KR20060082444A - 무선 송수신기에서 노이즈를 제거하는 장치 및 방법 - Google Patents

무선 송수신기에서 노이즈를 제거하는 장치 및 방법 Download PDF

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KR20060082444A
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Abstract

본 발명은 무선 송수신기에서 수신기의 노이즈 제거에 관한 것이다. 그래서 본 발명은 모뎀의 채널 정보를 사용하여 필터링 대역을 결정한다. 그리고 상기 필터링 대역에 따라서 필터링을 수행할 필터를 결정하여 스위칭 제어신호를 생성한다. 다음으로 상기 필터링을 수행할 필터로 상기 수신기의 안테나의 수신 신호를 상기 스위칭 제어 신호를 사용하여 스위칭하고 필터링하여 상기 수신기의 교차 변조 노이즈를 제거한다.
교차 변조 노이즈, 대역 통과 필터, 모뎀, 대역 통과 필터부, 스위치

Description

무선 송수신기에서 노이즈를 제거하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF ELIMINATING NOISE FOR TRANSMITTER AND RECEIVER OF WIRELESS}
도 1은 일반적인 다이버시티 기법이 적용된 무선 송수신기를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 무선 송수신기의 교차 변조 노이즈의 발생 단계를 개략적으로 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신기에서 CM 노이즈를 제거하는 수신기의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CM 노이즈 제거기와 모뎀의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CM 노이즈 제거기와 모뎀의 구조를 개략적으로 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대역 통과 필터부의 동작 대역을 개략적으로 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신기에서 CM 노이즈를 제거하는 과정을 개략적으로 도시한 도면
본 발명은 무선 송수신기에 관한 것으로서, 특히 다이버시티 기술의 적용에 따른 교차 변조(Cross Modulation, 이하 'CM'이라 칭하기로 한다) 노이즈를 제거하는 장치 및 방법을 제안하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로 무선 송수신기는 안테나와 그 안테나로 전파를 쏘고 받기 위한 각종 회로, 구조물, 주변 장치 전반을 포함한다. 상기 무선 송수신기는 데이터를 유선으로 보내지 않고, 무선화해서 보내기 위해 존재하는 각종 아날로그 신호처리 단을 포함한다. 상기 무선 송수신기의 구조를 하기에 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 일반적인 다이버시티 기법이 적용된 무선 송수신기를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 상기 무선 송수신기는 일반적으로 송신기(100), 제 1 수신기(110)로 구분되며 상기 송신기(100)와 상기 제 1 수신기(110)는 듀플렉서(109)를 통해서 제 1 안테나(111)를 공유한다. 그리고 다이버시티 기법의 적용에 따라서 제 2안테나(121)가 사용되고 상기 제 2안테나(121)를 통해서 수신되는 신호를 처리하기 위해서 제 2 수신기(130)를 구비한다.
상기 송신기(100)는 제 1 혼합기(101), 대역 통과 필터(BPF: Band Pass Filter)(103), 구동 증폭기(DA: Drive Amplifier)(105), 전력 증폭기(PA: Power Amplifier)(107)로 구성된다.
상기 제 1 혼합기(101)에서는 상기 기저대역(Baseband)으로부터 들어온 신호를 고주파 대역 신호로 변환하여 상기 대역 통과 필터(103)로 출력한다. 여기서 상기 대역 통과 필터는 상기 제 1 혼합기(101)의 고주파 대역 신호를 입력받고 구동 증폭기(105)로 원하는 주파수 대역의 신호를 필터링 하여 출력한다. 다음으로 상기 구동 증폭기(105)에서는 전력 증폭기(105)가 구조상 충분한 이득을 갖지 못하는 경우가 많으므로 충분한 입력 전력을 만들어 상기 전력 증폭기(105)로 출력한다. 상기 전력 증폭기(107)에서는 구동 증폭기(105)로부터 입력 받은 신호를 최종단에서 충분한 전력을 가진 신호를 내보낼 수 있도록 전력 증폭하는 기능을 한다. 또한 상기 듀플렉서(109)는 상기 전력 증폭기(107)로부터 전력 증폭된 신호를 입력받아서 상기 제 1 안테나(111)로 출력하여 도선 상의 전기적 신호 변화를 공기 중의 전자기파(electromagnetic wave)로 복사시킨다.
상기 듀플렉서(109)는 상기 제 1 안테나(111)를 상기 송신기(100)와 상기 제 1 수신기(110)에서 공유하도록 한다. 이때 상기 듀플렉서(109)는 상기 송신기(100), 상기 제 1 수신기(110), 상기 제 1 안테나(111)를 연결하는 역할을 한다. 그래서 상기 도면에서와 같이 상기 송신기(100)와 상기 제 1 수신기(113) 모두가 하나의 상기 제 1 안테나(111)를 사용하여 신호를 송수신한다. 결국 상기 듀플렉서(109)는 같은 상기 제 1 안테나(111)를 이용하면서 상기 수신기와 상기 송신기를 분기하는 역할을 한다.
상기 제 1 수신기(110)는 저 잡음 증폭기(LNA: Low Noise Amplifier)(113), 대역 통과 필터(115), 제 2 혼합기(117)를 구비한다. 상기 제 1 수신기(110)는 상기 듀플렉서(109)를 통해 상기 제 1 안테나(111)로부터 공기 중의 전자기파 신호를 수신하고 도선을 통해 전기적인 신호로 전달받는다. 상기 제 1 안테나(111)로부터 수신되는 신호는 상기 저 잡음 증폭기(113)로 입력된다. 상기 저 잡음 증폭기(113)는 무선 채널 상의 노이즈가 섞여 있는 신호를 노이즈가 증폭되는 것을 억제하면서 신호가 증폭될 수 있도록 하여 상기 대역 통과 필터(115)로 출력한다. 그리고 상기 대역 통과 필터(115)는 상기 저 잡음 증폭기(113)의 신호를 입력받아 원하는 주파수 대역의 신호를 필터링하여 상기 제 2 혼합기(117)로 출력한다. 상기 제 2 혼합기(117)에서는 상기 대역 통과 필터(115)의 출력신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력한다.
일반적으로 상기 송신기(100)와 제 1 수신기(110)를 사용하여 신호를 송수신 하는 동작 과정을 설명하였다. 하지만 수신기의 성능을 증가시키기위하여 서로 다른 두개의 수신 안테나를 사용하여 서로 다른 신호를 수신하는 다이버시티 기법 등을 적용하고 있다.
그래서 한쪽 안테나에 수신되는 신호에 깊은 페이딩 현상이 발생하더라도 다른 한쪽 안테나에 수신되는 신호는 작은 페이딩 현상이 발생하므로 수신 신호 중에서 적은 페이딩 신호를 선택하여 신호를 재생하는 것이다.
그래서 상기 제 1 안테나(111)를 사용하는 제 1 수신기(110)외에 추가로 제 2 안테나(121)를 적용하고 이를 위해 상기 제 2 수신기(130)를 추가하고 이를 사용한다. 상기 제 2 수신기(130)는 저 잡음 증폭기(131), 고 대역 필터(HPF: High Pass Filter)(133), 제 3 혼합기(135)를 구비한다. 여기서 상기 제 2 수신기(130)의 구성 중에서 제 1 수신기(110)와 동일한 구성에 대한 동작 설명은 편의상 생략하기로 한다.
상기 제 2 안테나(121)를 통해 수신되는 신호는 상기 제 1 안테나(111)를 통해 수신되는 신호와 동일한 처리를 한다. 여기서 상기 고 대역 필터(133)를 사용하는 이유는 상기 제 1 수신기(110) 및 상기 제 2 수신기(130)를 칩으로 구현함에 있어서 상기 제 1 수신기(110)와 같이 상기 대역 통과 필터(115)를 사용하게 되면 그 칩의 크기가 커지게 되기 때문이다. 이와 같은 이유로 상기 고 대역 필터(133)를 사용하는 것이다.
상기한 무선 송수신기를 살펴보면, 능동 소자를 지나면서 발생되는 비선형 성분이며 감도를 결정짓는 요소 중의 하나인 CM 노이즈라는 것이 존재한다. 상기 CM 노이즈는 상기 능동소자 중에서도 주로 저 잡음 증폭기와 혼합기에서주로 발생하며 상기 CM 노이즈가 발생하는 과정을 하기에 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 일반적인 무선 송수신기의 교차 변조 노이즈의 발생 단계를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, (a)와 같이 수신 신호에는 수신 신호의 주파수 대역과 송신 신호의 주파수 대역에 각각 송신 신호와 수신 신호가 위치한다. 상기한 바와 같이 수신 신호에 인입된 송신 신호는 듀플렉서의 아이솔레이션(isolation) 또는 대역 통과 필터를 통해서 제거된다. 상기 송신 신호가 제거된 수신 신호를 도시한 (b)를 참조하면, 송신 신호의 주파수 밴드에 위치하는 송신 신호는 급격하게 감 소되었다.
그런데 상기 수신 신호에 여전히 잔존하는 송신 신호는 LNA 및 혼합기 등을 통과하면서 인-밴드(in-band)의 싱글 톤 재머(single tone jammer)와 변조를 일으켜 발생하며 이것이 (c)에 도시한 CM 노이즈이다.
그래서 상기 제 1 수신기(110)에서는 상기 듀플렉서의 아이솔레이션으로 인해서 수신 신호가 크게 줄어들기 때문에 상기 저 잡음 증폭기(113)에서의 CM 노이즈는 문제가 되지 않았다. 또한 상기 제 2 혼합기(110) 앞에 대역 통과 필터(115)를 두어 상기 송신 신호를 다시 한번 감쇠하여 상기 제 2 혼합기(110)에서의 CM 노이즈의 발생을 억제하였다. 하지만 상기 제 2 수신기(130)에서는 상기 제 1 수신기(110)와 같이 듀플렉서(109)를 사용하지 않고 수신기를 칩으로 구현함에 있어서 상기 대역 통과 필터(115) 대신에 고 대역 필터(133)를 사용함에 따라서 CM 노이즈가 여전히 발생한다는 문제점이 있었다. 이로 인해 상기 제 2 수신기(130)의 전단에 두 개의 대역 통과 필터(123, 125)를 두어 CM 노이즈를 제거하였다.
하지만 현재의 통신 시스템은 그 대역이 높은 대역, 즉 광 대역의 무선 통신 시스템을 사용하고 있다. 상기 광대역의 신호를 수신하는 경우를 예를 들면, 대역폭이 25MHz인 무선 통신 시스템의 무선 주파수 대역 통과 필터의 송신 신호 감쇄도는 약 -40dB 정도인 반면에 대역폭이 60MHz로 증가하는 경우 -19dB 정도의 감쇄효과 밖에 얻지 못하게 된다.
이로 인해 상기 광 대역의 신호를 수신하는 경우에는 상기한 두 개의 직렬로 연결된 대역 통과 필터를 사용하더라도 실제 동작에 있어서 하나의 대역 통과 필터 보다도 못한 송신 신호 감쇄도를 가짐으로서 무선 송수신기에서 상기 CM 노이즈가 여전히 존재한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선 송수신기에서 노이즈를 제거하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 확장된 수신기의 구조를 가지는 무선 송수신기에서 노이즈를 제거하는 장치 및 방법을 제안함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광 대역 신호를 사용하는 무선 송수신기에서 교차 변조 노이즈를 제거할 수 있는 장치 및 방법을 제안함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 무선 송수신기에서 수신기의 노이즈를 제거하는 장치에 있어서, 채널 정보를 사용하여 필터링 대역을 결정하고 상기 필터링을 위한 스위칭 제어 신호를 생성하는 모뎀과, 상기 스위칭 제어 신호를 수신하고 안테나로부터 수신한 수신신호를 상기 스위칭 제어 신호에 따라 대역 필터링을 수행하도록 스위칭하여 상기 수신신호의 대역에 따라 필터링하는 교차 변조 노이즈 제거기를 포함함을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 무선 송수신기에서 수신기의 노이즈를 제거하는 방법에 있어서, 채널 정보를 사용하여 필터링 대역을 결정하는 과정과, 상기 필터링 대역에 따라서 필터링을 수행할 필터를 결정하여 스위칭 제어신호를 생성하는 과정과, 상기 필터링을 수행할 필터로 상기 수신기의 안테나의 수 신 신호를 상기 스위칭 제어 신호를 사용하여 스위칭하고 필터링하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 상기 CM 노이즈의 발생에 따라 상기 무선 송수신부의수신기에서 CM 노이즈 제거기를 사용하여 기존의 대역 통과 필터를 병렬로 연결하여 광대역의 신호를 수신하도록 한다. 그리고 상기 CM 노이즈 제거기는 다이버시티 기법 등의 적용에 따라 추가된 안테나와 제 2 수신기 사이에 위치한다. 상기 CM 노이즈 제거기를 포함하고 있는 수신기의 구조를 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신기에서 CM 노이즈를 제거하는 수신기의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 수신기의 구조가 나타나 있는데 다이버시티 기법의 적용에 따른 두개의 수신기, 즉 제 1 수신기(300)와 제 2 수신기(330)로 구성된다. 여기서 상기 제 1 수신기(300)는 도 1에 도시되어 있는 송신기와 동일한 구조의 송신기(미도시)를 상기 듀플렉서(303)를 통해서 제 1 안테나(301)를 공유하고 있다. 여기서 상기 송신기는 도 1의 송신기와 동일한 동작을 수행하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한 상기 제 1 수신기(300)와 제 2 수신기(330)를 구성하는 구성요소들에 대한 상세한 설명도 상기와 동일한 구성 및 동작에 대한 설명은 상술하였으므로 하기에서는 생략하기로 한다.
상기 제 1 수신기(300)는 저 잡음 증폭기(305), 대역 통과 필터(307), 제 2 혼합기(309)를 구비한다. 상기 제 1 수신기(300)는 상기 듀플렉서(303)를 통해 제 1 안테나(301)로부터 공기 중의 전자기파 신호를 수신하고 도선을 통해 전기적인 신호로 전달받는다. 여기서 상기 제 1 수신기(300)는 수신 신호를 기저대역 신호로 변환하여 출력한다.
만일 상기 RF부가 단일 수신 모드, 즉 하나의 안테나를 사용하는 경우에는 상기 제 2 수신기(330)는 동작을 하지 않는다. 하지만 상기 RF부가 다이버시티수신 모드인 경우에는 상기 제 2 수신기(330)는 제 2 안테나(311)를 통해서 신호를 입력받는다. 이때 상기 제 2 안테나(311)의 수신 신호는 CM 노이즈 제거기(310)를 통해서 상기 제 2 수신기(330)로 입력된다.
상기 CM 노이즈 제거기(310)는 병렬로 구성된 대역 통과 필터부의 입력을 제어하는 제 1 스위치(313), 다수개의 병렬로 구성된 대역 통과 필터 1(315), 대역 통과 필터 2(317), 대역 통과 필터 3(319)을 포함하는 대역 통과 필터부, 상기 대역 통과 필터부의 출력을 제어하는 제 2 스위치(321), 상기 송신기의 동작에 따른 제어 신호를 수신하여 대역 통과 필터의 바이패스(bypass)여부를 제어하는 제 3 스위치(323), 및 대역 통과 필터 4(325)로 구성된다.
그리고 상기 CM 노이즈 제거기(310)는 모뎀(340)으로부터 제어 신호를 수신 하여 동작한다. 여기서 상기 모뎀(340)은 제 1 스위치 제어기(341), 제 2 스위치 제어기(343)를 구비한다. 상기 모뎀(340)은 사용하고 있는 채널에 대한 정보를 가지고 있으며 상기 제 1 스위치 제어기(341)에서는 상기 모뎀(340)의 채널 정보를 수신하게 된다. 그래서 상기 제 1 스위치 제어기(341)는 상기 채널 정보, 즉 상기 무선 송수신기에서 사용되는 주파수 대역에 대한 정보를 사용한다. 이에 상기 수신하는 주파수 대역에 해당하는 대역을 필터링 가능한 대역 통과 필터에 대한 정보를 상기 모뎀(340) 내부의 소정의 버퍼 등으로부터 읽어 들이고 상기 채널 정보에 따라 필터링할 대역을 결정한다. 그리고 상기 대역에 따른 필터링을 수행하는 대역 통과 필터를 선택하고 이를 위한 스위칭 제어 신호를 생성한다. 그래서 상기 제 1 스위치 제어기(341)에서는 상기 스위칭 제어 신호를 생성하고 상기 제 1 스위치(313)와 상기 제 2 스위치(321)에 결정된 대역 통과 필터로 스위칭 동작을 하도록 상기 제어 신호를 전송한다. 여기서 상기 제어 신호의 전송 동작을 일예로 설명하면 높음/낮음(High/Low) 신호 등을 사용하여 상기 제 1 스위치(313)와 상기 제 2 스위치(321)를 제어한다. 그리고 상기 제어 신호를 전송하는 제어선은 상기 스위치를 통과하는 신호의 경로 즉, 대역 통과 필터의 개수에 따라서 변하게 된다. 상술한 상기 제 1 스위치 제어기(341)에서 상기 제 1 스위치(313)과 상기 제 2 스위치(321)를 제어하는 방법은 일예로서 설명된 것이며 상기 방법에 한정되지 아니한다.
그래서 상기 제 1 스위치 제어기(341)에서는 상기 제 1 상기 안테나를 통해서 수신되는 신호를 상기 제 1 스위치(313)와 상기 제 2 스위치(321)에 제어 신호를 전송하여 상기 수신되는 신호의 필터링 경로를 제어하게 된다. 그리고 상기 대 역 통과 필터부는 병렬로 구성되어 있다. 그래서 대역 통과 필터 1(315), 대역 통과 필터 2(317), 대역 통과 필터 3(319)으로 구성되어 있고 상기 대역 통과 필터들은 각각의 기준 대역을 가지고 있다. 그래서 상기 대역 통과 필터부에서는 상기 제 1 스위치 제어기(341)의 제어 신호를 사용하여 상기 제 2 안테나(311)를 통해 수신하는 신호의 대역에 해당하는 대역 통과 필터에서 필터링 동작을 수행하게 된다.
그리고 상기 제 1 스위치(313)가 상기 대역 통과 필터부의 입력을 제어한다면, 상기 제 2 스위치(321)는 상기 대역 통과 필터부의 출력을 제어한다. 따라서 상기 제 2 스위치(321)도 상기 제 1 스위치 제어기(341)로부터의 제어 신호를 수신하여 상기 제 1 스위치(313)에서 제어를 수행한 필터링 경로에 따른 출력 신호를 스위칭하도록 한다. 그래서 상기 CM 노이즈 제거기(310)에서는 상기 수신기에서 수신하는 대역의 신호가 광대역의 신호이더라도 상기 대역 통과 필터부에서 각기 다른 중심(center) 주파수와 소정의 필터링 대역을 갖는 대역 통과 필터들을 사용하여 병렬로 구성하면, 광대역의 신호를 수신하더라도 대역에 따른 필터링을 수행함으로서 CM 노이즈의 문제는 발생하지 않는다.
그리고 상기 모뎀(340)의 제 2 스위치 제어기(343)는 상기 모뎀(340)의 무선 아날로그 서브시스템(RF Analog Subsystem, 이하 'RAS'라 칭하기로 한다) 테이블에서 송신 자동 이득 제어(Automatic Gain Control, 이하 'AGC'라 칭하기로 한다) 레벨을 추출한다. 여기서 상기 RAS 테이블은 상기 RF부의 신호 경로의 무선 증폭기(AMP)의 AGC 특성을 직선성이 되도록 보상하기 위한 AGC 레벨로 구성된 테이블이다. 그래서 상기 제 2 스위치 제어기(343)에서는 상기 AGC 레벨을 수신하고 상기 AGC 레벨이 사전에 설정되어 저장된 버퍼에 저장된 소정의 기준값과 비교하여 대역 통과 필터 4(325)의 바이패스 여부를 결정한다. 여기서 상기 소정의 기준값은 상기 CM 노이즈 발생을 고려하여 시스템 상황이나 특성에 맞추어 미리 설정되어 있는 값이다. 그래서 상기 제 2 스위치 제어기(343)에서는 상기 제 3 스위치(323)로 상기 기준값 이상이면 상기 대역 통과 필터 4(325)에서 대역 통과 필터링을 위한 제어 신호를 전송하고 상기 기준값 미만이거나 송신기가 동작하지 않는 경우에는 상기 대역 통과 필터 4(325)를 통과하지 않도록 바이패스를 위한 제어 신호를 전송한다. 결국 상기 제 2 스위치 제어기(343)는 모뎀 내부의 송신 신호에 대한 정보를 사용하여 송신신호의 유무 및 송신 신호의 레벨에 따라서 상기 대역 통과 필터 4(325)의 필터링을 위한 스위칭 제어 신호를 전송하는 것이다.
그래서 상기 제 3 스위치(323)는 상기 제 2 스위치 제어기(343)의 제어 신호를 수신하여 동작한다. 또한 상기 제 2 스위치(321)의 출력 신호를 제어하는 것이다.
상기 CM 노이즈 제거기(310)의 출력 신호는 상기 제 2 수신기(330)에 입력된다. 이때 상기 다이버시티 수신 모드의 동작이 중지되기 전까지 상기 CM 노이즈 제거기(310)는 상기 모뎀(340)으로부터 제어 신호를 수신하고 상기 안테나를 통한 수신 신호를 필터링하는 동작을 계속해서 수행한다.
그리고 상기 제 2 수신기(330)에서는 저 잡음 증폭기(331), 고 대역 필터(333), 제 3 혼합기(335)를 구비하고 있으며 상기 CM 노이즈 제거기(310)의 신호를 입력받고 상기 신호를 일련의 과정을 거쳐서 기저대역으로 전송한다. 그래서 상기 한 CM 노이즈 제거기(310)를 사용하여 제 2 안테나(311)의 신호를 수신하면 수신 신호가 광대역이더라도 CM 노이즈가 발생하지 않는다. 그러면 여기서 상기 CM 노이즈 제거기(310)의 다른 실시예에 따른 구성을 하기에 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CM 노이즈 제거기와 모뎀의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, CM 노이즈 제거기(400)는 제 2 안테나(311)를 통해서 신호를 수신하고 상기 수신신호를 대역 통과 필터링 한다.
상기 CM 노이즈 제거기(400)는 병렬로 구성된 대역 통과 필터부의 입력을 제어하는 제 1 스위치(401), 다수개의 병렬로 구성된 대역 통과 필터 1(403), 대역 통과 필터 2(405), 대역 통과 필터 3(407)을 포함하는 대역 통과 필터부, 상기 송신기의 동작에 따른 제어 신호를 수신하여 대역 통과 필터의 바이패스 여부를 제어하는 제 2 스위치(409), 및 대역 통과 필터 4(325)로 구성된다.
상기 CM 노이즈 제거기(400)는 상기 제 2 안테나(311)로부터 신호를 수신하고 상기 도 3에서 설명된 모뎀(340)으로부터 제어 신호를 수신하여 동작한다. 그래서 상기 제 1 스위치(401)는 상기 제 1 스위치 제어기(341)로부터 제어 신호를 수신한다. 여기서 상기 제어 신호를 발생하는 모뎀(340)의 동작은 상기 도 3에서 상술하였으므로 여기서 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 모뎀(340)의 제 1 스위치 제어기(341)는 상기 채널 정보를 사용하여 동작할 대역 통과 필터를 결정한다. 그리고 상기 결정된 대역 통과 필터로 스위칭 동 작을 하도록 제어 신호를 상기 제 1 스위치(401)에 전송한다. 상기 제 1 스위치(401)는 상기 제어 신호를 수신하여 상기 병렬로 구성된 대역 통과 필터부의 대역 통과 필터들로의 입력을 제어한다. 상기 대역 통과 필터 1(403), 대역 통과 필터 2(405), 대역 통과 필터 3(403)은 병렬로 구성되어 있으며 상기 대역 통과 필터부의 대역 통과 필터들은 각각의 기준 대역을 가지고 있다. 상기 대역 통과 필터부에서각 채널 대역에 따라서 필터링을 수행한 후에는 상기 모뎀(340)의 상기 제 2 스위치 제어기(343)에서 송신 AGC 레벨을 사용하여 상기 대역 통과 필터 4(411)의 바이패스 여부를 결정한 스위칭 제어 신호를 상기 제 2 스위치(409)에 전송한다. 그래서 상기 제 2 스위치(409)에서는 상기 제어 신호를 수신하여 동작한다. 그래서 상기 송신 AGC 레벨의 값이 기준값 미만이거나 송신기가 동작하지 않는 경우에는 상기 대역 통과 필터 4(411)를 바이패스하고, 기준값 이상인 경우에는 상기 대역 통과 필터 4(411)를 사용하여 필터링 동작을 수행한다. 이후에 상기 CM 노이즈 제거기(400)의 출력 신호는 상기 제 2 수신기로 입력된다. 상기 도 3에서 두개의 스위치를 사용하여 대역 통과 필터부를 제어하던 것과 달리, 도 4에서는 상기 대역 통괄 필터부의 입력 신호를 제어하는 하나의 제 1 스위치(401)만을 사용하여 상기 CM 노이즈 제거기(400)를 구성하였다. 그러면 여기서 상기 CM 노이즈 제거기(310)의 또 다른 실시예에 따른 구성을 하기에 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CM 노이즈 제거기와 모뎀의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 5를 참조하면, CM 노이즈 제거기(500)는 제 2 안테나(311)를 통해서 신호를 수신하고 상기 수신신호를 대역 통과 필터링 동작을 수행한다.
상기 CM 노이즈 제거기(500)는 병렬로 구성된 대역 통과 필터부의 입력을 제어하는 제 1 스위치(501), 다수개의 병렬로 구성된 대역 통과 필터 1(503), 대역 통과 필터 2(505), 대역 통과 필터 3(507)을 포함하는 대역 통과 필터부, 상기 송신기의 동작에 따른 제어 신호를 수신하여 대역 통과 필터들의 바이패스 여부를 제어하는 제 2 스위치(509), 제 3 스위치(511), 제 4 스위치(513), 및 대역 통과 필터 4(515), 대역 통과 필터 5(517), 대역 통과 필터 6(519)으로 구성된다.
상기 CM 노이즈 제거기(500)는 상기 제 2 안테나(311)로부터 신호를 수신하고 상기 도 3에서 설명된 모뎀(340)으로부터 제어 신호를 수신하여 동작한다. 그래서 상기 제 1 스위치(501)는 상기 제 1 스위치 제어기(341)로부터 제어 정보를 수신한다. 여기서 제어 신호를 발생하는 상기 모뎀(340)의 동작은 상기 도 3에서 상술하였으므로 여기서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 모뎀(340)의 제 1 스위치 제어기(341)는 상기 채널 정보를 사용하여 동작할 대역 통과 필터를 결정한다. 그리고 상기 결정된 대역 통과 필터로 스위칭 동작을 하도록 제어 신호를 상기 제 1 스위치(501)에 전송한다. 상기 제 1 스위치(501)는 상기 제어 신호를 수신하여 상기 병렬로 구성된 대역 통과 필터부의 대역 통과 필터들로의입력을 제어한다. 상기 대역 통과 필터 1(503), 대역 통과 필터 2(505), 대역 통과 필터 3(503)은 병렬로 구성되어 있으며 상기 대역 통과 필터부의 대역 통과 필터들은 각각의 기준 대역을 가지고 있다. 상기 대역 통과 필터부에서각 채널 대역에 따라서 필터링을 수행한 후에는 상기 모뎀(340)의 상기 제 2 스 위치 제어기(343)에서 송신 AGC 레벨을 사용하여 상기 대역 통과 필터 4(515), 상기 대역 통과 필터 5(517), 상기 대역 통과 필터 6(519)의 바이 패스 여부를 결정한 제어 신호를 상기 제 2 스위치(509), 상기 제 3 스위치(511), 상기 제 4 스위치(513)에 전송한다. 그래서 상기 제 2 스위치(509), 상기 제 3 스위치(511), 상기 제 4 스위치(513)에서는 상기 제어 신호를 수신하여 동작한다. 그래서 상기 송신 AGC 레벨의 값이 기준값 미만이거나 송신기가 동작하지 않는 경우에는 상기 대역 통과 필터 4(515), 상기 대역 통과 필터 5(517), 상기 대역 통과 필터 6(519)를 바이패스하고, 기준값 이상인 경우에는 상기 대역 통과 필터 4(515), 상기 대역 통과 필터 5(517), 상기 대역 통과 필터 6(519)을 사용하여 필터링 동작을 수행한다. 이후에 상기 CM 노이즈 제거기(500)의 출력 신호는 상기 제 2 수신기로 입력된다. 여기서는 하나의 제 1 스위치(501)를 사용하여 대역 통과 필터부의 입력 신호를 제어하고, 상기 대역 통과 필터부의 개수에 대응하는 다수개의 스위치와 다수개의 대역 통과 필터를 두어서 상기 대역 통과 필터부의 출력 신호를 바이패스 또는 대역 통과 필터링을 수행하도록 상기 CM 노이즈 제거기(500)를 구성하였다.
상술한 CM 노이즈 제거기의 대역 통과 필터부의 병렬로 구성된 대역 통과 필터들의 동작을 주파수 대역을 중심으로 하기에 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대역 통과 필터부의 동작 대역을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 상기 도 3, 도 4 및 도 5에 도시되어 있는 병렬로 구성된 대역 통과 필터부의 대역 통과 필터들의 주파수 대역을 사용하여 설명한다. 그리고 상기 대역 통과 필터부의 대역 통과 필터의 개수가 3개인 것을 일에로 설명하기로 한다. 그리고 상기 수신기에 수신되는 신호는 미국 개인 통신 서비스(Personal Communication Services, 이하 'PCS'라 칭하기로 한다) 수신 주파수를 일예로 설명하기로 한다. 미국 PCS의 주파수 대역은 1930MHz에서 1990MHz이고 만약 이것을 상기 3개의 대역 통과 필터를 사용하여 수신하는 경우에는 첫 번째 대역 통과 필터는 중심 주파수가 1940Hz이며 상기 중심 주파수를 중심으로 20Mhz의 대역의 신호를 필터링하고 두 번째 대역 통과 필터는 중심 주파수가 1960MHz이며 상기 중심 주파수를 중심으로 20Mhz의 대역의 신호를 필터링한다. 그리고 세 번째 대역 통과 필터는 중심 주파수가 1980MHz이며 상기 중심주파수를 중심으로 20Mhz의 대역의 신호를 필터링한다.
그래서 상기 모뎀의 제 1 스위치 제어기에서는 상기 모뎀으로부터의 채널 정보를 사용하여 상기 수신기에서 수신하는 채널의 주파수 대역을 추출한다. 그리고 상기 주파수 대역의 신호를 필터링 가능한 대역 통과 필터를 사용하여 필터링하도록 상기 대역 통과 필터부로 스위칭 동작을 수행하는 스위치에 제어 신호를 송출한다. 그래서 소정의 중심 주파수를 가지는 대역 통과 필터를 병렬 연결하여 사용하면 광 대역의 신호를 필터링 함으로서 CM 노이즈 제거를 하는 것이 가능하다. 상기 도 6에서 상술한 대역 통과 필터의 개수, 동작 영역 및 수신 신호는 설명의 편의상 기술한 것으로 상기 도 6의 대역 통과 필터의 개수, 동작 영역 및 수신 신호에 한정되지 아니한다. 그리고 상기 대역 통과 필터의 개수는 시스템 상황이나 특성에 따라서 얼마든지 병렬로 확장하여 사용하는 것이 가능하다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선 송수신기에서 CM 노이즈를 제거하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도 7을 참조하기에 앞서, 본 발명에서는 CM 노이즈 제거기에 대한 다양한 실시예를 제안하였다. 그러나 그 구성에 있어서 다소 차이가 있으나 다수의 대역 통과 필터를 병렬 연결하여 사용하는 구조 및 모뎀의 제어 신호를 수신하여 동작하고 이를 제 2 수신기에선 처리하는 동작은 동일하므로 상기 도 3의 제 2 안테나(311), CM 노이즈 제거기(310), 제 2 수신기(330) 및 모뎀(340)을 중심으로 동작 과정을 살펴보기로 한다.
상기 도 7을 참조하면, 상기 RF부에서 단일 수신기 모드로 하나의 안테나를 사용하는 경우에는 상기 제 1 수신기(300)를 사용하여 수신신호를 처리한다. 그러나 사용자의 요청 신호나 무선 송수신 매체의 변경 등을 이유로 상기 제 2 안테나(311)를 사용하는 다이버시티 수신기 모드로 동작을 수행하게 되면 상기 제 2 안테나(311), CM 노이즈 제거기(310), 제 2 수신기(330) 및 모뎀(340)은 CM 노이즈 제거를 위한 동작을 수행한다(701단계).
그래서 상기 다이버시티 수신기 모드가 동작에 따라 상기 모뎀(340)의 상기 제 1 스위치 제어기(341)에서는 채널 정보를 수신하게 된다. 그래서 상기 채널 정보를 수신하면 상기 제 1 스위치 제어기(341)에서는 상기 채널 정보를 사용하여 필터링 대역을 결정한다(703단계). 그리고 상기 필터링을 수행할 대역 통과 필터를 결정한다(704단계). 여기서 상기 대역 통과 필터는 소정의 중심 주파수를 가지고 일정 대역의 신호를 수신하도록 하며, 상기한 바와 같이 다른 중심 주파수를 가지 는 대역 제한 필터들을 병렬로 연결하고 이들 중에서 필터링을 수행할 대역 제한 필터를 선택하는 것이다. 그래서 상기 필터링을 수행할 대역 통과 필터를 결정하고 이에 따라서 상기 제 1 스위치 제어기(341)는 제 1 스위치(313)와 상기 제 2 스위치(321)에 대역 통과 필터로의 입력 및 출력을 제어하는 제어신호를 생성하여 송출한다. 그래서 상기 제 1 스위치(313)와 상기 제 2 스위치(321)에서는 상기 제어 신호를 사용하여 상기 제 2 안테나(311)를 통해서 수신하는 신호를 대역 통과 필터부의 대역 통과 필터들로 입력 및 출력 신호의 스위칭 동작을 수행한다. 그래서 상기 수신기에서 사용하는 채널 정보를 사용하여 상기 제 2 안테나(311)를 통한 수신 신호에 각 채널에 따른 대역 통과 필터를 적용한다(705단계). 그래서 상기 수신 채널에 해당하는 신호를 대역 통과 필터링을 수행한다. 이때 상기 모뎀(340)의 제 2 스위치 제어기(343)에서는 상기 송신기에서 송신 신호가 존재하는 지를 판단한다(707단계). 만약 상기 송신기에서 송신 신호가 존재하지 않는다면, 상기 대역 통과 필터(325)를 바이패스하여 상기 제 2 수신기(330)로 제공되도록 한다(715단계). 그러나 상기 송신기의 송신 신호가 존재하면 상기 모뎀(340)의 제 2 스위치 제어기(343)에서는RAS 테이블로부터 송신 AGC 레벨을 수신하고 상기 송신 AGC 레벨이 상기 모뎀 내부에 미리 설정되어 저장되어 있는 소정의 기준값과 비교하여 상기 소정의 기준값 이상인지를 판단한다(709단계). 그래서 상기 송신 AGG 레벨이 상기 기준값보다 크지 않은 경우에는 대역 통과 필터를 바이패스하여 상기 제 2 수신기(330)로 제공되도록 한다(715단계). 그러나 상기 송신 AGC 레벨이 상기 기준값보다 큰 경우에는 상기 송신 신호를 상기 채널에 따른 대역 통과 필터링한 신호를 다시 한 번 대역 통과 필터링을 수행해야 하는 경우이다. 이로 인해 상기 제 2 스위치 제어기(343)에서는 상기 제 3 스위치(323)에 제어 신호를 송신하고 상기 대역 통과 필터 4(324)를 적용하여 제 2 수신기(330)로 제공되도록한다(711단계). 다음으로 상기 다이버시티 수신기 모드의 해제 요구를 수신하여 상기 다이버시티 수신기 모드가 종료하였는지 확인한다(713단계). 이때 상기 다이버시티수신기 모드가 종료하지 확인하여 상기 다이버시티 수신기 모드가 종료하지 않은 경우에는 상기 제 1 스위치 제어기(341) 및 상기 제 2 스위치 제어기(343)는 상기 동작 수행을 계속한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 다이버시티 기법의 적용에 따라서 CM 노이즈를 제거하기 위해서 각각의 다른 중심 주파수 대역을 가지는 대역 통과 필터를 병렬로 연결하여 구성하여 광대역의 신호를 수신하더라도 CM 노이즈로 인한 문제가 발생하지 않는다는 이점을 갖는다. 또한 수신되는 신호에 따라서 상기 병렬구조에 따라 대역 통과 필터의 추가만으로도 수신대역에 유연성을 가지는 CM 노이즈 제거기를 구성하는 것이 가능하다는 효과를 갖는다.

Claims (8)

  1. 무선 송수신기에서 수신기의 노이즈를 제거하는 장치에 있어서,
    채널 정보를 사용하여 필터링 대역을 결정하고 상기 필터링을 위한 스위칭 제어 신호를 생성하는 모뎀과,
    상기 스위칭 제어 신호를 수신하고 안테나로부터 수신한 수신신호를 상기 스위칭 제어 신호에 따라 대역 필터링을 수행하도록 스위칭하여 상기 수신신호의 대역에 따라 필터링하는 교차 변조 노이즈 제거기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 정보는 상기 무선 송수신기의 수신 주파수 대역에 대한 정보임을 특징으로 하는 상기 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모뎀은 채널 정보를 사용하여 필터링 대역을 결정하고 상기 필터링 대역에 따른 필터링 수행을 위한 스위칭 제어 신호를 생성하여 스위칭 동작을 제어하는 스위치 제어기를 포함함을 특징을 하는 상기 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 교차 변조 노이즈 제거기는 소정의 대역을 필터링하는 하나 이상의 대역 통과 필터를 병렬로 구성하여 상기 안테나의 수신 신호를 필터링하는 대역 통과 필터부와,
    상기 모뎀의 스위칭 제어 신호를 수신하여 상기 대역 통과 필터부의 입력을 제어하는 스위치를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터들은 서로 다른 중심 주파수를 가지는 것을 특징으로 하는 상기 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 모뎀의 스위칭 제어 신호를 수신하여 상기 대역 통과 필터부의 출력을 제어하는 제 2 스위치를 더 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.
  7. 무선 송수신기에서 수신기의 노이즈를 제거하는 방법에 있어서,
    채널 정보를 사용하여 필터링 대역을 결정하는 과정과,
    상기 필터링 대역에 따라서 필터링을 수행할 필터를 결정하여 스위칭 제어신호를 생성하는 과정과,
    상기 필터링을 수행할 필터로 상기 수신기의 안테나의 수신 신호를 상기 스위칭 제어 신호를 사용하여 스위칭하고 필터링하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 채널 정보는 상기 무선 송수신기의수신 주파수 대역에 대한 정보임을 특징으로 하는 상기 방법.
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