KR101355381B1 - Ｉ 신호 및 ｑ 신호간의 임밸런스를 감소시키기 위한 수신장치 및 방법, 송신 장치 및 방법 - Google Patents

Ｉ 신호 및 ｑ 신호간의 임밸런스를 감소시키기 위한 수신장치 및 방법, 송신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 I(In-phase) 신호 및 Q(Quadrature-phase) 신호간의 임밸런스(imbalance)를 감소시키기 위한 수신 장치 및 송신 장치에 관한 것으로, 실 RF(Radio Frequency) 신호를 복소 RF 신호로 변환하고, 복소 RF 신호의 주파수를 IF(intermediate frequency)로 변환하고, 복소 IF 신호의 대역을 제한하고, 대역 제한된 복소 IF 신호의 레벨을 변경함으로써 우수한 I 신호 및 Q 신호간의 오차 특성을 실현할 수 있다.

Description

Ｉ 신호 및 Ｑ 신호간의 임밸런스를 감소시키기 위한 수신 장치 및 방법, 송신 장치 및 방법 {Receiving apparatus and method, transmitting apparatus and method for decreasing imbalance between I signal and Q signal}
도 1은 일반적인 수신 장치(10)의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 수신 장치(100)의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 송신 장치(200)의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 수신 장치(150)의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 송신 장치(250)의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 수신 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 송신 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 수신 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 송신 방법의 흐름도이다.
본 발명은 수신 장치 및 송신 장치에 관한 것으로, 특히, I(In-phase) 신호 및 Q(Quadrature-phase) 신호간의 임밸런스(imbalance)를 감소시키기 위한 수신 장치 및 송신 장치에 관한 것이다.
종래의 무선 장치는 I 신호와 Q 신호와의 사이에 생기는 직교성의 오차(I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스)를 저감시키기 위해서 더블 쿼드래쳐 믹서(DQM, Double Quadrature Mixer)를 사용하였다. 예를 들어, 일본 특허출원2005-117458호, 논문 "믹서의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스를 개선하기 위한 일 검토" (기시 다카히코, 사토 다카히로, 스기우라 다케시, 이우영 공저, 신학기보, SR2006-52, Nov. 2006)에 기재된 무선 장치에 따르면, 양호한 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스를 실현하는 것이 가능하였다.
상기된 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스는 이미지 주파수 억압도(IMRR, IMage Rejection Ratio)에 의해 구해진다. 예를 들어, 다운 컨버터에서의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스 값을 IMRR에 의해 구하면, RF(Radio Frequency), 로컬, IF(Intermediate Frequency)의 각 포트에서의 진폭 오차비를 각각 ΔArf, ΔAlo, ΔAif로 하고, RF, 로컬, IF의 각 포트에서의 위상 오차를 각각 ΔΦrf, ΔΦ1o, ΔΦif라고 했을 때, 각 포트의 오차가 서로 부정되지 않는 것으로 가정하면, 그 이론 값은 하기된 수학식 1과 같이 표현된다.
Figure 112007022535266-pat00001
상기된 수학식 1을 참조하면, 더블 쿼드래쳐 믹서를 이용한 수신 장치에서의 IMRR은 RF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스와 로컬의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 곱 및 IF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스에 의해 표현되는 것을 알 수 있다. 만약, RF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스와 로컬의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 곱만을 고려하고 IF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스를 무시하면, 상기된 수학식 1의 IMRR은 RF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스와 로컬의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 곱의 대수이므로, RF의 IMRR과 로컬의 IMRR의 합이 된다. 이에 따라, 더블 쿼드래쳐 믹서를 이용한 수신 장치에서의 전체 IMRR은 RF의 IMRR 또는 로컬의 IMRR의 어느 한 쪽보다 더 양호한 IMRR이 된다.
그러나, 상기된 수학식 1의 IMRR은 RF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스 및 로컬의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 곱과 IF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 합의 대수인 점에서 IF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스에 대해서는 RF의 IMRR과 로컬의 IMRR 사이에 생기는 개선 효과는 얻을 수 없게 된다. 즉, IF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스가 큰 경우에는 RF 또는 로컬의 IMRR이 양호했다 해도, IF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스에 의해 상기된 수학식 1의 IMRR은 악화되어 버린다. 이로 인하여, 더블 쿼드래쳐 믹서를 사용했다 하더라도 수신 장치의 IMRR을 개선하기 위해서는 IF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스를 저감시킬 필요가 있 다.
일반적으로, IF의 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 발생 원인은 주파수가 낮은 IF에 있어서는 위상 오차가 발생하기 어렵기 때문에 진폭 오차가 주요 원인이 된다. 특히, 증폭기에 입력되는 제어 전압에 의해 그 이득이 가변되는 증폭기, 즉 가변 증폭기(VGA, Variable Gain Amplifier)를 사용하는 경우에 가변 증폭기의 이득은 가변 증폭기가 설치된 환경의 변화에 따라 변동하기 때문에, IF 측의 AGC(Automatic Gain Contro1) 증폭기에 가변 증폭기를 이용함으로써 IF에서의 직교성이 크게 열화되어 버리는 문제가 있었다. 이에 따라, 가변 증폭기를 복소 계수 필터의 전단 또는 I 신호 및 Q 신호간의 오차가 발생하지 않는 디지털부에 배치함으로써 상기된 직교성의 열화를 회피하는 수단이 고안되고 있다.
그러나, 복소 계수 필터의 전단에서의 RF 주파수에서는 큰 레벨 가변폭을 실현하는 것이 어렵다는 문제가 있다. 게다가, 큰 레벨 가변폭을 실현할 수 있었다 하더라도 대역폭이 채널 대역에 제한되지 않았기 때문에 그 이득이 클 때 채널 대역 외의 신호가 채널 대역 내의 목적 신호보다도 강한 경우에는 가변 증폭기 또는 그 후단에 있어서 포화가 발생한다는 문제가 생긴다.
또한, 디지털부의 가변 증폭기에 이득을 가변하는 경우에 디지털 가변 증폭기의 가변 범위만큼 아날로그/디지털 변환기에 넓은 다이내믹 레인지(dynamic range)가 요구되기 때문에, 소비 전력의 증대와 비용 상승이 발생한다는 문제가 있다. 또한, 송신측에 있어서도 RF 측의 가변 증폭기에서의 이득의 가변 범위를 확보하는 것이 어렵고, 그 이득이 낮은 주파수의 가변 증폭기보다도 안정되지 않는 것 과 디지털 가변 증폭기를 사용한 경우에는 디지털/아날로그 변환기에 큰 다이내믹 레인지가 요구되는 등의 문제가 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 문제들을 해결하면서도 우수한 I 신호 및 Q 신호간의 오차 특성을 실현할 수 있는 수신 장치 및 방법, 송신 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다. 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다. 이것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상을 지식을 가진 자들이라면 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수신 방법은 실 RF(Radio Frequency) 신호를 복소 RF 신호로 변환하는 단계; 상기 복소 RF 신호의 주파수를 IF(intermediate frequency)로 변환함으로써 복소 IF 신호를 생성하는 단계; 상기 복소 IF 신호의 대역을 제한하는 단계; 및 상기 대역 제한된 복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 단계를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수신 장치는 실 RF(Radio Frequency) 신호를 복소 RF신호로 변환하는 제 1 필터; 상기 복소 RF 신호의 주파수를 IF(intermediate frequency)로 변환함으로써 복소 IF 신호를 생성하는 믹서; 상기 복소 IF 신호의 대역을 제한하는 제 2 필터; 및 상기 대역 제한된 복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 제 1 증폭기를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 송신 방법은 복소 IF(intermediate frequency) 신호의 레벨을 변경하는 단계; 상기 레벨 변경된 복소 IF 신호의 주파수를 RF(Radio Frequency)로 변환함으로써 복소 RF 신호를 생성하는 단계; 및 상기 복소 RF 신호를 실 RF 신호로 변환하는 단계를 포함한다.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 송신 장치는 복소 IF(intermediate frequency) 신호의 레벨을 변경하는 제 1 증폭기; 상기 레벨 변경된 복소 IF 신호의 주파수를 RF(Radio Frequency)로 주파수 변환함으로써 복소 RF 신호를 생성하는 믹서; 및 상기 복소 RF 신호를 실 RF 신호로 변환하는 필터를 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 먼저, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 수신 장치의 구성과 일반적인 수신 장치의 구성의 차이점을 명확히 하기 위해, 일반적인 수신 장치의 구성에 대해 간단히 설명한다.
도 1은 일반적인 수신 장치(10)의 구성을 나타내는 설명도이다.
도 1을 참조하면, 수신 장치(10)는 대역 통과 필터(BPF, Band Pass filter)(12), 저잡음 증폭기(LNA, Low Noise Amplifier)(14), 반복소 믹서(Half Complex Mixer)(50), 로컬 신호 발생기(40), 2 개의 저역 통과 필터들(LPF, Low-Pass filter)(22, 26), 2 개의 가변 증폭기들(VGA, Variable Gain Amplifier)(28, 30), 2 개의 아날로그/디지털 변환기들(ADC, Analog Digital Converter)(32, 34), 디지털/아날로그 변환기(DAC, Digital Analog Converter)(38), 및 직교성 보정 처 리부(36)에 의해 구성된다.
대역 통과 필터(12)는 RF 단자로부터 입력된 실(real) RF 신호의 대역을 제한한다. 저잡음 증폭기(14)는 대역 통과 필터(12)에 대역 제한된 실 RF 신호를 증폭한다. 반복소 믹서(50)는 저잡음 증폭기(14)에 의해 증폭된 RF 신호의 주파수를 변환한다. 로컬 신호 생성기(40)는 실수축 로컬 신호(cos)와 허수축 로컬 신호(-sin)를 생성한다. 특히, 반복소 믹서(50)는 I 측의 곱셈기(18)와 Q 측의 곱셈기(20)에 의해 구성되고, I 측의 곱셈기(18)는 로컬 신호 생성기(40)에 의해 생성된 실수축 로컬 신호와 RF 신호의 I 신호를 곱함으로써 I 신호의 주파수를 변환하고, Q 측의 곱셈기(20)는 로컬 신호 생성기(40)에 의해 생성된 허수축 로컬 신호와 RF 신호의 Q 신호를 곱함으로써 Q 신호의 주파수를 변환한다.
I 측의 저역 통과 필터(22)는 반복소 믹서(50)에 의해 주파수 변환된 I 신호의 대역을 제한한다. Q 측의 저역 통과 필터(26)는 반복소 믹서(50)에 의해 주파수 변환된 Q 신호의 대역을 제한한다. 디지털/아날로그 변환기(38)는 AGC 단자로부터 입력된 아날로그 AGC 데이터를 8 비트의 디지털 AGC 데이터로 변환한다. I 측의 가변 증폭기(28)는 디지털/아날로그 변환기(38)에 의해 생성된 8비트의 AGC 데이터에 따라 I 측의 저역 통과 필터(22)에 의해 대역 제한된 I 신호의 레벨을 변경한다. Q 측의 가변 증폭기(30)는 디지털/아날로그 변환기(38)에 의해 생성된 8비트의 AGC 데이터에 따라 Q 측의 저역 통과 필터(26)에 의해 대역 제한된 Q 신호의 레벨을 변경한다.
I 측의 아날로그/디지털 변환기(32)는 I 측의 가변 증폭기(28)에 의해 레별 변경된 아날로그 I 신호를 디지털 I 신호로 변환한다. Q 측의 아날로그/디지털 변환기(34)는 Q 측의 가변 증폭기(30)에 의해 레별 변경된 아날로그 Q 신호를 디지털 Q 신호로 변환한다. 직교성 보정 처리부(36)는 I 측의 아날로그/디지털 변환기(32)에 의해 생성된 디지털 I 신호와 Q 측의 아날로그/디지털 변환기(34)에 의해 생성된 디지털 Q 신호간의 직교성 오차를 보정한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 일반적인 수신 장치(10)는 반복소 믹서(50)에 의해 생성된 복소 IF 신호의 각 직교 성분을 각각 가변 증폭기로 증폭하고, 디지털 신호로 변환한 후에 I 신호와 Q 신호 사이에 발생한 직교성 오차를 보정한다. 상기된 구성에 따르면, IF의 가변 증폭기에 있어서 제어 전압에 대한 이득의 분산이나 환경 변동에 의한 영향을 받아 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스가 증대하게 된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 수신 장치(100)의 구성도이다. 본 제 1 실시예에 따른 수신 장치(100)는 복소 RF 신호의 주파수를 더블 쿼드래쳐 믹서에 의해 IF 주파수로 변환하고, 이와 같이 생성된 복소 IF 신호를 이득변환형 증폭기에 의해 레벨 변경하고, 이득변환형 증폭기의 이득마다 산출된 레벨 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 실행하는 것을 특징으로 한다.
도 2를 참조하면, 본 제 1 실시예에 따른 수신 장치(100)는 저잡음 가변 증폭기(LNVGA, Low-Noise Variable-Gain Amplifier)(102), 복소 계수 필터(104), 전복소 믹서(140), 로컬 신호 생성기(120), 저역 통과 필터(122, 124), 2 개의 이득변환형 증폭기들(SGA, Switching Gain Amplifier)(126, 128), 2 개의 아날로그/디지털 변환기들(130, 132), 보정 처리부(145), 및 디지털/아날로그 변환기(138)로 구성된다. 특히, 보정 처리부(145)는 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정값이 저장된 보정 테이블을 가진다.
저잡음 가변 증폭기(102)는 RF 단자로부터 입력된 실 RF 신호의 레벨을 20dB에서부터 30dB 단위로 연속적으로 변경한다. 디지털/아날로그 변환기(138)는 8 비트의 AGC 데이터의 상위 5비트를 아날로그 신호로 변환한다. 특히, 저잡음 가변 증폭기(102)는 디지털/아날로그 변환기(138)에 의해 생성된 아날로그 신호에 해당하는 제어 전압에 따라 실 RF 신호의 레벨을 변경한다. 본 실시예에서는 최대 19.375dB 단위의 레벨 가변이 이루어진다.
복소 계수 필터(104)는 저잡음 가변 증폭기(102)에 의해 레벨 변경된 실 RF 신호를 복소 RF 신호로 변환한다. 이와 같은 복소 계수 필터(104)는 복소 계수 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터로 구현 가능하다. 전복소 믹서(140)는 복소 계수 필터(104)에 의해 생성된 복소 RF 신호의 주파수를 IF로 변환함으로써 복소 IF 신호를 생성한다. 전복소 믹서(140)는 4 개의 곱셈기들(106, 108, 110, 112), 감산기(116), 및 가산기(118)로 구성된다. 이와 같은 전복소 믹서(140)는 더블 쿼드래쳐 믹서로 구현될 수 있다.
로컬 신호 생성기(40)는 실수축 로컬 신호(cos)와 허수축 로컬 신호(-sin)를 생성한다. 곱셈기(106)는 복소 IF 신호의 I 신호와 로컬 신호 생성기(40)에 의해 생성된 실수축 로컬 신호를 곱함으로써 II 성분을 생성한다. 곱셈기(108)는 복소 IF 신호의 Q 신호와 로컬 신호 생성기(40)에 의해 생성된 허수축 로컬 신호를 곱함으로써 QQ 성분을 생성한다. 곱셈기(110)는 복소 IF 신호의 Q 신호와 로컬 신 호 생성기(40)에 의해 생성된 실수축 로컬 신호를 곱함으로써 QI 성분을 생성한다. 곱셈기(112)는 복소 IF 신호의 I 신호와 로컬 신호 생성기(40)에 의해 생성된 허수축 로컬 신호를 곱함으로써 IQ성분을 생성한다. 감산기(116)는 곱셈기(106)에 의해 생성된 II 성분으로부터 곱셈기(108)에 의해 생성된 QQ 성분을 감산함으로써 I 신호를 생성한다. 가산기(118)는 곱셈기(110)에 의해 생성된 QI 성분에 곱셈기(112)에 의해 생성된 IQ 성분을 가산함으로써 Q 신호를 생성한다.
I 측의 저역 통과 필터(122)는 감산기(116)에 의해 생성된 I 신호의 대역을 제한한다. Q 측의 저역 통과 필터(124)는 가산기(118)에 의해 생성된 Q 신호의 대역을 제한한다. 이득변환형 증폭기(126)는 8비트의 AGC 데이터의 하위 3비트의 데이터에 따라 I 측의 저역 통과 필터(122)에 의해 대역 제한된 I 신호의 레벨을 소정의 이득 폭, 예를 들면 20dB에서부터 30dB 단위로 변경한다. 이득변환형 증폭기(128)는 8비트의 AGC 데이터의 하위 3비트의 데이터에 따라 Q 측의 저역 통과 필터(124)에 의해 대역 제한된 Q 신호의 레벨을 20dB에서부터 30dB 단위로 변경한다. 본 실시예에서의 이득변환형 증폭기들(126, 128) 각각은 20dB 단위로, 즉 0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140 등과 같이 단계적으로(즉, 거칠게) 레벨을 변경한다.
I 측의 아날로그/디지털 변환기(130)는 이득변환형 증폭기(126)에 의해 단계적으로 레벨 변경된 아날로그 I 신호를 디지털 I 신호로 변환한다. Q 측의 아날로그/디지털 변환기(132)는 이득변환형 증폭기(128)에 의해 단계적으로 레벨 변경된 아날로그 Q 신호를 디지털 Q 신호로 변환한다. 보정 처리부(145)는 곱셈기(134) 및 보정 테이블(136)로 구성된다. 곱셈기(134)는 보정 테이블(136)의 보정값과 I 측의 아날로그/디지털 변환기(130)에 의해 생성된 디지털 I 신호를 곱함으로써 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행한다. 보다 상세하게 설명하면, 보정 처리부(145)는 2 개의 이득변환형 증폭기들(126, 128)의 이득마다 미리 설정된 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행하고, IF 단자로 출력한다. 예를 들어, 이와 같은 보정값은 미리 측정된 데이터에 기초하여 산출된 데이터이고, 보정 처리부(145)가 갖는 보정 테이블에 기록되어 있다. 즉, 이와 같은 보정값은 소정의 타이밍(예를 들어, 공장 출하 시 등)에 소정의 신호(예를 들어, 무 변조 신호 등)를 수신 장치(100)의 안테나 단자로부터 수신하고, 2 개의 이득변환형 증폭기들(126, 128)의 이득마다 이 수신 신호의 진폭에 대한 검파를 수행함으로써 측정된 I 신호와 Q 신호간의 진폭 레벨 차에 기초하여 작성될 수 있다. 이러한 구성에 의해, I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스가 안정되기 때문에, 일반적인 보상 처리와 같이 실시간에서의 갱신 또는 비교적 짧은 시간 간격에서의 갱신이 불필요해진다.
이상, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 수신 장치(100)의 구성에 대해 설명했다. 특히, 상기된 이득 폭은 저잡음 가변 증폭기 또는 가변 증폭기의 레벨 가변폭이 되도록 구성되어 있을 수도 있다. 이와 같이, 이득변환형 증폭기의 이득 폭과 가변 증폭기의 레벨 가변폭을 일치시킴으로써 연속된 레벨 가변을 실현할 수 있다.
상기된 바와 같이, 본 실시예에 따른 수신 장치(100)는 실 RF 신호의 레벨을 변경한 후, 이것을 복소 RF 신호로 변환하며, 더블 쿼드래쳐 믹서를 이용하여 복소 RF 신호의 주파수를 IF로 변환한 후, 이득변환형 증폭기 이용하여 복소 IF 신호의 레벨을 변경한다. 이와 같이, RF의 가변 증폭기와 IF의 이득변환형 증폭기를 병용함으로써 아날로그/디지털 변환기에 요구되는 다이나믹 레인지를 증가시키지 않고도, 양호한 I 신호 및 Q 신호간의 직교 특성을 실현할 수 있다. 또한, 더블 쿼드래쳐 믹서를 이용함으로써 위상 오차가 저감되고, 진폭의 보상만 실행하면 되기 때문에, 간단한 방법으로 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 캘리브레이션이 가능하게 된다. 또한, 본 실시예에 따른 수신 장치(100)는 이득변환형 증폭기의 이득마다 설정된 레벨 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행함으로써 비교적 단순한 캘리브레이션에 의해 양호한 직교성을 가진 복소 IF 신호를 생성하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 송신 장치(200)의 구성도이다. 본 제 1 실시예에 따른 송신 장치(200)는 본 제 1 실시예에 따른 수신 장치(100)와 기본적인 콘셉(concept)은 실질적으로 동일하고, 복소 IF 신호에 대해 이득변환형 증폭기를 이용하여 레벨 가변하고, 이득변환형 증폭기의 이득마다 설정된 보정값을 이용하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 하는 것을 특징으로 한다.
도 3을 참조하면, 송신 장치(200)는 보정 처리부(245), 3 개의 디지털/아날로그 변환기들(206, 208, 214), 2 개의 저역 통과 필터들(210, 212), 2 개의 이득변환형 증폭기들(216, 218), 전복소 믹서(240), 복소 계수 필터(234), 및 가변 증폭기(236)로 구성된다. 특히, 보정 처리부(245)는 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정값이 저장된 보정 테이블을 가진다.
보정 처리부(245)는 곱셈기(202) 및 보정 테이블(204)로 구성된다. 곱셈기(202)는 보정 테이블(204)의 보정값과 IF 단자로부터 입력된 복소 IF 신호의 I 신호를 곱함으로써 I 신호 및 Q 신호간의 프리레벨 보정을 수행한다. 보다 상세하게 설명하면, 곱셈기(202)는 이득변환형 증폭기(216, 218)의 이득마다 설정된 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 프리레벨 보정을 수행한다. 예를 들어, 이와 같은 보정값은 미리 측정된 데이터에 기초하여 산출된 데이터이고, 보정 처리부(245)가 갖는 보정 테이블에 기록되어 있다. 즉, 이와 같은 보정값은 I 성분만의 신호와 Q 성분만의 신호를 복소 IF 신호로서 사용하고, 각 성분의 신호가 송신될 때에 안테나 단자에 출력되는 신호의 진폭에 대한 검파를 수행함으로써 측정된 I 신호 및 Q 신호간의 진폭 레벨 차에 기초하여 작성될 수 있다.
디지털/아날로그 변환기(206)는 곱셈기(202)에 의해 프리레벨 보정된 복소 IF 신호의 I 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 디지털/아날로그 변환기(208)는 복소 IF 신호의 Q 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 저역 통과 필터(210)는 디지털/아날로그 변환기(206)에 의해 생성된 아날로그 I 신호의 대역을 제한한다. 저역 통과 필터(212)는 디지털/아날로그 변환기(208)에 의해 생성된 아날로그 Q 신호의 대역을 제한한다. 이득변환형 증폭기(216)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 3비트의 데이터에 따라 저역 통과 필터(210)에 의해 대역 제한된 I 신호의 레벨을 20dB 단위로 단계적으로 변경한다. 이득변환형 증폭기(218)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 3비트의 데이터에 따라 저역 통과 필터(220)에 의해 대역 제한된 Q 신호의 레벨을 20dB 단위로 단계적으로 변경한다.
전복소 믹서(240)는 이득변환형 증폭기들(216, 218) 각각에 의해 단계적으로 레벨 변경된 복소 IF 신호의 주파수를 RF로 변환한다. 전복소 믹서(240)는 4 개의 곱셈기들(220, 222, 224, 226), 감산기(228), 및 가산기(230)로 구성된다. 이와 같은 전복소 믹서(240)는 더블 쿼드래쳐 믹서로 구현될 수 있다.
로컬 신호 생성기(232)는 실수축 로컬 신호(cos)와 허수축 로컬 신호(-sin)를 생성한다. 곱셈기(220)는 복소 IF 신호의 I 신호와 로컬 신호 생성기(232)에 의해 생성된 실수축 로컬 신호를 곱함으로써 II 성분을 생성한다. 곱셈기(222)는 복소 IF 신호의 Q 신호와 로컬 신호 생성기(232)에 의해 생성된 허수축 로컬 신호를 곱함으로써 QQ 성분을 생성한다. 곱셈기(224)는 복소 IF 신호의 Q 신호와 로컬 신호 생성기(232)에 의해 생성된 실수축 로컬 신호를 곱함으로써 QI 성분을 생성한다. 곱셈기(226)는 복소 IF 신호의 I 신호와 로컬 신호 생성기(232)에 의해 생성된 허수축 로컬 신호를 곱함으로써 IQ성분을 생성한다. 감산기(228)는 곱셈기(220)에 의해 생성된 II 성분으로부터 곱셈기(222)에 의해 생성된 QQ 성분을 감산함으로써 I 신호를 생성한다. 가산기(230)는 곱셈기(224)에 의해 생성된 QI 성분에 곱셈기(226)에 의해 생성된 IQ 성분을 가산함으로써 Q 신호를 생성한다.
복소 계수 필터(234)는 감산기(228)에 의해 생성된 I 신호 및 가산기(230)에 의해 Q 신호로 구성된 복소 RF 신호의 양 또는 음의 주파수 성분을 억제함으로써 복소 RF 신호를 실 RF 신호로 변환한다. 이와 같은 복소 계수 필터(234)는 복소 계수 SAW 필터로 구현 가능하다. 디지털/아날로그 변환기(214)는 8 비트의 AGC 데이터의 상위 5비트를 아날로그 신호로 변환한다. 가변 증폭기(236)는 디지털/아날로 그 변환기(214)에 의해 생성된 아날로그 신호에 해당하는 제어 전압에 따라 복소 계수 필터(234)에 의해 생성된 실 RF 신호의 레벨을 변경한다. 본 실시예에서는 최대 19.375dB 단위의 레벨 가변이 이루어진다.
이상, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 송신 장치(200)의 구성에 대해 설명했다. 특히, 상기된 이득 폭은 저잡음 가변 증폭기 또는 가변 증폭기의 레벨 가변폭이 되도록 구성되어 있을 수도 있다. 이와 같이, 이득변환형 증폭기의 이득 폭과 가변 증폭기의 레벨 가변폭을 일치시킴으로써 연속된 레벨 가변을 실현할 수 있다.
상기된 바와 같이, 본 제 1 실시예에 따른 송신 장치(200)는 이득변환형 증폭기의 이득마다 설정된 레벨 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행한 후, 이득변환형 증폭기를 이용하여 복소 IF 신호의 레벨을 변경하고, 더블 쿼드래쳐 믹서를 이용하여 복소 IF 신호의 주파수를 RF로 변환하고, 복소 RF 신호의 레벨을 변경한다. 상기된 바와 같이, IF의 이득변환형 증폭기와 RF의 가변 증폭기를 병용함으로써, 디지털/아날로그 변환기에 요구되는 다이나믹 레인지를 증가시키지 않고, 양호한 I 신호 및 Q 신호간의 직교 특성을 실현할 수 있다. 또한, 더블 쿼드래쳐 믹서를 사용함으로써 위상 오차가 저감되고, 진폭의 보상만 실행하면 되기 때문에, 간단한 방법으로 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 캘리브레이션이 가능하게 된다. 결국, 비교적 단순한 캘리브레이션에 의해 얻어진 양호한 직교성을 가진 복소 IF 신호로부터 실 RF 신호를 생성하는 것이 가능하다.
이어서, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예를 설명하기로 한다. 상기된 제 1 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 관해서는 동일한 부호를 첨부함으로써 중 복 설명을 생략하고, 서로 다른 구성 요소에 대해서만 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 수신 장치(150)의 구성을 나타내는 설명도이다. 본 제 2 실시예에 따른 수신 장치(150)는 아날로그 IF 신호의 레벨을 변경하는 가변 증폭기와 디지털 IF 신호의 레벨을 변경하는 가변 증폭기를 병용하여 IF 신호의 레벨을 변경하는 것을 특징으로 한다. 단, 아날로그측 가변 증폭기와 디지털측 가변 증폭기의 제어 전압은 AGC 데이터의 하위 수 비트와 상위 수 비트에 기초하여 제어된다. 나아가, 상기된 제 1 실시예와 마찬가지로 보정 테이블에 기록된 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정이 이루어진다.
도 4를 참조하면, 본 제 2 실시예에 따른 수신 장치(150)는 저잡음 증폭기(152), 복소 계수 필터(104), 전복소 믹서(140), 로컬 신호 생성기(120), 2 개의 저역 통과 필터들(122, 124), 4 개의 가변 증폭기들(154, 156, 158, 160), 2 개의 아날로그/디지털 변환기(130, 132) 및 보정 처리부(145)로 구성된다. 따라서, 상기된 제 1 실시예에 따른 수신 장치(100)와의 차이점은 주로 RF 신호가 입력되는 저잡음 증폭기(152), 아날로그의 복소 IF 신호가 입력되는 2 개의 가변 증폭기들(154, 156), 및 디지털의 복소 IF 신호가 입력되는 2 개의 가변 증폭기들(158, 160)에 있다.
저잡음 가변 증폭기(152)는 RF 단자로부터 입력된 실 RF 신호의 레벨을 20dB에서부터 30dB 단위로 변경한다. 복소 계수 필터(104)는 저잡음 가변 증폭기(152)에 의해 레벨 변경된 실 RF 신호를 복소 RF 신호로 변환한다. 전복소 믹서(140)는 복소 계수 필터(104)에 의해 생성된 복소 RF 신호의 주파수를 IF로 변환한다. I 측 의 저역 통과 필터(122)는 감산기(116)에 의해 생성된 I 신호의 대역을 제한한다. Q 측의 저역 통과 필터(124)는 가산기(118)에 의해 생성된 Q 신호의 대역을 제한한다. 가변 증폭기(154)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 2비트 데이터에 따라 I 측의 저역 통과 필터(122)에 의해 대역 제한된 I 신호의 레벨을 30dB 단위로, 즉 0, 30, 60, 90 등과 같이 변경한다. 가변 증폭기(156)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 2비트 데이터에 따라 Q 측의 저역 통과 필터(124)에 의해 대역 제한된 Q 신호의 레벨을 30dB 단위로, 즉 0, 30, 60, 90 등과 같이 변경한다.
I 측의 아날로그/디지털 변환기(130)는 가변 증폭기(156)에 의해 레벨 변경된 아날로그 I 신호를 디지털 I 신호로 변환한다. Q 측의 아날로그/디지털 변환기(132)는 가변 증폭기(158)에 의해 레벨 변경된 아날로그 Q 신호를 디지털 Q 신호로 변환한다. 가변 증폭기(158)는 8비트의 AGC 데이터의 하위 6비트 데이터에 따라 아날로그/디지털 변환기(130)에 의해 생성된 디지털 I 신호의 레벨을 최대 29.53125dB만큼 변경한다. 가변 증폭기(160)는 8비트의 AGC 데이터의 하위 6비트 데이터에 따라 아날로그/디지털 변환기(132)에 의해 생성된 디지털 Q 신호의 레벨을 최대 29.53125dB만큼 변경한다. 이와 같이, 아날로그/디지털 변환기들(130, 132)의 후단에 RF 가변 증폭기를 설치함으로써, 아날로그/디지털 변환기들(130, 132)에 요구되는 다이나믹 레인지를 작게 하면서 안정된 레벨 가변을 실현할 수 있다.
보정 처리부(145)는 곱셈기(134) 및 보정 테이블(136)로 구성된다. 곱셈기(134)는 보정 테이블(136)의 보정값과 가변 증폭기(158)에 의해 레벨 변경된 디 지털 I 신호를 곱함으로써 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행하고, IF 단자로 출력한다.
이상, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수신 장치(150)의 구성에 대해 설명했다. 상기된 바와 같이, 본 제 2 실시예에 따른 수신 장치(150)는 실 RF 신호의 레벨을 변경한 후, 이것을 복소 RF 신호로 변환하며, 더블 쿼드래쳐 믹서를 이용하여 주파수 변환한 후, 가변 증폭기를 이용하여 복소 IF 신호의 레벨을 변경하고, 이것을 디지털 신호로 변환시킨 다음에 다시 가변 증폭기를 이용하여 디지털의 복소 IF 신호의 레벨을 변경한다. 이와 같이, RF의 가변 증폭기와 IF의 이득변환형 증폭기를 병용하는 동시에, 디지털의 가변 증폭기를 이용하기 때문에, 아날로그/디지털 변환기에 요구되는 다이나믹 레인지를 증가시키지 않고, 더욱 안정된 레벨 가변이 실현되며, 더욱 양호한 I 신호 및 Q 신호간의 직교 특성을 실현할 수 있다. 또한, 더블 쿼드래쳐 믹서를 이용함으로써 위상 오차가 저감되고, 진폭의 보상만 실행되면 되기 때문에, 간단한 방법으로 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 캘리브레이션이 가능하게 된다. 나아가, 이와 같이 레벨 변경된 디지털의 복소 IF 신호로 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행함으로써 비교적 단순한 캘리브레이션에 의해 양호한 직교성을 가진 복소 IF 신호를 생성하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 송신 장치(250)의 구성도이다. 본 제 1 실시예에 따른 송신 장치(250)는 본 제 1 실시예에 따른 수신 장치(150)와 기본적인 콘셉은 실질적으로 동일하고, 디지털측과 아날로그측에 가변 이득 증폭기를 이용하여 IF 신호의 레벨을 변경하고, 이득변환형 증폭기의 이득마 다 설정된 보정값을 이용하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
도 5를 참조하면, 송신 장치(250)는 보정 처리부(245), 2 개의 가변 증폭기들(252, 254), 2 개의 디지털/아날로그 변환기들(206, 208), 2 개의 저역 통과 필터들(210, 212), 2 개의 이득변환형 증폭기들(216, 218), 전복소 믹서(240), 복소 계수 필터(234), 및 증폭기(254)로 구성된다.
보정 처리부(245)는 곱셈기(202) 및 보정 테이블(204)로 구성된다. 곱셈기(202)는 보정 테이블(204)의 보정값과 IF 단자로부터 입력된 복소 IF 신호의 I 신호를 곱함으로써 I 신호 및 Q 신호간의 프리레벨 보정을 수행한다. 보다 상세하게 설명하면, 곱셈기(202)는 이득변환형 증폭기(216, 218)의 이득마다 설정된 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 프리레벨 보정을 수행한다. 이 보정값은 상기된 제 1 실시예에 따른 송신 장치(200)와 똑같은 방법에 의해 작성되고, 보정 처리부(245)가 가진 보정 테이블에 기록되어 있다. 가변 증폭기(252)는 8비트의 AGC 데이터의 하위 6비트 데이터에 따라 곱셈기(202)에 의해 프리레벨 보정된 복소 IF 신호의 I 신호의 레벨을 최대 29.53125dB만큼 변경한다. 가변 증폭기(254)는 복소 IF 신호의 Q 신호의 레벨을 최대 29.53125dB만큼 변경한다. 이와 같이, 디지털/아날로그 변환기의 전단에 RF의 가변 증폭기를 설치함으로써 디지털/아날로그 변환기에 요구되는 다이나믹 레인지를 작게 하면서, 안정된 레벨 가변을 실현할 수 있다.
디지털/아날로그 변환기(206)는 가변 증폭기(252)에 의해 레벨 변경된 복소 IF 신호의 I 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 디지털/아날로그 변환기(208)는 가 변 증폭기(254)에 의해 레벨 변경된 복소 IF 신호의 Q 신호를 아날로그 신호로 변환한다. 저역 통과 필터(210)는 디지털/아날로그 변환기(206)에 의해 생성된 아날로그 I 신호의 대역을 제한한다. 저역 통과 필터(212)는 디지털/아날로그 변환기(208)에 의해 생성된 아날로그 Q 신호의 대역을 제한한다. 이득변환형 증폭기(216)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 2비트의 데이터에 따라 저역 통과 필터(210)에 의해 대역 제한된 I 신호의 레벨을 30dB 단위로 단계적으로 변경한다. 이득변환형 증폭기(218)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 2비트의 데이터에 따라 저역 통과 필터(220)에 의해 대역 제한된 Q 신호의 레벨을 30dB 단위로 단계적으로 변경한다.
전복소 믹서(240)는 이득변환형 증폭기들(216, 218) 각각에 의해 단계적으로 레벨 변경된 복소 IF 신호의 주파수를 RF로 변환한다. 복소 계수 필터(234)는 감산기(228)에 의해 생성된 I 신호 및 가산기(230)에 의해 Q 신호로 구성된 복소 RF 신호의 양 또는 음의 주파수 성분을 억제함으로써 복소 RF 신호를 실 RF 신호로 변환한다. 증폭기(254)는 복소 계수 필터(234)에 의해 생성된 실 RF 신호의 레벨을 변경한다.
이상, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 송신 장치(250)의 구성에 대해 설명했다. 상기된 바와 같이, 본 제 2 실시예에 따른 송신 장치(250)는 이득변환형 증폭기의 이득마다 설정된 레벨 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행하고, 가변 증폭기를 이용하여 디지털 IF 신호의 레벨을 변경한 후에 아날로그 IF 신호로 변환한다. 이어서, 본 제 2 실시예에 따른 송신 장치(250)는 이득변환형 증폭기를 이용하여 복소 IF 신호의 레벨을 변경하고, 더블 쿼드래쳐 믹서를 이용하 여 복소 IF 신호의 주파수를 RF로 변환하고, 복소 RF 신호의 레벨을 변경한다. 상기한 바와 같이, RF의 가변 증폭기와 IF의 이득변환형 증폭기를 병용하는 동시에, 디지털 가변 증폭기를 사용하기 때문에, 디지털/아날로그 변환기에 요구되는 다이나믹 레인지를 증가시키지 않고, 더욱 안정된 레벨 가변이 실현되며, 더욱 양호한 I 신호 및 Q 신호간의 직교 특성을 실현할 수 있다. 또한, 더블 쿼드래쳐 믹서를 사용함으로써 위상 오차가 저감되고, 진폭의 보상만 실행하면 되기 때문에, 간단한 방법으로 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 캘리브레이션이 가능하게 된다. 결국, 비교적 단순한 캘리브레이션에 의해 얻어진 양호한 직교성을 가진 복소 IF 신호로부터 실 RF 신호를 생성하는 것이 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기된 각 실시예에 따르면, 복소 IF 신호에 대해 AGC 증폭기로 이득 변환형 증폭기를 사용함으로써 제어 전압에 기인하는 이득의 분산이나 환경 변동에 따른 증폭기간의 이득 변동 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 상기된 각 실시예에 따르면 이득의 변환에 의해 변화하는 레벨의 보간은 I 신호 및 Q 신호간의 진폭 오차가 발생하지 않는 디지털 영역이나 RF 영역에서 레벨 가변 증폭기를 이용하여 수행된다. 가변 증폭기의 레벨 가변 범위를 이득변환형 증폭기의 레벨 가변 범위로 보완함으로써 가변 증폭기의 레벨 가변 범위를 작게 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과 수신시 포화가 발생하거나, 아날로그/디지털 변환기 또는 디지털/아날로그 변환기에 대해 넓은 다이나믹 레인지가 요구된다는 문제를 해결할 수 있다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 수신 방법의 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 제 3 실시예에 따른 수신 방법은 도 2에 도시된 수신 장치(100)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 2에 도시된 수신 장치(100)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 제 3 실시예에 따른 수신 방법에도 적용된다.
601 단계에서 수신 장치(100)는 8 비트의 AGC 데이터의 상위 5비트로부터 변환된 아날로그 신호에 해당하는 제어 전압에 따라 RF 단자로부터 입력된 실 RF 신호의 레벨을 변경한다. 602 단계에서 수신 장치(100)는 601 단계에서 레벨 변경된 실 RF 신호를 복소 RF 신호로 변환한다. 603 단계에서 수신 장치(100)는 602 단계에서 생성된 복소 RF 신호의 주파수를 IF로 변환함으로써 복소 IF 신호를 생성한다.
604 단계에서 수신 장치(100)는 603 단계에서 생성된 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호 각각의 대역을 제한한다. 605 단계에서 수신 장치(100)는 8비트의 AGC 데이터의 하위 3비트의 데이터에 따라 604 단계에서 대역 제한된 I 신호 및 Q 신호 각각의 레벨을 변경한다.
606 단계에서 수신 장치(100)는 605 단계에서 레벨 변경된 아날로그 I 신호 및 Q 신호 각각을 디지털 신호로 변환한다. 607 단계에서 수신 장치(100)는 미리 설정된 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행한다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 송신 방법의 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 제 3 실시예에 따른 송신 방법은 도 3에 도시된 송신 장치(200)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 3에 도시된 송신 장치(200)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 제 3 실시예에 따른 송신 방법에도 적용된다.
701 단계에서 송신 장치(200)는 미리 설정된 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행한다. 702 단계에서 송신 장치(200)는 701 단계에서 프리레벨 보정된 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호 각각을 아날로그 신호로 변환한다. 703 단계에서 송신 장치(200)는 702 단계에서 생성된 아날로그 I 신호 및 Q 신호의 대역을 제한한다.
704 단계에서 송신 장치(200)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 3비트의 데이터에 따라 703 단계에서 대역 제한된 I 신호 및 Q 신호의 레벨을 변경한다. 705 단계에서 송신 장치(200)는 704 단계에서 레벨 변경된 복소 IF 신호의 주파수를 RF로 변환함으로써 복소 RF 신호를 생성한다.
706 단계에서 송신 장치(200)는 705 단계에서 생성된 복소 RF 신호의 양 또는 음의 주파수 성분을 억제함으로써 복소 RF 신호를 실 RF 신호로 변환한다. 707 단계에서 송신 장치(200)는 8 비트의 AGC 데이터의 상위 5비트로부터 변환된 아날로그 신호에 해당하는 제어 전압에 따라 706 단계에서 생성된 실 RF 신호의 레벨을 변경한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 수신 방법의 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 제 4 실시예에 따른 수신 방법은 도 4에 도시된 수신 장치(150)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내 용이라 하더라도 도 4에 도시된 수신 장치(150)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 제 4 실시예에 따른 수신 방법에도 적용된다.
801 단계에서 수신 장치(150)는 RF 단자로부터 입력된 실 RF 신호의 레벨을 변경한다. 802 단계에서 수신 장치(150)는 801 단계에서 레벨 변경된 실 RF 신호를 복소 RF 신호로 변환한다. 803 단계에서 수신 장치(150)는 602 단계에서 생성된 복소 RF 신호의 주파수를 IF로 변환함으로써 복소 IF 신호를 생성한다.
804 단계에서 수신 장치(150)는 803 단계에서 생성된 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호 각각의 대역을 제한한다. 805 단계에서 수신 장치(150)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 2비트의 데이터에 따라 804 단계에서 대역 제한된 I 신호 및 Q 신호 각각의 레벨을 변경한다.
806 단계에서 수신 장치(150)는 805 단계에서 레벨 변경된 아날로그 I 신호 및 Q 신호 각각을 디지털 신호로 변환한다. 807 단계에서 수신 장치(150)는 8비트의 AGC 데이터의 하위 6비트 데이터에 따라 806 단계에서 생성된 디지털 I 신호 및 Q 신호 각각의 레벨을 변경한다. 808 단계에서 수신 장치(150)는 미리 설정된 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 송신 방법의 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 제 4 실시예에 따른 송신 방법은 도 5에 도시된 송신 장치(250)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 5에 도시된 송신 장치(250)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 제 4 실시예에 따른 송신 방법에도 적용된다.
901 단계에서 송신 장치(250)는 미리 설정된 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 보정값에 기초하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행한다. 902 단계에서 송신 장치(250)는 8비트의 AGC 데이터의 하위 6비트 데이터에 따라 901 단계에서 프리레벨 보정된 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호 각각의 레벨을 변경한다. 903 단계에서 송신 장치(250)는 902 단계에서 레벨 변경된 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호 각각을 아날로그 신호로 변환한다. 904 단계에서 송신 장치(200)는 903 단계에서 생성된 아날로그 I 신호 및 Q 신호의 대역을 제한한다.
905 단계에서 송신 장치(250)는 8비트의 AGC 데이터의 상위 2비트의 데이터에 따라 904 단계에서 대역 제한된 I 신호 및 Q 신호의 레벨을 변경한다. 906 단계에서 송신 장치(250)는 905 단계에서 레벨 변경된 복소 IF 신호의 주파수를 RF로 변환함으로써 복소 RF 신호를 생성한다.
907 단계에서 송신 장치(250)는 906 단계에서 생성된 복소 RF 신호의 양 또는 음의 주파수 성분을 억제함으로써 복소 RF 신호를 실 RF 신호로 변환한다. 908 단계에서 송신 장치(250)는 907 단계에서 생성된 실 RF 신호의 레벨을 변경한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 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 실시예들은 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.
예를 들어, 상기한 각 실시형태에 있어서는, 디지털 처리를 최소화하기 위하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨을 보정할 때 I 신호의 레벨과 Q 신호의 레벨의 차분에 의한 보정값을 이용하여 I 신호의 레벨만을 보정하였으나, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 이득변환형 증폭기의 이득의 변화량을 구하여 보정 데이터를 작성하고, 이 선형성 보정값과 직교성의 보정값을 이용하여 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 실행하는 것도 가능함을 이해할 수 있다.
본 발명에 따르면, 실 RF 신호를 복소 RF신호로 변환하고, 복소 RF 신호의 주파수를 IF로 변환함으로써 복소 IF 신호를 생성하고, 복소 IF 신호의 대역을 제한하고, 대역 제한된 복소 IF 신호의 레벨을 변경함으로써 증폭기의 전압에 기인하는 이득의 분산이나 환경 변동에 따른 증폭기간의 이득 변동 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기된 구성 외에 레벨 변경된 복소 IF 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호로 변환된 복소 IF 신호의 레벨을 변경함으로써 I 신호 및 Q 신호간의 진폭 오차가 발생하지 않는다. 또한, 본 발명에 따르면, 상기된 구성 외에 실 RF 신호의 레벨을 변경함으로써 가변 증폭기의 레벨 가변 범위를 작게 억제하는 것이 가능해지고, 그 결과 수신시 포화가 발생하거나, 아날로그/디지털 변환기 또는 디지털/아날로그 변환기에 대해 넓은 다이나믹 레인지가 요구된다는 문제를 해결할 수 있다. 결국, 본 발명에 따르면, 상기된 바와 같이, 종래의 문제점들을 해결하면서도 우수한 I 신호 및 Q 신호간의 오차 특성을 실현할 수 있다.

Claims (23)

  1. 실 RF(Radio Frequency) 신호를 복소 RF 신호로 변환하는 단계;
    상기 복소 RF 신호의 주파수를 IF(intermediate frequency)로 변환함으로써 복소 IF 신호를 생성하는 단계;
    상기 복소 IF 신호의 대역을 제한하는 단계; 및
    상기 대역 제한된 복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레벨 변경된 복소 IF 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 디지털 신호로 변환된 복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 실 RF 신호의 레벨을 변경하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복소 RF 신호로 변환하는 단계는 상기 레벨 변경된 실 RF 신호를 복소 RF 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 방법.
  5. 실 RF(Radio Frequency) 신호를 복소 RF신호로 변환하는 제 1 필터;
    상기 복소 RF 신호의 주파수를 IF(intermediate frequency)로 변환함으로써 복소 IF 신호를 생성하는 믹서;
    상기 복소 IF 신호의 대역을 제한하는 제 2 필터; 및
    상기 대역 제한된 복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 제 1 증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 레벨 변경된 복소 IF 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기; 및
    상기 디지털 신호로 변환된 복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 제 2 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 실 RF 신호의 레벨을 변경하는 제 3 증폭기를 더 포함하고,
    상기 제 1 필터는 상기 레벨 변경된 실 RF 신호를 복소 RF신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 증폭기는 상기 대역 제한된 복소 IF 신호의 레벨을 소정의 이득 폭만큼 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호간의 레벨을 보정하는 보정 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 증폭기는 이득변환형 증폭기이고,
    상기 보정 처리부는 상기 이득변환형 증폭기의 이득마다 미리 설정된 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 보정값에 기초하여 상기 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호간의 레벨을 보정하는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 보정값은 소정의 신호를 수신하고, 상기 이득변환형 증폭기의 이득마다 상기 수신된 신호로부터 측정된 상기 복소 IF 신호의 I 신호와 Q 신호간의 레벨 차에 기초하여 작성되는 것을 특징으로 하는 수신 장치.
  12. 복소 IF(intermediate frequency) 신호의 레벨을 변경하는 제1 변경 단계;
    상기 레벨 변경된 복소 IF 신호의 주파수를 RF(Radio Frequency)로 변환함으로써 복소 RF 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 복소 RF 신호를 실 RF 신호로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 제2 변경 단계; 및
    상기 제2 변경 단계에서 레벨 변경된 복소 IF 신호를, 아날로그 신호로 변환하는 단계를 더 포함하고,
    상기 복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 제1 변경 단계는, 상기 아날로그 신호로 변환된 복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 실 RF 신호의 레벨을 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  16. 복소 IF(intermediate frequency) 신호의 레벨을 변경하는 제 1 증폭기;
    상기 레벨 변경된 복소 IF 신호의 주파수를 RF(Radio Frequency)로 주파수 변환함으로써 복소 RF 신호를 생성하는 믹서; 및
    상기 복소 RF 신호를 실 RF 신호로 변환하는 제1 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    복소 IF 신호의 레벨을 변경하는 제 2 증폭기; 및
    상기 레벨 변경된 복소 IF 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기를 더 포함하고,
    상기 제 1 증폭기는 상기 아날로그 신호로 변환된 복수 IF 신호의 레벨을 변경하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 실 RF 신호의 레벨을 변경하는 제 2 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 증폭기는 상기 복소 IF 신호의 레벨을 소정의 이득 폭만큼 단계적으로 변경하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호간의 레벨 보정을 수행하는 보정 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 증폭기는 이득변환형 증폭기이고,
    상기 보정 처리부는 상기 이득변환형 증폭기의 이득마다 미리 설정된 I 신호 및 Q 신호간의 임밸런스의 보정값에 기초하여 상기 복소 IF 신호의 I 신호 및 Q 신호간의 레벨을 보정하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 보정값은 소정의 신호를 수신하고, 상기 이득변환형 증폭기의 이득마다 상기 수신된 신호로부터 측정된 상기 복소 IF 신호의 I 신호와 Q 신호의 레벨 차에 기초하여 작성되는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
  23. 제 17 항에 있어서,
    상기 아날로그 신호로 변환된 복수 IF 신호의 대역을 제한하는 제2 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 장치.
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