KR101654971B1

KR101654971B1 - Apparatus and method for generating quench wave for on-off keying modulation and on-off keying receiver using the same

Info

Publication number: KR101654971B1
Application number: KR1020140028021A
Authority: KR
Inventors: 이강윤; 박형구; 장재형; 이주리; 박상현
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2014-03-10
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2016-09-06
Also published as: KR20150105888A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 온-오프 변조 수신 장치는 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류에 의해 구동되어 RF 신호를 입력받아 발진하여 발진 신호를 출력하는 전압 제어 발진기, 발진 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출기, 포락선을 소정의 판정 기준 전압에 비교하여 복조 심볼을 생성하는 비교기 및 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 생성하는 퀀치 파형 생성 장치를 포함할 수 있다. 퀀치 파형 생성 장치는 서로 다른 심볼들로 구성된 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 상대적으로 큰 피크 크기와 상대적으로 작은 피크 크기의 피크 평균과 제1 기준 전압 사이의 차이를 최소화하는 제1 임계 전류를 결정하고, 대략적 보정이 완료된 후에, 심볼 "0"으로 구성된 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 피크 크기와 제2 기준 전압 또는 접지 전압 레벨 사이의 차이를 최소화하는 제2 임계 전류를 결정하며, 제1 임계 전류 및 제2 임계 전류를 결합하여 보정된 임계 전류에 기초하여 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 생성할 수 있다.An on-off modulation receiving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a voltage controlled oscillator driven by a bias current having a quadrature waveform to receive and output an RF signal to output an oscillation signal, an envelope detector for detecting an envelope of an oscillation signal, A comparator that compares the envelope with a predetermined determination reference voltage to generate a demodulation symbol, and a quadrature waveform generation device that generates a bias current having a quadrature waveform. The apparatus for generating a quench waveform includes a first comparator for comparing a relatively large peak size of an envelope generated by a first training symbol sequence composed of different symbols and a first threshold for minimizing a difference between a first reference voltage and a peak average of a relatively small peak size, And a second threshold current that minimizes the difference between the peak magnitude of the envelope generated by the second training symbol sequence comprised of the symbol "0" and the second reference voltage or ground voltage level after the coarse correction is completed And combine the first threshold current and the second threshold current to generate a bias current having a quench waveform based on the corrected threshold current.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for generating a quadrature waveform for an on-off modulation method and an apparatus for receiving an on-off modulated signal.

본 발명은 온오프 변조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 온오프 변조된 신호의 복조를 위한 퀀치 파형 생성 기법에 관한 것이다.The present invention relates to on-off modulation, and more particularly, to a quan- tity waveform generation technique for demodulating an on-off modulated signal.

온-오프 변조(On-Off Keying, OOK) 방식은 반송파의 유무로 디지털 데이터의 비트 정보를 표현하는 변조 방식으로서, 진폭의 변화를 통해 심볼을 표현하는 진폭 편이 변조(Amplitude Shift Keying, ASK) 방식들 중 가장 단순한 방식이다. The On-Off Keying (OOK) scheme is a modulation scheme for expressing bit information of digital data with or without a carrier wave. It is an Amplitude Shift Keying (ASK) scheme in which symbols are expressed through a change in amplitude The simplest of them.

온-오프 변조는, 예를 들어 모스 부호와 같이, 신호의 송신 시에는 바이너리 1이면 반송파를 발생시키고 바이너리 0이면 반송파를 제거하는 식으로 변조하고, 신호의 수신 시에는 특정 시구간에 반송파가 기준보다 높게 존재하면 바이너리 1, 반송파가 기준보다 낮거나 또는 없으면 바이너리 0으로 복조한다.On-off modulation is performed by modulating a carrier wave in the case of binary 1 and removing the carrier in binary 0, for example, as in Morse code, and when receiving a signal, If there is a high, it is binary 1. If the carrier is below or below the reference, demodulate to binary zero.

온-오프 변조는 진폭 편이 변조의 장점인 변복조 구조의 간단 명료함과 단점인 노이즈 및 페이딩에 대한 취약함을 가지고 있지만, 단순하고 전력 소비를 줄일 수 있기 때문에 가용 전력이 제한적인 응용 분야에 적합하다.On-off modulation has the simplicity and disadvantage of noise and fading, which is an advantage of amplitude shift keying, but it is simple and can reduce power consumption, making it suitable for applications with limited available power. .

무선 통신 복변조에 널리 이용되는 수퍼헤테로다인(superheterodyne) 방식과 대비되는 수퍼리제너러티브(super-regenerative) 방식에 기반하는 온-오프 변조 신호 수신기는 퀀치 신호(quench signal)이라 불리는 신호와 온-오프 변조된 수신 신호에 기반하여 발진하는 발진기를 포함할 수 있다. 일반적으로 퀀치 신호는 1 퀀치 주기(quench period)가 시작되면서 조금씩 증가하다가, 퀀치 주기가 끝날 때 또는 그 직전에 소멸하는, 즉 갑자기 사그라드는(quenching) 파형, 즉 퀀치 파형(quench wave)을 가지는 신호를 가리킨다. 퀀치 파형 생성기는 이러한 퀀치 파형을 가진 퀀치 전류를 반복적으로 발생시켜 발진기에 공급한다.An on-off modulated signal receiver based on a super-regenerative scheme as opposed to a superheterodyne scheme widely used for wireless communication demodulation has a signal called a quench signal and an on- And an oscillator that oscillates based on the off-modulated received signal. Generally, the quan- tity signal gradually increases with the start of a quench period, and then the quench signal is quenched at the end of the quench period or immediately before the quench period, that is, quenching suddenly, that is, a quench wave Lt; / RTI > The quench waveform generator repeatedly generates the quench current having the quench waveform and supplies it to the oscillator.

발진기는 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류에 의해 주기적으로 구동되는데, 앞단의 안테나에서 수신된 무선 신호가 발진기에 입력되면 퀀치 파형과 유사한 파형을 가지고 발진하며, 이에 따라 발진기에서 출력되는 발진 파형을 포락선 검출하여 검출된 포락선을 문턱값에 비교함으로써 매 퀀치 주기마다 데이터 비트 1이 검출된다. 만약 수신되는 무선 신호가 없으면 발진기에서 출력되는 파형은 문턱값을 넘지 못하므로 매 퀀치 주기마다 데이터 비트 0이 검출된다.The oscillator is periodically driven by a bias current having a quadrature waveform. When a radio signal received at the antenna at the front end is input to the oscillator, the oscillator oscillates with a waveform similar to a quench waveform. Thus, the oscillation waveform output from the oscillator is enveloped By comparing the detected envelope to the threshold value, data bit 1 is detected every quence period. If there is no radio signal to be received, the waveform output from the oscillator does not exceed the threshold, so data bit 0 is detected every quence period.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 온오프 변조 방식을 위한 퀀치 파형 생성 장치 및 방법과 온오프 변조 신호 수신 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating a quadrature waveform for an on-off modulation method and an apparatus for receiving an on-off modulated signal.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공정, 전압, 온도(PVT) 오차를 보상할 수 있는 온오프 변조 방식을 위한 퀀치 파형 생성 장치 및 방법과 온오프 변조 신호 수신 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for generating a quadrature waveform for an on-off modulation method capable of compensating for process, voltage, and temperature (PVT) errors and an apparatus for receiving an on-off modulated signal.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 초저전력 솔루션에서 흔히 일어날 수 있는 전원 전압의 저하에서도 성능을 유지할 수 있는 온오프 변조 방식을 위한 퀀치 파형 생성 장치 및 방법과 온오프 변조 신호 수신 장치를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating a quadrature waveform and an apparatus for receiving an on-off modulated signal for an on-off modulation method capable of maintaining performance even in a power supply voltage drop, have.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 보정이 완료된 후에 보정된 바이어스 전류를 유지하고 보정 동작을 종료할 수 있는 온오프 변조 방식을 위한 퀀치 파형 생성 장치 및 방법과 온오프 변조 신호 수신 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating a quadrature waveform for an on-off modulation method and an apparatus for receiving an on-off modulated signal capable of maintaining a corrected bias current and completing a correction operation after the correction is completed have.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 측면에 따른 퀀치 파형 생성 장치는,An apparatus for generating a quench waveform according to an aspect of the present invention includes:

바이어스 전류의 크기에 따라 Q 증강 모드로 동작하거나 또는 수퍼리제네러티브 모드로 동작하는 전압 제어 발진기를 포함하는 온-오프 변조 수신 장치에서 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 생성하기 위한 퀀치 파형 생성 장치로서,An apparatus for generating a quiescent wave having a quadrature waveform in an on-off modulation receiving apparatus including a voltage controlled oscillator operating in a Q enhancement mode or operating in a superjacent mode according to a magnitude of a bias current,

제1 훈련 심볼 시퀀스 또는 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 상대적으로 큰 피크 크기를 검출하는 제1 피크 검출부;A first peak detector for detecting a relatively large peak size of an envelope generated by the first training symbol sequence or the second training symbol sequence;

상기 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 상대적으로 작은 피크 크기를 검출하는 제2 피크 검출부;A second peak detector for detecting a relatively small peak size of an envelope generated by the first training symbol sequence;

상기 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 상대적으로 큰 피크 크기와 상대적으로 작은 피크 크기의 피크 평균을 제1 기준 전압에 비교하고, 상기 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 피크 크기를 제2 기준 전압에 비교하는 피크 비교부; 및Comparing a peak average of a relatively large peak size and a relatively small peak size of an envelope generated by the first training symbol sequence to a first reference voltage and comparing a peak size of an envelope generated by the second training symbol sequence with A peak comparing unit comparing the first reference voltage with a second reference voltage; And

상기 피크 비교부의 비교 결과에 기초하여 제1 탐색 알고리즘에 따라 제1 임계 전류를 결정하고, 상기 제1 임계 전류가 결정된 이후부터 입력되는 비교 결과에 기초하여 제2 탐색 알고리즘에 따라 제2 임계 전류를 결정하며, 상기 제1 임계 전류와 상기 제2 임계 전류에 따라 보정된 임계 전류를 결정하는 임계 전류 보정부를 포함할 수 있다.A first threshold current is determined in accordance with a first search algorithm based on a comparison result of the peak comparison unit and a second threshold current is determined in accordance with a second search algorithm based on a comparison result input after the first threshold current is determined And a threshold current correcting unit for determining the threshold current corrected according to the first threshold current and the second threshold current.

일 실시예에 따라, 상기 퀀치 파형의 바이어스 전류는 According to one embodiment, the bias current of the quench waveform is

주파수 선택 구간, 발진 구간 및 초기화 구간으로 구성되는 소정의 검출 주기마다, 주파수 선택 구간에서는 임계 전류보다 낮고, 발진 구간에서는 임계 전류보다 높으며, 초기화 구간에서 최소화되는 파형을 가질 수 있다.The oscillation period, the oscillation period, and the initialization period, in the frequency selection period, lower than the threshold current, higher than the threshold current in the oscillation period, and minimized in the initialization period.

일 실시예에 따라, 상기 임계 전류의 크기는 상기 전압 제어 발진기가 Q 증강 모드로 동작하게 하는 바이어스 전류 범위와 수퍼리제네러티브 모드로 동작하게 하는 바이어스 전류 범위 사이의 경계에 상응하는 크기일 수 있다.According to one embodiment, the magnitude of the threshold current may be of a magnitude corresponding to a boundary between the bias current range that causes the voltage controlled oscillator to operate in the Q enhancement mode and the bias current range that causes it to operate in the super reactive mode.

일 실시예에 따라, 상기 제1 임계 전류를 탐색하기 위한 상기 제1 훈련 심볼 시퀀스는 서로 다른 심볼들을 포함하고, 상기 제2 임계 전류를 탐색하기 위한 상기 제2 훈련 심볼 시퀀스는 심볼 "0"으로만 구성될 수 있다.According to one embodiment, the first training symbol sequence for searching for the first threshold current includes different symbols, and the second training symbol sequence for searching for the second threshold current is symbol "0" Lt; / RTI >

일 실시예에 따라, 상기 제2 기준 전압은 접지 전압일 수 있다.According to one embodiment, the second reference voltage may be a ground voltage.

일 실시예에 따라, 제1 탐색 알고리즘 및 제2 탐색 알고리즘의 각각은 이진 트리 탐색, SAR 탐색, 선형 탐색, 제로 크로싱 검출 중 어느 하나일 수 있다.According to one embodiment, each of the first search algorithm and the second search algorithm may be any one of a binary tree search, SAR search, linear search, and zero crossing detection.

일 실시예에 따라, 상기 임계 전류 보정부는 According to one embodiment, the threshold current correction unit

상기 피크 비교부의 비교 결과에 기초하여, 제1 탐색 알고리즘에 따라, 복수의 제1 후보 임계 전류 레벨들 중에서 피크 평균과 제1 기준 전압의 차이를 최소화하는 제1 후보 임계 전류 레벨을 상기 제1 임계 전류로 결정하고,A first candidate threshold current level that minimizes a difference between a peak average and a first reference voltage among a plurality of first candidate threshold current levels according to a first search algorithm based on a comparison result of the peak comparison section; Current,

상기 제1 임계 전류가 결정된 이후부터, 상기 피크 비교부의 비교 결과에 기초하여, 제2 탐색 알고리즘에 따라, 복수의 제2 후보 임계 전류 레벨들 중에서 피크 크기와 제2 기준 전압의 차이를 최소화하는 제2 후보 임계 전류 레벨을 제2 임계 전류로 결정하며, And a second reference current generator for generating a second reference current in accordance with a second search algorithm based on the comparison result of the peak comparator after the first threshold current is determined, 2 candidate threshold current level as a second threshold current,

제1 임계 전류와 제2 임계 전류를 결합하여 보정된 임계 전류를 결정하도록 동작할 수 있다.And to combine the first and second threshold currents to determine a corrected threshold current.

일 실시예에 따라, 상기 퀀치 파형 생성 장치는According to one embodiment, the quan-

상기 제1 후보 임계 전류 레벨 및 제2 후보 임계 전류 레벨에 기초하여, 상기 바이어스 전류의 파형이 소정의 퀀치 파형이 되도록 n 비트의 제1 전류 제어 코드와 m 비트의 제2 전류 제어 코드를 시간에 따라 조정하여 생성하는 전류 제어 코드 생성부; 및A first current control code of n bits and a second current control code of m bits so that the waveform of the bias current becomes a predetermined quan- tity waveform based on the first candidate threshold current level and the second candidate threshold current level A current control code generation unit for generating the current control code; And

상기 n 비트의 제1 전류 제어 코드와 m 비트의 제2 전류 제어 코드에 따라 바이어스 전류를 생성하여 상기 전압 제어 발진기에 인가하는 바이어스 전류 생성부를 더 포함할 수 있다.And a bias current generator for generating a bias current according to the first current control code of n bits and the second current control code of m bits and applying the bias current to the voltage control oscillator.

일 실시예에 따라, 상기 n 비트의 제1 전류 제어 코드는 이진 가중 코드이고, m 비트의 제2 전류 제어 코드는 온도계 코드일 수 있다.According to one embodiment, the n-bit first current control code may be a binary weight code and the m-bit second current control code may be a thermometer code.

일 실시예에 따라, 상기 바이어스 전류 생성부는 n 비트의 제1 전류 제어 코드의 각각의 비트에 의해 제어되는 n 개의 이진 가중 전류원들로 구성된 제1 전류원과, m 비트의 제2 전류 제어 코드의 각각의 비트에 의해 제어되는 m 개의 동일 전류원들로 구성된 제2 전류원을 포함하고,According to one embodiment, the bias current generator comprises a first current source comprised of n binary weighted current sources controlled by respective bits of an n-bit first current control code, And a second current source comprised of m identical current sources controlled by a bit of < RTI ID = 0.0 >

상기 제1 전류원이 n 비트의 제1 전류 제어 코드에 의해 생성하는 전류와 제2 전류원이 m 비트의 제2 전류 제어 코드에 의해 생성하는 전류를 합산한 바이어스 전류를 전압 제어 발진기에 인가할 수 있다.The bias current obtained by adding the current generated by the first current source to the n-bit first current control code and the second current source generated by the m-bit second current control code can be applied to the voltage-controlled oscillator .

본 발명의 다른 측면에 따른 온-오프 변조 수신기는,An on-off modulation receiver according to another aspect of the present invention includes:

퀀치 파형을 가진 바이어스 전류에 의해 구동되어 RF 신호를 입력받아 발진하여 발진 신호를 출력하는 전압 제어 발진기;A voltage controlled oscillator driven by a bias current having a quadrature waveform to receive an RF signal and oscillate to output an oscillation signal;

상기 발진 신호의 포락선을 검출하는 포락선 검출기;An envelope detector for detecting an envelope of the oscillation signal;

상기 포락선을 소정의 판정 기준 전압에 비교하여 복조 심볼을 생성하는 비교기; 및A comparator for comparing the envelope with a predetermined determination reference voltage to generate a demodulation symbol; And

상기 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 생성하는 퀀치 파형 생성 장치를 포함하고,And a quench waveform generator for generating a bias current having the quench waveform,

상기 퀀치 파형 생성 장치는,The quan- tity waveform generating apparatus comprising:

서로 다른 심볼들로 구성된 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 상대적으로 큰 피크 크기와 상대적으로 작은 피크 크기의 피크 평균과 제1 기준 전압 사이의 차이를 최소화하는 제1 임계 전류를 결정하고,Determining a first threshold current that minimizes a difference between a relatively large peak magnitude of an envelope generated by a first training symbol sequence comprised of different symbols and a peak average of a relatively small peak magnitude and a first reference voltage,

상기 제1 임계 전류가 결정된 이후부터, 심볼 "0"으로 구성된 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 피크 크기와 제2 기준 전압 또는 접지 전압 레벨 사이의 차이를 최소화하는 제2 임계 전류를 결정하며,Determines a second threshold current that minimizes the difference between the peak magnitude of the envelope generated by the second training symbol sequence composed of the symbol "0" and the second reference voltage or ground voltage level after the first threshold current is determined In addition,

상기 제1 임계 전류 및 상기 제2 임계 전류를 결합하여 보정된 임계 전류에 기초하여 상기 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 생성하도록 동작할 수 있다.And combine the first and second threshold currents to generate a bias current having the quench waveform based on the corrected threshold current.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 퀀치 파형 생성 방법은,According to another aspect of the present invention, there is provided a method of generating a quench waveform,

바이어스 전류의 크기에 따라 Q 증강 모드로 동작하거나 또는 수퍼리제네러티브 모드로 동작하는 전압 제어 발진기를 포함하는 온-오프 변조 수신 장치에서 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 위한 퀀치 파형 생성 방법으로서, A method of generating a quadrature waveform for a bias current having a quadrature waveform in an on-off modulation receiving apparatus including a voltage controlled oscillator operating in a Q enhancement mode or in a supervisorless mode according to a magnitude of a bias current,

서로 다른 심볼들로 구성된 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 상대적으로 큰 피크 크기와 상대적으로 작은 피크 크기의 피크 평균을 검출하는 단계;Detecting a relatively large peak size of an envelope generated by a first training symbol sequence composed of different symbols and a peak average of a relatively small peak size;

검출된 피크 평균과 제1 기준 전압의 비교 결과에 기초하여, 제1 탐색 알고리즘에 따라, 피크 평균과 제1 기준 전압의 차이가 최소화할 때까지, 복수의 제1 후보 임계 전류 레벨들 중에서 하나를 반복적으로 선택하는 단계;Based on the comparison result of the detected peak average and the first reference voltage, according to the first search algorithm, one of the plurality of first candidate threshold current levels is set to a value corresponding to the difference between the peak average and the first reference voltage Repeatedly selecting;

피크 평균과 제1 기준 전압의 차이를 최소화하는 것으로 판정된 제1 후보 임계 전류 레벨을 제1 임계 전류로 결정하는 단계;Determining a first candidate threshold current level that is determined to minimize a difference between a peak average and a first reference voltage as a first threshold current;

대략적 보정이 완료된 후에, 심볼 "0"으로 구성된 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 피크 크기를 검출하는 단계;Detecting a peak size of an envelope generated by a second training symbol sequence composed of a symbol "0 " after the coarse correction is completed;

검출된 피크 크기와 제2 기준 전압의 비교 결과에 기초하여, 제2 탐색 알고리즘에 따라, 피크 크기와 제2 기준 전압의 차이가 최소화될 때까지, 복수의 제2 후보 임계 전류 레벨들 중에서 하나를 반복적으로 선택하는 단계;Based on the comparison result of the detected peak size and the second reference voltage, according to the second search algorithm, one of the plurality of second candidate threshold current levels until the difference between the peak size and the second reference voltage is minimized Repeatedly selecting;

피크 크기와 제2 기준 전압 레벨의 크기 차이를 최소화하는 것으로 판정된 제2 후보 임계 전류 레벨을 제2 임계 전류로 결정하는 단계; 및Determining a second candidate threshold current level that is determined to minimize a magnitude difference between a peak size and a second reference voltage level as a second threshold current; And

제1 임계 전류와 제2 임계 전류를 결합하여 보정된 임계 전류에 기초하여 상기 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.And combining the first threshold current and the second threshold current to generate a bias current having the quench waveform based on the corrected threshold current.

일 실시예에 따라, 상기 제1 임계 전류를 결정하기 위한 상기 제1 훈련 심볼 시퀀스는 서로 다른 심볼들을 포함하고, 상기 제2 임계 전류를 결정하기 위한 상기 제2 훈련 심볼 시퀀스는 심볼 "0"으로만 구성될 수 있다.According to one embodiment, the first training symbol sequence for determining the first threshold current includes different symbols, and the second training symbol sequence for determining the second threshold current comprises a symbol "0" Lt; / RTI >

바이어스 전류의 크기에 따라 Q 증강 모드로 동작하거나 또는 수퍼리제네러티브 모드로 동작하는 전압 제어 발진기를 포함하는 온-오프 변조 수신 장치에서 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 위한 퀀치 파형 생성 방법은, A method of generating a quadrature waveform for a bias current having a quadrature waveform in an on-off modulation receiving apparatus including a voltage controlled oscillator operating in a Q enhancement mode or operating in a superjacent mode according to a magnitude of a bias current,

서로 다른 심볼들로 구성된 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 상대적으로 큰 피크 크기와 상대적으로 작은 피크 크기의 피크 평균과 제1 기준 전압 사이의 차이를 최소화하는 제1 임계 전류를 결정하는 단계;Determining a first threshold current that minimizes a difference between a relatively large peak magnitude of an envelope generated by a first training symbol sequence comprised of different symbols and a peak average of a relatively small peak magnitude and a first reference voltage; ;

상기 제1 임계 전류가 결정된 이후부터, 심볼 "0"으로 구성된 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선의 피크 크기와 제2 기준 전압 레벨 사이의 차이를 최소화하는 제2 임계 전류를 결정하는 단계; 및Determining a second threshold current that minimizes a difference between a peak magnitude of an envelope generated by a second training symbol sequence comprised of a symbol "0 " and a second reference voltage level after the first threshold current is determined; And

상기 제1 임계 전류 및 상기 제2 임계 전류를 결합하여 보정된 임계 전류에 기초하여 상기 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.And combining the first threshold current and the second threshold current to generate a bias current having the quench waveform based on the corrected threshold current.

본 발명의 온오프 변조 방식을 위한 퀀치 파형 생성 장치 및 방법과 온오프 변조 신호 수신 장치에 따르면, 퀀치 파형에 영향을 미치는 공정, 전압, 온도(PVT) 오차를 보상할 수 있다.According to an apparatus and method for generating a quadrature waveform for an on-off modulation method and an apparatus for receiving an on-off modulated signal according to the present invention, it is possible to compensate for process, voltage, and temperature (PVT) errors affecting a quench waveform.

본 발명의 온오프 변조 방식을 위한 퀀치 파형 생성 장치 및 방법과 온오프 변조 신호 수신 장치에 따르면, 전원 전압의 저하에서도 성능을 유지할 수 있으므로 초저전력 솔루션에 적합하다.According to the apparatus and method for generating a quadrature waveform for the on-off modulation method and the apparatus for receiving an on-off modulated signal according to the present invention, performance can be maintained even when the power supply voltage is lowered, which is suitable for an ultra low power solution.

본 발명의 온오프 변조 방식을 위한 퀀치 파형 생성 장치 및 방법과 온오프 변조 신호 수신 장치에 따르면, 보정이 완료된 후에 보정된 바이어스 전류를 유지하고 보정 동작을 종료할 수 있으므로 보상 동작 자체에 따른 소비 전력을 최소화할 수 있다.According to the apparatus and method for generating a quadrature waveform for the on-off modulation method and the apparatus for receiving an on-off modulation signal according to the present invention, since the corrected bias current is maintained after the correction is completed and the correction operation can be terminated, Can be minimized.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치를 가진 온오프 변조 수신 장치를 예시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치가 대략적(coarse) 보정 단계 및 미세(fine) 보정 단계를 통해 임계 전류를 보정하는 절차를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치가 대략적 보정 단계를 수행하는 동안에 발생하는 파형을 예시하는 파형도들이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치의 임계 전류 보정부를 세부적으로 예시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치가 미세 보정 단계를 수행하는 동안에 발생하는 파형을 예시하는 파형도들이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치의 전류 제어 코드 생성부와 바이어스 전류 생성부를 세부적으로 예시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 방법을 예시한 순서도이다.1 is a block diagram illustrating an on-off modulation receiving apparatus having a quench waveform generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a procedure for correcting a threshold current through a coarse correction step and a fine correction step according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a waveform diagram illustrating a waveform that occurs while the apparatus for generating a quark waveform according to an embodiment of the present invention performs a rough correction step. FIG.
4 is a detailed block diagram illustrating a threshold current correcting unit of the apparatus for generating a quench waveform according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a waveform diagram illustrating waveforms generated during the fine correction step of the apparatus for generating a quark waveform according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a detailed block diagram illustrating a current control code generator and a bias current generator in the apparatus for generating a quench waveform according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of generating a quench waveform according to an embodiment of the present invention.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치를 가진 온오프 변조 수신 장치를 예시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an on-off modulation receiving apparatus having a quench waveform generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 온오프 변조 수신 장치(10)는 저잡음 증폭기(11), 전압 제어 발진기(12), 포락선 검출기(13), 가변 이득 증폭기(14), 비교기(15) 및 퀀치 파형 생성 장치(16)를 포함할 수 있다.1, the on-off modulation receiving apparatus 10 includes a low noise amplifier 11, a voltage controlled oscillator 12, an envelope detector 13, a variable gain amplifier 14, a comparator 15, (16).

저잡음 증폭기(11)는 안테나(미도시)에서 수신된 RF 신호(RF_IN)를 증폭하여 전압 제어 발진기(12)에 인가한다. 저잡음 증폭기(11)는 수신된 RF 신호(RF_IN)에 대해 넓은 주파수 대역에서 잡음을 억제하고 신호 성분을 증폭하여 후속하는 전압 제어 발진기(12)에 전달한다.The low noise amplifier 11 amplifies the RF signal RF_IN received from an antenna (not shown) and applies the amplified RF signal RF_IN to the voltage controlled oscillator 12. The low noise amplifier 11 suppresses noise in a wide frequency band with respect to the received RF signal RF_IN and amplifies the signal component and delivers it to the subsequent voltage controlled oscillator 12. [

전압 제어 발진기(12)는 퀀치 파형 생성 장치(16)로부터 제공되는 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류(Q_BIAS)에 의해 구동되고 RF 신호(RF_IN)를 입력받아 발진하여 발진 신호(OSC_OUT)를 출력한다.The voltage controlled oscillator 12 is driven by a bias current Q_BIAS having a quadrature waveform provided from the quench waveform generator 16 and receives an RF signal RF_IN and oscillates to output an oscillation signal OSC_OUT.

이때, 전압 제어 발진기(12)는 바이어스 전류(Q_BIAS)의 크기에 따라 Q 증강 모드(Q-Enhanced mode)로 동작하거나 또는 수퍼리제네러티브 모드(Super-regenerative mode)로 동작할 수 있다. Q 증강 모드는 발진 회로의 Q 값이 극대화되는 상태로서, 주파수 선택도가 매우 높아지므로 안테나에 수신되는 무선 에너지 중에서 특정 주파수를 증폭하고 그 외 대역의 주파수는 억제하므로, 특정 주파수의 무선 신호(RF_IN)을 선택적으로 추출하는 데에 도움이 된다. 반면에 수퍼리제네러티브 모드는 어떤 주파수, 어떤 크기의 입력 신호에서든 발진을 시작하고, 발진의 폭은, 입력 신호의 크기가 작으면 발진에 걸리는 시간이 더 걸릴 뿐, 시간이 지나면 계속 커지며 단지 전압 제어 발진기(12)의 스윙 폭 또는 비선형성에 의해 제한될 뿐이다.At this time, the voltage-controlled oscillator 12 may operate in a Q-enhanced mode or a super-regenerative mode depending on the magnitude of the bias current Q_BIAS. The Q enhancement mode is a state in which the Q value of the oscillation circuit is maximized. Since the frequency selectivity is extremely high, the specific frequency is amplified among the radio energies received by the antenna and the frequency of the other band is suppressed. ), Which can be used to extract the data. On the other hand, the super generative mode starts oscillation at an input signal of any frequency and any size, and the oscillation width increases with time as it takes longer to oscillate when the input signal is small, But is limited only by the swing width or the non-linearity of the oscillator 12.

전압 제어 발진기(12)는 바이어스 전류(Q_BIAS)에 따라, 전압 제어 발진기(12)의 출력 신호가 시간이 지남에 따라 점점 감쇄하는 파형을 가지기도 하지만, 오히려 발진기 내부의 능동 소자에 의해 에너지를 공급받아 출력 신호가 점점 증폭되는 발진 파형을 가지기도 한다. 전자의 출력 신호는 Q 증강 모드에 상응하고, 후자의 출력 신호는 수퍼리제네러티브 모드에 상응한다.Although the voltage-controlled oscillator 12 has a waveform in which the output signal of the voltage-controlled oscillator 12 gradually attenuates with time in accordance with the bias current Q_BIAS, It may also have an oscillating waveform in which the output signal is amplified gradually. The former output signal corresponds to the Q enhancement mode and the latter output signal corresponds to the super-generator mode.

Q 증강 모드일 때의 바이어스 전류(Q_BIAS)는 수퍼리제네러티브 모드일 때의 바이어스 전류(Q_BIAS)보다 낮은데, 그 경계가 되는 값의 바이어스 전류(Q_BIAS)는 임계 전류(Critical Current)라고 할 수 있다.The bias current Q_BIAS in the Q-boost mode is lower than the bias current Q_BIAS in the super-reactive mode, and the bias current Q_BIAS of the boundary value can be referred to as a critical current.

다시 말해 임계 전류보다 낮은 바이어스 전류(Q_BIAS)가 인가되면 전압 제어 발진기(12)는 Q 증강 모드에서 동작하여 발진을 일으키지 않고 높은 주파수 선택도로써 원하는 주파수 대역의 무선 신호(RF_IN)만 통과시키는 일종의 동조기(tuner), 또는 대역 통과 필터(band pass filter)처럼 동작할 수 있다. 이에 따라 온오프 변조 수신 장치(10)는 면적이 큰 아날로그 동조 회로나 정밀한 대역 통과 필터 없이도 높은 SNR과 BER을 제공할 수 있다.In other words, if a bias current (Q_BIAS) lower than the threshold current is applied, the voltage-controlled oscillator 12 operates in the Q-boost mode and generates a radio signal RF_IN of a desired frequency band with high frequency selectivity without causing oscillation. a tuner, or a band pass filter. Accordingly, the on-off modulation receiving apparatus 10 can provide a high SNR and BER even without an analog tuning circuit or a precise band-pass filter having a large area.

그러나 임계 전류보다 높은 바이어스 전류(Q_BIAS)가 인가되면 전압 제어 발진기(12)는 수퍼리제네러티브 모드에서 동작하여 발진을 일으킨다. 만약 이 시점에 전압 제어 발진기(12)에 인가되는 무선 신호(RF_IN)의 크기가 충분히 크다면, 다시 말해 무선 신호(RF_IN)가 심볼 "1"에 상응한다면, 전압 제어 발진기(12)는 짧은 시간 내에 후단에서 심볼 "1"을 판별하기에 충분한 크기로 발진할 수 있다. 반면에, 심볼이 실리지 않은 무선 신호(RF_IN)의 크기는 매우 작으므로 심볼 "0"에 상응하는 무선 신호(RF_IN)가 수퍼리제네러티브 모드로 동작하는 전압 제어 발진기(12)에 인가되면서 발진되더라도 정해진 시간 내에 후단에서 심볼이 "1"로 잘못 판별할 정도로 충분한 크기로는 발진되지는 않는다.However, when the bias current Q_BIAS higher than the threshold current is applied, the voltage-controlled oscillator 12 operates in the super-reactive mode to cause oscillation. If the magnitude of the radio signal RF_IN applied to the voltage controlled oscillator 12 at this point is sufficiently large, in other words if the radio signal RF_IN corresponds to symbol "1 &Quot; 1 "at the subsequent stage in the frequency domain. On the other hand, since the magnitude of the radio signal RF_IN with no symbol is very small, even if the radio signal RF_IN corresponding to the symbol "0 " is applied to the voltage controlled oscillator 12 operating in the superjacent mode, It does not oscillate to a sufficient magnitude enough to erroneously identify the symbol as "1 " at the end in time.

이러한 특징을 이용하여, 검출 주기를 주파수 선택 구간, 발진 구간 및 초기화 구간으로 구성되는 세 구간으로 나누고, 각 구간의 특성에 따라 값이 조절되는 바이어스 전류(Q_BIAS)를 전압 제어 발진기(12)에 공급함으로써, 높은 BER의 온오프 변조 수신 장치를 구현할 수 있다.Using this characteristic, the detection period is divided into three sections including a frequency selection section, an oscillation section, and an initialization section, and a bias current (Q_BIAS) whose value is adjusted according to the characteristic of each section is supplied to the voltage controlled oscillator 12 Thus, a high-BER on-off modulation receiving apparatus can be realized.

첫 번째 구간, 즉 주파수 선택 구간에 바이어스 전류(Q_BIAS)는 임계 전류보다 다소 낮게 인가된다. 다시 말해, 임계 전류보다 낮은 바이어스 전류(Q_BIAS)에 의해서 전압 제어 발진기(12)는 항상 Q 증강 모드로 동작하지만 바이어스 전류(Q_BIAS)가 클수록 Q 값도 크므로, 임계 전류보다 낮으면서 가능한 가장 큰 값으로 바이어스 전류(Q_BIAS)를 설정하는 것이 바람직할 것이다.In the first period, that is, the frequency selection period, the bias current (Q_BIAS) is applied somewhat lower than the threshold current. In other words, the voltage-controlled oscillator 12 always operates in the Q-boost mode by the bias current Q_BIAS lower than the threshold current, but since the Q value is larger as the bias current Q_BIAS is larger, It is desirable to set the bias current Q_BIAS with the bias current Q_BIAS.

만약 아래에서 설명하듯이, 퀀치 파형 생성 장치(16)가 디지털 제어되는 전류원을 포함한다면, 예를 들어 Q 증강 모드에서 바이어스 전류(Q_BIAS)는 퀀치 파형 생성 장치(16)에서 임계 전류보다 1 LSB(least significant bit)만큼 낮은 전류 제어 코드에 의해 임계 전류보다 최소한의 차이만 가지고 더 작게 생성될 수 있다.If the quench waveform generator 16 includes a digitally controlled current source, as described below, for example, in the Q enhancement mode, the bias current Q_BIAS is greater than the threshold current in the quench waveform generator 16 by 1 LSB ( with a minimum difference from the threshold current by a current control code as low as the least significant bit.

이에 따라, 이러한 바이어스 전류(Q_BIAS)에 의해 전압 제어 발진기(12)는 Q 증강 모드로 동작하면서 RF 신호(RF_IN)의 주파수 대역 중 특정 주파수 대역을 첨예하게 선택할 수 있다.Accordingly, the voltage-controlled oscillator 12 can select a specific frequency band of the frequency band of the RF signal RF_IN while operating in the Q-enhancement mode by the bias current Q_BIAS.

두 번째 구간, 즉 발진 구간에 바이어스 전류(Q_BIAS)는 임계 전류보다 높으면서 점점 커지도록 인가된다. 전압 제어 발진기(12)는 수퍼리제네러티브 모드로 동작하면서 발진하기 시작한다. 만약 RF 신호(RF_IN)에 심볼 "1"이 실려 있다면, 주파수 선택 구간 동안 동조된 RF 신호(RF_IN)의 크기가 클 것이고, 전압 제어 발진기(12)의 발진 신호(OSC_OUT)는 발진 구간이 끝나기 전에 심볼 "1"을 판정할 수 있을 정도로 충분히 발진할 것이지만, 그러지 않으면 불충분하게 발진할 것이다. In the second period, that is, the oscillation period, the bias current (Q_BIAS) is applied so that it becomes higher and higher than the threshold current. The voltage-controlled oscillator 12 starts oscillating while operating in the super-reactive mode. If the symbol "1" is placed in the RF signal RF_IN, the magnitude of the RF signal RF_IN tuned during the frequency selection period will be large and the oscillation signal OSC_OUT of the voltage controlled oscillator 12, Will oscillate sufficiently to be able to determine symbol "1 ", but will otherwise oscillate insufficiently.

세 번째 구간, 즉 초기화 구간에서 바이어스 전류(Q_BIAS)는 최소 크기로 초기화되어 인가된다. 이 구간에 전압 제어 발진기(12)의 발진은 소멸한다.In the third period, that is, the initialization period, the bias current (Q_BIAS) is initialized and applied to the minimum magnitude. In this interval, the oscillation of the voltage-controlled oscillator 12 disappears.

이에 따라, 바이어스 전류(Q_BIAS)는 초반에는 임계 전류보다 약간 낮은 값이었다가, 중반부터 임계 전류보다 높아져서 점점 커지고, 마지막에 초기화되는 파형의 퀀치 파형을 가지게 된다.Accordingly, the bias current Q_BIAS is slightly lower than the threshold current in the early stage, becomes higher than the critical current from the middle stage, becomes larger, and finally has the quan- tity waveform of the waveform to be initialized.

포락선 검출기(13)는 발진 신호(OSC_OUT)의 포락선(ENV)을 검출하고, 가변 이득 증폭기(14)는 포락선(ENV)을 증폭한다. 가변 이득 증폭기(14)는 필요에 따라 선택적으로 포함될 수 있다.The envelope detector 13 detects the envelope ENV of the oscillation signal OSC_OUT and the variable gain amplifier 14 amplifies the envelope ENV. The variable gain amplifier 14 may optionally be included as needed.

비교기(15)는 포락선(ENV)을 소정의 판정 기준 전압(D_REF)에 비교하여 복조 심볼을 생성한다. The comparator 15 compares the envelope line ENV with a predetermined determination reference voltage D_REF to generate a demodulation symbol.

예를 들어 비교기(14)는 포락선(ENV)의 피크 전압이 판정 기준 전압(D_REF)보다 크면 RF 신호(RF_IN)에 탑재된 심볼을 예를 들어 비트 1로 판정하고 그렇지 않으면 비트 0으로 판정할 수 있다. For example, the comparator 14 may determine that the symbol embedded in the RF signal RF_IN is, for example, bit 1 if the peak voltage of the envelope ENV is greater than the determination reference voltage D_REF, have.

퀀치 파형 생성 장치(16)는 소정의 훈련 심볼 시퀀스(training symbol sequence)에 의해 생성되는 포락선의 상대적으로 큰 피크 크기와 상대적으로 작은 피크 크기에 기초하여 임계 전류의 크기를 보정하고, 보정된 임계 전류의 크기에 기초한 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류(Q_BIAS)를 생성하여 전압 제어 발진기(12)에 공급한다.The quench waveform generator 16 corrects the magnitude of the threshold current based on the relatively large peak magnitude and the relatively small peak magnitude of the envelope generated by the predetermined training symbol sequence, Generates a bias current (Q_BIAS) having a quench waveform based on the magnitude of the bias current (Q_BIAS) and supplies it to the voltage controlled oscillator (12).

구체적으로, 퀀치 파형 생성 장치(16)는, 주파수 선택 구간, 발진 구간 및 초기화 구간으로 구성되는 소정의 검출 주기마다, 주파수 선택 구간에서는 임계 전류보다 낮고, 발진 구간에서는 임계 전류보다 높으며, 초기화 구간에서 최소화되는 퀀치 파형의 바이어스 전류(Q_BIAS)를 생성할 수 있다.Specifically, the quench waveform generating device 16 generates a quench waveform that is lower than the threshold current in the frequency selection period, higher than the threshold current in the oscillation period, and is higher than the threshold current in the initialization period The bias current (Q_BIAS) of the quench waveform to be minimized can be generated.

이때, 실시예에 따라, 발진 구간에서 바이어스 전류(Q_BIAS)는 시간이 지남에 따라 점점 증가하는 파형을 가질 수 있다.At this time, according to the embodiment, the bias current (Q_BIAS) in the oscillation period may have a gradually increasing waveform over time.

실시예에 따라, 바이어스 전류(Q_BIAS)의 퀀치 파형은, 검출 주기 내에 주파수 선택 구간이 없고, 발진 구간과 초기화 구간만 있는, 톱니파 또는 구형파와 유사한 퀀치 파형일 수 있다. 다만 이 경우에, 온오프 변조 수신 장치(10)는 발진기(12)의 앞단에 주파수 선택을 위해 필요한 동조기 또는 대역 통과 필터를 더 포함할 필요가 있다.According to the embodiment, the quadrature waveform of the bias current Q_BIAS may be a sawtooth wave or a quadrature wave like quadrature wave having no oscillation section and initialization section within the detection period. In this case, however, the on-off modulation receiving apparatus 10 needs to further include a tuner or a band-pass filter necessary for frequency selection at the front end of the oscillator 12. [

이러한 퀀치 파형을 생성하는 데에 있어서, 임계 전류를 정확히 결정하는 것이 중요하다. 하지만 현실적으로 제조 공정, 동작 온도 및 구동 전압의 오차, 즉 PVT 오차에 따라, 임계 전류보다 낮은 레벨의 바이어스 전류(Q_BIAS)가 생성되어야 하는 주파수 선택 구간 동안에, 설계된 임계 전류보다 오히려 더 높은 바이어스 전류(Q_BIAS)가 생성되어 전압 제어 발진기(12)에 공급될 수 있다. 이러한 경우에, 전압 제어 발진기(12)는 주파수 선택 구간에 Q 증강 모드로 동작하지 않고 수퍼리제네러티브 모드로 동작하게 된다. 따라서 전압 제어 발진기(12)는 심볼이 "0"인 낮은 RF 신호(RF_IN)에서도 검출 주기 초기부터 발진하므로, 비교기(15)에서 심볼이 판정되는 시점에 발진 신호(OSC_OUT)는 심볼 "1"로 판정될 정도로 발진될 수 있다. 이렇게 되면, 수신된 데이터의 오류율이 크게 증가하여 통신 시스템의 성능이 크게 저하될 수 있다.In generating such a quench waveform, it is important to accurately determine the threshold current. However, in reality, during a frequency selection period in which a bias current (Q_BIAS) at a level lower than the threshold current is to be generated in accordance with the manufacturing process, the operating temperature and the error in the driving voltage, that is, the PVT error, a bias current (Q_BIAS Can be generated and supplied to the voltage-controlled oscillator 12. In this case, the voltage-controlled oscillator 12 operates in the supervisory mode without operating in the Q enhancement mode in the frequency selection period. Therefore, the voltage controlled oscillator 12 oscillates from the beginning of the detection cycle even in the case of a low RF signal RF_IN having a symbol of "0", so that the oscillation signal OSC_OUT becomes a symbol "1" It can be oscillated to such a degree that it can be judged. In this case, the error rate of the received data greatly increases, and the performance of the communication system may be significantly degraded.

반대로 만약 임계 전류보다 높고 또한 점점 높아지는 레벨의 바이어스 전류(Q_BIAS)가 생성되어야 하는 발진 구간 동안에, 설계된 파형보다 낮은 바이어스 전류(Q_BIAS)가 생성되어 전압 제어 발진기(12)에 공급될 수 있다. 이러한 경우에, 전압 제어 발진기(12)는 발진 구간에 수퍼리제네러티브 모드로 동작하지 못하거나 또는 수퍼리제네러티브 모드로 동작하게 되더라도 발진이 지연될 것이다. 따라서 전압 제어 발진기(12)는 심볼이 "1"인 높은 RF 신호(RF_IN)에서도 느리게 발진하므로, 비교기(15)에서 심볼이 판정되는 시점에 발진 신호(OSC_OUT)는 심볼 "0"로 판정될 정도로 발진이 지연될 수 있다. 이 또한, 수신된 데이터의 오류율이 크게 증가하여 통신 시스템의 성능이 크게 저하될 수 있다.Conversely, a bias current (Q_BIAS) lower than the designed waveform can be generated and supplied to the voltage-controlled oscillator 12 during an oscillation period during which a bias current (Q_BIAS) at a level higher than the threshold current and higher is required to be generated. In this case, the voltage-controlled oscillator 12 will not oscillate in the super-generator mode in the oscillation period, or oscillation will be delayed even if it operates in the super-resonant mode. Therefore, since the voltage-controlled oscillator 12 oscillates slowly even with a high RF signal RF_IN having a symbol of "1", the oscillation signal OSC_OUT is determined to be a symbol "0" at the time when the symbol is judged by the comparator 15 The oscillation may be delayed. In addition, the error rate of the received data greatly increases, and the performance of the communication system may be significantly degraded.

이에 따라 임계 전류를 보정하는 절차를 예시하기 위해 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치가 대략적(coarse) 보정 단계 및 미세(fine) 보정 단계를 통해 임계 전류를 보정하는 절차를 예시한 도면이다.2 is a block diagram illustrating a quadrature waveform generation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a quadrature waveform generation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes a coarse correction step and a fine correction step, Fig. 8 is a diagram illustrating a procedure for correcting a current.

도 2에서, 퀀치 파형 생성 장치(16)는 소정의 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 상대적으로 큰 제1 피크 크기(PEAK_L)와 상대적으로 작은 제2 피크 크기(PEAK_S)에 기초하여 2 단계로 임계 전류의 크기를 보정하고, 보정된 임계 전류에 기초하여 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류(Q_BIAS)를 생성할 수 있다.2, the quench waveform generator 16 is configured to generate a quench waveform based on a relatively large first peak size PEAK_L of an envelope ENV generated by a predetermined training symbol sequence and a second peak size PEAK_S relatively small The magnitude of the threshold current can be corrected in two steps, and the bias current (Q_BIAS) having the quadrature waveform can be generated based on the corrected critical current.

퀀치 파형 생성 장치(16)는 먼저 대략적 보정 단계에서 목표 임계 전류 레벨에 근접한 대략적 임계 전류 레벨을 결정한 다음, 미세 보정 단계에서 대략적 임계 전류 레벨과 이웃하는 후보 임계 전류 레벨 사이에서 미세 임계 전류 레벨을 결정하고, 대략적 임계 전류 레벨과 미세 임계 전류 레벨을 결합하여 보정된 임계 전류를 결정할 수 있다.The quench waveform generator 16 first determines a coarse critical current level close to the target critical current level in the rough correction step and then determines the fine critical current level between the coarse critical current level and the adjacent candidate critical current level in the fine correction step And combine the coarse critical current level and the fine critical current level to determine the corrected critical current.

구체적으로 대략적 보정 단계를 예시하기 위해 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치가 대략적 보정 단계를 수행하는 동안에 발생하는 파형들을 예시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating waveforms that occur while the apparatus for generating a quadrature waveform according to an embodiment of the present invention performs a rough correction step.

도 3에서, 퀀치 파형 생성 장치(16)는 서로 다른 심볼들로 구성된, 예를 들어 심볼 "1"과 심볼 "0"이 번갈아 나타나는, 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 상대적으로 큰 피크 크기(PEAK_L)와 상대적으로 작은 피크 크기(PEAK_S)에 기초하여 임계 전류의 크기를 대략적 보정할 수 있다.3, the quench waveform generator 16 is configured to generate a quadrature-phase waveform of an envelope ENV generated by a first training symbol sequence, which is composed of different symbols, for example symbol "1 & The magnitude of the threshold current can be roughly corrected based on the large peak size PEAK_L and the relatively small peak size PEAK_S.

좀더 구체적으로, 퀀치 파형 생성 장치(16)는 서로 다른 심볼들로 구성된 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 상대적으로 큰 피크 크기(PEAK_L)와 상대적으로 작은 피크 크기(PEAK_S)의 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)의 차이를 최소화하는 대략적 임계 전류를 결정할 수 있다.More specifically, the quench waveform generator 16 generates a quadrature signal having a relatively large peak magnitude PEAK_L of an envelope ENV generated by a first training symbol sequence composed of different symbols and a relatively small peak magnitude PEAK_S It is possible to determine a coarse critical current that minimizes the difference between the peak average PEAK_AVE and the first reference voltage REF1.

여기서, 퀀치 파형 생성 장치(16)는 예를 들어 이진 트리 탐색(binary tree search), SAR 탐색(successive approximation register search), 선형 탐색(linear search), 제로 검출(zero detection)과 같은 소정의 제1 탐색 알고리즘에 따라, 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)의 차이가 최소화할 때까지, 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)의 비교 결과(CMP)에 기초하여 복수의 제1 후보 임계 전류 레벨들 중에서 제1 후보 임계 전류 레벨을 반복적으로 선택한다. 만약 비교 결과를 최소화하는 제1 후보 임계 전류 레벨이 결정되면, 이렇게 결정된 제1 후보 임계 전류 레벨을 대략적 임계 전류로 결정할 수 있다. Here, the quan- tity waveform generator 16 may be configured to generate a quasi- waveform waveform for a given first (first) search, such as a binary tree search, a successive approximation register search, a linear search, Based on the comparison result CMP between the peak average PEAK_AVE and the first reference voltage REF1 until the difference between the peak average PEAK_AVE and the first reference voltage REF1 is minimized, And repeatedly selects a first candidate threshold current level from the first candidate threshold current levels. If the first candidate threshold current level that minimizes the comparison result is determined, the first candidate threshold current level thus determined can be determined as the approximate threshold current.

대략적 보정 중에 매번 결정되는 제1 후보 임계 전류 레벨에 기초하여, 퀀치 파형 생성 장치(16)는 바이어스 전류(Q_BIAS)의 파형이 소정의 퀀치 파형이 되도록 n 비트의 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])를 시간에 따라 조정하고, 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])에 따라 바이어스 전류(Q_BIAS)를 생성하여 전압 제어 발진기(12)에 인가할 수 있다.Based on the first candidate threshold current level determined each time during the coarse correction, the quench waveform generator 16 generates a first current control code V_COARSE [n (n)) of n bits so that the waveform of the bias current Q_BIAS becomes a predetermined quan- : 0]) according to a time and generate a bias current Q_BIAS according to the first current control code V_COARSE [n: 0] and apply it to the voltage-controlled oscillator 12.

대략적 보정 중에 바이어스 전류(Q_BIAS)는 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])에 의해 제어되는 제1 전류원으로부터 생성될 수 있다.During coarse correction, the bias current Q_BIAS may be generated from a first current source controlled by a first current control code V_COARSE [n: 0].

임계 전류의 대략적 보정이 완료되면, 대략적 보정 완료 신호(COARSE_LOCK)가 활성화된다.When the approximate correction of the threshold current is completed, the rough correction completion signal COARSE_LOCK is activated.

나아가, 퀀치 파형 생성 장치(16)는, 대략적 보정이 완료된 후에, 심볼 "0"으로 구성된 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 피크 크기(PEAK_L)에 기초하여 임계 전류의 크기를 미세 보정할 수 있다.Further, the quench waveform generator 16 calculates the magnitude of the threshold current based on the peak size (PEAK_L) of the envelope (ENV) generated by the second training symbol sequence composed of the symbol "0 " Fine correction can be performed.

구체적으로 미세 보정 단계를 예시하기 위해 도 4를 참조하면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치가 미세 보정 단계를 수행하는 동안에 발생하는 예시하는 파형도들이다.More specifically, referring to FIG. 4 for illustrating a fine correction step, FIG. 4 is a waveform diagram illustrating an example of a quench waveform generation apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

좀더 구체적으로, 퀀치 파형 생성 장치(16)는, 대략적 보정이 완료된 후에, 심볼 "0"으로 구성된 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 피크 크기(PEAK_L)와 제2 기준 전압(REF2) 또는 접지 전압 레벨의 차이를 최소화하는 미세 임계 전류를 결정할 수 있다.More specifically, the quan- tity waveform generator 16 calculates the peak magnitude PEAK_L of the envelope (ENV) generated by the second training symbol sequence composed of the symbol "0" REF2) or a microcritical current that minimizes the difference in ground voltage level.

예를 들어, 임계 전류는 심볼 "0"일 때에 전압 제어 발진기(12)를 발진시키지 않는 최대의 크기로 결정되는 것이 바람직하기 때문에, 심볼 "0"의 입력이 있을 때에 검출되던 발진이 점점 줄어들다가 0이 되는, 즉 제로크로싱(zero-crossing)하는 지점을 찾아 임계 전류를 결정할 수 있다.For example, since the threshold current is preferably determined to be the maximum magnitude that does not oscillate the voltage-controlled oscillator 12 when the symbol is "0 ", the oscillation that is detected when the symbol" 0 & 0, that is, the zero-crossing point, to determine the threshold current.

반대로, 실시예에 따라서는, 심볼 "0"의 입력에서 발진이 검출되지 않고 피크 크기(PEAK_L)가 0이었다가 처음으로 발진이 검출되어 피크 크기(PEAK_L)가 0보다 큰 값이 될 때를 찾는 방식으로 제로크로싱하는 지점을 찾을 수도 있다.Conversely, depending on the embodiment, when the oscillation is not detected at the input of the symbol "0 ", the peak magnitude PEAK_L is 0 but the oscillation is detected for the first time and the peak magnitude PEAK_L becomes larger than 0 You can also find the zero crossing point.

퀀치 파형 생성 장치(16)는 예를 들어 선형 탐색과 같은 소정의 제2 탐색 알고리즘에 따라, 피크 크기(PEAK_L)와 제2 기준 전압(REF2)의 차이가 최소화할 때까지 피크 크기(PEAK_L)와 제2 기준 전압(REF2)의 비교 결과(CMP)에 기초하여 제2 후보 임계 전류 레벨을 반복적으로 결정한다. 만약 제2 후보 임계 전류 레벨이 결정되면, 이렇게 결정된 제2 후보 임계 전류 레벨을 미세 임계 전류로 결정할 수 있다. 미세 임계 전류도 결정되면 보정 종료 신호(EOC, End of Calibration)가 생성될 수 있다.The quench waveform generator 16 generates the peak waveform PEAK_L and the peak waveform PEAK_L until the difference between the peak size PEAK_L and the second reference voltage REF2 is minimized according to a predetermined second search algorithm, And repeatedly determines the second candidate threshold current level based on the comparison result CMP of the second reference voltage REF2. If the second candidate threshold current level is determined, the second candidate threshold current level thus determined can be determined as the microcritical current. Once the microcritical current is also determined, an End of Calibration (EOC) can be generated.

대략적 보정에 의해 고정된 대략적 임계 전류 레벨과 미세 보정 중에 매번 결정되는 제2 후보 임계 전류 레벨에 기초하여, 퀀치 파형 생성 장치(16)는 바이어스 전류(Q_BIAS)의 파형이 소정의 퀀치 파형이 되도록 n 비트의 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0]) 및 m 비트의 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])를 시간에 따라 조정하고, 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0]) 및 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])에 따라 바이어스 전류(Q_BIAS)를 생성하여 전압 제어 발진기(12)에 인가할 수 있다.On the basis of the coarse critical current level fixed by coarse correction and the second candidate critical current level determined each time during fine correction, the quan- tity waveform generating device 16 generates a quan- tity waveform having a waveform of bias current (Q_BIAS) The first current control code V_COARSE [n: 0] and the m-bit second current control code V_FINE [m: 0] ) And the second current control code V_FINE [m: 0], and applies the generated bias current Q_BIAS to the voltage controlled oscillator 12.

미세 보정 중에, 그리고 미세 보정이 완료된 후에, 바이어스 전류(Q_BIAS)는 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])에 의해 제어되는 제1 전류원과 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])에 의해 제어되는 제2 전류원으로부터 각각 생성된 전류들이 합산되어 생성될 수 있다.During fine calibration and after fine calibration is completed, the bias current Q_BIAS is determined by a first current source and a second current control code V_FINE [m: 0] controlled by a first current control code V_COARSE [n: ) Can be generated by summing the currents generated from the second current sources.

임계 전류의 미세 보정이 완료되면, 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])뿐 아니라 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])도 고정될 수 있다.When the fine correction of the threshold current is completed, the second current control code V_FINE [m: 0] as well as the first current control code V_COARSE [n: 0] may be fixed.

다시 도 1로 돌아가서, 퀀치 파형 생성 장치(16)는 제1 피크 검출부(161), 제2 피크 검출부(162), 피크 비교부(163), 임계 전류 보정부(164), 전류 제어 코드 생성부(165) 및 바이어스 전류 생성부(166)를 포함할 수 있다.1, the quench waveform generator 16 includes a first peak detector 161, a second peak detector 162, a peak comparator 163, a critical current corrector 164, A bias current generation unit 165, and a bias current generation unit 166.

제1 피크 검출부(161)는 제1 훈련 심볼 시퀀스 또는 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 상대적으로 큰 피크 크기(PEAK_L)를 검출한다.The first peak detector 161 detects a relatively large peak size PEAK_L of the envelope ENV generated by the first training symbol sequence or the second training symbol sequence.

제2 피크 검출부(162)는 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 상대적으로 작은 피크 크기(PEAK_S)를 검출한다. 제2 피크 검출부(162)는 대략적 보정 완료 신호(COARSE_LOCK)가 활성화됨에 따라 비활성화될 수 있다.The second peak detector 162 detects a relatively small peak size (PEAK_S) of the envelope (ENV) generated by the first training symbol sequence. The second peak detecting unit 162 may be deactivated as the rough correction completion signal COARSE_LOCK is activated.

피크 비교부(163)는 대략적 보정 완료 신호(COARSE_LOCK)가 활성화되기 전까지는 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 상대적으로 큰 피크 크기(PEAK_L)와 상대적으로 작은 피크 크기(PEAK_S)의 피크 평균(PEAK_AVE)을 제1 기준 전압(REF1)에 비교하고, 대략적 보정 완료 신호(COARSE_LOCK)가 활성화된 후에는 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 피크 크기(PEAK_L)를 제2 기준 전압(REF2)에 비교하며, 비교 결과(CMP)를 임계 전류 보정부(164)에 전달한다.The peak comparing unit 163 compares the relatively large peak size PEAK_L of the envelope ENV generated by the first training symbol sequence with a relatively small peak size PEAK_S until the coarse correction completion signal COARSE_LOCK is activated, (PEAK_AVE) of the envelope line (ENV) generated by the second training symbol sequence after the rough correction completion signal (COARSE_LOCK) is activated is compared with the first reference voltage REF1 To the second reference voltage REF2, and transfers the comparison result CMP to the threshold current correcting unit 164.

임계 전류 보정부(164)는 비교 결과(CMP)에 기초하여 제1 탐색 알고리즘에 따라 대략적 임계 전류를 결정하고, 대략적 보정이 완료된 후에 입력되는 비교 결과(CMP)에 기초하여 제2 탐색 알고리즘에 따라 미세 임계 전류를 결정하며, 대략적 임계 전류와 미세 임계 전류에 따라 보정된 임계 전류를 결정할 수 있다.The threshold current correcting section 164 determines the approximate threshold current according to the first search algorithm based on the comparison result CMP and calculates the threshold current according to the second search algorithm based on the comparison result CMP inputted after the approximate correction is completed Determine the fine critical current, and determine the corrected critical current according to the coarse critical current and the fine critical current.

구체적으로, 임계 전류 보정부(164)는 비교 결과(CMP)에 기초하여, 제1 탐색 알고리즘에 따라, 복수의 제1 후보 임계 전류 레벨들 중에서 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)의 차이를 최소화하는 제1 후보 임계 전류 레벨을 대략적 임계 전류로 결정하고, 대략적 보정이 완료된 후에, 비교 결과(CMP)에 기초하여, 제2 탐색 알고리즘에 따라, 복수의 제2 후보 임계 전류 레벨들 중에서 피크 크기(PEAK_L)와 제2 기준 전압(REF2)의 차이를 최소화하는 제2 후보 임계 전류 레벨을 미세 임계 전류로 결정하며, 대략적 임계 전류와 미세 임계 전류에 따라 보정된 임계 전류를 결정할 수 있다.Specifically, the threshold current correcting section 164 selects, based on the comparison result CMP, a peak average PEAK_AVE and a first reference voltage REF1 among a plurality of first candidate threshold current levels according to a first search algorithm, The first candidate threshold current level is determined as a coarse critical current and the second candidate threshold current level is determined according to a second search algorithm based on the comparison result CMP after the coarse correction is completed, The second candidate threshold current level that minimizes the difference between the peak magnitude PEAK_L and the second reference voltage REF2 may be determined as a fine critical current and the corrected critical current may be determined based on the approximate critical current and the fine critical current .

제1 탐색 알고리즘은 이진 트리 탐색, SAR 탐색, 선형 탐색, 제로크로싱 검출 중 어느 하나일 수 있고, 또한 제2 탐색 알고리즘도 이진 트리 탐색, SAR 탐색, 선형 탐색, 제로크로싱 검출 중 어느 하나일 수 있다.The first search algorithm may be any one of a binary tree search, a SAR search, a linear search, and a zero crossing detection, and the second search algorithm may be any one of a binary tree search, SAR search, linear search, and zero crossing detection .

임계 전류 보정부(164)의 동작을 좀더 구체적으로 설명하기 위해 도 5를 참조하면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치의 임계 전류 보정부를 세부적으로 예시한 블록도이다.FIG. 5 is a detailed block diagram illustrating a threshold current correcting unit of the apparatus for generating a quan- tity waveform according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the operation of the threshold current correcting unit 164 will be described in more detail.

도 5에서, 임계 전류 보정부(164)는 보정 제어부(1641), 대략적 보정부(1642) 및 미세 보정부(1643)를 포함할 수 있다.5, the critical current correction section 164 may include a correction control section 1641, a rough correction section 1642, and a fine correction section 1643. [

보정 제어부(1641)는 제1 훈련 심볼 시퀀스가 인가되는 동안 대략적 보정 완료 신호(COARSE_LOCK)를 비활성화하고 비교 결과(CMP)를 대략적 보정부(1642)에 인가한다.The correction control unit 1641 deactivates the coarse correction completion signal COARSE_LOCK while applying the first training symbol sequence and applies the comparison result CMP to the rough correction unit 1642. [

대략적 보정부(1642)는 소정의 제1 탐색 알고리즘에 따라, 복수의 제1 후보 임계 전류 레벨들 중에서 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)의 차이가 최소화될 때까지 제1 후보 임계 전류 레벨을 반복적으로 선택한다. 만약 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)의 차이를 최소화하는 제1 후보 임계 전류 레벨이 결정되면, 대략적 보정부(1642)는 결정된 제1 후보 임계 전류 레벨을 대략적 임계 전류로 결정할 수 있다.The coarse correction unit 1642 compares the first candidate threshold current level with the first candidate threshold current level until the difference between the peak average PEAK_AVE and the first reference voltage REF1 is minimized in accordance with a predetermined first search algorithm. Repeatedly select the current level. If the first candidate threshold current level that minimizes the difference between the peak average PEAK_AVE and the first reference voltage REF1 is determined, the rough correction unit 1642 can determine the determined first candidate threshold current level as the approximate threshold current have.

이에 따라 보정 제어부(1641)는 대략적 보정 완료 신호(COARSE_LOCK)를 활성화시키고 비교 결과(CMP)를 미세 보정부(1643)에 인가한다.The correction control unit 1641 activates the rough correction completion signal COARSE_LOCK and applies the comparison result CMP to the fine correction unit 1643. [

실시예에 따라, 보정 제어부(1641)는 대략적 보정 완료 신호(COARSE_LOCK)를 외부로, 특히 훈련 심볼 시퀀스를 송출하는 통신 상대방인 다른 온오프 변조 송신 장치로 전달할 수 있다.According to the embodiment, the correction control section 1641 can deliver the rough correction completion signal COARSE_LOCK to the outside, especially to other on-off modulation transmission apparatuses which are the communication counterparts that transmit the training symbol sequence.

이때, 탐색 알고리즘에 따라, 대략적 보정은 후보 임계 전류 레벨들의 개수에 따라 정해진 사이클 내에 반드시 종료될 수 있다. 예를 들어, 후보 임계 전류 레벨들의 개수가 8 개라면, 3 회 이내의 탐색에 의해 수렴하는 후보 임계 전류 레벨이 도출된다. 따라서, 제1 훈련 심볼 시퀀스도 3 회분의 탐색 사이클에 맞춰 지정될 수 있다.At this time, according to the search algorithm, the coarse correction may necessarily be completed within a predetermined cycle according to the number of candidate threshold current levels. For example, if the number of candidate critical current levels is eight, a candidate threshold current level that is converged by less than three searches is derived. Therefore, the first training symbol sequence can also be specified in accordance with the three search cycles.

이에 따라 실시예에 따라, 훈련 심볼 시퀀스를 송출하는 통신 상대방인 온오프 변조 송신 장치가 스스로 소정의 탐색 사이클에 맞춰 제1 훈련 심볼 시퀀스를 종료하고 제2 훈련 심볼 시퀀스를 온오프 변조 수신 장치(10)에 송출할 수 있다.Thus, according to the embodiment, the on-off modulation transmitting apparatus, which is the other party of communication for transmitting the training symbol sequence, ends the first training symbol sequence by itself for a predetermined search cycle and transmits the second training symbol sequence to the on- ).

한편, 미세 보정부(1643)는 선형 탐색과 같은 소정의 제2 탐색 알고리즘에 따라, 피크 크기(PEAK_L)와 제2 기준 전압(REF2)의 차이가 최소화할 때까지 피크 크기(PEAK_L)와 제2 기준 전압(REF2)의 비교 결과(CMP)에 기초하여 제2 후보 임계 전류 레벨을 반복적으로 결정한다. 만약 제2 후보 임계 전류 레벨이 결정되면, 이렇게 결정된 제2 후보 임계 전류 레벨을 미세 임계 전류로 결정할 수 있다.On the other hand, the fine corrector 1643 corrects the peak size PEAK_L and the second peak voltage REF2 until the difference between the peak magnitude PEAK_L and the second reference voltage REF2 is minimized according to a predetermined second search algorithm such as linear search, And repeatedly determines the second candidate threshold current level based on the comparison result CMP of the reference voltage REF2. If the second candidate threshold current level is determined, the second candidate threshold current level thus determined can be determined as the microcritical current.

보정 제어부(1641)는 미세 보정도 완료되면, 보정 종료 신호(EOC)를 생성할 수 있다.When the fine correction is also completed, the correction control unit 1641 can generate the correction end signal EOC.

전류 제어 코드 생성부(165) 및 바이어스 전류 생성부(166)를 설명하기 위해 도 6을 참조하면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 장치의 전류 제어 코드 생성부와 바이어스 전류 생성부를 세부적으로 예시한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating a configuration of a current control code generation unit and a bias current generation unit of the apparatus for generating a quench waveform according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 8 is a block diagram illustrating the generation unit in detail.

도 6에서, 보정 중에, 전류 제어 코드 생성부(165)는 대략적 보정부(1642)에서 결정되는 제1 후보 임계 전류 레벨 및 미세 보정부(1643)에서 결정되는 제2 후보 임계 전류 레벨에 기초하여, 바이어스 전류(Q_BIAS)의 파형이 소정의 퀀치 파형이 되도록 n 비트의 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])와 m 비트의 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])를 시간에 따라 조정하여 생성한다.6, during the correction, the current control code generation section 165 generates a current control code based on the first candidate threshold current level determined in the rough correction section 1642 and the second candidate threshold current level determined in the fine correction section 1643 (N: 0) of m bits and the second current control code V_FINE [m: 0] of m bits so that the waveform of the bias current Q_BIAS becomes a predetermined quadrature waveform, As shown in FIG.

바이어스 전류 생성부(166)는 n 비트의 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])와 m 비트의 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])에 따라 바이어스 전류(Q_BIAS)를 생성하여 전압 제어 발진기(12)에 인가할 수 있다.The bias current generating section 166 generates the bias current Q_BIAS according to the n-bit first current control code V_COARSE [n: 0] and the m-bit second current control code V_FINE [m: 0] And can be applied to the voltage-controlled oscillator 12.

특히 n 비트의 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])는 이진 가중 코드(binary weighted code)이고, m 비트의 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])는 온도계 코드(thermometer code)일 수 있다.In particular, the first current control code V_COARSE [n: 0] of n bits is a binary weighted code and the second current control code V_FINE [m: 0] of m bits is a thermometer code ).

또한 바이어스 전류 생성부(166)는 n 비트의 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])의 각각의 비트에 의해 제어되는 n 개의 이진 가중 전류원들로 구성된 제1 전류원(1661)과 m 비트의 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])의 각각의 비트에 의해 제어되는 m 개의 동일 전류원들로 구성된 제2 전류원(1662)을 포함할 수 있고, 제1 전류원(1661)이 n 비트의 제1 전류 제어 코드(V_COARSE[n:0])에 의해 생성하는 전류와 제2 전류원(1662)이 m 비트의 제2 전류 제어 코드(V_FINE[m:0])에 의해 생성하는 전류를 합산한 바이어스 전류(Q_BIAS)를 전압 제어 발진기(12)에 인가할 수 있다.The bias current generator 166 also includes a first current source 1661 composed of n binary weighted current sources controlled by respective bits of an n-bit first current control code V_COARSE [n: 0] And a second current source 1662 comprised of m identical current sources controlled by respective bits of a second current control code V_FINE [m: 0] of the first current source 1661, The current generated by the first current control code V_COARSE [n: 0] of the second current source 1662 and the current generated by the second current source 1662 by the second current control code V_FINE [m: 0] A bias current (Q_BIAS) can be applied to the voltage-controlled oscillator (12).

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 퀀치 파형 생성 방법을 예시한 순서도이다.7 is a flowchart illustrating a method of generating a quench waveform according to an embodiment of the present invention.

도 7에서, 바이어스 전류(Q_BIAS)의 크기에 따라 Q 증강 모드로 동작하거나 또는 수퍼리제네러티브 모드로 동작하는 전압 제어 발진기를 포함하는 온-오프 변조 수신 장치에서 퀀치 파형을 가진 바이어스 전류를 위한 퀀치 파형 생성 방법은, 먼저 단계(S71)에서, 서로 다른 심볼들로 구성된 제1 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 상대적으로 큰 피크 크기(PEAK_L)와 상대적으로 작은 피크 크기(PEAK_S)의 피크 평균(PEAK_AVE)을 검출한다.7, in an on-off modulation receiving apparatus including a voltage controlled oscillator operating in a Q enhancement mode or operating in a superjacent mode according to the magnitude of a bias current Q_BIAS, a quan- tity waveform for a bias current having a quench waveform The generation method is such that in step S71 a peak of a relatively large peak size (PEAK_L) and a relatively small peak size (PEAK_S) of an envelope (ENV) generated by a first training symbol sequence composed of different symbols And detects an average (PEAK_AVE).

단계(S722)에서, 검출된 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)을 비교한 비교 결과(CMP)에 기초하여, 제1 탐색 알고리즘에 따라, 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)의 차이가 최소화할 때까지, 복수의 제1 후보 임계 전류 레벨들 중에서 제1 후보 임계 전류 레벨을 반복적으로 선택한다.In step S722, based on the comparison result CMP obtained by comparing the detected peak average PEAK_AVE with the first reference voltage REF1, the peak average PEAK_AVE and the first reference voltage REF2 are calculated according to the first search algorithm, The first candidate threshold current level is repeatedly selected from the plurality of first candidate threshold current levels until the difference between the first candidate threshold current levels REF1 and REF1 is minimized.

제1 탐색 알고리즘은 이진 트리 탐색, SAR 탐색, 선형 탐색, 제로 크로싱 검출 중 어느 하나일 수 있다.The first search algorithm may be any one of a binary tree search, SAR search, linear search, and zero crossing detection.

단계(S73)에서, 만약 피크 평균(PEAK_AVE)과 제1 기준 전압(REF1)의 차이를 최소화하는 제1 후보 임계 전류 레벨이 결정되면, 결정된 제1 후보 임계 전류 레벨을 대략적 임계 전류로 결정한다.In step S73, if the first candidate threshold current level that minimizes the difference between the peak average PEAK_AVE and the first reference voltage REF1 is determined, the determined first candidate threshold current level is determined as the approximate threshold current.

대략적 보정이 완료된 후에, 단계(S74)에서, 심볼 "0"으로 구성된 제2 훈련 심볼 시퀀스에 의해 생성되는 포락선(ENV)의 피크 크기(PEAK_L)를 검출한다.After the approximate correction is completed, in step S74, the peak size PEAK_L of the envelope ENV generated by the second training symbol sequence composed of the symbol "0 " is detected.

단계(S75)에서, 검출된 피크 크기(PEAK_L)와 제2 기준 전압(REF2) 또는 접지 전압 레벨을 비교한 비교 결과(CMP)에 기초하여, 제2 탐색 알고리즘에 따라, 피크 크기(PEAK_L)와 제2 기준 전압(REF2)의 차이가 최소화될 때까지, 복수의 제2 후보 임계 전류 레벨들 중에서 제2 후보 임계 전류 레벨을 반복적으로 선택한다.In step S75, based on the comparison result CMP obtained by comparing the detected peak magnitude PEAK_L with the second reference voltage REF2 or the ground voltage level, the peak magnitude PEAK_L and the magnitude And repeatedly selects the second candidate threshold current level from among the plurality of second candidate threshold current levels until the difference of the second reference voltage REF2 is minimized.

제2 탐색 알고리즘은 이진 트리 탐색, SAR 탐색, 선형 탐색, 제로 크로싱 검출 중 어느 하나일 수 있고 특히 선형 탐색일 수 있다.The second search algorithm may be any one of a binary tree search, a SAR search, a linear search, and a zero crossing search, and may be a linear search in particular.

단계(S76)에서, 만약 피크 크기(PEAK_L)과 제2 기준 전압(REF2) 또는 접지 전압 레벨의 크기 차이를 최소화하는 제2 후보 임계 전류 레벨이 결정되면, 결정된 제2 후보 임계 전류 레벨을 미세 임계 전류로 결정할 수 있다.In step S76, if the second candidate threshold current level that minimizes the magnitude difference between the peak magnitude PEAK_L and the second reference voltage REF2 or the ground voltage level is determined, the determined second candidate threshold current level is set to the micro-threshold Can be determined by the current.

단계(S77)에서, 대략적 임계 전류와 미세 임계 전류에 따라 보정된 임계 전류를 결정할 수 있다.In step S77, it is possible to determine the corrected critical current according to the coarse critical current and the fine critical current.

한편, 퀀치 파형의 바이어스 전류(Q_BIAS)는 주파수 선택 구간, 발진 구간 및 초기화 구간으로 구성되는 소정의 검출 주기마다, 주파수 선택 구간에서는 임계 전류보다 낮고, 발진 구간에서는 임계 전류보다 높으며, 초기화 구간에서 최소화되는 퀀치 파형으로 생성될 수 있다.On the other hand, the bias current (Q_BIAS) of the quench waveform is lower than the threshold current in the frequency selection period, higher than the threshold current in the oscillation period, and minimized in the initialization period for every predetermined detection period composed of the frequency selection period, oscillation period and initialization period Can be generated as a quadrature waveform.

실시예에 따라, 바이어스 전류(Q_BIAS)의 퀀치 파형은, 검출 주기 내에 주파수 선택 구간이 없고, 발진 구간과 초기화 구간만 있는, 톱니파 또는 구형파와 유사한 퀀치 파형일 수 있다. 다만 이 경우에, 온오프 변조 수신 장치(10)는 발진기(12)의 앞단에 동조기 또는 대역 통과 필터를 더 포함할 필요가 있다.According to the embodiment, the quadrature waveform of the bias current Q_BIAS may be a sawtooth wave or a quadrature wave like quadrature wave having no oscillation section and initialization section within the detection period. In this case, however, the on-off modulation receiving apparatus 10 needs to further include a tuner or band-pass filter at the front end of the oscillator 12.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. It will be understood that variations and specific embodiments which may occur to those skilled in the art are included within the scope of the present invention.

10 온오프 변조 수신 장치
11 저잡음 증폭기
12 전압 제어 발진기
13 포락선 검출기
14 가변 이득 증폭기
15 비교기
16 퀀치 파형 생성 장치
161 제1 피크 검출부
162 제2 피크 검출부
163 피크 비교부
164 임계 전류 보정부
1641 보정 제어부
1642 대략적 보정부
1643 미세 보정부
165 전류 제어 코드 생성부
166 바이어스 전류 생성부
1661 제1 전류원
1662 제2 전류원10 On-Off Modulation Receiver
11 Low-Noise Amplifier
12 voltage controlled oscillator
13 envelope detector
14 variable gain amplifier
15 comparator
16 Quench Waveform Generator
161 First peak detector
162 Second peak detector
163 Peak comparison section
164 threshold current correction section
1641 correction control unit
1642 Approximate Correction
1643 Fine-tuning
165 current control code generation unit
166 bias current generating section
1661 1st current source
1662 Second current source

Claims

An apparatus for generating a quiescent wave having a quadrature waveform in an on-off modulation receiving apparatus including a voltage controlled oscillator operating in a Q enhancement mode or operating in a superjacent mode according to a magnitude of a bias current,
A first peak detector for detecting a relatively large peak size of an envelope generated by the first training symbol sequence or the second training symbol sequence;
A second peak detector for detecting a relatively small peak size of an envelope generated by the first training symbol sequence;
Comparing a peak average of a relatively large peak size and a relatively small peak size of an envelope generated by the first training symbol sequence to a first reference voltage and comparing a peak size of an envelope generated by the second training symbol sequence with A peak comparing unit comparing the first reference voltage with a second reference voltage; And
A first threshold current is determined in accordance with a first search algorithm based on a comparison result of the peak comparison section, and after the first threshold current is determined, a second threshold current is determined based on a comparison result of the peak comparison section, And a threshold current correction unit that determines a threshold current that is corrected based on the first threshold current and the second threshold current,
Wherein the threshold current correcting section is configured to calculate a first candidate value for minimizing a difference between the peak average and the first reference voltage among a plurality of first candidate threshold current levels in accordance with the first search algorithm, Determining a threshold current level as the first threshold current and determining, based on the comparison result of the peak comparison section, a plurality of second candidate threshold current levels The second threshold current level that minimizes the difference between the peak magnitude and the second reference voltage in the first threshold current is determined as the second threshold current, and the corrected threshold current is determined by combining the first threshold current and the second threshold current Wherein the quadrature phase shift key generator is operative to generate a quadrature phase shift key.

The method of claim 1, wherein the bias current of the quench waveform is
Wherein the oscillator has a waveform that is lower than the threshold current in the frequency selection period, higher than the threshold current in the oscillation period, and minimized in the initialization period for every predetermined detection period comprising the frequency selection period, the oscillation period, and the initialization period. Device.

The method of claim 2, wherein the magnitude of the threshold current is a magnitude corresponding to a boundary between a bias current range for allowing the voltage controlled oscillator to operate in the Q-enhancement mode and a bias current range for operating in a super- A device for generating a quench waveform.

2. The method of claim 1, wherein the first training symbol sequence for searching for the first threshold current comprises different symbols and the second training symbol sequence for searching for the second threshold current comprises only a symbol "0" And the quadrature signal generating unit generates the quadrature signal.

The apparatus of claim 1, wherein the second reference voltage is a ground voltage.

The apparatus of claim 1, wherein each of the first search algorithm and the second search algorithm is one of a binary tree search, a SAR search, a linear search, and a zero crossing detection.

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2. The method of claim 1, further comprising: determining, based on the first candidate threshold current level and the second candidate threshold current level, a first current control code of n bits and a second current control code of n bits so that the waveform of the bias current is a predetermined quan- A current control code generation unit for generating a current control code by adjusting it according to time; And
And a bias current generator for generating a bias current according to the first current control code of n bits and the second current control code of m bits and applying the generated bias current to the voltage controlled oscillator.

The method of claim 8,
Wherein the n-bit first current control code is a binary weight code and the m-bit second current control code is a thermometer code.

9. The circuit of claim 8, wherein the bias current generator comprises: a first current source comprising n binary weighted current sources controlled by respective bits of the n-bit first current control code; A second current source comprised of m identical current sources controlled by respective bits,
Wherein the first current source generates the bias current by adding the current generated by the n-bit first current control code and the current generated by the second current source by the m-bit second current control code to the voltage controlled oscillator To the quadrature phase shifter.

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A method of generating a quadrature waveform for a bias current having a quadrature waveform in an on-off modulation receiving apparatus including a voltage controlled oscillator operating in a Q enhancement mode or operating in a superjacent mode according to a magnitude of a bias current,
Detecting a relatively large peak size of an envelope generated by a first training symbol sequence composed of different symbols and a peak average of a relatively small peak size;
Based on the comparison result of the detected peak average and the first reference voltage, according to the first search algorithm, one of the plurality of first candidate threshold current levels is set to a value corresponding to the difference between the peak average and the first reference voltage Repeatedly selecting;
Determining a first candidate threshold current level that is determined to minimize a difference between a peak average and a first reference voltage as a first threshold current;
Detecting a peak size of an envelope generated by a second training symbol sequence composed of a symbol "0 " after the first threshold current is determined;
Based on a result of comparison between the detected peak size and a second reference voltage, a second plurality of candidate threshold current levels, a second reference threshold current level, and a second reference threshold current level, until a difference between the peak magnitude and the second reference voltage is minimized, &Lt; / RTI >
Determining a second candidate threshold current level that is determined to minimize a magnitude difference between the peak magnitude and the second reference voltage level as a second threshold current; And
And combining the first threshold current and the second threshold current to generate a bias current having the quench waveform based on the corrected threshold current.

13. The method of claim 12, wherein the bias current of the quench waveform is
Wherein the oscillator has a waveform that is lower than the threshold current in the frequency selection period, higher than the threshold current in the oscillation period, and minimized in the initialization period for every predetermined detection period comprising the frequency selection period, the oscillation period, and the initialization period. Way.

14. The method of claim 13, wherein the magnitude of the threshold current is a magnitude corresponding to a boundary between a bias current range that causes the voltage controlled oscillator to operate in the Q enhancement mode and a bias current range that causes the voltage controlled oscillator to operate in a super- A method for generating a quench waveform.

14. The method of claim 13, wherein the first training symbol sequence for determining the first threshold current comprises different symbols and the second training symbol sequence for determining the second threshold current comprises only a symbol "0" And generating a quadrature waveform.

13. The method of claim 12, wherein the second reference voltage is a ground voltage.

13. The method of claim 12, wherein each of the first search algorithm and the second search algorithm is one of a binary tree search, a SAR search, a linear search, and a zero crossing detection.

A method of generating a quadrature waveform for a bias current having a quadrature waveform in an on-off modulation receiving apparatus including a voltage controlled oscillator operating in a Q enhancement mode or operating in a superjacent mode according to a magnitude of a bias current,
Determining a first threshold current that minimizes a difference between a relatively large peak magnitude of an envelope generated by a first training symbol sequence comprised of different symbols and a peak average of a relatively small peak magnitude and a first reference voltage; ;
Determining a second threshold current that minimizes a difference between a peak magnitude of an envelope generated by a second training symbol sequence comprised of a symbol "0 " and a second reference voltage level after the first threshold current is determined; And
And combining the first threshold current and the second threshold current to generate a bias current having the quench waveform based on the corrected threshold current.