KR101235833B1 - Apparatus and method for receiving using multi antenna in wireless communication system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 수신 장치와 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서의 수신 장치와 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a receiving apparatus and method in a wireless communication system, and more particularly, to a receiving apparatus and method in a wireless communication system using multiple antennas.
본 발명에 따른 장치는, 복수의 안테나들을 통해 수신된 RF 신호들의 이득을 각각 조절하는 복수의 가변 이득 증폭부들과 상기 복수의 가변 이득 증폭부에서 출력된 신호들을 각각 디지털 신호들로 변환하는 복수의 아날로그 디지털 변환기들을 포함하는 수신 장치에 있어서, 상기 복수의 아날로그 디지털 변환기들에서 출력된 디지털 신호들을 제공받아 상기 복수의 가변 이득 증폭부들의 이득 값들을 계산하고, 상기 계산된 이득 값들 중에서 최소 이득 값을 선택하며, 상기 최소 이득 값과 나머지 이득 값들의 차이 값들을 계산하는 자동 이득 제어기와, 상기 계산된 차이 값들에 따라 상기 복수의 아날로그 디지털 변환기들에서 출력된 디지털 신호들을 감쇄시키는 복수의 노이즈 매칭 증폭기를 포함한다.The apparatus according to the present invention includes a plurality of variable gain amplifiers for adjusting gains of RF signals received through a plurality of antennas, and a plurality of signals for converting signals output from the plurality of variable gain amplifiers into digital signals, respectively. A receiving device including analog to digital converters, comprising: receiving digital signals output from the plurality of analog to digital converters, calculating gains of the variable gain amplifiers, and calculating a minimum gain value among the calculated gain values; An automatic gain controller for calculating difference values between the minimum gain value and the remaining gain values, and a plurality of noise matching amplifiers for attenuating digital signals output from the plurality of analog to digital converters according to the calculated difference values. Include.
디지털 증폭기(Digital Amplifier), 노이즈 분산(Noise Variance), AGC(Automatic Gain Controller), 안테나(Antenna) Digital Amplifier, Noise Variance, Automatic Gain Controller (AGC), Antenna
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 수신 장치와 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 안테나를 이용하는 무선 통신 시스템에서의 수신 장치와 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a receiving apparatus and method in a wireless communication system, and more particularly, to a receiving apparatus and method in a wireless communication system using multiple antennas.
본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[2006-S-014-03, 200Mbps급 IEEE 802.11n 모뎀 및 RF 칩셋 개발].The present invention is derived from the research conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy [2006-S-014-03, 200Mbps IEEE 802.11n modem and RF chipset development].
일반적인 무선 통신 시스템의 수신단에서는 가변 이득 증폭기(VGA)와 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog Digital Converter)를 사용하고 있다. 가변 이득 증폭기(VGA)는 수신단으로 수신되는 신호의 이득을 보정하는 기능을 하고, 아날로그 디지털 변환기(ADC)는 상기 가변 이득 증폭기(VGA)를 통과한 아날로그 신호를 디지 털 신호로 변환한다.The receiving end of a general wireless communication system uses a variable gain amplifier (VGA) and an analog digital converter (ADC). The variable gain amplifier (VGA) functions to correct the gain of the signal received at the receiving end, and the analog-to-digital converter (ADC) converts the analog signal passed through the variable gain amplifier (VGA) into a digital signal.
이러한 무선 통신 시스템의 수신단으로 수신되는 신호가 가변 이득 증폭기(VGA)에서 신호의 이득을 과도하게 설정하면, 가변 이득 증폭기(VGA)를 통과한 신호는 아날로그 디지털 변환기(ADC)의 동작 범위를 벗어날 수 있다. 이는 수신 신호의 왜곡을 발생시키는 원인이 된다. 반대로, 가변 이득 증폭기(VGA)에서 신호의 이득을 작게 설정하면, 양자화 잡음이 커지기 때문에 복조 성능이 저하된다.If the signal received at the receiving end of the wireless communication system excessively sets the gain of the signal in the variable gain amplifier (VGA), the signal passing through the variable gain amplifier (VGA) may be out of the operating range of the analog-to-digital converter (ADC). have. This causes the distortion of the received signal. On the contrary, if the gain of the signal is set small in the variable gain amplifier (VGA), the demodulation performance is lowered because the quantization noise is increased.
한편, 일반적인 다중 안테나로 수신되는 신호의 이득 조절은 각 안테나마다 적절히 조절하였다. 하지만, 무선 채널에서는 각 안테나마다 입력되는 신호의 전력(power)은 각기 다르다. 어떤 경우에는, 어느 한 안테나에서는 신호의 전력 크기가 다른 안테나로 수신되는 신호의 전력보다 100배 이상 큰 경우도 발생한다. 이러한 경우, 수신되는 신호의 전력이 큰 안테나는 이득 조절 후의 상대적인 잡음(noise)이 낮지만, 수신되는 신호의 전력이 작은 안테나는 이득 조절 후 상대적인 잡음(noise)이 높다. 즉, 수신되는 신호의 전력이 큰 안테나는 신호 대 잡음비가 크고, 수신되는 신호의 전력이 작은 안테나는 신호 대 잡음비가 낮다.On the other hand, the gain control of the signal received by a general multiple antenna was properly adjusted for each antenna. However, in the wireless channel, the power of the input signal is different for each antenna. In some cases, the power magnitude of a signal in one antenna is more than 100 times greater than the power of a signal received by another antenna. In this case, an antenna having a large power of a received signal has a low relative noise after gain adjustment, while an antenna having a small power of a received signal has a high relative noise after gain adjustment. That is, an antenna having a large power of a received signal has a high signal-to-noise ratio, and an antenna having a small power of a received signal has a low signal-to-noise ratio.
이와 같이, 무선 채널의 환경에 따라 다중 안테나의 각 안테나별 신호 대 잡음비가 다르지만, AGC(Automatic Gain Controller)와 가변 이득 증폭기(VGA)에 의해 이득 조절이 수행되면, 가변 이득 증폭기(VGA)의 출력 신호들의 평균 전력은 거의 유사해진다. 이렇게 평균 전력이 유사한 신호들을 MIMO(multiple input multiple output) 시스템에 입력시키는 경우, 특히 구현 복잡도가 간단한 선형 등화기에 적용하는 경우, 신호의 복조 성능이 열화된다.As such, although the signal-to-noise ratio of each antenna of the multiple antennas is different according to the environment of the wireless channel, when gain adjustment is performed by an AGC (Automatic Gain Controller) and a variable gain amplifier (VGA), the output of the variable gain amplifier (VGA) The average power of the signals is about the same. When the signals having similar average powers are input to a multiple input multiple output (MIMO) system, particularly when applied to a linear equalizer having a simple implementation complexity, the demodulation performance of the signal is degraded.
또한, 상기 가변 이득 증폭기(VGA)에 의해 이득이 조절된 후, 수신되는 신호의 주파수 대역폭이 줄거나 늘어날 경우, 즉 주파수 대역폭이 변하면, 상기 가변 이득 증폭기(VGa)의 이득 전압 참조 값도 변해야 한다는 문제점이 있었다.In addition, after the gain is adjusted by the variable gain amplifier (VGA), if the frequency bandwidth of the received signal is decreased or increased, that is, if the frequency bandwidth is changed, the gain voltage reference value of the variable gain amplifier (VGa) should also be changed. There was a problem.
따라서 본 발명은 다중 안테나 시스템의 각 안테나들 별로 신호 대 잡음비가 다른 경우에, 복조 성능의 열화를 방지할 수 있는 무선 통신 시스템에서의 수신 장치와 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a receiving apparatus and method in a wireless communication system capable of preventing deterioration of demodulation performance when signal-to-noise ratios are different for each antenna of a multi-antenna system.
또한, 본 발명은 수신되는 신호의 주파수 대역폭이 달라질 경우에, 가변 이득 증폭기의 이득 전압 참조값을 변경시키지 않는 무선 통신 시스템에서의 수신 장치와 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a receiving apparatus and method in a wireless communication system that does not change the gain voltage reference value of the variable gain amplifier when the frequency bandwidth of the received signal varies.
본 발명에 따른 장치는, 복수의 안테나들을 통해 수신된 RF 신호들의 이득을 각각 조절하는 복수의 가변 이득 증폭부들과 상기 복수의 가변 이득 증폭부에서 출력된 신호들을 각각 디지털 신호들로 변환하는 복수의 아날로그 디지털 변환기들을 포함하는 수신 장치에 있어서, 상기 복수의 아날로그 디지털 변환기들에서 출력된 디지털 신호들을 제공받아 상기 복수의 가변 이득 증폭부들의 이득 값들을 계산하고, 상기 계산된 이득 값들 중에서 최소 이득 값을 선택하며, 상기 최소 이득 값과 나머지 이득 값들의 차이 값들을 계산하는 자동 이득 제어기와, 상기 계산된 차이 값들에 따라 상기 복수의 아날로그 디지털 변환기들에서 출력된 디지털 신호들을 감쇄시키는 복수의 노이즈 매칭 증폭기를 포함한다.The apparatus according to the present invention includes a plurality of variable gain amplifiers for adjusting gains of RF signals received through a plurality of antennas, and a plurality of signals for converting signals output from the plurality of variable gain amplifiers into digital signals, respectively. A receiving device including analog to digital converters, comprising: receiving digital signals output from the plurality of analog to digital converters, calculating gains of the variable gain amplifiers, and calculating a minimum gain value among the calculated gain values; An automatic gain controller for calculating difference values between the minimum gain value and the remaining gain values, and a plurality of noise matching amplifiers for attenuating digital signals output from the plurality of analog to digital converters according to the calculated difference values. Include.
또한, 본 발명에 따른 방법은, 복수의 안테나들을 통해 수신된 RF 신호들의 이득을 각각 조절하는 복수의 가변 이득 증폭부들과 상기 복수의 가변 이득 증폭부에서 출력된 신호들을 각각 디지털 신호들로 변환하는 복수의 아날로그 디지털 변환기들을 포함하는 수신 방법에 있어서, 상기 복수의 아날로그 디지털 변환기들에서 출력된 디지털 신호들을 자동 이득 제어기에서 제공받아 상기 복수의 가변 이득 증폭부들의 이득 값들을 계산하는 과정과, 상기 자동 이득 제어기가 상기 계산된 이득 값들 중에서 최소 이득 값을 선택하는 과정과, 상기 자동 이득 제어기가 상기 최소 이득 값과 나머지 이득 값들의 차이 값들을 계산하는 과정과, 복수의 노이즈 매칭 증폭기가 상기 계산된 차이 값들에 따라 상기 아날로그 디지털 변환기들에서 출력된 디지털 신호들을 감쇄하는 과정을 포함한다.In addition, the method according to the present invention, a plurality of variable gain amplifiers for adjusting the gain of the RF signals received through a plurality of antennas and the signals output from the plurality of variable gain amplifiers respectively converted into digital signals, respectively A receiving method comprising a plurality of analog to digital converters, the method comprising: receiving digital signals output from the plurality of analog to digital converters from an automatic gain controller and calculating gain values of the plurality of variable gain amplifiers; A gain controller selecting a minimum gain value among the calculated gain values, the automatic gain controller calculating a difference value between the minimum gain value and the remaining gain values, and a plurality of noise matching amplifiers using the calculated difference Digital scene output from the analog to digital converters according to the values Including the process of the decay.
본 발명에 따른 장치와 방법을 사용하면, 다중 안테나를 활용하는 무선랜 시스템의 선형 수신기에서, 각 안테나별 잡음 분산(noise variance)을 거의 유사하게 할 수 있는 이점이 있다. 또한, 가변 이득 증폭기의 이득 전압 참조값을 변경시키지 않는 이점이 있다.Using the apparatus and method according to the present invention, in a linear receiver of a WLAN system using multiple antennas, there is an advantage that can make noise variance for each antenna almost similar. It also has the advantage of not changing the gain voltage reference of the variable gain amplifier.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 당업자에게 자명한 부분에 대하여는 본 발명의 요지를 흩뜨리지 않도록 생략하기로 한다. 또한 이하에서 설명되는 각 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용된 것일 뿐이며, 각 제조 회사 또는 연구 그룹에서는 동일한 용도임에도 불구하고 서로 다른 용어로 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. In the following description of the present invention, a part obvious to those skilled in the art will be omitted so as not to disturb the gist of the present invention. In addition, it is to be noted that each of the terms described below are only used to help the understanding of the present invention, and may be used in different terms despite the same purpose in each manufacturing company or research group. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like parts are designated with like reference numerals throughout the specification.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수신 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a receiving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수신 장치는, 가변 이득 증폭부(100), 아날로그 디지털 변환기(ADC, Analog Digital Converter)(200), 자동 이득 제어기(AGC, Automatic Gain Controller)(300), 노이즈 매칭 증폭기(AMP)(400), 모뎀(Modem)(도면에 도시되지 않음)을 포함한다. 여기서, 설명의 편의상 제 1 안테나(1)를 시작으로 한 수신 경로를 제 1 수신 경로라 하고, 제 2 안테나(2)를 시작으로 한 수신 경로를 제 2 수신 경로라 하며, 제 3 안테나(3)를 시작으로 한 수신 경로를 제 3 수신 경로라 한다. 각 제 1 내지 제 3 수신 경로들 상에는 가변 이득 증폭부(100), ADC(200), 노이즈 매칭 증폭기(400)가 위치한다. 그리고 제 1 내지 제 3 수신 경로는 모뎀(도면에 도시되지 않음)과 연결된다.Referring to FIG. 1, a receiving apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may include a
가변 이득 증폭부(100)는 복수의 안테나들(1, 2, 3) 각각을 통해 입력되는 RF 신호를 제공받는다. 이러한 가변 이득 증폭부(100)는 저잡음 증폭기(LNA)(121) 와 가변 이득 증폭기(VGA)(122)를 포함하여 구현된다. 가변 이득 증폭부(100)는 입력되는 RF 신호에 이득을 가하여 동위상(I) 신호와 직교위상(Q) 신호로 구성된 RF 신호를 증폭하는 기능을 수행한다. 이때, RF 신호에 가해지는 이득은 입력되는 RF 신호의 전력에 따라 결정된다.The
LNA(121)는 입력되는 RF 신호의 이득을 대략적으로 조절할 수 있다. 이렇게 LNA(121)에서 어느 정도 대략적인 이득 조절이 수행되면, VGA(122)는 정밀한 이득 조절을 수행한다. 이와 같이, LNA(121)와 VGA(122)을 동시에 사용함으로써 시스템 요구 사항에 맞게 이득 조절 폭을 조절할 수 있으면, 빠르고 안정적인 이득 조절을 수행할 수 있다.The LNA 121 may roughly adjust the gain of the input RF signal. When the gain adjustment is performed to some extent in the
ADC(200)는 가변 이득 증폭부(100)에서 증폭된 RF 신호를 디지털 신호로 변환한다. 이러한, ADC(200)는 일정한 동작 범위를 가지고 있기 때문에, ADC(200)로 입력되는 증폭된 RF 신호는 ADC(200)의 동작 범위에 포함되도록 가변 이득 증폭부(100)에서 이득을 조절하여야 한다. 이러한 이득의 조절은 AGC(300)에서 수행된다.The ADC 200 converts the RF signal amplified by the
AGC(300)는 제 1 경로 상의 ADC(200)에서 출력되는 디지털 신호를 입력받고, 상기 디지털 신호와 미리 결정된 기준 신호와의 차이를 계산한 후, 계산된 차이 값을 이용하여 제 1 경로 상의 LNA(121)와 VGA(122)를 제어하기 위한 이득 값을 계산한다. 그리고 계산된 이득 값에 해당하는 이득 제어 신호를 제 1 경로 상의 LNA(121)와 VGA(122)로 제공한다. 마찬가지로 방법으로, 제 2 경로와 제 3 경로 상의 LNA(121)와 VGA(122)를 제어하기 위한 이득 값들을 각각 계산하고, 계산된 이득 값에 해당하는 이득 제어 신호들을 제 2 내지 제 3 경로 상의 LNA(121)와 VGA(122)로 제공한다.The AGC 300 receives a digital signal output from the
또한, AGC(300)는 계산된 제 1 내지 제 3 경로 상의 LNA(121)와 VGA(122)를 제어하기 위한 이득 값들 중 최소 이득 값을 추려낸다. 그런 후, 나머지 두 개의 이득 값들과 추려낸 최소 이득 값의 차이를 각각 계산하고, 계산된 상대적 이득 차이 값들을 제 1 내지 제 3 경로 상의 노이즈 매칭 증폭기(400)로 제공한다.Also, the AGC 300 extracts the minimum gain value among the gain values for controlling the
노이즈 매칭 증폭기(400)는 ADC(200)에서 출력되는 신호와 AGC(300)에서 출력되는 상대적 이득 차이 값을 제공받는다. 그러면, 노이즈 매칭 증폭기(400)는 제공된 상대적 이득 차이 값을 이용하여 ADC(200)에서 출력된 신호를 감쇄시켜 출력한다.The
모뎀(도면에 도시되지 않음)은 제 1 내지 제 3 경로 상의 노이즈 매칭 증폭기(400)들에서 출력되는 신호를 처리한다. 이러한 모뎀 내에는 버퍼(buffer), CFO(Carrier Frequency Offset) 보상기, FET 연산기, 위상 보상기, 검출기, 디맵퍼(Demaper), 디인터리버(Deinterleaver), 디파서(Deparser), 디코더(Decoder), 디스크램블러(Descrambler), MAC 등을 포함하여 구현될 수 있다. 여기서, 검출기는 선형 등화기를 포함한다. 그리고 상기 선형 등화기는 2x3 MIMO 검출, H-자동 검출, 의사(Pseudo) EVM 계산, 진폭 트래킹(Amplitude Tracking)을 수행할 수 있다.A modem (not shown in the figure) processes the signal output from the
그러면, 이하 도 1에 도시된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수신 장치의 동작을 이하에서 상세히 살펴보도록 한다.Then, the operation of the receiving apparatus according to the preferred embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described in detail below.
도 1에서, 복수의 안테나들(1, 2, 3)로 입력되는 RF 신호들은 모두 전력이 서로 다르다고 가정한다. 복수의 안테나(1, 2, 3)를 통해 제 1 내지 제 3 경로로 입력되는 RF 신호들은 각 경로 상의 LNA(121)와 VGA(122)를 통과하여 이득이 조절된다. 그리고 ADC(200)에 의해 디지털 신호들로 변경된 후, 최종적으로 모뎀(500)으로 입력된다. 그런데, 각 경로 상의 ADC(200)를 통과한 디지털 신호들은 AGC(300)로 입력된다. 그러면, AGC(300)는 제공된 디지털 신호들을 각 경로 상의 LNA(121)과 VGA(122)의 이득을 조절하기 위한 이득 제어 신호들로 변환하고, 변환된 이득 제어 신호들을 각 경로 상의 LNA(121)와 VGA(122)로 제공한다. 여기서, 각 경로 상의 LNA(121)와 VGA(122)의 이득을 제어하기 위한 이득 제어 신호들을 생성하는 방법을 이하에서 구체적으로 설명하기로 한다.In FIG. 1, it is assumed that RF signals input to the plurality of
먼저, AGC(300)는 디지털 형태의 RF 신호들 각각의 전력을 계산한다. 전력의 계산은 디지털 형태의 RF 신호들 각각의 소정 구간만 전력을 계산하는 것으로 가정한다. 예를 들어, 무선랜 시스템의 경우에는 0.8us(sec)에 해당하는 RF 신호들의 전력을 계산한다.First,
만약, 전력을 측정하는 구간 동안 ADC(200)가 포화 상태가 되면, AGC(300)는 전력 계산을 중단하고, 가변 이득 증폭부(100)의 이득 값을 미리 결정된 레지스터 값(gain_large)만큼 줄인다. 그리고 전력을 측정하는 구간 동안 ADC(200)가 포화되지 않았고 계산된 전력이 목표 값, 즉 전압 참조 값보다 작으면, 계산된 전력을 전압 참조 값과 같아지도록 이득 값을 계산한다. 그리고 전력을 측정하는 구간 동안, 계산된 전력이 전압 참조 값보다 크면, 계산된 전력을 전압 참조 값과 같아지도록 이득 값을 계산한다. 이러한 방식은 수신된 RF 신호의 전력이 큰 경우 이득 조절을 빠르게 한다.If the
AGC(300)는 새로운 이득 값이 계산될 때까지 미리 결정된 기간 동안 기다린다. 그런데, 상기 기간은 RF 신호가 이득 변화에 적용될 만큼 충분히 커야 한다. 상기 기간 후의 전력 계산과 이득 갱신은 측정된 전력이 전압 참조 값보다 작아질 때까지 반복적으로 수행하고, 이에 따라 이득 값을 갱신한다. 이렇게 갱신된 이득 값은 얼마동안 LNA(121)와 VGA(122)의 이득 값으로 유지된다. 이러한 방식으로, ADC(200)에서 출력된 신호들은 포화가 되지 않으며, 또한 양자화(Quantization) 에러에 의한 영항이 최소화된다.
위 과정이 끝난 후에, AGC(300)는 계산된 이득 값들 중에서 최소의 이득 값을 추려낸다. 최소의 이득 값을 갖는 경로를 신호 대 잡음비(SNR)가 가장 큰 것으로 판단하고, 나머지 2개의 경로는 상대적으로 신호 대 잡음비가 작다고 판단한다. 따라서 신호 대 잡음비가 작은 나머지 2개의 경로는 신호 대 잡음비가 가장 큰 경로보다 상대적으로 이득 값이 크다.After the above process, the
그런 후, AGC(300)는 최소의 이득 값과 다른 이득 값들의 차이 값을 계산하고, 계산된 이득 차이 값들을 제 1 내지 제 3 경로 상의 각 노이즈 매칭 증폭기(400)로 제공한다.
그러면, 노이즈 매칭 증폭기(400)는 제공된 이득 차이 값을 이용하여 ADC(200)에서 출력된 신호를 감쇄시킨다.The
이렇게 노이즈 분산(noise variance)의 전력을 동일하게 맞추는 이유는 복수의 안테나들로 입력되는 RF 신호를 모뎀의 선형 등화기에서 역 상관(decorrelate)하기 위해 필요하다. 아래의 <수학식 1>은 다중 안테나로 수신된 신호를 나타낸다.The reason for equalizing the power of noise variance is necessary to decorrelate the RF signal input to the plurality of antennas in the linear equalizer of the modem.
<수학식 1>을 참조하면, 복수의 안테나들로 수신된 RF 신호(r)를 가지고, 송신된 신호(x)를 구하기 위해선, 선형 등화기를 적용함으로써 송신된 신호의 벡터(x)를 추정할 수 있다. 아래의 <수학식 2>부터 <수학식 6>까지는 송신된 신호 벡터(x)를 추정하기 위한 과정이다. 여기서, H는 채널을 의미하고, n은 노이즈를 의미한다.Referring to
송신 신호의 벡터(x)를 선형 등화기로 처리하면 노이즈 분산(noise variance)에 대한 영향을 무시할 수 있다. 이러한 노이즈 분산(noise variance)이 수신 성능에 어떠한 영향을 끼치는지는 아래의 <수학식 7>부터 <수학식 10>을 참조하여 설명한다.Processing the vector x of the transmitted signal with a linear equalizer can neglect the effect on noise variance. How this noise variance affects the reception performance will be described with reference to Equations 7 to 10 below.
<수학식 7>에서 노이즈(Noise)에 의해 영향을 받는 부분만 따로 떼어 놓으면, 아래의 <수학식 8>과 같다.If only the part affected by noise in Equation 7 is separated, Equation 8 is shown below.
<수학식 8>에서, 노이즈(noise)의 분산(variance)을 정의하면, 아래의 <수학식 9>와 같다.In Equation 8, when the variance of noise is defined, Equation 9 below is defined.
<수학식 9>에서, 노이즈 분산(noise variance)을 구하기 위해 모든 텀(term)을 제곱하면, 아래의 <수학식 10>과 같다.In Equation 9, when all the terms are squared to obtain a noise variance, Equation 10 is given below.
<수학식 10>과 같이, 제 1 내지 제 3 경로 별로 노이즈 분산(noise variance, )의 값과 등화 벡터(w)에 영향을 받는 형태가 된다. 만약, 각 제 1 내지 제 3 경로 별로 노이즈 분산(noise variance, )값이 동일하면, 아래의 <수학식 11>과 같이 등가적으로 표현할 수 있다.As shown in Equation 10, noise variance for each of the first to third paths ) And the equalization vector (w). If the noise variance for each of the first to third paths, If the) values are the same, they can be equivalently expressed as in Equation 11 below.
<수학식 11>과 같이, 노이즈 분산(noise variance)이 3개의 경로 별로 같게 되면, 신호 복조 시 선형 등화기를 사용함에 따른 신호의 품질을 각 안테나의 노이즈(noise)에 의한 영향보다는 등화 벡터(w)의 놈(norm)만으로 판단할 수 있게 된다.As shown in Equation 11, when the noise variance becomes equal for each of three paths, the quality of the signal obtained by using the linear equalizer during signal demodulation is equalized by the equalization vector (w) rather than the effect of the noise of each antenna. Can only be judged by the norm of
또한, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수신 장치는 노이즈 매칭 증폭기(400)를 가지고 다중 대역폭을 지원하는 무선 통신 시스템에서, AGC(300)가 전압 참조 값(Vref)을 바꾸지 않는 한 어떠한 대역폭에서도 같은 전압 참조 값을 가지도록 효과적으로 동적 범위(dynamic range)를 커버할 수 있도록 한다.In addition, the receiving apparatus according to the preferred embodiment of the present invention has a
도 2와 도 3은 20MHz 또는 40MHz의 대역폭을 가질 때, 전압 참조 값에 대한 PER(Packet Error Rate)을 나타낸 그래프이다.2 and 3 are graphs showing a packet error rate (PER) with respect to a voltage reference value when having a bandwidth of 20 MHz or 40 MHz.
도 2를 참조하면, 대역폭 별로 가장 좋은 성능을 가져다주는 전압 참조 값(Vref)은 다르며, 20MHz 대역폭의 신호를 수신 시 전압 참조 값의 범위(range)가 40MHz에 비해 낮은 곳에 있음을 알 수 있다. 따라서 노이즈 매칭 증폭기(400)의 대역폭 정보를 가지고, 최종 출력의 크기를 20MHz 줄이면, 도 3과 같이 비슷한 전압 참조 값의 범위(range)를 가지게 되는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 2, it can be seen that the voltage reference value Vref, which brings the best performance for each bandwidth, is different, and the range of the voltage reference value is lower than that of 40 MHz when receiving a signal having a 20 MHz bandwidth. Therefore, when the bandwidth of the
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. The disclosed embodiments should, therefore, be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 수신 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of a receiving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2와 도 3은 20MHz 또는 40MHz의 대역폭을 가질 때, 전압 참조 값에 대한 PER(Packet Error Rate)을 나타낸 그래프이다.2 and 3 are graphs showing a packet error rate (PER) with respect to a voltage reference value when having a bandwidth of 20 MHz or 40 MHz.
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Patent Citations (2)
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KR20060061509A (en) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method of controlling automatic gain wireless packet communication system |
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