KR20060094170A - 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그방법 - Google Patents

커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 단일 안테나를 통해 수신된 수신 신호(예 : 디지털 멀티미디어 방송 신호)를 커플링하여 상기 수신 신호와 커플링된 커플링 신호를 이용하여 다이버시티를 구현함으로써, 수신감도를 향상시킬 수 있는, 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그 방법 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 수신 장치에 있어서, 외부로부터의 수신 신호를 수신하기 위한 안테나; 상기 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 커플링하여 상기 수신 신호와 커플링 신호를 출력하기 위한 커플링수단; 상기 커플링수단으로부터 수신 신호를 전달받아 전처리를 수행하기 위한 제 1 전처리수단; 상기 제 1 전처리수단으로부터 전달받은 수신 신호를 신호처리 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하기 위한 제 1 신호처리수단; 상기 커플링수단으로부터 커플링 신호를 전달받아 증폭 과정을 거쳐 커플링 과정시 저하된 전력을 보상하기 위한 제 2 전처리수단; 상기 제 2 전처리수단으로부터 전달받은 커플링 신호를 신호처리 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하기 위한 제 2 신호처리수단; 및 상기 제 1 및 제 2 신호처리수단에서 기저대역 신 호로 변환된 수신 신호 및 커플링 신호를 전달받아 수신 장치의 주동작을 처리하기 위한 주처리수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치 등에 이용됨.
다이버시티, 커플링, 증폭, 수신 장치

Description

커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그 방법{Receive apparatus and method embodying diversity using coupling}
도 1a 및 도 1b는 종래의 디지털 멀티미디어 방송 수신기를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치에서 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현하는 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 안테나 22 : 커플링부
23 : 제 1 전처리부 24 : 제 1 신호처리부
25 : 제 2 전처리부 26 : 제 2 신호처리부
27 : 주처리부 231 : 제 1 저잡음 증폭기
232 : 제 1 대역통과필터 251 : 제 2 저잡음 증폭기
252 : 제 2 대역통과필터
본 발명은 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단일 안테나를 통해 수신된 수신 신호(예 : 디지털 멀티미디어 방송 신호)를 커플링하여 상기 수신 신호와 커플링된 커플링 신호를 이용하여 다이버시티를 구현함으로써, 수신감도를 향상시킬 수 있는, 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 상기 수신 장치 중 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치를 일예로 들어 설명하기로 한다.
본 발명에서 디지털 멀티미디어 방송(DMB : Digital Multimedia Broadcasting, 이하 DMB라 함)이란, 이동중인 사용자에게 오디오, 비디오, 데이터 등의 다양한 멀티미디어 방송 콘텐츠를 제공할 수 있는 서비스를 말하며, 이러한 DMB는 위성 DMB와 지상파 DMB로 나눌 수 있다.
여기서, 상기 DMB 중 위성 DMB를 간단히 설명하면 다음과 같다.
위성 DMB 방송 센터는 다양한 방송 콘텐츠를 CDM(Code Division Multiplexing)과 TDM(Time Division Multiplex)을 이용하여 쿠-밴드(Ku-Band) 신호로 변조하여 이를 위성으로 전달한다. 그러면 위성은 상기 변조된 신호를 송출하고, 이를 휴대용이나 차량용 DMB 수신기에서 수신하는 것이다.
이때, 상기 DMB 수신기는 상기 위성에서 송출한 DMB 신호를 직접 수신하거나, 갭 필터(Gap filler : 음영지역 중계기)를 통해서 수신할 수 있다. 여기서, 갭 필터란 위성에서 송출하는 쿠-밴드(Ku-Band) 신호를 에스-밴드(S-band) 신호로 변환하여 수신기에 재전송해주는 장치이다.
한편, 상기 지상파 DMB는 위성을 통하지 않고 TV 방송 대역인 VHF 대역을 이용하여 방송 콘텐츠를 전송하는 방식으로 OFDM 변조 방식을 사용한다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 디지털 멀티미디어 방송 수신기를 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 단일 경로를 이용한 방송 수신기를, 도 1b는 다중 경로를 이용한 방송 수신기를 나타낸 도면이다.
도 1a에 도시된 바와 같이, 종래의 단일 경로를 이용한 DMB 수신기는 안테나, 저잡음 증폭기, 유전체 필터, DMB 튜너, CDM칩을 포함한다.
여기서, 외부로부터 상기 DMB 수신기로 수신되는 신호는 저잡음 증폭기와 유전체 필터를 통해 노이즈가 제거되어 DMB 튜너로 전달된다. 그러면, 상기 DMB 튜너는 수신 신호를 CDM칩에 전달하기 위하여 기저대역 신호로 변환하고 이를 받은 CDM칩은 기저대역 신호를 처리하여 디지털 멀티미디어 방송 신호를 출력한다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 단일 안테나와 단일 경로로 이루어진 수신기는 그 수신감도가 우수하지 못하다. 따라서, 일반적으로 수신감도를 개선하기 위하여 다이버시티를 구현하는데 이러한 다이버시티를 구현하기 위해서는 도 1b에 도시된 바와 같이, 두 개의 안테나가 필요하게 된다.
이렇게 이중 안테나를 이용하여 다이버시티를 구현한 수신기는 단일 안테나 를 이용한 수신기에 비해서 수신감도는 향상될 수 있으나, 안테나가 추가됨으로써 설계시 많은 공간을 차지하여 공간 효율을 떨어뜨리고, 비용이 상승하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 단일 안테나를 통해 수신된 수신 신호(예 : 디지털 멀티미디어 방송 신호)를 커플링하여 상기 수신 신호와 커플링된 커플링 신호를 이용하여 다이버시티를 구현함으로써, 수신감도를 향상시킬 수 있는, 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 수신 장치에 있어서, 외부로부터의 수신 신호를 수신하기 위한 안테나; 상기 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 커플링하여 상기 수신 신호와 커플링 신호를 출력하기 위한 커플링수단; 상기 커플링수단으로부터 수신 신호를 전달받아 전처리를 수행하기 위한 제 1 전처리수 단; 상기 제 1 전처리수단으로부터 전달받은 수신 신호를 신호처리 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하기 위한 제 1 신호처리수단; 상기 커플링수단으로부터 커플링 신호를 전달받아 증폭 과정을 거쳐 커플링 과정시 저하된 전력을 보상하기 위한 제 2 전처리수단; 상기 제 2 전처리수단으로부터 전달받은 커플링 신호를 신호처리 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하기 위한 제 2 신호처리수단; 및 상기 제 1 및 제 2 신호처리수단에서 기저대역 신호로 변환된 수신 신호 및 커플링 신호를 전달받아 수신 장치의 주동작을 처리하기 위한 주처리수단을 포함한다.
한편, 본 발명의 방법은 수신 장치에서 커플링을 이용한 다이버시티 구현 방법에 있어서, 외부로부터 수신 신호를 수신하는 단계; 상기 수신 신호를 커플링하는 단계; 상기 수신 신호 및 커플링된 커플링 신호를 전달받아 전처리 및 신호처리하는 단계; 및 전처리 및 신호처리된 상기 수신 신호 및 커플링 신호를 전달받아 상기 수신 장치의 주동작을 처리하는 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서는 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 중 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치를 일예로 들어 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 커플링을 이용한 다이버시티 기능을 가지는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커플링을 이용한 다이버시티 기능을 가지는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치는 안테나(21), 커플링부(22), 제 1 전처리부(23), 제 1 신호처리부(24), 제 2 전처리부(25), 제 2 신호처리부(26), 및 주처리부(27)를 포함한다.
상기 안테나(21)는 외부로부터 디지털 멀티미디어 방송 신호를 수신하는 역할을 한다. 이때, 상기 안테나(21)를 통해 수신되는 디지털 멀티미디어 방송 신호로는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호(2.6GHz 대역)와 지상파 디지털 멀티미디어 방송 신호(VHF 대역)가 있다.
그리고, 상기 커플링부(22)는 상기 안테나(21)를 통해 수신된 수신 신호(디지털 멀티미디어 방송 신호)를 커플링(Coupling)하여 상기 수신 신호와 커플링 신호를 출력하는 역할을 한다. 이때, 커플링 신호는 원래의 수신 신호에 비해 비록 전력 레벨은 낮으나 그 특성은 동일하다.
한편, 상기 제 1 전처리부(23)는 상기 커플링부(22)로부터 수신 신호를 전달받아 전처리를 수행하는 역할을 한다. 이때, 상기 제 1 전처리부(23)는 일예로 상기 커플링부(22)로부터 전달받은 신호의 잡음 지수(Noise Figure)를 개선하기 위한 저잡음 증폭기(231) 및 상기 저잡음 증폭기(231)로부터 전달받은 신호의 노이즈를 제거하기 위한 대역통과필터(232)를 포함한다.
여기서, 상기 제 1 전처리부(23)에 잡음 지수를 개선하기 위한 저잡음 증폭기(231)가 사용되는 이유는 현재 개발되고 있는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치의 신호처리부(DMB 튜너라고도 함.)(24, 26)는 잡음 지수 특성이 좋지 않기 때문에 상기 신호처리부(24, 26) 앞단에서 신호의 잡음 지수를 개선하여 개선된 신호를 신호처리부(24, 26)로 전달하기 위함이다.
그리고, 상기 제 1 신호처리부(24)는 상기 제 1 전처리부(23)로부터 전달받은 수신 신호를 신호처리과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하는 역할을 한다.
이때, 상기 제 1 신호처리부(24)는 일예로 세 개의 저잡음 증폭기(241), 믹서(242), 및 저역통과필터(243)를 포함하며, 상기 제 1 전처리부(23)를 통해 전달받은 수신 신호를 증폭, 변환, 필터링 등의 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하여 주처리부(27)에 전달하는 역할을 한다. 이때, 상기 제 1 신호처리부(24)는 일정한 다이나믹 래인지(Dynamic Range)를 가진다.
한편, 상기 제 2 전처리부(25)는 상기 커플링부(22)로부터 커플링 신호를 전달받아 전처리를 수행하는 역할을 한다. 이때, 상기 제 2 전처리부(25) 역시 일예로 상기 커플링부(22)로부터 전달받은 신호의 잡음 지수(Noise Figure)를 개선하기 위한 저잡음 증폭기(251) 및 상기 저잡음 증폭기(251)로부터 전달받은 신호의 노이즈를 제거하기 위한 대역통과필터(252)를 포함한다.
이때, 상기 저잡음 증폭기(251)는 상기 커플링부(22)로부터 출력된 커플링 신호의 전력 레벨을 상기 수신 신호의 전력 레벨과 동일하게 하기 위하여 충분한 이득값을 갖고 상기 커플링 신호를 증폭시키는 역할을 한다.
따라서, 상기 제 1 전처리부(23)와 제 2 전처리부(25)를 통과한 수신 신호와 커플링 신호의 레벨은 동일해지고, 그에 따라 본 발명에서는 상기 수신 신호를 처리하는 경로(제 1 신호처리부)와 커플링 신호를 처리하는 경로(제 2 신호처리부)의 이득이 동일해진다.
그에 따라, 본 발명에서는 제 1 신호처리부(24)와 제 2 신호처리부(26)의 특성을 동일하게 튜닝함으로써, 수신감도를 약 3dB 정도 개선할 수 있게 된다. 이는 본 발명의 커플링 신호를 이용한 다이버시티 구현 방법이 안테나를 두 개 사용하여 다이버시티를 구현하는 경우와 동일한 효과를 나타냄을 알 수 있도록 해준다.
그리고, 상기 제 2 신호처리부(26)는 상기 제 2 전처리부(25)로부터 전달받은 커플링 신호를 신호처리 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하는 역할을 한다.
이때, 상기 제 2 신호처리부(26) 역시 상기 제 1 신호처리부(24)와 같이, 일예로 세 개의 저잡음 증폭기(261), 믹서(262), 및 저역통과필터(263)를 포함하며, 상기 제 2 전처리부(25)를 통해 전달받은 커플링 신호를 증폭, 변환, 필터링 등의 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하여 주처리부(27)로 전달하는 역할을 한다. 이때, 상기 제 2 신호처리부(26) 역시 일정한 다이나믹 래인지(Dynamic Range)를 가진다.
그리고, 상기 주처리부(27)는 상기 제 1 및 제 2 신호처리부(24, 26)에서 기저대역 신호로 변환된 수신 신호 및 커플링 신호를 전달받아 디코딩 과정을 거쳐 디지털 방송 콘텐츠를 생성하는 역할을 한다.
여기서, 상기 주처리부(27)는 크게 CDM(Code Division Multiplex) 블록과 FEC(Forward Error Correction) 블록으로 구분된다. 여기서, CDM 블록은 상기 제 1 및 제 2 신호처리부(24, 26)로부터 전달받은 스프레드 스펙트럼 신호(Spread spectrum signals)를 디코딩하는 역할을 한다. 그리고 FEC 블록은 비터비 디코더(Viterbi decoder), 리드-솔로몬 디코터(Reed-solomon decoder), 비트 디-인터리버(Bit de_interleaver), 바이트 디-인터리버(Byte de_interleaver)를 통해서 에러 콜렉션(Error collection) 즉, 오류를 정정하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치에서 커플링을 이용한 다이버시티 방법을 설명하기 위한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 안테나(21)가 외부로부터의 수신 신호(디지털 멀티미디어 방송 신호)를 수신한다(310).
이때, 상기 수신 신호의 종류로는 위성 디지털 멀티미디어 방송 신호(2.6GHz 대역)와 지상파 디지털 멀티미디어 방송 신호(VHF 대역)가 있다.
이후, 커플링부(22)가 수신 신호(디지털 멀티미디어 방송 신호)를 커플링하여 수신 신호와 커플링 신호를 출력한다(320).
이후, 제 1 전처리부(23)가 수신 신호를 전처리하고, 제 2 전처리부(25)가 커플링 신호를 전처리한다(330).
이때, 상기 제 2 전처리부(25)는 충분한 이득을 가지는 저잡음 증폭기(251)를 이용하여 상기 커플링 신호의 전력 레벨을 상기 수신 신호의 전력 레벨과 동일하게 만들어준다.
이후, 제 1 신호처리부(24)가 수신 신호를 신호처리하여 기저대역 신호로 변 환하고, 제 2 신호처리부(26)가 커플링 신호를 신호처리하여 기저대역 신호로 변환한다(340).
이후, 주처리부(27)가 기저대역으로 변환된 수신 신호 및 커플링 신호를 전달받아 디지털 멀티미디어 방송 콘텐츠를 생성한다(350).
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 단일 안테나를 통해 수신된 수신 신호(디지털 멀티미디어 방송 신호)를 커플링하여 상기 수신 신호와 커플링 신호를 이용하여 다이버시티를 구현함으로써, 수신감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 두 개 이상의 안테나를 이용하여 다이버시티 기능을 구현한 수신 장치와 동일하게 수신감도를 향상(약 3dB 향상)시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단일 안테나만 사용하여 다이버시티 기능을 구현함으로써, 회로 설계시 안테나가 차지하는 면적을 줄여 수신 장치의 크기를 줄일 수 있으며 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 수신 장치에 있어서,
    외부로부터의 수신 신호를 수신하기 위한 안테나;
    상기 안테나를 통해 수신된 수신 신호를 커플링하여 상기 수신 신호와 커플링 신호를 출력하기 위한 커플링수단;
    상기 커플링수단으로부터 수신 신호를 전달받아 전처리를 수행하기 위한 제 1 전처리수단;
    상기 제 1 전처리수단으로부터 전달받은 수신 신호를 신호처리 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하기 위한 제 1 신호처리수단;
    상기 커플링수단으로부터 커플링 신호를 전달받아 증폭 과정을 거쳐 커플링 과정시 저하된 전력을 보상하기 위한 제 2 전처리수단;
    상기 제 2 전처리수단으로부터 전달받은 커플링 신호를 신호처리 과정을 거쳐 기저대역 신호로 변환하기 위한 제 2 신호처리수단; 및
    상기 제 1 및 제 2 신호처리수단에서 기저대역 신호로 변환된 수신 신호 및 커플링 신호를 전달받아 상기 수신장치의 주동작을 처리하기 위한 주처리수단
    을 포함하는 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 안테나를 통해 수신되는 신호는,
    디지털 멀티미디어 방송 주파수 대역의 신호임을 특징으로 하는 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 전처리수단 및 제 2 전처리수단은,
    상기 커플링수단으로부터 전달받은 수신 신호 및 커플링 신호의 잡음 지수를 개선하기 위한 제 1 및 제 2 저잡음 증폭기; 및
    상기 저잡음 증폭기로부터 전달받은 수신 신호 및 커플링 신호의 노이즈를 제거하기 위한 제 1 및 제 2 대역통과필터
    를 포함하는 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2 저잡음 증폭기는,
    상기 커플링수단으로부터 전달받은 커플링 신호의 로스를 보상하여 커플링 신호의 레벨을 수신 신호의 레벨과 동일하게 만들어 주는 것을 특징으로 하는 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치.
  5. 수신 장치에서 커플링을 이용한 다이버시티 구현 방법에 있어서,
    외부로부터 수신 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신 신호를 커플링하는 단계;
    상기 수신 신호 및 커플링된 커플링 신호를 전달받아 전처리 및 신호처리하는 단계; 및
    전처리 및 신호처리된 상기 수신 신호 및 커플링 신호를 전달받아 상기 수신 장치의 주동작을 처리하는 단계
    를 포함하는 수신 장치에서 커플링을 이용한 다이버시티 구현 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수신 신호는,
    디지털 멀티미디어 방송 주파수 대역의 신호임을 특징으로 수신 장치에서 커플링을 이용한 다이버시티 구현 방법.
KR1020050014880A 2005-02-23 2005-02-23 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그방법 KR20060094170A (ko)

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KR1020050014880A KR20060094170A (ko) 2005-02-23 2005-02-23 커플링을 이용하여 다이버시티를 구현한 수신 장치 및 그방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101180658B1 (ko) * 2006-11-29 2012-09-07 현대자동차주식회사 다수의 지상파 ｄｍｂ 안테나 중에서 수신감도가 가장 높은 안테나를 선택하기 위한 다이버시티시스템 및 방법

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KR101180658B1 (ko) * 2006-11-29 2012-09-07 현대자동차주식회사 다수의 지상파 ｄｍｂ 안테나 중에서 수신감도가 가장 높은 안테나를 선택하기 위한 다이버시티시스템 및 방법

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