KR20020016327A - 코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상 회로를 이용한협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상 회로를 이용한협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상 회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 수신된 신호를 역확산하기 전에 자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 유입된 협대역 간섭잡음을 최대한 제거/억제하는 협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
코드분할다중접속 시스템에 적용되는 간섭잡음 제어 장치에 있어서, 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 (A/D) 변환 수단;
상기 변환된 디지털 신호를 기저대역 신호로 변환하기 위한 디지털 하향 변환 수단(DDC); 자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS: Least Mean Square) 알고리즘 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 제거하고, 최종 출력을 소정의 기준 범위내로 제어하기 위한 적응성 간섭잡음 제어 수단; 상기 협대역 간섭잡음이 제거된 디지털 신호를 디지털 상향변환 주파수 대역 신호로 변환하기 위한 디지털 상향 변환수단(DUC); 및 상기 변환된 디지털 상향변환 주파수 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그(D/A) 변환 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
코드분할다중접속 시스템에서의 간섭잡음 제어 등에 이용됨.

Description

코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상 회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법{Narrowband Interference Canceller System with Adaptive Compensation Filter and its Method in CDMA System}
본 발명은 코드분할다중접속 시스템에서의 협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 수신된 신호를 역확산하기 전에 자기회귀 (Autoregressive), 최소제곱평균(LMS: Least Mean Square) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 유입된 협대역 간섭잡음을 최대한 제거/억제하는 협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
종래부터 학술적으로 연구되고 군사용으로 사용된 코드분할다중접속(CDMA)에관련된 원천기술들은 이제 일반화 되었으며, 상용화하여 정보통신 분야의 획기적인 발전을 도모하고 있다. 또한, 국내외 무선통신 및 이동통신 분야에서는 CDMA 기술을 응용하여 CDMA 시스템 및 개인휴대통신(PCS) 시스템을 개발하여 이동통신 분야에 응용되고 있으며, 차세대 이동통신(IMT-2000) 시스템의 개발진행 및 조기 서비스를 위하여 준비중에 있다.
그러나, CDMA 기술의 특징인 대역확산 통신방식은 전송하려는 정보신호의 대역폭보다 훨씬 더 넓은 전송 대역폭(광대역 신호)을 가지고 통신하는 방식으로 전송하려는 정보신호를 확산신호로 대역을 확산시킨 다음 전송하며 수신 측에서는 같은 확산신호를 이용하여 역확산 시키면 원래의 정보신호가 추출된다. 즉, 송신기에서 정보를 송신하여 무선전송 채널을 경유하여 수신부에 도달하는 도중에 잡음 및 간섭 신호성분이 전송하는 확산대역 내에 포함되어 수신기에 도달하게 되며, 도달한 신호를 수신기에서 역확산을 하여 정보신호의 추출이 가능하게 된다.
이러한 특성을 가지고 있는 CDMA 시스템의 가입자 수용용량은 다음의 (수학식 1)로 표현된다.
여기서, N 은 수용가능한 가입자 수, W/R는 처리이득, Eb/No는신호 에너지에 대한 잡음과 간섭신호의 밀도 비, F는 주파수 재사용 효율, S는 셀 분할 이득, 및 V는 전송율 조정이득이다.
CDMA 기술을 응용하는 시스템에서는 낮은 정보전송율 부호를 광대역으로 확산하여 사용하므로 주파수분할다중접속(FDMA) 방식, 시분할다중접속(TDMA) 방식에서보다 훨씬 낮은 부호화 율을 갖는 에러 정정부호를 사용하여 동일한 성능을 유지하는데 보다 낮은 신호 에너지 대비 잡음 에너지 비율이 요구된다.
실제로 상기 (수학식 1)에서의 Eb/No는 다경로 페이딩, 이동속도, 다른 시스템에서 수신되는 간섭신호의 변화 등과 같은 다양한 전파환경 조건에 의하여 변화되며 상기의 가입자 수용용량을 결정하는 주요한 변수이고, 또한 가입자 수용용량의 증가를 위하여는 이 값을 최소화하여야 하며 잡음 에너지 비율을 적게 하여야 한다.
즉, 대역확산 통신방식을 사용하는 CDMA 기술의 특성상 간섭잡음 신호성분에 대하여 매우 강인한 시스템이지만 간섭잡음 신호가 확산신호보다 어느 정도 이상 강하게 되면 정보의 전송이 어렵게 된다. 이러한 무선환경의 잡음 및 간섭을 피하기 위하여 강력한 전력제어(Power Control)를 수행하는 방법이 있으나 예상치 못한 간섭잡음 신호에 대하여는 새로운 방법의 도입이 필요하다.
이러한 예상치 못한 간섭잡음 신호에 대한 대응책으로 복조를 하기 전에 적응성 신호처리 알고리즘(Adaptive Signal Processing Algorithm)을 이용하여 협대역 간섭잡음 신호를 제어하는 것이 연구되고 있다.
그러나, 가입자 수용용량의 증가 및 시스템의 효율성 향상을 위하여 무선환경에서 작용하는 예상 가능한 간섭잡음 및 예상치 못한 간섭잡음 신호에 대한 대응책으로 안테나 다이버시티(Antenna Diversity) 기술, 인터리빙(Interleaving) 기술, 등화기(Equalization) 기술, 상관기(Correlation) 기술, 주파수 도약 (Frequency Hopping) 기술, 레이크(RAKE) 수신기 기술, 및 전력제어 기술 등을 분야별로 채택하고 있으나, 만족할만한 간섭제거 효과를 얻지 못하고 있다는 문제점이 있었다.
다시 말해, 페이딩 패턴이 다른 수신신호를 처리하기 위한 콤바이닝 (Combining) 및 안테나 다이버시티 기술과 과거의 무선경로 신호를 측정하여 신호의 세기를 예측하는 PASD(Predictive Antenna Selection Diversity) 방식, 연속적 연집에러의 보정을 위하여 여러개의 타임 슬롯(Slot)에 프레임 신호를 분산 전송하는 인터리빙(Interleaving) 기술, 수신신호의 심벌간의 상호간섭(ISI)을 보정하기 위한 선형등화기 기술, 및 DFE(Decision Feedback Equalizer), MLSE(Maximum Likelihood Sequential Estimation) 알고리즘을 사용하는 비선형등화기 기술, GSM 방식에서 페이딩의 극복을 위하여 사용하고 있는 주파수 도약(Frequency Hopping) 방식, 다경로 페이딩에 의한 수신신호의 지연왜곡을 극복하기 위한 레이크 수신기(Rake Receiver) 기술 및 전력 제어(Power Control) 방식 등이 활용되고 있으나, CDMA 원천기술을 활용하여 계산된 가입자 수용용량을 활용치 못하고 있다는 문제점이 있었다.
상기 문제점의 주요 원인은 무선경로에서 혼입되고있는 간섭잡음 신호 및 시스템에서 발생되고 있는 잡음신호의 완전한 제거가 불가능하기 때문이고, 또한 상기에서 사용되고 있는 제반의 기술적 미비점 때문이기도 하다.
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상 회로를 이용하여 협대역 간섭잡음 제어하는 협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 수신된 신호를 역확산하기 전에 자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS: Least Mean Square) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 유입된 협대역 간섭잡음의 제어하는 협대역 간섭잡음 제어 장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상 회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치의 일실시예 구성도.
도 2 는 본 발명에 따른 도 1 의 적응성 간섭잡음 제어부의 일실시예 구성도.
도 3 은 본 발명에 따른 도 2 의 제 1 비교분석부의 일실시예 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 도 2 의 간섭잡음 제어기 및 적응성 보상 필터의 일실시예 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 도 2 의 제 2 비교분석부의 일실시예 구성도.
도 6 은 본 발명에 적용되는 기준레벨 대비 출력레벨 조정기능에 대한 설명도.
도 7 은 본 발명에 따른 도 4 의 적응성 간섭 제거 필터의 일실시예 구성도.
도 8 은 본 발명에 따른 도 4 의 적응성 보상 필터의 일실시예 구성도.
도 9 는 본 발명에 따른 코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상을 이용한협대역 간섭잡음 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
100: 아날로그-디지털(A/D) 변환기 102: 디지털 하향 변환기(DDC)
104: 적응성 간섭잡음 제어부 106: 디지털 상향 변환기(DUC)
108: 디지털-아날로그(D/A) 변환기 200: 제 1 비교분석부
204: 간섭잡음 제어기 206: 적응성 보상 필터
208: 제 2 비교분석부
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 코드분할다중접속 시스템에 적용되는 간섭잡음 제어 장치에 있어서, 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털(A/D) 변환 수단; 상기 변환된 디지털 신호를 기저대역 신호로 변환하기 위한 디지털 하향변환 수단(DDC); 자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS: Least Mean Square) 알고리즘 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 제거하고, 최종 출력을 소정의 기준 범위내로 제어하기 위한 적응성 간섭잡음 제어 수단; 상기 협대역 간섭잡음이 제거된 디지털 신호를 디지털 상향변환 주파수 대역 신호로 변환하기 위한 디지털 상향변환 수단(DUC); 및 상기 변환된 디지털 상향변환 주파수 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 디지털-아날로그(D/A) 변환 수단을 포함한다.
그리고, 본 발명은, 코드분할다중접속 시스템에서의 협대역 간섭잡음 제어 장치에 적용되는 간섭잡음 제어 방법에 있어서, 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 1 단계; 상기 변환된 디지털 신호를 기저대역 신호로 변환하는 제 2 단계; 자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 제어하고, 최종 출력을 소정의 기준 범위내로 제어하기 위한 제 3 단계; 상기 협대역 간섭잡음이 제거된 디지털 신호를 디지털 상향변환 주파수 대역 신호로 변환하는 제 4 단계; 및 상기 변환된 디지털 상향변환 주파수 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 5 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 코드분할다중접속 시스템에서의 협대역 간섭잡음을 제어하기 위하여 프로세서를 구비한 협대역 간섭잡음 제어 장치에, 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 1 기능; 상기 변환된 디지털 신호를 기저대역 신호로 변환하는 제 2 기능; 자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 제어하고, 최종 출력을 소정의 기준 범위내로 제어하기 위한 제 3 기능; 상기 협대역 간섭잡음이 제거된 디지털 신호를 디지털 상향변환 주파수 대역 신호로 변환하는 제 4 기능; 및 상기 변환된 디지털 상향변환 주파수 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 5 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상 회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치의 일실시예 구성도이다.
적응성 보상 회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치는 아날로그-디지털 (A/D) 변환기(100), 디지털 하향 변환기(DDC: Digital Down Converter)(102), 적응성 간섭잡음 제어부(104), 디지털 상향 변환기(DUC: Digital Up Converter)(112), 및 디지털-아날로그(D/A) 변환기(108)로 구성된다.
A/D 변환기(100)는 CDMA 정보를 포함하고 있는 RF/IF 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
디지털 하향 변환기(DDC: Digital Down Converter)(102)는 IF 대역에서 적당한 샘플율(Sampling Rate)로 변환되고 양자화 처리된 디지털 신호 중에서 원하는 FA를 선택하고, 그 선택된 IF 대역의 디지털 신호를 기저대역(Baseband)으로 변환하고 과샘플링(Over Sampling)된 신호의 디지털 처리를 원활하게 하기 위하여 1/4~1/8로 데시메이션(Decimation)을 수행한다.
적응성 간섭잡음 제어부(104)는 자기회귀(Autoregressive) 및 최소제곱평균 (LMS) 알고리즘과 적응성 보상 알고리즘(Adaptive Compensation Algorithm)을 이용하여 디지털 하향 변환기(DDC)(102)로부터 입력된 신호 중에 포함된 협대역 간섭잡음 신호성분을 제거 및 억제한다.
디지털 상향 변환기(DUC: Digital Up Converter)(106)는 디지털 하향 변환기(DDC)(102)에 의하여 기저대역으로 변환되고 1/4~1/8로 데시메이션(Decimation)되어 적응성 간섭잡음 제어부(104)에 의하여 협대역 간섭잡음 신호성분이 제거 및 억제되고 이득제어가 이루어진 출력신호를 디지털 하향 변환기(102)에 의하여 변환되기 이전의 상태로 복원하고 보간(Interpolation)을 한다.
D/A 변환기(108)는 디지털 상향 변환기에 의하여 상향 변환되고 보간이 이루어진 디지털 신호를 초기에 수신된 아날로그 RF/IF 신호로 변환한다.
더욱 상세하게 설명하면, 다음과 같다.
A/D 변환기(100)는 CDMA 시스템의 주파수 할당(FA: Frequency Allocation) 기준에 따라 일정한 주파수 대역으로 분할/할당된 일렬의 FA를 전 대역 또는 분할된 단위 FA에 대하여 수신된 RF/IF 대역의 중간 주파수에서 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
즉, 아날로그 IF 신호를 일정한 샘플율(Sampling Rate)에 따라 샘플 앤 홀드(Sample-and-Hold) 증폭기를 이용하여 샘플링을 하며, 샘플링된 데이터를 일정한 비트(Bit)로 양자화한다.
A/D 변환기(100)에 입력되는 아날로그 IF 신호의 전력레벨은 A/D 변환기(100)가 처리가능한 동적범위(Dynamic Range)를 벗어나지 않도록, RF/IF 부분(Part)에서 일정한 레벨 이상의 신호를 A/D 변환기(100)의 동적범위 내에 있는 기준 레벨로 조정하여 A/D 변환기(100)의 입력으로 전달되어야 하며, 만약 입력신호 레벨이 A/D 변환기(100)의 동적범위의 설정 기준레벨을 초과하는 경우에는 오버 플로우(Over-Flow) 또는 포화(Saturation)가 발생하여, A/D 변환이 이루어질 수 없거나 일정한 최대 레벨로 인식된다.
따라서, RF/IF 부분(Part)에서 레벨의 조정이 필요하며, 레벨의 조정방법은 토탈 자동 이득 제어(Total AGC: Total Automatic Gain Control) 또는 FA 단위 AGC 및 토탈 자동 레벨 제어(Total ALC: Total Automatic Level Control) 또는 FA 단위 ALC 방법을 사용한다.
그러나, AGC는 수신된 신호가 원하는 전력레벨을 갖도록 하는 것이 주목적이며 정보신호의 진폭(Amplitude)이 일정한 기준레벨 내에 있도록 하여 수신 디바이스(A/D 변환기)의 동적 범위 내에 존재하도록 하여야 하는 안정성 문제를 고려하여야 한다.
또한, AGC는 주변에서 유입되는 간섭잡음 신호와 무관하게 정해진 일정 크기로 이득을 조정하므로, 큰 진폭의 임펄스 신호와 같은 간섭잡음에 대하여는 간섭잡음의 전력레벨의 변동에 즉각적인 대응을 할 수 없어서 전력의 갑작스런 유입이나 소멸로 인해 발생하는 오류를 처리할 수 없다.
예를 들어, 시스템의 초기화 과정 동안에 정보신호원만 들어오는 경우, AGC는 수신된 정보신호를 기준으로 이득을 조정한다. 이때, 갑자기 원신호와 대등한 전력을 가진 간섭잡음 신호가 유입되는 경우에는 전체 신호의 전력이 두 배가 되므로 이 신호를 A/D 변환하는 과정에서 원신호가 클리핑(Clipping)되어 양자화 에러 (Quantization Error)가 발생하게 된다.
또한, 수신단은 임펄스 간섭잡음 등과 같은 강력한 협대역 간섭잡음이 무선 전송선로에 인가되면 시스템의 성능을 저하시키게 되어 원래 계획했던 시스템 성능을 충족시키지 못하게 되며, 협대역 간섭잡음의 진폭이 매우 큰 경우에는 수신단의 동작을 불안하게 하고 전송 데이터를 검출하지 못하게 된다.
더욱 문제가 되는 것은 협대역 간섭잡음이 언제, 어떤 진폭으로 어느 주파수 대역에 인가될지 예측할 수 없기 때문에 협대역 간섭잡음을 적응적(Adaptive)으로 제거할 수 없게 되므로 수신된 신호에서 큰 진폭의 간섭잡음은 적적한 수준으로 레벨을 조정하여 A/D 변환기의 입력으로 될 수 있도록 신중하게 레벨을 조정한다.
또한, 디지털 하향 변환기(DDC: Digital Down Converter)(102)는 A/D 변환기(100)에 의하여 디지털화된 IF 대역의 데이터를 표준적 디지털 신호 처리기(DSP)에 의하여 처리가 가능한 기저대역(Baseband) 주파수로 데이터 변환을 하며, 데시메이션(Decimation), 협대역 저역통과 여파, 이득 축소, 재 표본화(Re-sampling), 및 극좌표 변환 기능을 수행한다.
즉, 12 비트(Bits)의 분해능(Resolution)을 가지고 표본화된 IF 입력 데이타를 디지털 혼합기(Mixer)와 NCO(Numerically Control Oscillator)에 의하여 기저대역으로 변환되고, 데시메이션(Decimation)은 CIC 필터(4~32: 5차)(Cascaded Integrator Comb)에 의하여 이루어지는데 이것은 반대역 (Halfband) 필터에 의하여 5번까지의 데시메이트(Decimate)가 가능하며, 프로그레밍이 가능한 255 FIR(FiniteImpulse Response) 필터가 뒤따르게 된다. FIR 필터로부터의 출력 데이터는 다상 (Polyphase) FIR 필터에서 재 표본화되기 전에 디지털 AGC에 의하여 스케일링 (Scaling)된다.
적응성 간섭잡음 제어부(104)는 가장 핵심되는 부분으로, CPU, MPU 또는 디지털 신호 처리기(DSP: Digital Signalling Processor)와 제반의 주변회로로 구성되어지며, 수신된 협대역 간섭잡음 신호성분을 자기회귀(Autoregressive) 및 실시간 적응성(Real Time Adaptive) 알고리즘을 사용한 디지털 신호처리 기법과 적응성 보상회로 알고리즘에 따라, CDMA 정보신호에 포함된 협대역 간섭잡음의 제거 및 억압하고, 최종 출력을 일정한 기준 범위내로 제어하는 기능을 수행한다.
디지털 상향 변환기(106) 및 D/A 변환기(108)의 일반적 기능은 디지털 하향 변환기(102) 및 A/D 변환기(100)의 역기능을 수행하며, D/A 변환기(108)의 샘플율 (Sampling Rate)은 변환효율을 향상하기 위하여 A/D 변환기(100)의 샘플율 (Sampling Rate)보다 더 높게 설정한다.
이때, A/D 변환기(100)에서 CDMA 시스템의 주파수 할당(Frequency Allocation) 규칙에 따라 일정한 주파수 대역으로 분할/할당된 일렬의 FA에서 선택한 FA 주파수의 아나로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 경우, 협대역 간섭잡음 신호성분을 제거 및 억제한 후의 디지털 신호는 주파수 할당 규정에 따라 각각의 FA 단위로 신호의 합성을 위하여 ADD 또는 MUX 기능을 추가하여 FA 순서로 재배열하여야 한다.
상기와 같이 고유한 기능을 수행하기 위한 A/D 변환기(100), DDC(102), 적응성 간섭잡음 제어부(104), DUC(106), 및 D/A 변환기(108)는 각각의 기능적 단일 부품으로 적용하여 개발이 가능하며, 일부 또는 전체를 통합하여 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Array) 및 주문형 집적회로 (ASIC)로 개발하여 경박단소화도 가능하다.
그리고, 경박단소화된 기능 모듈은 다양한 분야에의 적용이 가능하며 기존의 CDMA 및 개인 휴대 통신(PCS) 시스템 뿐만 아니라 미래의 CDMA 기술이 적용되는 모든 시스템에 적용이 가능하다.
도 2 는 본 발명에 따른 도 1 의 적응성 간섭잡음 제어부의 일실시예 구성도이다.
적응성 간섭잡음 제어부(104)는 제 1 비교 분석부(200)(도 3), 간섭잡음 제어기(204)(도 4), 적응성 보상 필터(206)(도 4), 제 2 비교분석부(208)(도 5)로 구성되는데, 이에 대한 설명은 도 3 내지 도 5 에서 한다.
도 3 은 본 발명에 따른 도 2 의 제 1 비교분석부의 일실시예 구성도이다.
제 1 비교분석부(200)는 절대치 및 평균치 계산기(ABS)(300)와 신호 감지 및 제어 신호 발생기(302)로 구성되며, 주요기능 및 기능 수행은 CPU, MPU 또는 디지털 신호처리기(Digital Signalling Processor)에서 집중화되거나 필요시 기능의 일부분을 디지털 하향 변환기(DDC)(102)에서 수행할 수 있도록 할 수 있는데, 그 동작 과정은 다음과 같다.
A/D 변환기(100) 및 DDC(102)의 디지털 출력신호에서 절대치 계산기(300)는 디지털로 변환된 신호의 절대값을 구한다. 절대치를 구하는 이유는 A/D 변환기(100) 및 DDC(102)의 출력값이 일정한 전력 레벨을 갖는 것이 아니라 일정한 진폭 레벨 내에 존재해야 하기 때문이다. 예를 들어, 일정한 전력 레벨을 갖도록 제곱값을 사용한다면 1보다 큰 값은 더 크게 되고, 1보다 작은 값은 더 작게 되므로, 절대값을 사용하는 것이 유리하다.
평균치 계산기(300)는 절대치 계산기(300)의 후단에 위치하며, 절대치 계산기의 출력에 대해 소정의 윈도우를 설정하여 각 윈도우내의 샘플중에서 피크치를 구한 다음에, 소정 개수의 윈도우에 대하여 각 윈도우에서 구해진 피크치의 평균을 구한다. 피크치를 구하는 이유는 일정한 진폭레벨 내에서 동작하는 안정적인 출력을 보장하기 위함이고, 또한 협대역 간섭잡음 제어 장치의 최종 출력레벨의 조정을 위한 제반의 정보처리를 위함이다. 윈도우의 크기는 조정이 가능하며 피크치의 평균을 구하는 것은 잡음에 민감하지 않도록 하기 위한 것이다.
신호감지 및 제어신호 발생기(302)는 협대역 간섭잡음 제어 장치의 최종 출력레벨의 조정을 위하여 평균치 계산기(300)의 출력의 레벨을 감지하고, 이를 미리 저장하고 있는 기준 레벨, 상한 임계치, 하한 임계치, 최대치, 및 최소치와 비교하여 현재의 이득 및 최종 출력레벨의 조정이 필요한 예측치를 분석한 후, 제 1 출력단을 통하여 감지한 평균치 계산기(300)의 출력을 간섭잡음 제어기(204)로 보내고, 제 2 출력단을 통하여 비교/분석결과에 따른 협대역 간섭잡음 제어 장치의 최종 출력레벨의 조정을 위한 제어신호를 생성하여 제 2 비교분석부(208)로 출력한다.
도 4 는 본 발명에 따른 도 2 의 간섭잡음 제어기 및 적응성 보상 필터의 일실시예 구성도이다.
간섭잡음 제어기(204) 및 적응성 보상 필터(206)는 결합기(406, 408), 분배기(410, 412), 적응성 간섭제거 필터(404), 적응성 보상 필터(400), 및 적응성 보상 알고리즘(402)으로 구성된다.
정보신호에 점근적 변동수렴하는 오차신호를 최소화하는 알고리즘의 응용에 있어서 오차신호가 "0"으로 점근적 접근하여 "0"이 이루어지면 가장 이상적 시스템이라고 할 수 있다. 그러나, 모든 시스템에서는 오차가 존재하기 마련이며 오차에 의하여 시스템 안정성이 문제가 된다. 따라서, 수신되는 협대역 간섭잡음 신호성분에 의한 시스템의 출력 오차를 줄여주기 위하여 보상회로를 추가하면, 출력오차를 줄 수 있고, 수렴기능을 향상시킨다.
간섭잡음 제어기(204) 및 적응성 보상 필터(206)는 중앙처리장치(CPU), 마이크로 처리장치(MPU) 또는 디지털 신호 처리기(DSP)와 제반의 주변회로로 구성되어질 수 있으며 수신된 협대역 간섭잡음 신호성분을 자기회귀(Autoregressive) 및 최소제곱평균(LMS) 알고리즘을 사용한 디지털 신호처리 기법과 적응성 보상 알고리즘에 따라 CDMA 정보신호에 포함된 협대역 간섭잡음의 제거 및 억압의 기능을 수행한다.
제 1 결합기(406)의 주요 기능은 제 1 비교분석부(200)의 출력신호(Zk)와 적응성 간섭제거 필터(404)의 추정 출력값()의 역방향 궤환신호의 결합을 수행하며 결합에 의하여 발생되어지는 출력 오차값(εk)을 생성한다.
제 1 결합기의 출력 오차값은 CLMS 알고리즘에 의하여 최소 평균 제곱의 값이 되도록 적응화되며 제 2 결합기(408)는 제 1 결합기(406)의 출력 오차값(εk)의 추정치()와 적응성 간섭제거 필터(404)의 출력 추정값()의 역방향 궤환신호의 결합이 이루어 지며 적응성 간섭제거 필터의 입력값()을 생성되어지며, 제 1 결합기(406)의 출력 오차값(εk)은 적응성 보상 필터(400)의 입력으로 작용한다.
또한, 적응성 보상 필터(400)의 출력(Vk)은 적응성 보상 최소제곱평균 알고리즘(CLMS Algorithm)(402)에 작용하여 적응성 간섭제거 필터 및 적응성 보상 필터의 가중계수 함수를 생성하도록 하여 적응성 간섭제거 필터 및 적응성 보상 필터의 값을 샘플링 순간마다 적응화한다.
이에 따라 적응성 간섭제거 필터(404)의 출력은 샘플링 순간마다 적응적으로 변화되어 출력되어지며, 출력값은 제 1 결합기(406)로 역방향 궤환 결합되어 제 1 결합기의 출력 오차의 제곱평균값이 최소가 되도록 적응적으로 동작하게 된다.
간섭잡음 제어기(204) 및 적응성 보상 필터(206)에 응용되는 적응성 알고리즘은 두가지로 분리 적용되며, 첫번째의 알고리즘은 도 7 의 적응성 간섭제거 필터(404)에 적용되는 최소제곱평균(LMS) 알고리즘이고, 두번째의 알고리즘은 도 8 의 적응성 보상 필터(206)에 적용되는 적응성 보상 알고리즘이며, 두 알고리즘을 합하여 적응성 보상 최소제곱평균 알고리즘(CLMS 알고리즘: Compensated Adaptive LMS Algorithm)(402)이라 한다.
여기서, 적응성 보상 알고리즘은 적응성 보상 필터와 관련되는 것이기 때문에 적응성 보상 알고리즘이라 하는 것이고, 알고리즘의 기본적 구조 및 기능은 일반적으로 검증된 최소제곱평균(LMS) 알고리즘과 유사하다.
상기 두가지의 알고리즘은 유사한 특성 및 형태를 가지고 있으며, 적응성 보상 필터(400)의 출력을 응용하여 적응성 간섭제거 필터(404)의 적응성 가중계수함수 및 적응성 보상 필터(208)의 적응성 가중계수함수를 조정한다.
또한, CLMS 알고리즘(402)는 적응성 보상 필터(400)의 출력 추정오차 신호를 최소화함으로써 간섭잡음 신호를 제거하고 원하는 정보신호 만이 출력한다. 즉, 출력 추정오차 신호가 원하는 정보신호에 수렴한다.
적응성 간섭제거 필터(ANF: Adaptive Noise Filter)(404)의 세부적 구성도는 도 7 이며, 적응성 간섭제거 필터의 입력신호는 Tc크기의 시간지연기에 의하여 시간지연된 신호에 적응성 가중계수 함수(ai,k)가 곱해지는 유한 임펄스 응답 필터(FIR Filter: Finite Impulse Response Filter), 무한 임펄스 응답 필터(IIR Filter: Infinite Impulse Response Filter), 및 기타 다양한 디지털 필터형태의 적응성 필터를 통해 모델링 될 수 있다(도 7 의 설명 중의 (수학식 2) 참조).
그리고, 적응성 보상 필터(Adaptive Compensated Filter)(400)의 세부적 구성도는 도 8 이며, 적응성 보상 필터의 입력 신호는 일차적으로 적응성 간섭제거 필터(404)에서 처리된 출력신호와 제 1 비교분석부의 출력신호 Zk가 결합되어(406) 출력되는 오차신호이며, 적응성 보상 필터에서 Tc크기의 시간지연기에 의하여 시간지연되어 처리된다. 적응성 보상 필터(208)의 입력신호는 Tc크기의 시간지연을 가지고 적응성 보상 필터의 적응성 가중계수 함수(ci,k)가 곱하여 지는 유한 충격응답 필터(FIR Filter : Finite Impulse Response Filter), 무한 충격응답 필터(IIR Filter : Infinite Impulse Response Filter) 및 기타 디지털 적응성 필터를 통해 모델링될 수 있다(도 8 설명 중의 (수학식 3) 참조).
적응성 보상 필터(400)는 적응성 간섭제거 필터의 진동적 수렴현상의 제거 및 간섭잡음 제거기능의 향상을 주요 목적으로 하며, 적응성 간섭제거 필터의 출력단에 추가한다.
상기와 같이, 적응성 간섭제거 필터(404) 및 적응성 보상 필터(400)를 포함하고 있는 도 4 의 간섭잡음 제어기(204) 및 적응성 보상 필터(206, 400)의 출력신호는 CLMS 알고리즘(402)에 따라 신호처리되며 상기의 제반 과정에 의하여 수신된 협대역 간섭잡음 신호성분의 제거 및 억압기능을 수행하여 필요한 CDMA 정보신호만을 출력한다.
도 5 는 본 발명에 따른 도 2 의 제 2 비교분석부의 일실시예 구성도이다.
제 2 비교분석부(208)는 이득 분석기(500)와 이득 조절기(502)로 구성되고, 주요기능 및 기능 수행은 CPU, MPU 또는 디지털 신호 처리기(DSP)에서 집중화되어지고, 필요에 따라서 디지털 상향 변환기(DUC)(106)에서 기능의 일부를 수행할 수도 있으며, 제 2 비교분석부(208)의 세부적 기능동작은 다음과 같다.
이득 분석기(500)의 입력은 도 4 의 적응성 보상 필터의 출력과 제 1 비교분석부(200)의 신호 감지 및 제어 신호 발생기(302)의 출력으로 구성된다.
이득 분석기(500)와 이득 조절기(502)의 기능 및 동작은 명확하게 분리할 성질은 아니며, 상호 기능 및 동작은 혼합되어서 이루어지며, 주요기능은 제 1 비교분석부(200)의 이득조절을 위한 제어신호와 적응성 보상 필터(206)의 출력을 이용하여 도 6 에서 설정한 최종 출력레벨에 따라 출력값을 출력하기 위하여 이득조절을 한다.
즉, 상한 임계치와 최대치 사이의 신호레벨에 대하여는 상한 임계치 이하로 이득을 낮추고, 하한 임계치와 최소치 사이에 존재하는 신호레벨은 하한 임계치 이상으로 이득을 상한조정을 하며, 최종적 출력레벨을 기준레벨을 중심으로 하여 상한 임계치와 하한 임계치 내에 존재할 수 있도록 이득을 적절히 조정한다.
도 6 은 본 발명에 적용되는 기준레벨 대비 출력레벨 조정기능에 대한 설명도로서, 협대역 간섭잡음 제어 장치의 최종 출력모델을 나타낸다.
협대역 간섭잡음 제어 장치의 최종 출력은 그것이 장착되는 CDMA 시스템에서 설정한 최종 출력레벨에 따라 출력값을 출력하기 위하여 이득조절을 한다. 즉, 상한 임계치와 최대치 사이의 신호레벨에 대하여는 상한 임계치 이하로 이득을 낮추고, 하한 임계치와 최소치 사이에 존재하는 신호레벨은 하한 임계치 이상으로 이득을 상한 조정하며, 최종 출력레벨을 기준레벨을 중심으로 하여 상한 임계치와 하한 임계치 내에 존재할 수 있도록 이득을 적절히 조정한다.
협대역 간섭잡음 제어 장치에 입력되는 신호레벨이 그것이 장착되는 CDMA 시스템에서 설정한 최대치(A/D 변환기의 A/D 변환 동적범위)를 초과하는 입력 신호레벨이 인가되는 경우에는 A/D 변환기에 의하여 포화에러(Saturation Error)가 발생하여 전체 시스템의 성능을 나쁘게 하는 경향이 발생한다.
따라서, 시스템의 안정화를 위하여 오버 플로우(Over Flow)되는 입력신호는 A/D 변환기의 동적범위(Dynamic Range) 내에 존재할 수 있도록 신호의 레벨의 조정이 필요하다.
일반적으로, CDMA 시스템에서의 신호레벨은 각 접속점, 모듈단위, 유니트 단위로 시스템 출력레벨 또는 시스템 접속레벨을 설정할 수 있으며, 또한 본 발명의 장착 위치에 따라 신호레벨을 다양하게 조정할 수 있다.
한 예로서, CDMA 수신 시스템의 저잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier) 모듈의 접속점을 기준으로 한 출력신호 레벨은 다음과 같이 모델화가 가능하다. 즉, 기준레벨 0dBm을 기준으로하여 +/-40dBm의 값을 상한 최대치 및 하한 최소치로 하며 이 범위를 초과하는 값은 오버 플로우(Over Flow)로 처리하여 이득제어를 수행한다.
또한, 시스템의 출력 임계치 레벨은 기준레벨(0dBm)을 기준으로하여 +/-20dBm으로 설정하여 각각의 값을 상한 임계치 및 하한 임계치로 하여 40dBm의 동적 출력범위를 가지도록 한다. 따라서, 신호출력 레벨이 최대치와 상한 임계치 사이와 최소치와 하한 임계치 사이에 존재하는 경우에는 이득제어를 수행하여 출력신호의 레벨을 동적 출력범위 내에 존재하도록 한다.
도 7 은 본 발명에 따른 도 4 의 적응성 간섭 제거 필터의 일실시예 구성도이다.
적응성 간섭제거 필터(ANF: Adaptive Noise Filter)(404)의 세부적 설계도로서, 결합기(700, 702), 시간지연기(704), 및 다수의 곱셈기(706)로 구성된다.
제 3 결합기(700)는 도 4 의 제 2 결합기(408)과 같은 기능을 수행하는 결합기로서, 출력 오차값(εk)의 추정치()와 적응성 간섭제거 필터의 출력 추정값 ()의 역방향 궤환신호가 결합되어 적응성 간섭제거 필터(404)의 입력값()을 생성한다.
적응성 간섭제거 필터는 그 입력신호()가 Tc크기의 시간지연기에 의하여 시간지연되어, CLMS 알고리즘의 적응성 전달함수에 의하여 만들어지는 적응성 가중계수 함수(ai,k)와 곱해져서 간섭잡음을 제거하는, 유한 임펄스 응답 필터(FIR: Finite Impulse Response Filter) 또는 무한 임펄스 응답 필터(IIR: Infinite Impulse Response Filter)로 구성되는 디지털 적응성 필터로 모델링될 수 있으며, 제 4 결합기(702)는 디지털 적응성 필터에 의하여 모델링된 출력의 전체를 가산하여 제 3 결합기(700)로 역방향 궤환출력하며, 적응성 가중계수 알고리즘은 다음의 (수학식 2)와 같다.
여기서, ak는 적응성 가중계수 함수, μa는 적응성 가중계수, γk, a는 적응성 간섭제거 필터의 입력전력 추정치 함수, ρ(εk)는 적응성 간섭제거 필터의 전달 함수, Zk는 적응성 간섭제거 필터의 추정입력 벡터함수이다.
상기의 (수학식 2)의 적응성 가중계수 함수는 샘플링 순간에 수정 및 보완이 이루어지며 적응성 가중계수는 수신된 신호와 가산되어 출력된 값과의 차이(오차)를 감소시키는 방향으로 작용하여 CLMS 알고리즘을 만족시켜 준다. 즉, 가중치 함수의 목적은 최종 출력 에러를 최소화하며 에러의 제곱평균값(Mean Square Value)을 최소화한다.
도 8 은 본 발명에 따른 도 4 의 적응성 보상 필터의 일실시예 구성도이다.
적응성 보상 필터(Adaptive Compensated Filter)(206, 400)는 결합기(802, 804), 시간지연기(800), 및 다수의 곱셈기(806)로 구성된다.
제 5 결합기(802)는 도 4 의 제 1 결합기(406)의 출력 오차값(εk)과 적응성 보상 필터 내의 제 6 결합기(804)의 출력값()의 역방향 궤환과 결합하여, 오차출력(Vk)을 생성한다.
적응성 보상 필터(400)는 제 5 결합기(802)의 오차출력의 추정치()를 입력신호로 하여 Tc크기의 시간지연기(800)에 의하여 시간지연되어, CLMS 알고리즘(402)의 적응성 전달함수에 의하여 만들어지는 적응성 가중계수 함수(Ci,k)와 곱해져(806), 보상적으로 간섭잡음을 제어하는, 유한 임펄스 응답 필터(FIR Filter: Finite Impulse Response Filter) 또는 무한 임펄스 응답 필터(IIR Filter: Infinite Impulse Response Filter)로 구성되는 디지털 적응성 필터이다.
제 6 결합기(804)는 디지털 적응성 필터에 의하여 모델링된 출력의 전체를 가산하여 제 5 결합기로 역방향 궤환 출력하며, 적응성 가중계수 알고리즘은 다음의 (수학식 3)과 같다.
즉, 도 8 은 출력단에 적용한 적응성 보상 필터(Adaptive Compensated Filter)(400)의 세부적 구성도로서, 적응성 보상 필터의 입력 신호는, 일차적으로 적응성 간섭제거 필터(404)에서 처리된 출력신호()와 도 4 의 입력신호 Zk(제 1 비교분석부의 출력신호)가 결합되어(406) 출력되는 에러신호(εk)이며, 적응성 보상회로에서 Tc크기의 시간지연기에 의하여 시간지연되어 처리된다.
여기서, ck는 적응성 가중계수 함수, μc는 적응성 가중계수, γk,c는 적응성 보상 필터의 입력전력 추정치 함수, νk는 적응성 보상 필터의 출력 추정치 함수, Ek는 적응성 보상 필터의 추정입력 벡터함수이다.
상기 (수학식 3)의 적응성 보상 필터의 적응성 가중계수 함수는 상기 (수학식 2)의 적응성 간섭제거 필터의 적응성 가중계수 함수와 동일하게 샘플링 순간에 수정 및 보완이 이루어지며, 적응성 보상 필터의 적응성 가중계수는 수신된 신호와 가산되어 출력된 값과의 차이를 감소시키는 방향으로 작용하여 LMS 알고리즘을 만족시켜준다.
즉, 적응성 보상 필터의 가중치 함수의 목적은 적응성 보상 필터를 경유한 출력신호의 에러(Error) 값의 최소화 및 에러(Error)의 제곱 평균값(Mean Square Value)을 최소화한다.
적응성 보상 필터(400)는 적응성 간섭제거 필터(404)의 진동적 수렴현상의 제거 및 간섭잡음 제거기능의 향상을 주요 목적으로 하며, 적응성 간섭제거 필터(404)의 출력단에 추가된다.
도 9 는 본 발명에 따른 코드분할다중접속 시스템에서 적응성 보상 알고리즘을 이용한 협대역 간섭잡음 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상세한 설명은 이미 관련부분에서 했으므로, 여기서는 전반적인 방법에 대하여 설명한다(도 1 내지 도 8 참조).
CDMA 정보를 포함하고 있는 RF/IF 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로변환하고(900), IF 대역에서 적당한 샘플율(Sampling Rate)로 변환되고 양자화 처리된 A/D 변환 신호 중에서 원하는 FA를 선택하고, 그 선택된 IF 대역의 디지털 신호를 기저대역으로 변환하고 과샘플(Over Sampling)된 신호의 디지털 처리를 원활하게 하기 위하여 1/4~1/8로 데시메이션(Decimation)을 수행한다(902).
이후, 자기회귀(Autoregressive) 및 최소제곱평균(LMS) 알고리즘과 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 협대역 간섭잡음 신호성분을 제거 및 억제하고, 최종 출력을 소정의 기준 범위내로 제어한다(904).
그리고 나서, 기저대역으로 변환되고 1/4~1/8로 데시메이션(Decimation) 변환되어 협대역 간섭잡음 신호성분이 제거 또는 억압된 출력신호를 원래의 RF/IF 신호로 복원하고 보간(Interpolation)을 한 후에(906), 상향 변환된 디지털 신호를 초기에 수신된 아날로그 RF/IF 신호로 변환한다.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 다음과 같은 우수한 효과가 있다.
첫 번째, CDMA 기술을 사용하는 시스템에서 외부로부터 유입되는 협대역 간섭잡음 신호성분에 대하여 적응성 보상 최소제곱평균(CLMS) 알고리즘을 이용함으로써, 협대역 간섭잡음 신호성분의 제거 및 억제에 대한 효율성을 향상하고 CDMA 정보신호의 원활한 전달을 할 수 있다.
두 번째, 적응성 보상 알고리즘에 의하여 출력 오차를 극소화하여 일정한 레벨의 출력신호를 유지시켜 주어 시스템의 안정성 및 효율성을 높일 수 있다.
세 번째, 역확산하기 전에 간섭잡음 신호성분을 제거하기 때문에 간섭잡음 제거의 효율성을 높일 수 있고, 다양하게 흩어져 있는 간섭잡음 제거기능을 집중화할 수 있다..
네 번째, 큰 레벨의 간섭잡음의 갑작스러운 입력에 의한 전력레벨의 변화에 따른 오류를 방지할 수 있고, 큰 전력신호의 입력에 의한 시스템의 고장을 막을 수 있다.
다섯 번째, 협대역 간섭잡음 신호성분에 의하여 발생되는 가입자 정보의 질적인 저하 및 호 단절을 방지할 수 있다.
여섯 번째, 불규칙적으로 변하는 수신신호에 대한 출력레벨의 안정화를 위하여 적절한 이득제어를 할 수 있다.
일곱 번째, 적응성 보상 최소제곱평균(CLMS) 알고리즘 및 자기회귀에 의한 적응성 계수의 값을 조정함으로써, 정상상태 수렴시간을 단축하고 정상상태 오차신호를 극소화할 수 있다.
여덟 번째, 정상상태에 도달한 후에는 세밀하게 신호를 추적할 수 있고, 수신된 신호의 갑작스런 전력 변화에 대해 빠르게 대처할 수 있다.
이홉 번째, 특정 주파수 대역에서 원래의 전송신호에 혼입되어 수신되는 협대역 간섭잡음 신호성분을 제거함으로써 협대역 간섭잡음으로 인한 간섭을 방지할 수 있다.
열 번째, 미래의 정보통신 및 무선통신에 활용이 기대되는 에스디알(SDR: Software Defined Radio) 기술의 전초단계의 개발로서 향후 무선통신 시스템의 기초기술로 적용될 수 있다.
열 한번째, 협대역 간섭잡음 제거 장치를 모듈화함으로써, CDMA 시스템 및 중계기 시스템에 적용할 수 있다.
열 두번째, 모듈의 경박단소화에 의하여 단말기에도 적용할 수 있다.
열 세번째, 광대역 확산방식을 사용하는 CDMA 기술적 특성에 의하여 이미 사용중에 있는 협대역 주파수와 중첩하여 신규로 CDMA 주파수를 사용할 수 있고, 주파수 이용효율을 향상시킬 수 있다.
열 네번째, 현재 상용화 되고있는 셀룰러 및 PCS 시스템, IMT-2000 시스템 및 CDMA 기술을 적용하는 시스템에 전반적으로 응용이 가능하다.

Claims (10)

  1. 코드분할다중접속 시스템에 적용되는 간섭잡음 제어 장치에 있어서,
    수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하기 위한 아날로그-디지털 (A/D) 변환 수단;
    상기 변환된 디지털 신호를 기저대역 신호로 변환하기 위한 디지털 하향 변환 수단(DDC);
    자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS: Least Mean Square) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 제거하고, 최종 출력을 소정의 기준 범위내로 제어하기 위한 적응성 간섭잡음 제어 수단;
    상기 협대역 간섭잡음이 제거된 디지털 신호를 디지털 상향 변환 주파수 대역 신호로 변환하기 위한 디지털 상향 변환 수단(DUC); 및
    상기 변환된 디지털 상향변환 주파수 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하기 위한 상기 디지털-아날로그(D/A) 변환 수단
    을 포함하는 적응성 보상회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적응성 간섭잡음 제어 수단은,
    상기 디지털 하향 변환 수단의 디지털 출력신호에 대하여 평균치를 구한 후, 상기 디지털-아날로그(D/A) 변환 수단의 출력에 대한 소정의 기준치들과 비교하여 제어신호를 발생하기 위한 제 1 비교분석 수단;
    자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 제어하기 위한 간섭잡음 제어 및 보상 수단; 및
    상기 제 1 비교분석 수단의 제어신호에 따라 상기 간섭잡음 제어 및 보상 수단의 출력을 조정하기 위한 제 2 비교분석 수단
    을 포함하는 적응성 보상회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 비교분석 수단은,
    상기 디지털 하향 변환 수단의 디지털 출력신호의 절대값을 구한 후, 소정의 윈도우를 설정하여 샘플링값 중에서 피크치를 구하여 각 윈도우에서 구한 피크치의 평균을 구하기 위한 절대치 및 평균치 계산 수단; 및
    상기 절대치 및 평균치 계산부의 출력을 감지하여, 저장하고 있는 상기 디지털-아날로그(D/A) 변환 수단의 출력에 대한 소정의 기준치들과 비교한 후, 상기 감지된 절대치 및 평균치 계산부의 출력은 상기 간섭잡음 제어 및 보상 수단으로 전달하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 제어신호를 발생하여 상기 제 2 비교분석 수단으로 전달하기 위한 신호 감지 및 제어신호 발생 수단
    을 포함하는 적응성 보상회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 간섭잡음 제어 및 보상 수단은,
    상기 제 1 비교분석 수단의 출력신호와 적응성 간섭 제거 필터링 수단의 추정 출력값과의 오차 신호를 구하기 위한 제 1 결합 수단;
    적응성 보상 수단의 출력값을 피드백시켜 상기 제 1 결합 수단의 출력과의오차출력을 구하여 시간 지연시킨 후, 적응성 가중계수함수 생성 수단에 의하여 생성된 제 1 적응성 가중계수 함수와 결합하여 보상적으로 간섭잡음을 제거하기 위한 상기 적응성 보상 수단;
    상기 적응성 간섭 제거 필터링 수단의 추정 출력값을 피드백시켜 상기 제 1 결합 수단의 오차 신호의 추정값과 결합하여 상기 적응성 간섭 제거 필터링 수단의 입력값을 생성하기 위한 제 2 결합 수단;
    상기 적응성 보상 수단의 출력값을 제곱평균하여, 상기 적응성 보상 수단에 대한 제 1 적응성 가중계수함수와 상기 적응성 간섭제거 필터링 수단에 대한 제 2 적응성 가중계수함수를 각각 생성하기 위한 상기 적응성 가중계수함수 생성 수단; 및
    상기 제 2 결합 수단의 출력을 시간 지연시킨 후, 상기 생성된 적응성 가중계수 함수와 결합하여 간섭잡음을 제거하기 위한 상기 적응성 간섭 제거 필터링 수단
    을 포함하는 적응성 보상회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 적응성 가중계수함수 생성 수단은,
    최소제곱평균(LMS: Least Mean Square) 알고리즘을 사용하여 적응성 가중계수함수를 생성하는 것을 특징으로 하는 적응성 보상회로를 이용한 협대역 간섭잡음 제어 장치.
  6. 코드분할다중접속 시스템에서의 협대역 간섭잡음 제어 장치에 적용되는 간섭잡음 제어 방법에 있어서,
    수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 1 단계;
    상기 변환된 디지털 신호를 기저대역 신호로 변환하는 제 2 단계;
    자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 제어하고, 최종 출력을 소정의 기준 범위내로 제어하기 위한 제 3 단계;
    상기 협대역 간섭잡음이 제거된 디지털 신호를 디지털 상향변환 주파수 대역신호로 변환하는 제 4 단계; 및
    상기 변환된 디지털 상향변환 주파수 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 5 단계
    를 포함하는 적응성 보상을 이용한 협대역 간섭잡음 제어 방법
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 3 단계는,
    상기 제 2 단계의 기저대역 디지털 신호에 대하여 평균치를 구한 후, 최종 출력에 대한 소정의 기준치들과 비교하여 제어신호를 발생하는 제 6 단계;
    자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 디지털 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 최적제어하는 제 7 단계; 및
    상기 제 6 단계의 제어신호에 따라 상기 제 7 단계의 출력을 조정하는 제 8 단계
    를 포함하는 적응성 보상을 이용한 협대역 간섭잡음 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 6 단계는,
    상기 기저대역 디지털 신호의 절대값을 구한 후, 소정의 윈도우를 설정하여 샘플링값 중에서 피크치를 구하여 각 윈도우에서 구한 피크치의 평균을 구하는 제 9 단계; 및
    상기 제 9 단계의 평균치 출력을 감지하여, 저장하고 있는 최종 출력에 대한 소정의 기준치들과의 비교결과에 따라 상기 제어신호를 발생하는 제 10 단계
    를 포함하는 적응성 보상을 이용한 협대역 간섭잡음 제어 방법.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 7 단계는,
    상기 제 9 단계의 평균치 출력과 적응성 간섭 제거 필터링 수단의 추정 출력값과의 오차 신호를 구하는 제 11 단계;
    적응성 보상 수단의 출력값을 제곱평균하여, 상기 적응성 보상 수단에 대한 제 1 적응성 가중계수함수와 상기 적응성 간섭제거 필터링 수단에 대한 제 2 적응성 가중계수함수를 각각 생성하는 제 12 단계;
    상기 적응성 간섭 제거 필터링 수단의 추정 출력값을 피드백시켜 상기 제 11 단계의 오차신호의 추정값과의 결합신호를 구하여 시간 지연시킨 후, 상기 제 2 적응성 가중계수 함수와 결합하여 간섭잡음을 제거하는 제 13 단계; 및
    상기 적응성 보상 수단의 출력값을 피드백시켜 상기 제 11 단계의 오차신호와의 오차신호를 구하여 시간 지연시킨 후, 상기 제 1 적응성 가중계수함수와 결합하여 보상적으로 간섭잡음을 제거 하는 제 14 단계
    를 포함하는 적응성 보상을 이용한 협대역 간섭잡음 제어 방법.
  10. 코드분할다중접속 시스템에서의 협대역 간섭잡음을 제어하기 위하여 프로세서를 구비한 협대역 간섭잡음 제어 장치에,
    수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 1 기능;
    상기 변환된 디지털 신호를 기저대역 신호로 변환하는 제 2 기능;
    자기회귀(Autoregressive), 최소제곱평균(LMS) 알고리즘, 및 적응성 보상 알고리즘을 이용하여 상기 변환된 기저대역 신호로부터 협대역 간섭잡음 신호성분을 제어하고, 최종 출력을 소정의 기준 범위내로 제어하기 위한 제 3 기능;
    상기 협대역 간섭잡음이 제거된 디지털 신호를 디지털 상향변환 주파수 대역 신호로 변환하는 제 4 기능; 및
    상기 변환된 디지털 상향변환 주파수 대역 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 5 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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