KR20060130047A

KR20060130047A - 다중 모드 수신기

Info

Publication number: KR20060130047A
Application number: KR1020067010351A
Authority: KR
Inventors: 바라 라마찬드란; 아라빈드 로케
Original assignee: 스카이워크스 솔루션즈 인코포레이티드
Priority date: 2003-10-29
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2006-12-18
Also published as: CN1875560A; US20120189040A1; WO2005046098A1; EP1678850A1; US8149952B2; JP2007534220A; US20050094744A1

Abstract

복수의 시스템에 기초한 신호들을 처리하기 위한 다중 모드 수신 시스템(200a-200c)을 개시한다. 본 발명의 실시예들은 복수의 시스템(201, 233, 253, 267)에 대응하는 기저대역 신호(209, 221, 239, 241, 261, 265, 273, 275)를 처리하기 위한 공유 아키텍쳐(212a-212c)를 제공한다.

Description

다중 모드 수신기{MULTI-MODE RECEIVER}

본 발명은 개괄적으로 송수신기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 다중 모드 수신 시스템에 관한 것이다.

셀룰러 핸드세트 등의 휴대용 송수신기에 있어서의 기능 추가로, 그 중에서도 컬러 디스플레이, 라디오 수신 기능(예컨대, 음악 청취를 위해), 인터넷 접속 등이 가능하게 되었다. 소형화를 추구하는 셀룰러 핸드세트의 경향으로, 그러한 추가 기능들은 추가 공간 및 전력을 소비하게 되고, 비용이 증가하게 된다. 전술한 기능 및 다른 것들을 수용하기 위한 추가 부담으로 종종 소비자는 추가 기능성을 최적의 가격으로 제공하거나 추가 부착 장치를 필요로 하는 휴대용 핸드세트 및/또는 부피가 크고 휴대하기에 불편한 장치 사이에서 선택해야 한다.

따라서, 실질적인 추가 부담 및/또는 비용을 요구하지 않고 향상된 기능을 제공하는 휴대용 송수신기를 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예들은 디지털 위성 방송(DBS : Digital-Broadcast Satellite) 시스템 기능성을 제공하는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 아키텍쳐의 주요 부분을 이용하는 다중 모드 수신(MMR : Multi-Mode Receiver) 시스템을 포함한다. 본 발명의 실시예들은 제1 시스템에 기초한 제1 기저대역 신호를 기저대역 구성요소를 이용하여 처리하도록 구성된 기저대역부를 제공하고, 이 기저대역부는 제2 시스템에 기초한 제2 기저대역 신호를 기저대역 구성요소를 이용하여 처리하도록 구성되어 있다.

관련 동작 방법도 개시한다. 본 발명의 다른 시스템, 방법, 기능 및 장점은 다음의 도면과 이하의 설명을 통해 당업자에게 자명해질 것이다. 그러한 모든 추가 시스템, 방법, 기능 및 장점은 본 명세서 내에 포함되고, 본 발명의 기술 사상 내에 있으며, 첨부하는 청구범위에 의해 보호되어야 한다.

본 발명의 많은 태양들은 다음의 도면을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성요소들은 실측으로 도시되지 않았으며, 그 대신에 본 발명의 원리를 명확하게 설명하기 위해 강조되어 있다. 더욱이, 도면에 있어서 같은 도면 부호는 여러 도면을 통해 대응하는 부분을 나타낸다.

도 1은 다중 모드 수신(MMR) 시스템을 구비한 간략화한 휴대용 송수신기를 나타내는 블록도이다.

도 2는 도 1에 도시한 MMR 시스템의 아날로그 기저대역 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 3a와 도 3b는 코드 분할 다중 접속(CDMA) 기능성 및 디지털 위성 방송(DBS) 기능성에 대해, 도 2에 도시한 실시예의 상이한 필터 특성을 나타내는 그래프이다.

도 4는 도 1에 도시한 MMR 시스템의 제1 디지털 기저대역 실시예를 나타내는 블록도이다.

도 5는 도 1에 도시한 MMR 시스템의 제2 디지털 기저대역 실시예를 나타내는 블록도이다.

휴대용 송수신기의 다중 모드 수신(MMR) 시스템의 실시예들을 개시한다. 대개, MMR 시스템은 위성 위치 확인 시스템(GPS) 및/또는 개인 통신 서비스(PCS) 등의 여러 시스템 중에서도, 디지털 위성 방송(DBS) 시스템에 맞게 설계 및/또는 사용된 수신기의 기능성을 제공하기 위해(예컨대, 약 2642.5 ㎒의 다운링크 주파수와 약 25 ㎒의 다운링크 대역폭을 갖기 위해) 기존의 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식의 대부분을 이용하는 수신기 기능성을 포함한다. 예컨대, 사용자는 통화 사이에 스테레오 음악을 듣거나 및/또는 다운로드하는 것을 바랄 수 있다. MMR 시스템은 CDMA 아키텍쳐의 대부분을 이용하여 위성 음악의 다운로드를 가능하게 한다. MMR 시스템은 전환 가능한 대역폭을 갖는 DC(직류) 오프셋 보정 요소 및 필터를 이용하여 상이한 시스템에 맞게 적응한다. 본 명세서에 있어서 CDMA, DBS, GPS 또는 PCS "모드"에서 동작한다는 것은 특정 시스템 또는 서비스 용도로 설계된 및/또는 이용된 스탠드얼론 수신기 또는 송수신기와 상응하는 수신기 기능성을 제공하는 것을 포함한다고 이해될 것이다. 예컨대, 수신기 기능성을 제공하는 것은 특정 시스템 또는 서비스에 대응하는 주파수 응답 특성을 제공하는 것과, 각각의 표준 및 프로토콜 등에 준수하는 것을 포함할 수 있다. 그렇기 때문에, MMR 시스템은 적어도 2 중 기능성을, 즉 일반적으로 최소 다이 사이즈에서의 다중 모드 기능성과 외부 구성요소 비용을 달성할 수 있다.

CDMA 아키텍쳐를 이용하여 DBS 수신기 기능성을 제공하는 휴대용 송수신기를 특정 참조하여 설명하지만, MMR 시스템은 GSM(이동 통신용 글로벌 시스템), 아날로그 AMPS(고급 이동 전화 시스템), 및/또는 다른 표준에 대한 아키텍쳐 준수와 함께 이용되어 DBS 수신기 또는 다른 시스템의 수신기 기능성을 제공할 수 있다. 이하에서는 아날로그 기저대역 및 디지털 기저대역 실시예에서 구현되는 MMR을 설명할 것이지만, MMR 시스템은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 간략화된 휴대용 송수신기(100)를 나타내는 블록도이다. 휴대용 송수신기(100)는 스피커(102), 디스플레이(104), 키보드(106) 및 마이크(108)를 포함하고, 이들 모두는 기저대역 서브시스템(130)에 접속되어 있다. 특정 실시예에서는 휴대용 송수신기(100)가 예컨대 이동/셀룰러형 전화기 등의 휴대용 원격통신 장치일 수 있으나, 여기에 한정되지는 않는다. 스피커(102)와 디스플레이(104)는 각각, 당업자라면 알고 있는 접속부(110, 112)를 통해 기저대역 서브시스템(130)으로부터 신호를 수신한다. 마찬가지로, 키보드(106)와 마이크(108)도 각각 접속부(114, 116)를 통해 기저대역 서브시스템(130)에 신호를 공급한다. 기저대역 서브시스템(130)은 버스(128)를 통해 통신하는 마이크로프로세서(μΡ)(118), 메모리(120), 아날로그 회로(122) 및 디지털 신호 프로세서(DPS)(124)를 포함한다. 단일 버스로서 도시되어 있지만, 버스(128)는 기저대역 서브시스템(130) 내의 서브시스템들 사이에서 필요하다면 접속되는 다중 버스를 이용해서 구현될 수 있다. 마이크로프로 세서(118)와 메모리(120)는 휴대용 송수신기(100)를 위한 신호 타이밍, 처리 및 기억 기능을 제공한다. 아날로그 회로(122)는 기저대역 서브시스템(130) 내에서의 신호를 위한 아날로그 처리 기능을 제공한다. 기저대역 서브시스템(130)은 접속부(134)를 통해 고주파(RF) 서브시스템(144)에 제어 신호를 제공한다. 단일 접속부(134)로서 도시되어 있지만, 제어 신호는 DSP(124)로부터 및/또는 마이크로프로세서(118)로부터 발생할 수 있으며 RF 서브시스템(144) 내의 각종 포인트에 공급된다. 예컨대, DSP(124) 또는 마이크로프로세서(118)는 제어 신호를 다중 모드 수신기(MMR) 시스템(200)에 제공하여 MMR 시스템(200)의, DBS, CDMA, PCS 및/또는 GPS 모드 간의 전환을 가능하게 한다. 편의상, 휴대용 송수신기(100)의 기본 구성요소만 명세서에 설명하기로 한다.

또한, 일 실시예에서는 기저대역 서브시스템(130)이 디지털-아날로그 컨버터(DAC)(136)을 포함한다. 또한, DAC(136)는 버스(128)를 통해 마이크로프로세서(118), 메모리(120), 아날로그 회로(122) 및/또는 DSP(124)와 통신한다. DAC(136)는 기저대역 서브시스템(130) 내의 디지털 통신 정보를 아날로그 신호로 변환하여 접속부(142)를 통해 RF 서브시스템(144)에 전송한다.

접속부(142) 상에서의 아날로그 신호는 [접속부(166)를 통한]MMR 시스템(200)의 하나 이상의 구성 요소와 공조하여 변조 시스템(148)(MOD)에서 변조 및 변환되어 접속부(154)를 통해 제공된다. 전력 증폭기 시스템(PAS)(180)은 접속부(154) 상의 피변조 신호를 적절한 전력 레벨로 증폭시켜 접속부(162)를 통해 듀플렉서/스위치 모듈(174)로 전송한다. 송신 신호 에너지는 듀플렉서/스위치 모 듈(174)로부터 안테나(172)에 제공된다.

신호는 안테나(172)에서 수신되어 듀플렉서/스위치 모듈(174)로 제공되며, 접속부(173)를 통해 MMR 시스템(200)의 여러 신호 처리 경로 중 하나로 경로 지정된다. 당업자라면, CDMA에 이용되는 것들 가운데 예컨대 전이중 송수신기에 있어서, 일 실시예에서는 듀플렉서/스위치 모듈(174)를 이용하여 동시에 신호 송신/수신이 달성되는 것을 이해할 것이다. 듀플렉서/스위치 모듈(174)은 GPS, DBS 및/또는 가능하다면 다른 시스템을 위한 다중 출력 스위치/필터, 및/또는 MMR 시스템(200)에 통합된 표준을 포함할 뿐만 아니라, CDMA 시스템의 전이중 전송을 조절하는 듀플렉서를 포함할 수 있다. 듀플렉서/스위치 모듈(174)은 통상 제1 대역 세트를 제1 포트(도시 생략)로, 제2 세트를 제2 포트(도시 생략)로 경로 지정하여, 3개의 포트 장치[예컨대, 모든 주파수를 취급하는 안테나 포트, MMR 시스템(200)에 제공할 수신 신호를 취급하는 수신 포트, 및 송신 주파수를 취급하는 송신 포트]로서 기능한다. 일 실시예에 있어서, 듀플렉서/스위치 모듈(174)의 동작은 [예컨대, 접속부(134)를 통한]기저대역 서브시스템(130)으로부터의 제어 신호에 의해 제어된다. 다른 실시예에 있어서, 스위치[예컨대, 접속부(134)를 통해 기저대역 서브시스템(130)으로부터 제어됨]는 수신된 신호를 MMR 시스템(200)으로 경로 지정하거나 접속부(162)로부터의 신호를 안테나(172)로 송신하는데 이용될 수 있다.

안테나(172)에 의해 수신된 신호는 기저대역 시스템(130)에 의해 결정되는 적절한 시각에 듀플렉서/스위치 모듈(174)을 통해 그리고 접속부(173)를 거쳐 MMR 시스템(200)으로 보내어질 것이다. 이하에 상세하게 설명하겠지만, MMR 시스 템(200)은 다른 모드들 중에서도, CDMA 모드와 DBS 모드 간의 동작을, 상이한 모드에 맞는 CDMA 기저대역 아키텍쳐를 이용하여 전환한다. 그렇기 때문에, MMR 시스템(200)은 다양한 모드의 신호를 수신 및 처리(예컨대, 필터링, 하향변환, 증폭, 복조 등)하기 위해 이용된 구성요소를 포함한다. MMR 시스템(200)은 접속부(198)를 통한 출력 신호를 디지털 도메인에서의 추가 처리를 위해 버스(128)에 제공한다.

도 2는 아날로그 기저대역 시스템을 이용하는 MMR 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 아날로그 기저대역 시스템으로 구현된 MMR 시스템(200a)이 도시되어 있다. MMR 시스템(200a)은 접속부(173)를 경유한, 몇몇 모드에 대응하는 신호를 수신 및 처리하기 위한 기능성을 포함한다. 접속부(173)는 CDMA, GPS, PCS 및 DBS 모드에 대응하는 처리 경로를 포함한다. 듀플렉서/스위치 모듈(174)로부터 접속부(201)에서 시작하는 경로는 CDMA 모드의 신호 처리 경로에 대응한다. 접속부(233)에서 시작하는 경로는 GPS 모드에 대응하는 신호 처리 경로를 나타낸다. 접속부(253)에서 시작하는 경로는 PCS 모드의 신호 처리 경로에 대응한다. 접속부(267)에서 시작하는 경로는 DBS 모드의 신호 처리 경로에 대응한다. 공통 기저대역부(212a)는 다양한 신호 처리 경로로부터의 신호를 기저대역 신호 처리하는 공통 아키텍쳐를 제공한다.

CDMA 신호 처리 경로에서 시작하면, 듀플렉서/스위치 모듈(174)로부터 수신된 신호는 접속부(201)를 통해 듀플렉서(202)에 제공된다. 듀플렉서(202)는 수신된 신호를 필터링하여 그 필터링된 신호를 접속부(203)를 통해 CDMA 저잡음 증폭기(LNA)(204)에 공급한다. 듀플렉서(202)는 대역통과 필터로서, 휴대용 송수신 기(100; 도 1)가 동작하고 있는 특정 셀룰러 시스템의 모든 채널을 통과시킨다. 예컨대, 800 ㎒ CDMA 시스템에 있어서, 듀플렉서(202)의 수신부는 약 869.64 ㎒ 내지 893.97 ㎒의 범위에서 채널 간격이 30㎑인 실질적으로 모든 주파수를 통과시킨다. 듀플렉서(202)의 한가지 용도는 원하는 주파수 범위 외에 있는 모든 주파수를 무시하는 것이다. CDMA LNA(204)는 증폭기(206a 및/또는 206b)를 이용하여 접속부(203) 상에서의 약한 신호를 증폭시키고, 그 증폭된 신호를 접속부(205)를 통해 CDMA 표면 탄성파(SAW) 필터(208)에 제공한다. CDMA SAW 필터(208)는 원하지 않는 신호(예컨대, 송신기의 신호 누설)는 무시하고, 필터링된 신호를 원하는 주파수에서 접속부(207)를 통해 다운컨버터(201; 도 2에서는 "믹서"로 표시)에 제공한다.

다운컨버터(210)는 위상 고정 루프(PLL) 요소(290)로부터, 국부 발진 신호(LO)를 수신한다. 일 실시예에서는, PLL 요소(290)가 발진기(246), N 분주기(248)(여기서, N은 서로 다른 시스템마다의 서로 다른 채널 수에 따라 조절될 수 있는 정수이다), 루프 필터(250), 및 기준 수정 발진기(252)를 포함한다. CDMA 또는 PCS 등의 각 표준에 있어서, N은 채널 수에 따라 변한다. DBS의 경우, 단 하나의 중심 주파수만 있기 때문에, N은 고정되게 된다. 또한, N은 상이한 표준에 대응하는 시스템 요건에 의해 좌우되는 소수(예컨대, 비 정수)일 수도 있다. 그렇기 때문에, N 값은 주어진 시스템이나 모드에서 변하여 상이한 채널을 통해 조정될 수 있다. PLL 요소(290)의 신호는 접속부(243)를 통해, 다운컨버터(210)에 대하여, CDMA SAW 필터(208)로부터 수신된 신호를 하향변환하려는 적절한 주파수를 지시한다. 그래서, 접속부(207) 상의 신호는 접속부(209)("I" 신호를 전달) 및 접속 부(221)("Q" 신호를 전달) 상의 기저대역으로 하향변환된다.

공통 기저대역부(212a)는 다양한 신호 경로의 "I" 및 "Q" 신호의 필터링, DC(직류) 오프셋 보정 및 증폭을 행한다. 공통 기저대역부(212a)는 저역통과(LP) 필터(214, 228), 전대역 통과(AP: All-Pass) 필터(226, 238), DC 보정 요소(224, 236) 및 자동 이득 제어(AGC) 요소(216)를 포함한다. 후술하겠지만, 공통 기저대역부(212a)의 DC 보정 요소(224, 236) 및 LP 필터(214, 228)[및 AGC 요소(216)의 LP 필터(220, 232)]는 구현되는 특정 모드(예컨대, CDMA, PCS, GPS, DBS)의 원하는 주파수 응답을 달성하도록 조정될 수 있다[예컨대, 기저대역 서브시스템(130)으로부터 제어 신호를 통해 전환 가능한 대역폭을 가질 수 있다]. 예컨대, CDMA, GPS 및 DBS 모드의 3 dB 대역폭은 각각 약 630 ㎑, 1 ㎒ 및 8 ㎒이다. 그렇기 때문에, 각각의 LP 필터(214, 228, 220, 232)는 필터 잡음의 영향을 최소화하면서, 필터의 저항치 및/또는 용량치를 변경하는 제어 입력 하에서 원하는 대역폭에 기초하여 동작한다. 또한, DC 대역폭 보정이 각 시스템마다 45배(예컨대, 대략 CDMA 1 ㎑ 대 DBS 50 ㎑) 차이날 수 있기 때문에, DC 보정 요소(224, 236)는 유사한 방식으로 조절된다.

DBS 시스템이 물리층 신호 특성에 있어서 CDMA 시스템의 특성과 유사하기 때문에(예컨대, 양쪽 시스템의 파형은 직접 시퀀스 확산 스펙트럼 시스템이다), CDMA 수신기 기능 블록의 몇몇(더 정확히 말하면, CDMA 수신기에서의 구성요소)는 CDMA 아키텍쳐와 DBS 기능성을 통합하도록 레버리지될 수 있다. CDMA와 DBS 간에 기능 블록을 재사용하고 공유하는 이 방식은 외부 구성요소, 다이 사이즈 및 전체 시스 템 비용면에서 저가의 아키텍쳐를 제공한다. 저역통과 필터 컷오프 주파수[LP 필터(214, 228, 220, 232)뿐만 아니라 DC 오프셋 루프 코너 컷오프(224, 238)는 CDMA와 DBS 모드 사이에서 전환된다. 예컨대, 저역 통과 컷오프 주파수는 양쪽 모드(예컨대, CDMA와 DBS)의 신호 대역폭(BW)의 한계로 칭해진다. 양쪽 CDMA와 DBS 시스템이 광대역 시스템이고 DC 근처의 에너지가 무시할 정도이기 때문에, DC 오프셋 루프는 고대역 통과 컷오프 주파수를 갖는 고대역 통과 필터로서 기능할 수 있다. CDMA의 경우, 저역 통과 필터의 -3 데시벨(dB) 컷오프는 약 630 킬로헤르츠(㎑)이고, 고대역 통과 코너는 약 1 ㎑이다. MMR 시스템이 DBS 모드로 전환하는 경우, 저역 통과 필터 컷오프는 약 8.192 ㎒로 전환되고, 고대역 통과 코너는 약 20-50㎑로 전환된다. 그래서, DC 컷오프 주파수는, 예컨대 커패시터 또는 기타 회로 요소를 스위칭함으로써 값이 전환될 수 있다. DBS의 경우에 상단에서의 동적 범위 요건이 중계기 거리와 근거리장 효과(near field effect)에 의해 제한되기 때문에 동일한 VGA(218, 220)를 CDMA와 DBS 시스템에 이용할 수 있다.

하향변환된 CDMA 신호에 대응하는, 접속부(209) 상의 "I" 기저대역 신호는 LP 필터(214)에 의해 필터링되어 접속부(211)를 통해 자동 이득 제어(AGC) 요소(216)에 제공된다. 하향변환된 CDMA 신호에 대응하는, 접속부(221) 상의 "Q" 기저대역 신호도 마찬가지로, LP 필터(228)에 의해 필터링되어 접속부(223)를 통해 자동 이득 제어(AGC) 요소(216)에 제공된다. AGC 요소(216)는 가변 이득 증폭기(VGA)(218, 222)("I" 경로)와 가변 이득 증폭기(VGA)(230, 234)("Q" 경로)를 포함한다. 또한, AGC 요소(216)는 "I" 경로에서의 LP 필터(220)와, "Q" 경로에서의 LP 필터(232)를 포함한다. "I" 및 "Q" 신호는 증폭되어 저역통과 필터링되며, 처리된 "I" 및 "Q" 신호는 각각 접속부(217, 229)를 통해 제공된다.

접속부(217) 상에서의 처리된 "I" 신호는 DC 보정 요소(224)를 통해 DC 보정된다. DC 보정된 "I" 신호는 AP 필터(226)에서 필터링되고, 필터링된 신호는 추가 신호 처리를 위해 접속부(198)를 통해 기저대역 서브시스템(130; 도 1)에 제공된다. 마찬가지로, 처리된 "Q" 신호도 DC 보정 요소(236)에서 DC 보정되고, AP 필터(238)에서 필터링된다. 또한, DC 보정 요소(224, 236)는 공통 기저대역부(212a)의 LP 필터에 대해 설명한 바와 마찬가지로, 구현된 모드에 기초하여 대역폭 조절된다. 필터링된 신호는 추가 신호 처리를 위해 접속부(198)를 통해 기저대역 서브시스템(130)에 제공된다. 접속부(198)를 통한 신호는 기저대역 서브시스템(130; 도 1) 내의 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(도시 생략)에 제공될 수 있다. ADC는 변환된 신호를 버스(128)를 통해 기저대역 서브시스템(130)의 다른 구성요소에, 또는 기타 구성요소에 제공할 수 있다. 예컨대, 신호는 (예컨대, ADC에서)디지털화될 수 있고, 적용 분야에 따라 DSP(124; 도 1), 마이크로프로세서(118; 도 1) 또는 모뎀(도시 생략)에 제공될 수 있다.

GPS 신호는 듀플렉서/스위치 모듈(174)로부터 접속부(233)를 통해 수신되어 미리 선택한 필터(240)에서 필터링된다. 미리 선택한 필터(240)는 GPS 신호 대역을 넘는 실질적으로 모든 다른 주파수를 무시할 수 있다. 선택된 주파수에서 제공되는 그 결과 신호는 접속부(235) 상에 제공되어 증폭기(242)에서 증폭된다. 증폭된 신호는 접속부(237)를 통해 GPS 다운컨버터(244)에 제공된다.

PLL 요소(290)의 신호는 GPS 다운컨버터(244)에 대하여, 접속부(243)를 통해, 접속부(237) 상의 증폭된 신호를 하향변환하려는 적절한 주파수를 지시한다. 하향변환된 신호("I", "Q")는 각각 접속부(239, 241) 상에 제공되어 공통 기저대역부(212a)를 통과하여, 기저대역 서브시스템(130)[예컨대, 도 1에서의 접속부(134)를 통해]로부터 제공된 제어 신호를 통해 제공되는 필터 설정 및 DC 오프셋 보정에 기초하여 처리된다. 다시 말해, 공통 기저대역부(212a)의 DC 보정 요소(224, 236)와 필터(예컨대, 214, 228, 220, 232)는 선택한 모드(예컨대, CDMA, GPS 등)에 맞는 적절한 주파수 응답을 제공하도록 기저대역 서브시스템(130)에 의해 조절된다.

PCS 신호는 듀플렉서/스위치 모듈(174)로부터 접속부(253)를 통해 듀플렉서(254)에서 수신되어 접속부(255)를 통해 PCS LNA(256)에 제공된다. PCS LNA(256)는 증폭기(258a, 258b)를 포함한다. 선택된 PCS 신호는 접속부(257)를 통해 PCS RF SAW 필터(260)에 제공되고, 이 필터는 CDMA SAW 필터(208)에 대해 전술한 바와 유사한 방식으로 원하는 주파수를 선택한다. 선택된 주파수에서의 신호는 접속부(259)를 통해 PCS 다운컨버터(262)에 제공되고, 이 다운컨버터에서는 접속부(243)를 통해 PLL 요소(290)의 제어 하에서 기저대역으로 하향변환된다. 기저대역 신호는 전술한 바와 같은 처리를 위해 접속부(261, 265)를 통해 공통 기저대역부(212a)에 제공된다. LP 필터와 DC 보정 요소는 전술한 바와 같이, PCS 모드에 대응하게 조절된다.

DBS 신호 처리 경로는 DBS의 미리 선택한 필터(264), DBS LNA(266) 및 DBS 다운컨버터(268)를 포함한다. 개별 LNA(266)와 다운컨버터(268)는 상이한 RF 주파 수를 수용하는데 이용될 수 있고, 직접 변환 아키텍쳐가 MMR 시스템(200a)의 DBS부의 일 실시예에 채용되기 때문에 RF SAW 필터는 적어도 부분적으로 필요하지 않으며, 이미지 주파수가 없다. 또한, 위성으로의 전송이 없기 때문에, CDMA 시스템과 같은 전이중 동작이 없다. DBS 신호는 접속부(267)을 통해 듀플렉서/스위치 모듈(174)로부터 DBS의 미리 선택한 필터(264)에서 수신된다. 도 4와 도 5에 도시하는 같은 구성요소 등에 적용되는 것인 DBS LNA(266)은, 특히 송수신기(100; 도 1)가 지상 중계기에 근접 배치되어 있는 경우에, 높은 신호 세기에서 DBS LNA(266)를 바이패스하기 위해 바이패스 모드를 포함할 수 있다. 필터링된 신호는 접속부(269)를 통해 DBS LNA(266)에 제공된다. DBS LNA(266)는 필요하다면 신호를 증폭한 다음, 그 신호를 접속부(271)를 통해 DBS 다운컨버터(368)에 제공한다. DBS 다운컨버터(268)는 접속부(243)를 통해 PLL 요소(290)로부터 LO 신호를 수신하여 접속부(271)를 통해 수신한 신호를 기저대역으로 하향변환한다. DBS 다운컨버터(268)에 의해 제공된 "I" 및 "Q" 신호는 다른 신호 처리 경로에 대해 전술한 바와 마찬가지로, 접속부(273, 275)를 통해 공통 기저대역부(212a)에 제공된다. 다른 실시예에서는, DBS 다운컨버터(268)가 생략 가능하고, 다른 시스템의 다운컨버터들 중 하나[예컨대, PCS 다운컨버터(262)]가 DBS 기반의 신호의 하향변환을 수행하는데 이용될 수 있다. 역시 전술한 바와 같이, LP 필터와 DC 보정 요소는 선택된 모드에 기초하여 조정된다.

도 3a와 도 3b는 CDMA와 DBS 모드에 대해 도 2에 도시한 실시예에 필요한 상이한 저역 통과 필터의 특성을 나타내는 그래프이다. 전술한 바와 같이, LP 필 터(214, 220, 228, 232; 도 2)는 기저대역 서브시스템(130; 도 1)으로부터 수신한 신호를 통해 조절된다. 도 3a는 CDMA 모드의 LP 필터 특성을 나타내고, 도 3b는 DBS 모드의 LP 필터 특성을 나타내고 있다. 도 3a와 도 3b를 참조하면, y축(302)은 처리된 신호의 정규화한 진폭 레벨을 dB 단위로 나타내고 있으며, x축(304)은 신호 주파수를 ㎑ 단위로 표시하고 있다. y축(302) 상의 점(306)은 신호 응답의 정규화한 진폭 크기를 나타내고, 점(308)은 특정 오프셋 주파수에서의 필터의 감쇠(정규화한 진폭)가 유한하며 무한대에 미치지 않는다는 것을 나타낸다. 도 3a를 참조하면, CDMA 모드의 컷오프 주파수(-3 dB 주파수)가 점(310)에서 표시되며, 이것은 약 630 ㎑에 대응한다. 신호는 점(312)으로 표시하는 바와 같이 약 900 ㎑까지 통과한다. DBS 주파수 응답에 있어서, 점(314)은 -3 dB 컷오프 주파수를 나타내며, 이것은 8.192 ㎒에 대응한다. 신호는 점(316)으로 표시하는 바와 같이 DBS 모드에서 약 11.63 ㎒까지 통과한다. 그렇기 때문에, 컷오프 주파수가 CDMA 시스템에서 DBS 시스템으로 전환되는 경우에, 필터의 시프트 인수는 동일하게 유지된다. 시프트 인수는 통과대역 주파수 대 저지대역 주파수의 비이다. 예컨대, CDMA 시스템에서, 통과대역 주파수는 630 ㎑일 수 있고, 저지대역 주파수는 900 ㎑일 수 있다. 마찬가지로, 동일한 또는 유사한 비가 DBS 통과대역 및 저지대역에 적용될 수 있다.

도 4는 디지털 기저대역 시스템으로 구성된 제2 MMR 시스템 실시예를 나타내는 블록도이다. 신호 처리 경로마다 다운컨버터를 포함하며 그 신호 처리 경로 업스트림에 대응하는 구성요소가 도 2의 MMR 시스템(200a)에 대해 설명한 바와 동일하거나 실질적으로 유사하기 때문에, 관련 설명은 편의상 생략하기로 한다. CDMA, GPS, PCS 및 DBS 신호 처리 경로에 대응하는 다운컨버터로부터의 "I" 및 "Q" 기저대역 신호는 공통 기저대역 부분(212b)에 제공된다. 공통 기저대역 부분(212b)은 LP 필터(414, 436), VGA(416, 438), DC 보정 요소(418, 440), 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(420, 442)(예컨대, 시그마 델타 컨버터) 및 디시메이터 필터(decimator filter)(442, 444)(하향 화살표 옆에 대문자 M으로 표시)를 포함한다. 또한, 공통 기저대역부(212b)는 유한 임펄스 응답 필터(FIR)(424, 446), 디지털-아날로그 컨버터(DAC)(428, 432) 및 평활 필터(SF)(430, 434)를 포함한다.

"I" 신호의 처리에 대해서, "Q" 신호의 처리에 관한 유사한 설명이 적용된다고 이해하고 설명하기로 한다. "I" 신호는 LP 필터(414)에서 필터링되고 접속부(411) 상에 제공된다. 도 2의 아날로그 실시예에 대해 설명한 바와 같이, LP 필터(414, 436) 및 DC 오프셋 보정 회로(418, 440)는 구현되는 특정 모드(예컨대, CDMA, PCS, GPS, DBS)에 맞는 원하는 주파수 응답을 달성하기 위해 대역폭 조절된다[예컨대, 도 1의 기저대역 서브시스템(130)으로부터 제어 신호를 통해 전환 가능한 대역폭을 갖는다]. 동일한 또는 유사한 대역폭 조절이 도 5에 도시한 실시예의 유사한 구성요소에 대해 구현된다. 접속부(411) 상에 제공된 필터링된 신호는 VGA(416)에 의해 증폭되어 접속부(413) 상에 제공된다. VGA(416)(및 "Q" 신호에 대한 대응하는 VGA)의 기능성이 일부 실시예에서는 데시메이션 후에 수행될 수 있고, 및/또는 다른 실시예에서는 그 기능성이 ADC[예컨대, ADC(420)]으로 통합될 수 있음을 알아야 한다. 접속부(413) 상에서의 증폭된 신호는 DC 보정 요소(418)에서 DC 오프셋 보정된다. DC 보정된 신호는 ADC(420)에 제공되어 신호는 기저대역 서브시 스템(130)의 하나 이상의 구성요소[예컨대, 도 1에서는 DSP(124)]에 의해 지정되는 샘플링 레이트에 대응하게 샘플링된다. 그렇기 때문에, ADC(420, 442)는 샘플링 클록에 변화가 있는 다양한 모드 간에 공유될 수 있다.

예컨대, ADC(420)의 샘플링 클록은 상이한 샘플링 레이트가 DBS 모드에서 이용되는 것보다 CDMA 모드에 대해서 이용될 수 있도록, 선택된 모드에 기초하여 전환된다. CDMA 샘플링 클록이 9.6 ㎒ 또는 19.2 ㎒이고 각각 약 8 및 16만큼의 오버 샘플링 레이트를 제공하는 예가 있을 수 있다. 이와 다르게, 샘플링 클록은 1.2288 ㎒인 칩 레이트의 정수배가 되도록 선택될 수 있다. 샘플링된 신호는 접속부(417)를 통해 데시메이터 필터(422)에 보내져 상위 주파수에서 하위 주파수로 다운샘플링된다.

데시메이션은 상위 주파수에서 하위 주파수로의 다운샘플링 동작이다. 그것은 정수 레이트 변환 또는 비정수 레이트 변환일 수 있다. 그리고, 데시메이션은 나이퀴스트 샘플링 레이트 또는 그 나이퀴스트 샘플링 레이트의 배수와 같은 하위 레이트에서 수행된다. 그래서, 데시메이션 인수는 전술한 샘플링 클록 주파수가 9.6 ㎒와 19.2 ㎒인 경우에 4 또는 8이다. 데시메이션은 다양한 모드(예컨대, CDMA 대 DBS)에서 상이한 샘플링 값에서 이루어질 수 있다. 그렇기 때문에, 데시메이터 필터(422, 444)는 [도 1의 기저대역 서브시스템(130)으로부터 제어 신호를 통해]원하는 데시메이션을 달성하도록 조절된 샘플링 레이트를 가질 수 있다. DBS 모드에서, 선택된 샘플링 클록은 칩 레이트 예컨대 16.384 ㎒의 배수일 수 있다. 따라서, 이에 의해 샘플링 클록은 131.072 ㎒/65.536 ㎒이 되고 오버 샘플링 레이트는 각각 8과 4가 된다. 디지털 필터에 공급하기 전에 출력을 하위 레이트로 변환하기 위해서 유사한 데시메이션 인수를 채용할 수 있다.

데시메이터 필터(422)로부터 제공된 샘플링된 값은 접속부(419)를 통해 FIR 필터(424)에 제공된다. 또한, FIR 필터(424, 446)는 수신되어 처리된 신호의 모드에 기초하여 조절되는 구성요소이다. 필터링된 신호는 접속부(421)를 통해 DAC(428)에 제공되며, 아날로그 신호로 변환되어 접속부(423)를 통해 제공된다. DAC(428)은 구현되는 모드에 기초하여 역시 조절되는 샘플링 레이트를 포함한다. 대개 DAC(428)의 샘플링 레이트는 데시메이터 필터(422)에 의해 구현되는 샘플링 레이트와 동일하거나 비례한다. 접속부(423)를 통해 제공된 신호는 평활 필터(430)에서 추가 필터링된 후[예컨대, 샘플링에 의해 생성된 앨리어스 스퍼(alias spurs)는 제거하고 DAC(428)에 의해 수행되는 동작은 유지], 접속부(198)를 통해 제공된다. 그렇기 때문에, 공통 기저대역부(212b)는 임의의 모드(예컨대, CDAM, GPS, PCS 또는 DBS)에서 수신된 신호를 공유 구성요소를 이용하여 처리되고, 그 구성요소 중 일부는 각각의 모드에 맞는 다양한 주파수 응답을 수용하도록 조절된다.

도 5는 제2 디지털 기저대역 시스템을 이용한 제3 MMR 시스템 실시예를 나타내는 블록도이다. 도 5에 도시하는 제3 MMR 시스템 실시예(200c)는 제2 MMR 시스템 실시예(200b)와 실질적으로 유사하다. 그러나, 도 4의 DAC(428, 432) 및 평활 필터(430, 434)를 생략한다는 점에서 제3 MMR 시스템 실시예(200c)는 제2 MMR 시스템 실시예(200b)와 다르다. 제2 MMR 시스템 실시예(200b)와 유사하게, 제3 MMR 시스템 실시예(200c)는 공통 구조를 수용하기 위해 CDMA와 DBS 간에 [예컨대, ADC(420)을 통해]전환되는 샘플링 레이트를 갖는다. 또한, 데시메이터 필터(422, 444)와 FIR 필터(424, 446)는 2개의 모드 사이에서 조절된다. 필터 응답 및/또는 샘플링 레이트에서의 그러한 조절은 메모리(120)[또는 마이크로프로세서(118) 또는 DSP(124)] 내의 판독 전용 메모리(ROM) 코드를 통해 구현되거나 동적으로 조절될 수 있다(예컨대, 실시간 처리). 또한, 저역 통과 필터와 DC 보정 요소는 도 4와 관련하여 설명한 바와 같이 조절된다.

ADC[예컨대 도 4에서의 ADC(420, 422)]가 시그마-델타 구조(전용 ADC)로서 구성되는 경우에, CDMA와 DBS 모드 간의 높은 동적 범위 ADC의 공유는 하위 샘플링 레이트에서 동작할 때 하위 전력을 소비하도록 설계될 수 있고, DBS 모드에서는, 전력이 더 높아질 수 있다. 이것은 추가 단계에서의 동작을 전환함으로써 처리되어 DBS 모드에서 필요할 수도 있는 동적 범위를 달성할 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 당업자에게는 본 발명의 기술 사상 내에 있는 더 많은 다양한 실시예 및 구현예가 가능할 수 있음이 자명할 것이다. 그에 따라, 본 발명은 다음의 청구범위 및 그 동류의 관점 외에서는 제한되어서는 안된다.

Claims

복수의 시스템에 기초한 신호들을 수신하는 방법(200a)으로서,

제1 시스템(201)에 기초한 제1 신호(207)를 제1 기저대역 신호(209)로 변환하는 단계;

제2 시스템(267)에 기초한 제2 신호(271)를 제2 기저대역 신호(273)로 변환하는 단계;

상기 제1 기저대역 신호를 기저대역 구성요소(212a)를 이용하여 처리하는 단계;

상기 제2 기저대역 신호를 기저대역 구성요소를 이용하여 처리하는 단계;

를 포함하는 신호 수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 시스템과 제2 시스템은 각각, 코드 분할 다중 접속(CDMA)(201), 개인용 통신 서비스(PCS)(253), 위성 위치 확인 시스템(GPS)(233), 디지털 위성 방송(DBS)(267) 및 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 신호 수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 기저대역 신호와 제2 기저대역 신호를 처리하는 단계는 필터링(214, 220, 226), 증폭(218, 222), 디지털-아날로그 변환 수행, 아날로그-디지털 변환 수행, 샘플링, 직류(DC) 오프셋 보정(224) 중 적어도 하나를 포 함하는 것인 신호 수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 기저대역 신호와 제2 기저대역 신호를 처리하는 단계는 상기 제1 기저대역 신호의 제1 주파수 응답 특성(도 3a)에 맞게 상기 기저대역 구성요소들 중 적어도 하나를 구성하는 단계와, 상기 제2 기저대역 신호의 제2 주파수 응답 특성(도 3b)에 맞게 상기 기저대역 구성요소들 중 적어도 하나를 구성하는 단계를 포함하고, 상기 기저대역 구성요소들 중 적어도 하나는 저역 통과 필터, 유한 임펄스 응답 필터 및 DC 오프셋 보정 요소 중 적어도 하나를 포함하는 것인 신호 수신 방법.
제1항에 있어서, 상기 제1 기저대역 신호와 제2 기저대역 신호를 처리하는 단계는 상기 제1 기저대역 신호에 맞는 제1 샘플링 레이트에서 그리고 상기 제2 기저대역 신호에 맞는 제2 샘플링 레이트에서의 샘플링을 포함하고, 상기 샘플링은 데시메이터 필터, 디지털-아날로그 컨버터 및 아날로그-디지털 컨버터 중 적어도 하나에 의해 수행되는 것인 신호 수신 방법.
복수의 시스템에 기초한 신호들을 처리하는 다중 모드 수신 시스템(200a)으로서,

제1 시스템(201)에 기초한 제1 기저대역 신호(209)를 기저대역 구성요소를 이용한 처리하도록 구성되어 있는 기저대역부(212a)

를 포함하고, 상기 기저대역부는 제2 시스템(267)에 기초한 제2 기저대역 신호(273)를 상기 기저대역 구성요소를 이용하여 처리하도록 더 구성되어 있는 것인 다중 모드 수신 시스템.
제6항에 있어서,

제1 다운컨버터(210)와 제2 다운컨버터(268)를 더 포함하고,

상기 제1 다운컨버터는 제1 신호(207)를 제1 기저대역 신호로 변환하도록 구성되고, 상기 제2 다운컨버터는 제2 신호(271)를 제2 기저대역 신호로 변환하도록 구성되는 것인 다중 모드 수신 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제1 시스템과 제2 시스템은 각각, 코드 분할 다중 접속(CDMA)(201), 개인용 통신 서비스(PCS)(253), 위성 위치 확인 시스템(GPS)(233), 디지털 위성 방송(DBS)(267) 및 이동 통신용 글로벌 시스템(GSM) 중 적어도 하나를 포함하는 것인 다중 모드 수신 시스템.
제6항에 있어서, 상기 기저대역 구성요소들 중 적어도 하나는 상기 제1 기저대역 신호의 제1 주파수 응답 특성(도 3a)에 맞게 구성되고, 상기 제2 기저대역 신호의 제2 주파수 응답 특성(도 3b)에 맞게 구성되어 있으며, 상기 기저대역 구성요소들 중 적어도 하나는 저역 통과 필터, 유한 임펄스 응답 필터 및 DC 오프셋 보정 요소 중 적어도 하나를 포함하는 것인 다중 모드 수신 시스템.
제6항에 있어서, 상기 기저대역 구성요소들 중 적어도 하나는 상기 제1 기저대역 신호에 맞는 제1 샘플링 레이트에서 그리고 상기 제2 기저대역 신호에 맞는 제2 샘플링 레이트에서 샘플링하도록 구성되어 있으며, 상기 기저대역 구성요소들 중 적어도 하나는 데시메이터 필터, 디지털-아날로그 컨버터 및 아날로그-디지털 컨버터 중 적어도 하나를 포함하는 것인 다중 모드 수신 시스템.