KR102114448B1 - 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치 및 무선 통신 채널의 특성 측정 방법 - Google Patents

무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치 및 무선 통신 채널의 특성 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예의 수신 장치는 수신된 신호와 의사 잡음 코드 신호에 기초하여 수행된 상관 연산의 결과 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄여 대역 제한 신호를 생성하고, 생성된 대역 제한 신호를 변환하여 중간 주파수 신호를 생성하기 위한 아날로그 신호 처리부, 생성된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환부, 및 디지털 신호를 동 위상 및 직교 위상 복조하여 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호 및 기저 대역 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 복조 신호를 생성하고, 생성된 복조 신호 중 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄여 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 디지털 신호 처리부를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치 및 무선 통신 채널의 특성 측정 방법{SIGNAL RECEIVING DEVICE FOR MEASURING CHARACTERISTICS OF WIRELESS COMMUNICATION CHANNEL AND MEASUREMENT METHOD OF CHARACTERISTICS OF WIRELESS COMMUNICATION CHANNEL}
본 발명은 무선 통신 채널의 특성 측정에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 시간 팽창(Time Dilation 또는 Sliding Correlation) 방식을 이용하여 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치와 무선 통신 채널의 특성 측정 방법에 관한 것이다.
근래, 통신 기술이 발전하고 높은 성능을 갖는 휴대용 통신 기기가 보급되면서, 무선 통신 시스템이 널리 이용되고 있다. 무선 통신 시스템의 개발을 위해, 무선 통신 채널 모델이 필요하다. 무선 통신 채널 모델을 설계하기 위해, 무선 통신 채널의 특성이 측정되어야 한다. 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 장치를 이용함으로써, 무선 통신 채널의 전파 전파(Wave Propagation) 특성이 측정된다. 특성 측정 결과에 기초하여, 무선 통신 채널을 통과하는 전파(Wave)가 받는 영향이 파악된다. 즉, 특성 측정 결과는 무선 통신 채널 모델의 설계에 활용될 수 있다.
특히, 근래에는 스마트폰과 같이 높은 성능을 갖는 휴대용 통신 기기의 보급에 따라, 대용량의 멀티미디어 데이터에 대한 수요가 많이 증가했다. 이에 따라, 무선 이동 통신망에 대한 데이터 트래픽(Traffic) 역시 급격히 증가하고 있다. 많은 양의 데이터 송수신을 위해, 대역폭(Bandwidth)이 500MHz 이상인 광대역(Wideband) 무선 이동 통신망이 활용될 전망이다. 그리고, 광대역 무선 이동 통신망의 핫스팟(Hot Spot)을 위한 추가의 주파수가 필요하다. 이에 따라, 광대역의 무선 통신 시스템의 개발을 위한 광대역의 무선 통신 채널 모델이 필요하다.
500MHz 이상의 대역폭을 갖는 광대역의 무선 통신 채널 모델의 설계를 위해, 시간 팽창 방식을 이용하는 무선 통신 채널 특성 측정 장치가 이용된다. 시간 팽창 방식을 이용하는 어떤 특성 측정 장치는 높은 품질 인자(Quality Factor) 특성을 갖는 필터를 필요로 한다. 구체적으로, 어떤 특성 측정 장치는 통과 대역의 대역폭이 수십 내지 수백 kHz인 협대역(Narrowband) 고주파 대역 통과 필터를 필요로 한다. 그러나, 통과 대역의 대역폭이 수십 내지 수백 kHz인 협대역 고주파 대역 통과 필터를 구현하는 것은 쉽지 않다.
시간 팽창 방식을 이용하는 다른 특성 측정 장치는 아날로그 신호를 이용하여 동 위상(In-phase) 및 직교 위상(Quadrature-phase) 복조(Demodulation)를 수행한다. 그런데, 위 특성 측정 장치에서, 동 위상 성분의 신호는 직교 위상 성분의 신호와 다른 경로를 통해 전달된다. 따라서, 경로 차이 때문에, 신호의 크기 및 위상에 대한 오차가 발생한다. 뿐만 아니라, 위 특성 측정 장치에서, 수신된 신호에 영향을 주는 직류 성분의 신호를 발생시키는 직류 오프셋(DC Offset) 현상이 생길 수 있다.
시간 팽창 방식을 이용하여 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치가 제공된다. 특히, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치는 다른 장치에 비해 상대적으로 낮은 품질 인자 특성을 갖는 필터를 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치는 디지털 신호를 이용하여 동 위상 및 직교 위상 복조를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치는 수신된 신호와 의사 잡음 코드 신호에 기초하여 수행된 상관 연산의 결과인 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄여 대역 제한 신호를 생성하고, 생성된 대역 제한 신호를 중간 주파수를 갖는 반송 주파수에 기초하여 변환하여 중간 주파수 신호를 생성하기 위한 아날로그 신호 처리부; 생성된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환부; 및 디지털 신호를 동 위상 및 직교 위상 복조하여 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호 및 기저 대역 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 복조 신호를 생성하고, 생성된 복조 신호 중 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄여 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 디지털 신호 처리부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 연산 결과 신호 및 유효 상관 연산 결과 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 협대역 분포 신호로 형성되고, 생성된 대역 제한 신호는 유효 상관 연산 결과 신호를 포함할 수 있다. 이 실시 예에서, 동 위상 및 직교 위상 복조에 따라, 중간 주파수에 대응하는 신호는 기저 대역 신호에 포함되는 직류 성분에 대응하는 신호로 복조되고, 기저 대역 신호는 유효 상관 연산 결과 신호에 대응하는 정보를 포함하여 생성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 아날로그 신호 처리부는 의사 잡음 코드 신호를 생성하기 위한 의사 잡음 코드 생성 유닛; 수신된 신호 및 생성된 의사 잡음 코드 신호에 대해 상관 연산을 수행하여 상관 연산 결과 신호를 생성하기 위한 상관 연산 유닛; 생성된 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄여 대역 제한 신호를 생성하기 위한 이미지 제거 유닛; 및 생성된 대역 제한 신호를 변환하여 중간 주파수 신호를 생성하기 위한 중간 주파수 변환 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 아날로그 신호 처리부는, 수신된 신호의 주파수가 상관 연산 유닛에 의해 처리되는 주파수보다 높은 경우, 수신된 신호의 주파수를 상관 연산 유닛에 의해 처리되는 주파수로 변환하고 변환된 주파수를 갖는 수신된 신호를 상관 연산 유닛으로 제공하기 위한 고 주파수 변환 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 이미지 제거 유닛은 이미지 주파수를 갖는 신호를 필터링하기 위한 대역 통과 필터일 수 있다. 이 실시 예에서, 대역 통과 필터의 통과 대역의 대역 폭은 아날로그-디지털 변환부의 샘플링 주파수의 절반에 대응하는 값을 가질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 아날로그-디지털 변환부의 샘플링 주파수는 중간 주파수의 네 배일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 디지털 신호 처리부는 디지털 신호를 동 위상 및 직교 위상 복조하여 복조 신호를 생성하기 위한 동 위상/직교 위상 복조 유닛; 및 생성된 복조 신호 중 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄여 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 반복 신호 제거 유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 동 위상/직교 위상 복조 유닛은 디지털 신호 중 동 위상 성분의 신호를 복조하여 제 1 주파수 대역 폭을 갖고 직류 성분을 포함하는 동 위상 기저 대역 신호 및 제 1 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 동 위상 복조 신호를 생성하기 위한 제 1 복조기; 및 디지털 신호 중 직교 위상 성분의 신호를 복조하여 제 2 주파수 대역 폭을 갖고 직류 성분을 포함하는 직교 위상 기저 대역 신호 및 제 2 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 직교 위상 복조 신호를 생성하기 위한 제 2 복조기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 반복 신호 제거 유닛은 생성된 동 위상 복조 신호 중 동 위상 기저 대역 신호를 필터링하여 동 위상 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 제 1 저역 통과 필터; 및 생성된 직교 위상 복조 신호 중 직교 위상 기저 대역 신호를 필터링하여 직교 위상 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 제 2 저역 통과 필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치에서, 임펄스 응답 신호는 생성된 동 위상 임펄스 응답 신호 및 생성된 직교 위상 임펄스 응답 신호로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 채널의 특성을 측정하는 방법은 특성 측정을 위한 신호를 수신하는 단계; 의사 잡음 코드 신호를 생성하는 단계; 수신된 신호 및 생성된 의사 잡음 코드 신호에 기초하여 상관 연산을 수행하여 상관 연산 결과 신호를 생성하는 단계; 생성된 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄여 대역 제한 신호를 생성하는 단계; 생성된 대역 제한 신호를 중간 주파수를 갖는 반송 주파수에 기초하여 변환하여 중간 주파수 신호를 생성하는 단계; 생성된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 디지털 신호를 동 위상 및 직교 위상 복조하여 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호 및 기저 대역 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 복조 신호를 생성하는 단계; 및 생성된 복조 신호 중 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄여 임펄스 응답 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 채널의 특성을 측정하는 방법에서, 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 연산 결과 신호 및 유효 상관 연산 결과 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 협대역 분포 신호로 형성되고, 생성된 대역 제한 신호는 유효 상관 연산 결과 신호를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 채널의 특성을 측정하는 방법에서, 동 위상 및 직교 위상 복조에 따라, 중간 주파수에 대응하는 신호는 기저 대역 신호에 포함되는 직류 성분에 대응하는 신호로 복조되고, 기저 대역 신호는 유효 상관 연산 결과 신호에 대응하는 정보를 포함하여 생성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치는 다른 장치에 비해 쉽게 구현될 수 있다. 그리고, 디지털 신호를 이용하여 동 위상 및 직교 위상 복조를 수행함으로써, 신호의 크기 및 위상에 대한 오차의 영향이 감소할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치를 이용하면 좀 더 정확한 광대역의 무선 통신 채널 모델이 설계될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치가 가질 수 있는 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 아날로그 신호 처리부가 가질 수 있는 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 아날로그 신호 처리부가 가질 수 있는 다른 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 디지털 신호 처리부가 가질 수 있는 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 디지털 신호 처리부가 가질 수 있는 다른 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예의 복조 신호가 주파수 영역에서 가질 수 있는 형태를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시 예의 복조 신호가 시간 영역에서 가질 수 있는 형태를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 생성된 임펄스 응답 신호가 시간 영역에서 가질 수 있는 형태를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 채널의 특성을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
전술한 특성 및 이하 상세한 설명은 모두 본 발명의 설명 및 이해를 돕기 위한 예시적인 사항이다. 즉, 본 발명은 이와 같은 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수 있다. 다음 실시 형태들은 단지 본 발명을 완전히 개시하기 위한 예시이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들에게 본 발명을 전달하기 위한 설명이다. 따라서, 본 발명의 구성 요소들을 구현하기 위한 방법이 여럿 있는 경우에는, 이들 방법 중 특정한 것 또는 이와 동일성 있는 것 가운데 어떠한 것으로든 본 발명의 구현이 가능함을 분명히 할 필요가 있다.
본 명세서에서 어떤 구성이 특정 요소들을 포함한다는 언급이 있는 경우, 또는 어떤 과정이 특정 단계들을 포함한다는 언급이 있는 경우는, 그 외 다른 요소 또는 다른 단계들이 더 포함될 수 있음을 의미한다. 즉, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 특정 실시 형태를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 개념을 한정하기 위한 것이 아니다. 나아가, 발명의 이해를 돕기 위해 설명한 예시들은 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자들이 일반적으로 이해하는 의미를 갖는다. 보편적으로 사용되는 용어들은 본 명세서의 맥락에 따라 일관적인 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은, 그 의미가 명확히 정의된 경우가 아니라면, 지나치게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다. 이하 첨부된 도면을 통하여 본 발명의 실시 예가 설명된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치가 가질 수 있는 구성을 나타낸 블록도이다. 수신 장치(100)는 아날로그 신호 처리부(110), 아날로그-디지털 변환부(130), 및 디지털 신호 처리부(150)를 포함할 수 있다.
아날로그 신호 처리부(110)는 수신 장치(100)에 의해 수신된 신호를 제공받을 수 있다. 실시 예로서, 수신된 신호는 안테나(ANT)를 통해 제공될 수 있다. 아날로그 신호 처리부(110)는 의사 잡음(Pseudo Random Noise) 코드에 대응하는 신호를 생성할 수 있다. 아날로그 신호 처리부(110)는 수신된 신호와 의사 잡음 코드 신호에 기초하여 상관 연산(Correlation Operation)을 수행할 수 있다. 이때, 두 신호에 대한 시간 영역에서의 곱셈 연산은 주파수 영역에서의 상관 연산에 대응한다는 점이 이용될 수 있다.
수신된 신호와 의사 잡음 코드 신호에 대해 상관 연산이 수행되면, 상관 연산 결과 신호가 생성될 수 있다. 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 연산 결과 신호를 포함할 수 있다. 유효 상관 연산 결과 신호는 상관 연산에 의해 얻고자 했던 정보를 포함하는 신호이다. 나아가, 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 연산 결과 신호와 동일한 주파수 대역 폭(Bandwidth)을 가지고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 협대역 분포 신호를 포함할 수 있다. 협대역 분포 신호의 일부는 유효 상관 연산 결과 신호에 대한 간섭 신호일 수 있다. 간섭 신호는 아날로그-디지털 변환 처리 과정에서 간섭(Interference)을 일으킬 수 있다. 아날로그 신호 처리부(110)는 상관 연산 결과 신호 중 아날로그-디지털 변환 처리 과정에서 간섭을 일으킬 수 있는 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄일 수 있다.
이미지 주파수를 갖는 신호의 세기가 줄어들면, 대역 제한 신호가 생성될 수 있다. 대역 제한 신호는 제한된 주파수 대역에 분포하는 신호이다. 즉, 대역 제한 신호는 상관 연산 결과 신호보다 좀 더 좁아진 주파수 대역에 분포할 수 있다. 특히, 대역 제한 신호는 유효 상관 연산 결과 신호를 포함할 수 있다. 유효 상관 연산 결과 신호는 이미지 주파수를 갖는 신호가 아니기 때문에, 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄이는 과정에서 유효 상관 연산 결과 신호의 세기는 줄어들지 않는다.
아날로그 신호 처리부(110)는 중간 주파수(Intermediate Frequency)를 갖는 반송 주파수(Carrier Frequency)에 기초하여 대역 제한 신호를 변환할 수 있다. 아날로그 신호 처리부(110)는 대역 제한 신호를 변환하여 중간 주파수 신호를 생성할 수 있다. 중간 주파수는 아날로그-디지털 변환에 적합한 값을 갖도록 선택될 수 있다. 즉, 아날로그 신호 처리부(110)는 협대역 분포 신호를 변환하여 아날로그-디지털 변환에 적합한 중간 주파수를 갖는 중간 주파수 신호를 생성할 수 있다. 아날로그 신호 처리부(110)의 작동에 관한 자세한 설명은 도 2 및 도 3에 대한 설명과 함께 언급된다.
아날로그-디지털 변환부(130)는 아날로그 신호 처리부(110)로부터 중간 주파수 신호를 제공받을 수 있다. 아날로그-디지털 변환부(130)는 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 디지털 신호를 이용함으로써, 신호의 크기 및 위상에 대한 오차의 영향이 감소할 수 있다.
디지털 신호 처리부(150)는 아날로그-디지털 변환부(130)로부터 디지털 신호를 제공받을 수 있다. 디지털 신호 처리부(150)는 디지털 신호를 복조(Demodulation)하여 복조 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 디지털 신호 처리부(150)는 디지털 신호를 동 위상(In-phase) 및 직교 위상(Quadrature-phase) 복조하여 복조 신호를 생성할 수 있다. 복조 신호는 기저 대역(Baseband) 신호를 포함할 수 있다. 기저 대역 신호는 직류 성분을 포함할 수 있다. 나아가, 복조 신호는 기저 대역 신호와 동일한 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호를 포함할 수 있다. 특히, 동 위상 및 직교 위상 복조에 따라, 중간 주파수에 대응하는 신호는 기저 대역 신호에 포함되는 직류 성분에 대응하는 신호로 복조될 수 있다. 그리고, 기저 대역 신호는 유효 상관 연산 결과 신호에 대응하는 정보를 포함하도록 생성될 수 있다.
디지털 신호 처리부(150)는 복조 신호 중 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄일 수 있다. 이로써, 디지털 신호 처리부(150)는 임펄스 응답(Impulse Response) 신호를 생성할 수 있다. 임펄스 응답 신호는 안테나(ANT)를 통해 수신된 신호가 통과한 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 디지털 신호 처리부(150)의 작동에 관한 자세한 설명은 도 4 및 도 5에 대한 설명과 함께 언급된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 아날로그 신호 처리부가 가질 수 있는 구성을 나타낸 블록도이다. 아날로그 신호 처리부(200)는 도 1의 아날로그 신호 처리부(110)에 대응하는 구성 요소이다. 아날로그 신호 처리부(200)는 의사 잡음 코드 생성 유닛(230), 상관 연산 유닛(250), 이미지 제거 유닛(270), 및 중간 주파수 변환 유닛(290)을 포함할 수 있다.
의사 잡음 코드 생성 유닛(230)은 아날로그 신호 처리부(200)에서 수행될 상관 연산에 사용되는 의사 잡음 코드를 생성할 수 있다. 실시 예로서, 의사 잡음 코드 생성 유닛(230)은 특정 값의 칩률(Chip Rate)을 갖는 로컬 오실레이터(Local Oscillator)의 작동에 따라 의사 잡음 코드를 생성할 수 있다. 의사 잡음 코드 생성 유닛(230)은 생성된 의사 잡음 코드에 대응하는 신호를 출력할 수 있다. 실시 예로서, 의사 잡음 코드 신호에 포함되는 노이즈(Noise)를 제거하기 위해, 의사 잡음 코드 생성 유닛(230)의 출력단에 저역 통과 필터(Low Pass Filter)가 연결될 수 있다.
상관 연산 유닛(250)은 수신 장치(100, 도 1 참조)에 의해 수신된 신호를 제공받을 수 있다. 그리고, 상관 연산 유닛(250)은 의사 잡음 코드 생성 유닛(230)으로부터 의사 잡음 코드 신호를 제공받을 수 있다. 상관 연산 유닛(250)은 수신된 신호 및 의사 잡음 코드 신호에 대해 상관 연산을 수행할 수 있다. 상관 연산 유닛(250)은 상관 연산을 수행하여 상관 연산 결과 신호를 생성할 수 있다.
도 1에 대한 설명에서 언급된 것과 같이, 상관 연산 결과 신호는 상관 연산에 의해 얻고자 했던 정보를 포함하는 유효 상관 연산 결과 신호를 포함할 수 있다. 나아가, 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 연산 결과 신호와 동일한 주파수 대역 폭을 가지고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 협대역 분포 신호를 포함할 수 있다. 협대역 분포 신호의 일부는 유효 상관 연산 결과 신호에 대한 간섭 신호일 수 있다. 간섭 신호는 아날로그-디지털 변환 처리 과정에서 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서, 상관 연산 결과 신호 중 아날로그-디지털 변환 처리 과정에서 간섭을 일으킬 수 있는 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기는 감쇄되어야 한다.
이미지 제거 유닛(270)은 상관 연산 유닛(250)으로부터 상관 연산 결과 신호를 제공받을 수 있다. 이미지 제거 유닛(270)은 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄일 수 있다. 이미지 제거 유닛(270)은 상관 연산 결과 신호보다 좀 더 좁아진 주파수 대역에 분포하는 대역 제한 신호를 생성할 수 있다. 즉, 대역 제한 신호는 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 감소시킴으로써 생성될 수 있다.
중간 주파수 변환 유닛(290)은 이미지 제거 유닛(270)으로부터 대역 제한 신호를 제공받을 수 있다. 중간 주파수 변환 유닛(290)은 중간 주파수를 갖는 반송 주파수에 기초하여 대역 제한 신호를 변환할 수 있다. 도 1에 대한 설명에서 언급된 것과 같이, 중간 주파수는 아날로그-디지털 변환에 적합한 주파수일 수 있다. 중간 주파수 변환 유닛(290)은 대역 제한 신호를 변환하여 중간 주파수 신호를 생성할 수 있다. 중간 주파수 변환 유닛(290)은 생성된 중간 주파수 신호를 출력하여 아날로그-디지털 변환부(130, 도 1 참조)로 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 아날로그 신호 처리부가 가질 수 있는 다른 구성을 나타낸 블록도이다. 아날로그 신호 처리부(300)는 도 1의 아날로그 신호 처리부(110)에 대응하는 구성 요소이다. 아날로그 신호 처리부(300)는 저 잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, 310), 고 주파수 변환 유닛(320), 의사 잡음 코드 생성 유닛(330), 상관 연산 유닛(350), 이미지 제거 유닛(370), 및 중간 주파수 변환 유닛(390)을 포함할 수 있다.
실시 예로서, 아날로그 신호 처리부(300)는 저 잡음 증폭기(310)를 포함할 수 있다. 수신된 신호의 세기는 무선 통신 채널을 통과하면서 약해질 수 있다. 그리고, 수신된 신호는 무선 통신 채널을 통과하면서 노이즈의 영향을 받을 수 있다. 저 잡음 증폭기(310)는 수신된 신호에 포함된 노이즈의 증폭을 억제하면서 수신된 신호의 세기를 증폭시킬 수 있다.
실시 예로서, 아날로그 신호 처리부(300)는 고 주파수 변환 유닛(320)을 포함할 수 있다. 고 주파수 변환 유닛(320)은 수신된 신호의 주파수를 변환할 수 있다. 무선 통신 시스템은 무선 통신 채널을 통해 신호를 송수신하기 위해 매우 높은 주파수를 갖는 신호를 사용할 수 있다. 즉, 수신된 신호는 매우 높은 주파수를 가질 수 있다. 이 경우, 수신된 신호의 주파수는 상관 연산 유닛(350)에 의해 처리되는 주파수보다 높을 수 있다. 고 주파수 변환 유닛(320)은 수신된 신호의 주파수를 상관 연산 유닛(350)에 의해 처리되는 주파수로 변환할 수 있다. 그리고, 고 주파수 변환 유닛(320)은 변환된 주파수를 갖는 수신된 신호를 출력할 수 있다.
실시 예로서, 고 주파수 변환 유닛(320)은 아날로그 혼합기(Analog Mixer, 324) 및 로컬 오실레이터(Local Oscillator, 326)를 포함할 수 있다. 아날로그 혼합기(324)는 로컬 오실레이터(326)의 작동에 따라 수신된 신호의 주파수를 변환할 수 있다.
의사 잡음 코드 생성 유닛(330)은 상관 연산에 사용되는 의사 잡음 코드를 생성할 수 있다. 의사 잡음 코드 생성 유닛(330)은 생성된 의사 잡음 코드에 대응하는 신호를 출력할 수 있다.
상관 연산 유닛(350)은 고 주파수 변환 유닛(320)으로부터 변환된 주파수를 갖는 수신된 신호를 제공받을 수 있다. 또한, 상관 연산 유닛(350)은 의사 잡음 코드 생성 유닛(330)으로부터 의사 잡음 코드 신호를 제공받을 수 있다. 상관 연산 유닛(350)은 수신된 신호 및 의사 잡음 코드 신호에 대해 상관 연산을 수행할 수 있다. 상관 연산 유닛(350)은 상관 연산을 수행하여 상관 연산 결과 신호를 생성할 수 있다. 상관 연산 결과 신호에 관한 설명은 도 1 및 도 2에 대한 설명에서 언급되었다.
실시 예로서, 상관 연산 유닛(350)은 아날로그 혼합기일 수 있다. 이 실시 예에서, 상관 연산 유닛(350)은 시간 영역에서 수신된 신호 및 의사 잡음 코드 신호에 대해 곱셈 연산을 수행할 수 있다. 두 신호에 대한 시간 영역에서의 곱셈 연산은 주파수 영역에서의 상관 연산에 대응한다. 상관 연산 결과 신호에 포함되는 유효 상관 신호는 수신된 신호 및 의사 잡음 코드 신호에 대해 수행된 상관 연산의 결과의 정보를 포함할 수 있다.
이미지 제거 유닛(370)은 상관 연산 유닛(350)으로부터 상관 연산 결과 신호를 제공받을 수 있다. 이미지 제거 유닛(370)은 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄일 수 있다. 실시 예로서, 이미지 제거 유닛(370)은 대역 통과 필터(Band Pass Filter, 375)일 수 있다. 대역 통과 필터(375)는 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호를 필터링할 수 있다. 대역 통과 필터(375)에 의해, 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기가 줄어들 수 있다. 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기가 줄어들면, 대역 제한 신호가 생성될 수 있다.
실시 예로서, 대역 통과 필터(375)의 대역 폭은 아날로그-디지털 변환부(130, 도 1 참조)의 샘플링(Sampling) 주파수의 절반에 대응하는 값을 가질 수 있다. 다만, 위 예시는 하나의 실시 예일 뿐이다. 대역 통과 필터(375)의 대역 폭은 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄이는 데에 적합한 값이면 어떤 값이든 가질 수 있다. 즉, 위 예시는 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니다.
본 발명의 실시 예의 대역 통과 필터(375)는 높은 품질 인자(Quality Factor) 특성을 가질 필요가 없다. 본 발명의 실시 예의 대역 통과 필터(375)의 대역 폭은 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄이는 데에 적합한 값을 갖는 것으로 충분하다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치(100, 도 1 참조)는 쉽게 구현될 수 있다.
중간 주파수 변환 유닛(390)은 이미지 제거 유닛(370)으로부터 대역 제한 신호를 제공받을 수 있다. 중간 주파수 변환 유닛(390)은 대역 제한 신호를 변환하여 중간 주파수 신호를 생성할 수 있다. 도 1 및 도 2에 대한 설명에서 언급된 것과 같이, 중간 주파수 신호는 아날로그-디지털 변환에 적합한 중간 주파수를 가질 수 있다.
실시 예로서, 중간 주파수는 아날로그-디지털 변환부(130)의 샘플링 주파수의 4분의 1로 설정될 수 있다. 다시 말해, 아날로그-디지털 변환부(130)의 샘플링 주파수는 중간 주파수의 4배일 수 있다. 중간 주파수가 아날로그-디지털 변환부(130)의 샘플링 주파수의 4분의 1의 값을 가지면, 이미지 주파수를 갖는 신호에 의해 발생되는 간섭 없이, 아날로그-디지털 변환이 적절히 수행될 수 있다. 다만, 위 예시는 실시 예일 뿐이며, 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것은 아니다. 중간 주파수는 아날로그-디지털 변환에 적합한 값이면 어떤 값이든 가질 수 있다.
실시 예로서, 중간 주파수 변환 유닛(390)은 아날로그 혼합기(394) 및 로컬 오실레이터(396)를 포함할 수 있다. 아날로그 혼합기(394)는 로컬 오실레이터(396)의 작동에 따라 협대역 분포 신호의 주파수를 변환하여 중간 주파수 신호를 생성할 수 있다. 중간 주파수 변환 유닛(390)은 생성된 중간 주파수 신호를 출력하여 아날로그-디지털 변환부(130)로 제공할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 디지털 신호 처리부가 가질 수 있는 구성을 나타낸 블록도이다. 디지털 신호 처리부(400)는 도 1의 디지털 신호 처리부(150)에 대응하는 구성 요소이다. 디지털 신호 처리부(400)는 동 위상/직교 위상 복조 유닛(410) 및 반복 신호 제거 유닛(430)을 포함할 수 있다.
동 위상/직교 위상 복조 유닛(410)은 아날로그-디지털 변환부(130, 도 1 참조)로부터 디지털 신호를 제공받을 수 있다. 동 위상/직교 위상 복조 유닛(410)은 디지털 신호를 복조하여 복조 신호를 생성할 수 있다. 구체적으로, 동 위상/직교 위상 복조 유닛(410)은 디지털 신호를 동 위상 및 직교 위상 복조하여 복조 신호를 생성할 수 있다. 도 1에 대한 설명에서 언급된 것과 같이, 복조 신호는 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호를 포함할 수 있다. 나아가, 복조 신호는 기저 대역 신호와 동일한 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호를 포함할 수 있다.
반복 신호 제거 유닛(430)은 동 위상/직교 위상 복조 유닛(410)으로부터 복조 신호를 제공받을 수 있다. 반복 신호 제거 유닛(430)은 복조 신호 중 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄일 수 있다. 이로써, 반복 신호 제거 유닛(430)은 임펄스 응답 신호를 생성할 수 있다. 임펄스 응답 신호는 수신 장치(100, 도 1 참조)에 의해 수신된 신호가 통과한 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위해 사용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치의 디지털 신호 처리부가 가질 수 있는 다른 구성을 나타낸 블록도이다. 디지털 신호 처리부(500)는 도 1의 디지털 신호 처리부(150)에 대응하는 구성 요소이다. 디지털 신호 처리부(500)는 동 위상/직교 위상 복조 유닛(510) 및 반복 신호 제거 유닛(530)을 포함할 수 있다.
동 위상/직교 위상 복조 유닛(510)은 아날로그-디지털 변환부(130, 도 1 참조)로부터 디지털 신호를 제공받을 수 있다. 실시 예로서, 동 위상/직교 위상 복조 유닛(510)은 제 1 복조기(513) 및 제 2 복조기(515)를 포함할 수 있다.
제 1 복조기(513)는 디지털 신호 중 동 위상 성분의 신호를 복조할 수 있다. 제 1 복조기(513)는 중간 주파수(fIF)에 기초하여 동 위상 성분의 신호를 복조할 수 있다. 특히, 제 1 복조기(513)는 동 위상 성분의 신호를 복조하기 위해 중간 주파수(fIF)에 대한 각속도(Angular Velocity)의 코사인(Cosine) 값을 이용할 수 있다. 제 1 복조기(513)는 디지털 신호 중 동 위상 성분의 신호를 복조하여 동 위상 복조 신호를 생성할 수 있다. 동 위상 복조 신호는 특정 주파수 대역 폭(이하, 제 1 주파수 대역 폭)을 갖고 직류 성분을 포함하는 동 위상 기저 대역 신호를 포함할 수 있다. 나아가, 동 위상 복조 신호는 동 위상 기저 대역 신호와 같은 제 1 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호를 포함할 수 있다.
제 2 복조기(515)는 디지털 신호 중 직교 위상 성분의 신호를 복조할 수 있다. 제 2 복조기(515)는 중간 주파수(fIF)에 기초하여 직교 위상 성분의 신호를 복조할 수 있다. 특히, 제 2 복조기(515)는 직교 위상 성분의 신호를 복조하기 위해 중간 주파수(fIF)에 대한 각속도의 사인(Sine) 값을 이용할 수 있다. 제 2 복조기(515)는 디지털 신호 중 직교 위상 성분의 신호를 복조하여 직교 위상 복조 신호를 생성할 수 있다. 직교 위상 복조 신호는 특정 주파수 대역 폭(이하, 제 2 주파수 대역 폭)을 갖고 직류 성분을 포함하는 직교 위상 기저 대역 신호를 포함할 수 있다. 나아가, 직교 위상 복조 신호는 직교 위상 기저 대역 신호와 같은 제 2 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호를 포함할 수 있다.
반복 신호 제거 유닛(530)은 동 위상/직교 위상 복조 유닛(510)의 제 1 복조기(513) 및 제 2 복조기(515) 각각으로부터 동 위상 복조 신호 및 직교 위상 복조 신호를 제공받을 수 있다. 실시 예로서, 반복 신호 제거 유닛(530)은 제 1 저역 통과 필터(533) 및 제 2 저역 통과 필터(535)를 포함할 수 있다.
제 1 저역 통과 필터(533)는 제 1 복조기(513)로부터 동 위상 복조 신호를 제공받을 수 있다. 제 1 저역 통과 필터(533)는 동 위상 복조 신호 중 동 위상 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호를 필터링할 수 있다. 즉, 제 1 저역 통과 필터(533)는 동 위상 복조 신호 중 동 위상 기저 대역 신호를 통과시킬 수 있다. 이를 위해, 제 1 저역 통과 필터(533)는 좁은 통과 대역(Passband) 특성을 갖도록 설계될 수 있다. 결과적으로, 제 1 저역 통과 필터(533)는 동 위상 복조 신호 중 동 위상 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄일 수 있다. 이에 따라, 제 1 저역 통과 필터(533)는 동 위상 임펄스 응답 신호를 생성할 수 있다.
제 2 저역 통과 필터(535)는 제 2 복조기(515)로부터 직교 위상 복조 신호를 제공받을 수 있다. 제 2 저역 통과 필터(535)는 직교 위상 복조 신호 중 직교 위상 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호를 필터링할 수 있다. 즉, 제 2 저역 통과 필터(535)는 직교 위상 복조 신호 중 직교 위상 기저 대역 신호를 통과시킬 수 있다. 이를 위해, 제 2 저역 통과 필터(535)는 좁은 통과 대역 특성을 갖도록 설계될 수 있다. 결과적으로, 제 2 저역 통과 필터(535)는 직교 위상 복조 신호 중 직교 위상 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄일 수 있다. 이에 따라, 제 2 저역 통과 필터(535)는 직교 위상 임펄스 응답 신호를 생성할 수 있다.
동 위상 임펄스 응답 신호와 직교 위상 임펄스 응답 신호는 임펄스 응답 신호를 형성할 수 있다. 임펄스 응답 신호는 수신 장치(100, 도 1 참조)에 의해 수신된 신호가 통과한 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 도 4 및 도 5에 대한 설명에서 언급된 복조 신호와 임펄스 응답 신호의 형태에 관한 설명은 도 6 내지 도 8에 대한 설명과 함께 언급된다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치(100)는 디지털 신호를 이용하여 동 위상 및 직교 위상 복조를 수행할 수 있다. 따라서, 동 위상 성분의 신호가 직교 위상 성분의 신호와 다른 경로를 통해 전달됨에도 불구하고, 신호의 크기 및 위상에 대한 오차의 영향이 감소할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치(100)를 이용하면, 좀 더 정확한 광대역의 무선 통신 채널 모델이 설계될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예의 복조 신호가 주파수 영역에서 가질 수 있는 형태를 나타낸 그래프이다. 동 위상 및 직교 위상 복조에 의해 생성된 복조 신호는 동일한 주파수 대역 폭(BW)을 갖고 일정한 주파수 간격(Δω)마다 반복되는 신호(G110, G120, G130, G140)를 포함할 수 있다. 즉, 동 위상 및 직교 위상 복조에 의해 생성된 복조 신호는 서로 다른 값의 여러 주파수 성분에 대응하는 신호를 포함할 수 있다. 서로 다른 값의 여러 주파수 성분에 대응하는 신호를 포함하는 복조 신호는 시간 영역에서 도 7에 나타난 것과 같은 형태를 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예의 복조 신호가 시간 영역에서 가질 수 있는 형태를 나타낸 그래프이다. 도 7에 나타난 것과 같이, 서로 다른 값의 여러 주파수 성분에 대응하는 신호를 포함하는 복조 신호는 시간 영역에서 일그러진 형태를 가질 수 있다. 즉, 동 위상 및 직교 위상 복조에 의해 생성된 복조 신호 자체는 수신 장치(100, 도 1 참조)에 의해 수신된 신호가 통과한 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위해 사용되기 어렵다. 수신 장치(100)에 의해 수신된 신호가 통과한 무선 통신 채널의 특성을 적절히 측정하기 위해, 복조 신호에 포함되는 서로 다른 값의 여러 주파수 성분에 대응하는 신호의 세기가 줄어야 한다.
다시 도 6을 참조하면, 동일한 주파수 대역 폭(BW)의 서로 다른 주파수 구간 각각마다 반복되는 신호들(G110, G120, G130, 및 G140) 중에서, 가장 낮은 값을 갖는 주파수 구간에 대응하는 신호(G110)는 기저 대역 신호일 수 있다. 도 6에 나타난 것과 같이, 복조 신호는 기저 대역 신호(G110)와 동일한 주파수 대역 폭(BW)을 갖고 일정한 주파수 간격(Δω)마다 반복되는 신호(G120, G130, G140)를 포함할 수 있다. 기저 대역 신호(G110)를 제외한 나머지 신호(G120, G130, G140)는 상관 연산 과정에서 생성된 간섭 신호일 수 있다. 따라서, 수신 장치(100)에 의해 수신된 신호가 통과한 무선 통신 채널의 특성을 적절히 측정하기 위해, 기저 대역 신호(G110)를 제외한 나머지 신호(G120, G130, G140)의 세기가 줄어야 한다.
제 1 저역 통과 필터(533, 도 5 참조) 및 제 2 저역 통과 필터(535, 도 5 참조)는 기저 대역 신호(G110)를 통과시킬 수 있다. 또한, 제 1 저역 통과 필터(533) 및 제 2 저역 통과 필터(535)는 기저 대역 신호(G110)를 제외한 나머지 신호(G120, G130, G140)의 세기를 줄일 수 있다. 이로써, 수신 장치(100)에 의해 수신된 신호가 통과한 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위해 사용되는 임펄스 응답 신호가 생성될 수 있다. 임펄스 응답 신호는 시간 영역에서 도 8에 나타난 것과 같은 형태를 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따라 생성된 임펄스 응답 신호가 시간 영역에서 가질 수 있는 형태를 나타낸 그래프이다. 복조 신호 중 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄임으로써, 임펄스 응답 신호는 하나의 주파수 구간에 대응하는 신호로 형성될 수 있다. 결과적으로, 도 8에 나타난 것과 같이, 임펄스 응답 신호는 시간 영역에서 주기적으로 반복되는 펄스 신호로 형성될 수 있다. 임펄스 응답 신호를 관찰함으로써, 수신 장치(100)에 의해 수신된 신호가 통과한 무선 통신 채널의 특성이 측정될 수 있다. 측정 결과에 기초하여, 무선 통신 채널 모델이 설계될 수 있다.
다만, 도 6 내지 도 8에 나타난 신호의 형태는 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니다. 복조 신호 및 임펄스 응답 신호는 도 6 내지 도 8에 나타난 것과 다른 형태를 가질 수 있음이 명백하다. 도 6 내지 도 8에 나타난 신호의 형태는 본 발명의 기술 사상의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 무선 통신 채널의 특성을 측정하는 방법을 설명하는 흐름도이다.
S110 단계에서, 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 신호가 수신될 수 있다. 그리고, S110 단계에서, 의사 잡음 코드에 대응하는 신호가 생성될 수 있다.
S120 단계에서, 상관 연산이 수행될 수 있다. 상관 연산은 S110 단계에서 수신된 신호 및 S110 단계에서 생성된 의사 잡음 코드 신호에 기초하여 수행될 수 있다. 상관 연산의 수행 결과로서, 상관 연산 결과 신호가 생성될 수 있다. 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 신호를 포함할 수 있다. 유효 상관 신호는 상관 연산에 의해 얻고자 했던 정보를 포함하는 신호이다. 나아가, 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 신호와 동일한 주파수 대역 폭을 가지고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 협대역 분포 신호를 포함할 수 있다. 협대역 분포 신호의 일부는 유효 상관 신호에 대한 간섭 신호일 수 있다. 간섭 신호는 S150 단계의 아날로그-디지털 변환 처리 과정에서 간섭을 일으킬 수 있다. 아날로그-디지털 변환 처리 과정에서 간섭을 일으킬 수 있는 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기는 감쇄되어야 한다.
S130 단계에서, S120 단계에서 생성된 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기가 줄어들 수 있다. 이로써, S150 단계의 아날로그-디지털 변환 처리 과정에서 간섭이 발생할 가능성이 줄어들 수 있다. S120 단계에서 생성된 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기가 줄어들면, 유효 상관 신호를 포함하는 대역 제한 신호가 생성될 수 있다. 그런데, 대역 제한 신호의 주파수는 아날로그-디지털 변환에 적합하지 않을 수 있다.
S140 단계에서, 중간 주파수 신호가 생성될 수 있다. 중간 주파수 신호는 S130 단계에서 생성된 대역 제한 신호의 주파수를 변환함으로써 생성될 수 있다. 중간 주파수 신호는 아날로그-디지털 변환에 적합한 중간 주파수를 갖는 신호이다. 예컨대, 대역 제한 신호의 주파수가 너무 높아 아날로그-디지털 변환에 적합하지 않은 경우, 대역 제한 신호는 중간 주파수를 갖는 반송 주파수에 기초하여 중간 주파수 신호로 변환될 수 있다.
S150 단계에서, S140 단계에서 생성된 중간 주파수 신호가 디지털 신호로 변환될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에서, 동 위상 및 직교 위상 복조는 디지털 신호를 이용하여 수행될 수 있다.
S160 단계에서, 복조 신호가 생성될 수 있다. 복조 신호는 S150 단계에서 변환된 디지털 신호에 기초하여 동 위상 및 직교 위상 복조를 수행함으로써 생성될 수 있다. 복조 신호는 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호를 포함할 수 있다. 나아가, 복조 신호는 기저 대역 신호와 동일한 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호를 포함할 수 있다. 특히, 동 위상 및 직교 위상 복조에 따라, 중간 주파수에 대응하는 신호는 기저 대역 신호에 포함되는 직류 성분에 대응하는 신호로 복조될 수 있다. 그리고, 기저 대역 신호는 유효 상관 신호에 대응하는 정보를 포함하도록 생성될 수 있다. 복조 신호의 형태에 관한 설명은 도 6 및 도 7에 대한 설명과 함께 언급되었다.
S170 단계에서, 임펄스 응답 신호가 생성될 수 있다. 임펄스 응답 신호는 S160 단계에서 생성된 복조 신호 중 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄임으로써 생성될 수 있다. 임펄스 응답 신호는 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 임펄스 응답 신호의 생성 및 형태에 관한 설명은 도 6 및 도 8에 대한 설명과 함께 언급되었다.
본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치는 다른 장치에 비해 상대적으로 낮은 품질 인자 특성을 갖는 필터를 포함하여 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치는 다른 장치에 비해 쉽게 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 디지털 신호를 이용하여 동 위상 및 직교 위상 복조가 수행될 수 있다. 이로써, 신호의 크기 및 위상에 대한 오차의 영향이 감소할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 수신 장치 및 특성 측정 방법을 이용하면, 좀 더 정확한 광대역의 무선 통신 채널 모델이 설계될 수 있다.
각각의 블록도에 도시된 장치 구성은 발명의 이해를 돕기 위한 것이다. 각각의 블록은 기능에 따라 더 작은 단위의 블록들로 형성될 수 있다. 또는, 복수의 블록들은 기능에 따라 더 큰 단위의 블록을 형성할 수 있다. 즉, 본 발명의 기술 사상은 블록도에 도시된 구성에 의해 한정되지 않는다.
이상에서 본 발명에 대한 실시 예를 중심으로 본 발명이 설명되었다. 다만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 특성상, 본 발명이 이루고자 하는 목적은 본 발명의 요지를 포함하면서도 위 실시 예들과 다른 형태로 달성될 수 있다. 따라서, 위 실시 예들은 한정적인 것이 아니라 설명적인 측면에서 이해되어야 한다. 즉, 본 발명의 요지를 포함하면서 본 발명과 같은 목적을 달성할 수 있는 기술 사상은 본 발명의 기술 사상에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 또는 변형된 기술 사상은 본 발명이 청구하는 보호 범위에 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 위 실시 예들로 한정되는 것이 아니다.
100 : 수신 장치 110 : 아날로그 신호 처리부
130 : 아날로그-디지털 변환부 150 : 디지털 신호 처리부
200 : 아날로그 신호 처리부
230 : 의사 잡음 코드 생성 유닛 250 : 상관 연산 유닛
270 : 이미지 제거 유닛 290 : 중간 주파수 변환 유닛
300 : 아날로그 신호 처리부
310 : 저 잡음 증폭기 320 : 고 주파수 변환 유닛
324 : 아날로그 혼합기 326 : 로컬 오실레이터
330 : 의사 잡음 코드 생성 유닛 350 : 상관 연산 유닛
370 : 이미지 제거 유닛 375 : 대역 통과 필터
390 : 중간 주파수 변환 유닛
394 : 아날로그 혼합기 396 : 로컬 오실레이터
400 : 디지털 신호 처리부
410 : 동 위상/직교 위상 복조 유닛 430 : 반복 신호 제거 유닛
500 : 디지털 신호 처리부 510 : 동 위상/직교 위상 복조 유닛
513 : 제 1 복조기 515 : 제 2 복조기
530 : 반복 신호 제거 유닛
533 : 제 1 저역 통과 필터 535 : 제 2 저역 통과 필터

Claims (15)

  1. 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치에 있어서,
    수신된 신호와 의사 잡음 코드 신호에 기초하여 수행된 상관 연산의 결과인 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄여 대역 제한 신호를 생성하고, 상기 생성된 대역 제한 신호를 중간 주파수를 갖는 반송 주파수에 기초하여 변환하여 중간 주파수 신호를 생성하기 위한 아날로그 신호 처리부;
    상기 생성된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 변환부; 및
    상기 디지털 신호를 동 위상 및 직교 위상 복조하여 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호 및 상기 기저 대역 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 복조 신호를 생성하고, 상기 생성된 복조 신호 중 상기 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄여 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 디지털 신호 처리부를 포함하는 수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 연산 결과 신호 및 상기 유효 상관 연산 결과 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 협대역 분포 신호로 형성되고,
    상기 생성된 대역 제한 신호는 상기 유효 상관 연산 결과 신호를 포함하는 수신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 동 위상 및 직교 위상 복조에 따라, 상기 중간 주파수에 대응하는 신호는 상기 기저 대역 신호에 포함되는 직류 성분에 대응하는 신호로 복조되고,
    상기 기저 대역 신호는 상기 유효 상관 연산 결과 신호에 대응하는 정보를 포함하여 생성되는 수신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그 신호 처리부는:
    상기 의사 잡음 코드 신호를 생성하기 위한 의사 잡음 코드 생성 유닛;
    상기 수신된 신호 및 상기 생성된 의사 잡음 코드 신호에 대해 상관 연산을 수행하여 상기 상관 연산 결과 신호를 생성하기 위한 상관 연산 유닛;
    상기 생성된 상관 연산 결과 신호 중 상기 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄여 상기 대역 제한 신호를 생성하기 위한 이미지 제거 유닛; 및
    상기 생성된 대역 제한 신호를 변환하여 상기 중간 주파수 신호를 생성하기 위한 중간 주파수 변환 유닛을 포함하는 수신 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 아날로그 신호 처리부는, 상기 수신된 신호의 주파수가 상기 상관 연산 유닛에 의해 처리되는 주파수보다 높은 경우, 상기 수신된 신호의 주파수를 상기 상관 연산 유닛에 의해 처리되는 주파수로 변환하고 상기 변환된 주파수를 갖는 상기 수신된 신호를 상기 상관 연산 유닛으로 제공하기 위한 고 주파수 변환 유닛을 더 포함하는 수신 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 이미지 제거 유닛은 상기 이미지 주파수를 갖는 신호를 필터링하기 위한 대역 통과 필터인 수신 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터의 통과 대역의 대역 폭은 상기 아날로그-디지털 변환부의 샘플링 주파수의 절반에 대응하는 값을 갖는 수신 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 아날로그-디지털 변환부의 샘플링 주파수는 상기 중간 주파수의 네 배인 수신 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디지털 신호 처리부는:
    상기 디지털 신호를 동 위상 및 직교 위상 복조하여 상기 복조 신호를 생성하기 위한 동 위상/직교 위상 복조 유닛; 및
    상기 생성된 복조 신호 중 상기 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄여 상기 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 반복 신호 제거 유닛을 포함하는 수신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 동 위상/직교 위상 복조 유닛은:
    상기 디지털 신호 중 동 위상 성분의 신호를 복조하여 제 1 주파수 대역 폭을 갖고 직류 성분을 포함하는 동 위상 기저 대역 신호 및 상기 제 1 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 동 위상 복조 신호를 생성하기 위한 제 1 복조기; 및
    상기 디지털 신호 중 직교 위상 성분의 신호를 복조하여 제 2 주파수 대역 폭을 갖고 직류 성분을 포함하는 직교 위상 기저 대역 신호 및 상기 제 2 주파수 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 직교 위상 복조 신호를 생성하기 위한 제 2 복조기를 포함하는 수신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 반복 신호 제거 유닛은:
    상기 생성된 동 위상 복조 신호 중 상기 동 위상 기저 대역 신호를 필터링하여 동 위상 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 제 1 저역 통과 필터; 및
    상기 생성된 직교 위상 복조 신호 중 상기 직교 위상 기저 대역 신호를 필터링하여 직교 위상 임펄스 응답 신호를 생성하기 위한 제 2 저역 통과 필터를 포함하는 수신 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 임펄스 응답 신호는 상기 생성된 동 위상 임펄스 응답 신호 및 상기 생성된 직교 위상 임펄스 응답 신호로 형성되는 수신 장치.
  13. 무선 통신 채널의 특성을 측정하는 방법에 있어서,
    특성 측정을 위한 신호를 수신하는 단계;
    의사 잡음 코드 신호를 생성하는 단계;
    상기 수신된 신호 및 상기 생성된 의사 잡음 코드 신호에 기초하여 상관 연산을 수행하여 상관 연산 결과 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 상관 연산 결과 신호 중 이미지 주파수를 갖는 신호의 세기를 줄여 대역 제한 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 대역 제한 신호를 중간 주파수를 갖는 반송 주파수에 기초하여 변환하여 중간 주파수 신호를 생성하는 단계;
    상기 생성된 중간 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
    상기 디지털 신호를 동 위상 및 직교 위상 복조하여 직류 성분을 포함하는 기저 대역 신호 및 상기 기저 대역 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 신호로 형성되는 복조 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 복조 신호 중 상기 기저 대역 신호를 제외한 나머지 신호의 세기를 줄여 임펄스 응답 신호를 생성하는 단계를 포함하는 무선 통신 채널의 특성 측정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 상관 연산 결과 신호는 유효 상관 연산 결과 신호 및 상기 유효 상관 연산 결과 신호와 동일한 대역 폭을 갖고 일정한 주파수 간격마다 반복되는 협대역 분포 신호로 형성되고,
    상기 생성된 대역 제한 신호는 상기 유효 상관 연산 결과 신호를 포함하는 무선 통신 채널의 특성 측정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 동 위상 및 직교 위상 복조에 따라, 상기 중간 주파수에 대응하는 신호는 상기 기저 대역 신호에 포함되는 직류 성분에 대응하는 신호로 복조되고,
    상기 기저 대역 신호는 상기 유효 상관 연산 결과 신호에 대응하는 정보를 포함하여 생성되는 무선 통신 채널의 특성 측정 방법.
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