KR102005899B1

KR102005899B1 - Device for processing signal

Info

Publication number: KR102005899B1
Application number: KR1020190081489A
Authority: KR
Inventors: 고민호
Original assignee: 한화시스템 주식회사
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2019-07-05
Publication date: 2019-07-31

Abstract

The present invention relates to a signal processing apparatus and a signal processing method using the same and, more specifically, to a signal processing apparatus for receiving an analog signal and converting the same into a digital signal and a signal processing method using the same. According to an embodiment of the present invention, the signal processing apparatus comprises: a signal branching unit for outputting an input signal including an analog signal to each of a main path and an auxiliary path different from the main path; a plurality of analog-to-digital conversion units arranged in parallel on the main path to convert the input signal into a digital signal; a main switch for selectively connecting the analog-to-digital conversion units to the signal branching unit on the main path; a signal sensing unit connected to the auxiliary path to sense a signal level of the input signal; and a control unit for controlling the connection of the main switch according to the signal level of the input signal sensed in the signal sensing unit.

Description

{DEVICE FOR PROCESSING SIGNAL}

본 발명은 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하기 위한 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing apparatus and a signal processing method using the same, and more particularly, to a signal processing apparatus for converting an analog signal into a digital signal and a signal processing method using the same.

디지털 수신기는 아날로그 디지털 변환기(ADC: Analog Digital Converter)를 통하여 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호 처리 기술을 적용하여 수신된 신호로부터 원하는 정보를 추출할 수 있는 장치이다.A digital receiver converts an analog signal received through an analog to digital converter (ADC) into a digital signal, and extracts desired information from the received signal by applying a digital signal processing technique.

이와 같은 디지털 수신기의 성능은 신호의 고속 처리와 동적 범위(Dynamic Range)에 큰 영향을 받는다. 이때, 디지털 수신기의 동적 범위는 아날로그 디지털 변환기의 동적 범위에 상당 부분 의존하게 된다The performance of such a digital receiver is greatly influenced by the high-speed processing of the signal and the dynamic range. At this time, the dynamic range of the digital receiver depends to a large extent on the dynamic range of the analog-to-digital converter

즉, 아날로그 디지털 변환기는 동적 범위의 최저 신호 레벨(또는 크기, 세기)과 최고 신호 레벨 사이의 레벨을 갖는 수신 신호에 대하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 처리하게 된다. 이때, 아날로그 디지털 변환기의 동적 범위를 벗어나는 신호 레벨(이하, '포화 레벨'이라 함)을 가지는 아날로그 신호가 입력되면, 아날로그 디지털 변환기는 비선형 구간에서 동작하게 되어, 출력 신호의 왜곡을 야기하게 된다.That is, the analog-to-digital converter converts an analog signal into a digital signal for a received signal having a level between the lowest signal level (or magnitude, intensity) of the dynamic range and the highest signal level. At this time, when an analog signal having a signal level (hereinafter referred to as a saturation level) out of the dynamic range of the analog-to-digital converter is input, the analog-to-digital converter operates in a nonlinear section and causes distortion of the output signal.

또한, 디지털 수신기가 신호 레벨이 가변되는 신호를 수신하는 경우에는 아날로그 디지털 변환기가 수신 신호의 신호 레벨을 모두 수용할 수 있어야 한다.In addition, when the digital receiver receives a signal whose signal level is variable, the analog-to-digital converter must be able to accommodate the signal level of the received signal.

그러나, 능동 위상 배열 레이다(Radar) 등에 탑재되는 디지털 수신기는 빔 조향 각도에 따라 목표물에서 반사된 신호를 수신하게 되며, 이와 같이 빔 조향의 변화, 목표물 종류 및 탐지 거리에 따라 그 세기 및 신호 레벨이 급격하게 변화하게 된다.However, the digital receiver mounted on the active phased array radar receives the reflected signal from the target according to the beam steering angle. Thus, depending on the change of the beam steering, the target type, and the detection distance, It changes suddenly.

이 경우, 종래의 디지털 수신기는 포화 레벨의 아날로그 신호가 입력될 때 출력 신호가 왜곡되어 수신 신호로부터 거리 및 도플러 값 등 원하는 정보를 추출하지 못하게 되는 문제점이 있었다. 이에 의하여, 종래의 디지털 수신기는 신호의 세기, 주파수, 거리 측정, 도플러 측정과 같은 신호 재원도 파악하지 못하게 되고, 이는 레이더, 통신(Communication) 및 전자전(Electronic Warfare) 분야를 비롯하여 수신 신호에 대한 정확한 분석이 요구되는 분야에 있어서 치명적인 결과를 초래할 수 있다.In this case, the conventional digital receiver has a problem that the output signal is distorted when the analog signal of the saturation level is inputted, and the desired information such as the distance and the Doppler value can not be extracted from the received signal. Accordingly, the conventional digital receiver can not grasp signal sources such as signal intensity, frequency, distance measurement, Doppler measurement, and the like, and it can be applied to radar, communication and electronic warfare Which can lead to catastrophic results in areas where analysis is required.

KRKR 10-2009-012825510-2009-0128255 AA

본 발명은 아날로그 디지털 변환기의 동적 범위를 벗어나는 아날로그 신호가 수신되는 경우에도 왜곡 또는 손실 없이 디지털 신호로 변환할 수 있는 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법을 제공한다.The present invention provides a signal processing apparatus capable of converting a digital signal without distortion or loss even when an analog signal outside the dynamic range of the analog-to-digital converter is received, and a signal processing method using the same.

본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치는, 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호를 주 경로 및 상기 주 경로와 상이한 보조 경로로 각각 출력하기 위한 신호 분기부; 상기 주 경로 상에 병렬 배치되어, 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 복수 개의 아날로그 디지털 변환부; 상기 주 경로 상에서 상기 신호 분기부에 상기 복수 개의 아날로그 디지털 변환부를 선택적으로 연결하기 위한 메인 스위치; 상기 보조 경로에 연결되어, 상기 입력 신호의 신호 레벨을 감지하기 위한 신호 감지부; 및 상기 신호 감지부로부터 감지된 상기 입력 신호의 신호 레벨에 따라 상기 메인 스위치의 연결을 제어하기 위한 제어부;를 포함하고, 상기 복수 개의 아날로그 디지털 변환부는, 상기 신호 분기부로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 감쇠시키기 위한 감쇠기 및 상기 감쇠기로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제1 아날로그 디지털 변환기를 포함하는 제1 아날로그 디지털 변환부; 및 상기 신호 분기부로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 증폭시키기 위한 증폭기 및 상기 증폭기로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제2 아날로그 디지털 변환기를 포함하는 제2 아날로그 디지털 변환부;를 포함하고, 상기 제1 아날로그 디지털 변환기는, 상기 신호 분기부로부터 출력되는 신호의 신호 레벨이 상기 제1 아날로그 디지털 변환기의 동적 범위 내의 최고 신호 레벨보다 큰 값을 가지는 경우, 제1 오버플로우 비트를 상기 제어부에 전달하고, 상기 제2 아날로그 디지털 변환기는, 상기 신호 분기부로부터 출력되는 신호의 신호 레벨이 상기 제2 아날로그 디지털 변환기의 동적 범위 내의 최저 신호 레벨보다 작은 값을 가지는 경우, 제2 오버플로우 비트를 상기 제어부에 전달하며, 상기 제어부는 상기 제1 오버플로우 비트가 활성화되는 경우 상기 감쇠기의 감쇠량을 증가시키고, 상기 제2 오버플로우 비트가 활성화되는 경우 상기 증폭기의 증폭량을 증가시키고, 상기 신호 분기부는, 상기 주 경로로 출력되는 신호가 상기 보조 경로에 유입되는 것을 차단하기 위한 방향성 결합기를 포함한다.A signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes: a signal branching unit for outputting an input signal including an analog signal to a main path and a sub path different from the main path, respectively; A plurality of analog-to-digital converters arranged in parallel on the main path for converting an input signal into a digital signal; A main switch for selectively connecting the plurality of analog-to-digital converters to the signal branching section on the main path; A signal sensing unit coupled to the auxiliary path for sensing a signal level of the input signal; And a control unit for controlling the connection of the main switch according to a signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit, wherein the plurality of analog-to- A first analog-digital converter including an attenuator for attenuating the attenuator and a first analog-to-digital converter for converting a signal output from the attenuator into a digital signal; And a second analog-to-digital converter including an amplifier for amplifying a signal level of a signal output from the signal branching unit, and a second analog-to-digital converter for converting a signal output from the amplifier into a digital signal, The first analog-to-digital converter transmits a first overflow bit to the control unit when the signal level of the signal output from the signal branching unit is larger than the maximum signal level in the dynamic range of the first analog-to-digital converter And the second analog-to-digital converter converts the second overflow bit into a second overflow bit if the signal level of the signal output from the signal branching unit is smaller than the lowest signal level in the dynamic range of the second analog- And the control unit transmits the first overflow bit The amplifying unit increases the amount of attenuation of the attenuator when the second overflow bit is activated and increases the amplification amount of the amplifier when the second overflow bit is activated and the signal branching unit blocks the signal output to the main path from entering the auxiliary path Directional coupler.

본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 의하면, 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호가 전달되는 경로를 메인 스위치부에 의하여 선택하여 디지털 신호로 변환함으로써 채널간 간섭에 의한 성능 저하 및 경로 선택의 오류를 방지할 수 있다.According to the signal processing apparatus and the signal processing method using the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention, a path through which an input signal including an analog signal is transmitted is selected by a main switch unit and converted into a digital signal, And path selection errors can be avoided.

또한, 입력 신호의 신호 레벨에 따라 입력 신호를 변환하기 위한 경로를 선택함으로써 추가적인 신호 처리 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 디지털 변환기의 포화 여부를 오버 플로우 비트를 이용하여 판단함으로써 신호 제약에 따른 신호 왜곡을 최소화할 수 있다.Further, by selecting the path for converting the input signal according to the signal level of the input signal, it is possible not only to shorten the additional signal processing time, but also to judge whether the digital converter saturates by using the overflow bit, Distortion can be minimized.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 의하면, 입력 신호의 신호 레벨을 감쇠시키기 위한 감쇠기 및 입력 신호의 신호 레벨을 증폭시키기 위한 증폭기의 이득을 실시간으로 제어하여 구성 부품들의 포화에 따른 성능 열화를 방지할 수 있다.In addition, according to the signal processing apparatus and the signal processing method using the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the gain of the attenuator for attenuating the signal level of the input signal and the gain for amplifying the signal level of the input signal are controlled in real time Deterioration of performance due to saturation of the component parts can be prevented.

도 1은 일반적인 신호 처리 장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 아날로그 디지털 변환부를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 아날로그 디지털 변환부를 나타내는 도면.
도 5는 주 경로 상에서 신호 분기부에 제1 아날로그 디지털 변환부가 연결되는 모습을 나타내는 도면.
도 6은 주 경로 상에서 신호 분기부에 제2 아날로그 디지털 변환부가 연결되는 모습을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 방법을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.
2 shows a signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a first analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a second analog-to-digital converter according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a state in which a first analog-to-digital conversion unit is connected to a signal branching unit on a main path;
6 is a diagram showing a state in which a second analog-to-digital conversion section is connected to a signal branching section on a main path;
7 illustrates a signal processing method in accordance with an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 일반적인 신호 처리 장치를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a general signal processing apparatus.

도 1을 참조하면, 일반적인 신호 처리 장치는 아날로그 신호를 수신하는 안테나(10), 수신된 아날로그 신호를 처리하는 아날로그 신호 처리기(20), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(30) 및 디지털 신호를 처리하는 디지털 신호 처리기(40)로 구성된다.1, a general signal processing apparatus includes an antenna 10 for receiving an analog signal, an analog signal processor 20 for processing a received analog signal, an analog-to-digital converter 30 for converting an analog signal into a digital signal, And a digital signal processor 40 for processing digital signals.

여기서, 아날로그 신호의 처리는 아날로그 디지털 변환기(30)에서 출력 신호의 왜곡이 발생하는 것을 방지하기 위한 전처리를 의미하며, 이와 같은 전처리에 의하여 아날로그 디지털 변환기(30)의 동적 범위(dynamic range)를 벗어나는 신호 레벨(이하, '포화 레벨'이라 함)을 가지는 아날로그 신호가 아날로그 디지털 변환기(30)로 입력되는 것을 제한하게 된다.Here, the processing of the analog signal means a preprocessing for preventing distortion of the output signal in the analog-to-digital converter 30, and by performing such a preprocessing, the dynamic range of the analog-digital converter 30 The analog signal having a signal level (hereinafter referred to as " saturation level ") is prevented from being input to the analog-to-digital converter 30. [

즉, 아날로그 신호 처리기(20)는 아날로그 신호 처리기(20)로 입력되는 입력 신호 중 아날로그 디지털 변환기(30)의 동적 범위를 벗어나 포화 레벨을 가지는 입력 신호의 신호 레벨(진폭, 세기, 크기 등)을 제한한다. 이와 같은 아날로그 신호 처리기(20)는 일반적으로 아날로그 디지털 변환기(20)의 전단에 배치되는 이득 제어 회로 및 리미터 회로로 구성된다.That is, the analog signal processor 20 outputs the signal level (amplitude, intensity, size, etc.) of the input signal having the saturation level out of the dynamic range of the analog-digital converter 30 among the input signals input to the analog signal processor 20 Limit. Such an analog signal processor 20 generally comprises a gain control circuit and a limiter circuit disposed in front of the analog-to-digital converter 20.

그러나, 이득 제어 회로 및 리미터 회로에 의하여 입력 신호의 신호 레벨을 제한하는 경우, 입력 신호의 신호 레벨을 계속적으로 측정하고, 측정된 신호 레벨에 따라 이를 제한하기 위한 추가적인 신호 처리 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 리미터 회로의 경우 신호 제한으로 인한 신호 왜곡이 발생하는 문제점이 있다.However, when the signal level of the input signal is limited by the gain control circuit and the limiter circuit, there is a problem that the signal level of the input signal is continuously measured and additional signal processing time is required to limit the signal level according to the measured signal level have. Further, in the case of the limiter circuit, signal distortion due to signal limitation occurs.

이에, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법은 추가적인 신호 처리 시간을 요구하지 않고 신호 왜곡을 최소화시킬 수 있는 기술적 특징을 제공하는 바, 이하에서 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Therefore, the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention and the signal processing method using the same provide technical features that can minimize signal distortion without requiring additional signal processing time. A signal processing apparatus and a signal processing method using the same will be described in detail.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치를 나타내는 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 아날로그 디지털 변환부(300)를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention. 3 is a diagram illustrating a first analog-to-digital conversion unit 300 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a second analog-digital conversion unit 400 according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치는, 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호를 주 경로(M) 및 상기 주 경로(M)와 상이한 보조 경로(S)로 각각 출력하기 위한 신호 분기부(100); 상기 주 경로(M) 상에 병렬 배치되어, 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 복수 개의 아날로그 디지털 변환부; 상기 주 경로(M) 상에서 상기 신호 분기부(100)에 상기 복수 개의 아날로그 디지털 변환부를 선택적으로 연결하기 위한 메인 스위치(200); 상기 보조 경로(S)에 연결되어, 상기 입력 신호의 신호 레벨을 감지하기 위한 신호 감지부(600); 및 상기 신호 감지부(600)로부터 감지된 상기 입력 신호의 신호 레벨에 따라 상기 메인 스위치(200)의 연결을 제어하기 위한 제어부(500);를 포함한다.2 to 4, a signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention includes an input signal including an analog signal as a main path M and a sub path S different from the main path M, A signal branching unit 100 for outputting a signal; A plurality of analog-to-digital converters arranged in parallel on the main path M for converting an input signal into a digital signal; A main switch (200) for selectively connecting the plurality of analog-to-digital converters to the signal branching unit (100) on the main path (M); A signal sensing unit 600 connected to the auxiliary path S for sensing a signal level of the input signal; And a controller 500 for controlling the connection of the main switch 200 according to a signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit 600.

본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치는 아날로그 신호를 수신하는 안테나(미도시)의 후단에 연결되어, 수신된 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호를 디지털 신호로 변환 처리한다. 이하에서, 전단이라 함은 신호의 이동 경로 상에서 먼저 신호 처리되는 위치를 의미하며, 후단이라 함은 신호의 이동 경로 상에서 나중에 신호 처리되는 위치를 의미한다.A signal processing apparatus according to an embodiment of the present invention is connected to a rear end of an antenna (not shown) for receiving an analog signal, and converts an input signal including a received analog signal into a digital signal. Hereinafter, the term " front end " means a position where signal processing is first performed on a signal movement path, and the term " rear end " means a position where signal processing is performed later on a signal movement path.

신호 분기부(100)는 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호를 주 경로(M) 및 상기 주 경로(M)와 상이한 보조 경로(S)로 각각 출력한다. 여기서, 신호 분기부(100)는 입력 신호를 직접적으로 나누어 분배하는 분배기를 사용할 수도 있으나, 주 경로(M)로 출력되는 신호가 보조 경로(S)에 유입되는 것을 차단하기 위하여 방향성 결합기를 포함하는 것으로 구성할 수 있다.The signal branching section 100 outputs an input signal including an analog signal to the main path M and the auxiliary path S different from the main path M. [ Here, the signal branching unit 100 may use a divider to divide and distribute the input signal directly, but it may include a directional coupler to block the signal output to the main path M from entering the auxiliary path S .

방향성 결합기는 두 도파관을 적당히 조합시키거나 두개의 선로를 이격시켜서 신호를 방향에 따라서 분리할 때 사용하는 것으로, 신호 분기부(100)로 방향성 결합기를 사용함으로써 입력 신호는 방향성 결합기에 의하여 주 경로(M) 및 보조 경로(S)로 각각 출력되지만, 방향성 결합기를 지나 주 경로(M)로 출력되는 신호는 보조 경로(S)에 유입될 수 없게 된다. 이와 같이, 신호 분기부(100)로서 방향성 결합기를 사용함으로써, 주 경로(M)와 보조 경로(S) 간의 격리도를 향상시키고, 후술하는 신호 감지부(600)에 의하여 입력 신호의 정확한 신호 레벨을 감지할 수 있게 된다.The directional coupler is used to appropriately combine two waveguides or to separate signals according to directions by separating the two lines. By using a directional coupler in the signal branching unit 100, the input signal is separated by a directional coupler into a main path M and the auxiliary path S, but signals output to the main path M through the directional coupler can not be introduced into the auxiliary path S. As described above, by using the directional coupler as the signal branching unit 100, the degree of isolation between the main path M and the auxiliary path S can be improved, and the accurate signal level of the input signal can be obtained Can be detected.

복수 개의 아날로그 디지털 변환부는 주 경로(M) 상에 병렬 배치되어 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호를 디지털 신호로 변환한다. 즉, 복수 개의 아날로그 디지털 변환부는 주 경로(M) 상에 병렬로 배치되어 각각 아날로그 디지털 변환 경로를 형성하게 되고, 아날로그 디지털 변환 경로는 각각 신호 분기부(100)로부터 주 경로(M)로 출력되는 신호의 전달 경로를 형성한다.A plurality of analog-to-digital converters are arranged in parallel on the main path M to convert an input signal including an analog signal into a digital signal. That is, a plurality of analog-to-digital converters are arranged in parallel on the main path M to form respective analog-digital conversion paths, and the analog-digital conversion paths are respectively output from the signal branching unit 100 to the main path M Thereby forming a signal transmission path.

여기서, 복수 개의 아날로그 디지털 변환부는 입력 신호의 신호 레벨을 감쇠시켜 변환하기 위한 제1 아날로그 디지털 변환부(300) 및 입력 신호의 신호 레벨을 증폭시켜 변환하기 위한 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 포함할 수 있다.Here, the plurality of analog-to-digital conversion units include a first analog-to-digital conversion unit 300 for attenuating and converting the signal level of the input signal, and a second analog-to-digital conversion unit 400 for amplifying and converting the signal level of the input signal .

제1 아날로그 디지털 변환부(300)는 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨이 제1 아날로그 디지털 변환기(340)의 동적 범위를 벗어나는 경우(예를 들어 제1 아날로그 디지털 변환기(340)의 동적 범위에 속하는 최고 신호 레벨보다 큰 경우), 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 감쇠시킨 후 디지털 신호로 변환한다. 또한, 제2 아날로그 디지털 변환부(400)는 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨이 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 동적 범위를 벗어나는 경우(예를 들어 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 동적 범위에 속하는 최고 신호 레벨보다 작은 경우), 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 증폭시킨 후 디지털 신호로 변환한다.When the signal level of the signal output from the signal branching unit 100 is out of the dynamic range of the first analog-to-digital converter 340 (for example, the first analog-to-digital converter 340) The signal level of the signal output from the signal branching unit 100 is attenuated and then converted into a digital signal. When the signal level of the signal output from the signal branching unit 100 is out of the dynamic range of the second analog-to-digital converter 440 (for example, the second analog-to-digital converter 440), the signal level of the signal output from the signal branching unit 100 is amplified and converted into a digital signal.

이에, 제1 아날로그 디지털 변환부(300)는 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 감쇠시키기 위한 감쇠기(310) 및 상기 감쇠기(310)로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제1 아날로그 디지털 변환기(340)를 포함할 수 있다.The first analog-to-digital conversion unit 300 includes an attenuator 310 for attenuating a signal level of a signal output from the signal branching unit 100 and a second analog-to-digital conversion unit 300 for converting a signal output from the attenuator 310 into a digital signal And a first analog-to-digital converter (340).

감쇠기(310)(attenuator)는 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 감쇠시킨다. 이와 같은 감쇠기(310)는 저항 회로 등으로 구성될 수 있으며, 신호의 파형을 변경하지 않고 신호 레벨(진폭, 세기, 크기 등)만을 감소시키는 다양한 구성이 적용될 수 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The attenuator 310 attenuates the signal level of the signal output from the signal branching unit 100. The attenuator 310 may be a resistance circuit or the like and may have various configurations for reducing the signal level (amplitude, intensity, size, etc.) without changing the waveform of the signal. .

감쇠기(310)의 후단에는 제1 필터(330)가 연결될 수 있다. 제1 필터(330)는 감쇠기(310)로부터 출력되는 신호에서 불요파를 제거하기 위한 것으로, 대역 통과 필터(BPF) 등을 사용할 수 있다.The first filter 330 may be connected to the rear end of the attenuator 310. The first filter 330 removes unwanted waves from the signal output from the attenuator 310, and may be a band-pass filter (BPF) or the like.

제1 아날로그 디지털 변환기(340)는 감쇠기(310)로부터 신호 레벨이 감소되어 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환한다. 제1 아날로그 디지털 변환기(340)는 제1 필터(330)의 후단에 연결될 수 있으며, 제1 아날로그 디지털 변환기(340)는 적어도 하나의 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 소자로 구현될 수 있다.The first analog-to-digital converter 340 converts the signal output from the attenuator 310 to a digital signal. The first analog to digital converter 340 may be connected to the rear end of the first filter 330 and the first analog to digital converter 340 may be implemented with at least one analog to digital converter (ADC) element.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 제1 아날로그 디지털 변환부(300)는 제1 아날로그 디지털 변환기(340)에 병렬로 배치되어 접지되는 제1 종단 회로(350) 및 상기 감쇠기(310)에 제1 아날로그 디지털 변환기(340) 또는 상기 제1 종단 회로(350)를 선택적으로 연결하기 위한 제1 스위치(320)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 종단 회로(350)는 제1 스위치(320)의 일 단자를 접지시키기 위한 구성으로 50Ω의 종단 저항을 갖도록 구성될 수 있다.The first analog-to-digital converter 300 according to the embodiment of the present invention includes a first end circuit 350 grounded in parallel to the first analog-to-digital converter 340, And may further include a first switch 320 for selectively connecting the analog-to-digital converter 340 or the first termination circuit 350. [ Here, the first termination circuit 350 may be configured to have a termination resistance of 50? In a configuration for grounding one terminal of the first switch 320. FIG.

이와 같이 제1 아날로그 디지털 변환부(300)가 제1 종단 회로(350) 및 제1 스위치(320)를 더 포함하는 경우, 제어부(500)는 신호 분기부(100)에 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 연결하고, 감쇠기(310)에 상기 제1 종단 회로(350)가 연결되도록 메인 스위치(200) 및 제1 스위치(320)를 제어할 수 있는데, 이와 같은 동작과 관련하여는 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.When the first analog-to-digital converter 300 further includes the first end circuit 350 and the first switch 320, the controller 500 controls the signal branching unit 100 to output the second analog- It is possible to control the main switch 200 and the first switch 320 so that the first end circuit 350 is connected to the attenuator 310. In connection with this operation, Will be described later.

한편, 제2 아날로그 디지털 변환부(400)는 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 증폭시키기 위한 증폭기(410) 및 상기 증폭기(410)로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제2 아날로그 디지털 변환기(440)를 포함할 수 있다.The second analog-to-digital conversion unit 400 includes an amplifier 410 for amplifying a signal level of a signal output from the signal branching unit 100 and a second analog-to-digital converter 400 for converting a signal output from the amplifier 410 into a digital signal And a second analog-to-digital converter 440.

증폭기(410)(amplifier)는 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 신호 레벨을 증폭시킨다. 이와 같은 증폭기(410)는 OP-AMP, 트랜지스터 등으로 구성될 수 있으며, 신호의 파형을 변경하지 않고 신호 레벨(진폭, 세기, 크기 등)만을 증가시키는 다양한 구성이 적용될 수 있는 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The amplifier 410 amplifies the signal level of the signal output from the signal branching unit 100. The amplifier 410 may be configured as an OP-AMP, a transistor, or the like, and various configurations may be applied to increase the signal level (amplitude, intensity, size, etc.) without changing the waveform of the signal. A description thereof will be omitted.

증폭기(410)의 후단에는 제2 필터(430)가 연결될 수 있다. 제2 필터(430)는 증폭기(410)로부터 출력되는 신호에서 불요파를 제거하기 위한 것으로, 제1 필터(330)와 동일하게 대역 통과 필터(BPF) 등을 사용할 수 있다.The second filter 430 may be connected to the rear end of the amplifier 410. The second filter 430 is used to remove unwanted waves from the signal output from the amplifier 410, and a band-pass filter (BPF) or the like may be used in the same manner as the first filter 330.

제2 아날로그 디지털 변환기(440)는 증폭기(410)로부터 신호 레벨이 증가되어 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환한다. 제1 아날로그 디지털 변환기(340)는 제1 필터(330)의 후단에 연결될 수 있으며, 제2 아날로그 디지털 변환기(440)는 제1 아날로그 디지털 변환기(340)와 동일하게 적어도 하나의 아날로그 디지털 컨버터(ADC) 소자로 구현될 수 있다. 여기서, 제1 아날로그 디지털 변환기(340)와 제2 아날로그 디지털 변환기(440)는 동일한 구성이거나 유사한 성능을 가지는 구성일 수 있다.The second analog-to-digital converter 440 converts the signal output from the amplifier 410 to a digital signal. The first analog digital converter 340 may be connected to the rear end of the first filter 330 and the second analog digital converter 440 may be connected to at least one analog digital converter ) Device. Here, the first analog-to-digital converter 340 and the second analog-to-digital converter 440 may have the same configuration or similar performance.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 제2 아날로그 디지털 변환부(400)는 제2 아날로그 디지털 변환기(440)에 병렬로 배치되어 접지되는 제2 종단 회로(450) 및 상기 증폭기(410)에 제2 아날로그 디지털 변환기(440) 또는 상기 제2 종단 회로(450)를 선택적으로 연결하기 위한 제2 스위치(420)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 제2 종단 회로(450)는 제2 스위치(420)의 일 단자를 접지시키기 위한 구성으로 제1 종단 회로(350)와 동일하게 50Ω의 종단 저항을 갖도록 구성될 수 있다.The second analog-to-digital converter 400 according to the embodiment of the present invention includes a second termination circuit 450 grounded and connected in parallel to the second analog-to-digital converter 440, And may further include a second switch 420 for selectively connecting the analog-to-digital converter 440 or the second terminal circuit 450. [ Here, the second end circuit 450 may be configured to ground a terminal of the second switch 420 and have a termination resistance of 50? As in the first end circuit 350. FIG.

이와 같이 제2 아날로그 디지털 변환부(400)가 제2 종단 회로(450) 및 제2 스위치(420)를 더 포함하는 경우, 제어부(500)는 신호 분기부(100)에 제1 아날로그 디지털 변환부(300)를 연결하고, 증폭기(410)에 상기 제2 종단 회로(450)가 연결되도록 메인 스위치(200) 및 제2 스위치(420)를 제어할 수 있는데, 이와 같은 동작과 관련하여는 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.When the second analog-to-digital conversion unit 400 further includes the second end circuit 450 and the second switch 420, the controller 500 controls the signal branching unit 100 to output the first analog- The main switch 200 and the second switch 420 may be controlled such that the second terminal circuit 300 is connected to the amplifier 410 and the second terminal circuit 450 is connected to the amplifier 410. In connection with this operation, Will be described later.

메인 스위치(200)는 주 경로(M) 상에서 신호 분기부(100)에 전술한 복수 개의 아날로그 디지털 변환부를 선택적으로 연결한다. 즉, 메인 스위치(200)는 복수 개의 아날로그 디지털 변환부에 의하여 형성되는 복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로에 대하여 신호 분기부(100)로부터 출력되는 신호의 전달 경로를 선택한다.The main switch 200 selectively connects the plurality of analog-to-digital converters described above to the signal branching unit 100 on the main path M. That is, the main switch 200 selects a transmission path of a signal output from the signal branching unit 100 for a plurality of analog-to-digital conversion paths formed by a plurality of analog-to-digital conversion units.

신호 감지부(600)는 보조 경로(S)에 연결되어 입력 신호의 신호 레벨을 감지한다. 여기서, 신호 감지부(600)는 다이오드 등으로 구성되어 보조 경로(S)로 출력되는 신호의 신호 레벨을 전압 값으로 변환하여 수신 신호 강도 지수(RSSI: Received Signal Strength Indicator)로 출력할 수 있다.The signal sensing unit 600 is connected to the auxiliary path S and senses the signal level of the input signal. The signal sensing unit 600 may include a diode or the like to convert the signal level of the signal output to the sub path S into a voltage value and output the received signal level to a received signal strength indicator (RSSI).

제어부(500)는 상기 신호 감지부(600)로부터 감지된 입력 신호의 신호 레벨에 따라 전술한 메인 스위치(200)의 연결을 제어한다. 즉, 제어부(500)는 신호 감지부(600)로부터 감지된 입력 신호의 신호 레벨에 따라 복수 개의 아날로그 디지털 변환부 중 하나를 선택하여 주경로로 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환한다.The control unit 500 controls the connection of the main switch 200 according to the signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit 600. That is, the controller 500 selects one of the plurality of analog-to-digital converters according to the signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit 600, and converts the signal output to the main path into a digital signal.

여기서, 제어부(500)는 신호 감지부(600)로부터 감지된 입력 신호의 신호 레벨이 제1 임계 값보다 큰 경우 입력 신호의 신호 레벨을 감쇠시켜 변환하기 위한 제1 아날로그 디지털 변환부(300)를 선택하여, 제1 아날로그 디지털 변환 경로를 따라 입력 신호가 전송되도록 할 수 있다. 반면, 제어부(500)는 신호 감지부(600)로부터 감지된 입력 신호의 신호 레벨이 제2 임계 값보다 큰 경우 입력 신호의 신호 레벨을 증폭시켜 변환하기 위한 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 선택하여, 제2 아날로그 디지털 변환 경로를 따라 입력 신호가 전송되도록 할 수 있다.Here, the controller 500 may include a first analog-to-digital converter 300 for attenuating the signal level of the input signal when the signal level of the input signal detected by the signal sensing unit 600 is greater than a first threshold value So that the input signal is transmitted along the first analog to digital conversion path. On the other hand, when the signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit 600 is greater than the second threshold value, the controller 500 controls the second analog-to-digital converter 400 to amplify the signal level of the input signal, So that the input signal is transmitted along the second analog to digital conversion path.

여기서, 제1 임계 값은 제2 임계 값보다 작을 수 있으며, 제1 아날로그 디지털 변환부(300)를 경유하기 위한 입력 신호의 신호 레벨 범위와 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 경유하기 위한 입력 신호의 신호 레벨 범위를 일부 겹치도록 설계함으로써 신호 손실이 발생하지 않도록 할 수 있다. 이와 같이 제1 아날로그 디지털 변환부(300)를 경유하기 위한 입력 신호의 신호 레벨 범위와 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 경유하기 위한 입력 신호의 신호 레벨 범위가 중첩되는 경우 중첩 영역에 포함되는 신호 레벨을 가지는 입력 신호는 제1 아날로그 디지털 변환부(300) 또는 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 경유하여 전송되도록 설정할 수 있다.Here, the first threshold value may be smaller than the second threshold value, and the signal level range of the input signal for passing through the first analog-digital conversion unit 300 and the input signal level range for passing through the second analog-digital conversion unit 400 It is possible to prevent signal loss from occurring by designing the signal level range of the signal to partially overlap. When the signal level range of the input signal for passing through the first analog-digital conversion unit 300 and the signal level range of the input signal for passing through the second analog-digital conversion unit 400 are overlapped, The input signal having the signal level can be set to be transmitted via the first analog-to-digital converter 300 or the second analog-to-digital converter 400.

또한, 제어부(500)는 제1 아날로그 디지털 변환부(300) 또는 제2 아날로그 디지털 변환부(400)에 의하여 변환된 디지털 신호로부터 원하는 정보(Data)를 추출할 수 있다. 즉, 제어부(500)는 제1 아날로그 디지털 변환부(300) 및 제2 아날로그 디지털 변환부(400) 각각의 후단에 연결되어 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호로부터 변환된 디지털 신호를 입력받아 처리 즉, 정보(Data)를 추출할 수 있다.In addition, the controller 500 can extract desired information Data from the digital signal converted by the first analog-to-digital converter 300 or the second analog-digital converter 400. That is, the control unit 500 is connected to the downstream ends of the first analog-to-digital conversion unit 300 and the second analog-digital conversion unit 400, receives the converted digital signal from the input signal including the analog signal, Information (Data) can be extracted.

이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치가 동작하는 모습에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5는 주 경로(M) 상에서 신호 분기부(100)에 제1 아날로그 디지털 변환부(300)가 연결되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 6은 주 경로(M) 상에서 신호 분기부(100)에 제2 아날로그 디지털 변환부(400)가 연결되는 모습을 나타내는 도면이다.5 is a diagram illustrating a state in which the first analog-to-digital conversion unit 300 is connected to the signal branching unit 100 on the main path M. FIG. And the second analog-to-digital conversion unit 400 are connected.

도 5를 참조하면, 먼저 제1 임계값 이상의 신호 레벨을 가지는 강전계 신호가 입력 신호로 입력되면, 입력 신호는 신호 분기부(100)에 의하여 주 경로(M) 및 주 경로(M)와 상이한 보조 경로(S)로 각각 출력된다.5, when a strong field signal having a signal level equal to or higher than the first threshold value is input as an input signal, the input signal is differentiated from the main path M and the main path M by the signal branching unit 100 And the auxiliary path S, respectively.

여기서, 제어부(500)는 입력 신호의 신호 레벨이 제1 임계 값보다 크므로, 메인 스위치(200)를 제1 아날로그 디지털 변환부(300)에 연결한다. 또한, 제어부(500)는 제1 스위치(320)를 제1 필터(330)를 통해 제1 아날로그 디지털 변환기(340)에 연결한다. 이와 같이 제어부(500)가 메인 스위치(200) 및 제1 스위치(320)를 제어하여, 주 경로(M)로 출력되는 입력 신호는 그 신호 레벨이 감쇠되어 디지털 신호로 변환되게 된다.Since the signal level of the input signal is greater than the first threshold value, the control unit 500 connects the main switch 200 to the first analog-to-digital conversion unit 300. The controller 500 also connects the first switch 320 to the first analog-to-digital converter 340 through the first filter 330. In this way, the control unit 500 controls the main switch 200 and the first switch 320 so that the input signal output through the main path M is attenuated and converted into a digital signal.

또한, 제어부(500)는 제1 스위치(320)를 제1 필터(330)를 통해 제1 아날로그 디지털 변환기(340)에 연결함과 동시에 제2 스위치(420)를 제2 종단 회로(450)에 연결할 수 있다. 이와 같이 제2 아날로그 디지털 변환부(400)에 포함되는 제2 스위치(420)를 제2 종단 회로(450)에 연결함으로써 제1 아날로그 디지털 변환 경로를 따라 전송되는 강전계 신호가 제2 아날로그 디지털 변환 경로로 누설되어 제2 아날로그 디지털 변환기(440)에 유입되는 것을 방지할 수 있다.The controller 500 also connects the first switch 320 to the first analog digital converter 340 through the first filter 330 and the second switch 420 to the second terminal circuit 450 You can connect. By connecting the second switch 420 included in the second analog-to-digital converter 400 to the second terminating circuit 450, the strong analog signal transmitted along the first analog-digital conversion path is converted into the second analog- Path to the second analog-to-digital converter 440 can be prevented.

한편, 제1 아날로그 디지털 변환기(340)는 제1 필터(330)를 거쳐 입력되는 신호를 디지털 신호로 변환한다. 이때, 입력 신호는 감쇠기(310)를 통하여 신호 레벨이 감소되었으나 여전히 그 신호 레벨이 제1 아날로그 디지털 변환기(340)의 동적 범위를 벗어난 값을 가질 수 있다. 즉, 입력 신호의 신호 레벨은 감쇠기(310)를 통한 경우에도 제1 아날로그 디지털 변환기(340)의 동적 범위의 속하는 최고 신호 레벨보다 큰 값을 가질 수 있다. 이 경우, 제1 아날로그 디지털 변환기(340)는 제1 아날로그 디지털 변환기(340)의 포화 여부를 나타내는 제1 오버플로우 비트(OVF1)를 제어부(500)에 전달할 수 있다. 즉, 제1 아날로그 디지털 변환기(340)에 최고 신호 레벨보다 큰 값을 가지는 신호가 입력되면, 제어부(500)에 전달되는 제1 오버플로우 비트(OVF1)가 활성화되며, 이 경우 제어부(500)는 감쇠기(310)의 감쇠량을 증가시켜 입력 신호의 신호 레벨을 보다 큰 폭으로 감쇠시킨다. 이와 같이, 제1 아날로그 디지털 변환기(340)의 포화 여부를 제1 오버플로우 비트(OVF1)를 이용하여 판단함으로써 입력 신호의 신호 레벨을 전달 경로 상에서 지속적으로 측정할 필요가 없어, 신호 처리 시간을 최소화할 수 있게 된다.Meanwhile, the first analog-to-digital converter 340 converts a signal inputted through the first filter 330 into a digital signal. At this time, the input signal has its signal level reduced through the attenuator 310, but its signal level may still have a value out of the dynamic range of the first analog-to-digital converter 340. That is, the signal level of the input signal may be greater than the highest signal level to which the dynamic range of the first analog-to-digital converter 340 belongs, even through the attenuator 310. [ In this case, the first analog-to-digital converter 340 may transmit the first overflow bit OVF1 indicating the saturation of the first analog-to-digital converter 340 to the controller 500. That is, when a signal having a value higher than the highest signal level is input to the first analog-to-digital converter 340, the first overflow bit OVF1 transmitted to the controller 500 is activated. In this case, The attenuation amount of the attenuator 310 is increased to attenuate the signal level of the input signal to a greater extent. Thus, it is unnecessary to constantly measure the signal level of the input signal on the transmission path by judging whether the first analog digital converter 340 saturates using the first overflow bit OVF1, thereby minimizing the signal processing time .

도 6을 참조하면, 전술한 바와 반대로 제2 임계값 이하의 신호 레벨을 가지는 약전계 신호가 입력 신호로 입력되면, 입력 신호는 신호 분기부(100)에 의하여 주 경로(M) 및 주 경로(M)와 상이한 보조 경로(S)로 각각 출력된다.6, when a weak electric field signal having a signal level equal to or lower than the second threshold value is input as an input signal, the input signal is divided into a main path M and a main path M and a different auxiliary path S, respectively.

여기서, 제어부(500)는 입력 신호의 신호 레벨이 제2 임계 값보다 작으므로, 메인 스위치(200)를 제2 아날로그 디지털 변환부(400)에 연결한다. 또한, 제어부(500)는 제2 스위치(420)를 제2 필터(430)를 통해 제2 아날로그 디지털 변환기(440)에 연결한다. 이와 같이 제어부(500)가 메인 스위치(200) 및 제2 스위치(420)를 제어하여, 주 경로(M)로 출력되는 입력 신호는 그 신호 레벨이 증폭되어 디지털 신호로 변환되게 된다.Here, since the signal level of the input signal is smaller than the second threshold, the controller 500 connects the main switch 200 to the second analog-to-digital converter 400. In addition, the controller 500 connects the second switch 420 to the second analog-to-digital converter 440 through the second filter 430. In this way, the control unit 500 controls the main switch 200 and the second switch 420 so that the input signal output through the main path M is amplified and converted into a digital signal.

또한, 제어부(500)는 제2 스위치(420)를 제2 필터(430)를 통해 제2 아날로그 디지털 변환기(440)에 연결함과 동시에 제1 스위치(320)를 제1 종단 회로(350)에 연결할 수 있다. 이와 같이 제1 아날로그 디지털 변환부(300)에 포함되는 제1 스위치(320)를 제1 종단 회로(350)에 연결함으로써 제2 아날로그 디지털 변환 경로를 따라 전송되는 약전계 신호가 증폭되어 제1 아날로그 디지털 변환 경로로 누설되어 제1 아날로그 디지털 변환기(340)에 유입되는 것을 방지할 수 있다.The controller 500 also connects the second switch 420 to the second analog-to-digital converter 440 through the second filter 430 and simultaneously connects the first switch 320 to the first terminal circuit 350 You can connect. Thus, by connecting the first switch 320 included in the first analog-to-digital converter 300 to the first terminating circuit 350, the weak electric field signal transmitted along the second analog-digital conversion path is amplified, Digital conversion path to be prevented from flowing into the first analog-to-digital converter 340.

한편, 제2 아날로그 디지털 변환기(440)는 제2 필터(430)를 거쳐 입력되는 신호를 디지털 신호로 변환한다. 이때, 입력 신호는 증폭기(410)를 통하여 신호 레벨이 증폭되었으나 여전히 그 신호 레벨이 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 동적 범위를 벗어난 값을 가질 수 있다. 즉, 입력 신호의 신호 레벨은 증폭기(410)를 통한 경우에도 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 동적 범위의 속하는 최저 신호 레벨보다 작은 값을 가질 수 있다. 이 경우, 제2 아날로그 디지털 변환기(440)는 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 포화 여부를 나타내는 제2 오버플로우 비트(OVF2)를 제어부(500)에 전달할 수 있다. 즉, 제2 아날로그 디지털 변환기(440)에 최저 신호 레벨보다 작은 값을 가지는 신호가 입력되면, 제어부(500)에 전달되는 제2 오버플로우 비트(OVF2)가 활성화되며, 이 경우 제어부(500)는 증폭기(410)의 증폭량을 증가시켜 입력 신호의 신호 레벨을 보다 큰 폭으로 증가시킨다. 이와 같이, 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 포화 여부를 제2 오버플로우 비트(OVF2)를 이용하여 판단함으로써 입력 신호의 신호 레벨을 전달 경로 상에서 지속적으로 측정할 필요가 없어, 신호 처리 시간을 최소화할 수 있게 된다.Meanwhile, the second analog-to-digital converter 440 converts the signal input through the second filter 430 into a digital signal. At this time, the input signal is amplified in the signal level through the amplifier 410, but still its signal level may have a value out of the dynamic range of the second analog-to-digital converter 440. That is, the signal level of the input signal may have a value less than the lowest signal level belonging to the dynamic range of the second analog-to-digital converter 440 even through the amplifier 410. [ In this case, the second analog-to-digital converter 440 may transmit the second overflow bit OVF2 indicating the saturation of the second analog-to-digital converter 440 to the controller 500. That is, when a signal having a value smaller than the minimum signal level is input to the second analog-to-digital converter 440, the second overflow bit OVF2 transmitted to the controller 500 is activated. In this case, The amplification amount of the amplifier 410 is increased to increase the signal level of the input signal to a larger extent. Thus, it is unnecessary to constantly measure the signal level of the input signal on the transmission path by judging whether the second analog-to-digital converter 440 saturates using the second overflow bit OVF2, thereby minimizing the signal processing time .

이하에서, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 방법에 대하여 설명하기로 한다. 이에 있어서, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치와 관련하여 전술한 내용과 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a signal processing method according to an embodiment of the present invention will be described. In this regard, the description of the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention will not be repeated.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 방법을 나타내는 도면이다.7 is a diagram illustrating a signal processing method according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 방법은, 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호를 주 경로(M) 및 상기 주 경로(M)와 상이한 보조 경로(S)로 각각 출력하는 과정(S100); 상기 보조 경로(S)로부터 출력되는 입력 신호의 신호 레벨을 감지하는 과정(S200); 상기 감지된 입력 신호의 신호 레벨에 따라, 상기 주 경로(M) 상에 병렬 배치되는 복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로 중 하나를 선택하는 과정(S300); 및 상기 선택된 아날로그 디지털 변환 경로를 경유하여 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정(S400);을 포함한다.Referring to FIG. 7, a signal processing method according to an embodiment of the present invention includes the steps of outputting an input signal including an analog signal to a main path M and a sub path S different from the main path M (S100); Detecting a signal level of an input signal output from the auxiliary path S (S200); A step (S300) of selecting one of a plurality of analog-digital conversion paths arranged in parallel on the main path (M) according to a signal level of the sensed input signal; And converting the input signal to a digital signal via the selected analog digital conversion path (S400).

입력 신호를 주 경로(M) 및 상기 주 경로(M)와 상이한 보조 경로(S)로 출력하는 과정(S100)은 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호를 신호 분기부(100)에 의하여 주 경로(M) 및 상기 주 경로(M)와 상이한 보조 경로(S)로 각각 출력한다. 여기서, 신호 분기부(100)는 입력 신호를 직접적으로 나누어 분배하는 분배기를 사용할 수도 있으나, 주 경로(M)로 출력되는 신호가 보조 경로(S)에 유입되는 것을 차단하기 위하여 방향성 결합기를 포함할 수 있음은 전술한 바와 같다.The step S100 of outputting the input signal to the main path M and the auxiliary path S different from the main path M may be performed by the signal branching unit 100, And a sub path S different from the main path M, respectively. Here, the signal branching unit 100 may use a divider to divide and distribute the input signal directly, but it may include a directional coupler to block a signal output to the main path M from entering the auxiliary path S Is as described above.

입력 신호의 신호 레벨을 감지하는 과정(S200)은 신호 분기부(100)에 의하여 보조 경로(S)로 출력되는 입력 신호의 신호 레벨을 신호 감지부(600)를 통하여 감지한다. 여기서, 입력 신호의 신호 레벨을 감지하는 과정(S200)은 상기 입력 신호의 신호 레벨을 전압 값으로 변환하여 수신 신호 강도 지수(RSSI: Received Signal Strength Indicator)로 출력할 수 있다.In step S200 of sensing the signal level of the input signal, the signal level of the input signal output to the auxiliary path S by the signal branching unit 100 is sensed through the signal sensing unit 600. [ Here, the step of detecting the signal level of the input signal (S200) may convert the signal level of the input signal into a voltage value and output it as a received signal strength indicator (RSSI).

복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로 중 하나를 선택하는 과정(S300)은 신호 감지부(600)로부터 감지된 입력 신호의 신호 레벨에 따라 주 경로(M) 상에 병렬 배치되는 복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로 중 하나를 선택한다.In step S300 of selecting one of the plurality of analog-digital conversion paths, one of a plurality of analog-digital conversion paths arranged in parallel on the main path M according to the signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit 600 .

여기서, 복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로는 주 경로(M) 상에 병렬 배치되어 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 경로를 의미하며, 복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로에는 각각 복수 개의 아날로그 디지털 변환부가 배치되어 입력 신호를 디지털 신호로 변환한다.Here, the plurality of analog-digital conversion paths are paths arranged in parallel on the main path M to convert an input signal including an analog signal into a digital signal, and a plurality of analog- A conversion section is arranged to convert the input signal into a digital signal.

여기서, 복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로는 입력 신호의 신호 레벨을 감쇠시키기 위한 감쇠기(310)와, 상기 감쇠기(310)로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제1 아날로그 디지털 변환기(340)가 순차적으로 배치되는 제1 아날로그 디지털 변환 경로 및 입력 신호의 신호 레벨을 증폭시키기 위한 증폭기(410)와, 상기 증폭기(410)로부터 출력되는 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 제2 아날로그 디지털 변환기(440)가 순차적으로 배치되는 제2 아날로그 디지털 변환 경로를 포함할 수 있다.The plurality of analog-to-digital conversion paths include an attenuator 310 for attenuating the signal level of the input signal and a first analog-to-digital converter 340 for converting the signal output from the attenuator 310 into a digital signal, An amplifier 410 for amplifying a signal level of an input signal, and a second analog-to-digital converter 440 for converting a signal output from the amplifier 410 into a digital signal, And a second analog to digital conversion path that is sequentially arranged.

또한, 감쇠기(310)와 제1 아날로그 디지털 변환기(340) 사이에는 제1 필터(330)가 배치될 수 있고, 증폭기(410)와 제2 아날로그 디지털 변환기(440) 사이에는 제2 필터(430)가 배치될 수 있으며, 제1 아날로그 디지털 변환 경로 및 제2 아날로그 디지털 변환 경로에 배치되는 각 구성과 관련하여는 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치와 관련하여 전술한 바와 동일한 바, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.A first filter 330 may be disposed between the attenuator 310 and the first analog digital converter 340 and a second filter 430 may be disposed between the amplifier 410 and the second analog digital converter 440. [ And with respect to each configuration arranged in the first analog-digital conversion path and the second analog-digital conversion path, it is the same as that described above with respect to the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention, Is omitted.

여기서, 복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로 중 하나를 선택하는 과정(S300)은 입력 신호의 신호 레벨이 제1 임계 값보다 큰 경우 상기 제1 아날로그 디지털 변환 경로를 선택하고, 입력 신호의 신호 레벨이 제2 임계 값보다 작은 경우 상기 제2 아날로그 디지털 변환 경로를 선택할 수 있다.In step S300, if the signal level of the input signal is greater than the first threshold value, the first analog / digital conversion path is selected. If the signal level of the input signal is greater than the second threshold value, The second analog-to-digital conversion path can be selected.

즉, 제어부(500)는 신호 감지부(600)로부터 감지된 입력 신호의 신호 레벨이 제1 임계 값보다 큰 경우 입력 신호의 신호 레벨을 감쇠시켜 변환하기 위한 제1 아날로그 디지털 변환부(300)를 선택하여, 제1 아날로그 디지털 변환 경로를 따라 입력 신호가 전송되도록 할 수 있다. 반면, 제어부(500)는 신호 감지부(600)로부터 감지된 입력 신호의 신호 레벨이 제2 임계 값보다 큰 경우 입력 신호의 신호 레벨을 증폭시켜 변환하기 위한 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 선택하여, 제2 아날로그 디지털 변환 경로를 따라 입력 신호가 전송되도록 할 수 있다.That is, when the signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit 600 is greater than the first threshold value, the controller 500 performs a first analog-to-digital conversion unit 300 for attenuating the signal level of the input signal So that the input signal is transmitted along the first analog to digital conversion path. On the other hand, when the signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit 600 is greater than the second threshold value, the controller 500 controls the second analog-to-digital converter 400 to amplify the signal level of the input signal, So that the input signal is transmitted along the second analog to digital conversion path.

여기서, 제1 임계 값은 제2 임계 값보다 작을 수 있으며, 제1 아날로그 디지털 변환부(300)를 경유하기 위한 입력 신호의 신호 레벨 범위와 제2 아날로그 디지털 변환부(400)를 경유하기 위한 입력 신호의 신호 레벨 범위를 일부 겹치도록 설계함으로써 신호 손실이 발생하지 않도록 할 수 있음은 전술한 바와 같다.Here, the first threshold value may be smaller than the second threshold value, and the signal level range of the input signal for passing through the first analog-digital conversion unit 300 and the input signal level range for passing through the second analog-digital conversion unit 400 It is possible to prevent the signal loss from occurring by designing the signal level range of the signal to be partially overlapped with each other.

입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정(S400)은 복수 개의 아날로그 디지털 변환 경로 중 하나를 선택하는 과정(S300)에서 선택된 아날로그 디지털 변환 경로를 경유하여 입력 신호를 디지털 신호로 변환한다. 즉, 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정(S400)에서는 제1 아날로그 디지털 변환 경로 또는 제2 아날로그 디지털 변환 경로를 통하여 입력 신호를 감쇠 또는 증폭하여 디지털 신호로 변환하게 된다.The process of converting an input signal to a digital signal (S400) converts an input signal to a digital signal via an analog-to-digital conversion path selected in a step S300 of selecting one of a plurality of analog-digital conversion paths. That is, in the step of converting the input signal into the digital signal (S400), the input signal is attenuated or amplified through the first analogue digital conversion path or the second analogue digital conversion path, and is converted into a digital signal.

여기서, 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정(S400)은 상기 아날로그 디지털 변환 경로를 선택하는 과정(S300)에서 상기 제1 아날로그 디지털 변환 경로를 선택한 경우 상기 증폭기(410)를 접지에 연결하고, 상기 아날로그 디지털 변환 경로를 선택하는 과정(S300)에서 상기 제2 아날로그 디지털 변환 경로를 선택한 경우 상기 감쇠기(310)를 접지에 연결할 수 있다.Here, the step of converting the input signal to the digital signal (S400) may include connecting the amplifier (410) to the ground when the first analog to digital conversion path is selected in the step of selecting the analog to digital conversion path (S300) If the second analog to digital conversion path is selected in step S300 of selecting an analog to digital conversion path, the attenuator 310 may be connected to the ground.

이에 의하여, 제1 아날로그 디지털 변환 경로를 따라 전송되는 강전계 신호가 제2 아날로그 디지털 변환 경로로 누설되거나, 제2 아날로그 디지털 변환 경로를 따라 전송되는 약전계 신호가 증폭되어 제2 아날로그 디지털 변환 경로로 누설되는 것을 방지할 수 있음은 전술한 바와 같다.Thereby, the strong electric field signal transmitted along the first analog-digital conversion path leaks to the second analog-digital conversion path, or the weak electric field signal transmitted along the second analog-digital conversion path is amplified and transmitted to the second analog- The leakage can be prevented as described above.

또한, 입력 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정(S400)은 상기 제1 아날로그 디지털 변환기(340)로 입력되는 신호가 상기 제1 아날로그 디지털 변환기(340)의 동적 범위를 벗어나는 경우 상기 감쇠기(310)의 감쇠량을 증가시키고, 상기 제2 아날로그 디지털 변환기(440)로 입력되는 신호가 상기 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 동적 범위를 벗어나는 경우 상기 증폭기(410)의 증폭량을 증가시킬 수 있다.If the signal input to the first analog-to-digital converter 340 is out of the dynamic range of the first analog-to-digital converter 340, the process of converting the input signal to the digital signal (S400) The amount of amplification of the amplifier 410 may be increased if the signal input to the second analog-to-digital converter 440 is out of the dynamic range of the second analog-to-digital converter 440. [

즉, 입력 신호는 감쇠기(310) 또는 증폭기(410)를 통하여 신호 레벨이 감소 또는 증가되었으나 여전히 그 신호 레벨이 감쇠기(310) 및 증폭기(410)에 각각 연결되는 제1 아날로그 디지털 변환기(340) 및 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 동적 범위를 벗어난 값을 가질 수 있다. 이에, 제1 아날로그 디지털 변환기(340) 및 제2 아날로그 디지털 변환기(440)는 그 동적 범위를 벗어난 신호 레벨을 가지는 신호가 입력되는 경우 제어부(500)로 제공되는 제1 오버플로우 비트(OVF1) 및 제2 오버플로우 비트(OVF2)를 활성화시킬 수 있다. 따라서, 제1 아날로그 디지털 변환기(340) 및 제2 아날로그 디지털 변환기(440)의 포화 여부를 제1 오버플로우 비트(OVF1) 및 제2 오버플로우 비트(OVF2)를 이용하여 판단함으로써 입력 신호의 신호 레벨을 전달 경로 상에서 지속적으로 측정할 필요가 없게 되고, 신호 처리 시간을 최소화할 수 있게 된다.That is, the input signal may include a first analog-to-digital converter 340 whose signal level has been reduced or increased through the attenuator 310 or the amplifier 410 but still has its signal level connected to the attenuator 310 and the amplifier 410, And may have a value outside the dynamic range of the second analog-to-digital converter 440. The first analog digital converter 340 and the second analog digital converter 440 receive the first overflow bit OVF1 and the second overflow bit OVF2 provided to the controller 500 when a signal having a signal level out of the dynamic range is input, The second overflow bit OVF2 can be activated. Accordingly, the saturation of the first analog digital converter 340 and the second analog digital converter 440 is determined by using the first overflow bit OVF1 and the second overflow bit OVF2, It is not necessary to constantly measure the propagation path on the propagation path, and the signal processing time can be minimized.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 의하면, 아날로그 신호를 포함하는 입력 신호가 전달되는 경로를 메인 스위치(200)부에 의하여 선택하여 디지털 신호로 변환함으로써 채널간 간섭에 의한 성능 저하 및 경로 선택의 오류를 방지할 수 있다.As described above, according to the signal processing apparatus and the signal processing method using the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the path through which the input signal including the analog signal is transmitted is selected by the main switch unit 200, It is possible to prevent a performance degradation due to inter-channel interference and an error in path selection.

뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 신호 처리 장치 및 이를 이용한 신호 처리 방법에 의하면, 입력 신호의 신호 레벨을 감쇠시키기 위한 감쇠기(310) 및 입력 신호의 신호 레벨을 증폭시키기 위한 증폭기(410)의 이득을 실시간으로 제어하여 구성 부품들의 포화에 따른 성능 열화를 방지할 수 있다.In addition, according to the signal processing apparatus and the signal processing method using the signal processing apparatus according to the embodiment of the present invention, the attenuator 310 for attenuating the signal level of the input signal and the amplifier 410 for amplifying the signal level of the input signal The gain can be controlled in real time to prevent performance deterioration due to saturation of the component parts.

상기에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확하게 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시 예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.While the preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above using specific terms, such terms are used only for the purpose of clarifying the invention, and the embodiments of the present invention and the described terminology are intended to be illustrative, It will be obvious that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Such modified embodiments should not be individually understood from the spirit and scope of the present invention, but should be regarded as being within the scope of the claims of the present invention.

100: 신호 분기부 200: 메인 스위치
300: 제1 아날로그 디지털 변환부 310: 감쇠기
320: 제1 스위치 330: 제1 필터
340: 제1 아날로그 디지털 변환기 350: 제1 종단 회로
400: 제2 아날로그 디지털 변환부 410: 증폭기
420: 제2 스위치 430: 제2 필터
440: 제2 아날로그 디지털 변환기 450: 제2 종단 회로
500: 제어부 600: 신호 감지부100: signal branching unit 200: main switch
300: first analog-to-digital converter 310: attenuator
320: first switch 330: first filter
340: first analog-to-digital converter 350: first-
400: second analog-to-digital converter 410: amplifier
420: second switch 430: second filter
440: second analog-to-digital converter 450: second termination circuit
500: control unit 600: signal detection unit

Claims

A signal branching section for outputting an input signal including an analog signal to a main path and a sub path different from the main path, respectively;
A plurality of analog-to-digital converters arranged in parallel on the main path for converting an input signal into a digital signal;
A main switch for selectively connecting the plurality of analog-to-digital converters to the signal branching section on the main path;
A signal sensing unit coupled to the auxiliary path for sensing a signal level of the input signal; And
And a controller for controlling connection of the main switch according to a signal level of the input signal sensed by the signal sensing unit,
Wherein the plurality of analog-to-
A first analog-digital converter including an attenuator for attenuating a signal level of a signal output from the signal branching unit and a first analog-to-digital converter for converting a signal output from the attenuator into a digital signal; And
And a second analog-to-digital converter including an amplifier for amplifying a signal level of a signal output from the signal branching unit and a second analog-to-digital converter for converting a signal output from the amplifier into a digital signal,
The first analog-to-digital converter transmits a first overflow bit to the control unit when the signal level of the signal output from the signal branching unit is larger than the maximum signal level in the dynamic range of the first analog-to-digital converter and,
The second analog-to-digital converter transfers the second overflow bit to the control unit when the signal level of the signal output from the signal branching unit is smaller than the lowest signal level in the dynamic range of the second analog-to-digital converter In addition,
The control unit increases the attenuation amount of the attenuator when the first overflow bit is activated and increases the amplification amount of the amplifier when the second overflow bit is activated,
Wherein the signal branching unit includes a directional coupler for blocking a signal output to the main path from entering the auxiliary path.