KR20010090039A - 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음제거장치 및 그 방법 - Google Patents

궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음제거장치 및 그 방법 Download PDF

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    • H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
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    • H04B1/123—Neutralising, balancing, or compensation arrangements using adaptive balancing or compensation means

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 무선통신 시스템에서 수신기의 수신 안테나를 통해 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거할 수 있는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 무선통신 시스템에 적용되는 궤환방식을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거방법에 있어서, 원하는 신호 및 원하지 않는 간섭잡음을 포함하여 수신된 주경로의 수신신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하기 위하여, 주경로를 통과하는 신호의 일부분을 추출하는 제 1 단계; 주경로를 통해 수신된 수신신호와 간섭잡음을 검출하기 위한 보조경로를 통해 수신된 기준신호를 이용하여 주경로와 보조경로의 수신신호를 비교 분석하고, 간섭잡음을 제거하기 위한 제어신호를 발생하는 제 2 단계; 상기 제어신호를 이용하여 최적의 간섭잡음 제거를 위한 제어 데이터를 형성하여 출력하는 제 3 단계; 상기 제어 데이터와 보조경로를 통해 수신된 기준신호로부터 주경로를 통해 수신된 간섭잡음의 제거를 위한 진폭계수 및 위상계수를 조절하는 제 4 단계; 및 상기 제 4 단계에서 조절된 원하지 않는 간섭잡음 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지며 위상이 180도 차이가 있는 신호를 수신 안테나를 통해 수신된 간섭잡음 신호와 결합하여 원하지 않는 간섭잡음을 제거하는 제 5 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 무선통신 기지국 시스템 및 기지국 중계 시스템 등에 이용됨.

Description

궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치 및 그 방법{Real Time Blind/Adaptive Interference Cancellation Aparatus and Method using Feedback and/or Feedforward}
본 발명은 무선통신 시스템에서 수신기의 수신 안테나를 통해 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거하기 위한 간섭잡음 제거 기술분야에 관한 것으로서, 특히 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
보다 상세하게는, 다양한 무선통신 시스템이 공존하는 공간에서 무선통신 시스템 상호간의 거리가 좁아지고 타 무선통신 시스템과의 주파수 간격이 좁아짐으로 인해 더욱 심해지는 무선 주파수 상호간의 간섭이 발생하는 환경에서 인접 주파수를 사용하는 시스템 상호간의 주파수 간섭잡음(Frequency Interference) 및 수신 안테나를 통해 유입되어 시스템에 악영향을 줄 수 있는 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 기지국 시스템에 적용이 가능할 뿐만 아니라 이동통신 무선중계기 시스템에도 적용이 가능한 것으로서, 송신 안테나로부터 송신된 무선신호가 수신 안테나로 되돌아감으로 인하여 발생되는 발진현상을 방지하고 외부에서 유입되는 기타의 간섭잡음을 제거하는 것이다.
즉, 본 발명은 인접한 송신 안테나의 송신전력이 임의의 수신 안테나로 유입되어 시스템의 동작을 방해하거나 동일 무선통신 시스템 또는 타 무선통신 시스템의 통신을 무력화시키거나 또는 파손을 유발하는 현상을 방지하기 위하여, 임의의 송신 안테나를 통해 방사되는 신호의 일부를 송신 안테나에서 방사되어 자유공간의 손실과 지연을 가지고 임의의 수신 안테나로 입력되는 신호와 동일진폭 및 역위상으로 전력 합성장치로 입력하여 합성함으로써, 불요파의 시스템 입력을 방지할 수 있으며, 또한 동일 시스템의 송/수신 안테나 상호간의 공간의 공유와 안테나 설치용 자재의 공유 및 타 통신 시스템과 공간의 공유로 비용을 절감할 수 있으며, 또한 시스템 설치공간의 공유로 관리와 유지보수가 편리하며, 또한 수신 시스템에서 발생할 수 있는 하울링(Howling) 및 혼변조왜곡(IMD : Intermodulation Distortion) 등을 줄일 수 있으며, 또한 무선통신 시스템에 대한 간섭을 최소화함으로써 통신품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명과 관련하여 종래 기술의 제반 문제점을 살펴보면 다음과 같다.
무선통신 사업자의 증가 및 무선통신 시스템의 종류가 늘어남에 따라 기지국 수가 증가할 뿐만 아니라 타 무선통신 기지국과의 거리가 가까워지고 주파수 간격이 좁아져, 종래에는 무선 주파수 상호간에 심각한 간섭이 발생하게 되는 문제점이 있었다. 이러한 현상은 하울링(Howling) 및 혼변조왜곡(IMD) 등의 심각한 문제를 초래할 뿐만 아니라, 심한 경우에는 무선통신 불능 및 무선중계기에는 물론 기지국에 영향을 미쳐 여러 개의 기지국의 이상현상이나 발진 등을 일으키며, 기지국을 포화상태로 만들고, 더욱이 기지국의 서비스를 중단케하는 원인이 될 수도 있다.즉, 여러 무선통신 시스템이 공존하는 공간에서, 무선통신 시스템 상호간의 거리가 좁아지고 타 통신 시스템과의 주파수 간격이 좁아짐으로 인해 더욱 심해지는 무선 주파수 상호간의 간섭잡음이 발생하게 되어, 현재의 기술분야에는 인접 주파수(Neighboring Frequency)를 사용하는 시스템 상호간의 주파수 간섭잡음의 제거 방안이 필요하게 되었다.
무선통신에 있어서 전파 음영지역은 송신 시스템과 수신 시스템 상호간의 거리, 주위의 지형지물 및 기타 제반의 환경에 따라 매우 민감하게 발생하게 된다. 이러한 경우에 또 다른 송신 시스템의 설치가 필요하지만 음영지역이 작거나 수신 대상의 수가 적어 송신 시스템의 설치가 비효율적인 경우가 많이 있다. 따라서, 수 Km 이내의 작은 음영지역이 발생하는 경우에는 무선중계기 시스템 방식을 많이 사용한다. 즉, 무선통신에 있어서 지형, 지물, 자유공간 손실 등에 의해 불가피하게 발생되는 전파 음영지역을 해소하기 위하여 동일한 공간에서 수신된 신호를 적절한 크기로 증폭하여 동일한 공간으로 재방사하는 무선중계기 시스템의 필요성이 대두하여 다양한 중계기가 개발/사용되고 있다. 일반적으로, 이동통신용 무선중계기 시스템은 무선신호의 세기를 강하게 하는 장치로서 기지국으로부터 출력된 신호가 미약한 곳에 설치되어 미약해진 신호를 증폭시켜 이동국으로 출력함으로써, 보다 양질의 이동통신 서비스를 제공한다. 따라서, 현재의 기술분야에서는 특히 무선중계기 시스템에서 흔히 발생되는 궤환신호, 즉 송신 안테나를 통하여 송신된 송신출력이 수신 안테나로 궤환되어 입력되는 신호를 막을 수 있는 방안이 절실히 요구된다.
일반적으로, 개인휴대통신(PCS) 및 코드분할다중접속(CDMA) 등의 이동통신 시스템은, 일정 영역내를 이동중인 이동단말기(이동국)를 서비스하는 다수의 기지국(BTS : Base Station Transceiver Subsystem)과, 기지국 제어기(BSC : Base Station Controller)와, 여러 기지국 제어기(BSC)들을 운영관리 하는 기지국 관리 시스템(BSM : Base Station Manager System)과, 교환국 시스템(MSC : Mobile Switching Center) 및 위치등록 시스템으로 구성되어 있다.
각각의 기지국(BTS)이 서비스하는 영역을 셀(Cell)이라 하며, 일반적으로 3개의 섹터로 나뉘어진다. 이 셀은 순서대로 기지국 영역, 기지국 제어기 영역, 교환국의 서비스 영역으로 확대된다.
상기와 같이 하나의 셀을 단위로 하는 무선 이동통신 시스템을 셀룰라(Cellular) 시스템이라 한다. 이러한 셀룰라 시스템의 개발 및 보급 등에 의하여 세계적으로 무선통신 시장은 급속도로 변화해가고 있으며, 다른 산업이나 기술분야에 비해 양적, 질적으로 하루가 다르게 변화되고 있다. 특히, 무선통신 분야는 21세기 세계 단일 통신망의 구축을 위하여 많은 나라들이 과감하고 적극적인 투자를 아끼지 않고 있다. 이러한 무선통신 분야에 대한 국내의 기술적 발전의 계기를 제공한 것은 CDMA 기술이며, CDMA 기술의 도입 및 상용화 제품의 개발이며, CDMA 기술을 응용한 셀룰라, PCS 등의 서비스 활성화와 무선 데이터 통신, 무선가입자망(WLL) 등에 대한 새로운 시장이 생겨나고, 급기야 차세대 이동통신이라고 불리는 IMT-2000이라는 지역적, 공간적 한계를 극복할 수 있는 신개념의 이동통신이 생겨나기에 이르렀다.
이러한 무선통신 시스템은 일반 가입자들이 무선통신 방식을 이용하여 상대방과 통화를 할 수 있도록 하기 위해서 기본적으로 기지국, 무선중계기, 이동국 및 이동단말기가 구비되어야 한다. 또한, 일반적인 무선중계기의 구성은 기지국에서는 소정의 주파수를 갖는 신호를 송출하고, 무선중계기에 구비된 기지국 방향 안테나는 소정의 신호를 입력받아 듀플렉스 필터로 출력하며, 듀플렉스 필터는 수신된 신호중에서 미리 설정된 주파수만을 필터링하여 저잡음증폭기로 출력하고, 저잡음증폭기는 필터링된 주파수를 갖는 신호중에서 저잡음 영역만을 증폭시킨다. 이러한 무선중계기 시스템은 이동통신 시스템에서 전파 음영지역을 해소하기 위하여 일반적으로 응용되고 있다. 즉, 중계장치는 미약한 전파를 수신하여 증폭한 후에, 증폭된 신호를 다시 송신하는 기능을 수행하며, 이를 위해 중계장치는 별도의 수신 안테나와 별도의 송신 안테나를 구비한다. 이와 같은 중계장치를 통해 동일 주파수로 중계를 수행할 때, 강한 송신신호가 수신 안테나로 궤환되어 수신 안테나를 통해 중계되어야 할 수신신호와 함께 수신되는데, 이러한 궤환신호는 중계기의 기능을 약화시키는 원인이 되므로 수신신호에서 강한 송신신호에 의한 간섭신호를 제거하는 것은 중계장치에서 매우 중요한 문제이다.
또한, 무선통신 시스템에서 서로 이웃에 인접해 있는 주파수를 사용하는 시스템 상호간에는 반드시 주파수 간섭이 발생하게 되며, 한 시스템의 송신 주파수와 다른 시스템의 수신 주파수가 1MHz 정도로 아주 근접해 있을 경우에는 그 간섭의 정도가 매우 심각하다.
이와 같이 종래의 중계기 시스템에서는 송수신 안테나가 동일한 공간에 공존하기 때문에 송신 안테나에서 방사된 신호가 다시 수신 안테나를 통해 유입되어 수신 시스템에 심각한 간섭의 영향을 주는 문제점이 있었다. 즉, 송/수신 안테나가 서로 인접하여 설치됨으로써, 송신부로부터 전송된 송신신호의 일부가 수신 안테나에 유입되어 수신부에는 원래의 수신신호에 유입된 신호가 더해져서 나타나는 현상이 발생하며, 이와 같은 현상은 수신부에 대한 간섭의 요인이 되므로, 수신 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 특히, 수신부에는 잡음 및 간섭을 최대한 억제하기 위하여 잡음지수(NF : Noise Figure)가 우수한 저잡음증폭기를 사용하고 있는데, 상기와 같이 잡음 또는 간섭이 수신기에 혼입되는 경우, 원신호와 함께 잡음 및 간섭신호도 동시에 동일한 레벨로 증폭되므로 수신 시스템의 성능을 저하시키게 된다.
즉, 입력신호를 일정한 증폭도를 가지고 증폭하는 증폭기가 입력신호를 선형적으로 증폭하여 출력할 수 있는 범위를 1dB 압축포인트(1dB Compression Point)라고 하는데, 입력에 과다하게 큰 신호가 입력되어 선형성 범위를 넘게 되면 증폭기는 비선형 영역에서 동작하게 되므로 신호의 왜곡이 생기고, 시스템의 성능이 저하된다.
따라서, 종래에는 송신 안테나가 수신 안테나에 미치는 영향을 최소화하기 위하여 시스템의 설계시 송신 시스템과 수신 시스템을 각각 따로 분리하고 큰 격리값을 갖도록 거리를 유지하여 설치하는 방법이 있었으나, 실제로는 송/수신 시스템을 분리하여 설치하는 것이 어려우며, 큰 격리값을 갖도록 상당히 먼 거리를 유지하여 설치하는 것 역시 어렵다. 즉, 송/수신 안테나 사이의 거리를 수십∼수백 m로 넓게 만들어야 하기 때문에 송/수신 안테나 사이의 거리가 멀어지므로 전송선로가그 만큼 길어져 전송선로에 의한 손실 및 전송선의 매설문제, 전송선로의 유지보수의 문제가 발생하며, 송신 안테나와 수신 안테나가 각기 다른 공간을 가지므로 주위 환경에 대해 피동적 설계가 불가피하고 설치공간의 제약과 시스템의 유지보수 등의 많은 문제점을 야기하고 있다.
즉, 송신 안테나가 수신 안테나에 미치는 영향을 최소화하기 위한 방안으로서, 시스템 설계시에 송신부와 수신부를 서로 이격시켜 충분한 분리도(격리도)를 갖도록 설치하는 방법이 있었으나, 실제로는 송신부와 수신부를 일정 거리만큼 분리하여 설치하는 것이 공간상의 제약이 있으므로 구현이 어렵고, 또한 이격되는 거리만큼 전송선로의 길이가 길어지므로 전송선로의 손실에 의해 신호레벨이 저하되는 또 다른 문제점이 발생하게 된다. 또한, 출력신호가 입력으로 피이백(Feedback)되어 시스템이 커버(Cover)할 수 있는 권역의 범위도 제한되며, 피드백된 입력신호는 시스템의 발진의 우려가 있고 중계통신망을 운용하는데 있어서 많은 영향을 미치며, 또한 가입자의 통화를 불능상태로 만들 뿐만 아니라, 무선중계기에는 물론 기지국에 영향을 미쳐 여러 개의 기지국의 이상현상이나 발진 등을 일으키며, 기지국을 포화상태로 만들고, 심할 경우에는 기지국의 서비스를 중단케 하는 원인이 될 수 있다.
일반적으로, 무선주파수간의 간섭 현상이 나타나는 인접한 송/수신 시스템에서, 송신 시스템으로부터 송신 안테나를 통해 송출되는 신호중에서 인접한 수신 시스템의 수신 안테나로 유입되는 신호의 세기는 기지국 안테나의 종류, 즉 지향성 또는 무지향성 안테나, 설치조건 및 주변환경 등에 따라 변화될 수 있다. 이때, 송신 안테나로부터 수신 안테나로 유입되는 신호의 세기는 송/수신 안테나간의 거리에 의한 공간손실, 안테나의 성능, 설치조건 및 주변환경 등에 따라 약 50∼80dB 정도로 감쇄되어 나타난다. 이는 수신 안테나에서 수신하여야 할 신호의 세기보다 매우 강한 신호이다. 만약, 송신 시스템에서 10W(40dBm)의 전력을 송출하고 송/수신 안테나 상호간의 격리값이 80dB이면, 인접한 수신 시스템의 수신 안테나를 통해 수신되는 전력은 -40dBm이 된다.
이러한 영향을 최소화하기 위하여, 시스템을 설계/설치하는 경우, 송신 시스템과 수신 시스템을 각각 따로 분리하고 큰 격리값을 갖도록 일정한 거리를 유지하여 설치하는 방법이 있으나, 실제로는 송신 시스템과 수신 시스템을 분리하여 설치하는 것이 어려우며, 큰 격리값을 갖도록 상당히 먼 거리를 유지하여 설치하는 것 또한 어렵다.
이를 구체적으로 살펴보면, 종래의 방식은 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 격리값을 높게하기 위하여, 송신 시스템으로부터 입력되는 송신신호를 분배하여 송신 안테나와 간섭제거장치(ICS)로 출력하는 전력분배장치와, 전력분배장치로부터 송신신호의 일부분을 입력받아 송신 안테나에서 수신 안테나까지 전파가 도달하는데 걸리는 시간만큼 송신신호를 지연시키고, 송/수신 안테나간의 거리에 의한 공간손실, 안테나의 성능, 설치조건 및 주변환경 등에 따라 감쇠된 송신신호와 동일한 신호 크기를 가지도록 전력분배장치로부터 입력되어 지연된 송신신호의 크기를 감쇠시키며, 송/수신 안테나 상호간의 거리에 의한 공간손실, 안테나의 성능, 설치조건 및 주변환경 등에 따라 감쇠된 송신신호와 180도의 위상차가 나도록 전력분배장치로부터 입력되어 지연되고 감쇠된 송신신호의 위상을 편이시켜 출력하는 진폭/위상 변환기와, 송신 안테나에서 전파되어 송/수신 안테나간의 거리에 의한 공간손실, 안테나의 성능, 설치조건 및 주변환경 등에 따라 감쇠되어 수신 안테나로 입력된 송신신호와 진폭/위상 변환기로부터 출력된 송신신호를 합성하여 송신 안테나로부터 출력되어 수신 안테나로 입력된 송신신호를 제거하기 위한 전력합성장치로 구성되어 있다.
이러한 구성방식은 오직 자체적 시스템에서의 송신신호의 궤환에 의한 간섭잡음만을 제거할 수 있으나, 시간지연 문제 및 위상과 진폭의 조절 방법 등에 문제가 있으며, 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음은 제거할 수 없다. 예를 들면, 인접한 지역에 위치한 기지국 및 중계기에서 송신한 간섭신호 등의 제거는 불가능하다.
따라서, 여러 무선통신 시스템이 공존하는 공간에서, 특히 무선통신 시스템 상호간의 거리가 좁아지고 타 무선통신 시스템과의 주파수 간격이 좁아짐으로 인해 더욱 심해지는 무선 주파수 상호간의 간섭이 발생하는 환경에서, 인접 주파수를 사용하는 시스템 상호간의 주파수 간섭잡음(Frequency Interference) 및 수신 안테나를 통하여 유입되어 시스템에 악영향을 줄 수 있는 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거할 수 있는 방안이 요구된다. 더욱이, 자체 시스템에서의 송신신호의 궤환에 의한 간섭잡음 및 기타 다양한 무선환경에서 발생하여 수신 시스템의 수신 안테나로 정보신호와 함께 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거할 수 있는 방안이 절실히 요구된다.
본 발명은 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, 무선통신 시스템에서 수신기의 수신 안테나를 통해 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거할 수 있는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 적용되는 위상반전 결합방식에 대한 기본적인 설명도.
도 2 는 본 발명에 따른 부궤환(Negative Feedbcak) 방식의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 순방향 궤환(Feedforward) 방식의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 4a 는 본 발명에 따른 비교분석신호 발생기의 일실시예 상세 구성도.
도 4b 는 본 발명에 따른 비교분석신호 발생기의 다른 실시예 상세 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 신호제어기의 일실시예 상세 구성도.
도 6 은 본 발명에 따른 간섭잡음 제거기의 일실시예 상세 설명도.
도 7 은 본 발명에 따른 부궤환 루프 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 8 은 본 발명에 따른 순방향 궤환 루프 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 9 는 본 발명에 따른 적응성 부궤환 루프 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 10 은 본 발명에 따른 적응성 순방향 궤환 루프 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 11 은 본 발명에 따른 부궤환 루프 기법 및 순방향 궤환 루프 기법이 직렬로 결합된 혼합 궤환 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 12 는 본 발명에 따른 순방향 궤환 루프 기법 및 부궤환 루프 기법이 직렬로 결합된 혼합 궤환 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 13 은 본 발명에 따른 적응성 부궤환 기법 및 적응성 순방향 궤환 기법이 직렬로 결합된 적응성 혼합 궤환 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
도 14 는 본 발명에 따른 적응성 순방향 궤환 기법 및 적응성 부궤환 기법이 직렬로 결합된 적응성 혼합 궤환 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
202, 302 : RF 신호 추출기 204, 304 : 비교분석신호 발생기
206, 306 : 신호 제어기 208, 308 : 간섭잡음 제거기
210, 310 : 위상반전 결합기
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 시스템에 적용되는 궤환방식을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치에 있어서, 수신된 무선주파수(RF) 신호를 소정의 비율로 분할하는 RF 신호 추출수단; 상기 RF 신호 추출수단에 의하여 추출된 RF 신호를, 수신신호 성분 중에서 간섭잡음 성분을 제거하기 위한 기준신호와 비교 분석하여, 비교분석신호를 발생하는 비교분석신호 발생수단; 상기 비교분석신호 발생수단에 의해 발생된 비교분석신호를 이용하여, 수신된 간섭잡음을 제거하기 위한 제거신호(대응신호)를 최적의 값으로 변환할 수 있도록 최적의 변수변환 제어값을 결정하는 신호제어수단; 상기 신호제어수단의 최적 출력값에 따라 기준신호를 제어하여 제거대상의 수신된 궤환신호 및 간섭잡음의 진폭과 위상 및 시간지연을 조정하고, 조정 결과로서의 제거신호(대응신호)를 발생하는 간섭잡음 제거수단; 및 수신된 RF 신호와 상기 제거신호(대응신호)를 결합하여, 원하는 신호만을 주경로를 통하여 전송하고, 원하지 않는 궤환신호 및 간섭잡음 신호를 제거하는 위상반전 결합수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(제거신호, 대응신호)의 시간지연을 조정하기 위한 시간지연수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(제거신호, 대응신호)의 진폭 및 위상을 조정하기 위한 위상변환수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 수신 안테나를 통해 수신된 주경로 신호(원하는 신호와 원하지 않은 간섭잡음을 포함한 신호)의 비율적 분배에 의하여 분배된 주경로 신호와, 상기 위상반전 결합수단에 의하여 주경로 신호와 상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호가 결합되어 원하지 않는 간섭잡음 신호가 제거된 출력신호(적은량의 잔류 오차신호를 포함하고 있음)에 대하여 비율적으로 분배된 분배신호를 비교하여 오차신호만을 추출하여 상기 비교분석 제어신호 발생수단으로 전달하는 오차신호 검출수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 시스템에 적용되는 궤환방식을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치에 있어서, 원하는 신호 및 원하지 않는 간섭잡음을 포함하여 수신된 주경로의 수신신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하기 위하여 주경로를 통과하는 신호의 일부분을 추출하는 신호추출수단; 주경로를 통해 수신된 수신신호와 간섭잡음을 검출하기 위한 보조경로를 통해 수신된 기준신호를 이용하여 주경로와 보조경로의 수신신호를 비교분석하고, 간섭신호를 제거하기 위한 제어신호를 발생하는 비교분석신호발생 수단; 상기 비교분석신호 발생수단의 출력신호를 이용하여 최적의 간섭잡음 제거를 위한 제어 데이터를 형성하여 출력하는 신호제어수단; 상기 신호제어수단의 제어 데이터 출력과 보조경로를 통해 수신된 기준신호로부터 주경로를 통해 수신된 간섭잡음의 제거를 위한 진폭계수 및 위상계수를 적정값으로 조절하기 위한 간섭잡음 제거수단; 및 주경로를 통해 수신된 원하지 않는 신호성분인 간섭잡음을 제거하기 위하여 상기 수단들과 궤환 루프를 형성하며, 상기 궤환 루프의 출력신호를 주경로의 원하지 않는 신호성분인 간섭잡음을 제거하기 위하여 180도 위상반전시켜 결합하기 위한 위상반전 결합수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(제거신호, 대응신호)의 시간지연을 조정하기 위한 시간지연수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(제거신호, 대응신호)의 진폭 및 위상을 조정하기 위한 위상변환수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 수신 안테나를 통해 수신된 주경로 신호(원하는 신호와 원하지 않은 간섭잡음을 포함한 신호)의 비율적 분배에 의하여 분배된 주경로 신호와, 상기 위상반전 결합수단에 의하여 주경로 신호와 상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호가 결합되어 원하지 않는 간섭잡음 신호가 제거된 출력신호(적은량의 잔류 오차신호를 포함하고 있음)에 대하여 비율적으로 분배된 분배신호를 비교하여 오차신호만을 추출하여 상기 비교분석 제어신호 발생수단으로 전달하는 오차신호 검출수단을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선통신 시스템에 적용되는 궤환방식을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거방법에 있어서, 원하는 신호 및 원하지 않는 간섭잡음을 포함하여 수신된 주경로의 수신신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하기 위하여, 주경로를 통과하는 신호의 일부분을 추출하는 제 1 단계; 주경로를 통해 수신된 수신신호와 간섭잡음을 검출하기 위한 보조경로를 통해 수신된 기준신호를 이용하여 주경로와 보조경로의 수신신호를 비교 분석하고, 간섭잡음을 제거하기 위한 제어신호를 발생하는 제 2 단계; 상기 제어신호를 이용하여 최적의 간섭잡음 제거를 위한 제어 데이터를 형성하여 출력하는 제 3 단계; 상기 제어 데이터와 보조경로를 통해 수신된 기준신호로부터 주경로를 통해 수신된 간섭잡음의 제거를 위한 진폭계수 및 위상계수를 조절하는 제 4 단계; 및 상기 제 4 단계에서 조절된 원하지 않는 간섭잡음 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지며 위상이 180도 차이가 있는 신호를 수신 안테나를 통해 수신된 간섭잡음 신호와 결합하여 원하지 않는 간섭잡음을 제거하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프로세서를 구비한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치에, 원하는 신호 및 원하지 않는 간섭잡음을 포함하여 수신된 주경로의 수신신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하기 위하여, 주경로를 통과하는 신호의 일부분을 추출하는 제 1 기능; 주경로를 통해 수신된 수신신호와 간섭잡음을 검출하기 위한 보조경로를 통해 수신된 기준신호를 이용하여 주경로와 보조경로의 수신신호를 비교 분석하고, 간섭잡음을 제거하기 위한 제어신호를 발생하는 제 2 기능; 상기 제어신호를 이용하여 최적의 간섭잡음 제거를 위한 제어 데이터를 형성하여 출력하는 제 3 기능; 상기 제어 데이터와 보조경로를 통해 수신된 기준신호로부터 주경로를 통해 수신된 간섭잡음의 제거를 위한 진폭계수 및 위상계수를 조절하는 제 4 기능; 및 상기 제 4 단계에서 조절된 원하지 않는 간섭잡음 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지며 위상이 180도 차이가 있는 신호를 수신 안테나를 통해 수신된 간섭잡음 신호와 결합하여 원하지 않는 간섭잡음을 제거하는 제 5 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명은 무선주파수 통신방식에서 동일 시스템이나 그렇지 않은 시스템의 인접한 송신 안테나와 수신 안테나간의 간섭을 전파의 크기와 위상이 변화된 신호를 합성하여 제거하고자 한다.
즉, 무선 주파수 간섭잡음제거 기법을 이용하여 송/수신 시스템 상호간의 격리값을 크게 만들어 줌으로써, 송/수신 시스템 상호간에 발생하는 간섭잡음을 제거하고, 송신 시스템이 인접한 수신 시스템에 미치는 영향을 최소화하여 원활한 무선통신을 할 수 있도록 해주는 무선 주파수 간섭잡음제거 시스템의 개발 필요성이 대두되었으며, 이를 위해 본 발명은 시스템에서의 송신신호의 궤환에 의한 간섭잡음 및 기타 다양한 무선환경에서 발생하여 수신 시스템의 수신 안테나로 정보신호와 함께 유입되는 다양한 간섭잡음을 실시간적, 자력적/적응성을 가지고 제거함으로써, 각종의 무선통신 시스템에서 수신기로 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거하고자 한다.
특히, 본 발명은 기지국 시스템에 적용이 가능할 뿐만 아니라 이동통신용 무선중계기 시스템에도 적용이 가능한 것으로서, 출력 안테나로부터 출력된 무선신호가 입력 안테나로 되돌아감으로 인해 발생되는 발진현상을 방지하기 위하여 궤환신호를 제거하고, 외부에서 유입되는 기타의 다양한 간섭잡음을 궤환기법을 이용하여 제거하고자 한다.
이를 위해, 본 발명은 다양한 무선환경에서 자체 시스템에서 궤환되는 궤환 간섭잡음, 인접한 다른 무선통신 시스템에 의하여 발생되어 유입되어지는 간섭잡음 및 무선공간에서 발생되는 다양한 간섭잡음을 제거하기 위하여, 무선통신 시스템에서 무선경로를 통해 수신된 수신신호 중에서 원하는 신호를 제외한 원하지 않는 신호인 무선경로 간섭잡음 및 궤환 간섭잡음 신호성분을 각 사용자의 의사잡음(PN) 신호를 이용하여 역확산하기 전에 순수한 RF 시스템적으로 수신된 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거한다.
정리해 보면, 본 발명은 각종 무선통신 시스템에서 수신기의 수신 안테나를 통하여 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것으로서, 기지국 시스템에 적용이 가능할 뿐만 아니라 이동통신 무선중계기 시스템에도 적용이 가능하며, 궤환신호를 제거하여 송신 안테나로부터 송신된 무선신호가 수신 안테나로 되돌아감으로 인해 발생되는 발진현상을 방지하고, 외부에서 유입되는 기타의 간섭잡음을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 인접한 송신 안테나의 송신전력이 임의의 수신 안테나로 유입되어 시스템의 동작을 방해하거나 동일 무선통신 시스템 또는 타 무선통신 시스템의 통신을 무력화시키거나 또는 파손을 유발하는 현상을 방지하기 위하여, 임의의 송신 안테나를 통하여 방사되는 신호의 일부를 송신 안테나에서 방사되어 자유공간의 손실과 지연을 가지고 임의의 수신 안테나로 입력되는 신호와 동일진폭 및 역위상으로 전력 합성장치로 입력하여 합성함으로써, 불요파의 시스템 입력을 방지할 수 있고, 동일 시스템의 송/수신 안테나 상호간의 공간의 공유와 안테나 설치용 자재의 공유 그리고 타 무선통신 시스템과 공간의 공유로 비용을 절감할 수 있으며, 또한 시스템 설치공간의 공유로 관리와 유지보수가 편리하며, 또한 수신 시스템에서 발생할 수 있는 하울링, 혼변조왜곡(IMD) 등을 줄일 수 있으며, 시스템에 대한 간섭을 최소화함으로써 통신품질을 향상시킬 수 있다.
종래 시스템의 송/수신 안테나 상호간에서 발생하는 궤환신호에 의한 문제점을 해결하는 방안으로서는 다음과 같은 방법이 있다. 즉, 무선중계기 시스템의 수신신호에 나타나는 간섭잡음 성분을 제거하기 위하여 서로 직교하는 두 종류의 편파를 갖는 이중편파 안테나를 이용하여, 서로 직교하는 상대 편파로 수신된 신호의 성분을 검출하여 동일한 진폭의 크기, 역위상(180도의 위상차)의 신호를 만들어 원래 신호와 합성함으로써 간섭잡음을 제거할 수 있으며, 특히 수신부의 성능을 향상시킬 수 있는 이중 편파 안테나를 이용한 중계기의 경우에는 송신 안테나와 수신 안테나를 수직방향으로 일정한 거리만큼 이격시키고, 수신 안테나로 수신되는 주파수로부터 송신 안테나로 출력되는 신호의 궤환 간섭을 제거하여 110dB 이상의 이득으로 미약한 수신신호를 증폭시켜 중계할 수 있는 효과를 제공할 수 있으며, 동일지점에 송/수신 안테나를 위치시키면서도 용이하게 중계기 시스템을 구축할 수 있다.
본 발명에 의하면, 무선중계기 시스템에서 흔히 발생되어지는 궤환신호, 즉 송신 안테나를 통하여 송신된 송신출력이 수신 안테나로 궤환되어 입력되는 신호를 막을 수 있다. 이로 인해, 무선중계기 시스템의 입/출력 신호의 분리도를 개선시켜 무선중계기 시스템의 출력을 크게 할 수 있다. 따라서, 무선중계기 시스템이 담당하는 서비스 커버리지(Coverage)를 넓게 하며, 간섭을 유발하는 시스템과 간섭을 받는 시스템이 동일한 건물내에 위치하고 있는 경우에도 사용이 가능하다. 예로서, 동일건물 옥상위에 근접한 거리에서 두 시스템의 안테나가 있는 경우에 해당한다.
다른 방법으로서의 예는 송/수신 안테나 상호간의 피드백 신호의 입력 레벨을 측정하여 자동으로 이득을 조절함으로써 중계기의 발진현상을 방지하여 안정된 통신 서비스를 제공할 수 있다.
이러한 궤환 간섭잡음 신호를 제거하는 기법은 셀룰라, PCS, IMT-2000, TRS 및 다양한 무선통신 시스템에 적용이 가능하며, 이러한 기법을 적용함으로써 장비의 불량률이 감소하여 신뢰성을 확보할 수 있으며, 시스템의 유지보수 및 재투자 비용을 현저히 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 각종 무선통신 시스템에서 수신기의 수신 안테나를 통하여 정보신호와 함께 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거하기 위한 것으로서, 특히 기지국 시스템에 적용이 가능할 뿐만 아니라 이동통신용 무선중계기 시스템에도 적용이 가능하며, 출력 안테나로부터 출력된 무선신호가 입력 안테나로 되돌아감으로 인해 발생되는 발진현상을 방지하기 위하여 궤환신호를 제거하고, 외부의 무선공간에서 발생되어 정보신호와 혼합되어 유입되는 기타의 다양한 간섭잡음에 대하여 실시간적, 자력적/적응적으로 간섭잡음을 제거한다.
무선통신 시스템의 수신 안테나를 통하여 수신되는 수신신호 성분 중에서 간섭잡음 성분을 제거하기 위한 방법으로는 다양한 방법이 가능하다.
즉, 상기한 바와 같이 직교하는 두 종류의 편파를 갖는 이중편파 안테나를 이용하여, 서로 직교하는 상대 편파로 수신된 신호의 성분을 검출하여 동일한 진폭의 크기, 역위상의 신호를 만들어 원래 신호와 합성함으로써 간섭잡음을 제거하는 방법이 있으며, 기준신호를 발생하게 할 수 있는 내부적 회로를 구성하여 기준(Pilot) 신호를 발생시키고, 수신된 신호의 성분을 검출하여 지연시간을 보상하며 위상과 진폭을 조절하여 기준신호를 근거로 수신된 신호와 동위상, 동진폭의 신호를 만들어 원래 신호와 합성함으로써 간섭잡음을 제거하거나, 송신 안테나와 수신 안테나를 수직방향으로 일정 거리만큼 이격시키고, 수신 안테나로 수신되는 주파수로부터 송신 안테나로 출력되는 신호를 추출하여 간섭잡음 제거를 위한 기준신호로 사용하여 간섭잡음을 제거하거나, 수신 안테나로 유입되는 간섭잡음을 제거하기 위하여 모의시험 및 실험실의 실험 등을 통하여 간섭잡음에 대한 기준이 되는 데이터베이스(DB) 또는 룩업테이블(Look-up Table)을 구축하여 실제 현장에서 적용되어지는 간섭잡음의 기초 데이터로 사용하는 방법 및 시스템이 상용하지 않는 의사잡음코드(PN Code)를 활용하여 파일럿(Pilot) 신호를 확산하여 기준신호로 사용하는 방법 등이 가능하다.
즉, 본 발명에서는 이러한 다양한 방법에 의하여 획득/추출이 가능한 기준신호를 이용하여 송신신호의 궤환 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음이 수신 안테나를 통하여 정보신호와 함께 유입되는 경우, 원하지 않는 신호인 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 간섭잡음을 제거할 수 있는 방안으로서, 피드백 루프(Feedback Loop) 기법 및 피드포워드 루프(Feedforward Loop) 기법을 활용하여 궤환신호 및 원하지 않는 간섭잡음을 실시간적, 자력적/적응성 보상 방법을 이용하여 수신 안테나로 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거할 수 있다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
무선통신 시스템에서 무선경로를 통하여 수신된 수신신호 중에서 원하는 신호를 제외한 원하지 않는 신호인 무선경로 간섭잡음 및 궤환 간섭잡음 신호성분을 각 사용자의 PN 신호를 이용하여 역확산하기 전에 순수한 RF 시스템적으로 수신된 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하는 이론은 공지된 바 있으며, 이를 도 1을 참조하여 위상반전 결합방식에 대한 기본적인 개념을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 입력신호는 원하는 신호와 원하지 않는 간섭잡음 신호를 포함하여 수신기의 수신 안테나를 통해 수신된다. 수신 안테나를 통해 수신된 수신신호는 두 가지의 신호성분으로 분류될 수 있다. 즉, 원하는 신호(정보신호)와 원하지 않는 간섭잡음 신호성분으로서, 수신 안테나를 통해 수신될 때 혼합되어 수신되며, 혼합된 수신신호 중에서 원하는 정보신호를 제외한 원하지 않는 간섭잡음 신호성분만을 제거하면 수신 시스템의 효율을 증가시킬 수 있다.
하기의 (수학식 1)은 수신 안테나를 통해 수신된 수신신호를 원하는 신호성분과 원하지 않는 신호성분으로 분류하여 표기하고 있으며, 하기의 (수학식 2)는 수신된 신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음의 제거를 위한 기준신호(보조신호)를 나타내며 기준신호의 발생/획득 및 추출 방법은 상기의 다양한 방식을 응용하여 얻을 수 있다.
상기의 (수학식 2)에서, 보조 또는 기준신호로 불리워지는는 입력신호 중에서 원하진 않는 신호의 진폭과 동일한 진폭의 크기를 가지며 180도의 위상차이를 가진다고 가정하면, 수신된 입력신호와 보조 또는 기준신호를 결합하는 경우를 수학식으로 표현하면 하기의 (수학식 3)과 같다.
즉, 상기의 (수학식 3)과 (수학식 4)에서 볼 수 있듯이, 수신신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호는 보조 또는 기준신호, 즉에 의하여 완전히 제거되어 출력신호에는 원하지 않는 신호성분은 제거되어 나타나지 않고 오직 원하는 신호(정보신호)만을 출력하게 되어 하기의 (수학식 5)와 같이 된다.
즉, 도 1의 결합기(100)는 입력신호와 기준신호(제거신호 또는 대응신호)를 결합하여 입력신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호, 즉 궤환신호나 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하여 주는 기능을 수행한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 궤환방식의 기본적 개념을 나타내고 있으며, 궤환방식의 분류는 일반적으로 Feedback 방식과 Feedforward 방식으로 분류된다. 그러나, 일반적으로 궤환방식이라고 할 경우에는 Feedback을 지칭하며, Feedback 방식은 Negative Feedback 방식과 Positive Feedback 방식으로 분류한다. 또한, Feedback 방식이라고 하는 경우에는 Negative Feedback(부궤환) 방식을 지칭한다.
부궤환(Feedback) 방식과 순방향 궤환(Feedforward) 방식은 각각 장단점을 가지고 있으며 다양한 제어 시스템에 응용되어지는 기술로서, 1920년대의 Harold Black에 의하여 제안되었으며, US Patent No. 1686792를 획득하였다.
본 발명에서는 일반적으로 이론화된 부궤환 방식과 순방향 궤환 방식을 응용하여 무선공간에서 발생되어지는 불요전파(간섭잡음) 신호 및 송신 안테나를 통하여 송신된 신호가 수신 안테나로 궤환되어 수신정보 신호와 함께 유입되는 궤환 간섭잡음 신호를 실시간적, 자력적/적응성을 가지고 수신된 간섭잡음을 제거하여 수신 정보신호의 품질을 우수하게 하며, 시스템의 효율을 향상할 수 있도록 하는데 그 목표가 있으며, 세부적인 사항은 다음과 같다.
도 2 는 본 발명에 따른 부궤환(Negative Feedbcak) 방식의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, RF 신호 추출기(202), 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206), 간섭잡음 제거기(208), 그리고 위상반전 결합기(210)로 구성되어 진다.
도 2를 참조하면, RF 입력단과 위상반전 결합기(210), RF 신호 추출기(202) 및 RF 출력단을 연결하는 경로는 수신 안테나를 통하여 수신된 수신신호의 주경로를 나타내며, 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206) 및 간섭잡음 제거기(208)의 부가적 루프가 없으면 수신된 RF 신호는 RF 입력단을 경유하여 바로 RF 출력단으로 통과하게 된다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 위상반전 결합기(210), RF 신호 추출기(202), 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206) 및 간섭잡음 제거기(208)는 하나의 루프를 구성하고 있으며, 루프 출력신호(간섭잡음 제거기의 출력신호)는 위상반전 결합기(210)에서 RF 입력신호와 부궤환 결합이 이루어지며, 부궤환 결합이 이루어 질 때, RF 입력신호에 포함되어 있는 원하지 않는 신호성분의 진폭과 위상이 부궤환 루프의 출력신호(간섭잡음 제거기의 출력신호)의 진폭과 크기가 동일하고 위상이 180도 차이가 있는 경우에는 RF 입력신호에 포함되어 있는 원하지 않는 신호성분은 완전히 제거된다. 그러나, 사용되는 소자 및 진폭, 위상 및 시간지연 등의 물리적 현상에 의하여 원하지 않는 신호의 완전한 제거는 불가능하지만, 루프를 구성하는 요소들의 다양한 변화 및 적용에 의하여 원하지 않은 신호성분의 최대한 제거를 목표로 한다.
도 2의 부궤환 루프의 구성 중에서, 부궤환 루프의 시작점은 주경로 신호성분을 일정한 비율로 추출하는 기능을 수행하는 RF 신호 추출기(202)이며, 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206), 간섭잡음 제거기(208) 및 위상반전결합기(210)를 종단으로 하는 하나의 폐루프(Closed Loop)를 구성하고 있으며, 이를 부궤환 폐 루프라고 한다.
RF 신호 추출기(202)는 RF 입력신호의 주경로에서 수동소자를 이용하여 주경로를 통과하고 있는 신호 중의 일부분을 추출하는 기능을 수행한다. 추출 방법은 전력분배기 및 기타 다양한 소자를 이용할 수 있으며, 소자의 기능에 따라 비율적으로 분배하여 추출한다.
비교분석신호 발생기(204)는 두 개의 입력신호를 가진다. 하나의 입력신호는 RF 신호 추출기(202)에서 주경로 신호를 비율적으로 분배한 신호이며, 다른 하나의 입력신호는 시스템에 수신되는 수신신호 성분 중에서 간섭잡음 성분을 제거하기 위한 기준신호이다. 간섭잡음 성분을 제거하기 위한 이러한 기준신호의 발생 방법은 다양한 방법이 존재한다. 즉, 직교하는 두 종류의 편파를 갖는 이중편파 안테나를 이용하거나, 기준(Pilot) 신호를 발생시키는 모듈을 이용하거나, 일정한 거리에 이격하고 있는 송/수신 안테나 중에서 송신 안테나의 출력신호를 추출하여 사용하거나, 모의시험 등을 통하여 만들어진 데이터베이스(DB) 또는 룩업테이블(Look-up Table)을 이용하거나, 시스템이 사용하지 않는 PN Code를 이용하여 Pilot 신호를 확산하여 사용할 수 있다.
즉, 비교분석신호 발생기(204)는 두 개의 입력신호를 상호 비교 분석하여 일정한 비교결과를 출력하는 장치로서, 주요 비교대상은 주파수, 진폭계수, 위상계수 및 시간 지연 계수 등이며, 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분으로 비교결과를 출력한다. 이러한 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분은 일정한 시간동안 지속적으로 고정되어진 일정한 값을 가지는 아나로그 값 또는 일정한 시간동안 지속적 간격을 가지고 다수의 비트로 변환처리된 디지털 값을 가질 수 있다.
신호제어기(206)는 비교분석신호 발생기(204)에서 비교분석 출력된 두 개의 신호(I/Q 신호)를 이용하여 간섭잡음 제거기(208)를 구동하기 위한 구동신호를 간섭잡음 제거기(208)로 전달하는 기능을 수행한다. 또한, 신호제어기(206)는 비교분석신호 발생기(204)의 출력 I/Q 신호가 디지털 신호인가 또는 아나로그 신호인가에 따라서, 또는 신호제어기(206)의 목적에 따라서, 또는 간섭잡음 제거기(208)가 구동되는 구동신호에 따라서 다양한 방식으로 기능의 구현이 가능하며, 또한 바이패스(By-pass)의 역할을 할 수 있다.
즉, 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분이 디지털 값으로 신호제어기(206)에 입력되어지는 경우, 또는 아나로그 값으로 입력되는 경우, 신호제어기(206) 내부에 DB 또는 Look-up Table의 구축 및 응용 여부, 간섭잡음 제거기(208)의 구동신호(아나로그 신호 또는 디지털 신호) 등에 따라 다양한 방식으로 기능의 구현 및 회로의 구현이 가능하다.
정리해 보면, 부궤환 루프에서 위상반전 결합기(210)는 간섭잡음 제거기(208)의 출력신호와 주경로 신호를 결합하는 기능을 수행하며, 원하지 않는 신호성분을 제거하는 역할을 수행한다. 그러나, 위상반전 결합기(210)의 출력에서 원하지 않는 신호가 완전히 제거되어 진다면 위상반전 결합기(210)의 출력은 오직 원하는 신호정보만을 출력한다. 그러나, 실제적으로 사용하는 소자의 특성, 환경조건, 시스템의 경년변화 및 기타 다양한 변수에 의하여 원하지 않는 신호가 어느 정도 잔류하게 되며, 이러한 잔류신호를 일반적으로 오차신호라고 한다.
비교분석신호 발생기(204)는 미약한 오차신호를 이용하여 궤환신호 또는 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음의 변화량을 감지하여 간섭잡음 제거기(208)에서 발생되는 대응신호가 지속적으로 원하지 않는 신호의 진폭과 위상 및 시간지연을 추적할 수 있도록 제어신호를 발생시킨다.
즉, 비교분석신호 발생기(204)는 간섭잡음 제거기(208)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)에 의하여 제거되지 않고 남은 오차신호의 레벨을을 검출하여 궤환신호 및 다양한 간섭잡음 신호의 변화를 지속적으로 추적하고 감시하기 위한 장치이며, 궤환신호 및 다양한 간섭잡음 신호를 지속적으로 추적하고 감시하기 위해서 다음과 같은 조건을 만족하여야 한다.
첫째, 오차신호의 크기에 비례하는 출력값 발생
둘째, 폐루프의 동작을 제어하고 오차신호가 "0"의 값을 나타낼 때의 비교분석신호 발생기(204)의 출력을 현 상태로 유지하는 기능
세째, 간섭잡음 제거기(208)의 동작특성을 만족하기 위하여 대수적 선형변화를 가지는 출력를 제어할 수 있는 기능
이러한 기능을 수행하기 위하여 비교분석신호 발생기(204)의 기본적 구조는 하기의 도 4a 및 4b와 같으며, 도 4a 및 4b를 구성하기 위한 주요 소자들은 믹서, 직류 증폭기 및 적분기, 직류 가산기 및 대수 증폭기 등으로 구성되어 진다.
간섭잡음 제거기(208)은 일반적으로 상용화된 집적회로(IC)를 사용하거나 또는 진폭과 위상 및 시간지연 등을 조정할 수 있는 혼성집접적회로(Hybrid IC)로 구현이 가능하며, 또한 아나로그 방식이나 디지털 방식을 이용하여 진폭과 위상 및 시간지연을 조정할 수 있다.
간섭잡음 제거기(208)의 목적은 수신 안테나를 통하여 수신된 신호 중에서 원하지 않는 신호성분을 제거하기 위하여, 원하지 않는 신호성분과 동일한 진폭과 위상이 180도 다른 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 즉, 신호제어기(206)에서 전달된 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분 요소를 이용하여 기준신호(1)의 진폭, 위상 및 시간지연 변수를 등을 조정하여, 제거하려고 하는 원하지 않는 신호와 진폭의 크기가 동일하고 위상이 180도 차이가 나는 신호를 생성한다.
위상반전 결합기(210)는 수신 안테나를 통하여 수신된 수신신호(원하는 신호와 원하지 않는 신호가 포함된 신호)와 간섭잡음 제거기(208)의 제거신호(대응신호)를 결합하여 수신 안테나를 통하여 수신된 신호 중에서 원하지 않는 신호인 간섭잡음을 제거하는 기능을 수행한다. 즉, 수신 안테나를 통하여 수신된 간섭잡음 신호와 간섭잡음 제거기(208)에서 생성된 신호(제거신호 또는 대응신호 ; 원하지 않는 간섭잡음 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지며 위상이 180도 차이가 있는 신호)를 결합하여 원하지 않는 신호인 간섭잡음을 제거하며, 원하는 정보신호만을 주경로를 통하여 전송한다. 이때, 위상반전 결합기(210)의 기능은 회로를 구성하고 있는 다양한 소자의 특성, 온도변화 및 입력신호의 차이에 의하여 수학적/이론적 결과를 얻을 수 없기 때문에 다소간의 오차신호(Error Signal ; 원하지 않는 신호의 잔류치)가 잔류하게 된다. 만약, 위상반전 결합기(210)가 수학적/이론적 결과와 같이 동작한다면, 위상반전 결합기(210)의 출력은 오직 원하는 정보신호만을 출력하게 되고, 간섭잡음은 완전히 제거되어 진다. 이와 같이 위상반전 결합기(210)의 불완전성에 의하여 잔류하는 오차신호는 다시 주경로의 RF 신호 추출기(202)에서 분배되어 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206), 간섭잡음 제거기(208)를 경유하여 진폭, 위상 및 시간지연 등의 변수가 조정되어져 위상반전 결합기(210)에서 재결합되어 지도록 지속적인 궤환루프를 형성하게 된다. 이러한 부궤환 루프를 형성하여 원하지 않는 간섭잡음을 제거하는데 가장 중요한 요소는 기준신호(1)/기준신호(2), 진폭의 크기, 위상의 차이, 신호전송의 시간지연 등이다. 이러한 변수들 중에서 어느 하나라도 기준값에서 벗어나면, 간섭잡음의 제거가 이루어지지 않는다. 따라서, 원하지 않는 간섭잡음을 충분히 제거하기 위해서는 필요시 지연선로 등을 사용하여 시간지연을 시켜주어야 하며, 진폭의 크기를 동일하게 하기 위해서는 증폭기 및 감쇄기 등을 사용하여 진폭을 조정하여 주어야 하며, 위상을 180도 차이나게 하기 위하여 지연소자 또는 위상 천이기를 사용하여 위상을 조정해 주어야 한다.
단, 상기의 기준신호(1) 및 기준신호(2)는 동일한 신호를 나타내며, 기준신호를 발생 및 추출하는 방법은 상기와 같이 다양한 방법을 응용할 수 있다.
도 3 은 본 발명에 따른 순방향 궤환(Feedforward) 방식의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, RF 신호 추출기(302), 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306), 간섭잡음 제거기(308), 그리고 위상반전 결합기(310)로 구성되어 진다.
도 3을 참조하면, RF 입력단과 RF 신호 추출기(302), 위상반전 결합기(310)및 RF 출력단을 연결하는 경로는 수신 안테나를 통해 수신된 수신신호의 주경로를 나타내며, 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306) 및 간섭잡음 제거기(308)의 부가적 루프가 없으면 수신된 RF 신호는 RF 입력단을 경유하여 바로 RF 출력단으로 통과하게 된다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, RF 신호 추출기(302), 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306), 간섭잡음 제거기(308) 및 위상반전 결합기(310)는 하나의 루프를 구성하고 있으며, 루프 출력신호(간섭잡음 제거기의 출력신호)는 위상반전 결합기(310)에서 RF 신호 추출기(302)의 출력신호와 순방향 궤환 결합이 이루어 지며, 순방향 궤환 결합이 이루어 질 때, RF 입력신호에 포함되어 있는 원하지 않는 신호성분의 진폭과 위상이 순방향 궤환 루프의 출력신호(간섭잡음 제거기의 출력신호)의 진폭과 크기가 동일하고 위상이 180도 차이가 있는 경우에는 RF 입력신호에 포함되어 있는 원하지 않는 신호성분은 완전히 제거된다. 그러나, 사용되는 소자 및 진폭, 위상 및 시간지연 등의 물리적 현상에 의하여 원하지 않는 신호의 완전한 제거는 불가능하지만, 루프를 구성하는 요소들의 다양한 변화 및 적용에 의하여 원하지 않은 신호성분의 최대한 제거를 목표로 한다.
도 3의 순방향 궤환 루프의 구성 중에서, 순방향 궤환 루프의 시작점은 주경로 신호성분을 일정한 비율로 추출하는 기능을 수행하는 RF 신호 추출기(302)이며, 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306), 간섭잡음 제거기(308) 및 위상반전 결합기(310)를 종단으로 하는 하나의 폐루프(Closed Loop)를 구성하고 있으며, 이를 순방향 궤환 폐루프라고 한다.
RF 신호 추출기(302)는 RF 입력신호의 주경로에서 수동소자를 이용하여 주경로를 통과하고 있는 신호 중의 일부분을 추출하는 기능을 수행한다. 추출 방법은 전력분배기 및 기타 다양한 소자를 이용할 수 있으며, 소자의 기능에 따라 비율적으로 분배하여 추출한다.
비교분석신호 발생기(304)는 두 개의 입력신호를 가진다. 하나의 입력신호는 RF 신호 추출기(302)에서 주경로 신호를 비율적으로 분배한 신호이며, 다른 하나의 입력신호는 원하지 않는 간섭잡음 신호를 제거하기 위한 기준신호이며, 기준신호의 발생/획득 및 추출 방법은 상기한 바와 같이 다양한 방식을 사용할 수 있다.
즉, 비교분석신호 발생기(304)는 두 개의 입력신호를 상호 비교 분석하여 일정한 비교결과를 출력하는 장치로서, 주요 비교대상은 주파수, 진폭계수, 위상계수 및 시간 지연계수 등이며, 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분으로 비교결과를 출력한다. 이러한 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분은 일정한 시간동안 지속적으로 고정되어진 일정한 값을 가지는 아나로그 값 또는 일정한 시간동안 지속적 간격을 가지고 다수의 비트로 변환처리된 디지털 값을 가질 수 있다.
신호제어기(306)는 비교분석신호 발생기(304)에서 비교분석 출력된 두 개의 신호(I/Q 신호)를 이용하여 간섭잡음 제거기(308)를 구동하기 위한 구동신호를 간섭잡음 제거기(308)로 전달하는 기능을 수행한다. 또한, 신호제어기(306)는 비교분석신호 발생기(304)의 출력 I/Q 신호가 디지털 신호인가 또는 아나로그 신호인가에 따라서, 또한 신호제어기(306)의 목적에 따라서, 또한 간섭잡음 제거기(308)가 구동되는 구동신호에 따라서 다양한 방식으로 기능의 구현이 가능하며, 또한 바이패스(By-pass)의 역할을 할 수 있다.
즉, 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분이 디지털 값으로 신호제어기(306)에 입력되어지는 경우, 또는 아나로그 값으로 입력되는 경우, 신호제어기(306) 내부에 DB 또는 Look-up Table의 구축 및 응용 여부, 간섭잡음 제거기(308)의 구동신호(아나로그 신호 또는 디지털 신호) 등에 따라 다양한 방식으로 기능의 구현 및 회로의 구현이 가능하다.
간섭잡음 제거기(308)는 일반적으로 상용화된 집적회로(IC)를 사용하거나 또는 진폭과 위상 및 시간지연 등을 조정할 수 있는 혼성집접적회로(Hybrid IC)로 구현이 가능하며, 또한 아나로그 방식이나 디지털 방식을 이용하여 진폭과 위상 및 시간지연을 조정할 수 있다. 간섭잡음 제거기(308)의 목적은 수신 안테나를 통하여 수신된 신호 중에서 원하지 않는 신호성분을 제거하기 위하여 원하지 않는 신호성분과 동일한 진폭과 위상이 180도 다른 신호를 생성하는 기능을 수행한다. 즉, 신호제어기(306)에서 전달된 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분 요소를 이용하여 기준신호(1)의 진폭, 위상 및 시간지연 변수를 등을 조정하여 제거하려고 하는 원하지 않는 신호와 진폭의 크기가 동일하고 위상이 180도 차이가 나는 신호를 생성한다.
위상반전 결합기(310)는 수신 안테나를 통해 수신된 수신신호와 간섭잡음 제거기(308)의 출력신호를 결합하여 수신 안테나를 통하여 수신된 신호 중에서 원하지 않는 신호인 간섭잡음을 제거하는 기능을 수행한다. 즉, 수신 안테나를 통하여 수신된 간섭잡음 신호와 간섭잡음 제거기(308)에서 생성된 신호(제거신호 또는 대응신호 ; 원하지 않는 간섭잡음 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지며 위상이 180도 차이가 있는 신호)를 결합하여 원하지 않는 신호인 간섭잡음을 제거하며, 원하는 정보신호 만을 주경로를 통하여 전송한다. 이때, 위상반전 결합기(310)의 기능은 회로를 구성하고 있는 다양한 소자의 특성, 온도변화 및 입력신호의 차이에 의하여 수학적/이론적 결과를 얻을 수 없기 때문에 다소간의 오차신호(Error Signal ; 원하지 않는 신호의 잔류치)가 잔류하게 된다. 만약, 위상반전 결합기(310)가 수학적/이론적 결과와 같이 동작한다면, 위상반전 결합기(310)의 출력은 오직 원하는 정보신호만을 출력하게 되고, 간섭잡음은 완전히 제거된다. 이와 같이 위상반전 결합기(310)의 불완전성에 의하여 위상반전 결합기(310)의 출력신호에는 원하는 정보신호와 원하지 않는 간섭잡음 신호(RF 신호 추출기의 출력신호와 간섭잡음 제거기의 출력신호를 결합하여 한 후, 원하는 신호를 제외하고 잔류하는 신호성분)가 잔류 오차신호로 남은 상태로 RF 출력되어 진다. 즉, 주경로의 RF 신호 추출기(302)에서 분배되어 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306), 간섭잡음 제거기(308)를 경유하여 진폭, 위상 및 시간지연 등의 변수가 조정되어져 위상반전 결합기(310)에서 재결합되어 지도록 지속적인 궤환루프를 형성하게 된다. 이러한 순방향 궤환 루프를 형성하여 원하지 않는 간섭잡음을 제거하는데 가장 중요한 요소는 기준신호(1)/기준신호(2), 진폭의 크기, 위상의 차이, 신호전송의 시간지연 등이다. 이러한 변수들 중에서 어느 하나라도 기준값에서 벗어나면 간섭잡음의 제거가 이루어지지 않는다. 따라서, 원하지 않는 간섭잡음을 충분히 제거하기 위해서는 필요시 지연선로 등을 사용하여 시간지연을 시켜주어야 하며, 진폭의 크기를 동일하게 하기 위해서는 증폭기 및 감쇄기 등을 사용하여 진폭을 조정하여 주어야 하며, 위상을 180도 차이나게 하기 위하여 지연소자 또는 위상 천이기를 사용하여 위상을 조정해 주어야 한다.
단, 상기의 기준신호(1) 및 기준신호(2)는 동일한 신호를 나타내며, 기준신호를 발생 및 추출하는 방법은 상기와 같이 다양한 방법을 응용할 수 있다.
도 4a 는 본 발명에 따른 비교분석신호 발생기의 일실시예 상세 구성도로서, 상기 도 2 또는 상기 도 3의 비교분석신호 발생기(204/304)를 보다 구체적으로 나타내고 있으며, 상기한 바와 같이 두 개의 입력신호를 가지고 있다. 즉, 하나의 입력신호는 RF 신호 추출기(202/302)에서 주경로 신호를 비율적으로 분배한 신호이며, 다른 하나의 입력신호는 시스템에 수신되는 수신신호 성분 중에서 간섭잡음 성분을 제거하기 위한 기준신호이다. 비교분석신호 발생기(204/304)는 이러한 두 개의 입력신호를 이용하여 입력신호를 상호 비교분석하여 일정한 비교결과를 출력하는 장치로서, 주요 비교대상은 주파수, 진폭계수, 위상계수 및 시간지연 계수 등이며, 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분으로 비교결과를 출력한다. 이러한 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분은 일정한 시간동안 지속적으로 고정되어진 일정한 값을 가지는 아나로그 값 또는 일정한 시간동안 지속적 간격을 가지고 다수의 비트로 변환처리된 디지털 값을 가질 수 있다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 비교분석신호 발생기(204/304)는 신호분배기(4102), 비교분석기(4104-I/4104-Q), 신호발생기(4106-I/4106-Q), 신호전달부(4108-I/4108-Q) 및 기준신호 발생부(4110)로 구성되며, 각 구성요소의 주요기능은 다음과 같다.
신호분배기(4102)는 RF 신호 추출기(202/302)에 의하여 주경로의 신호를 비율적으로 분배된 신호를 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분으로 나누어주는 역할을 하며, 동상(I) 신호성분으로 분리된 동상신호는 비교분석기(4104-I), 신호발생기(4106-I) 및 신호전달부(4108-I)를 경유하여 동상신호의 출력값을 출력하게 되며, 신호분배기(4102)에서 역상(Q) 신호성분으로 분리된 역상신호는 비교분석기(4104-Q), 신호발생기(4106-Q) 및 신호전달부(4108-Q)를 경유하여 역상신호의 출력값을 출력하게 된다. 이때, 동상신호 경로의 비교분석기(4104-I)는 기준신호 발생부(4110)에서 발생된 신호를 다른 하나의 입력신호로 하여 동상신호의 다양한 변수를 비교 분석하며, 역상신호 경로의 비교분석기(4104-Q)는 기준신호 발생부(4110)에서 발생된 신호를 다른 하나의 입력신호로 하여 역상신호의 다양한 변수를 비교 분석하여 각각 동상신호 비교분석 결과와 역상신호 비교분석 결과를 출력하게 된다.
동상신호 경로의 신호발생기(4106-I)은 동상신호 경로의 비교분석기(4104-I)의 출력을 이용하여 직류 증폭기, 적분기, 연산증폭기 및 직류 가산기, 대수증폭기 등을 이용하여 구성된 회로에 의하여 상기의 조건을 만족하는 값을 출력하게 되며, 역상신호 경로의 신호발생기(4106-Q)은 역상신호 경로의 비교분석기(4104-Q)의 출력을 이용하여 직류 증폭기, 적분기, 연산증폭기 및 직류 가산기, 대수증폭기 등을 이용하여 구성된 회로에 의하여 상기의 조건을 만족하는 값을 출력하게 된다.
신호전달부(4108-I/4108-Q)는 상기의 조건을 구비한 신호발생기(4106-I/4106-Q)의 출력신호를 신호제어기(206/306)로 전달하기 위한 접속회로이며, 동상신호 및 역상신호를 원활히 전달/처리하기 위하여 각 경로 단위로 신호전달부(4108-I/4108-Q)가 존재한다.
기준신호 발생부(4110)는 수신 안테나를 통하여 수신되는 수신신호 성분 중에서 궤환신호 또는 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음 성분을 제거하기 위한 기준신호를 발생/획득 및 추출한다. 추출 방법은 다양하다. 즉, 직교하는 두 종류의 편파를 갖는 이중편파 안테나를 이용하거나, 또한 기준신호를 발생하게 할 수 있는 내부적 회로를 구성하여 기준(Pilot) 신호를 발생시키거나, 또한 일정한 거리만큼 이격된 송/수신 안테나 중에서 송신 안테나로 출력되는 신호를 추출하거나, 또는 모의시험 등을 통하여 간섭잡음에 대한 기준이 되는 DB 또는 Look-up Table을 구축하여 사용하거나, 또한 시스템이 사용하지 않는 PN Code를 이용하여 Pilot 신호를 확산하여 사용할 수 있다.
도 4b 는 본 발명에 따른 비교분석신호 발생기의 다른 실시예 상세 구성도로서, 상기의 도 4a에서 신호분배기(4102), 동상(I) 신호성분의 처리를 위한 비교분석기(4104-I), 기준신호 발생부(4110) 및 역상(Q) 신호성분의 처리를 위한 비교분석기(4104-Q)의 기능을 통합하여 단일의 기능 블럭으로 나타낸 것이며, 동상(I) 신호처리를 위한 신호발생기(4206-I) 및 신호전달부(4208-I)는 상기의 도 4a에서 동상(I) 신호처리를 위한 신호발생기(4106-I) 및 신호전달부(4108-I)의 기능과 동일한 기능을 수행하며, 역상(Q) 신호처리를 위한 신호발생기(4206-Q) 및 신호전달부(4208-Q)는 상기의 도 4a에서 역상(Q) 신호처리를 위한신호발생기(4106-Q) 및 신호전달부(4108-Q)의 기능과 동일한 기능을 수행한다.
도 5 는 본 발명에 따른 신호제어기의 일실시예 상세 구성도로서, 상기 도 2 또는 상기 도 3의 신호제어기(206/306)를 보다 구체적으로 나타내고 있으며, 비교분석신호 발생기(204/304)의 동상(I) 신호성분 및 역상(Q) 신호성분의 출력값을 이용하여 간섭잡음 제거기(208/308)를 구동할 수 있는 직접적 구동 데이터 및 구동값을 발생/전달하는 기능을 수행하며, 또한 비교분석신호 발생기(204/308)의 출력신호(동상 신호성분 및 역상 신호성분)가 디지털 신호인가 또는 아나로그 신호인가에 따라서, 또한 신호제어기(206,306)의 목적에 따라서, 또한 간섭잡음 제거기(208,308)가 구동되는 구동신호 및 특성방정식에 따라서 다양한 방식으로 기능의 구현이 가능하며, 또한 바이패스(By-pass)의 역할을 할 수 있다.
즉, 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분이 디지털 값으로 신호제어기(206,306)에 입력되어지는 경우, 또는 아나로그 값으로 입력되는 경우, 신호제어기(206,306) 내부에 DB 또는 Look-up Table의 구축 및 응용 여부, 간섭잡음 제거기(208,308)의 구동신호(아나로그 신호 또는 디지털 신호) 등에 따라 다양한 방식으로 기능의 구현 및 회로의 구현이 가능하며, 구성요소로는 A/D 변환기(502), 데이터 처리부(504), 데이터 비교분석부(506), 데이터 선택확정부(508), 데이터 전달부(510) 및 D/A 변환기(512)로 구성된다.
비교분석신호 발생기(204/304)의 동상(I) 및 역상(Q) 출력값은 비교분석신호 발생기(204/304)의 회로 구성요소 및 회로의 구현방법에 따라 다양한 값으로 정의되어 질 수 있다. 즉, 아나로그 또는 디지털, 기저대역 데이터 신호 또는 RF 신호및 IF 신호로 출력되어 질 수 있으나, 비교분석신호 발생기(204/304)의 기본적 사용 목적 및 기본적 기능에 의하여 일반적으로 상기의 조건을 만족하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 신호제어기(206/306)는 간섭잡음 제거기(208/308)를 구동하기 위하여 DB 또는 Look-up Table 방식을 사용하거나, 또는 디지털 신호처리 기법(DSP)과 다양한 알고리즘 및 프로그램을 이용하여 궤환신호나 다양한 간섭잡음을 외부의 환경변화, 온도, 입력의 크기, 위상, 시간지연 및 경년변화 등에 의하여 발생하는 특성의 변화를 보상하며, 궤환신호 및 간섭잡음을 제거하는 방식에서 사용하거나, 비교분석신호 발생기(204/304)의 출력신호(I/Q 신호)가 아나로그 값으로 주어지는 경우에 사용하거나, 또는 비교분석신호 발생기(204/304)의 출력신호가 RF 신호이거나 IF 신호의 값으로 주어지는 경우에 사용하며, 간섭잡음 제거기(208/308)의 요구조건 및 특성에 따라 변화될 수 있다. 또한, 비교분석신호 발생기(204/304)의 출력값과 간섭잡음 제거기(208/308)의 요구조건 및 동작특성에 따라 신호제어기(206/306)를 사용하지 않고 비교분석신호 발생기(204/304)의 동상(I) 및 역상(Q) 신호출력을 직접적으로 간섭잡음 제거기(208/308)로 입력할 수 있는 경우에는 바이패스(By-pass)가 가능하다.
즉, 수신된 동상(I) 신호성분 및 역상(Q) 신호성분에 의하여 간단하게 수학적 Phase Diagram으로 표기할 수 있으며 Phase Diagram에 의하여 진폭의 크기와 위상각을 쉽게 계산할 수 있다.
이러한 경우에, A/D 변환기(502)는 비교분석신호 발생기(204/304)의 I/Q 신호성분이 아나로그 신호로 입력되어지는 경우, 아나로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행하며, 데이터 처리부(504)는 A/D 변환된 데이터를 양자화 및 기타 알고리즘 등에 따라 데이터를 처리하며, 데이터 비교분석부(506)는 데이터 처리부(504)의 결과값과 DSP/CPU 또는 ROM/RAM 등에 저장된 DB 또는 Look-up Table의 데이터 값과 비교 분석하며, 데이터 선택확정부(508)는 알고리즘 또는 프로그램 및 DSP/CPU 등에 의하여 데이터 비교분석부(506)에서 비교된 데이터 중에서 최적의 데이터를 선택/확정하는 기능을 수행하며, 데이터 전달부(510)는 데이터 선택확정부(508)에서 선택/확정된 데이터를 전달하는 기능을 수행하며, D/A 변환기(512)는 간섭잡음 제거기(208/308)의 동작특성에 따라 아나로그 값을 요구하는 경우에 D/A 변환하여 아나로그 값으로 변환하는 기능을 수행한다.
도 6 은 본 발명에 따른 간섭잡음 제거기의 일실시예 상세 설명도로서, 상기의 도 2 또는 도 3의 간섭잡음 제거기(208/308 ; 600)의 입/출력 등을 나타내고 있으며, 일반적으로 상용화된 집적회로(IC : Vector Attenuator/Vector Modulator/Vector Attenuator & Phase Shifter)를 사용하거나 다이오드 등을 이용하여 혼성집적회로를 구성하여 사용할 수 있으며, 또한 진폭을 조정할 수 있는 진폭변환기(진폭 증폭기 및 진폭 감쇠기)나 위상변환기 및 시간지연 조정기를 이용할 수 있다. 그러나, 가장 용이한 방법은 일반적으로 상용화된 집적회로를 이용하여 진폭과 위상과 시간지연 등의 변수를 조정하여 궤환신호나 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하기 위한 대응신호를 만들어 줄 수 있다.
간섭잡음 제거기(600)는 일반적으로 3개 또는 다수 개의 입력신호를 가지며, 비교분석신호 발생기(204/304) 또는 신호제어기(206/306)의 출력신호인 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분을 이용해 기준신호를 제어하여, 진폭과 위상 및 시간지연을 조정하여 주경로를 통해 위상반전 결합기(210/310)에 도달한 주경로 신호와 간섭잡음 제거기(208/308)의 출력신호를 결합하여 궤환신호 및 다양한 간섭잡음 신호성분을 제거한다. 이를 위하여, 간섭잡음 제거기(600)는 궤환신호 및 간섭잡음 신호와 동일한 크기의 진폭과 위상이 180도 차이가 있는 신호를 만들어 준다.
그러나, 수신 안테나를 통하여 수신된 궤환신호 및 원하지 않는 간섭잡음의 완전한 제거를 위한 기본적 요구조건은 동일한 크기의 진폭, 180도의 위상차 및 동일한 시간지연을 가지는 두 신호의 결합이다. 따라서, 이러한 요구조건 중에서 하나라도 정합이 되지 않으면 간섭잡음의 충분한 제거가 이루어지지 않는다. 그러므로, 필요한 경우에 간섭잡음 제거기(208/308)의 출력신호인 대응신호(제거신호)를 위상변환기나 시간지연 소자를 이용하여 정합조건을 맞추어야 한다.
도 7 은 본 발명에 따른 부궤환 루프(Negative Feedbcak) 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, 상기 도 2의 실시예로서 나타낸 부궤환 루프 기법을 보여 주고 있으며, RF 신호 추출기(702)는 상기 도 2의 RF 신호 추출기(202)의 기능을 수행하며, 비교분석 제어신호 발생기(704)는 상기 도 2의 비교분석신호 발생기(204)와 신호제어기(206)를 결합하여 하나의 블럭으로 나타내고 있다. 또한, 간섭잡음 제거기(706)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)는 시간지연부(708)과 위상변환부(710)을 경유하여 위상반전 결합기(712)에서 주경로 신호와 결합되어져 궤환신호나 다양한 간섭잡음 신호성분이 제거된다.
상기의 시간지연부(708)와 위상변환부(710)는 간섭잡음 제거기(706)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)의 시간지연 및 위상천이를 위한 기능을 수행하며, 간섭잡음 제거기(706)의 출력신호가 주경로 신호 중에서 궤환신호나 간섭잡음 신호와 동일한 크기의 진폭, 180도 위상차이 및 일치된 시간지연을 가지는 경우에는 추가할 필요성이 없다. 그러나, 소자의 특성 및 기타 제반의 여건에 의하여 상기의 진폭, 위상 및 시간지연을 주경로의 궤환신호나 간섭잡음 신호와 정확하게 일치시킬 수 없기 때문에 시간지연부(708) 및 위상변환부(710)을 추가하여 진폭, 위상 및 시간지연 변수를 조정하여 궤환신호나 간섭잡음 신호의 제거율을 최대화한다.
도 8 은 본 발명에 따른 순방향 궤환 루프 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, 상기 도 3의 실시예로서 나타낸 순방향 궤환루프 기법을 보여 주고 있으며, RF 신호 추출기(802)는 상기 도 3의 RF 신호 추출기(302)의 기능을 수행하며, 비교분석 제어신호 발생기(804)는 상기 도 3의 비교분석신호 발생기(304)와 신호제어기(306)를 결합하여 하나의 블럭으로 나타내고 있다. 또한, 간섭잡음 제거기(806)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)는 시간지연부(808)과 위상변환부(810)을 경유하여 위상반전 결합기(812)에서 주경로 신호와 결합되어져 궤환신호나 다양한 간섭잡음 신호성분이 제거된다.
상기의 시간지연부(808)와 위상변환부(810)는 간섭잡음 제거기(806)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)의 시간지연 및 위상천이를 위한 기능을 수행하며, 간섭잡음 제거기(806)의 출력신호가 주경로 신호 중에서 궤환신호나 간섭잡음 신호와 동일한 크기의 진폭, 180도 위상차이 및 일치된 시간지연을 가지는 경우에는 추가할 필요성이 없다. 그러나, 소자의 전기적 특성, 경년변화 및 기타 제반의 여건에 의하여 상기의 진폭, 위상 및 시간지연을 주경로의 궤환신호나 간섭잡음 신호와 정확하게 일치시킬 수 없기 때문에, 시간지연부(808) 및 위상변환부(810)을 추가하여 진폭, 위상 및 시간지연 변수를 조정하여 궤환신호나 간섭잡음 신호의 제거율을 최대화한다.
도 9 는 본 발명에 따른 적응성 부궤환 루프 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, 상기의 도 2와 도 7을 기본으로 한 하나의 변형된 실시예를 나타낸 적응성 부궤환 루프 기법을 보여주고 있다.
도 9에서, RF 신호 추출기(902)는 상기 도 2에서의 RF 신호 추출기(202)와 동일한 기능 및 특성을 가지며, 오차신호 검출기(904)는 주경로 신호 분배기(900)에 의하여 수신 안테나를 통해 수신된 주경로 신호(원하는 정보신호와 원하지 않은 간섭잡음을 포함한 신호)의 비율적 분배에 의하여 분배된 주경로 신호와 위상반전 결합기(914)에 의하여 주경로 신호와 간섭잡음 제거기(908)의 출력신호가 결합되어 원하지 않는 간섭잡음 신호가 제거된 출력신호(적은량의 잔류 오차신호를 포함하고 있음)에 대하여 RF 신호 추출기(902)에서 비율적으로 분배된 분배신호를 비교하여 오차신호만을 추출하여 비교분석 제어신호 발생기(906)로 보내는 기능을 수행한다.
그리고, 비교분석 제어신호 발생기(906)는 상기 도 2의 비교분석신호 발생기(204)와 신호제어기(206)를 결합하여 하나의 블럭으로 나타내고 있다. 또한, 간섭잡음 제거기(908)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)는 시간지연부(910)과 위상변환부(912)를 경유하여 위상반전 결합기(914)에서 주경로 신호와 결합되어져 궤환신호나 다양한 간섭잡음 신호성분이 제거된다.
상기의 시간지연부(910)와 위상변환부(912)는 간섭잡음 제거기(908)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)의 시간지연 및 위상천이를 위한 기능을 수행하며, 간섭잡음 제거기(908)의 출력신호가 주경로 신호 중에서 궤환신호나 간섭잡음 신호와 동일한 크기의 진폭, 180도 위상차이 및 일치된 시간지연을 가지는 경우에는 추가할 필요성이 없다. 그러나, 소자의 특성 및 기타 제반의 여건에 의하여 상기의 진폭, 위상 및 시간지연을 주경로의 궤환신호나 간섭잡음 신호와 정확하게 일치시킬 수 없기 때문에 시간지연부(910) 및 위상변환부(912)를 추가하여 진폭, 위상 및 시간지연 변수를 조정하여 궤환신호나 간섭잡음 신호의 제거율을 최대화한다.
도 10 은 본 발명에 따른 적응성 순방향 궤환 루프 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, 상기의 도 3과 도 8을 기본으로 한 하나의 변형된 실시예를 나타낸 순방향 궤환 루프 기법을 보여주고 있다.
도 10에서, RF 신호 추출기(1002)는 상기 도 3의 RF 신호 추출기(302)와 동일한 기능을 수행하며, 오차신호 검출기(1004)는 RF 신호 추출기(1002)에서 수신 안테나를 통해 수신된 주경로 신호(원하는 정보신호와 원하지 않은 간섭잡음을 포함한 신호)의 비율적 분배에 의하여 분배된 주경로 신호와 위상반전 결합기(1014)에 의하여 주경로 신호와 간섭잡음 제거기(1008)의 출력신호가 결합되어 원하지 않는 간섭잡음 신호가 제거된 출력신호(적은량의 잔류 오차신호를 포함하고 있음)에 대하여 출력신호 분배기(1000)에서 비율적으로 분배된 분배신호를 비교하여 오차신호만을 추출하여 비교분석 제어신호 발생기(1006)로 보내는 기능을 수행한다.
그리고, 비교분석 제어신호 발생기(1006)는 상기 도 3의 비교분석신호 발생기(304)와 신호제어기(306)를 결합하여 하나의 블럭으로 나타내고 있다. 또한, 간섭잡음 제거기(1008)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)는 시간지연부(1010)과 위상변환부(1012)을 경유하여 위상반전 결합기(1014)에서 주경로 신호와 결합되어져 궤환신호나 다양한 간섭잡음 신호성분이 제거된다.
상기의 시간지연부(1012)와 위상변환부(1014)는 간섭잡음 제거기(1008)의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)의 시간지연 및 위상천이를 위한 기능을 수행하며, 간섭잡음 제거기(1008)의 출력신호가 주경로 신호 중에서 궤환신호나 간섭잡음 신호와 동일한 크기의 진폭, 180도 위상차이 및 일치된 시간지연을 가지는 경우에는 추가할 필요성이 없다. 그러나, 소자의 특성 및 기타 제반의 여건에 의하여 상기의 진폭, 위상 및 시간지연을 주경로의 궤환신호나 간섭잡음 신호와 정확하게 일치시킬 수 없기 때문에 시간지연부(1012) 및 위상변환부(1014)를 추가하여 진폭, 위상 및 시간지연 변수를 조정하여 궤환신호나 간섭잡음 신호의 제거율을 최대화한다.
상기의 도 9 및 도 10의 기능적 블럭은 동일하게 구성되어 있으나, 주 궤환루프가 적응성 부궤환 루프인가 또는 적응성 순방향 궤환루프 인가에 따라서 구분되어지며, 도 9는 적응성 부궤환 루프를 기준으로 구성되며, 도 10은 적응성 순방향 궤환 루프를 기준으로 구성되어 있다.
도 11 및 도 12는 상기의 도 2, 도 3, 도 7 및 도 8을 응용하여 궤환신호 및 원하지 않는 다양한 간섭잡음 신호를 좀더 우수하게 제거하기 위한 방식으로서, 부궤환 루프 기법과 순방향 궤환 루프 기법을 직렬로 결합한 혼합 궤환 루프 기법이다. 이러한 혼합 궤환 루프 기법은 부궤환 루프 기법의 장단점과 순방향 궤환 루프기법의 장단점을 혼합한 방식으로서, 간섭잡음의 제거율을 향상시키며, 광대역 신호처리를 가능케 한다. 또한, 시스템의 안정성 및 실시간 적응성을 향상시켜 준다.
도 11 은 본 발명에 따른 부궤환 루프 기법 및 순방향 궤환 루프 기법이 직렬로 결합된 혼합 궤환 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, 부궤환부(1100)와 순방향 궤환부(1102)가 직렬로 연결된 방식이며, 부궤환부(1100)는 RF 신호 추출기(1104), 부궤환 루프 제어부(1106) 및 위상반전 결합기(1108)로 구성되며, 부궤환 루프 제어부(1106)는 상기 도 2의 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206) 및 간섭잡음 제거기(208)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 2에서의 세부적 기능블럭의 기능을 동일하게 수행하며, 도 7의 비교분석 제어신호 발생기(704), 간섭잡음 제거기(706), 시간지연부(708) 및 위상변환부(710)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 7에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행한다.
부궤환부(1100)의 출력에 직렬로 결합된 순방향 궤환부(1102)는 RF 신호 추출기(1110), 순방향 궤환루프 제어부(1112) 및 위상반전 결합기(1114)로 구성되며, 순방향 궤환루프 제어부(1112)는 상기 도 3의 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306) 및 간섭잡음 제거기(308)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 3에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행하며, 상기 도 8의 비교분석 제어신호 발생기(804), 간섭잡음 제거기(806), 시간지연부(808) 및 위상변환부(810)를 포함하고 있는 단일 기능블럭으로서 상기 도 8에서의 세부적 기능블럭의 기능을 동일하게 수행한다.
도 12 는 본 발명에 따른 순방향 궤환 루프 기법 및 부궤환 루프 기법이 직렬로 결합된 혼합 궤환 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, 순방향 궤환부(1200)와 부궤환부(1202)가 직렬로 연결된 방식이며, 순방향 궤환부(1200)는 RF 신호 추출기(1204), 순방향 궤환루프 제어부(1206) 및 위상반전 결합기(1208)로 구성되며, 순방향 궤환루프 제어부(1206)는 상기 도 3의 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306) 및 간섭잡음 제거기(308)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 3에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행하며, 상기 도 8의 비교분석 제어신호 발생기(804), 간섭잡음 제거기(806), 시간지연부(808) 및 위상변환부(810)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 8에서의 세부적 기능블럭의 기능을 동일하게 수행한다.
순방향 궤환부(1200)의 출력에 직렬로 결합된 부궤환부(1202)는 RF 신호 추출기(1210), 부궤환 루프 제어부(1212) 및 위상반전 결합기(1214)로 구성되며, 부궤환 루프 제어부(1212)는 상기 도 2의 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206) 및 간섭잡음 제거기(208)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 2에서의 세부적 기능블럭의 기능을 동일하게 수행하며, 상기 도 7의 비교분석 제어신호 발생기(704), 간섭잡음 제거기(706), 시간지연부(708) 및 위상변환부(710)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 7에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행한다.
도 13 및 도 14 는 상기의 도 2, 도 3, 도 9 및 도 10을 응용하여 궤환신호 및 원하지 않는 다양한 간섭잡음 신호를 제거를 좀더 우수하게 하기 위한 방식으로서, 적응성 부궤환부와 적응성 순방향 궤환부를 직렬로 결합한 적응성 혼합 궤환 기법이다. 이는 적응성 부궤환 기법의 장단점과 적응성 순방향 궤환 기법의 장단점을 혼합한 방식으로서, 간섭잡음의 제거율을 향상시키며, 광대역 신호처리를 가능케 한다. 또한, 시스템의 안정성 및 실시간 적응성을 향상시켜 준다.
도 13 은 본 발명에 따른 적응성 부궤환 기법 및 적응성 순방향 궤환 기법이 직렬로 결합된 적응성 혼합 궤환 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, 적응성 부궤환부(1300)와 적응성 순방향 궤환부(1302)가 직렬로 연결된 적응성 혼합 궤환 기법이며, 적응성 부궤환부(1300)는 주경로 신호 분배기(1304), RF 신호 추출기(1306), 오차신호 검출기(1308), 부궤환 루프 제어부(1310) 및 위상반전 결합기(1312)로 구성되며, 부궤환 루프 제어부(1310)는 상기 도 2의 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206) 및 간섭잡음 제거기(208)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 2에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행하며, 상기 도 9의 비교분석 제어신호 발생기(906), 간섭잡음 제거기(908), 시간지연부(910) 및 위상변환부(912)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 9에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행한다. 또한, 오차신호 검출기(1308)는 상기 도 9의 오차신호 검출기(904)와 동일한 기능을 수행한다.
적응성 부궤환부(1300)의 출력에 직렬로 결합된 적응성 순방향 궤환부(1302)는 RF 신호 추출기(1314), 출력신호 분배기(1316), 오차신호 검출기(1318), 순방향 궤환루프 제어부(1320) 및 위상반전 결합기(1322)로 구성되며, 순방향 궤환루프 제어부(1320)는 상기 도 3의 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306) 및 간섭잡음 제거기(308)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 3에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행하며, 상기 도 10의 비교분석 제어신호 발생기(1006), 간섭잡음 제거기(1008), 시간지연부(1010) 및 위상변환부(1012)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 10에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행한다. 또한, 오차신호 검출기(1318)는 상기 도 10의 오차신호 검출기(1004)와 동일한 기능을 수행한다.
도 14 는 본 발명에 따른 적응성 순방향 궤환 기법 및 적응성 부궤환 기법이 직렬로 결합된 적응성 혼합 궤환 기법의 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치의 일실시예 구성도로서, 적응성 순방향 궤환부(1400)와 적응성 부궤환부(1402)가 직렬로 결합된 적응성 혼합 궤환 기법이며, 적응성 순방향 궤환부(1400)는 RF 신호 추출기(1404), 순방향 출력신호 분배기(1406), 오차신호 검출기(1408), 순방향 궤환루프 제어부(1410) 및 위상반전 결합기(1412)로 구성되며, 순방향 궤환루프 제어부(1410)는 상기 도 3의 비교분석신호 발생기(304), 신호제어기(306) 및 간섭잡음 제거기(308)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 3에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행하며, 상기 도 10의 비교분석 제어신호 발생기(1006), 간섭잡음 제거기(1008), 시간지연부(1010) 및 위상변환부(1012)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 10에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행한다. 또한, 순방향 출력신호 분배기(1406)는 상기 도 10의 출력신호 분배기(1000)의 기능과 동일한 기능을 수행하며, 오차신호 검출기(1408)는 상기 도 10의 오차신호 검출기(1004)와 동일한 기능을 수행한다.
적응성 순방향 궤환부(1400)의 출력에 직렬로 결합된 적응성 부궤환부(1402)는 부궤환 입력신호 분배기(1414), RF 신호 추출기(1416), 오차신호 검출기(1418), 부궤환 루프 제어부(1420) 및 위상반전 결합기(1422)로 구성되며, 부궤환 루프 제어부(1420)는 상기 도 2의 비교분석신호 발생기(204), 신호제어기(206) 및 간섭잡음 제거기(208)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 2에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행하며, 상기 도 9의 비교분석 제어신호 발생기(906), 간섭잡음 제거기(908), 시간지연부(910) 및 위상변환부(912)를 포함하고 있는 단일 기능 블럭으로서 상기 도 9에서의 세부적 기능 블럭의 기능을 동일하게 수행한다. 또한, 부궤환 입력신호 분배기(1414)는 상기 도 9의 주경로 신호 분배기(900)의 기능과 동일한 기능을 수행하며, 오차신호 검출기(1418)는 상기 도 9의 오차신호 검출기(904)와 동일한 기능을 수행한다.
상기의 도 7 내지 도 14에서, 수신 안테나를 통해 수신된 주경로 신호의 원하는 정보신호와 궤환 및 원하지 않는 간섭잡음 신호 중에서 제거를 목적으로 하는 궤환 및 간섭잡음 신호성분과 루프 출력신호인 간섭잡음 제거기의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)의 진폭, 위상 및 시간지연은 다음과 같은 요구조건을 만족하여야 한다. 즉, 루프의 출력신호(제거신호 또는 대응신호)의 진폭, 위상 및 시간지연은 주경로의 신호 중에서 제거의 대상이 되는 궤환신호 및 간섭잡음 신호와 동일한 크기의 진폭, 180도의 위상차이 및 동일한 시간지연의 값을 가져야 한다. 따라서, 이러한 목적을 위하여 주경로가 아닌 루프에 필요시 시간지연부 및 위상변환부를추가하거나 또는 제거할 수 있다. 또한, 동일한 크기의 진폭을 조정하기 위하여 필요한 지점에 증폭기 또는 감쇄기를 이용하여 이득을 조정할 수 있도록 시스템을 구성할 수 있다.
상기의 도 13 및 도 14는 기능적 블럭은 동일하게 구성되어 있으나, 주 궤환루프가 부궤환 루프인가 또는 순방향 궤환루프 인가에 따라서 구분되어지며, 상기 도 13의 구성은 적응성 부궤환 루프와 적응성 순방향 궤환 루프가 전후의 관계를 가지고 직렬로 결합되어 있으며, 상기 도 14의 구성은 적응성 순방향 궤환 루프와 적응성 부궤환 루프가 전후의 관계를 가지고 직렬로 결합되어 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기와 같은 본 발명은, 각종 무선통신 시스템에서 수신기의 수신 안테나를 통해 유입되는 다양한 간섭잡음을 제거하기 위한 것으로서, 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫번째로, 송신신호의 궤환 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음이 수신 안테나를 통해 정보신호와 함께 유입되는 경우, 원하지 않는 신호인 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 간섭잡음을 제거할 수 있다.
두번째로, 실시간 적응성 기술을 응용하므로 다양한 환경에 실시간적으로 적응이 가능하다.
세번째로, 송신 안테나로부터 출력된 무선신호가 입력 안테나로 되돌아감으로 인해 발생되는 발진현상을 방지하기 위한 궤환신호 제거가 가능하며, 발진을 방지할 수 있다.
네번째로, CDMA 기술을 응용하는 무선통신 시스템에서 무선경로를 통해 수신된 수신신호 중에서 원하는 신호를 제외한 원하지 않는 신호인 무선경로 간섭잡음 및 궤환 간섭잡음 신호성분을 각 사용자의 PN 신호를 이용하여 역확산하기 전에 순수한 RF 시스템적으로 수신된 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거할 수 있다.
다섯번째로, 무선중계기 시스템에서 흔히 발생되는 궤환신호를 방지할 수 있기 때문에 무선중계기 시스템의 입/출력 신호의 분리도를 개선시켜 무선중계기 시스템의 출력을 크게 할 수 있으며, 결과적으로 무선중계기 시스템이 담당하는 서비스 영역 및 커버리지(Coverage)를 넓힐 수 있다.
여섯번째로, 동일 시스템의 송수신 안테나 상호간의 공간의 공유와 안테나 설치용 자재의 공유 및 타 통신 시스템과 공간의 공유로 비용을 절감할 수 있으며, 또한 시스템 설치공간의 공유로 인해 관리와 유지보수가 편리하며, 무선통신 시스템에 대한 간섭을 최소화함으로써 통신품질을 향상시킬 수 있다.
일곱번째로, 궤환신호 및 간섭잡음을 제거함으로써 무선중계기 및 기지국에 영향을 적게하여 기지국의 이상현상이나 발진 등을 방지하며, 기지국의 포화상태를 방지하며, 기지국의 서비스를 원활하게 할 수 있다.
여덟번째로, 상기의 제반의 영향으로 서비스 품질의 향상 및 시스템의 안정성과 시스템의 성능을 향상시킬 수 있어 가입자 수용용량을 증대시킬 수 있다.
아홉번째로, 기존 시스템에 간단하게 접속하여, CDMA 기지국 수신장치로 유입되는 간섭잡음 신호성분을 제거 및 억제하여 시스템의 효율을 향상시킬 수 있으며, CDMA 정보신호를 원활하게 전달할 수 있다.
열번째로, 기저대역(Baseband) 신호처리의 난이성을 방지하기 위하여 수신된 RF 아날로그 신호를 직접 변환하여 사용함으로써 개발의 용이성을 확보하고, 수신신호의 역확산 이전에 궤환신호 및 간섭잡음 신호성분을 제거할 수 있다.
열한번째로, 주파수 할당 규정, 기지국 시스템의 배치/운용, 및 주파수 사용 현황에 따라 유연하게 대처할 수 있다.
열두번째로, 경박단소화에 의하여 단말기 등에 적용할 수 있다.
열세번째로, 간이한 수정에 의하여 현재 상용화되고 있는 셀룰라, PCS 시스템, IMT-2000 시스템 및 CDMA 기술을 적용하는 시스템에 전반적으로 응용이 가능하다.

Claims (29)

  1. 무선통신 시스템에 적용되는 궤환방식을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치에 있어서,
    수신된 무선주파수(RF) 신호를 소정의 비율로 분할하는 RF 신호 추출수단;
    상기 RF 신호 추출수단에 의하여 추출된 RF 신호를, 수신신호 성분 중에서 간섭잡음 성분을 제거하기 위한 기준신호와 비교 분석하여, 비교분석신호를 발생하는 비교분석신호 발생수단;
    상기 비교분석신호 발생수단에 의해 발생된 비교분석신호를 이용하여, 수신된 간섭잡음을 제거하기 위한 제거신호(대응신호)를 최적의 값으로 변환할 수 있도록 최적의 변수변환 제어값을 결정하는 신호제어수단;
    상기 신호제어수단의 최적 출력값에 따라 기준신호를 제어하여 제거대상의 수신된 궤환신호 및 간섭잡음의 진폭과 위상 및 시간지연을 조정하고, 조정 결과로서의 제거신호(대응신호)를 발생하는 간섭잡음 제거수단; 및
    수신된 RF 신호와 상기 제거신호(대응신호)를 결합하여, 원하는 신호만을 주경로를 통하여 전송하고, 원하지 않는 궤환신호 및 간섭잡음 신호를 제거하는 위상반전 결합수단
    을 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(제거신호, 대응신호)의 시간지연을 조정하기 위한 시간지연수단
    을 더 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(제거신호, 대응신호)의 진폭 및 위상을 조정하기 위한 위상변환수단
    을 더 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    수신 안테나를 통해 수신된 주경로 신호(원하는 신호와 원하지 않은 간섭잡음을 포함한 신호)의 비율적 분배에 의하여 분배된 주경로 신호와, 상기 위상반전 결합수단에 의하여 주경로 신호와 상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호가 결합되어 원하지 않는 간섭잡음 신호가 제거된 출력신호(적은량의 잔류 오차신호를 포함하고 있음)에 대하여 비율적으로 분배된 분배신호를 비교하여 오차신호만을 추출하여 상기 비교분석 제어신호 발생수단으로 전달하는 오차신호 검출수단
    을 더 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준신호는,
    수신 안테나를 통해 수신되는 수신신호 성분 중에서 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음 성분을 제거하기 위한 기준을 제공하는 신호로서, 직교하는 두 종류의 편파를 갖는 이중편파 안테나를 이용하거나, 기준(Pilot) 신호를 발생시키는 모듈을 이용하거나, 소정의 거리만큼 이격되어 있는 송/수신 안테나 중에서 송신 안테나의 출력신호를 추출하여 사용하거나, 시험을 통해 만들어진 데이터베이스(DB) 또는 룩업테이블(Look-up Table)을 이용하거나, 시스템이 사용하지 않는 의사잡음코드(PN Code)를 이용하여 파일럿(Pilot) 신호를 확산하여 사용하는 방법 중 어느 하나를 이용하여 상기 기준신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교분석신호 발생수단은,
    미약한 오차신호를 이용하여 궤환신호나 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음의 변화량을 감지하여 상기 간섭잡음 제거수단에서 발생되는 대응신호가 지속적으로 원하지 않는 신호의 진폭과 위상 및 시간지연을 추적할 수 있도록 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교분석신호 발생수단은,
    상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(대응신호)에 의하여 제거되지 않고 남은 오차신호의 레벨을을 검출하여 궤환신호 및 다양한 간섭잡음 신호의 변화를 지속적으로 추적하고 감시하며, 궤환신호 및 다양한 간섭잡음 신호를 지속적으로 추적/감시하기 위해서, 오차신호의 크기에 비례하는 출력값 발생하며, 폐루프의 동작을 제어하고, 오차신호가 영("0")의 값을 나타낼 때 출력을 현 상태로 유지하며, 대수적 선형변화를 가지는 출력를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 오차신호는,
    상기 위상반전 결합수단의 불완전성으로 인해 잔류하며, 주경로의 RF 신호 추출수단에서 분배되어 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단, 상기 간섭잡음 제거수단을 경유하여 진폭, 위상 및 시간지연 변수가 조정되어져 상기 위상반전 결합수단에서 재결합되도록 지속적인 궤환 루프를 형성하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호제어수단은,
    상기 비교분석신호 발생수단의 동상(I) 신호성분 및 역상(Q) 신호성분의 출력값을 이용하여 상기 간섭잡음 제거수단을 구동할 수 있는 직접적 구동 데이터 및 구동값을 발생하여 상기 간섭잡음 제거수단으로 전달하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 신호제어수단은,
    상기 비교분석신호 발생수단에서 비교분석 출력된 두 개의 신호(I/Q 신호)를 이용하여 상기 간섭잡음 제거수단을 구동하기 위한 구동신호를 상기 간섭잡음 제거수단으로 전달하는 기능을 수행하며,
    상기 비교분석신호 발생수단의 출력 I/Q 신호가 디지털 신호인가 혹은 아나로그 신호인가에 따라서, 신호제어기의 목적에 따라서, 상기 간섭잡음 제거수단이 구동되는 구동신호에 따라서 다양한 방식으로 기능의 구현이 가능하고, 바이패스(By-pass)의 역할을 수행하며,
    보다 상세하게는, 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분이 디지털 값으로 신호제어기에 입력되어지는 경우 혹은 아나로그 값으로 입력되는 경우, 내부의 데이터베이스(DB) 혹은 룩업테이블(Look-up Table)의 구축 및 응용 여부, 상기 간섭잡음 제거수단의 구동신호(아나로그 신호 또는 디지털 신호)에 따라 다양한 방식으로 기능의 구현 및 회로의 구현이 가능한 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭잡음 제거수단은,
    수신 안테나를 통해 수신된 신호 중에서 원하는 신호성분을 제거하기 위하여 원하지 않는 신호성분과 동일한 진폭과 위상이 180도 다른 신호를 생성하되, 상기 신호제어수단에서 전달된 동상(I) 신호성분과 역상(Q) 신호성분 요소를 이용하여 기준신호의 진폭, 위상 및 시간지연 변수를 조정하여 제거하려고 하는 원하지 않는 신호와 진폭의 크기가 동일하고 위상이 180도 차이가 나는 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상반전 결합수단, 상기 RF 신호 추출수단, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단은,
    하나의 루프를 구성하며, 루프 출력신호(상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호)가 상기 위상반전 결합수단에서 RF 입력신호와부궤환(Negative Feedback)결합이 이루어지며, 부궤환 결합이 이루어질 때, RF 입력신호에 포함되어 있는 원하지 않는 신호성분의 진폭과 위상이 부궤환 루프의 출력신호(상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호)의 진폭과 크기가 동일하고 위상이 180도 차이가 있는 경우에 RF 입력신호에 포함되어 있는 원하지 않는 신호성분이 제거되는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 위상반전 결합수단, 상기 RF 신호 추출수단, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단은,
    하나의 루프를 구성하며, 루프 출력신호(상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호)가 상기 위상반전 결합수단에서 RF 입력신호와순방향 궤환(Feedforward)결합이 이루어지며, 순방향 궤환 결합이 이루어질 때, RF 입력신호에 포함되어 있는 원하지 않는 신호성분의 진폭과 위상이 순방향 궤환 루프의 출력신호(상기 간섭잡음제거수단의 출력신호)의 진폭과 크기가 동일하고 위상이 180도 차이가 있는 경우에 RF 입력신호에 포함되어 있는 원하지 않는 신호성분이 제거되는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RF 신호 추출수단과, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단을 구비한 부궤환 루프 제어수단과, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 부궤환 루프를 구성하고,
    상기 RF 신호 추출수단과, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단을 구비한 순방향 궤환 루프 제어수단과, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 순방향 궤환 루프를 구성하며,
    상기 부궤환 루프에 상기 순방향 궤환 루프를 직렬로 결합시켜 혼합 궤환 루프를 구성하고, 상기 부궤환 루프의 출력값을 상기 순방향 궤환 루프의 입력으로 하여 수신 안테나를 통해 수신된 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    주경로 신호 분배수단, 상기 RF 신호 추출수단과, 상기 오차신호 검출수단, 상기 부궤환 루프 제어수단, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 적응성 부궤환 루프를 구성하고,
    상기 RF 신호 추출수단과, 출력신호 분배수단, 상기 오차신호 검출수단, 상기 순방향 궤환 루프 제어수단, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 적응성 순방향 궤환 루프를 구성하며,
    상기 적응성 부궤환 루프에 상기 적응성 순방향 궤환 루프를 직렬로 결합시켜 적응성 혼합 궤환 루프를 구성하고, 상기 적응성 부궤환 루프의 출력값을 상기 적응성 순방향 궤환 루프의 입력으로 하여 수신 안테나를 통해 수신된 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  16. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 RF 신호 추출수단과, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단을 구비한 순방향 궤환 루프 제어수단과, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 순방향 궤환 루프를 구성하고,
    상기 RF 신호 추출수단과, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단을 구비한 부궤환 루프 제어수단과, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 부궤환 루프를 구성하며,
    상기 순방향 궤환 루프에 상기 부 궤환 루프를 직렬로 결합시켜 혼합 궤환 루프를 구성하고, 상기 순방향 궤환 루프의 출력값을 상기 부궤환 루프의 입력으로 하여 수신 안테나를 통해 수신된 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 RF 신호 추출수단과, 출력신호 분배수단, 상기 오차신호 검출수단, 상기 순방향 궤환 루프 제어수단, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 적응성 순방향 궤환 루프를 구성하고,
    주경로 신호 분배수단, 상기 RF 신호 추출수단과, 상기 오차신호 검출수단, 상기 부궤환 루프 제어수단, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 적응성 부궤환 루프를 구성하며,
    상기 적응성 순방향 궤환 루프에 상기 적응성 부궤환 루프를 직렬로 결합시켜 적응성 혼합 궤환 루프를 구성하고, 상기 적응성 순방향 궤환 루프의 출력값을 상기 적응성 부궤환 루프의 입력으로 하여 수신 안테나를 통해 수신된 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  18. 무선통신 시스템에 적용되는 궤환방식을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치에 있어서,
    원하는 신호 및 원하지 않는 간섭잡음을 포함하여 수신된 주경로의 수신신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하기 위하여 주경로를 통과하는 신호의 일부분을 추출하는 신호추출수단;
    주경로를 통해 수신된 수신신호와 간섭잡음을 검출하기 위한 보조경로를 통해 수신된 기준신호를 이용하여 주경로와 보조경로의 수신신호를 비교 분석하고, 간섭신호를 제거하기 위한 제어신호를 발생하는 비교분석신호 발생수단;
    상기 비교분석신호 발생수단의 출력신호를 이용하여 최적의 간섭잡음 제거를 위한 제어 데이터를 형성하여 출력하는 신호제어수단;
    상기 신호제어수단의 제어 데이터 출력과 보조경로를 통해 수신된 기준신호로부터 주경로를 통해 수신된 간섭잡음의 제거를 위한 진폭계수 및 위상계수를 적정값으로 조절하기 위한 간섭잡음 제거수단; 및
    주경로를 통해 수신된 원하지 않는 신호성분인 간섭잡음을 제거하기 위하여 상기 수단들과 궤환 루프를 형성하며, 상기 궤환 루프의 출력신호를 주경로의 원하지 않는 신호성분인 간섭잡음을 제거하기 위하여 180도 위상반전시켜 결합하기 위한 위상반전 결합수단
    을 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(제거신호, 대응신호)의 시간지연을 조정하기 위한 시간지연수단
    을 더 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호(제거신호, 대응신호)의 진폭 및 위상을 조정하기 위한 위상변환수단
    을 더 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  21. 제 18 항에 있어서,
    수신 안테나를 통해 수신된 주경로 신호(원하는 신호와 원하지 않은 간섭잡음을 포함한 신호)의 비율적 분배에 의하여 분배된 주경로 신호와, 상기 위상반전 결합수단에 의하여 주경로 신호와 상기 간섭잡음 제거수단의 출력신호가 결합되어 원하지 않는 간섭잡음 신호가 제거된 출력신호(적은량의 잔류 오차신호를 포함하고있음)에 대하여 비율적으로 분배된 분배신호를 비교하여 오차신호만을 추출하여 상기 비교분석 제어신호 발생수단으로 전달하는 오차신호 검출수단
    을 더 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 궤환 루프는,
    실질적으로, 무선공간에서 발생되는 불요전파(간섭잡음) 신호나 송신 안테나를 통하여 송신된 신호가 수신 안테나로 궤환되어 수신정보 신호와 함께 유입되는 궤환 간섭잡음 신호를 실시간적 자력적/적응성을 가지고 유입되는 간섭잡음을 제거하여 수신된 정보신호의 품질을 우수하게 하며 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 부궤환 루프(Negative Feedback Loop)인 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  23. 제 18 항에 있어서,
    상기 궤환 루프는,
    실질적으로, 무선공간에서 발생되는 불요전파(간섭잡음) 신호나 송신 안테나를 통하여 송신된 신호가 수신 안테나로 궤환되어 수신정보 신호와 함께 유입되는궤환 간섭잡음 신호를 실시간적 자력적/적응성을 가지고 유입되는 간섭잡음을 제거하여 수신된 정보신호의 품질을 우수하게 하며 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 순방향 궤환 루프(Feedforward Loop)인 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  24. 제 18 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호추출수단과, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단을 구비한 부궤환 루프 제어수단과, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 부궤환 루프를 구성하고,
    상기 신호추출수단과, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단을 구비한 순방향 궤환 루프 제어수단과, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 순방향 궤환 루프를 구성하며,
    상기 부궤환 루프에 상기 순방향 궤환 루프를 직렬로 결합시켜 혼합 궤환 루프를 구성하고, 상기 부궤환 루프의 출력값을 상기 순방향 궤환 루프의 입력으로 하여 수신 안테나를 통해 수신된 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    주경로 신호 분배수단, 상기 신호추출수단과, 상기 오차신호 검출수단, 상기 부궤환 루프 제어수단, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 적응성 부궤환 루프를 구성하고,
    상기 신호추출수단과, 출력신호 분배수단, 상기 오차신호 검출수단, 상기 순방향 궤환 루프 제어수단, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 적응성 순방향 궤환 루프를 구성하며,
    상기 적응성 부궤환 루프에 상기 적응성 순방향 궤환 루프를 직렬로 결합시켜 적응성 혼합 궤환 루프를 구성하고, 상기 적응성 부궤환 루프의 출력값을 상기 적응성 순방향 궤환 루프의 입력으로 하여 수신 안테나를 통해 수신된 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  26. 제 18 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신호추출수단과, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단을 구비한 순방향 궤환 루프 제어수단과, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 순방향 궤환 루프를 구성하고,
    상기 신호추출수단과, 상기 비교분석신호 발생수단, 상기 신호제어수단 및 상기 간섭잡음 제거수단을 구비한 부궤환 루프 제어수단과, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 부궤환 루프를 구성하며,
    상기 순방향 궤환 루프에 상기 부 궤환 루프를 직렬로 결합시켜 혼합 궤환 루프를 구성하고, 상기 순방향 궤환 루프의 출력값을 상기 부궤환 루프의 입력으로 하여 수신 안테나를 통해 수신된 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 신호추출수단과, 출력신호 분배수단, 상기 오차신호 검출수단, 상기 순방향 궤환 루프 제어수단, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 적응성 순방향 궤환 루프를 구성하고,
    주경로 신호 분배수단, 상기 신호추출수단과, 상기 오차신호 검출수단, 상기 부궤환 루프 제어수단, 상기 위상반전 결합수단을 포함하여 적응성 부궤환 루프를 구성하며,
    상기 적응성 순방향 궤환 루프에 상기 적응성 부궤환 루프를 직렬로 결합시켜 적응성 혼합 궤환 루프를 구성하고, 상기 적응성 순방향 궤환 루프의 출력값을 상기 적응성 부궤환 루프의 입력으로 하여 수신 안테나를 통해 수신된 궤환신호 및 무선공간에서 발생하는 다양한 간섭잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치.
  28. 무선통신 시스템에 적용되는 궤환방식을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거방법에 있어서,
    원하는 신호 및 원하지 않는 간섭잡음을 포함하여 수신된 주경로의 수신신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하기 위하여, 주경로를 통과하는 신호의 일부분을 추출하는 제 1 단계;
    주경로를 통해 수신된 수신신호와 간섭잡음을 검출하기 위한 보조경로를 통해 수신된 기준신호를 이용하여 주경로와 보조경로의 수신신호를 비교 분석하고, 간섭잡음을 제거하기 위한 제어신호를 발생하는 제 2 단계;
    상기 제어신호를 이용하여 최적의 간섭잡음 제거를 위한 제어 데이터를 형성하여 출력하는 제 3 단계;
    상기 제어 데이터와 보조경로를 통해 수신된 기준신호로부터 주경로를 통해 수신된 간섭잡음의 제거를 위한 진폭계수 및 위상계수를 조절하는 제 4 단계; 및
    상기 제 4 단계에서 조절된 원하지 않는 간섭잡음 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지며 위상이 180도 차이가 있는 신호를 수신 안테나를 통해 수신된 간섭잡음 신호와 결합하여 원하지 않는 간섭잡음을 제거하는 제 5 단계
    를 포함하는 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거방법.
  29. 프로세서를 구비한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음 제거장치에,
    원하는 신호 및 원하지 않는 간섭잡음을 포함하여 수신된 주경로의 수신신호 중에서 원하지 않는 간섭잡음 신호성분을 제거하기 위하여, 주경로를 통과하는 신호의 일부분을 추출하는 제 1 기능;
    주경로를 통해 수신된 수신신호와 간섭잡음을 검출하기 위한 보조경로를 통해 수신된 기준신호를 이용하여 주경로와 보조경로의 수신신호를 비교 분석하고, 간섭잡음을 제거하기 위한 제어신호를 발생하는 제 2 기능;
    상기 제어신호를 이용하여 최적의 간섭잡음 제거를 위한 제어 데이터를 형성하여 출력하는 제 3 기능;
    상기 제어 데이터와 보조경로를 통해 수신된 기준신호로부터 주경로를 통해 수신된 간섭잡음의 제거를 위한 진폭계수 및 위상계수를 조절하는 제 4 기능; 및
    상기 제 4 단계에서 조절된 원하지 않는 간섭잡음 신호의 진폭과 동일한 진폭을 가지며 위상이 180도 차이가 있는 신호를 수신 안테나를 통해 수신된 간섭잡음 신호와 결합하여 원하지 않는 간섭잡음을 제거하는 제 5 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020010050193A 2001-08-21 2001-08-21 궤환기법을 응용한 실시간 자력적/적응성 간섭잡음제거장치 및 그 방법 KR100363403B1 (ko)

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