KR20050040060A - 이동통신 시스템에서 이동 단말의 수신 장치 및 신호 수신방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 이동 단말의 수신 장치 및 신호 수신방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 이동 단말기의 수신 장치로서, 송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하여 출력하는 무선 신호(RF) 처리부와, 상기 무선 신호(RF) 처리부에서 출력된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하고 디지털 필터링하여 출력하는 디지털 신호 처리부와, 상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 자동 이득 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동통신 시스템에서 이동 단말의 수신 장치 및 신호 수신 방법{Method for receiving signal and receiver of mobile station in communication system}
본 발명은 이동통신 시스템의 수신 장치 및 무선 신호 수신 방법에 관한 것으로서, 특히 코드분할 다중 접속 시스템에서 기지국으로부터 전송되는 고주파 신호를 수신하는 이동 단말의 수신 장치 및 신호 수신 방법에 관한 것이다.
코드분할 다중 접속(Code Division Multiple Access 이하, CDMA이라 함) 시스템에서 전송하고자 하는 데이터는 고주파(radio frequency 이하, RF라 함) 신호로 변조되며, 변조된 신호는 무선 채널을 통하여 CDMA 시스템의 특정 혹은 다수의 단말기로 전송된다. 상기 이동 단말로 전송된 RF 신호는 페이딩, 다경로 전파등 다양한 무선 환경의 영향을 받아서 100dB 혹은 그 이상의 전력 레벨의 동작 범위(dynamic range)를 가지게 된다.
일반적으로 CDMA 셀룰라(Cellular) 및 PCS 단말 수신기는 헤테로다인(heterodyne) 수신 방식을 이용하여 수신된 RF 변조 신호를 기저대역 신호로 여러 단계를 거쳐 하향 변환(down conversion)한다. 상기 헤테로다인 수신 방식은 실제 무선 통신에 사용되는 RF나 기저대역 신호가 아닌 특정 중간 주파수(Intermediate Frequency 이하, IF라 함)를 사용한다. 그러므로 상기 헤테로다인 수신 방식은 증폭 및 여파를 수신된 주파수와는 관계없이 고정된 중심 주파수에서 수행할 수 있다.
상기 헤테로다인 방식은 RF단의 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier : LNA) 및 IF단의 자동 이득 조절기(AGC)를 이용하여 광범위한 동작 범위(dynamic range)를 조절하며, 아날로그적으로 DC 오프셋을 제거한다. 이러한 RF 프로세싱을 거친 후, 상기 헤테로다인 방식을 사용하는 이동 단말의 수신기는 아날로그 디지털 변환기(A/D converter)를 거친 신호를 이용하여 디지털 프로세싱을 수행한다.
이와 같은 헤테로다인 방식의 수신기는 여러 필터와 가변 이득 증폭기(variable gain amplifier : VGA)를 RF 단 및 IF 단에 사용하여 수신신호를 적절히 필터링 및 증폭할 수 있다. 예를 들어 헤테로다인 수신기는 RF 단에서 40dB의 이득 범위(gain range), IF 단에서 60dB의 이득 범위(gain range)를 조절 할 수 있도록 설계함으로써 수신 신호에 대하여 100dB의 증폭 범위를 제공할 수 있다. 이러한 헤테로다인 수신기에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 헤테로다인 수신기의 구조를 도시한 블록도이다.
헤테로다인 수신기는 안테나(11)로부터 수신된 고주파 신호를 분리하는 소자인 대역통과 필터(12) 즉, RF SAW 필터를 이용하여 전체 사업자 대역을 구분하고, 상기 수신된 고주파 신호를 대역신호로 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier : LNA)(13)에 입력한다. 상기 입력된 신호는 상기 저잡음 증폭기(13)에 의해 증폭된 후 이미지 제거 필터(14)에 의해 원하지 않는 주파수인 이미지 주파수가 제거된다.
상기 이미지 주파수가 제거된 신호는 고주파 하향 믹서(15)에 의해 중간주파수(IF)로 변환된다. 여기서 상기 고주파 하향 믹서(15)는 입력된 신호와 위상 고정 루프(Phase Locked Loop 이하, PLL이라 함)(20)에서 주기적 신호의 위상을 원하는대로 흔들리지 않는 정확한 고정점으로 잡아주기 위해 PLL 신호를 곱하여 고정된 중간주파수(IF)로 변환한다. 상기 고주파 하향 믹서(15)로부터 출력된 고정된 중간주파수(IF) 신호는 채널 선택 필터(16)로 입력된다. 채널 선택 필터(16)는 입력된 중간주파수(IF) 신호에서 원하는 채널만을 선택한다. 이후, 상기 채널 선택 필터(16)의 출력 신호는 중간 주파수 증폭기(17)를 통해 일정한 크기의 신호로 증폭된다. 여기서 상기 중간 주파수 증폭기(17)는 가변 이득 증폭기라 명하기도 한다.
상기 중간 주파수 증폭기(17)에 의해 증폭된 신호는 중간주파수 하향 믹서(IF local oscillator)(18a, 18b)에 의해 90도 위상차를 갖는 기저대역 신호로 변환된다. 즉, 발진기(도시되지 않음)로부터 출력되는 주파수를 입력받는 위상 변위기(19)의 출력 주파수와 상기 중간주파수 필터(17)의 출력 주파수가 변환되어 90도 위상차를 갖는 동위상 신호와 직각위상 신호가 출력된다.
사업자들은 이동 통신 단말기의 경우 수신기 설계를 적절히 함으로써 크기 및 제조 원가에 이득을 볼 수 있으며, 특히 이동 단말기의 경우 전력 소모를 줄이기 위한 설계를 지향하고 있다. 그런데, 상기 헤테로다인 방식의 수신기는 IF단에서 이미지 채널을 제거하고, 원하는 채널만을 수신하기 위한 채널 선택 필터를 사용하므로 회로의 복잡도가 가중된다. 이로 인해 이동 단말의 전력 소모가 증가하는 문제점이 있다.
또한, 최근 이동통신 시스템은 하나의 단말기가 여러 가지 종류의 규격을 동시에 지원하는 멀티모드 단말기를 지향하고 있다. 그런데, 각 모드별로 각각 다른 중간주파수(IF) 주파수를 지원하는 경우, 상기 헤테로다인 방식을 이용하면, 복수개의 중간주파수(IF)단을 필요로 하게 되므로 각 중간주파수(IF)단에 요구되는 수동소자의 수가 늘어나고, 칩 면적(chip area) 역시 증가하는 문제점이 발생한다.
게다가, 헤테로다인 수신기에 사용되는 아날로그 자동 이득 제어기는 온도, 주파수 등 주위 환경에 따라 증폭 특성이 변화하므로 부가적으로 무선 아날로그 서브시스템(Radio Analog Subsystem : RAS) 램(RAM) 테이블을 이용하여 비선형적 특성을 보상해야 한다. 따라서 수신기의 구조의 복잡도를 가중시키게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 중간 주파수를 생략하고 안테나로 수신된 신호를 한 번에 기저대역으로 변환하여 회로의 복잡도를 줄이기 위한 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광범위한 수신 신호의 동작범위(dynamic range)를 다루기 위해 중간주파수단의 증폭 이득을 기저대역에서 보상하기 위한 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 디지털 연속 이득 증폭기를 이용하여 기저대역에서 아날로그 디지털 변환기를 거친 신호에 적절한 증폭이득을 제공하기 위한 수신 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 장치는, 이동 단말기의 수신 장치로서, 송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하여 출력하는 무선 신호(RF) 처리부와, 상기 무선 신호(RF) 처리부에서 출력된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하고 디지털 필터링하여 출력하는 디지털 신호 처리부와, 상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 자동 이득 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 방법은, 이동통신 시스템의 이동 단말기 수신기에서, 송신기로부터 송신된 무선 신호의 광범위한 동작 범위를 조정하여 일정한 수신 전력 레벨을 갖는 신호로 수신하기 위한 방법으로서, 송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하는 과정과, 상기 변환된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 필터링하는 과정과, 상기 디지털 필터링 된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
후술되는 본 발명은 수신기 하드웨어의 구조를 줄이기 위해 중간주파수(Inter Frequency 이하, IF라 함)를 생략하고 안테나로 수신된 신호를 한 번에 기저대역으로 변환하는 제로(Zero) IF 수신기를 사용한다. 이러한 제로 IF 수신기는 수신되는 무선 신호의 광범위한 동작범위를 조절하기 위해 디지털 연속 이득 증폭기(Digital Continuous Gain Amplifier : DCGA)를 사용한다. 이러한 제로 IF 수신기(이하, 수신기로 약칭함)의 구조에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시한 블록도이다.
수신기(100)는 안테나(101)를 통해 수신된 고주파(Radio Frequence : RF) 신호를 기저대역 신호로 변환하기 위한 고주파 신호 처리부(110)와, 상기 기저대역 신호로 변환된 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지털 신호 처리부(120)와, 디지털 변환된 신호를 보상하는 보상부(130)와, 보상된 신호의 이득을 증폭하는 자동 이득 제어부(Automatic Gain Control : AGC)(140)로 구성된다. 그리고 상기 수신기(100)는 상기 자동 이득 제어부(140)와 연결되어 증폭된 신호를 기저대역 프로세싱부(도시되지 않음)로 입력하는 보간기(151)를 포함한다.
상기 무선 신호 처리부(110)는 상기 수신된 무선 신호(Radio Frequence 이하, RF 신호라 함)를 특정 이득만큼 증폭하는 저잡음 증폭기(111)와, 증폭된 RF 신호에서 잡음을 제거하는 무선 신호(RF) 필터(112)와, 필터링된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환하는 주파수 혼합기(113)를 구비한다.
상기 디지털 신호 처리부(120)는 상기 주파수 혼합기(113)를 통해 변환된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(기(Analog Digital Converter : ADC)(121)와, 디지털 신호로 변환된 신호에서 잡음을 제거하는 디지털 필터(122)를 구비한다. 상기 아날로그 디지털 변환기(121)는 다양한 설계 방식으로 하나 또는 그 이상으로 구현 가능하며, 일예로 시그마-델타 방식의 고해상도아날로그 디지털 변환(ADC) 등을 이용하여 수배의 칩율을 가지는 기저대역 I, Q 샘플을 기저대역 프로세싱에 사용 할 수 있다.
상기 보상부(130)는 상기 디지털 필터(122)에서 필터링된 신호 디지털 직류(DC) 옵셋값으로 보상하는 제1보상기(131)와, 옵셋 보상된 신호에 존재하는 이득, 위상의 불균형을 조정하는 제2보상기(132)를 구비한다. 그리고 상기 보상부(130)는 상기 제1보상기(131)로부터 출력된 신호를 통해 DC 옵셋값을 추정하고, 추정된 신호를 다시 옵셋 보상기(131)로 입력하는 옵셋 추정기(133)를 구비한다.
상기 자동 이득 제어부(140)는 상기 제2보상기(132)로부터 출력된 신호 즉, DC 옵셋이 제거된 직교 신호를 증폭하는 디지털 연속 이득 증폭기(DCGA)(141)와, 증폭된 신호에서 에너지 및 이득을 결정하는 증폭 이득 결정기(142)를 구비한다. 상기 증폭 이득 결정기(142)는 상기 증폭된 신호의 I, Q 데이터를 통해 다양한 증폭 이득을 디지털 연속 이득 증폭기(141)로 제공하고, 저잡음 증폭기(111) 및 주파수 혼합기(113)로도 상기 증폭 이득을 제공한다.
상기 증폭 이득 결정기(142)는 적절한 진폭의 I, Q 데이터를 얻기 위하여 저잡음 증폭기(111), 주파수 혼합기(113)로 안테나(101)에서 수신되는 RF 신호의 세기에 따라 이산적인 증폭이득을 제공한다. 그리고 상기 증폭 이득 결정기(142)는 디지털 연속 이득 증폭기(141)로 저잡음 증폭기(111) 및 주파수 혼합기(113)에 의해 필요한 전체 증폭이득의 일부가 획득된 신호를 특정 신호 레벨로 조절하기 위해 필요한 증폭 이득을 제공한다. 특히 디지털 연속 이득 증폭기(141)에 제공되는 증폭이득은 RF 입력 신호가 전달되는 지연을 고려하여 적용된다. 또한, 상기 증폭 이득 결정기(142)는 신호의 전력을 로그 도메인(dB) 형식으로 표현하며, 상기 저잡음 증폭기(111), 주파수 혼합기(113) 및 디지털 연속 이득 증폭기(141)에서 요구되는 증폭 이득 역시 로그 도메인(dB)형식이다. 따라서 증폭 이득 결정기(142)는 세밀한 전력 측정을 수행하기 위해 일반적으로 1/T dB 해상도로 동작한다. 이렇게 로그 도메인으로 표현하는 이유는 수신 신호가 광범위한 동작 범위(dynamic range)를 가지므로 이동 단말의 수신기는 수신 전력을 측정할 경우 측정된 전력을 dB 단위로 계산한다. 따라서 이동 단말의 수신기의 증폭기들의 증폭 이득도 dB로 표현되기 때문이다.
상기 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 수신 신호의 동작 범위의 일부 또는 전체 부분을 조정하는데 필요한 이득을 제공하며, 기존의 헤테로 수신기의 IF단에서 제공되는 이득 조정 기능을 수행한다. 이러한 디지털 연속 이득 증폭기(141)의 구체적인 구조를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 연속 이득 증폭기의 구조를 도시한 블록도이다.
디지털 연속 이득 증폭기(141)는 도 3에 도시된 바와 같이, 부호 비트(Sign bit)를 추출하는 부호비트 추출기(201)와, 절대값을 취하는 절대값 계산기(202)와, 로그 도메인 형식으로 변환하는 롬(203)과, 특정 증폭 이득만큼 양자화하는 양자화기(205)와, 부호 비트를 삽입하는 부호비트 삽입기(206)를 구비한다. 그리고 상기 롬(203)과 상기 양자화기(206)기 사이에는 로그 도메인 형식으로 출력된 신호에 상기 증폭 이득 결정기(142)로부터 입력된 증폭 이득 값을 가산하는 가산기(204)가 연결된다.
상기 부호 비트 추출기(201)는 상기 부호 비트 삽입기(206)와 연결되며, 상기 제2보정기(132)에서 보정된 I, Q 데이터에서 부호비트를 추출하여 상기 부호 비트 삽입기(206)로 입력한다.
상기 절대값 계산기(202)는 보정된 I, Q 데이터를 수신하여 로그 도메인으로 처리하기 위해 절대값 계산을 수행한다. 즉, 입력된 값이 음일 경우 하기 <수학식 1>과 같은 연산을 한다. 이는 두개의 보수(complement) 형식의 신호를 비트 반전(inversion)한 것임에 유의하여야 한다.
output = (-1)×input - 1
상기 절대값 계산기(202)는 절대값 계산 후 최상위 비트 하나 즉, 부호 비트를 떼어낸다. 즉, 비트 입력 신호를 (N-1) 비트 신호로 출력한다.
상기 롬(203)은 증폭 이득 결정기(142)에서 계산된 디지털 증폭 이득만큼 증폭하기 위해 입력 신호를 상기 증폭 이득 결정기(142)의 스케일 즉, 로그 도메인 (dB)형식으로 변환한다. 상기 롬(203)은 룩-업(Look-up) 테이블로 구현되며, 입력된 I, Q 데이터(linear)를 미리 설정된 룩업 테이블 값에 대응시켜 로그 도메인(dB) 값으로 출력한다. 상기 룩업 테이블을 통한 로그 도메인 형식(linear-to-dB) 변환을 수학식으로 나타내면 하기 <수학식 2>와 같다.
여기서 x는 이며, T는 에너지 측정 및 이득 결정 블록의 신호와 입력 신호간의 해상도를 맞추기 위한 값이다.
상기 양자화기(205)는 디지털 연속 이득 증폭된 신호를 한 번 더 양자화 한다. 이때, 최종 출력이 M 비트일 경우, 부호 비트는 부호 삽입기(206)에서 덧붙여지므로 부호 비트를 제외한 M-1비트의 양자화가 이루어진다. 이러한 양자화기의 동작 및 임계값(Threshold) 변환은 첨부된 도 4a 및 4b와 같이 나타낼 수 있으며, 예를 들어, 입력신호가 와 2 사이에 있을 때에는 양자화기의 레벨이 1이 된다. 로그 도메인에서 로그 도메인으로 변환된 임계값과 비교하여 양자화 레벨을 결정하면, 양자화기(205)는 리니어 도메인(linear domain)에서와 동일한 동작을 보이게 된다.
양자화기(205) 임계값(T)은 하기 <수학식 3>과 같이 결정되며 DEN_VAL(=)은 끊기(truncation) 규칙에 따라 결정된다.
여기서 k는 1, 2, ..., 2M-1이며, 일예로 코드분할 다중 접속 시스템( : CDMA)에서 M은 주로 4가 사용된다.
상기 양자화기(205)에서 임계값과 입력 신호의 비교는 바이너리 검색 알고리즘(binary search algorithm)을 이용하여 M-1번의 비교 연산으로 수행된다. 양자화기(205)의 출력 신호는 부호 비트 삽입기(206)에 입력되어 부호비트 추출기(201)에서 추출된 부호 비트를 추가한다.
이와 같은 구조를 갖는 수신기(100)의 동작에 대해 신호 흐름에 따라 구체적으로 설명하기로 한다.
수신기(100)는 송신기에서 고주파 변조된 신호는 안테나(101)를 통해 수신된 후, 저잡음 증폭기(111)로 입력된다. 그러면 저잡음 증폭기(111)는 수신된 RF 신호를 특정 이득만큼 증폭을 한다. 이때, 저잡음 증폭기(111)는 초기 증폭 시에는 미리 설정된 값으로 증폭하고, 다음 증폭 시부터는 증폭 이득 결정기(142)로부터 입력된 여러 단계의 특정 이득에 따라 증폭한다. 이러한 증폭 이득 적용은 상기 저잡음 증폭기(111)에서 뿐만 아니라 주파수 혼합기(113) 및 디지털 연속 이득 증폭기(141)에서도 마찬가지로 적용된다.
상기 저잡음 증폭기(111)로부터 증폭된 신호는 고주파 필터(112)로 입력된다. 그러면 상기 고주파 필터(112)는 상기 증폭된 신호에서 잡음과 불요신호(spurious signal)성분을 제거한다.
필터링된 고주파 신호는 주파수 혼합기(113)에 입력되고, 주파수 혼합기(113)는 직교 하향 변환(quadrature down conversion)을 수행하여 필터링된 RF 신호를 기저대역 신호로 변환한다. 여기서 주파수 혼합기(113)는 여러 단계의 증폭 이득을 제공하도록 구현되며, 이러한 증폭 이득은 이득 결정기(142)로부터 결정되어진 후 입력된다.
상기 하향 변환된 기저대역의 I, Q 신호는 아날로그 디지털 변환기(121)에 입력된다. 이에 따라 아날로그 디지털 변환기(121)는 기저대역 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.
디지털 변환된 I, Q신호는 디지털 필터(122)로 입력되어 디지털 필터(122)에의해 저역통과 필터링된다. 디지털 필터(122)를 통과한 I, Q 신호는 제1보상기(131)에 입력되어 옵셋 추정기(133)에서 추정된 DC 옵셋값에 의해 DC 옵셋값이 제거된다. 상기 제1보상기(131)에서 DC 옵셋값이 제거된 I, Q 신호는 제2보상기(132)로 입력되어 제2보상기(132)에 의해 I, Q 벨런스에 존재하는 이득, 위상의 불균형이 조정된다. 이렇게 조정된 I, Q 신호는 디지털 연속 이득 증폭기(141)로 입력된다.
디지털 연속 이득 증폭기(141)는 입력된 I, Q 신호를 이득 결정기(142)에서 결정된 증폭 이득에 따라 증폭한다. 이러한 디지털 연속 이득 증폭기(141)의 구체적인 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 연속 이득 증폭기의 동작을 도시한 흐름도이다.
510단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 제2보상기(132)로부터 보상된 입력 신호 즉, I. Q 데이터를 수신하고, 511단계에서 부호비트 추출기(201)을 통해 상기 입력 신호에서 부호 비트를 추출한다. 512단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 입력 신호의 부호비트가 음(-)인지를 확인한다. 확인 결과, 부호비트가 음(-)아니면, 514단계로 진행하고, 부호 비트가 음(-)이면, 513단계에서 절대값 계산기(202)에서 상기 <수학식 1>을 적용하여 절대값을 취한다. 여기서 절대값 계산기(202)는 부호 비트가 양(+)이어도 절대값 계산을 수행한다. 다만, 상기 양의 신호에 절대값을 취하더라도 입력 신호의 변화가 없으므로 상기 512단계 내지 513단계에서는 음의 신호만을 언급하였음에 유의하여야 한다.
514단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 절대값 계산기(202)로 입력되어 절대값 계산된 입력 신호의 부호 비트를 제거한다.
515단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 부호비트가 제거된 입력 신호에 해당하는 값을 롬(203)의 룩업 테이블에 미리 설정된 값에 대응시켜 로그 도메인 형식으로 변환한다. 516단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 로그 도메인으로 변환된 신호에 증폭 이득 결정기(142)에서 입력된 증폭 이득을 가산한다.
517단계에서 디지털 연속 이득 증폭기(141)는 양자화기(205)에서 증폭 이득이 가산된 신호의 미리 설정된 임계값(T)으로 양자화하고, 518단계에서 상기 511단계에서 부호비트 추출기(201)에 의해 추출된 부호 비트를 다시 붙여 디지털 연속 이득 증폭기의 출력 신호로서 보간기(251)로 출력한다.
그러면, 보간기(251)는 상기 디지털 연속 이득 증폭기(141)에서 출력된 신호 즉, 증폭된 I, Q 데이터를 기저대역 프로세싱부로 입력한다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 발명청구의 범위뿐 만 아니라 이 발명청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 이동 단말기의 수신기를 제로 IF 수신기를 사용하여 기존의 수신기의 IF 단에서 이루어진 증폭을 RF 증폭기에 새로운 회로 추가 없이 기저대역의 디지털 단에서 수행함으로써, 아날로그로 처리되던 이득 부분을 디지털 영역에서 처리 하여 신뢰성을 높일 수 있으며, 구조의 복잡도를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 헤테로다인 수신기의 구조를 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신기의 구조를 도시한 블록도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 연속 이득 증폭기의 구조를 도시한 도면,
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 양자화기의 동작 및 임계값 변환을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 연속 이득 증폭기의 동작을 도시한 흐름도.

Claims (11)

  1. 이동 단말기의 수신 장치에 있어서,
    송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하여 출력하는 무선 신호(RF) 처리부와,
    상기 무선 신호(RF) 처리부에서 출력된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하고 디지털 필터링하여 출력하는 디지털 신호 처리부와,
    상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 자동 이득 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 특정 증폭 이득은 상기 이득 조정된 디지털 신호로 결정되는 이득을 조정 하기 위한 값임을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자동 이득 제어부는,
    상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 디지털 연속 이득 증폭기와,
    상기 디지털 연속 이득 증폭기에서 이득 조정되어 출력되는 디지털 신호로 증폭 이득 조정을 위한 특정 증폭 이득을 결정하는 증폭 이득 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 디지털 연속 이득 증폭기는,
    상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 상기 디지털 신호에서 부호비트를 추출하는 부호 비트 추출기와,
    상기 디지털 신호를 절대값 계산하고 부호비트를 제거하는 절대값 계산기와,
    상기 절대값 계산기에서 출력된 디지털 신호를 미리 설정된 값을 적용하여 로그 도메인 형식으로 변환하는 롬과,
    상기 로그 도메인 형식으로 변환된 신호에 증폭 이득 값을 가산하여 미리 설정된 임계값으로 양자화하는 양자화기와,
    상기 양자화기에서 양자화된 신호에 부호 비트를 추가하는 부호 비트 추가기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 이동 단말기의 수신 장치에 있어서,
    송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하여 출력하는 무선 신호(RF) 처리부와,
    상기 무선 신호(RF) 처리부에서 출력된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하고 디지털 필터링하여 출력하는 디지털 신호 처리부와,
    상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호의 직류(DC) 옵셋을 보상하고, 보상된 디지털 신호의 이득 및 위상의 불균형을 조정하는 보상부와,
    상기 보상부에서 출력된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 자동 이득 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 특정 증폭 이득은 상기 이득 조정된 디지털 신호로 결정되는 이득을 조정 하기 위한 값임을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 자동 이득 제어부는,
    상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 디지털 연속 이득 증폭기와,
    상기 디지털 연속 이득 증폭기에서 이득 조정되어 출력되는 디지털 신호로 증폭 이득 조정을 위한 특정 증폭 이득을 결정하는 증폭 이득 결정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 디지털 연속 이득 증폭기는,
    상기 디지털 신호 처리부에서 출력된 상기 디지털 신호에서 부호비트를 추출하는 부호 비트 추출기와,
    상기 디지털 신호를 절대값 계산하고 부호비트를 제거하는 절대값 계산기와,
    상기 절대값 계산기에서 출력된 디지털 신호를 미리 설정된 값을 적용하여 로그 도메인 형식으로 변환하는 롬과,
    상기 로그 도메인 형식으로 변환된 신호에 증폭 이득 값을 가산하여 미리 설정된 임계값으로 양자화하는 양자화기와,
    상기 양자화기에서 양자화된 신호에 부호 비트를 추가하는 부호 비트 추가기를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  9. 이동통신 시스템의 이동 단말기 수신기에서, 송신기로부터 송신된 무선 신호의 광범위한 동작 범위를 조정하여 일정한 수신 전력 레벨을 갖는 신호로 수신하기 위한 방법에 있어서,
    송신된 무선 신호를 특정 이득만큼 증폭하고, 증폭된 무선 신호에서 잡음을 제거하여 기저대역 신호로 변환하는 과정과,
    상기 변환된 기저대역 신호를 디지털 신호로 변환하여 디지털 필터링하는 과정과,
    상기 디지털 필터링된 디지털 신호를 특정 증폭 이득에 따라 증폭하여 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 디지털 필터링된 디지털 신호의 증폭 이득 조정을 위한 특정 증폭 이득을 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 디지털 신호의 이득을 조정하는 과정은,
    상기 디지털 필터링된 디지털 신호에서 부호비트를 추출하는 단계와,
    상기 디지털 신호를 절대값 계산하여 부호비트를 제거하는 단계와,
    상기 부호비트가 제거된 디지털 신호를 미리 설정된 값을 적용하여 로그 도메인 형식으로 변환하는 단계와,
    상기 로그 도메인 형식으로 변환된 신호에 증폭 이득 값을 가산하여 미리 설정된 임계값으로 양자화하는 단계와,
    상기 양자화된 신호에 부호 비트를 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 수신 방법.
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