KR102370285B1 - Receiver and receiving method based on pulse - Google Patents

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윤석주
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Abstract

펄스를 이용한 수신기 및 수신 방법이 개시된다. 개시된 수신기는 무선 신호가 입력되는 안테나, 펄스를 생성하는 펄스 발생기, 펄스에 의해 구동되고, 무선 신호에 기초하여 발진 신호를 생성하는 발진기(oscillator); 및 펄스에 의해 구동되고, 발진 신호의 발진 정도를 측정하는 측정부를 포함한다. 그리고, 무선 신호는 발진 신호의 발진 정도에 기초하여 수신된다.A receiver and a receiving method using a pulse are disclosed. The disclosed receiver includes an antenna to which a radio signal is input, a pulse generator generating a pulse, an oscillator driven by the pulse and generating an oscillation signal based on the radio signal; and a measuring unit driven by a pulse and measuring an oscillation degree of an oscillation signal. Then, the radio signal is received based on the oscillation degree of the oscillation signal.

Description

펄스를 이용한 수신기 및 수신 방법{RECEIVER AND RECEIVING METHOD BASED ON PULSE}Receiver and receiving method using pulses {RECEIVER AND RECEIVING METHOD BASED ON PULSE}

아래 실시예들은 펄스를 이용한 수신기 및 수신 방법에 관한 것이다.The following embodiments relate to a receiver and a receiving method using a pulse.

최근 정보통신 기술의 발달에 따라, 사물에 센서를 부착해 실시간으로 데이터를 주고 받는 IoT(Internet of Things) 기기가 보편화되고 있다. IoT 기기들은 초소형 무선 송수신기로서, 저전력으로 통신을 수행함으로써 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고받아 처리할 수 있다. 이러한 IoT 기기들의 초소형 및 저전력 통신 시스템 구현을 위해서는 응답지연이 없으면서도, 좋은 수신감도와 저전력으로 무선 통신을 수행할 수 있어야 한다.With the recent development of information and communication technology, IoT (Internet of Things) devices that send and receive data in real time by attaching sensors to objects are becoming common. IoT devices are miniature wireless transceivers, and by performing communication with low power, information can be exchanged and processed between distributed components such as objects. In order to implement an ultra-small and low-power communication system for these IoT devices, it is necessary to be able to perform wireless communication with good reception sensitivity and low power without delay in response.

일실시예에 따른 수신기는 무선 신호가 입력되는 안테나; 펄스를 생성하는 펄스 발생기; 상기 펄스에 의해 구동되고, 상기 무선 신호에 기초하여 발진 신호를 생성하는 발진기(oscillator); 및 상기 펄스에 의해 구동되고, 상기 발진 신호의 발진 정도를 측정하는 측정부를 포함하고, 상기 무선 신호는 상기 발진 신호의 발진 정도에 기초하여 수신된다.A receiver according to an embodiment includes an antenna to which a radio signal is input; a pulse generator for generating pulses; an oscillator driven by the pulse and configured to generate an oscillation signal based on the radio signal; and a measuring unit driven by the pulse and measuring an oscillation degree of the oscillation signal, wherein the radio signal is received based on the oscillation degree of the oscillation signal.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 무선 신호는 상기 측정부에서 측정된 발진 신호가 발진하는 시간에 기초하여 수신될 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the radio signal may be received based on the oscillation time of the oscillation signal measured by the measuring unit.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 측정부는 상기 발진 신호가 발진하는 시간에 비례하는 출력을 생성하고, 상기 무선 신호는 상기 생성된 출력이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부에 기초하여 수신될 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the measuring unit may generate an output proportional to the oscillation time of the oscillation signal, and the wireless signal may be received based on whether the generated output exceeds a predetermined threshold.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 무선 신호는 상기 발진 신호가 발진하는 시간이 미리 결정된 임계 시간보다 긴 경우, 제1 값으로 수신되고, 상기 발진 신호가 발진하는 시간이 미리 결정된 임계 시간보다 짧은 경우, 상기 제1 값과 상이한 제2 값으로 수신될 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the radio signal is received as a first value when the oscillation time of the oscillation signal is longer than a predetermined threshold time, and when the oscillation time of the oscillation signal is shorter than the predetermined threshold time, It may be received as a second value different from the first value.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 발진 신호가 발진하는 시간에 기초하여 상기 안테나에 입력된 무선 신호의 진폭 또는 주파수가 수신될 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the amplitude or frequency of the radio signal input to the antenna may be received based on the oscillation time of the oscillation signal.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 펄스의 시작 시점으로부터 미리 결정된 시점까지 상기 발진기로 제공되는 전류는 상기 미리 결정된 시점으로부터 상기 펄스의 종료 시점까지 상기 발진기로 제공되는 전류보다 클 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the current provided to the oscillator from the start time of the pulse to the predetermined time point may be greater than the current provided to the oscillator from the predetermined time point to the end time of the pulse.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 발진기에 적용된 복수의 커패시터들은 상기 펄스의 시작 시점으로부터 미리 결정된 시점까지는 서로 미스매치(mismatch)되고, 상기 미리 결정된 시점부터 상기 펄스의 종료 시점까지는 서로 매치(match)될 수 있다.A plurality of capacitors applied to the oscillator in the receiver according to an embodiment mismatch each other from the start time of the pulse to a predetermined time point, and match each other from the predetermined time point to the end time of the pulse. can

일실시예에 따른 수신기에서 상기 발진기에 적용된 인덕터는 미리 결정된 임계치보다 큰 Q 값(Q-value)을 가질 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the inductor applied to the oscillator may have a Q-value greater than a predetermined threshold.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 펄스의 폭(width)은 상기 측정부에서 상기 발진 신호가 발진하는 시간에 비례하여 생성된 출력에 기초하여 조절될 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the width of the pulse may be adjusted based on an output generated in proportion to the oscillation time of the oscillation signal in the measuring unit.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 측정부에서 상기 발진 신호가 발진하는 시간에 따라 생성된 출력은 상기 발진 신호의 발진 주파수 및 상기 펄스의 폭에 비례할 수 있다.In the receiver according to an embodiment, an output generated according to the oscillation time of the oscillation signal by the measuring unit may be proportional to an oscillation frequency of the oscillation signal and a width of the pulse.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 펄스 발생기는 상기 무선 신호의 OOK 모듈레이션 주기의 1/2배보다 작은 주기로 상기 펄스를 생성할 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the pulse generator may generate the pulse with a period smaller than 1/2 times the OOK modulation period of the radio signal.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 무선 신호는 상기 측정부에서 측정된 발진 신호의 포락선(envelope)에 기초하여 수신될 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the wireless signal may be received based on an envelope of the oscillation signal measured by the measurement unit.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 측정부는 상기 발진 신호의 포락선을 검출하고, 상기 무선 신호는 상기 검출된 포락선의 진폭이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부에 기초하여 수신될 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the measuring unit may detect an envelope of the oscillation signal, and the radio signal may be received based on whether an amplitude of the detected envelope exceeds a predetermined threshold.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 발진기 및 상기 측정부는 상기 펄스 발생기로부터 펄스를 수신한 구간 동안 동작할 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the oscillator and the measurement unit may operate during a period in which a pulse is received from the pulse generator.

일실시예에 따른 수신기에서 상기 수신기의 소비 전력은 상기 무선 신호의 데이터 레이트 및 상기 펄스의 폭에 기초하여 결정될 수 있다.In the receiver according to an embodiment, the power consumption of the receiver may be determined based on a data rate of the radio signal and a width of the pulse.

일실시예에 따른 수신기는 상기 펄스에 의해 구동되고, 상기 발진 신호를 증폭하여 상기 측정부로 전달하는 RF 증폭기를 더 포함할 수 있다.The receiver according to an embodiment may further include an RF amplifier driven by the pulse, amplifying the oscillation signal and transmitting the amplified signal to the measurement unit.

일실시예에 따른 수신 방법은 미리 결정된 주기로 펄스를 생성하는 단계; 상기 펄스가 생성된 동안, 안테나에 입력된 무선 신호에 기초하여 발진 신호를 생성하는 단계; 및 상기 펄스가 생성된 동안, 상기 발진 신호의 발진 정도를 측정하는 단계를 포함하고, 상기 무선 신호는 상기 발진 신호의 발진 정도에 기초하여 수신된다.A receiving method according to an embodiment includes generating a pulse at a predetermined period; generating an oscillation signal based on a radio signal input to an antenna while the pulse is generated; and measuring an oscillation degree of the oscillation signal while the pulse is generated, wherein the radio signal is received based on the oscillation degree of the oscillation signal.

도 1은 일실시예에 따른 수신기를 나타낸 도면이다.
도 2는 일실시예에 따라 TDC가 적용된 수신기를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 6은 일실시예에 따라 TDC가 적용된 수신기에서 무선 신호를 수신하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 7은 일실시예에 따라 TDC가 적용된 수신기의 회로도를 나타낸 도면이다.
도 8은 일실시예에 따라 도 7의 수신기가 무선 신호를 수신하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 9는 일실시예에 따라 무선 신호에 기초하여 TDC의 출력이 생성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일실시예에 따라 클럭 발생기의 지터(jitter)에 영향을 받지 않는 TDC의 출력을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일실시예에 따라 펄스의 폭에 따른 TDC의 출력 변화를 나타낸 도면이다.
도 12 및 도 13은 일실시예에 따른 수신기의 빠른 스타트업(fast startup)을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일실시예에 따라 펄스폭 제어부가 적용된 수신기의 회로도를 나타낸 도면이다.
도 15는 일실시예에 따라 수신기의 소비 전력을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17은 일실시예에 따라 ED가 적용된 수신기를 설명하기 위한 도면이다.
도 18는 일실시예에 따른 수신 방법을 나타낸 도면이다.
도 19는 일실시예에 따라 펄스 발생기에서 생성되는 펄스의 폭을 제어하는 방법을 나타낸 도면이다.
1 is a diagram illustrating a receiver according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating a receiver to which TDC is applied according to an embodiment.
3 to 6 are diagrams illustrating a process of receiving a radio signal in a receiver to which TDC is applied according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating a circuit diagram of a receiver to which TDC is applied according to an embodiment.
8 is a diagram illustrating a process in which the receiver of FIG. 7 receives a radio signal according to an embodiment.
9 is a diagram for explaining a process of generating an output of a TDC based on a wireless signal according to an embodiment.
10 is a diagram for explaining an output of a TDC that is not affected by jitter of a clock generator according to an embodiment.
11 is a diagram illustrating a change in output of TDC according to a width of a pulse according to an exemplary embodiment.
12 and 13 are diagrams for explaining fast startup of a receiver according to an embodiment.
14 is a diagram illustrating a circuit diagram of a receiver to which a pulse width controller is applied according to an embodiment.
15 is a diagram for explaining power consumption of a receiver according to an embodiment.
16 and 17 are diagrams for explaining a receiver to which ED is applied according to an embodiment.
18 is a diagram illustrating a receiving method according to an embodiment.
19 is a diagram illustrating a method of controlling a width of a pulse generated by a pulse generator according to an exemplary embodiment.

실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments are disclosed for purposes of illustration only, and may be changed and implemented in various forms. Accordingly, the embodiments are not limited to the specific disclosure form, and the scope of the present specification includes changes, equivalents, or substitutes included in the technical spirit.

제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Although terms such as first or second may be used to describe various elements, these terms should be interpreted only for the purpose of distinguishing one element from another. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being “connected to” another component, it may be directly connected or connected to the other component, but it should be understood that another component may exist in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and includes one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts or combinations thereof is not precluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present specification. does not

이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1은 일실시예에 따른 수신기를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a receiver according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 일실시예에 따른 수신기(100)는 안테나(110), 펄스 발생기(pulse generator)(120), 발진기(oscillator)(130) 및 측정부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a receiver 100 according to an embodiment includes an antenna 110 , a pulse generator 120 , an oscillator 130 , and a measurement unit 140 .

일실시예에 따른 수신기(100)는 무선 신호를 수신하는 장치로서, 예를 들어, 저전력 통신 기기, IoT(Internet of thing) 기기, 생체 내장형 통신기기, MICS(Medical Implant Communications System) 기기 등 초소형 무선 송수신기로 구현될 수 있다.The receiver 100 according to an embodiment is a device for receiving a wireless signal, for example, a low-power communication device, an Internet of thing (IoT) device, a bio-embedded communication device, a MICS (Medical Implant Communications System) device, etc. It may be implemented as a transceiver.

일실시예에 따른 안테나(110)에 무선 신호가 입력된다. 무선 신호는 무선 통신을 통해 송수신되는 신호로서, 예를 들어, RF 신호(radio frequency signal)일 수 있다. RF 신호는 ASK(Amplitude Shift Keying)에 의해 변조된 신호일 수 있으며, 예를 들어, OOK(On-Off Keying)로 변조될 수 있다. 또는, RF 신호는 FSK(Frequency Shift Keying)에 의해 변조될 수도 있다. 아래에서는 설명의 편의를 위해 무선 신호가 OOK에 의해 변조된 경우를 기준으로 설명한다.A radio signal is input to the antenna 110 according to an embodiment. The wireless signal is a signal transmitted and received through wireless communication, and may be, for example, an RF signal (radio frequency signal). The RF signal may be a signal modulated by Amplitude Shift Keying (ASK), for example, may be modulated by On-Off Keying (OOK). Alternatively, the RF signal may be modulated by frequency shift keying (FSK). Hereinafter, for convenience of explanation, a case in which a wireless signal is modulated by OOK will be described.

일실시예에 따른 펄스 발생기(120)는 펄스(pulse)를 생성할 수 있다. 펄스 발생기(120)는 미리 정해진 주기에 따라 펄스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 미리 결정된 주기는 무선 신호의 OOK 모듈레이션 주기의 1/2배보다 작을 수 있다. 펄스 발생기(120)에서 생성된 펄스는 발진기(130)와 측정부(140)로 제공될 수 있다.The pulse generator 120 according to an embodiment may generate a pulse. The pulse generator 120 may generate a pulse according to a predetermined period. For example, the predetermined period may be less than 1/2 times the OOK modulation period of the radio signal. The pulse generated by the pulse generator 120 may be provided to the oscillator 130 and the measurement unit 140 .

일실시예에 따른 발진기(130)는 펄스에 의해 구동되는 LC-VCO(Inductor Capacitor-Voltage Controlled Oscillator)일 수 있다. 예를 들어, 발진기(130)에 펄스가 제공되지 않는 구간 동안에는 발진기(130)가 구동하지 않으므로, 발진기(130)에서 발진 신호가 생성되지 않는다. 반대로, 발진기(130)에 펄스가 제공되는 구간 동안에는 발진기(130)가 구동되어 무선 신호에 기초한 발진 신호가 생성된다. 다시 말해, 발진기(130)가 펄스 발생기(120)로부터 펄스가 제공되는 짧은 구간 동안에만 구동함으로써, 수신기(100)의 소비 전력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.The oscillator 130 according to an embodiment may be an inductor capacitor-voltage controlled oscillator (LC-VCO) driven by a pulse. For example, since the oscillator 130 is not driven during a period in which a pulse is not provided to the oscillator 130 , the oscillator 130 does not generate an oscillation signal. Conversely, while the pulse is provided to the oscillator 130 , the oscillator 130 is driven to generate an oscillation signal based on a radio signal. In other words, by driving the oscillator 130 only during a short period in which a pulse is provided from the pulse generator 120 , power consumption of the receiver 100 can be effectively reduced.

펄스가 발진기(130)로 제공되면, 발진기(130)는 안테나(110)에 입력된 무선 신호에 기초하여 발진 신호를 생성한다. 예를 들어, 펄스가 제공되는 구간에 안테나(110)로 무선 신호 "1"이 입력된 경우와 무선 신호 "0"이 입력된 경우에 발진기(130)에서 생성되는 발진 신호는 서로 다를 수 있다. 발진기(130)는 RF 캐리어(RF carrier)의 유무를 판단하고, 그에 따라 발진 신호를 생성할 수 있다. 발진 신호에 대해서는 도 2를 참조하여 후술한다.When a pulse is provided to the oscillator 130 , the oscillator 130 generates an oscillation signal based on a radio signal input to the antenna 110 . For example, the oscillation signal generated by the oscillator 130 may be different from a case in which a radio signal “1” is input to the antenna 110 and a case in which a radio signal “0” is input during a period in which a pulse is provided. The oscillator 130 may determine the presence or absence of an RF carrier, and generate an oscillation signal accordingly. The oscillation signal will be described later with reference to FIG. 2 .

일실시예에 따른 측정부(140)는 발진 신호의 발진 정도를 측정한다. 이 때, 측정부(140)도 펄스에 의해 구동된다. 다시 말해, 펄스 발생기(120)로부터 펄스가 제공되는 구간 동안 구동하여 발진 신호의 발진 정도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 측정부(140)는 발진 신호의 발진 시간 또는 발진 신호의 포락선(envelope)을 측정할 수 있다.The measuring unit 140 according to an embodiment measures the oscillation degree of the oscillation signal. At this time, the measuring unit 140 is also driven by the pulse. In other words, it is possible to measure the oscillation degree of the oscillation signal by driving during a period in which a pulse is provided from the pulse generator 120 . For example, the measurement unit 140 may measure the oscillation time of the oscillation signal or the envelope of the oscillation signal.

일실시예에 따른 무선 신호는 측정부(140)에서 측정된 발진 신호의 발진 정도에 기초하여 수신될 수 있다. 예를 들어, 무선 신호는 측정부(140)에서 측정된 발진 신호가 발진하는 시간에 기초하여 수신될 수 있다. 또는 무선 신호는 측정부(140)에서 측정된 발진 신호의 포락선에 기초하여 수신될 수 있다.The wireless signal according to an embodiment may be received based on the oscillation degree of the oscillation signal measured by the measurement unit 140 . For example, the wireless signal may be received based on the oscillation time of the oscillation signal measured by the measurement unit 140 . Alternatively, the wireless signal may be received based on the envelope of the oscillation signal measured by the measurement unit 140 .

아래에서는 설명의 편의를 위해 발진 신호의 발진 시간에 기초하여 무선 신호를 수신하는 경우를 기준으로 설명하고, 발진 신호의 포락선에 기초하여 무선 신호를 수신하는 경우에 대해서는 도 16을 참조하여 후술한다.Hereinafter, for convenience of explanation, a case in which a radio signal is received based on an oscillation time of an oscillation signal is described as a reference, and a case in which a radio signal is received based on the envelope of the oscillation signal will be described later with reference to FIG. 16 .

도 2는 일실시예에 따라 TDC가 적용된 수신기를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a receiver to which TDC is applied according to an embodiment.

도 2를 참조하면, 일실시예에 따른 수신기(200)는 안테나(210), 클럭 발생기(clock generator)(220), 펄스 발생기(230), 발진기(240), TDC(Time-to-Digital Converter)(250)를 포함할 수 있다. 도 1의 측정부(140)는 TDC(250)에 해당할 수 있으며, 이 경우 수신기(200)는 TDC(250)를 통해 측정한 발진 신호 VOSC의 발진 시간에 기초하여 무선 신호 VRF를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 2 , a receiver 200 according to an embodiment includes an antenna 210 , a clock generator 220 , a pulse generator 230 , an oscillator 240 , and a Time-to-Digital Converter (TDC). ) (250). The measurement unit 140 of FIG. 1 may correspond to the TDC 250 . In this case, the receiver 200 receives the radio signal V RF based on the oscillation time of the oscillation signal V OSC measured through the TDC 250 . can do.

일실시예에 따른 안테나(210)에 무선 신호 VRF가 입력될 수 있다. 예를 들어, 무선 신호 VRF는 OOK에 의해 변조된 신호로, "1" 또는 "0"을 가질 수 있다.A wireless signal V RF may be input to the antenna 210 according to an embodiment. For example, the radio signal V RF is a signal modulated by OOK, and may have “1” or “0”.

일실시예에 따른 클럭 발생기(220)는 클럭 신호를 생성하여 펄스 발생기(230)로 제공할 수 있다. 펄스 발생기(230)는 수신된 클럭 신호에 기초하여 미리 정해진 주기로 펄스 VPULSE를 생성할 수 있다. 펄스 VPULSE는 발진기(240)와 TDC(250)를 구동(enable)(다시 말해, 파워 온(Power ON))시킬 수 있다.The clock generator 220 according to an embodiment may generate a clock signal and provide it to the pulse generator 230 . The pulse generator 230 may generate a pulse V PULSE at a predetermined period based on the received clock signal. The pulse V PULSE may enable (ie, power ON) the oscillator 240 and the TDC 250 .

일실시예에 따른 발진기(240)는 펄스 VPULSE에 의해 구동되어 무선 신호 VRF에 기초하여 발진 신호 VOSC를 생성하는 LC-발진기일 수 있다. 발진기(240)는 무선 신호 VRF에 따라 서로 다른 시간만큼 발진하는 발진 신호 VOSC를 생성할 수 있다. 예를 들어, 안테나(210)에 입력된 무선 신호 VRF가 "1"인 경우, 발진기(240)는 무선 신호 VRF가 "0"인 경우보다 더 긴 시간 동안 발진하는 발진 신호 VOSC를 생성할 수 있다. 반대로 안테나(210)에 입력된 무선 신호 VRF가 "0"인 경우, 발진기(240)는 무선 신호 VRF가 "1"인 경우보다 더 짧은 시간 동안 발진하는 발진 신호 VOSC를 생성할 수 있다.The oscillator 240 according to an embodiment may be an LC-oscillator driven by a pulse V PULSE to generate an oscillation signal V OSC based on the radio signal V RF . The oscillator 240 may generate an oscillation signal V OSC oscillating for different times according to the radio signal V RF . For example, when the radio signal V RF input to the antenna 210 is “1”, the oscillator 240 generates an oscillation signal V OSC that oscillates for a longer time than when the radio signal V RF is “0”. can do. Conversely, when the radio signal V RF input to the antenna 210 is “0”, the oscillator 240 may generate an oscillation signal V OSC oscillating for a shorter time than when the radio signal V RF is “1”. .

일실시예에 따른 TDC(250)는 발진 신호 VOSC가 발진하는 시간을 측정하고, 그 측정 결과를 NOUT로 출력할 수 있다. TDC(250)는 발진 신호 VOSC가 발진하는 시간에 비례하는 출력 NOUT을 생성할 수 있다. 예를 들어, TDC(250)는 발진 신호 VOSC의 발진 시작 시간을 이용하여 출력 NOUT을 생성할 수 있다. TDC(250)는 발진 신호 VOSC의 진폭이 미리 결정된 임계 진폭을 초과할 경우에 발진 신호 VOSC가 발진하는 것으로 인식하여 출력 NOUT을 생성할 수 있다.The TDC 250 according to an exemplary embodiment may measure the oscillation time of the oscillation signal V OSC and output the measurement result to N OUT . The TDC 250 may generate an output N OUT that is proportional to the time at which the oscillation signal V OSC oscillates. For example, the TDC 250 may generate an output N OUT using an oscillation start time of the oscillation signal V OSC . The TDC 250 may generate an output N OUT by recognizing that the oscillation signal V OSC oscillates when the amplitude of the oscillation signal V OSC exceeds a predetermined threshold amplitude.

일실시예에 따른 수신기(200)는 TDC(250)의 출력 NOUT에 기초하여 무선 신호 VRF를 수신할 수 있다. 예를 들어, TDC(250)의 출력 NOUT이 미리 결정된 임계 개수보다 큰 경우, 수신기(200)는 무선 신호 VRF를 "1"로 수신할 수 있다. 또는, TDC(250)의 출력 NOUT이 미리 결정된 임계 개수보다 작거나 같은 경우, 수신기(200)는 무선 신호 VRF를 "0"로 수신할 수 있다.The receiver 200 according to an embodiment may receive the radio signal V RF based on the output N OUT of the TDC 250 . For example, when the output N OUT of the TDC 250 is greater than a predetermined threshold number, the receiver 200 may receive the radio signal V RF as “1”. Alternatively, when the output N OUT of the TDC 250 is less than or equal to the predetermined threshold number, the receiver 200 may receive the radio signal V RF as “0”.

도 3 내지 도 6은 일실시예에 따라 TDC가 적용된 수신기에서 무선 신호를 수신하는 과정을 나타낸 도면이다.3 to 6 are diagrams illustrating a process of receiving a radio signal in a receiver to which TDC is applied according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 일실시예에 따른 무선 신호 VRF, 펄스 VPULSE, 수신 신호 VOUT가 도시된다.Referring to FIG. 3 , a radio signal V RF , a pulse V PULSE , and a received signal V OUT according to an exemplary embodiment are illustrated.

일실시예에 따른 무선 신호 VRF는 OOK에 의해 변조된 신호로서, "1" 또는 "0"을 가질 수 있다. 무선 신호 VRF의 OOK 모듈레이션(modulation) 주기는 1/fS일 수 있다. 일실시예에 따른 펄스 VPULSE는 무선 신호 VRF의 OOK 모듈레이션 주기 1/fS의 1/2배보다 같거나 작은 주기로 생성될 수 있다.The radio signal V RF according to an embodiment is a signal modulated by OOK, and may have “1” or “0”. The OOK modulation period of the radio signal V RF may be 1/f S. The pulse V PULSE according to an embodiment may be generated with a period equal to or smaller than 1/2 times of the OOK modulation period 1/f S of the radio signal V RF .

일실시예에 따라 수신 신호 VOUT는 펄스 VPULSE가 제공된 구간에 무선 신호 VRF을 수신한 값을 가질 수 있다. 예시적으로 도시된 도 3에서는, 첫 번째, 두 번째, 다섯 번째, 여섯 번째 펄스가 제공된 시점에 무선 신호 VRF가 "1"을 가짐에 따라, 수신 신호 VOUT도 "1"을 가질 수 있으며, 세 번째, 네 번째 펄스가 제공된 시점에 무선 신호 VRF가 "0"을 가짐에 따라, 수신 신호 VOUT도 "0"을 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment, the reception signal V OUT may have a value at which the radio signal V RF is received during a period in which the pulse V PULSE is provided. In FIG. 3 illustrated by way of example, as the radio signal V RF has “1” at the time points when the first, second, fifth, and sixth pulses are provided, the received signal V OUT may also have “1”, and , as the radio signal V RF has “0” at the point in time when the third and fourth pulses are provided, the received signal V OUT may also have “0”.

이와 같이, 수신기는 펄스 VPULSE에 기반하여 동작할 수 있으며, TDC를 이용하여 발진 신호의 발진 시간을 측정함으로써, 짧은 펄스 구간에서도 무선 신호 VRF를 정확히 수신할 수 있다.As such, the receiver may operate based on the pulse V PULSE , and by measuring the oscillation time of the oscillation signal using the TDC, it is possible to accurately receive the radio signal V RF even in a short pulse period.

도 4를 참조하면, 일실시예에 따라 무선 신호 VRF가 "1"을 가지는 경우가 도시된다. 이 때, 펄스 VPULSE는 TPULSE 동안 하이(high)일 수 있다.Referring to FIG. 4 , a case in which a radio signal V RF has “1” is illustrated according to an embodiment. In this case, the pulse V PULSE may be high during T PULSE .

일실시예에 따라 펄스 VPULSE가 제공되는 구간에 무선 신호 VRF가 "1"을 가지는 경우, 발진기에서 발진 신호 VOSC가 빠르게 생성될 수 있다. 다시 말해, 펄스 VPULSE의 상승 에지(rising edge)에 근접한 시점부터 발진 신호 VOSC가 발진할 수 있다. 발진 신호 VOSC가 빠르게 발진함에 따라, 발진 신호 VOSC의 진폭이 미리 결정된 크기 이상 커지는 구간도 길어질 수 있다.According to an embodiment, when the radio signal V RF has “1” in a section in which the pulse V PULSE is provided, the oscillation signal V OSC may be rapidly generated in the oscillator. In other words, the oscillation signal V OSC may oscillate from a point in time close to the rising edge of the pulse V PULSE . As the oscillation signal V OSC oscillates rapidly, a period in which the amplitude of the oscillation signal V OSC increases by a predetermined size or more may also be lengthened.

TDC는 발진 신호 VOSC의 진폭이 미리 정해진 크기보다 큰 구간의 시간 길이를 측정할 수 있다. 다시 말해, TDC의 출력 NOUT는 발진 신호 VOSC의 발진 시간 t1에 비례할 수 있다. 발진 신호 VOSC의 발진 시간 t1이 미리 결정된 임계 시간보다 긴 경우, 수신기는 무선 신호 VRF를 "1"로 수신할 수 있다. 여기서, 미리 결정된 임계 시간은 미리 결정된 임계 개수 NREF에 대응되며, TDC의 출력 NOUT이 미리 결정된 임계 개수 NREF보다 큰 경우에 발진 신호 VOSC의 발진 시간 t1이 미리 결정된 임계 시간보다 긴 것으로 판단될 수 있다.The TDC may measure a time length of a section in which the amplitude of the oscillation signal V OSC is greater than a predetermined size. In other words, the output N OUT of the TDC may be proportional to the oscillation time t 1 of the oscillation signal V OSC . When the oscillation time t 1 of the oscillation signal V OSC is longer than a predetermined threshold time, the receiver may receive the radio signal V RF as “1”. Here, the predetermined threshold time corresponds to the predetermined threshold number N REF , and when the output N OUT of the TDC is greater than the predetermined threshold number N REF , the oscillation time t 1 of the oscillation signal V OSC is longer than the predetermined threshold time. can be judged.

이 때, 무선 신호 VRF의 주파수 fRF와 발진 신호 VOSC의 발진 주파수 fOSC가 서로 유사할수록 무선 신호 VRF에서 발진 신호 VOSC로 전달되는 영향이 커지고, "1"인 무선 신호 VRF에 크게 반응하여 발진 신호 VOSC가 빠르게 발진할 수 있다. 반대로, 무선 신호 VRF의 주파수 fRF와 발진 신호 VOSC의 발진 주파수 fOSC가 서로 유사하지 않다면 발진 신호 VOSC로 전달되는 무선 신호 VRF의 영향이 작고, "1"인 무선 신호 VRF에 응답하여 발진 신호 VOSC가 빠르게 발진하지 않을 수 있다. 이러한 원리에 기반하여 무선 신호 VRF의 주파수 fRF와 발진 신호 VOSC의 발진 주파수 fOSC를 서로 유사하게 함으로써, 무선 신호 VRF의 유무에 따른 발진 신호 VOSC의 발진 시간에 대한 차이를 크게 할 수 있으며, 발진 신호 VOSC의 발진 시간에 기초하여 무선 신호 VRF의 유무가 높은 정확도로 감지될 수 있다.At this time, as the frequency f RF of the radio signal V RF and the oscillation frequency f OSC of the oscillation signal V OSC are similar to each other, the effect transmitted from the radio signal V RF to the oscillation signal V OSC increases, and the In response, the oscillation signal V OSC can oscillate rapidly. Conversely, if the frequency f RF of the radio signal V RF and the oscillation frequency f OSC of the oscillation signal V OSC are not similar to each other, the influence of the radio signal V RF transmitted to the oscillation signal V OSC is small, and the In response, the oscillating signal V OSC may not oscillate quickly. Based on this principle, by making the frequency f RF of the radio signal V RF and the oscillation frequency f OSC of the oscillation signal V OSC similar to each other, the difference in the oscillation time of the oscillation signal V OSC in the presence or absence of the radio signal V RF can be increased. The presence or absence of the radio signal V RF may be detected with high accuracy based on the oscillation time of the oscillation signal V OSC .

도 5를 참조하면, 일실시예에 따라 무선 신호 VRF가 "0"을 가지는 경우가 도시된다.Referring to FIG. 5 , a case in which a radio signal V RF has “0” is illustrated according to an embodiment.

일실시예에 따라 펄스 VPULSE가 제공되는 시점에 무선 신호 VRF가 "0"을 가지는 경우, 발진기에서 발진 신호 VOSC가 느리게 생성될 수 있다. 다시 말해, 펄스 VPULSE의 상승 에지로부터 먼 시점에서부터 발진 신호 VOSC가 발진할 수 있다. 발진 신호 VOSC가 느리게 발진함에 따라, 발진 신호 VOSC의 진폭이 미리 결정된 크기 이상 커지는 구간도 짧아질 수 있다.According to an exemplary embodiment, when the radio signal V RF has “0” at a time point when the pulse V PULSE is provided, the oscillator may generate the oscillation signal V OSC slowly. In other words, the oscillation signal V OSC may oscillate from a point far away from the rising edge of the pulse V PULSE . As the oscillation signal V OSC oscillates slowly, a period in which the amplitude of the oscillation signal V OSC increases by a predetermined size or more may also be shortened.

TDC는 발진 신호 VOSC의 진폭이 미리 정해진 크기보다 큰 구간 동안 출력을 지속적으로 생성하므로, TDC의 출력 NOUT을 통해 발진 신호 VOSC의 발진 시간 t0을 알 수 있다. 발진 신호 VOSC의 발진 시간 t0가 미리 결정된 임계 시간보다 짧은 경우, 수신기는 무선 신호 VRF를 "0"으로 수신할 수 있다. 여기서, 미리 결정된 임계 시간은 미리 결정된 임계 개수 NREF에 대응되며, TDC의 출력 NOUT이 미리 결정된 임계 개수 NREF보다 작거나 같은 경우에 발진 신호 VOSC의 발진 시간 t0이 미리 결정된 임계 시간보다 짧은 것으로 판단될 수 있다. 도 5에 도시된 발진 신호 VOSC의 발진 시간 t0는 도 4에 도시된 발진 신호 VOSC의 발진 시간 t1보다 짧을 수 있다.Since the TDC continuously generates an output for a period in which the amplitude of the oscillation signal V OSC is greater than a predetermined size, the oscillation time t 0 of the oscillation signal V OSC can be known through the output N OUT of the TDC. When the oscillation time t 0 of the oscillation signal V OSC is shorter than the predetermined threshold time, the receiver may receive the radio signal V RF as “0”. Here, the predetermined threshold time corresponds to the predetermined threshold number N REF , and when the output N OUT of the TDC is less than or equal to the predetermined threshold number N REF , the oscillation time t 0 of the oscillation signal V OSC is greater than the predetermined threshold time can be considered short. The oscillation time t 0 of the oscillation signal V OSC shown in FIG. 5 may be shorter than the oscillation time t 1 of the oscillation signal V OSC shown in FIG. 4 .

도 6을 참조하면, 일실시예에 따라 무선 신호가 TDC에 기초하여 수신되는 과정이 도시된다.Referring to FIG. 6 , a process in which a wireless signal is received based on TDC according to an embodiment is illustrated.

단계(610)에서, 일실시예에 따른 무선 신호 VRF는 "1", "0", "1", "0"을 가질 수 있다. 무선 신호 VRF의 OOK 모듈레이션 주기는 TS일 수 있다.In step 610, the radio signal V RF according to an embodiment may have “1”, “0”, “1”, and “0”. The OOK modulation period of the radio signal V RF may be TS.

단계(620)에서, 일실시예에 따라 펄스 발생기로부터 펄스 VPULSE가 미리 결정된 주기로 생성될 수 있다. 예를 들어, 펄스 VPULSE는 무선 신호 VRF의 OOK 모듈레이션 주기 TS의 1/2배보다 같거나 작은 주기로 생성될 수 있다. 펄스 VPULSE가 생성된 구간에서 수신기는 파워 온(Power ON)될 수 있으며, 펄스 VPULSE가 생성되지 않은 구간에서 수신기는 파워 오프(Power OFF)될 수 있다. 펄스 VPULSE가 생성된 구간은 TPULSE동안 지속될 수 있다.In operation 620 , a pulse V PULSE may be generated from a pulse generator at a predetermined period according to an embodiment. For example, the pulse V PULSE may be generated with a period equal to or smaller than 1/2 times the OOK modulation period T S of the radio signal V RF . The receiver may be powered on in a section in which the pulse V PULSE is generated, and the receiver may be powered off in a section in which the pulse V PULSE is not generated. The period in which the pulse V PULSE is generated may be continued for T PULSE .

단계(630)에서, 일실시예에 따라 펄스 VPULSE에 의해 구동된 발진기는 무선 신호 VRF에 기초하여 발진 신호 VOSC를 생성할 수 있다. 예를 들어, 무선 신호 VRF가 "1"을 가지는 구간에 생성된 발진 신호 VOSC는 무선 신호 VRF가 "0"을 가지는 구간에 생성된 발진 신호 VOSC보다 긴 시간 동안 발진할 수 있다.In step 630 , the oscillator driven by the pulse V PULSE according to an embodiment may generate the oscillation signal V OSC based on the radio signal V RF . For example, the oscillation signal V OSC generated in the section in which the radio signal V RF has “1” may oscillate for a longer time than the oscillation signal V OSC generated in the section in which the radio signal V RF has “0”.

단계(640)에서, 일실시예에 따라 펄스 VPULSE에 의해 구동된 TDC는 발진 신호 VOSC가 발진한 시간에 비례하여 출력 NOUT을 생성할 수 있다. 예를 들어, 무선 신호 VRF가 "1"을 가지는 구간에 생성된 발진 신호 VOSC는 미리 결정된 임계 시간보다 길게 발진함에 따라 TDC의 출력 NOUT도 미리 결정된 임계 개수 NREF보다 많게 되며, 수신기는 무선 신호 VRF을 "1"로 수신할 수 있다. 또는, 무선 신호 VRF가 "0"을 가지는 구간에 생성된 발진 신호 VOSC는 미리 결정된 임계 시간보다 짧게 발진하고, TDC의 출력 NOUT도 미리 결정된 임계 개수 NREF보다 적게 되며, 수신기는 무선 신호 VRF을 "0"으로 수신할 수 있다.In operation 640 , the TDC driven by the pulse V PULSE according to an embodiment may generate an output N OUT in proportion to a time at which the oscillation signal V OSC oscillates. For example, as the oscillation signal V OSC generated in a section in which the radio signal V RF has “1” oscillates longer than a predetermined threshold time, the output N OUT of the TDC becomes more than the predetermined threshold number N REF , and the receiver A radio signal V RF can be received as “1”. Alternatively, the oscillation signal V OSC generated in a section in which the radio signal V RF has “0” oscillates shorter than a predetermined threshold time, the output N OUT of the TDC is also less than the predetermined threshold number N REF , and the receiver receives the radio signal V RF can be received as “0”.

TDC의 출력 NOUT은 리셋 신호에 의해 리셋되기 전까지 유지될 수 있다. 리셋 신호는 다음 펄스 VPULSE가 생성되기 전에 TDC로 제공되어 출력 NOUT이 리셋될 수 있다.The output N OUT of the TDC can be maintained until it is reset by the reset signal. A reset signal may be provided to TDC before the next pulse V PULSE is generated to reset the output N OUT .

일실시예에 따라 임계 개수 NREF는 미리 결정되거나 또는 동적으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 임계 개수 NREF를 동적으로 변경하기 위해 미리 정해진 무선 신호 "1, 0, 1, 0"가 입력될 때 TDC의 출력 NOUT이 "10, 5, 10, 5"인 경우, 임계 개수 NREF가 7.5로 설정될 수도 있다.According to an embodiment, the threshold number N REF may be predetermined or dynamically changed. For example, when the output N OUT of the TDC is “10, 5, 10, 5” when a predetermined radio signal “1, 0, 1, 0” is input to dynamically change the threshold number N REF , the threshold The number N REF may be set to 7.5.

도 7은 일실시예에 따라 TDC가 적용된 수신기의 회로도를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a circuit diagram of a receiver to which TDC is applied according to an embodiment.

도 7을 참조하면, 일실시예에 따른 수신기(700)는 컨트롤러(controller)(710), 수신 메인 블럭(RX main block)(720) 및 안테나(730)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따른 수신기(700)는 RF 트랜시버(RF transceiver)일 수 있다.Referring to FIG. 7 , a receiver 700 according to an embodiment may include a controller 710 , a reception main block 720 , and an antenna 730 . The receiver 700 according to an embodiment may be an RF transceiver.

일실시예에 따른 컨트롤러(710)는 펄스 VPULSE를 생성하여 수신 메인 블럭(720)으로 제공할 수 있다. 예를 들어, RC-발진기는 클럭 신호를 생성하는 클럭 발생기로서, 생성된 클럭 신호 VRC를 펄스 발생기로 제공할 수 있다. 펄스 발생기는 클럭 신호 VRC에 기초하여 펄스 VPULSE를 생성하여 수신 메인 블럭(720) 내 발진기, RF 증폭기(operating amplifier) 및 TDC로 제공할 수 있다. 이 때, 펄스 VPULSE는 주파수 분주기에서 결정된 주기로 생성될 수 있으며, 펄스 VPULSE의 폭은 펄스 발생기에 의해 결정될 수 있다.The controller 710 according to an embodiment may generate a pulse V PULSE and provide it to the reception main block 720 . For example, the RC-oscillator may be a clock generator that generates a clock signal, and may provide the generated clock signal V RC to the pulse generator. The pulse generator may generate a pulse V PULSE based on the clock signal V RC and provide it to an oscillator, an RF amplifier, and a TDC in the reception main block 720 . In this case, the pulse V PULSE may be generated with a period determined by the frequency divider, and the width of the pulse V PULSE may be determined by the pulse generator.

고속 스타트업(fast startup)은 발진기에서 발진 신호 VOSC가 빠르게 생성되게 함으로써 펄스 VPULSE의 폭을 감소시킬 수 있게 하는 회로로서, 이에 대해서는 도 12 및 도 13을 참조하여 후술한다.The fast startup is a circuit that allows the oscillator to generate the oscillation signal V OSC quickly, thereby reducing the width of the pulse V PULSE , which will be described later with reference to FIGS. 12 and 13 .

일실시예에 따른 수신 메인 블럭(720) 내 발진기는 펄스 VPULSE에 의해 구동되어 안테나(730)에 입력된 무선 신호에 기초하여 발진 신호 VOSC를 생성할 수 있다. 발진 신호 VOSC는 RF 증폭기에 의해 증폭될 수 있다. RF 증폭기(RF Amplifier)는 펄스 VPULSE에 의해 구동될 수 있다. 도 7에서는 설명의 편의를 위해 두 개의 RF 증폭기가 도시되어 있으나, 수신 메인 블럭(720)은 하나 이상의 RF 증폭기를 제한 없이 포함할 수 있다.The oscillator in the reception main block 720 according to an embodiment may be driven by a pulse V PULSE to generate an oscillation signal V OSC based on a radio signal input to the antenna 730 . The oscillating signal V OSC may be amplified by an RF amplifier. The RF amplifier may be driven by the pulse V PULSE . Although two RF amplifiers are illustrated in FIG. 7 for convenience of description, the reception main block 720 may include one or more RF amplifiers without limitation.

TDC는 펄스 VPULSE에 의해 구동되어 증폭된 발진 신호 VOSC2의 발진 시간에 비례하는 NOUT를 출력할 수 있다. TDC는 다음 펄스 VPULSE가 제공되기 이전에 RST 컨트롤러(reset controller)로부터 리셋 신호 VRST를 수신하여 출력 NOUT를 리셋할 수 있다.The TDC may be driven by the pulse V PULSE to output N OUT proportional to the oscillation time of the amplified oscillation signal V OSC2 . The TDC may reset the output N OUT by receiving a reset signal V RST from a reset controller before the next pulse V PULSE is provided.

싱크로나이저(synchronizer)는 클럭 신호 VSAM과 TDC의 출력 NOUT을 위상 동기화시킬 수 있다. 그리고, 동기화된 신호 VS는 비교기(comparator)에서 미리 결정된 임계 전압 VREF와 비교되어, 수신 신호 VOUT이 출력될 수 있다. 여기서, 미리 결정된 임계 전압 VREF는 앞서 설명한 미리 결정된 임계 개수 NREF에 대응될 수 있다.A synchronizer may synchronize the clock signal V SAM and the output N OUT of the TDC in phase. In addition, the synchronized signal V S may be compared with a predetermined threshold voltage V REF by a comparator to output the received signal V OUT . Here, the predetermined threshold voltage V REF may correspond to the predetermined threshold number N REF described above.

도 8은 일실시예에 따라 도 7의 수신기가 무선 신호를 수신하는 과정을 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a process in which the receiver of FIG. 7 receives a radio signal according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 일실시예에 따른 무선 신호 VRF, 펄스 VPULSE, 발진 신호 VOSC, 증폭된 발진 신호 VOSC1, VOSC2 및 TDC의 출력 NOUT가 도시된다. 예시적으로 도시된 도 8에서는 펄스 VPULSE가 생성될 때 무선 신호 VRF가 "1"인 경우를 도시한다.Referring to FIG. 8 , outputs N OUT of a radio signal V RF , a pulse V PULSE , an oscillation signal V OSC , an amplified oscillation signal V OSC1 , V OSC2 , and TDC according to an embodiment are illustrated. 8 exemplarily shows a case in which the radio signal V RF is “1” when the pulse V PULSE is generated.

펄스 VPULSE가 도 7의 수신 메인 블럭(720)으로 제공되는 구간에서 수신기가 동작하여 무선 신호 VRF를 수신할 수 있다. 반면, 펄스 VPULSE가 제공되지 않는 구간에서는 수신기가 동작하지 않고 수신된 신호를 유지할 수 있다. 펄스 VPULSE는 TPULSE 동안 제공될 수 있으며, TPULSE는 스타트업 시간 TSET보다 길 수 있다. 스타트업 시간 TSET에 대해서는 도 9를 참조하여 후술한다.In a section in which the pulse V PULSE is provided to the reception main block 720 of FIG. 7 , the receiver may operate to receive the radio signal V RF . On the other hand, in a section in which the pulse V PULSE is not provided, the receiver may not operate and the received signal may be maintained. Pulse V PULSE may be provided during T PULSE , and T PULSE may be longer than the startup time T SET . The startup time T SET will be described later with reference to FIG. 9 .

일실시예에 따른 발진 신호 VOSC는 펄스 VPULSE에 의해 구동한 발진기에서 무선 신호 VRF에 기초하여 생성될 수 있다. 일례로, 발진 신호 VOSC의 진폭이 매우 작을 경우 TDC에서 유효한 출력이 생성되기 어려울 수 있다. 따라서, 하나 이상의 RF 증폭기를 통해 발진 신호 VOSC를 증폭시킬 필요가 있을 수 있다. 도 8에서 VOSC1, VOSC2는 증폭된 발진 신호를 나타낼 수 있다.The oscillation signal V OSC according to an embodiment may be generated based on the radio signal V RF in the oscillator driven by the pulse V PULSE . For example, when the amplitude of the oscillation signal V OSC is very small, it may be difficult to generate a valid output from the TDC. Accordingly, it may be necessary to amplify the oscillating signal V OSC via one or more RF amplifiers. In FIG. 8 , V OSC1 and V OSC2 may represent an amplified oscillation signal.

TDC는 최종 증폭된 발진 신호 VOSC2에 기초하여 발진 시간 t1에 비례하는 NOUT을 출력할 수 있다. 예를 들어, TDC는 최종 증폭된 발진 신호 VOSC2의 진폭이 미리 결정된 임계 진폭보다 클 경우에 출력을 생성함으로써, 발진 시간 t1에 비례하는 NOUT을 출력할 수 있다. TDC의 출력 NOUT는 리셋 신호가 제공될 때까지 유지될 수 있다.The TDC may output N OUT proportional to the oscillation time t 1 based on the final amplified oscillation signal V OSC2 . For example, the TDC may output N OUT proportional to the oscillation time t 1 by generating an output when the amplitude of the final amplified oscillation signal V OSC2 is greater than a predetermined threshold amplitude. The output N OUT of the TDC can be held until a reset signal is provided.

도 9는 일실시예에 따라 무선 신호에 기초하여 TDC의 출력이 생성되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for explaining a process of generating an output of a TDC based on a wireless signal according to an embodiment.

도 9를 참조하면, 일실시예에 따른 스타트업 시간 TSET과 TDC의 구동 시간 TSS가 도시된다.Referring to FIG. 9 , a start-up time T SET and a TDC driving time T SS according to an embodiment are illustrated.

일실시예에 따른 수신기는 펄스 VPULSE가 생성된 구간 동안 파워 온되고, 펄스 VPULSE가 생성되지 않은 구간 동안 파워 오프되는 펄스-기반 캐리어 센싱(Pulse-based Carrier Sensing; IBCS)으로 동작할 수 있다.The receiver according to an embodiment may operate with pulse-based carrier sensing (IBCS) in which power is turned on during a period in which pulse V PULSE is generated and is powered off during a period in which pulse V PULSE is not generated. .

펄스 VPULSE의 폭 TPULSE은 스타트업 시간 TSET과 TDC의 구동 시간 TSS으로 구분될 수 있다. 스타트업 시간 TSET은 발진 신호의 진폭이 미리 결정된 임계 진폭보다 크지 않아 TDC에서 출력이 생성되지 않는 구간일 수 있다. 구동 시간 TSS는 발진 신호의 진폭이 미리 결정된 임계 진폭보다 커서 TDC에서 출력이 생성되는 구간일 수 있다. 다시 말해, 펄스 VPULSE의 폭 TPULSE은 아래와 같이 나타낼 수 있다.The width T PULSE of the pulse V PULSE can be divided into a startup time T SET and a TDC driving time T SS . The startup time T SET may be a period in which an output is not generated in the TDC because the amplitude of the oscillation signal is not greater than a predetermined threshold amplitude. The driving time T SS may be a period in which the output is generated in the TDC because the amplitude of the oscillation signal is greater than a predetermined threshold amplitude. In other words, the width T PULSE of the pulse V PULSE may be expressed as follows.

Figure 112017120641006-pat00001
Figure 112017120641006-pat00001

위의 수학식 1에서, TOSC는 발진기의 발진 주기를 나타내며, fOSC는 발진기의 발진 주파수를 나타낸다. 여기서, fOSC는 고주파수로 캐리어 주파수로도 지칭될 수 있다.In Equation 1 above, T OSC represents the oscillation period of the oscillator, and f OSC represents the oscillation frequency of the oscillator. Here, f OSC may be referred to as a carrier frequency as a high frequency.

수학식 1에서 TSET을 감소시키거나, 발진 주파수 fOSC를 증가시킬수록 펄스 VPULSE의 폭 TPULSE이 효과적으로 감소될 수 있고, 이에 따라 수신기의 전력 소모도 감소될 수 있다.In Equation 1, as T SET is decreased or the oscillation frequency f OSC is increased, the width T PULSE of the pulse V PULSE may be effectively reduced, and thus power consumption of the receiver may also be reduced.

일실시예에 따라 도 9에 도시된 T1은 무선 신호 VRF가 "1"인 경우에 TDC에서 측정된 시간을 나타내고, T0은 무선 신호 VRF가 "0"인 경우에 TDC에서 측정된 시간을 나타낼 수 있다.According to an embodiment, T 1 shown in FIG. 9 represents a time measured at TDC when the radio signal V RF is “1”, and T 0 is the time measured at TDC when the radio signal V RF is “0”. can indicate time.

도 9에서는 설명의 편의를 위해 무선 신호 VRF가 OOK에 의해 변조된 경우를 기준으로 설명하였으나, 무선 신호 VRF가 ASK에 의해 변조된 경우 무선 신호 VRF의 진폭에 비례하여 TDC의 출력 NOUT가 TDC에서 출력되게 함으로써 무선 신호 VRF를 제한 없이 수신할 수 있으며, 또한 무선 신호 VRF가 FSK에 의해 변조된 경우 무선 신호 VRF의 주파수에 발진 신호의 발진 주파수가 근접할수록 많은 TDC의 출력 NOUT가 TDC에서 출력되게 함으로써 무선 신호 VRF를 제한 없이 수신할 수 있다.In FIG. 9, for convenience of explanation, the case where the radio signal V RF is modulated by OOK is described as a reference, but when the radio signal V RF is modulated by ASK, the output N OUT of the TDC is proportional to the amplitude of the radio signal V RF By making the oscillation signal output from the TDC, the radio signal V RF can be received without limitation. Also, when the radio signal V RF is modulated by FSK, the closer the oscillation frequency of the oscillation signal to the frequency of the radio signal V RF , the more output N of the TDC By allowing OUT to be output from TDC, the radio signal V RF can be received without limitation.

도 10은 일실시예에 따라 클럭 발생기의 지터(jitter)에 영향을 받지 않는 TDC의 출력을 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for explaining an output of a TDC that is not affected by jitter of a clock generator according to an embodiment.

도 10을 참조하면, 일실시예에 따른 무선 신호 VRF, 클럭 발생기에서 생성된 클럭 신호 VRC, 펄스 발생기에서 생성된 펄스 VPULSE가 도시된다.Referring to FIG. 10 , a radio signal V RF , a clock signal V RC generated by a clock generator, and a pulse V PULSE generated by a pulse generator are illustrated according to an exemplary embodiment.

일실시예에 따라 클럭 발생기에서 생성된 클럭 신호 VRC에는 지터가 존재할 수 있다. 지터는 클럭 신호 VRC를 생성하는 클럭 발생기의 주기가 변동되는 것을 의미할 수 있다. 일실시예에 따른 발진기는 클럭 신호 VRC의 상승 에지에서 펄스 VPULSE를 생성할 수 있으며, 상승 에지에 나타난 지터에 따라 펄스 포지션 변동(pulse position fluctuation)이

Figure 112017120641006-pat00002
만큼 발생할 수 있다.According to an embodiment, jitter may be present in the clock signal V RC generated by the clock generator. The jitter may mean that the cycle of the clock generator generating the clock signal V RC is changed. The oscillator according to an embodiment may generate a pulse V PULSE at a rising edge of the clock signal V RC , and a pulse position fluctuation may occur according to jitter appearing at the rising edge.
Figure 112017120641006-pat00002
can occur as much as

펄스 위치 변동으로 TDC의 출력 NOUT에도 포지션 변동이 발생할 수 있다. 또한, 리셋 신호 VRST에 의해 TDC의 출력이 리셋되는 시점도 변동될 수 있다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이, 수신기가 TDC의 출력 NOUT에 기초하여 무선 신호 VRF를 수신함으로써, 클럭 발생기의 지터에 영향을 받지 않는다. 다시 말해, TDC의 출력 NOUT는 발진 신호의 발진 주파수 및 펄스 VPULSE의 폭에 비례할 뿐, 클럭 발생기의 지터에 영향을 받지 않는다. 수신기는 내부 클럭 발생기의 지터에 강인하게 무선 신호 VRF를 수신할 수 있다.Pulse position change may cause position change in output N OUT of TDC. Also, the timing at which the output of the TDC is reset by the reset signal V RST may be changed. However, as described above, since the receiver receives the radio signal V RF based on the output N OUT of the TDC, it is not affected by the jitter of the clock generator. In other words, the output N OUT of the TDC is proportional to the oscillation frequency of the oscillation signal and the width of the pulse V PULSE and is not affected by the jitter of the clock generator. The receiver can receive the radio signal V RF robust to the jitter of the internal clock generator.

도 11은 일실시예에 따라 펄스의 폭에 따른 TDC의 출력 변화를 나타낸 도면이다.11 is a diagram illustrating a change in output of TDC according to a width of a pulse according to an exemplary embodiment.

도 11을 참조하면, 일실시예에 따른 펄스 VPULSE 및 TDC의 출력 NOUT 및 리셋 신호 VRST가 도시된다.Referring to FIG. 11 , outputs N OUT and reset signal V RST of pulses V PULSE and TDC according to an embodiment are shown.

일실시예에 따라 수신기의 소비 전력을 감소시키기 위해 펄스 VPULSE의 폭을 감소시키면, TDC의 출력 NOUT도 감소하게 된다. 다만, 펄스 VPULSE의 폭을 무한정 감소시킬 수 없으며, 무선 신호 수신이 가능한 TDC의 유효 출력 NOUT _effective가 TDC에서 출력될 수 있도록 펄스 VPULSE의 폭이 유지되어야 한다.According to an embodiment, if the width of the pulse V PULSE is reduced to reduce power consumption of the receiver, the output N OUT of the TDC is also reduced. However, the width of the pulse V PULSE cannot be reduced indefinitely, and the width of the pulse V PULSE must be maintained so that the effective output N OUT _effective of the TDC capable of receiving a wireless signal can be output from the TDC.

일실시예에 따른 최소 펄스 폭 Wmin과 최소 듀티 사이클(minimum duty cycle) Dmin은 아래와 같이 결정될 수 있다. 최소 듀티 사이클 Dmin은 한 주기에서 펄스 VPULSE가 하이인 구간의 비율을 나타낼 수 있다.The minimum pulse width W min and the minimum duty cycle D min according to an embodiment may be determined as follows. The minimum duty cycle D min may represent a ratio of a period in which the pulse V PULSE is high in one period.

Figure 112017120641006-pat00003
Figure 112017120641006-pat00003

위의 수학식 2에서, fRC는 클럭 발생기의 주파수를 나타낸다. 위의 수학식 2를 참조하면, 최소 펄스 폭 Wmin은 발진기의 스타트업 시간 TSET에 비례하는 것을 알 수 있다.In Equation 2 above, f RC represents the frequency of the clock generator. Referring to Equation 2 above, it can be seen that the minimum pulse width W min is proportional to the start-up time T SET of the oscillator.

또한, 일실시예에 따른 수신기의 평균 소비 전력 PAVE는 아래와 같이 결정될 수 있다.In addition, the average power consumption P AVE of the receiver according to an embodiment may be determined as follows.

Figure 112017120641006-pat00004
Figure 112017120641006-pat00004

위의 수학식 3에서, PRX는 수신기의 전력소모를 나타내고, TRC는 클럭 발생기의 주기를 나타낸다. 위의 수학식 3을 참조하면, 수신기의 평균 소비 전력 PAVE는 발진기의 스타트업 시간 TSET에 비례하는 것을 알 수 있다. 따라서, 수신기의 소비 전력을 최소화하기 위해서는 스타트업 시간 TSET을 최소화할 필요가 있다. 스타트업 시간 TSET을 최소화할 수 있는 빠른 스타트업 방안에 대해서는 도 12 및 도 13을 참조하여 후술한다.In Equation 3 above, P RX represents the power consumption of the receiver, and T RC represents the cycle of the clock generator. Referring to Equation 3 above, it can be seen that the average power consumption P AVE of the receiver is proportional to the start-up time T SET of the oscillator. Therefore, in order to minimize the power consumption of the receiver, it is necessary to minimize the startup time T SET . A quick startup method capable of minimizing the startup time T SET will be described later with reference to FIGS. 12 and 13 .

도 12 및 도 13은 일실시예에 따른 수신기의 빠른 스타트업(fast startup)을 설명하기 위한 도면이다.12 and 13 are diagrams for explaining fast startup of a receiver according to an embodiment.

도 12를 참조하면 일실시예에 따라 빠른 스타트업을 위한 추가 전류 IQWG _A와 커패시터 미스매치(capacitor mismatch)를 위한 제어 전압 VPUL _C가 도시되고, 도 13을 참조하면 일실시예에 따른 빠른 스타트업을 위한 부분 회로도가 도시된다.Referring to FIG. 12 , an additional current I QWG _A for fast start-up and a control voltage V PUL _C for a capacitor mismatch are illustrated according to an embodiment. Referring to FIG. 13 , a fast startup according to an embodiment A partial circuit diagram for start-up is shown.

일실시예에 따라 스타트업 시간 TSET은 발진 신호 VOSC가 생성되기 위한 발진 준비 구간으로, 해당 준비 구간에서는 TDC에서 출력이 생성되지 않는다. 다만, 이러한 준비 구간에서도 수신기가 파워 온되어 동작하므로 소비 전력이 발생한다. 따라서, 스타트업 시간 TSET을 최소화시킴으로써 수신기의 소비 전력을 최소화할 수 있으며, 스타트업 시간 TSET을 최소화시키는 빠른 스타트업으로 아래의 3가지 방안이 있다.According to an embodiment, the startup time T SET is an oscillation preparation period for generating the oscillation signal V OSC , and no output is generated from the TDC during the preparation period. However, since the receiver is powered on and operates even in this preparation period, power consumption is generated. Therefore, the power consumption of the receiver can be minimized by minimizing the startup time T SET , and there are three methods below for fast startup that minimizes the startup time T SET .

첫 번째 빠른 스타트업 방안은 발진기로 제공되는 전류 IQWG를 제어하는 것이다. 기본적으로 발진기로 제공되는 기저 전류 IQWG _O는 펄스 VPULSE의 상승 에지에 해당하는 시작 시점 ta부터 하강 에지에 해당하는 종료 시점 tc까지 일정할 수 있다. 이 때, 빠른 스타트업을 위한 추가 전류 IQWG _A를 추가적으로 발진기에 제공할 수 있다. 추가 전류 IQWG _A는 시작 시점 ta부터 미리 결정된 시점 tb까지 발진기에 추가적으로 제공될 수 있다.The first quick start-up approach is to control the current I QWG supplied to the oscillator. Basically, the base current I QWG _O provided to the oscillator may be constant from the start time ta corresponding to the rising edge of the pulse V PULSE to the end time t c corresponding to the falling edge. In this case, an additional current I QWG _A for fast start-up can additionally be provided to the oscillator. The additional current I QWG _A may be additionally provided to the oscillator from the start time ta to the predetermined time t b .

기저 전류 IQWG _O와 추가 전류 IQWG _A로 인해, 발진기에 제공되는 전류 IQWG는 미리 결정된 시점 tb로부터 종료 시점 tc까지의 구간보다 시작 시점 ta부터 미리 결정된 시점 tb까지의 구간에서 더 클 수 있다. 이와 같이 전류 IQWG를 제어함으로써, 스타트업 시간 TSET를 최소화할 수 있다.Due to the base current I QWG _O and the additional current I QWG _A , the current I QWG supplied to the oscillator is greater in the interval from the start time ta to the predetermined time t b than in the interval from the predetermined time t b to the end t c . could be bigger By controlling the current I QWG in this way, the startup time T SET can be minimized.

두 번째 빠른 스타트업 방안은 발진기에 적용된 복수의 커패시터들을 제어하는 것이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 발진기는 LC-발진기로서, 두 개의 커패시터들 C1, C2이 적용될 수 있다. 두 개의 커패시터들 C1, C2은 서로 직렬로 연결되어 제어 전압 VPUL _C에 의해 제어될 수 있으며, 아래와 같이 수학식으로 표현될 수 있다.A second fast startup method is to control a plurality of capacitors applied to the oscillator. As shown in FIG. 13 , the oscillator according to an embodiment is an LC-oscillator, and two capacitors C 1 and C 2 may be applied. The two capacitors C 1 and C 2 may be connected in series to each other and controlled by the control voltage V PUL _C , and may be expressed by the following equation.

Figure 112017120641006-pat00005
Figure 112017120641006-pat00005

일실시예에 따른 두 개의 커패시터들의 전체 값이 일정함에 따라 발진기의 발진 주파수가 일정할 수 있다. 또한, 제어 전압 VPUL _C를 통해 k 값을 제어함으로써, 두 개의 커패시터들 C1, C2 간의 매치여부가 제어될 수 있다.According to an embodiment, as the total values of the two capacitors are constant, the oscillation frequency of the oscillator may be constant. Also, by controlling the value of k through the control voltage V PUL _C , whether the two capacitors C 1 and C 2 match may be controlled.

일실시예에 따라 제어 전압 VPUL _C을 제어함으로써, 시작 시점 ta로부터 미리 결정된 시점 tb까지의 k는 1이 아닌 값(예컨대, k=1.8~2.0)을 가지게 하여 해당 구간 동안 두 개의 커패시터들이 서로 미스매치되도록 제어할 수 있다. 또한, 제어 전압 VPUL _C를 제어함으로써, 미리 결정된 시점 tb로부터 종료 시점 tc까지의 k가 1을 가지게 하여 해당 구간 동안 두 개의 커패시터들이 서로 매치되도록 제어할 수 있다. 다시 말해, 두 개의 커패시터들을 시작 시점 ta로부터 미리 결정된 시점 tb까지는 비대칭적(asymmetry)이게 하고, 미리 결정된 시점 tb로부터 종료 시점 tc까지는 대칭적(symmetry)이게 함으로써, 스타트업 시간 TSET을 최소화할 수 있다.By controlling the control voltage V PUL _C according to an embodiment, k from the start time ta to the predetermined time t b has a value other than 1 (eg, k = 1.8 to 2.0), so that two capacitors during the corresponding period. They can be controlled to mismatch each other. Also, by controlling the control voltage V PUL _C , k from a predetermined time point t b to an end time point t c has 1, so that two capacitors can be controlled to match each other during a corresponding period. In other words, by making the two capacitors asymmetric from the starting time ta to a predetermined time t b and symmetric from the predetermined time t b to the ending time t c , the startup time T SET can be minimized.

마지막 세 번째 빠른 스타트업 방안은 발진기에 적용된 인덕터(inductor)가 미리 결정된 임계치보다 큰 Q 값(Q-value)을 가지게 하는 방안이다. 일실시예에 따른 발진기는 LC-발진기로서, 안테나(1310)가 인덕터로 적용될 수 있다.The third and final fast startup method is a method of allowing an inductor applied to an oscillator to have a Q-value greater than a predetermined threshold. The oscillator according to an embodiment is an LC-oscillator, and the antenna 1310 may be applied as an inductor.

일실시예에 따른 스타트업 시간 TSET는 아래와 같이 나타낼 수 있다.The startup time T SET according to an embodiment may be expressed as follows.

Figure 112017120641006-pat00006
Figure 112017120641006-pat00006

위의 수학식 5에서, gm은 발진기의 코어 트랜지스터의 트랜스컨덕턴스(transconductance)를 나타내고, w0는 발진기의 발진 주파수를 나타내며, RT는 발진기의 출력 저항을 나타낸다. 여기서, RT는 Q 값의 제곱에 비례할 수 있다. 따라서, 발진기에 적용된 인덕터가 큰 Q 값을 가질수록, 스타트업 시간 TSET이 감소될 수 있다.In Equation 5 above, g m represents the transconductance of the core transistor of the oscillator, w 0 represents the oscillation frequency of the oscillator, and R T represents the output resistance of the oscillator. Here, R T may be proportional to the square of the Q value. Accordingly, as the inductor applied to the oscillator has a large Q value, the startup time T SET may be reduced.

일실시예에 따른 도 12에서는 미리 결정된 시점 tb가 스타트업 시간 TSET과 TDC의 구동 시간 TSS 간의 경계 시점을 나타내는 것으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 미리 결정된 시점 tb는 시작 시점 ta와 종료 시점 tc 사이에 위치한 임의의 시점(예컨대, 시작 시점 ta로부터 종료 시점 tc까지의 구간을 반으로 나누는 시점)을 나타낼 수 있다.In FIG. 12 according to an embodiment, the predetermined time point t b is illustrated as representing a boundary time point between the startup time T SET and the TDC driving time T SS , but this is for convenience of explanation and the predetermined time point t b starts An arbitrary time point located between the time point ta and the end time point t c (eg, a time point at which the interval from the start time point ta a to the end time point t c is divided in half ) may be indicated.

도 14는 일실시예에 따라 펄스폭 제어부가 적용된 수신기의 회로도를 나타낸 도면이다.14 is a diagram illustrating a circuit diagram of a receiver to which a pulse width controller is applied according to an embodiment.

도 14를 참조하면, 일실시예에 따른 수신기(1400)는 컨트롤러(1410), 수신 메인 블럭(1420) 및 안테나(1430)를 포함할 수 있다. 일실시예에 따른 수신기(1400)는 RF 트랜시버일 수 있다.Referring to FIG. 14 , a receiver 1400 according to an embodiment may include a controller 1410 , a reception main block 1420 , and an antenna 1430 . The receiver 1400 according to an embodiment may be an RF transceiver.

일실시예에 따른 컨트롤러(1410)는 펄스 VPULSE를 생성하여 수신 메인 블럭(1420)으로 제공할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(1410)에는 서로 다른 발진 주파수를 가지는 저전력 RC-발진기와 메인 RC-발진기가 클럭 발생기로 포함될 수 있다. 저전력 RC-발진기는 메인 RC-발진기보다 낮은 주파수로 클럭 신호를 생성하는 클럭 발생기로, 저전력 RC-발진기가 이용되는 경우에 펄스 발생기에서 긴 주기로 펄스 VPULSE가 생성되므로 메인 RC-발진기가 이용되는 경우보다 수신기(1400)의 소비 전력이 더 적을 수 있다. 예를 들어, 도 14에 도시된 클럭 신호 VRC1는 저전력 RC-발진기에서 생성된 신호를 나타내며, 클럭 신호 VRC2는 메인 RC-발진기에서 생성된 신호를 나타낼 수 있다.The controller 1410 according to an embodiment may generate a pulse V PULSE and provide it to the reception main block 1420 . For example, the controller 1410 may include a low-power RC-oscillator having different oscillation frequencies and a main RC-oscillator as a clock generator. The low-power RC-oscillator is a clock generator that generates a clock signal at a lower frequency than that of the main RC-oscillator. When the low-power RC-oscillator is used, the pulse generator generates a pulse V PULSE with a long period, so when the main RC-oscillator is used Power consumption of the receiver 1400 may be lower than that of the receiver 1400 . For example, the clock signal V RC1 shown in FIG. 14 may represent a signal generated by the low-power RC-oscillator, and the clock signal V RC2 may represent a signal generated by the main RC-oscillator.

컨트롤러(1410)는 안테나(1430)에 입력되는 무선 신호의 주파수에 기초하여 저전력 RC-발진기와 메인 RC-발진기 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 저전력 RC-발진기와 메인 RC-발진기 중 무선 신호의 주파수의 2배 이상인 주파수로 클럭 신호를 생성 가능한 어느 하나의 발진기가 선택될 수 있다. 만약 저전력 RC-발진기와 메인 RC-발진기가 모두 무선 신호의 주파수의 2배 이상인 주파수를 가지는 경우, 저전력 RC-발진기가 선택되어 수신기(1400)의 소비 전력이 보다 감소되도록 할 수 있다.The controller 1410 may select one of the low-power RC-oscillator and the main RC-oscillator based on the frequency of the radio signal input to the antenna 1430 . Among the low-power RC-oscillator and the main RC-oscillator, any one oscillator capable of generating a clock signal at a frequency of at least twice the frequency of the radio signal may be selected. If both the low-power RC-oscillator and the main RC-oscillator have a frequency equal to or greater than twice the frequency of the radio signal, the low-power RC-oscillator may be selected to further reduce power consumption of the receiver 1400 .

일실시예에 따른 전류 공급기는 발진기로 전류 IQWG를 제공할 수 있으며, 도 13의 QWG, A-QWG를 포함할 수 있다. 또한, 고속 스타트업은 커패시터 미스매치를 위한 제어 전압 VPUL _C를 생성할 수 있으며, 도 13의 위상 분할기(phase splitter)에 해당할 수 있다. 또한, CAP Bank는 발진기에 적용된 복수의 커패시터들을 나타내며, 도 13의 C1/C2에 해당할 수 있다.The current supply according to an embodiment may provide a current I QWG to an oscillator, and may include QWG and A-QWG of FIG. 13 . In addition, the fast startup may generate a control voltage V PUL _C for capacitor mismatch, and may correspond to the phase splitter of FIG. 13 . In addition, the CAP Bank indicates a plurality of capacitors applied to the oscillator, and may correspond to C 1 /C 2 of FIG. 13 .

일실시예에 따른 펄스 폭 제어부는 발진기에서 생성되는 펄스 VPULSE의 폭을 제어할 수 있다. 펄스 폭 제어부는 TDC의 출력 NOUT에 기초하여 펄스 VPULSE의 폭을 제어할 수 있다. 펄스 VPULSE의 폭이 넓을수록 수신기(1400)의 동작 시간이 증가하게 되어, 수신기(1400)에서 소비되는 전력도 증가하게 된다. 따라서, 펄스 VPULSE의 폭을 최대한 좁힘으로써 수신기(1400)의 소비 전력을 최소화할 수 있다. 다만, 펄스 VPULSE의 폭을 무작정 좁힐 경우 TDC에서 유효 출력이 생성되지 않을 수 있으므로, 펄스 폭 제어부는 TDC에서 유효 출력이 생성되는 범위 내에서 펄스 VPULSE의 폭을 최소화시킬 필요가 있다.The pulse width controller according to an embodiment may control the width of the pulse V PULSE generated by the oscillator. The pulse width controller may control the width of the pulse V PULSE based on the output N OUT of the TDC. As the width of the pulse V PULSE increases, the operating time of the receiver 1400 increases, and thus the power consumed by the receiver 1400 also increases. Accordingly, power consumption of the receiver 1400 can be minimized by narrowing the width of the pulse V PULSE as much as possible. However, if the width of the pulse V PULSE is narrowly narrowed, an effective output may not be generated in the TDC. Therefore, the pulse width controller needs to minimize the width of the pulse V PULSE within the range in which the effective output is generated in the TDC.

예를 들어, 펄스 폭 조절을 위해 미리 정해진 무선 신호(예컨대, "1, 0, 1, 0" 등)가 안테나(1430)에 입력될 수 있다. 이 때, TDC의 출력 NOUT를 고려하여 펄스 폭 제어부는 미리 정해진 무선 신호를 유효하게 수신할 수 있는 범위 내에서 펄스 VPULSE의 폭을 최소화시킬 수 있다.For example, a predetermined radio signal (eg, “1, 0, 1, 0”, etc.) may be input to the antenna 1430 for pulse width adjustment. In this case, in consideration of the output N OUT of the TDC, the pulse width controller may minimize the width of the pulse V PULSE within a range capable of effectively receiving a predetermined wireless signal.

도 14에 도시된 각 요소들에는 도 1 내지 도 13을 통하여 전술한 사항들이 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.Since the above-described items with reference to FIGS. 1 to 13 may be applied to each of the elements shown in FIG. 14 , a detailed description thereof will be omitted.

도 15는 일실시예에 따라 수신기의 소비 전력을 설명하기 위한 도면이다.15 is a diagram for explaining power consumption of a receiver according to an embodiment.

도 15를 참조하면, 일실시예에 따라 수신기의 소비 전력에 영향을 미치는 데이터 레이트(data rate)와 펄스 폭이 제어되는 케이스들이 도시된다.Referring to FIG. 15 , cases in which a data rate and a pulse width affecting power consumption of a receiver are controlled according to an embodiment are illustrated.

일실시예에 따라 데이터 레이트가 수신기의 소비 전력에 영향을 미칠 수 있다. 도 15에 도시된 제1 케이스(1510)와 제2 케이스(1520)는 서로 다른 데이터 레이트를 가지는 무선 신호를 수신하는 예시를 나타낸다. 펄스의 주기는 무선 신호의 OOK 모듈레이션 주기의 1/2배보다 같거나 작아야 하므로, 제2 케이스(1520)보다 제1 케이스(1510)에서 수신기가 빈번하게 파워 온되어 동작해야 한다. 따라서, 제1 케이스(1510)보다 제2 케이스(1520)에서 수신기의 소비 전력이 더 작게 된다. 다시 말해, 무선 신호의 데이터 레이트가 낮을수록 수신기의 소비 전력이 감소될 수 있다.According to one embodiment, the data rate may affect the power consumption of the receiver. A first case 1510 and a second case 1520 illustrated in FIG. 15 illustrate examples of receiving radio signals having different data rates. Since the period of the pulse should be less than or equal to 1/2 times the OOK modulation period of the radio signal, the receiver should be powered on more frequently in the first case 1510 than in the second case 1520 to operate. Accordingly, power consumption of the receiver in the second case 1520 is smaller than that in the first case 1510 . In other words, the lower the data rate of the radio signal, the lower the power consumption of the receiver.

또한, 일실시예에 따라 펄스의 폭이 수신기의 소비 전력에 영향을 미칠 수 있다. 도 15에 도시된 제3 케이스(1530)와 제4 케이스(1540)는 서로 다른 펄스 폭에 대한 예시를 나타낸다. 수신기는 펄스가 하이인 구간에 파워 온되어 동작하므로, 펄스의 폭에 비례하여 수신기의 소비 전력이 증가하게 된다. 따라서, 제4 케이스(1540)가 제3 케이스(1530)보다 수신기의 소비 전력이 더 작게 된다. 다시 말해, 펄스 폭이 좁을수록 수신기의 소비 전력이 감소될 수 있다.Also, according to an embodiment, the width of the pulse may affect power consumption of the receiver. The third case 1530 and the fourth case 1540 illustrated in FIG. 15 show examples of different pulse widths. Since the receiver operates by being powered on during the period in which the pulse is high, power consumption of the receiver increases in proportion to the width of the pulse. Accordingly, the fourth case 1540 has less power consumption of the receiver than the third case 1530 . In other words, as the pulse width becomes narrower, power consumption of the receiver may be reduced.

도 16 및 도 17은 일실시예에 따라 ED가 적용된 수신기를 설명하기 위한 도면이다.16 and 17 are diagrams for explaining a receiver to which ED is applied according to an embodiment.

도 16을 참조하면, 일실시예에 따른 수신기(1600)는 안테나(1610), 클럭 발생기(1620), 펄스 발생기(1630), 발진기(1640), ED(Envelope Detector)(1650), RF 증폭기(1660) 및 ADC(Analog-to-Digital Converter)(1670)를 포함할 수 있다. 도 1의 측정부(140)는 ED(1650)에 해당할 수 있으며, 이 경우 수신기(1600)는 ED(1650)를 통해 검출한 발진 신호 VOSC의 포락선 VED에 기초하여 무선 신호 VRF를 수신할 수 있다.16, the receiver 1600 according to an embodiment includes an antenna 1610, a clock generator 1620, a pulse generator 1630, an oscillator 1640, an ED (Envelope Detector) 1650, an RF amplifier ( 1660) and an Analog-to-Digital Converter (ADC) 1670 . The measurement unit 140 of FIG. 1 may correspond to the ED 1650 , and in this case, the receiver 1600 receives the radio signal V RF based on the envelope V ED of the oscillation signal V OSC detected through the ED 1650 . can receive

일실시예에 따른 안테나(1610)에 무선 신호 VRF가 입력될 수 있다. 클럭 발생기(1620)는 클럭 신호를 생성하여 펄스 발생기(1630)로 제공할 수 있다. 펄스 발생기(1630)는 수신된 클럭 신호에 기초하여 미리 정해진 주기로 펄스 VPULSE를 생성할 수 있다. 발진기(1640)는 펄스 VPULSE에 의해 구동되어 무선 신호 VRF에 기초하여 발진 신호 VOSC를 생성하는 LC-발진기일 수 있다.A wireless signal V RF may be input to the antenna 1610 according to an embodiment. The clock generator 1620 may generate a clock signal and provide it to the pulse generator 1630 . The pulse generator 1630 may generate a pulse V PULSE at a predetermined period based on the received clock signal. Oscillator 1640 may be an LC-oscillator driven by a pulse V PULSE to generate an oscillating signal V OSC based on the radio signal V RF .

안테나(1610), 클럭 발생기(1620), 펄스 발생기(1630), 발진기(1640)에 대해서는 도 1 내지 도 15을 통하여 전술한 사항들이 적용될 수 있으므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.1 to 15 may be applied to the antenna 1610 , the clock generator 1620 , the pulse generator 1630 , and the oscillator 1640 , so a more detailed description will be omitted.

일실시예에 따른 ED(1650)는 발진 신호 VOSC의 포락선 VED을 검출할 수 있다. 검출된 포락선 VED은 RF 증폭기(1660)를 통해 증폭될 수 있다. 도 16에서 증폭된 포락선은 VED1으로 도시될 수 있다. 도 16에서는 설명의 편의를 위해 하나의 RF 증폭기가 도시되어 있으나, 하나 이상의 RF 증폭기가 제한 없이 적용될 수 있다.The ED 1650 according to an embodiment may detect an envelope V ED of the oscillation signal V OSC . The detected envelope V ED may be amplified through the RF amplifier 1660 . The amplified envelope in FIG. 16 may be shown as V ED1 . In FIG. 16 , one RF amplifier is illustrated for convenience of description, but one or more RF amplifiers may be applied without limitation.

일실시예에 따른 ADC(1670)는 아날로그 형태의 포락선 VED을 디지털 신호로 변경할 수 있다. ADC(1670)에서 변경된 디지털 신호가 미리 결정된 임계치와 비교됨으로써, 무선 신호 VRF가 수신될 수 있다. 만약 디지털 신호가 미리 결정된 임계치보다 큰 경우, 해당 무선 신호 VRF는 "1"로 수신될 수 있고, 반대로 디지털 신호가 미리 결정된 임계치보다 작은 경우, 해당 무선 신호 VRF는 "0"으로 수신될 수 있다. 도 16에서 수신 신호는 VOUT으로 출력될 수 있다.The ADC 1670 according to an embodiment may change the analog envelope V ED into a digital signal. By comparing the modified digital signal to a predetermined threshold at the ADC 1670, a radio signal V RF can be received. If the digital signal is greater than a predetermined threshold, the corresponding radio signal V RF may be received as "1", and conversely, if the digital signal is smaller than the predetermined threshold, the corresponding radio signal V RF may be received as "0". there is. 16 , the received signal may be output as V OUT .

도 17을 참조하면, 일실시예에 따른 무선 신호 VRF, 펄스 VPULSE, 포락선 신호 VED, 증폭된 포락선 신호 VED1, 수신 신호 VOUT이 도시된다.Referring to FIG. 17 , a radio signal V RF , a pulse V PULSE , an envelope signal V ED , an amplified envelope signal V ED1 , and a received signal V OUT according to an exemplary embodiment are illustrated.

펄스 VPULSE는 무선 신호 VRF 주파수의 2배 이상의 주파수로 생성될 수 있다. 펄스 VPULSE가 하이일 때 발진기에서 발진 신호가 생성되고, 발진 신호에 대한 포락선 신호 VED가 검출될 수 있다. 포락선 신호 VED는 RF 증폭기를 통해 증폭되며, 증폭된 포락선 신호 VED1의 진폭이 미리 결정된 임계 진폭과 비교되어 수신 신호 VOUT가 출력될 수 있다.The pulse V PULSE may be generated at a frequency of at least twice the radio signal V RF frequency. An oscillation signal is generated in the oscillator when the pulse V PULSE is high, and an envelope signal V ED for the oscillation signal may be detected. The envelope signal V ED may be amplified through the RF amplifier, and the amplitude of the amplified envelope signal V ED1 may be compared with a predetermined threshold amplitude to output the received signal V OUT .

도 18는 일실시예에 따른 수신 방법을 나타낸 도면이다.18 is a diagram illustrating a receiving method according to an embodiment.

도 18을 참조하면, 수신기에 의해 수행되는 수신 방법이 도시된다.Referring to FIG. 18 , a receiving method performed by a receiver is illustrated.

단계(1810)에서, 수신기는 미리 결정된 주기와 펄스 폭으로 펄스를 생성한다. 여기서, 미리 결정된 주기는 안테나에 입력된 무선 신호의 OOK 모듈레이션 주기의 1/2배 이하일 수 있다.In step 1810, the receiver generates a pulse with a predetermined period and pulse width. Here, the predetermined period may be 1/2 or less of the OOK modulation period of the radio signal input to the antenna.

단계(1820)에서, 수신기는 펄스가 생성된 동안 안테나에 입력된 무선 신호에 기초하여 발진 신호를 생성한다. 예를 들어, 펄스에 생성된 동안 안테나에 입력된 무선 신호가 "1"인 경우, 수신기는 무선 신호가 "0"인 경우보다 더 빠르게 발진을 시작하여 오랜 시간 동안 발진할 수 있다.In step 1820, the receiver generates an oscillation signal based on the radio signal input to the antenna while the pulse is generated. For example, when the radio signal input to the antenna is “1” while being generated in the pulse, the receiver may start oscillating faster than when the radio signal is “0” and oscillate for a long time.

단계(1830)에서, 수신기는 펄스가 생성된 동안, 발진 신호의 발진 정도를 측정한다. 예를 들어, 수신기에 TDC가 적용된 경우, 수신기는 발진 신호가 발진하는 시간에 비례하는 TDC의 출력을 생성할 수 있다. 또는, 수신기에 ED가 적용된 경우, 수신기는 발진 신호의 포락선을 검출할 수 있다.In step 1830, the receiver measures the oscillation degree of the oscillation signal while the pulse is generated. For example, when TDC is applied to the receiver, the receiver may generate an output of the TDC that is proportional to the oscillation time of the oscillation signal. Alternatively, when ED is applied to the receiver, the receiver may detect the envelope of the oscillation signal.

일실시예에 따른 무선 신호는 측정된 발진 정도에 기초하여 수신될 수 있다. 예를 들어, 무선 신호는 생성된 TDC의 출력이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부에 기초하여 수신될 수 있다. 또는, 무선 신호는 검출된 포락선의 진폭이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부에 기초하여 수신될 수 있다.A wireless signal according to an embodiment may be received based on the measured oscillation degree. For example, a wireless signal may be received based on whether an output of the generated TDC exceeds a predetermined threshold. Alternatively, the wireless signal may be received based on whether the amplitude of the detected envelope exceeds a predetermined threshold.

앞서 설명한 수신 방법을 통해, 전력소모는 낮고, 응답지연(latency)은 없으며, 수신감도가 좋은 수신기가 제공될 수 있다. 또한, 수신기가 아주 짧은 펄스에 따라 액티브(active)한 구간을 최소화하고 대부분 턴오프(turn-off)로 동작함으로써, 수신기의 전력소모를 최소화할 수 있다. 또한, 무선 신호의 OOK 모듈레이션 주기의 1/2배 이하의 주기로 수신기가 파워 온되어, 응답지연이 없으면서도 최소 능동 구간으로 동작하여 평균 전력소모를 최소화할 수 있다.Through the above-described reception method, a receiver having low power consumption, no latency, and good reception sensitivity can be provided. In addition, power consumption of the receiver can be minimized by minimizing an active period according to a very short pulse and mostly turning off the receiver. In addition, the receiver is powered on with a period less than 1/2 times the OOK modulation period of the radio signal, so that the average power consumption can be minimized by operating in the minimum active period without delay in response.

도 18에 도시된 각 단계들에는 도 1 내지 도 17을 통하여 전술한 사항들이 그대로 적용되므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.The steps described above with reference to FIGS. 1 to 17 are applied to each of the steps shown in FIG. 18 , and thus a more detailed description will be omitted.

도 19는 일실시예에 따라 펄스 발생기에서 생성되는 펄스의 폭을 제어하는 방법을 나타낸 도면이다.19 is a diagram illustrating a method of controlling a width of a pulse generated by a pulse generator according to an exemplary embodiment.

도 19를 참조하면, 일실시예에 따라 수신기에 의해 수행되는 펄스 폭이 제어되는 과정이 도시된다.Referring to FIG. 19 , a process of controlling a pulse width performed by a receiver according to an embodiment is illustrated.

단계(1910)에서, 수신기는 측정된 발진 정도가 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 수신기에 TDC가 적용된 경우, 수신기는 생성된 TDC의 출력이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다. 또는, 수신기는 검출된 포락선의 진폭이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부를 판단할 수 있다.In operation 1910, the receiver may determine whether the measured oscillation degree exceeds a predetermined threshold. For example, when TDC is applied to the receiver, the receiver may determine whether the output of the generated TDC exceeds a predetermined threshold. Alternatively, the receiver may determine whether the amplitude of the detected envelope exceeds a predetermined threshold.

측정된 발진 정도가 미리 결정된 임계치를 초과하는 경우, 단계(1920)에서 수신기는 펄스 발생기에서 출력되는 펄스의 폭을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 수신기는 펄스의 폭을 미리 결정된 크기 또는 비율만큼 감소시킬 수 있다.When the measured oscillation degree exceeds a predetermined threshold, the receiver may decrease the width of the pulse output from the pulse generator in operation 1920 . For example, the receiver may decrease the width of the pulse by a predetermined magnitude or ratio.

반대로 측정된 발진 정도가 미리 결정된 임계치를 초과하지 않는 경우, 단계(1930)에서 수신기는 펄스 발생기에서 출력되는 펄스의 폭을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 수신기는 펄스의 폭을 미리 결정된 크기 또는 비율만큼 증가시킬 수 있다.Conversely, when the measured oscillation degree does not exceed the predetermined threshold, the receiver may increase the width of the pulse output from the pulse generator in step 1930 . For example, the receiver may increase the width of the pulse by a predetermined magnitude or ratio.

단계(1920) 또는 단계(1930)에서 펄스 폭이 제어되면, 단계(1810)가 수행될 수 있다.If the pulse width is controlled in either step 1920 or step 1930, step 1810 may be performed.

도 19에 도시된 각 단계들에는 도 1 내지 도 18을 통하여 전술한 사항들이 그대로 적용되므로, 보다 상세한 설명은 생략한다.The steps described above with reference to FIGS. 1 to 18 are applied to each of the steps shown in FIG. 19 , and thus a more detailed description will be omitted.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented by a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, the apparatus, methods, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA) array), a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or apparatus, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited drawings, those skilled in the art may apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

Claims (20)

무선 신호가 입력되는 안테나;
펄스를 생성하는 펄스 발생기;
상기 펄스에 의해 구동되고, 상기 무선 신호에 기초하여 발진 신호를 생성하는 발진기(oscillator); 및
상기 펄스에 의해 구동되고, 상기 발진 신호의 발진 정도를 측정하는 측정부
를 포함하고,
상기 무선 신호는 상기 발진 신호의 발진 정도에 기초하여 수신되고,
상기 펄스의 시작 시점으로부터 미리 결정된 시점까지 상기 발진기로 제공되는 전류는
상기 미리 결정된 시점으로부터 상기 펄스의 종료 시점까지 상기 발진기로 제공되는 전류보다 큰, 수신기.
An antenna to which a radio signal is input;
a pulse generator for generating pulses;
an oscillator driven by the pulse and configured to generate an oscillation signal based on the radio signal; and
A measurement unit driven by the pulse and measuring the oscillation degree of the oscillation signal
including,
The radio signal is received based on the oscillation degree of the oscillation signal,
The current supplied to the oscillator from the start of the pulse to a predetermined time is
greater than the current provided to the oscillator from the predetermined time point to the end point of the pulse.
제1항에 있어서,
상기 무선 신호는
상기 측정부에서 측정된 발진 신호가 발진하는 시간에 기초하여 수신되는, 수신기.
According to claim 1,
the radio signal
The receiver, which is received based on the oscillation time of the oscillation signal measured by the measuring unit.
제2항에 있어서,
상기 측정부는 상기 발진 신호가 발진하는 시간에 비례하는 출력을 생성하고,
상기 무선 신호는 상기 생성된 출력이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부에 기초하여 수신되는, 수신기.
3. The method of claim 2,
The measuring unit generates an output proportional to the oscillation time of the oscillation signal,
and the wireless signal is received based on whether the generated output exceeds a predetermined threshold.
제2항에 있어서,
상기 무선 신호는
상기 발진 신호가 발진하는 시간이 미리 결정된 임계 시간보다 긴 경우, 제1 값으로 수신되고,
상기 발진 신호가 발진하는 시간이 미리 결정된 임계 시간보다 짧은 경우, 상기 제1 값과 상이한 제2 값으로 수신되는, 수신기.
3. The method of claim 2,
the radio signal
When the oscillation time of the oscillation signal is longer than a predetermined threshold time, it is received as a first value,
and a second value different from the first value is received when the oscillation time of the oscillation signal is shorter than a predetermined threshold time.
제2항에 있어서,
상기 발진 신호가 발진하는 시간에 기초하여 상기 안테나에 입력된 무선 신호의 진폭 또는 주파수가 수신되는, 수신기.
3. The method of claim 2,
A receiver, wherein the amplitude or frequency of the radio signal input to the antenna is received based on the time at which the oscillation signal oscillates.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 발진기에 적용된 복수의 커패시터들은
상기 펄스의 시작 시점으로부터 미리 결정된 시점까지는 서로 미스매치(mismatch)되고, 상기 미리 결정된 시점부터 상기 펄스의 종료 시점까지는 서로 매치(match)되는, 수신기.
According to claim 1,
A plurality of capacitors applied to the oscillator are
A receiver that mismatches each other from the start time of the pulse to a predetermined time point, and matches each other from the predetermined time point to an end time of the pulse.
제1항에 있어서,
상기 발진기에 적용된 인덕터는 미리 결정된 임계치보다 큰 Q 값(Q-value)을 가지는, 수신기.
According to claim 1,
An inductor applied to the oscillator has a Q-value greater than a predetermined threshold.
제1항에 있어서,
상기 펄스의 폭(width)은
상기 측정부에서 상기 발진 신호가 발진하는 시간에 비례하여 생성된 출력에 기초하여 조절되는, 수신기.
According to claim 1,
The width of the pulse is
The receiver is adjusted based on the output generated in proportion to the oscillation time of the oscillation signal in the measuring unit.
제1항에 있어서,
상기 측정부에서 상기 발진 신호가 발진하는 시간에 따라 생성된 출력은 상기 발진 신호의 발진 주파수 및 상기 펄스의 폭에 비례하는, 수신기.
According to claim 1,
An output generated according to an oscillation time of the oscillation signal in the measuring unit is proportional to an oscillation frequency of the oscillation signal and a width of the pulse.
제1항에 있어서,
상기 펄스 발생기는
상기 무선 신호의 OOK 모듈레이션 주기의 1/2배보다 작은 주기로 상기 펄스를 생성하는, 수신기.
According to claim 1,
The pulse generator
and generating the pulse with a period less than 1/2 times the OOK modulation period of the radio signal.
제1항에 있어서,
상기 무선 신호는
상기 측정부에서 측정된 발진 신호의 포락선(envelope)에 기초하여 수신되는, 수신기.
According to claim 1,
the radio signal
The receiver is received based on the envelope (envelope) of the oscillation signal measured by the measuring unit.
제12항에 있어서,
상기 측정부는 상기 발진 신호의 포락선을 검출하고,
상기 무선 신호는 상기 검출된 포락선의 진폭이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부에 기초하여 수신되는, 수신기.
13. The method of claim 12,
The measuring unit detects an envelope of the oscillation signal,
and the wireless signal is received based on whether an amplitude of the detected envelope exceeds a predetermined threshold.
제1항에 있어서,
상기 발진기 및 상기 측정부는 상기 펄스 발생기로부터 펄스를 수신한 구간 동안 동작하는, 수신기.
According to claim 1,
The oscillator and the measuring unit operate during a period in which a pulse is received from the pulse generator, the receiver.
제1항에 있어서,
상기 수신기의 소비 전력은
상기 무선 신호의 데이터 레이트 및 상기 펄스의 폭에 기초하여 결정되는, 수신기.
According to claim 1,
The power consumption of the receiver is
the receiver being determined based on a data rate of the wireless signal and a width of the pulse.
제1항에 있어서,
상기 펄스에 의해 구동되고, 상기 발진 신호를 증폭하여 상기 측정부로 전달하는 RF 증폭기
를 더 포함하는, 수신기.
According to claim 1,
RF amplifier driven by the pulse, amplifying the oscillation signal and transmitting it to the measuring unit
Further comprising, the receiver.
미리 결정된 주기로 펄스를 생성하는 단계;
상기 펄스가 생성된 동안, 안테나에 입력된 무선 신호에 기초하여 발진 신호를 생성하는 단계; 및
상기 펄스가 생성된 동안, 상기 발진 신호의 발진 정도를 측정하는 단계
를 포함하고,
상기 무선 신호는 상기 발진 신호의 발진 정도에 기초하여 수신되고,
상기 펄스의 시작 시점으로부터 미리 결정된 시점까지 발진기로 제공되는 전류는
상기 미리 결정된 시점으로부터 상기 펄스의 종료 시점까지 상기 발진기로 제공되는 전류보다 큰, 수신 방법.
generating a pulse at a predetermined period;
generating an oscillation signal based on a radio signal input to an antenna while the pulse is generated; and
Measuring the oscillation degree of the oscillation signal while the pulse is generated
including,
The radio signal is received based on the oscillation degree of the oscillation signal,
The current supplied to the oscillator from the start of the pulse to the predetermined time is
greater than the current provided to the oscillator from the predetermined time point to the end point of the pulse.
제17항에 있어서,
상기 측정하는 단계는
상기 발진 신호가 발진하는 시간에 비례하는 출력을 생성하고,
상기 무선 신호는 상기 생성된 출력이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부에 기초하여 수신되는, 수신 방법.
18. The method of claim 17,
The measuring step is
generating an output proportional to the time the oscillation signal oscillates,
and the wireless signal is received based on whether the generated output exceeds a predetermined threshold.
제17항에 있어서,
상기 측정하는 단계는
상기 발진 신호의 포락선을 검출하고,
상기 무선 신호는 상기 검출된 포락선의 진폭이 미리 결정된 임계치를 초과하는지 여부에 기초하여 수신되는, 수신 방법.
18. The method of claim 17,
The measuring step is
detecting an envelope of the oscillation signal,
and the wireless signal is received based on whether an amplitude of the detected envelope exceeds a predetermined threshold.
제17항 내지 제19항 중에서 어느 하나의 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.A computer-readable storage medium in which a program for executing the method of any one of claims 17 to 19 is recorded.
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