KR101258193B1 - 다이렉트 업컨버전 시스템에서 i/q 불균형 보상 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다이렉트 업컨버전 방식을 사용하는 OFDM(A) 시스템에서 OFDM 방식의 특성을 이용하여 I/Q 타이밍 스큐, I/Q 위상 및 게인의 불균형을 효율적으로 보상함으로써 시스템의 성능 열화를 방지할 수 있도록 한 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 미리 측정된 I/Q 불균형 인자를 읽어와서 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D 인자를 계산하는 전치 왜곡 인자 계산부 및 각 부반송파에 해당하는 상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D에 의해 부반송파 별로 전치 왜곡을 실행하는 전치 왜곡 실행부를 포함하여 이루어지되, 상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D는
에 의해 계산되고, g는 I/Q 게인 불균형을, Φ는 I/Q 위상 불균형을, Δf는 샘플링 레이트/FFT 사이즈를, N은 FFT 사이즈를 나타내는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치가 제공된다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 미리 측정된 I/Q 불균형 인자를 읽어와서 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D 인자를 계산하는 전치 왜곡 인자 계산부 및 각 부반송파에 해당하는 상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D에 의해 부반송파 별로 전치 왜곡을 실행하는 전치 왜곡 실행부를 포함하여 이루어지되, 상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D는
에 의해 계산되고, g는 I/Q 게인 불균형을, Φ는 I/Q 위상 불균형을, Δf는 샘플링 레이트/FFT 사이즈를, N은 FFT 사이즈를 나타내는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 다이렉트 업컨버전 방식을 사용하는 OFDM(A) 시스템에서 OFDM 방식의 특성을 이용하여 I/Q 타이밍 스큐, I/Q 위상 및 게인의 불균형을 효율적으로 보상함으로써 시스템의 성능 열화를 방지할 수 있도록 한 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치 및 방법에 관한 것이다.
다이렉트(direct) 또는 호모다인(homodyne) 업컨버전(up-conversion) 방식은 간편성과 경제성으로 인해 다종다양한 통신 시스템에서 많이 사용되는 컨버전 기술 중의 하나이다. 도 1은 종래 다이렉트 업컨버전 시스템의 개략적인 블록 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 다이렉트 업컨버전 시스템의 개략적인 동작을 살펴보면, 디지털 베이스밴드 I 신호 및 디지털 베이스밴드 Q 신호를 각각의 DAC(Digital to Analog Converter)를 거쳐서 아날로그 I/Q 신호로 변환하고, LPF(Low Pass Filter)를 사용하여 아날로그 I/Q 신호에서 고주파 성분을 제거하며, LPF를 통과한 I/Q 베이스밴드 신호를 아날로그 디바이스인 I/Q 변조기를 사용하여 RF 신호로 주파수 변조하게 된다.
한편, I/Q 변조기는 동상(in-phase) 성분(I)과 직각위상(quadrature-phase) 성분(Q)을 갖는데, 이 둘은 정확하게 90°로 직교해야 한다. 그러나, 다이렉트 업컨버전 시스템에 따르면, 아날로그 디바이스인 I/Q 변조기의 특성으로 인해 동상 성분(I)과 직교위상 성분(Q) 간의 위상이 90°가 안 되는 위상 불균형과 동상 성분(I)과 직교위상 성분(Q) 간의 게인이 달라지는 게인 불균형이 발생되며, 이로 인해 심각한 성능 열화를 보이는 단점을 갖는다.
도 2는 동상 성분(I)과 직교위상 성분(Q) 간의 위상/게인 불균형에 의한 영향을 보인 그래프이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 동상 성분(I)과 직교위상 성분(Q) 간에 위상/게인 불균형이 발생하면 미러 스펙트럼(mirror spectrum) 성분에 의해 수신단에서 해당 신호를 복조할 경우 심각한 성능 열화를 겪는다. 따라서, 이러한 I/Q 위상/게인 불균형을 측정하고 보정하는 많은 기술이 연구되고 있다.
그러나 최근까지도 I/Q 간의 DAC 타이밍이나 PCB 또는 케이블 길이 차이로 발생하는 I/Q 간의 지연 시간 차이에 의한 I/Q 타이밍 스큐(time skew)를 측정하고 보정하는 기술은 그다지 많이 연구되지 않고 있다. 이에 따라 최근 활발하게 사용되고 있는 WLAN, WiMAX 또는 LTE처럼 광대역을 사용하는 OFDM 통신 시스템 등에서는 이와 같은 I/Q 타이밍 스큐에 의해 시스템의 성능이 열화되게 된다.
이를 감안하여 종래에는 OFDM(A)(Othorgonal Frequency Division Multiplexing (Access))을 사용하는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 사용하는 일반적인 I/Q 불균형 보상 방법은 다이렉트 업컨버전 시스템이 갖는 I/Q 불균형 인자값을 측정한 후에 송신부에서 역으로 미리 왜곡시킴으로써 다이렉트 업컨버전 시스템의 최종 출력단에서 I/Q 불균형을 제거하는 방법이 사용되고 있다. 이하 I/Q 불균형 인자인 I/Q 타이밍 스큐와 I/Q 위상 및 게인 불균형 측정 방법은 본 발명과는 다른 출원에 의해 다룰 것인바, 본 발명에서는 이러한 I/Q 타이밍 스큐와 I/Q 위상 및 게인 불균형을 알고 있다고 가정하고 설명을 진행한다.
도 3은 종래 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치를 개략적인 블록 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 종래 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치는 I/Q 불균형 인자를 이용하여 I/Q 위상 및 게인 불균형을 기저대역 신호의 디지털 단에서 미리(전치) 왜곡(pre-distortion)시키고 있다. 그러나 이 경우에는 전치 왜곡이 I/Q 타이밍 스큐를 고려하지 않고 이루어지기 때문에 전치 왜곡의 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.
도 4는 종래 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 위상 및 게인 불균형에 더해 타이밍 스큐까지 고려하여 미리 왜곡시킨 I/Q 불균형 보상 장치를 개략적으로 보인 블록 구성도이다. 그러나 도 4의 I/Q 불균형 보상 장치 역시 시간 영역의 기저대역에서 I/Q 타이밍 스큐를 보상하기가 매우 어렵다는 단점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다이렉트 업컨버전 방식을 사용하는 OFDM(A) 시스템에서 OFDM 방식의 특성을 이용하여 I/Q 타이밍 스큐, I/Q 위상 및 게인의 불균형을 효율적으로 보상함으로써 시스템의 성능 열화를 방지할 수 있도록 한 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치 및 방법을 제공함을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, 미리 측정된 I/Q 불균형 인자를 읽어와서 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D 인자를 계산하는 전치 왜곡 인자 계산부 및 각 부반송파에 해당하는 상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D에 의해 부반송파 별로 전치 왜곡을 실행하는 전치 왜곡 실행부를 포함하여 이루어지되, 상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D는
에 의해 계산되고, g는 I/Q 게인 불균형을, Φ는 I/Q 위상 불균형을, Δf는 샘플링 레이트/FFT 사이즈를, N은 FFT 사이즈를 나타내는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치가 제공된다.
전술한 본 발명의 일 특징에서, 상기 다이렉트 업컨버전 시스템은 OFDM 시스템에 적용되는 것을 특징으로 한다.
한편 상기 전치 왜곡 인자 계산부에 의해 계산된 전치 왜곡 인자를 저장하는 전치 왜곡 인자 저장부를 더 구비하고, 상기 전치 왜곡 실행부는 상기 전치 왜곡 인자 계산부에 의해 계산된 전치 왜곡 인자를 읽어들여 전치 왜곡을 실행하는 것을 특징으로 한다.
상기 전치 왜곡 실행부는 DC 부반송파를 기준으로 좌우 대칭인 부반송파별로 수행되되,
본 발명의 다른 특징에 따르면, 베이스밴드 디지털 I 및 Q 신호에 대해 I/Q 불균형을 보상하기 위한 전치 왜곡을 수행하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 I/Q 불균형 보상 장치; 상기 I/Q 불균형 보상 장치에 의해 전치 왜곡된 I/Q 신호에 대해 IFFT를 수행하는 IFFT 수행부를 구비한 베이스밴드 처리기; 상기 IFFT 처리된 아날로그 I 및 Q 신호를 디지털 데이터로 변환하는 D/A 변환기 및 상기 디지털 변환된 I 및 Q 신호를 I/Q 변조하는 I/Q 변조기를 포함하여 이루어진 다이렉트 업컨버전 시스템이 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 미리 측정된 I/Q 게인 불균형 g, I/Q 위상 불균형 Φ 및 I/Q 타이밍 스큐 time_skew를 이용하여 각 부반송파 별 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D를 계산하는 (a) 단계; 상기 계산된 부반송파 별 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D에 의해 부반송파 별로 전치 왜곡을 실행하는 (b) 단계; 전치 왜곡된 I/Q 신호에 대해 IFFT를 수행하는 (c) 단계 및 상기 IFFT 처리된 아날로그 I 및 Q 신호를 디지털 데이터로 변환한 후에 I/Q 변조하는 (d) 단계를 포함하여 이루어지되, 상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D는
에 의해 계산되고, g는 I/Q 게인 불균형을, Φ는 I/Q 위상 불균형을, Δf는 샘플링 레이트/FFT 사이즈를, N은 FFT 사이즈를 나타내는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 방법에 제공된다.
전술한 구성에서, 상기 (b) 단계 이전에 상기 (a) 단계에서 계산된 전치 왜곡 인자를 저장하는 단계를 더 구비하고, 상기 (b) 단계는 상기 저장된 전치 왜곡 인자를 읽어들여 수행되는 것을 특징으로 한다.
상기 방법은 OFDM 시스템에 적용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치 및 방법에 따르면, 다이렉트 업컨버전 방식을 사용하는 OFDM(A) 시스템에서 OFDM 방식의 특성을 이용하여 I/Q 타이밍 스큐, I/Q 위상 및 게인의 불균형을 효율적으로 보상함으로써 시스템의 성능 열화를 방지할 수 있다.
도 1은 종래 다이렉트 업컨버전 시스템의 개략적인 블록 구성도.
도 2는 동상 성분(I)와 직교위상 성분(Q) 간의 위상/게인 불균형에 의한 영향을 보인 그래프.
도 3은 종래 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치를 개략적인 블록 구성도.
도 4는 종래 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 위상 및 게인 불균형에 더해 타이밍 스큐까지 고려하여 미리 왜곡시킨 I/Q 불균형 보상 장치를 개략적으로 보인 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 I/Q 불균형 보상 장치를 갖는 다이렉트 업컨버전 시스템의 전체 시스템 구성도.
도 6은 도 5에서 I/Q 불균형 보상 장치의 상세 기능 블록도.
도 7은 본 발명의 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 2는 동상 성분(I)와 직교위상 성분(Q) 간의 위상/게인 불균형에 의한 영향을 보인 그래프.
도 3은 종래 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치를 개략적인 블록 구성도.
도 4는 종래 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 위상 및 게인 불균형에 더해 타이밍 스큐까지 고려하여 미리 왜곡시킨 I/Q 불균형 보상 장치를 개략적으로 보인 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 I/Q 불균형 보상 장치를 갖는 다이렉트 업컨버전 시스템의 전체 시스템 구성도.
도 6은 도 5에서 I/Q 불균형 보상 장치의 상세 기능 블록도.
도 7은 본 발명의 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도.
이하에는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
먼저 다이렉트 업컨버전 시스템에서 측정된 I/Q 게인 불균형을 g, I/Q 위상 불균형을 Φ, I/Q 타이밍 스큐를 τ(time_skew)라고 하면, 도 3에서 전치 왜곡된 기저대역 신호는 아래의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
한편, 라고 하면, 주파수 영역에서 전치 왜곡된 기저대역 신호는 아래의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 즉, 다이렉트 업컨버전 방식을 사용하는 OFDM 시스템에서 I/Q 위상/게인/타이밍 스큐의 I/Q 불균형의 전치 왜곡을 IFFT 이전, 즉 주파수 영역에서 실행함으로써 모든 I/Q 불균형 인자를 쉽게 보상할 수 있다.
도 5는 본 발명의 I/Q 불균형 보상 장치를 갖는 다이렉트 업컨버전 시스템의 전체 시스템 구성도인바. 주파수 영역에서 I/Q 불균형을 전치 왜곡시키는 구성을 나타내고 있다. 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 I/Q 불균형 보상 장치를 갖는 다이렉트 업컨버전 시스템의 전체적인 구성은 크게 베이스밴드 디지털 I 및 Q 신호에 대해 I/Q 불균형을 보상하기 위한 전치 왜곡을 수행하는 I/Q 불균형 보상 장치(110), I/Q 불균형 보상 장치(110)에서 전치 왜곡된 I/Q 신호에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation)을 수행하는 IFFT(120)을 구비한 베이스밴드 처리기(100), 전치 왜곡된 후에 IFFT 처리된 아날로그 I 및 Q 신호를 디지털 데이터로 변환하는 D/A 변환기(200) 및 디지털 변환된 I 및 Q 신호를 I/Q 변조기에 의해 변조하는 I/Q 변조기(300)를 포함하여 이루어진다.
도 6은 도 5에서 I/Q 불균형 보상 장치의 상세 기능 블록도이다. 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 I/Q 불균형 보상 장치(110)는 IFFT 이전인 주파수 영역에서 I/Q 불균형을 미리 왜곡시키는 기능을 담당하는데, 크게 전치 왜곡 인자 계산부(112), 전치 왜곡 인자 저장부(114) 및 전치 왜곡 실행부(116)를 포함하여 이루어질 수 있다.
전술한 구성에서, 전치 왜곡 인자 계산부(112)는 미리 측정된 I/Q 불균형 인자를 읽어와서 위의 수학식 5의 A, B, C 및 D 인자를 계산하고, 이렇게 계산된 A, B, C 및 D 값을 전치 왜곡 인자 저장부(114)에 저장하는 기능을 담당한다. OFDM 방식에서 부반송파들은 고유의 주파수 값을 가지며 각 부반송파들은 주파수 상에서 부반송파 간격(subcarrier spacing)인 Δf(=샘플링 레이트/FFT 사이즈)만큼 떨어져 있다. 따라서, 위의 수학식 5에서 각 부반송파들의 주파수 성분인 ω가 서로 달라지기 때문에 각 부반송파마다 다른 A, B, C 및 D의 값을 갖는데, 이를 매번 계산하게 되면 연산량이 많아지게 된다. 따라서 본 발명에서는 다이렉트 업컨버전 시스템의 I/Q 불균형 인자인 g, Φ 및 τ(time_skew)가 하드웨어 종속적인 값으로서, 시스템의 하드웨어가 바뀌지 않는 한 고유의 g, Φ 및 τ(time_skew)의 값을 갖는 사실을 이용한다.
즉, 하나의 다이렉트 업컨버전 시스템이 구성되면 이 시스템은 고유의 g, Φ 및 τ(time_skew) 값을 가지므로, 전치 왜곡 인자 계산부(112)는 한번만 계산을 실행하면 되고, 계산된 A, B, C 및 D의 값을 전치 왜곡 인자 저장부(114)에 저장한다. A, B, C 및 D의 계산은 아래의 수학식 6에 의해 이루어질 수 있다.
전치 왜곡 인자 저장부(114)는 전치 왜곡 인자 계산부(112)에서 계산된 부반송파 개수 만큼의 A, B, C 및 D값을 메모리에 저장하는 기능을 담당한다. 다음으로 전치 왜곡 실행부(116)는 전치 왜곡 인자 저장부(114)로부터 각 부반송파에 해당하는 A, B, C 및 D의 값을 읽어와서 부반송파 별로 전치 왜곡을 실행하는 기능을 한다. 주파수 영역에서 전치 왜곡은 DC 부반송파를 기준으로 좌우 대칭인 부반송파들로 이루어지는데, 전치 왜곡 수식은 아래의 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
또한 위의 수학식 7에서 임의의 부반송파 인덱스 fm에 대칭인 부반송파 인덱스가 f-m이라 하면, 부반송파 fm의 전치 왜곡 베이스밴드 I/Q 신호는 아래의 수학식 8과 같이 주어질 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저 다이렉트 업컨버전 통신 시스템에서 I/Q 불균형에 의한 성능 열화를 줄일 수 있는 일반적인 방법은 측정된 시스템의 I/Q 불균형을 이용하여 기저대역 신호를 미리 역으로 I/Q 불균형 왜곡시켜 최종 출력에서 I/Q 불균형이 없도록 하는 것이다.
이 과정에서, I/Q 타이밍 스큐의 전치 왜곡은 시간 영역에서는 현실적으로는 매우 어렵기 때문에 OFDM 시스템에서는 OFDM 특성을 이용하여 IFFT 전단에서 I/Q 타이밍 스큐를 포함한 I/Q 불균형을 전치 왜곡시키도록 한다.
이를 위해 먼저 단계 S10에서는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 측정된 I/Q 게인 불균형 g, I/Q 위상 불균형 Φ 및 I/Q 타이밍 스큐 τ를 외부로부터 읽어오고, 다시 단계 S20에서는 이렇게 읽어 온 I/Q 불균형 정보를 이용하여 각 부반송파를 전치 왜곡시킬 부반송파 별 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D를 계산한다. 단계 S10 및 단계 S20은 I/Q 불균형 보상 장치(110)의 전치 왜곡 인자 계산부(112)에 의해 수행될 수 있다. 한편, 부반송파별 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D의 계산은 위의 수학식 6에 의해 수행될 수 있다.
한편 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D의 값은 부반송파 별로 다른 값을 갖기 때문에 N-점 FFT를 사용하는 OFDM 시스템의 경우, A, B, C 및 D는 각각 N개의 값을 갖는다. 이를 감안하여 단계 S30에서는 계산된 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D의 값을 전치 왜곡 인자 저장부(114)에 저장한다.
한편, 다이렉트 업컨버전 시스템의 I/Q 불균형은 하드웨어 종속적인 값이므로 하나의 시스템에서는 고정된 값을 갖는다. 따라서, 전치 왜곡 인자 계산 및 저장은 시스템 초기화시 등에 한 번만 실행되면 된다.
다음으로 단계 S40에서는 전치 왜곡 인자 저장부(114)로부터 각 부반송파 별 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D를 읽어온 후 아래의 위의 수학식 7을 이용하여 부반송파 별로 전치 왜곡을 실행, 즉 I/Q 타이밍 스큐, I/Q 위상 및 게인 불균형을 미리 보정하는데, 이 단계 S40은 전치 왜곡 실행부(116)에 의해 수행될 수 있다. 한편, 주파수 영역에서 전치 왜곡은 DC 부반송파를 기준으로 좌우 대칭인 부반송파들을 이용한다.
임의의 부반송파 인덱스 fm에 대칭인 부반송파 인덱스를 f-m라 하면 부반송파 fm의 전치 왜곡 베이스밴드 I/Q 신호는 위의 수학식 8에 의해 얻어질 수 있다.
마지막으로 단계 S50 및 단계 S60에서는 전치 왜곡된 I/Q 신호가 IFFT된 후에 OFDM 신호로 변조된다.
본 발명의 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치 및 방법은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.
100: 베이스밴드 처리기, 110: I/Q 불균형 보상 장치,
112: 전치 왜곡 인자 계산부, 114: 전치 왜곡 인자 저장부,
116: 전치 왜곡 실행부, 120: IFFT,
200: D/A 변환기, 300: I/Q 변조기
112: 전치 왜곡 인자 계산부, 114: 전치 왜곡 인자 저장부,
116: 전치 왜곡 실행부, 120: IFFT,
200: D/A 변환기, 300: I/Q 변조기
Claims (9)
- I/Q 불균형 보상 장치는 IFFT 이전인 주파수 영역에서 I/Q 불균형을 미리 왜곡시키는 기능을 담당하는데, 크게 전치 왜곡 인자 계산부(112), 전치 왜곡 인자 저장부(114) 및 전치 왜곡 실행부(116)를 포함하여 이루어질 수 있다.
미리 측정된 I/Q 불균형 인자를 읽어와서 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D 인자를 계산하는 전치 왜곡 인자 계산부 및
각 부반송파에 해당하는 상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D에 의해 부반송파 별로 전치 왜곡을 실행하는 전치 왜곡 실행부를 포함하여 이루어지되,
상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D는
에 의해 계산되고, g는 I/Q 게인 불균형을, Φ는 I/Q 위상 불균형을, Δf는 샘플링 레이트/FFT 사이즈를, N은 FFT 사이즈를 나타내는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 다이렉트 업컨버전 시스템은 OFDM 시스템에 적용되는 것을 특징으로 하는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 전치 왜곡 인자 계산부에 의해 계산된 전치 왜곡 인자를 저장하는 전치 왜곡 인자 저장부를 더 구비하고,
상기 전치 왜곡 실행부는 상기 전치 왜곡 인자 계산부에 의해 계산된 전치 왜곡 인자를 읽어들여 전치 왜곡을 실행하는 것을 특징으로 하는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 장치. - 베이스밴드 디지털 I 및 Q 신호에 대해 I/Q 불균형을 보상하기 위한 전치 왜곡을 수행하는 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 I/Q 불균형 보상 장치;
상기 I/Q 불균형 보상 장치에 의해 전치 왜곡된 I/Q 신호에 대해 IFFT를 수행하는 IFFT 수행부를 구비한 베이스밴드 처리기;
상기 IFFT 처리된 아날로그 I 및 Q 신호를 디지털 데이터로 변환하는 D/A 변환기 및
상기 디지털 변환된 I 및 Q 신호를 I/Q 변조하는 I/Q 변조기를 포함하여 이루어진 다이렉트 업컨버전 시스템. - 미리 측정된 I/Q 게인 불균형 g, I/Q 위상 불균형 Φ 및 I/Q 타이밍 스큐 time_skew를 이용하여 각 부반송파 별 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D를 계산하는 (a) 단계;
상기 계산된 부반송파 별 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D에 의해 부반송파 별로 전치 왜곡을 실행하는 (b) 단계;
전치 왜곡된 I/Q 신호에 대해 IFFT를 수행하는 (c) 단계 및
상기 IFFT 처리된 아날로그 I 및 Q 신호를 디지털 데이터로 변환한 후에 I/Q 변조하는 (d) 단계를 포함하여 이루어지되,
상기 전치 왜곡 인자 A, B, C 및 D는
에 의해 계산되고, g는 I/Q 게인 불균형을, Φ는 I/Q 위상 불균형을, Δf는 샘플링 레이트/FFT 사이즈를, N은 FFT 사이즈를 나타내는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 (b) 단계 이전에 상기 (a) 단계에서 계산된 전치 왜곡 인자를 저장하는 단계를 더 구비하고,
상기 (b) 단계는 상기 저장된 전치 왜곡 인자를 읽어들여 수행되는 것을 특징으로 하는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 방법. - 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방법은 OFDM 시스템에 적용되는 것을 특징으로 하는 다이렉트 업컨버전 시스템에서 I/Q 불균형 보상 방법.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010064260A (ko) * | 1999-12-27 | 2001-07-09 | 오길록 | 비선형 왜곡 보상을 위한 적응 전치 왜곡기 |
WO2003021826A1 (en) | 2001-09-05 | 2003-03-13 | Envara Ltd. | Method for measuring and compensating gain and phase imbalances in quadrature modulators |
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---|---|---|---|---|
KR20010064260A (ko) * | 1999-12-27 | 2001-07-09 | 오길록 | 비선형 왜곡 보상을 위한 적응 전치 왜곡기 |
WO2003021826A1 (en) | 2001-09-05 | 2003-03-13 | Envara Ltd. | Method for measuring and compensating gain and phase imbalances in quadrature modulators |
KR20100124216A (ko) * | 2009-05-18 | 2010-11-26 | 후지쯔 가부시끼가이샤 | 사전왜곡기, 사전왜곡 방법, 및 사전왜곡 시스템 |
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