KR20000034473A

KR20000034473A - 코드 분할 다중 접속 시스템의 간섭신호 제거회로

Info

Publication number: KR20000034473A
Application number: KR1019980051809A
Authority: KR
Inventors: 이승열
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1998-11-30
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 2000-06-26

Abstract

본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 신호 성분의 손상을 최소화하면서 CDMA 신호에 섞여 있는 협대역 간섭신호 성분을 정확하게 제거할 수 있는 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로에 관한 것이다.

본 발명은 간섭신호 감지부에 의해 수신 신호에 섞여 있는 간섭신호가 감지되면 스위칭부가 오프된 상태에서 간섭신호 주파수 검출 및 제어부가 간섭신호의 주파수 대역을 정확하게 검출하여 가변 대역 소거 필터부의 주파수 소거 대역을 가변시키기 위한 제어신호를 가변 대역 소거 필터부로 출력하고, 상기 가변 대역 소거 필터부는 상기 간섭신호 주파수 검출 및 제어부의 제어신호에 따라 주파수 소거 대역이 가변 설정되어 상기 수신 신호 중에서 간섭신호의 주파수 대역에 해당되는 협대역 신호만 정확하게 제거하여 출력한다.

상기와 같이 본 발명은 하나의 가변 대역 소거 필터부를 구비하여 간섭신호가 감지되면 간섭신호의 정확한 주파수 대역을 검출한 다음 가변 대역 소거 필터부의 주파수 소거 대역을 검출한 주파수 대역으로 가변시켜 가변 대역 소거 필터부에 의해 협대역의 간섭신호만 정확하게 제거되도록 하기 때문에 CDMA 신호의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

코드 분할 다중 접속 시스템의 간섭신호 제거회로(An interference signal elimination circuit of a code division multiple access system)

본 발명은 코드 분할 다중 접속(CDMA: Code Division Multiple Access) 시스템에 관한 것으로서, 특히 CDMA 신호 성분의 손상을 최소화하면서 CDMA 신호에 섞여 있는 협대역 간섭신호 성분을 정확하게 제거할 수 있는 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로에 관한 것이다.

CDMA 기술은 각 사용자에게 서로 다른 고유의 이진 코드(binary code)를 부여하고 이들 각 코드의 상관 관계를 이용하여 많은 사용자가 동시에 통신하는 방법을 총칭하며, CDMA 신호를 만들어 내기 위하여 사용하는 신호의 변복조 방식으로는 FH(Frequency Hopping) 방식이나 DS(Direct Sequence) 방식을 주로 사용한다.

CDMA 기술은 상당한 간섭에 저항할 수 있는 앤티-재밍(anti-jamming)의 실제적인 수단으로 사용될 수 있으며, 무단 사용자에 의한 수신 가능성을 줄일 수 있다.

또한, CDMA 기술은 정보를 전송하는데 큰 대역폭(정보 대역폭보다 10³∼10⁶배 정도)을 사용하고 있기 때문에 스펙트럼 확산(spread-spectrum) 기술이라고도 한다.

한편, CDMA 기술에서 가장 중요한 관심사는 CDMA 신호에 섞인 간섭신호의 양을 얼마나 줄일 수 있는가 하는 것이다. 일례로, DS-CDMA 방식으로 지상의 단말이 전송한 신호를 위성의 상향 링크 수신부에서 수신하여 주파수 변환을 한 다음 TWT(Traveling Wave Tube) 증폭기에서 증폭하고 송신 안테나를 통해 하향 링크 채널로 전송하는 위성 중계 통신에서 TWT 증폭기는 최대 출력을 얻기 위하여 보통 포화 영역 근처에서 동작시키는데, 만약 상향 링크 채널에 재밍(jamming, 간섭신호)이 있는 경우 TWT 증폭기는 포화 영역에서 동작하게 된다. 이 때, 재밍에 비해 CDMA 신호의 세기가 약한 전송 신호는 리미팅뿐만 아니라 큰 신호에 적합한 TWT의 신호 결합 메커니즘 때문에 신호의 감쇠가 커지게 되어 지상의 단말측 수신기에서의 신호 대 잡음비가 나빠지게 된다. 따라서, TWT 증폭기가 포화 영역으로 들어가지 않도록 하기 위해서는 TWT 증폭기 전단에서 재밍(간섭신호)을 제거할 필요가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로의 구성도로서, 상기 간섭신호 제거회로는 N개의 밴드 패스 필터(10-1, 10-2, …, 10-N, BPF: Band-Pass Filter)와, N개의 레벨 감지기(level detector, 20-1, 20-2, …, 20-N)와, N개의 스위치(30-1, 30-2, …, 30-N)와, 1개의 신호 합성기(40)로 구성되어 있다.

상기 N개의 BPF(10-1∼10-N)는 CDMA 신호 S(t)와 간섭신호 J(t)가 섞여 있는 전체 신호 S(t)+J(t) 중에서 각각 서로 다른 주파수 대역의 신호만 통과시킨다. 즉, 해당 고유 코드를 갖는 신호의 주파수 대역을 N개의 대역으로 나누어 각각의 BPF(10-1∼10-N)에 할당함으로써 각각의 BPF(10-1∼10-N)가 전체 신호 S(t)+J(t) 중 해당되는 주파수 대역의 신호만 통과시킬 수 있도록 한다.

상기 N개의 레벨 감지기(20-1∼20-N)는 각각에 대응되는 BPF(10-1∼10-N)를 통과한 신호에서 간섭신호를 감지하여 각각에 대응되는 스위치(30-1∼30-N)를 온 또는 오프시키는 것으로서, 간섭신호가 감지되지 않으면 대응되는 스위치를 온시켜 BPF의 출력 신호가 그대로 신호 합성기(40)로 입력되도록 하고, 간섭신호가 감지되면 대응되는 스위치를 오프시켜 BPF의 출력 신호가 신호 합성기(40)로 입력되지 않도록 한다.

상기 신호 합성기(40)는 각각의 스위치(30-1∼30-N)를 통해 입력되는 신호를 합성하여 합성신호 를 출력한다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 간섭신호 제거회로는 N개의 BPF(10-1∼10-N)를 사용하여 전체 신호의 주파수 대역을 N개의 부분 주파수 대역으로 나누고, N개의 레벨 감지기(20-1∼20-N)를 사용하여 간섭신호가 존재하는 주파수 대역을 파악하여 일단 간섭신호가 감지되는 주파수 대역은 제거하고 나머지 대역의 신호만 합성하여 출력한다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 의한 간섭신호 제거회로는 간섭신호가 존재하는 주파수 대역 전체가 제거되기 때문에 해당 주파수 대역에 포함된 일부 CDMA 신호도 제거되어 결국 CDMA 신호가 왜곡되는 문제점이 있었다.

상기에서 BPF의 개수를 증가시키면 신호 대역을 보다 작은 부분 대역으로 구분할 수 있기 때문에 CDMA 신호가 제거되는 것을 최소화할 수 있으나 이 경우 통과 대역이 좁은 BPF를 구현하는데 어려움이 있고, 이후 BPF를 통과한 신호를 합성할 때 CDMA 신호의 손실이 커지는 문제점이 있어 근본적인 해결책이 될 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 가변 대역 소거 필터(BEF: Band-Elimination Filter)를 구비하여 간섭신호가 감지되면 간섭신호의 정확한 주파수 대역을 검출한 다음 가변 BEF의 주파수 소거 대역을 검출한 주파수 대역으로 가변시켜 가변 BEF에 의해 협대역의 간섭신호만 정확하게 제거되도록 함으로써 CDMA 신호의 손실을 최소화할 수 있는 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로는 수신 신호에 섞여 있는 간섭신호를 감지하는 간섭신호 감지부와; 상기 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 온되어 상기 수신 신호를 그대로 통과시키고, 상기 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되면 오프되는 스위칭부와; 상기 수신 신호에 섞여 있는 간섭신호의 주파수 대역을 검출하여 소정 제어신호를 출력하는 간섭신호 주파수 검출 및 제어부와; 상기 간섭신호 주파수 검출 및 제어부의 제어신호에 따라 주파수 소거 대역이 가변 설정되어 상기 수신 신호 중에서 간섭신호의 주파수 대역에 해당되는 협대역 신호만 제거하여 출력하는 가변 대역 소거 필터부로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 간섭신호 주파수 검출 및 제어부는 상기 수신 신호 중에서 CDMA 신호 성분을 제거하고 순수한 협대역의 간섭신호 성분만 출력하는 하드 밴드 패스 리미터(hard band pass limiter)와, 상기 하드 밴드 패스 리미터의 출력 신호를 입력받아 간섭신호의 주파수를 발생시켜 출력하는 위상 동기 루프(PLL: Phase-Locked Loop)와, 상기 위상 동기 루프의 출력 신호에 따라 상기 가변 대역 소거 필터부의 주파수 소거 대역을 가변시키기 위한 제어신호를 상기 가변 대역 소거 필터부로 출력하는 대역 제어기로 구성되는 것이 바람직하다.

도 1은 종래 기술에 따른 코드 분할 다중 접속 시스템의 간섭신호 제거회로의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 코드 분할 다중 접속 시스템의 간섭신호 제거회로의 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 레벨 감지기 120: 스위치

130: 간섭신호 주파수 검출 및 제어부 131: 하드 밴드 패스 리미터

132: 위상 동기 루프 140: 가변 대역 소거 필터

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로의 구성도로서, 상기 간섭신호 제거회로는 레벨 감지기(110)와, 스위치(120)와, 간섭신호 주파수 검출 및 제어부(130)와, 가변 BEF(140)로 구성되어 있다.

상기 레벨 감지기(110)는 수신 신호에 섞여 있는 간섭신호 J(t)를 감지하는 것으로서, 수신 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 미만이면 CDMA 신호 S(t)라고 인식하여 스위치(120)를 온시키고, 수신 신호의 크기가 사전 설정된 레벨 이상이면 간섭신호 J(t)라고 인식하여 스위치(120)를 오프시킨다.

상기 스위치(120)는 레벨 감지기(110)에 의해 온 또는 오프되어 수신 신호를 그대로 통과시키거나 차단한다.

상기 간섭신호 주파수 검출 및 제어부(130)는 수신 신호에 섞여 있는 간섭신호 J(t)의 주파수 대역을 검출하여 가변 BEF(140)의 주파수 소거 대역을 가변시키기 위한 제어신호를 출력한다.

상기 간섭신호 주파수 검출 및 제어부(130)는 하드 밴드 패스 리미터(131)와, PLL(132)과, 대역 제어기(133)로 구성되어 있다. 상기 하드 밴드 패스 리미터(131)는 수신 신호 중에서 CDMA 신호 성분 S(t)를 제거하고 순수한 협대역의 간섭신호 성분 W(t)(≒J(t))만 PLL(132)로 출력한다. 상기 PLL(132)은 하드 밴드 패스 리미터(131)의 출력 신호 J(t)를 입력받아 간섭신호의 주파수를 발생시켜 대역 제어기(133)로 출력한다. 상기 대역 제어기(133)는 PLL(132)의 출력 신호에 따라 가변 BEF(140)의 주파수 소거 대역을 가변시키기 위한 제어신호를 가변 BEF(140)로 출력한다.

상기에서 하드 밴드 패스 리미터(131)는 도면상 도시된 바는 없으나 수신 신호 중에서 CDMA 신호 성분 S(t)를 제거하여 출력하는 하드 리미터(hard limiter)와, 하드 리미터의 출력 신호를 입력받아 저역 및 고역 성분을 제거하여 순수한 간섭신호 성분 W(t)(≒J(t))를 PLL(132)로 출력하는 BPF로 구성되어 있다.

보다 구체적으로 상기 CDMA 신호

S(t)=A(t)COSω_ct

이고, 간섭신호

J(t)=α COS[(ω_c+Ω)t+θ]

일 경우 하드 밴드 패스 리미터(131)의 출력 W(t)는 다음 수학식 1과 같고, A(t)<<α일 경우 즉, 간섭신호가 CDMA 신호에 비해 훨씬 큰 경우 하드 밴드 패스 리미터(131)의 출력 W(t)는 거의 간섭신호 J(t)만 존재함을 쉽게 알 수 있다.

상기 가변 BEF(140)는 간섭신호 주파수 검출 및 제어부(130)에 구비된 대역 제어기(133)의 제어신호에 따라 주파수 소거 대역이 가변 설정되어 수신 신호 중에서 간섭신호의 주파수 대역에 해당되는 협대역 신호만 제거하여 를 출력한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 안테나(도면상 도시되지 않음)를 통해 수신된 신호는 그 중 해당 고유 코드를 갖는 주파수 대역의 신호만 추출되어 레벨 감지기(110)와 스위치(120)의 일단과 하드 밴드 패스 리미터(131)와 가변 BEF(140)로 입력된다.

상기에서 레벨 감지기(110)와 스위치(120)의 일단과 하드 밴드 패스 리미터(131)와 가변 BEF(140)에 CDMA 신호 S(t)가 입력되면 레벨 감지기(110)는 스위치(120)를 온시켜 CDMA 신호 S(t)가 스위치(120)를 통해 그대로 출력되도록 한다.

반면, 상기에서 레벨 감지기(110)와 스위치(120)의 일단과 하드 밴드 패스 리미터(131)와 가변 BEF(140)에 간섭신호 J(t)가 입력되면 레벨 감지기(110)는 스위치(120)를 오프시켜 간섭신호 J(t)가 스위치(120)를 통해 그대로 출력되는 것을 방지한다.

그와 동시에 하드 밴드 패스 리미터(131)는 입력 신호 중에서 CDMA 신호 성분 S(t)를 제거하고 순수한 협대역의 간섭신호 성분 J(t)만 PLL(132)로 출력하고, 상기 PLL(132)은 하드 밴드 패스 리미터(131)의 출력 신호 W(t)(≒J(t))를 입력받아 간섭신호의 주파수를 발생시켜 대역 제어기(133)로 출력한다.

아울러, 상기 대역 제어기(133)는 PLL(132)의 출력 신호에 따라 가변 BEF(140)의 주파수 소거 대역을 가변시키기 위한 제어신호를 가변 BEF(140)로 출력하여 가변 BEF(140)의 주파수 소거 대역이 간섭신호 주파수 검출 및 제어부(130)에 의해 검출된 간섭신호의 주파수 대역과 같아지도록 한다.

상기와 같이 가변 BEF(140)의 주파수 소거 대역이 간섭신호의 주파수 대역과 같아지도록 설정되면 가변 BEF(140)에 의해 CDMA 신호 S(t)의 손상없이 협대역의 간섭신호 J(t)만 정확하게 제거된다.

이 후, 상기 레벨 감지기(110)와 스위치(120)의 일단과 하드 밴드 패스 리미터(131)와 가변 BEF(140)에 다시 CDMA 신호 S(t)가 입력되면 레벨 감지기(110)는 스위치(120)를 온시켜 CDMA 신호 S(t)가 스위치(120)를 통해 그대로 출력되도록 한다.

상기와 같은 과정을 반복 수행하면 수신 신호에 섞여 있는 간섭신호 J(t)만 모두 정확하게 제거된다.

이와 같이 본 발명은 하나의 가변 BEF를 구비하여 간섭신호가 감지되면 간섭신호의 정확한 주파수 대역을 검출한 다음 가변 BEF의 주파수 소거 대역을 검출한 주파수 대역으로 가변시켜 가변 BEF에 의해 협대역의 간섭신호만 정확하게 제거되도록 하기 때문에 CDMA 신호의 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Claims

수신 신호에 섞여 있는 간섭신호를 감지하는 간섭신호 감지부와;

상기 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되지 않으면 온되어 상기 수신 신호를 그대로 통과시키고, 상기 간섭신호 감지부에 의해 간섭신호가 감지되면 오프되는 스위칭부와;

상기 수신 신호에 섞여 있는 간섭신호의 주파수 대역을 검출하여 소정 제어신호를 출력하는 간섭신호 주파수 검출 및 제어부와;

상기 간섭신호 주파수 검출 및 제어부의 제어신호에 따라 주파수 소거 대역이 가변 설정되어 상기 수신 신호 중에서 간섭신호의 주파수 대역에 해당되는 협대역 신호만 제거하여 출력하는 가변 대역 소거 필터부로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로.
제 1 항에 있어서,

상기 간섭신호 주파수 검출 및 제어부는

상기 수신 신호 중에서 CDMA 신호 성분을 제거하고 순수한 협대역의 간섭신호 성분만 출력하는 하드 밴드 패스 리미터와,

상기 하드 밴드 패스 리미터의 출력 신호를 입력받아 간섭신호의 주파수를 발생시켜 출력하는 위상 동기 루프와,

상기 위상 동기 루프의 출력 신호에 따라 상기 가변 대역 소거 필터부의 주파수 소거 대역을 가변시키기 위한 제어신호를 상기 가변 대역 소거 필터부로 출력하는 대역 제어기로 구성된 것을 특징으로 하는 CDMA 시스템의 간섭신호 제거회로.