KR101919618B1 - 차량 다이버시티 안테나 시스템 및 그의 신호 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 차량 다이버시티 안테나 시스템은, 튜너 일체형 안테나와 리어 글라스 안테나의 독립적인 구조에 의하여 수신 성능을 개선시킬 수 있으며, 모든 차량에서 낮은 비용으로 구현이 가능하다. 또한, 신호전달에 사용되는 일반 통신 케이블을 사용하고, LNA를 생략하는 대신 무선 신호의 전계 강도에 따라 동작 모드를 다르게 설정하고 MRC 기법을 이용하여 다중 경로 페이딩에 의한 수신 성능의 열화를 개선함으로써, 제조 원가를 줄이면서도 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

차량 다이버시티 안테나 시스템 및 그의 신호 처리 방법{The Diversity Antenna System for a Car and Method for Processing Signal thereof}
본 발명은 차량 다이버시티 안테나 시스템 및 그의 신호 처리 방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 모든 차량에서 낮은 비용으로 구현이 가능하면서 다이버시티 안테나를 독립적인 구조로 구성하여 수신 성능이 개선된 차량 다이버시티 안테나 시스템 및 그의 신호 처리 방법에 관한 것이다.
멀티패스(multi path)는 텔레비전이나 FM 방송국에서 발사된 전파가 직접 또는 산이나 건물 등에 반사되는 등 여러 다른 경로를 통해서 수신 안테나에 도달하는 현상으로, 다중 경로 전파(傳播)라고도 한다.
이와 같이 경로가 다른 둘 이상의 전파가 수신 안테나에 수신되면, 텔레비전에서는 고스트(ghost)로 나타나고 FM 방송에서는 복잡한 수신 장애로 나타나서 듣기 거북한 소리가 된다.
특히 자동차용 FM 수신기에서는 자동차가 이동하기 때문에 이 방해를 받기 쉬운데 이것을 제거하여 수신성능을 개선시킨 다이버시티 안테나 등이 개발되고 있다.
도 1은 종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템의 블록도이다.
종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템은, 리어 글라스에 설치된 제1, 2 안테나(1A, 1B)와, 상기 제1, 2 안테나(1A, 1B)를 통해 수신된 신호를 저잡음 증폭하기 위한 제1, 2 LNA(3A, 3B)와, 동축 케이블(5)과, 헤드 유닛(7)을 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성된 차량 다이버시티 안테나 시스템의 동작을 살펴보면, 상기 헤드 유닛(7)에서 상기 제1, 2 안테나(1A, 1B)를 통해 수신되는 두 신호 중에서 수신 감도가 더 좋은 신호를 선택하여 그 신호를 차량의 스피커를 통해 출력하거나, 두 신호를 최적의 조합으로 더하여 그 신호를 차량의 스피커를 통해 출력한다. 전자를 안테나 다이버시티, 후자를 위상 다이버시티(Phase Diversity) 라고 하며, 위상 다이버시티의 성능은 두 안테나의 상관 관계가 낮을수록 더 좋다.
하지만, 종래의 위상 다이버시티 안테나 시스템의 경우, 제1, 2 안테나(1A, 1B)의 구조상 리어 글라스의 공간이 넓은 고급 세단 차량에만 적용이 가능하며, 리어 글라스 내에 거의 동일한 이득과 방향성을 갖는 제1, 2 안테나(1A, 1B)가 인접하여 위치하기 때문에, 두 안테나간의 상호간섭으로 인한 수신 신호간의 상관도(correlation)가 증가하여 수신 성능이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 동축 케이블(5)은 신호전달에 사용되는 일반 케이블에 비해 상당히 고가이고 반송 주파수의 상승에 따라 신호의 손실을 수반하므로 차량의 길이가 길어지거나 차량의 구조적인 문제로 동축 케이블(5)의 길이가 길어지는 경우 원가가 상승될 뿐만 아니라 신호 손실이 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 모든 차량에서 낮은 비용으로 구현이 가능하면서 다이버시티 안테나를 독립적인 구조로 구성하여 수신 성능이 개선된 차량 다이버시티 안테나 시스템 및 그의 신호 처리 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 다이버시티 안테나 시스템은, 차량의 후면 창유리에 제공된 열선을 안테나 스트립으로 이용하여 무선 신호를 수신하는 리어 글라스 안테나; 튜너 일체형 안테나를 이용하여 무선 신호를 수신하며, 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호와 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 이용하여 다이버시티를 구성하는 튜너 일체형 안테나 모듈; 상기 튜너 일체형 안테나 모듈로부터 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 입력받아 출력하는 통신 케이블; 및 상기 통신 케이블을 통해 입력되는 무선 신호를 차량에 장착된 스피커를 통해 출력하는 헤드 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 튜너 일체형 안테나 모듈은, 튜너와 안테나가 일체형으로 구성된 상기 튜너 일체형 안테나; 및 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 신호 처리하여 상기 통신 케이블을 통해 상기 헤드 유닛으로 전송하는 디지털 신호 프로세서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 디지털 신호 프로세서는, 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호의 전계 강도를 측정한 다음, 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 미만인 경우에는 동작 모드를 단일 안테나 모드로 설정하고, 상기 설정된 단일 안테나 모드에 따라 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 신호 처리하여 상기 헤드 유닛으로 전송하며, 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 이상이고 제2 레벨 미만인 경우에는 동작 모드를 안테나 다이버시티로 설정하고, 상기 설정된 안테나 다이버시티 모드 에 따라 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 신호 처리하여 상기 헤드 유닛으로 출력하면서, 상기 리어 글라스 안테나를 통해 제1 레벨 이상의 전계 강도를 갖는 무선 신호가 수신되는지를 탐색하며, 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제2 레벨 이상이고 제3 레벨 미만인 경우에는 동작 모드를 위상 다이버시티 모드로 설정하고, 상기 설정된 위상 다이버시티 모드에 따라 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법을 이용하여 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 더하고 신호 처리하여 그 신호를 상기 헤드 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 튜너 일체형 안테나 모듈은, 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 각각 저잡음 증폭하고 임피던스 매칭하여 상기 디지털 신호 프로세서로 출력하는 제1, 2 LNA/매칭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 다이버시티 안테나 시스템의 신호 처리 방법은, 무선 신호 수신의 메인이 되는 튜너 일체형 안테나 및 디지털 신호 프로세서로 구성된 튜너 일체형 안테나 모듈과, 무선 신호 수신의 서브가 되는 리어 글라스 안테나를 포함하며, 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 이용하여 다이버시티를 구성하고 이들 무선 신호를 신호 처리하여 헤드 유닛으로 전송하는 차량 다이버시티 안테나 시스템의 신호 처리 방법에 있어서, (a) 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신되는 무선 신호의 전계 강도를 측정하는 단계; (b) 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 단일 안테나 모드로 설정하는 단계; (c) 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 설정된 단일 안테나 모드에 따라 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 신호 처리하여 헤드 유닛으로 전송하는 단계; (d) 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 이상이고 제2 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 설정하는 단계; (e) 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 설정된 안테나 다이버시티 모드에 따라 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 신호 처리하여 헤드 유닛으로 출력하면서, 상기 리어 글라스 안테나를 통해 제1 레벨 이상의 전계 강도를 갖는 무선 신호가 수신되는지를 탐색하는 단계; (f) 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제2 레벨 이상이고 제3 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 위상 다이버시티 모드로 설정하는 단계; 및 (g) 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 설정된 위상 다이버시티 모드에 따라 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법을 이용하여 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 더하고 신호 처리하여 그 신호를 헤드 유닛으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (d) 단계에서, 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 이상이고 제2 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드가 단일 안테나 모드로 설정되어 있는지를 확인하는 제1 단계와, 동작 모드가 단일 안테나 모드로 설정되어 있는 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 단일 안테나 모드로 설정하는 제2 단계와, 동작 모드가 단일 안테나 모드가 설정되어 있지 않은 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 설정하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (f) 단계에서, 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제2 레벨 이상이고 제3 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있는지를 확인하는 제1 단계와, 동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있는 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 설정하는 제2 단계와, 동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있지 않은 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 위상 다이버시티 모드로 설정하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 차량 다이버시티 안테나 시스템은, 리어 글라스 내에 거의 동일한 이득과 방향성을 갖는 두개의 안테나가 위치하는 종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템에 비하여, 튜너 일체형 안테나와 리어 글라스 안테나의 독립적인 구조에 의하여 수신 성능을 개선시킬 수 있다.
그리고, 종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템은 넓은 리어 글래스가 있는 고급 세단 차량에만 적용이 가능하지만, 본 발명의 차량 다이버시티 안테나 시스템은 튜너 일체형 안테나와 리어 글라스 안테나의 조합을 이용하여 모든 차량에서 낮은 비용으로 구현이 가능하다.
또한, 종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템은 가격이 비싼 동축 케이블과 LNA의 사용으로 인해 제조 원가가 상승하는 문제점이 있지만, 본 발명의 차량 다이버시티 안테나 시스템은 신호전달에 사용되는 일반 통신 케이블을 사용하고, LNA를 생략하는 대신 무선 신호의 전계 강도에 따라 동작 모드를 다르게 설정하고 MRC 기법을 이용하여 다중 경로 페이딩에 의한 수신 성능의 열화를 개선함으로써, 제조 원가를 줄이면서도 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 다이버시티 안테나 시스템을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 3에 도시된 신호 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 종래의 단일 안테나 시스템과 본 발명의 다이버시티 안테나 시스템에 대해 동일 조건하에서 수신 성능에 대한 실험결과를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하기로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하거나 간략하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 다이버시티 안테나 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 다이버시티 안테나 시스템은, 리어 글라스 안테나(210), 튜너 일체형 안테나 모듈(230), 통신 케이블(250), 헤드 유닛(270)을 포함하여 구성된다.
상기 리어 글라스 안테나(210)는 차량의 후면 창유리에 제공된 열선을 안테나 스트립으로 이용하여 무선 신호를 수신하며, 상기 안테나 스트립의 형상, 배치 및 위치는 무선 신호를 고감도로 수신할 수 있도록 변경될 수 있다.
상기 튜너 일체형 안테나 모듈(230)은 튜너 일체형 안테나(231)와, 제1, 2 LNA/매칭 회로(233A, 233B)와, 디지털 신호 프로세서(DSP: Digital Signal Processor)(235)를 포함하여 구성된다.
상기 튜너 일체형 안테나(231)는 튜너와 안테나가 일체형으로 구현된 것으로서, 무선 신호를 수신하여 출력하며, 이에 대하여는 본 발명자의 이전 출원에 자세히 설명되어 있으므로 그 자세한 설명은 생략한다(특허출원 제10-2011-0008371호).
여기에서, 상기 튜너 일체형 안테나(231)가 무선 신호 수신의 메인이 되고, 상기 리어 글라스 안테나(210)가 무선 신호 수신의 서브가 되어 다이버시티 시스템이 이루어진다.
상기 제1, 2 LNA/매칭 회로(233A, 233B)는 상기 튜너 일체형 안테나(231)와 상기 리어 글라스 안테나(230)를 통해 수신된 무선 신호를 각각 저잡음 증폭하고 임피던스 매칭하여 출력한다.
상기 디지털 신호 프로세서(235)는 상기 제1, 2 LNA/매칭 회로(233A, 233B)로부터 입력된 무선 신호를 신호 처리(잡음제거 및 디코딩)하여 상기 통신 케이블(250)을 통해 상기 헤드 유닛(270)으로 전송한다.
상기 통신 케이블(250)은 신호전달에 사용되는 일반 통신 케이블로서, 이와 같이 동축 케이블이 아닌 통신 케이블을 하나만 사용함으로써 제조 원가를 줄일 수 있다.
상기 헤드 유닛(270)은 상기 통신 케이블(250)을 통해 입력되는 신호를 차량에 장착된 스피커(미도시)를 통해 출력한다.
즉, 본 발명의 차량 다이버시티 안테나 시스템은, 리어 글라스 내에 거의 동일한 이득과 방향성을 갖는 두개의 안테나가 위치하는 종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템에 비하여, 상기 튜너 일체형 안테나(231)와 상기 리어 글라스 안테나(230)의 독립적인 구조에 의하여 수신 성능을 개선시킬 수 있다.
또한, 종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템은 넓은 리어 글래스가 있는 고급 세단 차량에만 적용이 가능하지만, 본 발명의 차량 다이버시티 안테나 시스템은 상기 튜너 일체형 안테나(231)와 상기 리어 글라스 안테나(230)의 조합을 이용하여 모든 차량에서 낮은 비용으로 구현이 가능하다는 잇점이 있다.
게다가, 종래의 차량 다이버시티 안테나 시스템은 동축 케이블의 사용으로 인해 제조 원가가 상승하는 문제점이 있지만, 본 발명의 차량 다이버시티 안테나 시스템은 신호전달에 사용되는 일반 통신 케이블을 사용하므로, 제조 원가를 줄일 수 있는 잇점이 있다.
한편, 상기 튜너 일체형 안테나 모듈(230)에서 상기 제1, 2 LNA/매칭 회로(233A, 233B)는 다른 부품에 비하여 가격이 비싸다는 단점이 있다.
하지만, 제조 원가를 줄이기 위해 상기 제1, 2 LNA/매칭 회로(233A, 233B)를 생략하게 되면, 상기 리어 글라스 안테나(230)를 통해 수신되는 무선 신호의 전계 강도가 낮을 경우 다중 경로 페이딩에 의해 수신 성능이 낮아질 수 있다.
이를 위해, 본 발명에서는 상기 제1, 2 LNA/매칭 회로(233A, 233B)를 생략하는 대신, 상기 리어 글라스 안테나(230)를 통해 수신되는 무선 신호의 전계 강도에 따라 상기 디지털 신호 프로세서(235)의 동작 모드를 다르게 설정하고 최대비 결합(Maximal Ratio Combining; 이하 MRC) 기법을 이용하여 다중 경로 페이딩에 의한 수신 성능의 열화를 개선함으로써, 제조 원가를 줄이면서도 수신 성능을 향상시킬 수 있도록 하며, 이하 본 발명의 신호 처리 방법에 대하여 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 처리 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 4는 도 3에 도시된 신호 처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 상기 디지털 신호 프로세서(235)에서는 상기 리어 글라스 안테나(230)를 통해 수신되는 무선 신호의 전계 강도(S)를 측정한다(S301).
그 다음, 상기 디지털 신호 프로세서(235)에서는 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도(S)가 제1 레벨(L1) 미만으로 매우 낮은 경우(S302), 동작 모드를 단일 안테나 모드로 설정한다(S303).
여기에서, 단일 안테나 모드는 두 안테나를 통해 수신되는 신호 중에서 전계 강도가 더 높은 하나의 신호를 선택하는 모드이다.
이와 같이 동작 모드가 단일 안테나 모드로 설정되면, 상기 디지털 신호 프로세서(235)에서는 상기 리어 글라스 안테나(230)를 통해 수신되는 무선 신호의 전계 강도(S)는 제1 레벨(L1) 미만으로 매우 낮기 때문에, 상기 튜너 일체형 안테나(231)를 통해 수신되는 무선 신호를 신호 처리하여 상기 헤드 유닛(270)으로 전송한다.
만약 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도(S)가 제1 레벨(L1) 이상이고 제2 레벨(L2) 미만인 경우(S304), 상기 디지털 신호 프로세서(235)에서는 동작 모드가 단일 안테나 모드로 설정되어 있는지를 확인하여(S305), 동작 모드가 단일 안테나 모드로 설정되어 있는 경우에는 동작 모드를 단일 안테나 모드로 그대로 설정하고(S306), 동작 모드가 단일 안테나 모드로 설정되어 있지 않은 경우에는 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 설정한다(S307).
여기에서, 안테나 다이버시티 모드는 두 안테나를 통해 수신되는 신호 중에서 전계 강도가 더 높은 하나의 신호를 선택하여 출력하면서, 다른 안테나를 통해 제1 레벨(L1) 이상의 전계 강도를 갖는 무선 신호가 수신되는지를 탐색하는 모드이다.
이와 같이 동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되면, 상기 디지털 신호 프로세서(235)에서는 상기 튜너 일체형 안테나(231)를 통해 수신되는 무선 신호를 신호 처리하여 상기 헤드 유닛(270)으로 전송하면서 상기 리어 글라스 안테나(230)를 통해 제1 레벨(L1) 이상의 전계 강도를 갖는 무선 신호가 수신되는지를 탐색한다.
그리고, 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도(S)가 제2 레벨(L2) 이상이고 제3 레벨(L3) 미만인 경우(S308), 상기 디지털 신호 프로세서(235)에서는 동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있는지를 확인하여(S309), 동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있는 경우에는 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 그대로 설정하고(S310), 동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있지 않은 경우에는 동작 모드를 위상 다이버시티 모드로 설정한다(S311).
여기에서, 위상 다이버시티 모드는 최대비 결합(Maximal Ratio Combining; 이하 MRC) 기법을 이용하여 두 안테나를 통해 수신되는 신호를 보상하여 더하는 모드이다. 참고로, MRC 기법은 다중 안테나를 이용한 시스템에서 각 안테나가 겪는 채널을 추정하여 추정된 채널값을 보상하여 더함으로써 SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)이 높은 잡음 제한적(noise-limited) 환경에서 최적의 수신 성능을 얻을 수 있도록 하는 기법이다.
이와 같이 동작 모드가 위상 다이버시티 모드로 설정되면, 상기 디지털 신호 프로세서(235)에서는 MRC 기법을 이용하여 상기 튜너 일체형 안테나(231)를 통해 수신되는 무선 신호와 상기 리어 글라스 안테나(230)를 통해 수신되는 무선 신호를 최적의 조합으로 더하고 신호 처리하여 그 신호를 상기 헤드 유닛(270)으로 전송한다.
즉, 상기 튜너 일체형 안테나 모듈(230)에서 상기 제1, 2 LNA/매칭 회로(233A, 233B)를 생략한다 하더라도, 상기 리어 글라스 안테나(230)를 통해 수신되는 무선 신호의 전계 강도에 따라 상기 디지털 신호 프로세서(235)의 동작 모드를 다르게 설정하고 MRC 기법을 이용하여 다중 경로 페이딩에 의한 수신 성능의 열화를 개선함으로써, 제조 원가를 줄이면서도 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
참고로, 본 실시예에서는 상기 디지털 신호 프로세서(235)의 동작 모드를 단일 안테나 모드, 안테나 다이버시티 모드 및 위상 다이버시티 모드 중에서 설정하는 것으로 설명하였지만, 경우에 따라 단일 안테나 모드와 위상 다이버시티 모드 중에서 설정하거나 위상 다이버시티 모드만으로 설정할 수 있다.
도 5는 종래의 단일 안테나 시스템과 본 발명의 다이버시티 안테나 시스템에 대해 동일 조건하에서 수신 성능에 대한 실험결과를 나타낸 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다이버시티 안테나 시스템(튜너 일체형 안테나 + 리어 글라스 안테나)의 경우, 종래의 단일 안테나(튜너 일체형 안테나 또는 리어 글라스 안테나)에 비하여 수신 성능이 상대적으로 크게 개선된 것을 확인할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되어지는 것으로, 본 발명의 범위가 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 다른 형태로 변형이 가능함은 물론이다.
210 : 리어 글라스 안테나
230 : 튜너 일체형 안테나 모듈
231 : 튜너 일체형 안테나
233A, 233B : 제1, 2 LNA/매칭 회로
235 : 디지털 신호 프로세서(DSP)
250 : 통신 케이블
270 : 헤드 유닛

Claims (7)

  1. 차량의 후면 창유리에 제공된 열선을 안테나 스트립으로 이용하여 무선 신호를 수신하는 리어 글라스 안테나;
    튜너 일체형 안테나를 이용하여 무선 신호를 수신하며, 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호와 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 이용하여 다이버시티를 구성하는 튜너 일체형 안테나 모듈;
    상기 튜너 일체형 안테나 모듈로부터 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 입력받아 출력하는 통신 케이블; 및
    상기 통신 케이블을 통해 입력되는 무선 신호를 차량에 장착된 스피커를 통해 출력하는 헤드 유닛을 포함하고,
    상기 튜너 일체형 안테나 모듈은, 튜너와 안테나가 일체형으로 구성된 상기 튜너 일체형 안테나; 및 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 신호 처리하여 상기 통신 케이블을 통해 상기 헤드 유닛으로 전송하는 디지털 신호 프로세서를 포함하고,
    상기 디지털 신호 프로세서는,
    상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호의 전계 강도를 측정한 다음, 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 미만인 경우에는 동작 모드를 단일 안테나 모드로 설정하고, 상기 설정된 단일 안테나 모드에 따라 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 신호 처리하여 상기 헤드 유닛으로 전송하며,
    상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 이상이고 제2 레벨 미만인 경우에는 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 설정하고, 상기 설정된 안테나 다이버시티 모드에 따라 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 신호 처리하여 상기 헤드 유닛으로 출력하면서, 상기 리어 글라스 안테나를 통해 제1 레벨 이상의 전계 강도를 갖는 무선 신호가 수신되는지를 탐색하며,
    상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제2 레벨 이상이고 제3 레벨 미만인 경우에는 동작 모드를 위상 다이버시티 모드로 설정하고, 상기 설정된 위상 다이버시티 모드에 따라 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법을 이용하여 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 더하고 신호 처리하여 그 신호를 상기 헤드 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량 다이버시티 안테나 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 튜너 일체형 안테나 모듈은,
    상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신된 무선 신호를 각각 저잡음 증폭하고 임피던스 매칭하여 상기 디지털 신호 프로세서로 출력하는 제1, 2 LNA/매칭 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 다이버시티 안테나 시스템.
  5. 무선 신호 수신의 메인이 되는 튜너 일체형 안테나 및 디지털 신호 프로세서로 구성된 튜너 일체형 안테나 모듈과, 무선 신호 수신의 서브가 되는 리어 글라스 안테나를 포함하며, 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 이용하여 다이버시티를 구성하고 이들 무선 신호를 신호 처리하여 헤드 유닛으로 전송하는 차량 다이버시티 안테나 시스템의 신호 처리 방법에 있어서,
    (a) 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신되는 무선 신호의 전계 강도를 측정하는 단계;
    (b) 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 단일 안테나 모드로 설정하는 단계;
    (c) 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 설정된 단일 안테나 모드에 따라 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 신호 처리하여 헤드 유닛으로 전송하는 단계;
    (d) 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 이상이고 제2 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 설정하는 단계;
    (e) 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 설정된 안테나 다이버시티 모드에 따라 상기 튜너 일체형 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 신호 처리하여 헤드 유닛으로 출력하면서, 상기 리어 글라스 안테나를 통해 제1 레벨 이상의 전계 강도를 갖는 무선 신호가 수신되는지를 탐색하는 단계;
    (f) 상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제2 레벨 이상이고 제3 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 위상 다이버시티 모드로 설정하는 단계; 및
    (g) 상기 디지털 신호 프로세서에서 상기 설정된 위상 다이버시티 모드에 따라 MRC(Maximal Ratio Combining) 기법을 이용하여 상기 튜너 일체형 안테나와 상기 리어 글라스 안테나를 통해 수신되는 무선 신호를 더하고 신호 처리하여 그 신호를 헤드 유닛으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 다이버시티 안테나 시스템의 신호 처리 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 (d) 단계에서,
    상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제1 레벨 이상이고 제2 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드가 단일 안테나 모드로 설정되어 있는지를 확인하는 제1 단계와,
    동작 모드가 단일 안테나 모드로 설정되어 있는 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 단일 안테나 모드로 설정하는 제2 단계와,
    동작 모드가 단일 안테나 모드가 설정되어 있지 않은 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 설정하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 다이버시티 안테나 시스템의 신호 처리 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 (f) 단계에서,
    상기 측정된 무선 신호의 전계 강도가 제2 레벨 이상이고 제3 레벨 미만인 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있는지를 확인하는 제1 단계와,
    동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있는 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 안테나 다이버시티 모드로 설정하는 제2 단계와,
    동작 모드가 안테나 다이버시티 모드로 설정되어 있지 않은 경우, 상기 디지털 신호 프로세서에서 동작 모드를 위상 다이버시티 모드로 설정하는 제3 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 다이버시티 안테나 시스템의 신호 처리 방법.
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