하는 LNA이득제어부를 포함하여 구성되어, 상기 아날로그디지탈변환기로 입력되는 신호의 크기를 판단하여 그에 따라 상기 저잡음증폭기의 이득단계를 조절함으로서, 단계별 이득제어가 용이하고, 상기 아날로그디지탈변환기로 입력되는 신호의 동작범위(Dynamic Range) 조정이 가능하여 상기 이동통신 단말기의 이득제어에 따른 효율성이 향상되는 효과가 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication terminal equipped with a reception gain control function and a gain control method, comprising: a multistage low noise amplifier, a variable gain amplifier, an analog digital converter, and a gain of the low noise amplifier according to output values of the analog digital converter. LNA gain control unit for controlling the gain, by determining the magnitude of the signal input to the analog digital converter to adjust the gain stage of the low noise amplifier accordingly, easy step-by-step gain control, input to the analog digital converter It is possible to adjust the operating range (Dynamic Range) of the signal is effective to improve the efficiency according to the gain control of the mobile communication terminal.

LNA, DVGA, 이득, 이득단계, ADC, 동작범위 LNA, DVGA, Gain, Gain Step, ADC, Operating Range

Description

수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기 및 이득제어방법{ system and its operating method}Mobile communication terminal with gain gain control function and gain control method {system and its operating method}

도 1 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도,1 is a block diagram showing the configuration of a mobile communication terminal according to the present invention;

도 2 는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 수신부의 구성이 도시된 블록도,2 is a block diagram showing the configuration of a receiver of a mobile communication terminal according to the present invention;

도 3 은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 이득제어방법이 도시된 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a gain control method of a mobile communication terminal according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10: 수신부 11: 저잡음증폭기(LNA)10: Receiver 11: Low Noise Amplifier (LNA)

12: 가변이득증폭기(VGA) 13: 아날로그디지탈변환기(ADC)12: Variable Gain Amplifier (VGA) 13: Analog Digital Converter (ADC)

14: 디코더(Decoder) 15: LNA 이득제어부14: Decoder 15: LNA gain control unit

20: 송신부 30: 듀플렉서20: transmitter 30: duplexer

본 발명은 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기 및 이득제어방법에 관한 것으로서, 특히 아날로그디지탈변환기의 출력값에 따라 상기 저잡음증폭기의 이득을 단계별 제어함으로서 상기 아날로그 디지탈변환기로 입력되는 신호의 동작범위(Dynamic Range)를 확장하는 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기 및 이득제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication terminal and a gain control method equipped with a reception gain control function. In particular, an operation range of a signal input to the analog digital converter by controlling the gain of the low noise amplifier in accordance with an output value of an analog digital converter The present invention relates to a mobile communication terminal and a gain control method equipped with a reception gain control function for extending a dynamic range.

종래의 이동통신 단말기는 안테나를 통해 수신되는 신호가 저잡음 증폭기(LNA)를 통해 증폭되고, 가변이득증폭기(VGA)를 통해 증폭된 신호가 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되게된다. In a conventional mobile communication terminal, a signal received through an antenna is amplified by a low noise amplifier (LNA), and a signal amplified through a variable gain amplifier (VGA) is input to an analog digital converter (ADC).

이때, 높은 해상도의 아날로그디지탈변환기(ADC)를 사용하는 경우, 수신회로에서 가변이득증폭기(VGA)만으로는 부족한 수신부의 동적범위를 확장하기 위해 상기 저잡음증폭기(LNA)를 단계적으로 이득제어하게 된다.In this case, in the case of using a high resolution analog digital converter (ADC), the low noise amplifier (LNA) is gradually gained in order to expand the dynamic range of the receiver which is not sufficient by the variable gain amplifier (VGA) in the receiving circuit.

이때, 상기 저잡음증폭기(LNA)의 이득(gain)은 LNA이득제어부의 제어를 받는다. 상기 LNA이득제어부는 상기 저잡음증폭기(LNA)로 입력되는 신호의 크기, 즉 상기 안테나를 통해 상기 수신부로 입력되는 신호의 크기에 의해 그 제어동작이 결정된다.In this case, the gain of the low noise amplifier LNA is controlled by the LNA gain control unit. The LNA gain control unit determines the control operation based on the magnitude of the signal input to the low noise amplifier (LNA), that is, the magnitude of the signal input to the receiver through the antenna.

상기 입력신호의 크기가 설정된 기준값보다 크면 상기 저잡음증폭기(LNA)의 이득을 줄여 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)에 입력되는 신호의 크기를 줄이고, 입력신호의 크기가 기준값보다 작으면 상기 저잡음증폭기(LNA)의 이득을 증가시켜 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)에 입력되는 신호의 크기를 증가시킴으로서 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)에 입력되는 신호의 크기가 일정 범위이내에 들도록 한다. 이때, 상기 기준값은 사전에 결정되어야하며, 다단계의 LNA이득제어가 수행되는 경우에는 각 단계별로 각각의 기준값이 설정되어야한다.When the magnitude of the input signal is greater than the set reference value, the gain of the low noise amplifier LNA is reduced to reduce the magnitude of the signal input to the analog digital converter ADC, and when the magnitude of the input signal is smaller than the reference value, the low noise amplifier LNA. Increasing the gain of the A) increases the magnitude of the signal input to the analog digital converter (ADC) so that the magnitude of the signal input to the analog digital converter (ADC) falls within a predetermined range. At this time, the reference value should be determined in advance, and in the case where the multi-level LNA gain control is performed, each reference value should be set for each step.

상기와 같이 이득제어에 필요한 기준값은 단말기 제조시, 실험 및 데이터 측정을 통해 추출하게 된다. As described above, the reference value required for gain control is extracted through experimentation and data measurement during terminal manufacturing.

즉, 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 크기에 따라 각각의 수신신호의 크기를 측정하여 그에 따른 기준값을 설정하여야 한다. That is, it is necessary to measure the magnitude of each received signal according to the magnitude of the signal input to the analog digital converter (ADC) and set a reference value accordingly.

그러나, 상기와 같이 이득제어가 다단계에 걸쳐 수행되는 경우에는 각각의 단계에 대한 수신신호의 크기를 측정하고, 그에 따른 기준값을 매시간 각각 추출하여야 하므로, 이득제어에 따른 알고리즘 및 하드웨어 구성이 복잡해지는 문제점이 있다. However, when gain control is performed in multiple stages as described above, it is necessary to measure the magnitude of the received signal for each stage and extract the reference value accordingly, thereby complicating the algorithm and hardware configuration according to the gain control. There is this.

또한, 각각의 단계별 이득제어를 위한 기준값을 산출하는데 따른 시간과 노력이 필요하다는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that it takes time and effort to calculate the reference value for each step gain control.

여기서, 상기 이동통신 단말기는 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)의 입력신호 크기 또는 출력신호의 크기에 대한 직접적인 참조 없이 사전에 결정된 기준값에 따라 동작하게 되므로 온도, 시료간의 편차, 동작 주파수 변경으로 인하여 상기 수신부에서의 이득이 가변되는 경우에는 상기 신호가 정상 동작범위를 벗어나게 되어, 상기 아날로그디지탈변환기(ADC) 입력시 신호가 크게 왜곡되는 문제점이 있다. Here, the mobile communication terminal operates according to a predetermined reference value without a direct reference to the magnitude of the input signal or the magnitude of the output signal of the analog digital converter (ADC). If the gain is varied, the signal may be out of the normal operating range, and the signal may be greatly distorted when the analog digital converter (ADC) is input.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 아날로그디지탈변환기의 출력값에 따라 입력되는 신호의 크기를 판단하여 별도의 단계별 기준값 없이도 저잡음증폭기의 이득을 단계적으로 제어함으로서, 상기 아날로그디지탈변환기의 입력신호의 동작범위를 가변 제어하여 상기 이동통신 단말기의 오동작을 방지하는 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기 및 이득제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by determining the size of the input signal according to the output value of the analog digital converter by controlling the gain of the low noise amplifier step by step without a separate step value, the analog digital It is an object of the present invention to provide a mobile communication terminal and a gain control method having a reception gain control function that variably controls an operating range of an input signal of a converter to prevent a malfunction of the mobile communication terminal.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기는 안테나로부터 수신되는 신호를 단계적으로 저잡음 증폭하는 다단의 저잡음 증폭기(LNA); 상기 저잡음증폭기(LNA)로부터 출력되어 가변이득증폭기(VGA)를 통해 증폭된 신호를 입력받아 변환하는 아날로그디지탈변환기(ADC); 및 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 동작범위(Dynamic Range)를 가변시키기 위해, 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)의 출력값에 따라 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 크기를 판단하고, 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 크기에 대응하여 상기 저잡음증폭기(LNA)의 이득단계가 증가 또는 감소되도록 이득을 제어하는 LNA이득제어부; 를 포함한다. Mobile communication terminal equipped with a reception gain control function according to the present invention for solving the above problems is a multi-stage low noise amplifier (LNA) for low-noise amplifying the signal received from the antenna; An analog digital converter (ADC) for receiving and converting a signal output from the low noise amplifier (LNA) and amplified through a variable gain amplifier (VGA); And determining a magnitude of a signal input to the analog digital converter (ADC) according to an output value of the analog digital converter (ADC) in order to vary an operating range of the signal input to the analog digital converter (ADC). And an LNA gain control unit controlling gain so that a gain level of the low noise amplifier (LNA) is increased or decreased in response to the magnitude of a signal input to the analog digital converter (ADC); It includes.

또한, 본 발명에 따른 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기의 이득제어방법은 아날로그디지탈변환기(ADC)의 출력값을 바탕으로 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 에너지값을 산출하는 단계; 상기 에너지값을 기 설정된 최소기준값 또는 최대기준값과 비교하여 상기 에너지값이 정상범위의 값인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 에너지값이 정상범위의 값인 경우 저잡음증폭기(LNA)의 이득단계를 유지하고, 상기 에너지값이 정상범위의 값이 아닌 경우 상기 저잡음증폭기(LNA)의 이득단계를 가변하여 수신이득을 제어하는 단계를 포함한다.In addition, the gain control method of the mobile communication terminal equipped with the reception gain control function according to the present invention calculating the energy value of the signal input to the analog digital converter (ADC) based on the output value of the analog digital converter (ADC) ; Comparing the energy value with a preset minimum reference value or maximum reference value to determine whether the energy value is within a normal range; And maintaining the gain stage of the low noise amplifier (LNA) when the energy value is in the normal range, and controlling the reception gain by varying the gain stage of the low noise amplifier (LNA) when the energy value is not in the normal range. Steps.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 구성이 도시된 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 수신부의 구성이 도시된 블록도이다.,Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a block diagram showing the configuration of a mobile communication terminal according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a receiver of a mobile communication terminal according to the present invention.

본 발명에 따른 이동통신 단말기는 도 1에 도시된 바와 같이, 신호를 송수신하는 안테나(ANT)와, 상기 안테나(ANT)를 통해 송수신되는 신호를 분리하는 듀플렉서(30)와, 상기 안테나(ANT)를 통해 송출되는 신호를 처리하는 송신부(20)와, 상기 듀플렉서로부터 분리된 수신신호를 처리하여 상기 이동통신 단말기에서 판독가능하도록 하는 수신부(10)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the mobile communication terminal according to the present invention includes an antenna ANT for transmitting and receiving signals, a duplexer 30 for separating signals transmitted and received through the antenna ANT, and the antenna ANT. And a transmitter 20 for processing a signal transmitted through the receiver, and a receiver 10 for processing a received signal separated from the duplexer so as to be readable by the mobile communication terminal.

여기서, 수신신호 이득제어에 관계가 없는 상기 듀플렉서(30), 상기 수신부(20) 및 상기 이동통신 단말기의 일반 구성에 대한 설명은 하기에서 생략되었으며, 그에 대한 도면 또한 생략되었음을 명시한다. Here, the description of the general configuration of the duplexer 30, the receiving unit 20 and the mobile communication terminal irrelevant to the reception signal gain control is omitted below, and the drawings thereof are also omitted.

이때, 상기 수신부(10)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 듀플렉서(20)로부터 분리된 수신신호를 다단계 증폭하는 다단의 저잡음증폭기(LNA, 11)와, 인가되는 제어신호에 따라 상기 저잡음증폭기(LNA, 11)의 신호를 증폭하는 가변이득증폭기(VGA, 12)와, 상기 가변이득증폭기(VGA, 12)의 출력값을 입력받아 디지탈 변환하는 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)와, 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)로부터 변환된 디지탈 수신신호를 복조하는 디코더(Decoder, 14)와, 상기 저잡음증폭기(LNA, 11)의 이득을 제어하는 LNA이득제어부(15)를 포함하여 구성된다. At this time, the receiver 10 is a multi-stage low noise amplifier (LNA, 11) for multi-stage amplifying the received signal separated from the duplexer 20, the low noise amplifier in accordance with the applied control signal A variable gain amplifier (VGA) 12 for amplifying the signal of (LNA, 11), an analog digital converter (ADC) 13 for digitally receiving an output value of the variable gain amplifier (VGA, 12), and the analog digital A decoder (Decoder) 14 for demodulating the digital received signal converted from the converter (ADC) 13, and an LNA gain control unit 15 for controlling the gain of the low noise amplifier (LNA) 11 is configured.

또한, 상기 수신부(10)는 일정 주파수를 생성하는 전압제어발진기(17)와, 상기 저잡음증폭기(LNA, 11)의 출력신호와, 상기 전압제어발진기(17)로부터 생성되는 주파수 신호를 합성하는 합성기(16)를 포함하여 구성된다. In addition, the receiver 10 synthesizes a voltage controlled oscillator 17 for generating a predetermined frequency, an output signal of the low noise amplifier LNA 11, and a frequency signal generated from the voltage controlled oscillator 17. It comprises 16.

이때, 상기와 같이 합성된 신호는 상기 가변이득증폭기(VGA, 12)로 입력되어 증폭되고, 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)를 통해 디지탈 변환되어, 상기 디코더(Decoder, 14)를 통해 복조되어 판독가능 하도록 출력 된다.In this case, the synthesized signal is input to the variable gain amplifier (VGA) 12 and amplified, digitally converted through the analog digital converter (ADC) 13, and demodulated through the decoder (Decoder) 14. The output is readable.

여기서, 상기 수신부(10)는 상기 각 저잡음증폭기(LNA, 11), 가변이득증폭기(VGA, 12), 아날로그디지탈변환기(ADC, 13) 등의 구성요소 간에 연결되어 신호를 필터링하는 필터가 도면 및 그에 따른 설명에서 생략됨을 명시한다. Here, the receiver 10 is connected to the components of each of the low noise amplifier (LNA, 11), variable gain amplifier (VGA, 12), analog digital converter (ADC, 13), and the like to filter the signal and the drawing and It is omitted from the description thereof.

이때, 상기 가변이득증폭기(VGA, 12)는 디지탈 방식의 가변이득증폭기(DVGA, Digital Variable Gain Amplifier)가 사용될 수 있다. In this case, the variable gain amplifier (VGA) 12 may be a digital variable gain amplifier (DVGA).

상기 LNA이득제어부(15)는 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)의 출력값을 입력받아, 상기 아날로그 디지탈변환기(ADC, 13)로 입력되는 신호의 크기를 판단하여 상기 저잡음증폭기(LNA, 11)의 이득을 제어한다.The LNA gain control unit 15 receives the output value of the analog digital converter (ADC) 13, determines the magnitude of the signal input to the analog digital converter (ADC) 13, and determines the size of the low noise amplifier (LNA) 11. Control the gain.

이때, 상기 LNA이득제어부(15)는 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)의 출력값에 대한 최대값(Vpeak) 또는 평균값(Vrms)을 연산하고, 상기 연산된 최대값(Vpeak) 또는 평균값(Vrms)을 바탕으로 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)로 입력되는 신호의 크기 즉, 에너지 값(E)을 산출한다. At this time, the LNA gain control unit 15 calculates the maximum value Vpeak or the average value Vrms of the output value of the analog digital converter ADC 13, and calculates the calculated maximum value Vpeak or the average value Vrms. Based on this, the magnitude of the signal input to the analog digital converter (ADC) 13, that is, the energy value E is calculated.

상기 LNA이득제어부(15)는 상기 에너지 값(E)을 설정된 기준값과 비교하여 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)로 입력되는 신호의 크기를 판단한다. 즉, 상 기 에너지값(E)과 상기 설정된 기준값과의 비교결과에 따라 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)의 입력 신호의 크기가 적정한지, 너무 커서 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)가 포화될 수 있는지 또는 너무 작아서 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)의 해상도에 근접한지 그 크기를 판단하게 된다.The LNA gain controller 15 compares the energy value E with a set reference value to determine the magnitude of the signal input to the analog digital converter ADC. That is, according to the comparison result between the energy value E and the set reference value, whether the size of the input signal of the analog digital converter ADC is appropriate or too large, the analog digital converter ADC 13 may be saturated. Whether it is or is too small to approximate the resolution of the analog digital converter (ADC) 13.

이때, 상기 LNA이득제어부(15)는 상기 에너지값(E)을 설정된 최소기준값(Emin) 또는 최대기준값(Emax)과 비교하여 신호의 크기를 판단하여, 상기 LNA의 이득단계를 증가 또는 감소시켜 제어한다. In this case, the LNA gain control unit 15 determines the magnitude of the signal by comparing the energy value E with a set minimum reference value Emin or maximum reference value Emax, and increases or decreases the gain step of the LNA. do.

여기서, 상기 최소기준값(Emin)은 양자화 에러에 의한 양자화 잡음대비 신호의 질이 유지되는 최소의 신호크기 이며, 상기 최대기준값(Emax)은 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)를 포화시키지 않는 범위내의 최대의 신호크기이다. 또한, 상기 최소기준값(Emin)과 상기 최대기준값(Emax)은 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)의 비트수와 복조방법에 대한 함수로 결정되며, 별도의 실험과 측정이 필요 없다.Here, the minimum reference value (Emin) is the minimum signal size that maintains the quality of the signal compared to the quantization noise due to quantization error, and the maximum reference value (Emax) is within a range that does not saturate the analog digital converter (ADC) 13. The maximum signal size. In addition, the minimum reference value Emin and the maximum reference value Emax are determined as a function of the number of bits and the demodulation method of the analog digital converter ADC 13, and no separate experiment and measurement are necessary.

즉, 상기 LNA이득제어부(15)는 상기 에너지값(E)을 바탕으로 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)의 입력신호의 크기가 작은 경우 상기 저잡은증폭기(LNA, 11)의 이득단계가 한단계 증가되도록 하고, 크기가 큰 경우에는 이득단계가 한단계 감소되도록 하여 상기 저잡음증폭기(LNA, 11)의 이득을 제어한다.That is, the LNA gain control unit 15 performs one step of gain of the low noise amplifier LNA 11 when the input signal of the analog digital converter ADC 13 is small based on the energy value E. FIG. The gain of the low noise amplifier (LNA) 11 is controlled by increasing the size and increasing the gain level by one step when the size is large.

이때, 상기 LNA이득제어부(15)는 상기 저잡음증폭기(LNA, 11)의 이득을 제어하기 전, 상기 에너지값(E)에 대한 이득단계를 판단하여, 상기 이득단계가 최소이득단계 또는 최대이득단계인 경우에는 상기 저잡음증폭기(LNA. 11)에 대한 이득단 계를 조절을 수행하지 않는다. At this time, the LNA gain control unit 15 determines the gain step for the energy value E before controlling the gain of the low noise amplifier (LNA) 11, so that the gain step is a minimum gain step or a maximum gain step. In the case of, the gain stage for the low noise amplifier (LNA 11) is not adjusted.

여기서, 상기 LNA이득제어부(15)는 상기와 같이 상기 저잡음증폭기(LNA,.11)의 이득단계를 가변제어하면 일정시간 지연 후 다음 이득제어가 수행되도록 한다.Herein, if the LNA gain control unit 15 variably controls the gain stage of the low noise amplifier (LNA) as described above, the next gain control is performed after a predetermined time delay.

따라서, 상기 이동통신 단말기는 상기와 같이 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)의 출력값을 바탕으로 신호의 크기를 판단하여 상기 저잡음증폭기(LNA)의 이득을 제어함으로서, 상기 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)로 입력되는 신호의 동적범위 조절이 용이하게 된다. 특히 고해상도의 아날로그디지탈변환기(ADC, 13)가 사용되는 경우 상기 가변이득증폭기(VGA, 12)만으로는 부족한 동적범위의 확장이 가능하게 된다.Accordingly, the mobile communication terminal determines the magnitude of the signal based on the output value of the analog digital converter (ADC) 13 as described above and controls the gain of the low noise amplifier (LNA), thereby controlling the analog digital converter (ADC, 13). It is easy to adjust the dynamic range of the input signal. In particular, when a high resolution analog digital converter (ADC) 13 is used, the variable gain amplifier (VGA) 12 alone can expand the dynamic range that is insufficient.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 3은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 이득제어방법이 도시된 순서도이다.Hereinafter, the operation of the present invention will be described. 3 is a flowchart illustrating a gain control method of a mobile communication terminal according to the present invention.

안테나로 수신된 신호는 듀플렉서를 통해 분리되어 수신단에 의해 증폭, 변조되어 복조되어 음성 또는 데이터 형태로 사용자에게 출력되어진다. The signal received by the antenna is separated through the duplexer, amplified, modulated and demodulated by the receiving end, and output to the user in the form of voice or data.

이때, 상기 수신신호를 저잡음증폭기(이하, LNA), 가변이득증폭기(이하 VGA)를 통해 증폭되며, 아날로그디지탈변환기(이하 ADC)에 의해 디지탈신호로 변환된다. At this time, the received signal is amplified by a low noise amplifier (hereinafter referred to as LNA) and a variable gain amplifier (hereinafter referred to as VGA) and converted into a digital signal by an analog digital converter (hereinafter referred to as an ADC).

상기 ADC로부터 출력되는 신호를 입력받아, 상기 출력값에 대한 최대값(Vpeak) 또는 평균값(Vrms)을 연산한다. (S1, S2)The signal output from the ADC is input to calculate a maximum value Vpeak or an average value Vrms of the output value. (S1, S2)

상기 연산된 최대값(Vpeak) 또는 평균값(Vrms)으로부터 상기 ADC의 입력신호 에 대한 에너지값(E)을 산출한다. (S3)The energy value E for the input signal of the ADC is calculated from the calculated maximum value Vpeak or average value Vrms. (S3)

여기서, 상기 산출된 에너지값(E)을 설정된 기준값과 비교하여 상기 ADC 입력신호의 크기를 판단한다. Here, the magnitude of the ADC input signal is determined by comparing the calculated energy value E with a set reference value.

즉, 상기 산출된 에너지값(E)을 설정된 최소기준값(Emin) 또는 최대기준값(Emax)와 비교하여 상기 에너지값에 대한 신호의 크기를 판단하여 그에 따른 상기 LNA이득제어가 가능하도록 한다. That is, comparing the calculated energy value (E) with the set minimum reference value (Emin) or maximum reference value (Emax) to determine the magnitude of the signal for the energy value to enable the LNA gain control accordingly.

이때, 상기 최소기준값(Emin)은 양자화 에러에 의한 양자화 잡음대비 신호의 질이 유지되는 최소의 신호크기 이며, 상기 최대기준값(Emax)은 상기 ADC를 포화시키지 않는 범위내의 최대의 신호크기이다. At this time, the minimum reference value (Emin) is the minimum signal size that maintains the quality of the signal compared to the quantization noise due to quantization error, and the maximum reference value (Emax) is the maximum signal size within a range that does not saturate the ADC.

이때, 상기 Emin 과 상기 Emax는 상기 ADC의 비트수와 복조방법에 대한 함수로 결정되며, 별도의 실험과 측정이 필요 없다.At this time, the Emin and the Emax is determined as a function of the number of bits of the ADC and the demodulation method, and no separate experiment and measurement are necessary.

상기 에너지값(E)을 최소기준값(Emin)과 비교하여 상기 에너지값(E)이 상기 최소기준값(Emin)보다 작은 경우, 상기 에너지값(E)의 이득단계를 판단한다. (S4, S5)The gain value of the energy value E is determined when the energy value E is smaller than the minimum reference value Emin by comparing the energy value E with the minimum reference value Emin. (S4, S5)

여기서, 상기 에너지값(E)의 이득단계가 최대이득단계인경우, 상기 LNA에 대한 별도의 이득단계 제어를 수행하지 않고, 상기 에너지값(E)의 이득단계가 최대이득단계가 아닌 경우에는 상기 LNA의 이득단계가 한 단계 증가되도록 한다. (S6)Here, when the gain step of the energy value (E) is the maximum gain step, if the gain step of the energy value (E) is not the maximum gain step without performing a separate gain step control on the LNA, Allow the gain level of the LNA to be increased by one step. (S6)

즉, 상기 에너지값(E)이 상기 최소기준값(Emin)보다 작아 크기가 부족한 경우에는 상기 LNA 이득단계를 한 단계 증가시켜 신호의 크기가 증폭되도록 한다. 이때, 상기 에너지값(E)에 대한 이득단계가 최대인 경우에는 더 이상 이득단계를 증 가시킬 수 없으므로 이득단계가 조절되지 않는 것이다.That is, when the energy value E is smaller than the minimum reference value Emin and the size is insufficient, the LNA gain step is increased by one step so that the signal amplitude is amplified. At this time, if the gain level for the energy value E is the maximum, the gain level cannot be increased any longer, so that the gain level is not adjusted.

상기 에너지값(E)의 이득단계가 최대이득단계 이거나, 상기 LNA의 이득단계가 감소되면, 일정시간 신호가 지연되도록 한다. (S7)When the gain level of the energy value E is the maximum gain level or the gain level of the LNA is reduced, the signal is delayed for a predetermined time. (S7)

한편, 상기 에너지값(E)이 최소기준값(Emin)보다 큰 경우에는 상기 에너지값(E)을 최대기준값(Emax)과 비교한다.(S8)On the other hand, when the energy value E is larger than the minimum reference value Emin, the energy value E is compared with the maximum reference value Emax. (S8)

여기서, 상기 에너지값(E)이 최대기준값(Emax)보다 작은 경우에는, 상기 에너지값(E)이 최소기준값(Emin)보다 큰고 최대기준값(Emax)보다 작은 것을 의미하며 이는 상기 ADC로 입력되는 신호의 크기가 적정범위에 속하는 것으로 판단되어 별도의 LNA 이득제어가 수행되지 않는다.Here, when the energy value E is smaller than the maximum reference value Emax, it means that the energy value E is larger than the minimum reference value Emin and smaller than the maximum reference value Emax, which is a signal input to the ADC. It is determined that the size is in the proper range and no separate LNA gain control is performed.

상기 에너지값(E)이 최대기준값(Emax)보다 큰 경우에는 상기 에너지값(E)이 최소이득단계인지 판단한다. (S9)When the energy value E is greater than the maximum reference value Emax, it is determined whether the energy value E is a minimum gain step. (S9)

상기 에너지값(E)이 최소이득단계가 아닌 경우, 상기 LNA의 이득단계가 한 단계 감소되도록 이득을 제어한다. (S10)If the energy value E is not the minimum gain step, the gain is controlled so that the gain step of the LNA is reduced by one step. (S10)

한편, 상기 에너지값(E)에 대한 이득단계가 최소이득단계인 경우에는 별도의 이득단계제어가 수행되지 않는다. On the other hand, if the gain step for the energy value E is the minimum gain step, no separate gain step control is performed.

상기와 같이 에너지값(E)에 따라 이득을 제어하고, 일정시간 지연후 이득제어를 수행하게 된다. (S11)As described above, the gain is controlled according to the energy value E, and the gain control is performed after a predetermined time delay. (S11)

여기서, 상기 에너지값(E)이 상기 최대 기준값 이상인 경우에는 상기 ADC로 입력되는 신호의 크기가 커서 상기 ADC가 포화될 수 있으므로 상기 LNA의 이득단계를 한 단계 감소시켜 신호의 크기가 감소되도록 제어한다. 또한, 상기 에너지값(E)이 최소이득단계인 경우에는 상기 LNA 의 이득단계를 더이상 감소시킬 수 없으므로 시간 지연 후 다음 이득제어가 수행되도록 한다.In this case, when the energy value E is equal to or greater than the maximum reference value, since the magnitude of the signal input to the ADC may be large, the ADC may be saturated. . In addition, when the energy value E is the minimum gain step, the gain step of the LNA can no longer be reduced so that the next gain control is performed after a time delay.

이상과 같이 본 발명에 의한 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기 및 이득제어방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 응용될 수 있다. As described above, the mobile communication terminal and the gain control method equipped with the reception gain control function according to the present invention have been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, It can be applied within this protected range.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기 및 이득제어방법은 저잡음 증폭기를 다단계 이득제어하는 경우 별도로 각 단계별 기준값 없이도 아날로그디지탈변환기의 출력값에 따라 상기 저잡음 증폭기의 이득을 단계적으로 제어함으로서, 이득제어에 따른 알고리즘이 단순화되고, 주변상황의 변화로 인한 기준값 가변 및 매 시간마다 기준값을 추출해야하는 문제점을 해결하고, 그로인한 상기 이동통신 단말기의 오동작을 방지하며, 상기 아날로그디지탈변환기로 입력되는 신호의 동작범위(Dynamic Range)가 용이하게 확장 또는 감소되도록 조절하여, 이득제어에 따른 효율성이 크게 증대되고 수신신호에 따른 통화품질이 향상되는 효과가 있다. In the mobile communication terminal and the gain control method equipped with the reception gain control function according to the present invention configured as described above, the multilevel gain control of the low noise amplifier is performed according to the output value of the analog digital converter without the reference value for each step separately. By controlling in stages, the algorithm according to the gain control is simplified, and the problem that the reference value is changed every time and the reference value is extracted due to the change of the surrounding situation, thereby preventing the malfunction of the mobile communication terminal, thereby preventing the analog digital By adjusting the dynamic range of the signal input to the converter to be easily extended or reduced, the efficiency according to the gain control is greatly increased and the call quality according to the received signal is improved.

Claims (9)

안테나로부터 수신되는 신호를 단계적으로 저잡음 증폭하는 다단의 저잡음 증폭기(LNA);A multilevel low noise amplifier (LNA) for low noise amplifying the signal received from the antenna in stages; 상기 저잡음증폭기(LNA)로부터 출력되어 가변이득증폭기(VGA)를 통해 증폭된 신호를 입력받아 변환하는 아날로그디지탈변환기(ADC); 및An analog digital converter (ADC) for receiving and converting a signal output from the low noise amplifier (LNA) and amplified through a variable gain amplifier (VGA); And 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 동작범위(Dynamic Range)를 가변시키기 위해, 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)의 출력값에 따라 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 크기를 판단하고, In order to vary the dynamic range of the signal input to the analog digital converter (ADC), the magnitude of the signal input to the analog digital converter (ADC) is determined according to the output value of the analog digital converter (ADC). , 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 크기에 대응하여 상기 저잡음증폭기(LNA)의 이득단계가 단계적으로 증가 또는 감소되도록 이득을 제어하는 LNA이득제어부; 를 포함하고,An LNA gain control unit controlling gain so that a gain step of the low noise amplifier (LNA) is gradually increased or decreased in response to the magnitude of the signal input to the analog digital converter (ADC); Including, 상기 LNA 이득제어부는 이득단계를 변경한 경우 일정 시간 지연시키는 것을 특징으로 하는 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기.The LNA gain control unit is a mobile communication terminal having a reception gain control function, characterized in that for delaying a predetermined time when the gain step is changed. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 LNA이득제어부는 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)의 상기 출력값에 대한 최대값 또는 평균값을 연산하여 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 에너지값을 산출하고, 산출된 에너지값을 설정된 기준값과 비교하여 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 크기를 판단하는 것을 특징으로 하는 수신이득 제어기능이 구비된 이동통신 단말기.The LNA gain controller calculates an energy value of a signal input to the analog digital converter (ADC) by calculating a maximum value or an average value of the output value of the analog digital converter (ADC), and converts the calculated energy value into a set reference value. The mobile communication terminal having a reception gain control function, characterized in that for determining the magnitude of the signal input to the analog digital converter (ADC). 아날로그디지탈변환기(ADC)의 출력값을 바탕으로 상기 아날로그디지탈변환기(ADC)로 입력되는 신호의 에너지값을 산출하는 단계;Calculating an energy value of a signal input to the analog digital converter (ADC) based on an output value of the analog digital converter (ADC); 상기 에너지값을 기 설정된 최소기준값 또는 최대기준값과 비교하여 상기 에너지값이 정상범위의 값인지 여부를 판단하는 단계; 및Comparing the energy value with a preset minimum reference value or maximum reference value to determine whether the energy value is within a normal range; And 상기 에너지값이 정상범위의 값인 경우 저잡음증폭기(LNA)의 이득단계를 유지하고, 상기 에너지값이 정상범위의 값이 아닌 경우 상기 저잡음증폭기(LNA)의 이득단계를 1단계씩 증가 또는 감소시켜 수신이득을 제어하는 단계;If the energy value is within the normal range, the gain stage of the low noise amplifier (LNA) is maintained. If the energy value is not within the normal range, the gain stage of the low noise amplifier (LNA) is increased or decreased by one step. Controlling gain; 이득단계를 변경한 경우 일정 시간 지연시키는 단계를 포함하는 이동통신 단말기의 이득제어방법.A method of controlling a gain of a mobile communication terminal, comprising: delaying a predetermined time when the gain stage is changed. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 수신 이득 제어시, In the reception gain control, 상기 에너지값이 상기 최소기준값 미만이면, 상기 에너지값에 대한 상기 저잡음증폭기의 이득단계가 최대이득단계가 아닌 경우 상기 저잡음증폭기의 이득단계를 한단계 증가시키고, If the energy value is less than the minimum reference value, if the gain step of the low noise amplifier for the energy value is not the maximum gain step, increase the gain step of the low noise amplifier by one step, 상기 에너지값이 상기 최대기준값 초과이면, 상기 에너지값에 대한 상기 저잡음증폭기의 이득단계가 최소이득단계가 아닌 경우 상기 저잡음증폭기의 이득단계를 한단계 감소시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 이득제어방법.And if the energy value exceeds the maximum reference value, if the gain level of the low noise amplifier with respect to the energy value is not the minimum gain step, reduce the gain level of the low noise amplifier by one step. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 에너지값이 정상범위가 아니면서, The energy value is not in the normal range, 상기 에너지값에 대한 이득단계가 최소이득단계인 경우 또는 상기 에너지값에 대한 이득단계가 최대이득단계인 경우 일정 시간 지연시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 이득제어방법.Gain control method for a mobile communication terminal, wherein the gain step for the energy value is a minimum gain step or the gain step for the energy value is a maximum gain step. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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