KR20080034194A - 누설 신호 상쇄 장치 - Google Patents
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Abstract
직교 변조기(202)는 송신 신호의 일부를 취출하고, 상쇄 신호를 생성한다. 신호 비교 수단(300)은, 직교 변조기(202)가 생성한 상쇄 신호와 수신 신호의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 직교 변조기(202)에 대하여 출력한다. 직교 변조기(202)는, 신호 비교 수단(300)의 출력 신호에 근거하여 상쇄 신호를 생성하고, 또한, 이들은, 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행한다. 합성기(205)는, 직교 변조기(202)로부터 출력된 상쇄 신호를 역상으로 한 역상 상쇄 신호를 합성하여, 누설 신호를 상쇄한다.
Description
본 발명은 무선 식별 시스템의 질문기나 레이더 장치에 이용되는 누설 신호 상쇄 장치에 관한 것이다.
종래, 예컨대, 무선 식별 시스템의 질문기 등에 있어서의 누설 신호 상쇄 회로에서는, 커플러로 송신 신호의 일부를 취출하고, 송신부로부터 수신부에 새어들어간 누설 신호와 등진폭, 역상이 되도록, 취출한 신호의 진폭과 위상을 가변 감쇠기와 위상 변환기로 조정하고, 생성한 상쇄 신호를 수신 신호와 합성하여 누설 신호를 상쇄하도록 한 것이 있었다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
또한, 취출한 신호의 진폭과 위상을 직교 변조기로 조정하여 누설 신호와 등진폭, 역상의 상쇄 신호를 생성하고, 수신 신호와 합성하여 누설 신호를 상쇄하는 방법도 제안되어 있다(예컨대, 비특허문헌 1 참조). 이 문헌은, 더 나아가, 누설 신호의 변동에 따르도록 귀환 루프를 구성하여 안정되게 누설 신호를 상쇄할 수 있는 회로도 나타내고 있다(도 2 참조).
이 회로는 다음과 같은 동작을 행하는 것이다. 즉, 상쇄 신호를 생성하여 누설 신호를 상쇄한 후의 수신 신호를, 직교 믹서로 직교 복조한다. 이 직교 믹서의 LO 단자에는 송신 신호의 일부를 취출한 신호가 입력되어 있다. 직교 믹서가 출력하는 베이스밴드 I, Q 신호의 이득을 조정하고, 상기 직교 변조기의 I, Q 단자에 입력한다. 그러면, 상쇄 신호와의 합성으로는 상쇄할 수 없던 누설 신호는, 송신 신호의 일부를 취출한 신호에 의해 직교 믹서로 I, Q 신호로 분해된다. 송신 신호의 일부를 취출한 같은 신호로부터 상쇄 신호를 생성하고 있는 직교 변조기의 I, Q 신호에 상쇄할 수 없었던 누설 신호의 I, Q 신호를 더함으로써 누설 신호가 더 상쇄되게 된다. 누설 신호의 진폭이나 위상이 변화되어 누설 신호가 충분히 상쇄할 수 없게 되었을 때도, 동일한 동작에 의해 누설 신호의 변동에 따라, 누설 신호가 더 상쇄된다.
[특허문헌 1] 일본 특허공개평성 제 10-62518호 공보
[비특허문헌 1] Beasley 외 저 "Solving the problems of a single antenna frequency modulated CW radar" Record of the IEEE 1990 International Radar Conference, 7-10 May 1990, P391∼395, Figure1, Figure2
송신부로부터 수신부로 새어들어가는 누설 신호의 진폭이나 위상은, 안테나 주위의 환경, 즉, 안테나 부근의 반사체(금속), 인체의 유무에 의해 변화된다. 특허문헌 1에 나타낸 종래의 누설 신호 상쇄 회로는, 누설 신호와 등진폭, 역상이 되도록 송신부에서 취출한 신호를 조정하는 기구가 반고정이기 때문에, 안테나 주위 환경의 변화에 의해 발생하는 누설 신호의 진폭이나 위상의 변동에 추종할 수 없고, 안정한 상쇄를 할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 비특허문헌 1에 나타낸 종래의 누설 신호 상쇄 회로는, 귀환 제어에 의해 누설 신호의 변동에는 추종할 수 있다. 그러나, 이러한 회로에서는, 상쇄 신호를 구하기 위해서는 반드시 직교 믹서를 거치는 것이 필요하다. 여기서, 귀환 제어가 작용하여 누설 신호를 충분히 상쇄하기까지의 동작중에는 큰 누설 신호가 직교 믹서에 입력되기 때문에, 비특허문헌 1에 나타낸 구성에서는, 대전력의 입력에 견디는 고가의 직교 믹서를 써야 한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 상쇄 신호를 확실하게 구할 수 있어, 누설 신호의 변동에 따라 안정한 누설 신호의 상쇄를 실현할 수 있는 누설 신호 상쇄 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 누설 신호 상쇄 장치는, 송신 신호의 일부를 취출하여, 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기 또는 벡터 변조기와, 직교 변조기 또는 벡터 변조기가 생성한 상쇄 신호와, 수신 신호와의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과, 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 역상으로 한 역상 상쇄 신호와, 수신 신호를 합성하여, 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고, 직교 변조기 또는 벡터 변조기는, 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거하여 상쇄 신호를 생성하고, 또한, 이들은, 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하도록 한 것이다.
이에 따라, 상쇄 신호를 확실하게 구할 수 있어, 누설 신호의 변동에 따라 안정한 누설 신호의 상쇄를 실현할 수 있는 누설 신호 상쇄 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예 4에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예 5에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도,
도 4는 본 발명의 실시예 6에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예 7에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도,
도 6은 본 발명의 실시예 7에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도,
도 7은 본 발명의 실시예 8에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도,
도 8은 본 발명의 실시예 8에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해서, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여, 첨부의 도면에 따라 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도이다.
도시의 송수신기는, 송신부(101), 국부 발진기(102), 제 1 믹서(103), 전력 증폭기(104), 서큘레이터(105), 제 2 믹서(106), 고역 통과 필터(HPF)(107), 수신부(108), 커플러(201), 직교 변조기(202), 제 1 분배기(203), 제 2 분배기(204), 합성기(205), 진폭 비교기(301), 위상 비교기(302), 제 1 A/D 변환기(제 1 ADC)(303), 제 2 A/D 변환기(제 2 ADC)(304), 제 1 적분기(305), 제 2 적분기(306), 직교 좌표 변환부(307), 제 1 D/A 변환기(제 1 DAC)(308), 제 2 D/A 변환기(제 2 DAC)(309), 수신 신호 스위치(111), 스위치 제어 수단(112)을 구비하고 있다.
또한, 제 1 적분기(305)∼직교 좌표 변환부(307)는 디지털 신호를 처리하는 디지털부(311)이며, 이 디지털부(311)를 포함하는 진폭 비교기(301)∼제 2 D/A 변환기(309)에 의해 신호 비교 수단(300)이 구성되어 있다. 그리고, 커플러(201)∼ 신호 비교 수단(300)의 구성에 의해, 누설 신호를 상쇄하기 위한 누설 신호 상쇄 장치가 실현되어 있다.
송신부(101)는, 베이스밴드 또는 중간 주파수의 송신 신호를 출력하기 위한 송신부이다. 국부 발진기(102)는 반송파를 발진하는 발진기이다. 제 1 믹서(103)는, 송신부(101)가 출력하는 베이스밴드 또는 중간 주파수의 송신 신호를, 국부 발진기(102)가 출력하는 국발(局發) 신호와 승산하여 반송파를 온오프 변조하기 위한 믹서이다. 전력 증폭기(104)는 송신 신호를 전력 증폭하는 증폭기이다. 서큘레이터(105)는, 도시하지 않는 안테나에 대하여 전력 증폭기(104)가 출력하는 송신 신호를 공급하는 동시에, 그 안테나로부터 수신 신호를 출력하기 위한 서큘레이터이다. 제 2 믹서(106)는, 수신 신호를 국부 발진기(102)가 출력하는 국부 발신 신호와 승산하여 베이스밴드 또는 중간 주파수의 수신 신호로 변환하기 위한 믹서이다. 수신부(108)는, 제 2 믹서(106)로 주파수 변환되어 베이스밴드 또는 중간 주파수의 수신 신호를 처리하기 위한 수신부이다. 또한, 고역 통과 필터(107)는, 제 2 믹서(106)로부터 출력된 신호로부터 직류 성분을 제거하기 위한 필터다.
커플러(201)는, 전력 증폭기(104)가 출력하는 송신 신호의 일부를 취출하는 커플러, 직교 변조기(202)는, 커플러(201)로 취출된 송신 신호의 진폭과 위상을 조정하여 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기이며, 신호 비교 수단(300)으로부터 출력되는 I, Q 신호에 근거하여 상쇄 신호를 생성하도록 구성되어 있다.
제 1 분배기(203)는, 직교 변조기(202)가 출력하는 상쇄 신호를 역상 분배하는 분배기, 제 2 분배기(204)는, 합성기(205)에서 상쇄 신호와 합성하기 전의 수신 신호의 일부를 취출하는 분배기이다. 합성기(205)는, 제 1 분배기(203)의 출력 신호와 수신 신호를 합성하는 합성기이다. 진폭 비교기(301)는, 제 1 분배기(203)가 출력하는 상쇄 신호와 제 2 분배기(204)가 출력하는 수신 신호의 진폭을 비교하는 비교기, 위상 비교기(302)는, 제 1 분배기(203)가 출력하는 상쇄 신호와 제 2 분배기(204)가 출력하는 수신 신호의 위상을 비교하는 비교기이다.
제 1 A/D 변환기(303) 및 제 2 A/D 변환기(304)는, 진폭 비교기(301), 위상 비교기(302)가 출력하는 진폭차 신호, 위상차 신호를 각각 A/D 변환하는 A/D 변환기, 제 1 적분기(305) 및 제 2 적분기(306)는, 각각 제 1, 제 2 A/D 변환기의 출력하는 진폭차 신호, 위상차 신호를 적분하는 적분기이다.
직교 좌표 변환부(307)는, 제 1 적분기(305)가 출력하는 진폭 데이터와, 제 2 적분기(306)가 출력하는 위상 데이터를 입력으로 하고, 극좌표→직교 좌표의 변환을 행하는 신호 처리 회로다. 제 1 D/A 변환기(308) 및 제 2 D/A 변환기(309)는, 직교 좌표 변환부(307)의 출력을 D/A 변환하는 D/A 변환기다. 또한, 상술한 바와 같이, 이상의 진폭 비교기(301)∼제 2 D/A 변환기(309)에 의해, 직교 변조기(202)가 생성한 상쇄 신호와 수신 신호의 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단(300)이 구성되어 있다. 또한, 수신 신호 스위치(111)는, 합성기(205)의 출력과 제 2 믹서(106)의 입력을 도통시키거나 차단하거나 하는 스위치다. 스위치 제어 수단(112)은, 수신 신호 스위치(111)를 온오프 제어하기 위한 제어부이며, 구체적인 제어에 대해서는 후술한다.
다음에, 실시예 1의 동작에 대하여 설명한다.
우선, 커플러(201)로 취출한 송신 신호(반송파)의 일부는 직교 변조기(202)의 LO 단자에 입력된다. 직교 변조기(202)는, 제 1, 제 2 D/A 변환기(308, 309)가 출력하는 I, Q 신호를 이용하여 취출한 신호의 진폭과 위상을 조정하여 상쇄 신호를 출력한다. 상쇄 신호는 제 1 분배기(203)로 역상 분배되고, 역상으로 출력된 상쇄 신호가 합성기(205)로 수신 신호와 합성되어, 수신 신호에 포함되는 누설 신호를 상쇄한다.
한편, 합성기(205)에서 상쇄 신호와 합성되기 전의 수신 신호의 일부는 제 2 분배기(204)로 취출된다. 제 1 분배기(203)가 출력하는 상쇄 신호, 및 제 2 분배기(204)가 출력하는 수신 신호는, 진폭 비교기(301)와 위상 비교기(302)에 입력된다. 진폭 비교기(301)와 위상 비교기(302)는, 제 1 분배기(203)가 분배한 상쇄 신호와, 제 2 분배기(204)가 분배한 수신 신호의 진폭과 위상을 비교하여, 진폭차, 위상차에 비례한 신호를 출력한다. 제 1, 제 2 A/D 변환기(303, 304)는, 진폭 비교기(301), 위상 비교기(302)가 출력하는 진폭차 신호, 위상차 신호를 A/D 변환한다. 또한, 제 1, 제 2 적분기(305, 306)에 의해, 제 1, 제 2 A/D 변환기가 출력하는 진폭차 신호, 위상차 신호가 적분되어, 진폭 데이터 및 위상 데이터로 된다.
직교 좌표 변환부(307)는, 제 1 적분기(305)가 출력하는 진폭 데이터와, 제 2 적분기(306)가 출력하는 위상 데이터를 입력으로 하고, 극좌표→직교 좌표의 변환을 행한다. 제 1, 제 2 D/A 변환기(220, 221)는, 직교 좌표 변환부(307)의 출력을 D/A 변환한다. 이 신호를 I, Q 신호로서 직교 변조기(202)에 입력한다.
예컨대, 제 2 분배기(204)로 취출한 수신 신호가 제 1 분배기(203)로 분배한 상쇄 신호에 비해 진폭이 큰(작은) 경우, 진폭 비교기(301)는 진폭차에 비례한 정(부)의 신호를 출력하기 때문에, 제 1 적분기(305)가 출력하는 진폭 데이터가 증 가(감소)한다. 그러면, 진폭 데이터와 위상 데이터를 직교 좌표 변환부(307)로 직교 좌표로 변환한 결과를 D/A 변환한 I, Q 신호의 진폭(제 1, 제 2 D/A 변환기(308, 309)의 출력)이 증가(감소)하여, 직교 변조기(202)가 I, Q 신호를 직교 변조하여 생성하는 상쇄 신호의 진폭도 증가(감소)한다. 이러한 제어는 수신 신호와 상쇄 신호의 진폭이 같아지도록 항상 행해진다.
한편, 위상에 관해서도 마찬가지로, 제 2 분배기(204)로 취출한 수신 신호가 제 1 분배기(203)로 분배한 상쇄 신호에 비교해서 위상이 진행하고 있는(지연되어 있는) 경우, 위상 비교기(302)는 위상차에 비례한 정(부)의 신호를 출력하기 때문에, 제 2 적분기(306)가 출력하는 위상 데이터가 증가(감소)한다. 그러면, 진폭 데이터와 위상 데이터를 직교 좌표 변환부(307)로 직교 좌표로 변환한 결과를 D/A 변환한 I, Q 신호의 위상(제 1, 제 2 D/A 변환기(308, 309)의 출력)이 진행하고 있기(지연되어 있기) 때문에, 직교 변조기(202)가 I, Q 신호를 직교 변조하여 생성하는 상쇄 신호의 위상이 진행한다(지연된다). 이러한 제어는 수신 신호와 상쇄 신호의 위상이 같아지도록 항상 행해진다.
이상과 같이 하여, 제 1 분배기(203)로 분배한 상쇄 신호가 제 2 분배기(204)로 출력한 수신 신호와 진폭, 위상이 같아지도록 제어된다. 이 상쇄 신호는 제 1 분배기(203)로 역상 분배되어, 합성기(205)로 수신 신호와 합성되기 때문에, 수신 신호에 포함되는 누설 신호가 상쇄된다.
또한, 귀환 제어가 작용하여 누설 신호를 충분히 상쇄하기까지의 동작중에는 큰 누설 신호가 제 2 믹서(106)에 입력되기 때문에, 스위치 제어 수단(112)은, 수 신 신호 스위치(111)를 오프로 하여 합성기(205)의 출력과 제 2 믹서(106)의 입력을 차단한다. 즉, 스위치 제어 수단(112)은, 수신 신호 스위치(111)의 제어를 다음과 같이 실행한다.
우선, 일정 시간, 누설 신호 상쇄 장치의 학습을 위해 무변조 반송파를 송신하고, 그동안, 누설 신호를 상쇄하도록 상술한 제어가 행해진다. 스위치 제어 수단(112)은, 반송파의 송신을 시작하는 데 있어서 수신 신호 스위치(111)를 오프 제어한다. 그리고, 이하 중 어느 하나의 제어에 의해, 수신 신호 스위치(111)를 온으로 한다.
1) 누설 신호가 충분히 상쇄할 수 있도록 되는 데 요하는 일정 시간을 미리 구하고, 이 일정 시간의 정보에 근거하여, 일정 시간 후에 수신 신호 스위치(111)를 온으로 한다.
2) 신호 비교 수단(300)에 있어서의 누설 신호와 상쇄 신호의 진폭 및 위상의 차가 일정한 값으로 된 경우, 이것을 받아 수신 신호 스위치(111)를 온으로 한다.
3) 합성기(205)의 후단측에 레벨 검출기를 마련하고, 합성기(205)의 출력 레벨이 일정 값 이하가 되면, 충분히 누설 신호를 상쇄할 수 있었던 것으로 하여 수신 신호 스위치(111)를 온으로 한다.
이와 같이 수신 신호 스위치(111)의 온오프 제어를 행하기 때문에, 제 2 믹서(106)에 큰 누설 신호가 입력되는 일이 없고, 따라서, 제 2 믹서는 대전력의 입력에 견디는 것을 사용할 필요가 없다. 그 결과, 저렴한 무선 식별 시스템이나 레 이더 장치를 실현할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 제 2 믹서(106)의 입력 내(耐) 전력이 충분히 크지 않은 경우로서, 수신 신호 스위치(111) 및 스위치 제어 수단(112)을 사용하는 예를 나타내었지만, 제 2 믹서(106)의 입력 내 전력이 큰 경우나, 원래의 누설 신호가 크지 않은 경우에는 수신 신호 스위치(111) 및 스위치 제어 수단(112)을 생략할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 했지만, 역상 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행하고, 역상 상쇄 신호를 직교 변조기로 생성하고, 수신 신호와 역상 합성 신호를 동상 합성하여, 누설 신호를 상쇄하도록 하더라도 좋다.
즉, 이 경우의 구성으로서는, 직교 변조기(202)가 역상 상쇄 신호를 생성하고, 신호 비교 수단(300)은, 직교 변조기(202)가 생성한 역상 상쇄 신호와, 수신 신호의 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력한다. 그리고, 직교 변조기(202)와 신호 비교 수단(300)은, 역상 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행한다. 또한, 이 경우, 합성기(205)는, 직교 변조기(202)로부터 출력된 역상 상쇄 신호와 수신 신호를 동상 합성하기 위해, 제 1 분배기(203)로서 역상 분배기의 대신에 동상 분배기를 이용한다.
이상과 같이, 실시예 1의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서, 송신 신호의 일부를 취출하여 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기와, 직교 변조기가 생성한 상쇄 신호와, 수신 신호와의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과, 수신 신호와, 직교 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 역상으로 한 역상 상쇄 신호를 합성하여, 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고, 직교 변조기는, 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거하여 상쇄 신호를 생성하고, 직교 변조기와 신호 비교 수단은, 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하도록 했기 때문에, 상쇄 신호를 확실하게 구할 수 있어, 누설 신호의 변동에 따라 안정한 누설 신호의 상쇄를 실현할 수 있다.
또한, 실시예 1의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서, 송신 신호의 일부를 취출하여, 역상 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기와, 직교 변조기가 생성한 역상 상쇄 신호와, 수신 신호의 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과, 수신 신호와, 직교 변조기로부터 출력된 역상 상쇄 신호를 합성하여, 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고, 직교 변조기는, 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거하여 역상 상쇄 신호를 생성하고, 직교 변조기와 신호 비교 수단은, 역상 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행하도록 했기 때문에, 상쇄 신호를 확실하게 구할 수 있고, 누설 신호의 변동에 따라 안정한 누설 신호의 상쇄를 실현할 수 있다.
또한, 실시예 1의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 합성기의 후단측에 마련된 수신 신호 스위치와, 수신 신호 스위치를 온오프 제어하는 스위치 제어 수단을 구비했기 때문에, 합성기의 후단측에 마련된 믹서에 큰 누설 신호가 입력되는 일이 없고, 따라서, 믹서는 대전력의 입력에 견디는 것을 사용할 필요가 없다. 그 결과, 저렴한 무선 식별 시스템이나 레이더 장치를 실현할 수 있다.
(실시예 2)
상기 실시예 1에서는, 커플러(201)로 취출한 송신 신호의 일부의 진폭이나 위상을 직교 변조기(202)의 LO 단자에 입력하고, 수신 신호와 등진폭, 동상이 되도록 조정하고 있었다. 직교 변조기는 일반적으로 믹서로 구성되어 있다. 직교 변조기에 입력하는 I, Q 신호 전압을 고정한 조건에 있어서, LO 단자에 입력되는 신호 레벨과 직교 변조기의 출력 신호 레벨은 비선형인 관계로 되어 있고, LO 단자에 입력되는 신호 레벨이 믹서의 동작에 필요한 레벨을 하회하면 직교 변조기는 동작하지 않게 된다. 직교 변조기에는 이러한 특징이 있기 때문에, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에는, 신호 진폭이 작은 심볼이나 반송파가 오프로 되는 심볼에서는, 직교 변조기(202)의 LO 단자에 입력되는 신호 레벨이 믹서의 동작에 필요한 레벨을 하회하여, 직교 변조기(202)가 동작하지 않게 되어 버린다. 그러면, 올바른 귀환 제어가 행해지지 않게 되고, 진폭차나 위상차가 이상한 값이 입력되어 버린다. 그렇게 되면, 신호 진폭이 큰 심볼이나 반송파가 온으로 되는 심볼에서 귀환 루프가 형성된 후에도, 잠시동안은 상쇄 신호가 누설 신호에 추종할 수 없고, 결과적으로 누설 신호를 충분히 상쇄할 수 없는 문제가 있다.
이러한 점에서, 실시예 2에서는, 직교 변조기(202) 대신에 벡터 변조기를 이 용한다. 벡터 변조기는, RF 입력 단자에 입력하는 I, Q 신호 전압이 일정한 경우, RF 입력 단자에 입력하는 신호 레벨과 벡터 변조기의 출력 신호 레벨에는 선형인 관계가 있어(즉, LO 단자의 입력 신호 레벨을 1dB 감소시키면, 직교 변조기의 출력 신호 레벨이 1dB 감소하여), RF 입력 단자에 입력하는 신호 레벨이 작을 때라도 벡터 변조기가 동작하지 않게 되는 일은 없고, 또한, 벡터 변조기에 입력하는 I, Q 신호에 의해, RF 입력 단자에 입력하는 신호 레벨의 변동을 포함한 신호에 대하여, 진폭 이득이나 이상량(移相量)을 제어할 수 있다. 따라서, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에도, 올바르게 귀환 제어가 작용하여, 상쇄 신호가 누설 신호에 추종하여, 누설 신호를 충분히 상쇄할 수 있다. 이외의 구성은 실시예 1과 마찬가지기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다.
이상과 같이, 실시예 2의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 상쇄 신호의 진폭과 위상을 조정하는 직교 변조기 대신에 벡터 변조기를 이용했기 때문에, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에도, 올바르게 귀환 제어가 작용하여, 상쇄 신호가 누설 신호에 추종하여, 누설 신호를 충분히 상쇄할 수 있다. 그 결과, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 것 같은 무선 식별 시스템이나 레이더 장치에서도 쓸 수 있다.
(실시예 3)
상기 실시예 1에서는, 커플러(201)로 취출한 송신 신호의 일부의 진폭이나 위상을 직교 변조기(202)의 LO 단자에 입력하고, 수신 신호와 등진폭, 동상이 되도 록 조정하고 있었다. 상술한 바와 같이, 직교 변조기는 일반적으로 믹서로 구성되어 있고, LO 단자에 입력되는 신호 레벨이 믹서의 동작에 필요한 레벨을 하회하면 직교 변조기는 동작하지 않게 된다. 이 때문에, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에는, 누설 신호를 충분히 상쇄할 수 없는 문제가 있다.
이러한 점에서, 실시예 3에서는, 스위치 제어 수단(112)은, 무선 식별 시스템에 있어서 질문기가 응답기에 대하여 온오프 변조 신호를 이용하여 명령을 송신하는 동안에는 수신 신호 스위치(111)를 오프하도록 제어를 행한다. 이외의 구성은 실시예 1 또는 실시예 2와 마찬가지기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다. 또한, 상기 예에서는, 송신 신호가 온오프 변조 신호의 경우에 수신 신호 스위치(111)를 오프로 하도록 했지만, 온오프 변조뿐만 아니라, 송신 신호의 신호 레벨이 직교 변조기(202)가 정상으로 동작할 수 없을 정도의 작은 값을 포함하는 것 같은 진폭 변조나 위상 변조 신호이면, 마찬가지로 적용 가능하다.
이상과 같이, 실시예 3의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 합성기의 후단측에 마련된 수신 신호 스위치와, 송신 신호로서, 신호 레벨이 소정값 이하인 상태를 포함하는 변조 신호의 경우, 수신 신호 스위치를 오프로 하는 스위치 제어 수단을 구비했기 때문에, 누설 신호를 충분히 상쇄할 수 없는 경우에도, 합성기 후단측의 믹서에 큰 누설 신호가 입력되는 일이 없고, 따라서, 믹서는 대전력의 입력에 견디는 것을 사용할 필요가 없다. 그 결과, 저렴한 무선 식별 시스템이나 레이더 장치를 실현할 수 있다.
또한, 상기 실시예 3에서는, 송신 신호로서 신호 레벨이 소정값 이하인 상태를 포함하는 온오프 변조 신호의 경우는, 수신 신호 스위치(111)를 오프로 하도록 했지만, 다음과 같은 제어를 행하더라도 좋다. 즉, 이러한 온오프 변조 신호를 송신하기 전에, 미리 직교 변조기(202) 및 신호 비교 수단(300)의 귀환 제어에 의해 상쇄 신호의 학습을 하여, 신호 비교 수단(300)으로부터 직교 변조기(202)에의 입력 신호를 유지하도록 하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 온오프 변조 신호에 대하여도 항상 적절한 진폭과 위상의 상쇄 신호가 합성되어, 누설 신호를 효과적으로 상쇄할 수 있다. 또한, 이러한 입력 신호를 유지하는 구성에 대해서는, 후술하는 실시예 6에 기재된 구성 등을 이용할 수 있다.
(실시예 4)
상기 실시예 3에서는, 온오프 변조 신호의 송신중에 수신 신호 스위치(111)를 오프로 하여 회로를 보호하도록 한 것이지만, 온오프 변조 신호의 송신중에도 제어를 행하여 누설 신호를 상쇄할 수 있는 것 같은 누설 신호 상쇄 장치를 실시예 4로서 나타낸다.
도 2는 실시예 4의 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도이다.
도면에서, 직교 변조기(202)의 LO 단자에는, 국부 발진기(102)가 발진하는 반송파를 공급한다. 즉, 실시예 1에서는, 직교 변조기(202)의 LO 단자는 커플러(201)에 접속되어 있지만, 실시예 4에서는 국부 발진기(102)의 출력 신호가 접속 되어 있다. 그 이외의 구성은 도 1의 구성(실시예 1∼실시예 3 중 어느 하나)과 마찬가지기 때문에, 대응하는 부분에 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
실시예 4에서는, 직교 변조기(202)의 LO 단자에 국부 발진기(102)가 발진하는 반송파가 상시 입력되기 때문에, LO 단자의 입력이 없어지는 일이 없다. 따라서, 온오프 변조 신호의 송신중에도 누설 신호 상쇄 장치가 정상으로 동작할 수 있다.
또한, 실시예 4에 있어서도, 실시예 1에 있어서의 변형예와 마찬가지로, 역상 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행하고, 역상 상쇄 신호를 직교 변조기로 생성해서, 수신 신호와 역상 합성 신호를 동상 합성하여, 누설 신호를 상쇄하도록 하더라도 좋다. 이 경우의 각 구성은, 직교 변조기(202)가 국부 발진기(102)로부터의 신호에 근거하여 역상 상쇄 신호를 생성하는 것 이외는, 실시예 1에 있어서의 변형예와 마찬가지다.
이상과 같이, 실시예 4의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서, 송신 신호의 반송파를 생성하는 국부 발진기로부터의 신호에 근거하여 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기와, 직교 변조기가 생성한 상쇄 신호와, 수신 신호의 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과, 수신 신호와, 직교 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 역상으로 한 역상 상쇄 신호를 합성하여, 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고, 직교 변조기는, 국부 발진기로부터의 국발(局發) 신호로 상시 동작하여, 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거해서 상 쇄 신호를 생성하고, 직교 변조기와 신호 비교 수단은, 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하도록 했다. 그 때문에, 예컨대, 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에도, 정상적인 값의 상쇄 신호를 출력할 수 있고, 따라서, 이러한 경우에도, 합성기 후단측의 믹서에 큰 누설 신호가 입력되는 일이 없고, 믹서는 대전력의 입력에 견디는 것을 사용할 필요가 없다.
또한, 실시예 4의 변형예에 의한 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서, 송신 신호의 반송파를 생성하는 국부 발진기로부터의 신호에 근거하여 역상 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기와, 직교 변조기가 생성한 역상 상쇄 신호와, 수신 신호의 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과, 수신 신호와, 직교 변조기로부터 출력된 역상 상쇄 신호를 합성하여, 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고, 직교 변조기는, 국부 발진기로부터의 국발 신호로 상시 동작하여, 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거하여 역상 상쇄 신호를 생성하고, 직교 변조기와 신호 비교 수단은, 역상 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행하도록 했다. 그 때문에, 예컨대, 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에도, 정상적인 값의 상쇄 신호를 출력할 수 있고, 따라서, 이러한 경우에도, 합성기 후단측의 믹서에 큰 누설 신호가 입력되는 일이 없고, 믹서는 대전력의 입력에 견디는 것을 사용할 필요가 없다.
(실시예 5)
상기 실시예 2에서는, 직교 변조기 대신에 벡터 변조기를 쓰는 것에 의해, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에도, 누설 신호를 항상 상쇄하도록 한 것이지만, 벡터 변조기를 쓰지 않고 직교 변조기에 의해 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호의 송신중에도 누설 신호를 상쇄할 수 있는 누설 신호 상쇄 장치를 실시예 5로서 나타낸다.
도 3은 실시예 5의 누설 신호 상쇄 장치를 구비한 송수신기를 나타내는 구성도이다.
도면에서, 송신부(109)는 I, Q 채널의 디지털 신호를 출력하는 송신부이며, 송신부(101)와는 디지털 I, Q 신호를 출력하는 점에서 다르다. 제 3, 제 4 D/A 변환기(제 3 DAC, 제 4 DAC)(121, 122)는, 각각 I 채널, Q 채널의 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 변환기, 제 2 직교 변조기(123)는 제 3, 제 4 D/A 변환기(121, 122)가 출력하는 I, Q 채널의 아날로그 신호에 의해 국부 발진기(102)가 출력하는 국발 신호를 직교 변조하는 직교 변조기이다. 또한, 참조부호 310은 송신부(109)가 출력하는 디지털 I, Q 신호와 직교 좌표 변환부(307)의 출력을 복소 승산하는 복소 승산기이며, 제 1, 제 2 적분기(305, 306), 직교 좌표 변환부(307), 복소 승산기(310)는 디지털부(312)를 구성한다. 이외의 구성은 도 1의 구성과 마찬가지기 때문에, 대응하는 부분에 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
다음에, 동작에 대하여 설명한다. 복소 승산기(310)가 없으면, 직교 변조기(202)와 제 2 직교 변조기(123)의 출력은 같은 변조 신호다. 따라서, 직교 변조 기(202)의 출력과 전력 증폭기(104)의 출력도, 신호 레벨은 다르지만 동일한 변조 신호로 된다. 즉, 제 1 직교 변조기(202)의 출력은, 도 1에 있어서 커플러(201)로 전력 증폭기(104)의 출력의 일부를 출력한 신호에 상당한다. 그리고, 실시예 1과 동일한 동작에 의해, 이 변조 신호의 진폭과 위상을 조정하여 상쇄 신호를 생성하고, 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행한다. 구체적으로는, 직교 좌표 변환부(307)의 출력을 송신부(109)가 출력하는 디지털 I, Q 신호와 복소 승산기(310)로 복소 승산함으로써, 변조 신호의 진폭과 위상을 조정한다. 이러한 구성에 의해, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에도, 올바르게 귀환 제어가 작용하여, 상쇄 신호가 누설 신호에 추종하여, 누설 신호를 충분히 상쇄할 수 있다.
또한, 이상의 설명에서는, 직교 변조기(직교 변조기(202))를 이용하여 상쇄 신호를 생성하고 있지만, 제 1, 제 2 직교 변조기(202, 123)에 대하여 벡터 변조기를 이용하여도 좋다.
또한, 실시예 5에 있어서도, 실시예 1에 있어서의 변형예와 마찬가지로, 역상 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행하여, 역상 상쇄 신호를 직교 변조기로 생성하여, 수신 신호와 역상 합성 신호를 동상 합성하여, 누설 신호를 상쇄하도록 하더라도 좋다.
이상과 같이, 실시예 5의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 송신부가 출력하는 I 채널, Q 채널의 디지털 신호를 분배하고, 한쪽은 반송파를 직교 변조하여 송신 신호를 생성하고, 다른 한쪽은, 상쇄 신호와 수신 신호와의 비교 결과에 의해 얻어 진 데이터와 복소 승산을 행하여, 진폭과 위상을 조정한 상쇄 신호를 생성하고, 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하도록 했기 때문에, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에도, 올바르게 귀환 제어가 작용하고, 상쇄 신호가 누설 신호에 추종하여, 누설 신호를 충분히 상쇄할 수 있다. 그 결과, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 것 같은 무선 식별 시스템이나 레이더 장치로도 쓸 수 있다.
또한, 실시예 5의 변형예에 의한 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 송신부가 출력하는 I 채널, Q 채널의 디지털 신호를 분배하고, 한쪽은 반송파를 직교 변조하여 송신 신호를 생성하고, 다른 한쪽은, 역상 상쇄 신호와 수신 신호와의 비교 결과에 의해 얻어진 데이터와 복소 승산을 행하여, 진폭과 위상을 조정한 역상 상쇄 신호를 생성하고, 역상 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하도록 했기 때문에, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 경우에도, 올바르게 귀환 제어가 작용하고, 상쇄 신호가 누설 신호에 추종하여, 누설 신호를 충분히 상쇄할 수 있다. 그 결과, 질문기가 진폭 변조 신호나 온오프 변조 신호를 송신하는 것 같은 무선 식별 시스템이나 레이더 장치로도 쓸 수 있다.
(실시예 6)
이상의 실시예에서는, 상쇄 신호를 수신 신호와 등진폭, 동상으로 조정하여 역상으로 합성함으로써 합성 후의 출력이 0이 되도록 귀환 제어가 항상 행해진다. 수신중에 귀환 제어를 행하면, 수신 신호와 합성되는 상쇄 신호의 진폭이나 위상이 귀환 제어에 의해 수신중에 변동하여, 수신 신호를 방해해 버린다. 그 때문에, 수신 신호의 레벨이 작을 때에는 복조할 수 없을 우려가 있다. 그래서, 실시예 6에서는, 누설 신호를 상쇄하는 상쇄 동작 모드와, 변화되는 누설 신호에 추종하여 상쇄 신호를 생성하는 적응 동작 모드를 구비하고, 상쇄 동작 모드에서는 상쇄 신호를 유지하여 진폭이나 위상이 일정한 신호로 하도록 한 것이다. 즉, 통상, 누설 신호는 급격한 변화는 하지 않기 때문에, 적응 동작 모드로 상쇄 신호의 적응 동작을 한 후, 상쇄 동작 모드로 이행하더라도, 상쇄 동작은 실행할 수 있기 때문에, 응답기로부터의 신호 수신중 등에서는, 상쇄 동작 모드로 하도록 한 것이다.
도 4는 실시예 6의 누설 신호 상쇄 장치를 이용한 송수신기의 구성도이다.
수신 중, 적응 동작 모드로부터 상쇄 동작 모드로 이행하는 경우, 신호 비교 수단(300)의 제 1 적분기(305) 및 제 2 적분기(306)에는, 도시하지 않는 제어부로부터 유지 신호가 입력된다. 이에 따라, 제 1 적분기(305) 및 제 2 적분기(306)는, 적분 동작을 중지하고, 그 출력이 유지된다. 그러면, 제 1, 제 2 D/A 변환기(308, 309)가 출력하는 I, Q 신호도 일정한 값으로 유지되어, 직교 변조기(202)에 의해 생성되는 상쇄 신호가 일정해진다. 이와 같이, 직교 변조기(202) 및 신호 비교 수단(300)은, 적응 동작 모드로부터 상쇄 동작 모드로 이행함으로써, 수신 신호를 방해하는 것을 방지할 수 있다.
예컨대, 무선 식별 시스템에서는, 우선, 질문기가 온오프 변조된 커맨드를 송신한다. 계속해서, 무변조 반송파를 송신하면서, 응답기로부터의 응답을 수신한 다. 이 시점에서, 도시하지 않는 제어부는, 상술한 제 1 적분기(305) 및 제 2 적분기(306)로의 유지 신호를 출력한다. 질문기의 수신 신호는 응답기로부터의 응답에 송신부(101)로부터의 누설 신호가 더해진 신호로 된다. 누설 신호는 일정 진폭, 일정 위상의 무변조 반송파이다. 이 누설 신호는, 국부 발진기(102)로부터의 국발 신호와 제 2 믹서(106)에 의해 혼합되어 직류 전압으로 변환되고, 고역 통과 필터(107)에 의해 제거된다. 이렇게 하여, 응답기로부터의 응답 신호만을 취출하여 수신부(108)에 의해 수신한다.
여기서, 신호 비교 수단(300)의 I, Q 신호를 유지하지 않고 귀환 제어에 의해 누설 신호를 추종시킨 경우, 즉, 적응 동작 모드 그대로 동작시킨 경우, 상쇄 신호의 진폭이나 위상은 항상 미소한 값(I, Q 신호를 양자화한 1 LSB 정도)으로 변동을 계속한다. 그 때문에, 국발 신호와 혼합한 결과는 일정한 직류 전압으로는 되지 않고, 변동분이 고역 통과 필터(107)를 통과해 버려, 응답기로부터 응답 신호가 미소한 레벨이던 경우에는, 그 응답 신호를 방해하는 것으로 되어 버린다.
이것에 대하여, 상쇄 동작 모드로서, 신호 비교 수단(300)의 I, Q 신호를 유지함으로써, 직교 변조기(202)로부터 출력되는 상쇄 신호는, 일정 진폭, 일정 위상의 무변조 반송파로 된다. 이 상쇄 신호가 누설 신호와 완전히 등진폭, 동일 위상이 아니었다고 해도, 상쇄 신호와 누설 신호의 합성 신호는 일정 진폭, 일정 위상의 무변조 반송파로 된다. 따라서, 국발 신호와 혼합하면 직류 전압으로 되어, 고역 통과 필터(107)에 의해 제거할 수 있다. 또한, 이 경우, 상쇄 신호와 누설 신호의 합성 신호의 레벨은 제 2 믹서(106)를 파괴할 정도의 큰 값이 아니기 때문에, 스위치 제어 수단(112)에 의한 오프 제어는 행하여지지 않는다.
실시예 6에 있어서의 이외의 구성 및 동작은 도 1에 나타낸 실시예 1 또는 실시예 2와 마찬가지기 때문에, 대응하는 부분에 동일 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다.
또한, 상기의 구성에서는, 신호 비교 수단(300)의 I, Q 신호를 유지하는 수단으로서, 유지 신호를 제 1, 제 2 적분기(305, 306)에 입력하는 예를 나타내었지만, 제 1, 제 2 D/A 변환기(308, 309)에 유지 신호를 입력하여, 출력값을 일정하게 유지하더라도 같은 효과가 있다. 또한, 상쇄 동작 모드로서 합성기(205)에 부여하는 상쇄 신호가 일정한 신호로 되는 구성이면 어떠한 구성이더라도 좋다. 또한, 실시예 2∼5의 구성에 대하여 적용하더라도 좋다.
이상과 같이, 실시예 6의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 직교 변조기와 신호 비교 수단은, 누설 신호를 상쇄하는 상쇄 동작 모드와, 변화되는 누설 신호에 추종하여 상쇄 신호를 생성하는 적응 동작 모드를 구비하고, 상쇄 동작 모드에서는 상쇄 신호를 고정값으로 하도록 했기 때문에, 귀환 제어 동작에 의한 수신 신호로의 방해를 배제할 수 있고, 따라서, 수신 신호의 레벨이 작을 때라도 수신부에서 양호하게 복조할 수 있다.
(실시예 7)
상기 실시예 6은, 누설 신호 상쇄 장치에 있어서, 누설 신호를 상쇄하는 상쇄 동작 모드와, 변화되는 누설 신호에 추종하여 상쇄 신호를 생성하는 적응 동작 모드를 구비하고, 상쇄 동작 모드에서는 상쇄 신호를 유지하여 진폭이나 위상이 일정한 신호로 하도록 한 것이다. 상기 실시예 6은, 실시예 1에 대하여, 상쇄 모드 중에 상쇄 신호를 유지하도록 한 것이지만, 비특허문헌 1에 표시된 회로에 대하여 상쇄 모드 중에 상쇄 신호를 유지할 수 있도록 한 누설 신호 상쇄 장치를 실시예 7로서 나타낸다.
도 5는 실시예 7의 누설 신호 상쇄 장치를 이용한 송수신기의 구성도이다. 실시예 7의 동작에 대하여 설명한다.
우선, 커플러(201)로 취출한 송신 신호(반송파)의 일부는 직교 변조기(202)의 LO 단자에 입력된다. 직교 변조기(202)는, 제 1, 제 2 D/A 변환기(308, 309)가 출력하는 I, Q 신호를 이용하여 출력한 신호의 진폭과 위상을 조정하여 상쇄 신호를 출력한다. 상쇄 신호는 합성기(205)에 의해 수신 신호와 역상으로 합성되어, 수신 신호에 포함되는 누설 신호를 상쇄한다.
한편, 합성기(205)에 의해 상쇄 신호와 합성한 후의 수신 신호는 직교 복조기(113)로 직교 복조된다. 이 직교 복조기(113)의 LO 단자에는 송신 신호의 일부를 커플러(201)로 취출한 신호가 입력되어 있다. 직교 복조기(113)가 출력하는 베이스밴드 I, Q 신호는 각각 분배되고, 한쪽은, 제 1, 제 2 고역 통과 필터(제 1 HPF, 제 2 HPF)(114, 115)에서 직류 성분을 제거하고 나서 수신부(116)에 의해 수신 신호 처리가 행해진다. 다른 쪽은, 제 1, 제 2 A/D 변환기(303, 304)에 의해 A/D 변환되어 I, Q 오차 신호로 된다. 또한, 제 1, 제 2 적분기(305, 306)에 의해, 제 1, 제 2 A/D 변환기(303, 304)가 출력하는 I, Q 오차 신호가 적분되어, I, Q 신호로 된다. 제 1, 제 2 D/A 변환기(308, 309)는, 각각 제 1, 제 2 적분기(305, 306)의 출력을 D/A 변환한다. 이 신호를 I, Q 신호로서 직교 변조기(202)에 입력한다.
즉, 상쇄 신호와의 합성에서는 상쇄할 수 없던 누설 신호는, 송신 신호의 일부를 취출한 신호에 의해 직교 복조기(113)에 의해 I, Q 오차 신호로 분해된다. 송신 신호의 일부를 취출한 동일한 신호로부터 상쇄 신호를 생성하고 있는 직교 변조기(202)의 I, Q 신호로서, 상쇄할 수 없던 누설 신호의 I, Q 오차 신호를 적분하여 더함으로써 누설 신호가 더 상쇄되게 된다. 누설 신호의 진폭이나 위상이 변화되어 누설 신호가 충분히 상쇄할 수 없게 되었을 때도, 동일한 동작에 의해 누설 신호의 변동에 추종하여, 누설 신호가 더 상쇄된다.
예컨대, 직교 복조기(113)에서 직교 복조한 I 채널의 오차 신호가 정(부)의 경우, 제 1 적분기(305)가 출력하는 진폭 데이터가 증가(감소)한다. 그러면, 적분 결과를 D/A 변환한 I 신호의 진폭(제 1 D/A 변환기(308)의 출력)이 증가(감소)하고, 직교 변조기(202)가 I, Q 신호를 직교 변조하여 생성하는 상쇄 신호의 I 성분의 진폭도 증가(감소)한다. 이러한 상쇄 신호를 합성기(205)에 의해 역상 합성하는 것으로, 합성 후의 누설 신호는 I 성분의 진폭이 감소(증가)한다. 이러한 제어는 수신 신호와 상쇄 신호의 I, Q 성분, 진폭이 같아지고, I, Q 오차 신호가 0이 되도록 항상 행해진다.
이상과 같이 하여, 커플러(201)로 송신 신호의 일부를 취출하여 합성한 상쇄 신호가 수신 신호와 진폭, 위상이 같아지도록 제어된다. 이 상쇄 신호는 합성 기(205)에 의해 수신 신호와 역상 합성되기 때문에, 수신 신호에 포함되는 누설 신호가 상쇄된다.
수신중, 적응 동작 모드로부터 상쇄 동작 모드로 이행하는 경우, 제 1 적분기(305) 및 제 2 적분기(306)에는, 도시하지 않는 제어부로부터 유지 신호가 입력된다. 이에 따라, 제 1 적분기(305) 및 제 2 적분기(306)는 적분 동작을 중지하고, 그 출력이 유지된다. 그러면, 제 1, 제 2 D/A 변환기(308, 309)가 출력하는 I, Q 신호도 일정한 값으로 유지되고, 직교 변조기(202)에 의해 생성되는 상쇄 신호가 일정해진다. 이와 같이, 직교 변조기(202), 직교 복조기(113) 및 제 1, 제 2 적분기(305, 306)는, 적응 동작 모드로부터 상쇄 동작 모드로 이행함으로써, 수신 신호를 방해하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 5에서는, 직교 복조기(113)의 LO 신호로서, 커플러(201)로 취출한 송신 신호의 일부를 이용하고 있지만, 도 6과 같이 국부 발진기(102)가 출력하는 국발 신호를 이용하여도 좋다. 또한, 직교 변조기(202)는, 실시예 2와 마찬가지로, 벡터 변조기를 이용하도록 구성하더라도 좋다.
이상과 같이 실시예 7의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서, 송신 신호의 일부를 취출하여, 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기와, 수신 신호와, 직교 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 합성하여, 누설 신호를 상쇄하는 합성기와, 합성기로부터 출력된 수신 신호를 직교 복조하여, I, Q 오차 신호를 출력하는 직교 복조기와, I, Q 오차 신호를 각각 적분하는 제 1, 제 2 적분기를 구비하고, 직교 변 조기는, 제 1, 제 2 적분기의 출력 신호에 근거하여 상쇄 신호를 생성하고, 직교 변조기와 직교 복조기와 제 1, 제 2 적분기는, 상쇄 신호가 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하고, 또한, 누설 신호를 상쇄하는 상쇄 동작 모드와, 변화되는 누설 신호에 추종하여 상쇄 신호를 생성하는 적응 동작 모드를 구비하고, 상쇄 동작 모드에서는 상쇄 신호의 진폭과 위상을 일정하게 하도록 했기 때문에, 귀환 제어 동작에 의한 수신 신호로의 방해를 배제할 수 있고, 따라서, 수신 신호의 레벨이 작을 때라도 수신부에 의해 양호하게 복조할 수 있다.
(실시예 8)
이상의 실시예에서는, 상쇄 신호를 생성하는 회로의 출력이 수신 신호와 상쇄 신호를 합성하는 합성기(205)에 상시 접속되어 있다. 이러한 구성에서는, 상쇄 신호를 생성하는 회로중의 직교 변조기나 레벨 조정용의 증폭기 등으로부터 열잡음이 발생한 경우, 이 열잡음이 합성기(205)를 거쳐서 수신 신호에 들어가는 것으로 된다. 그 결과, 예컨대, 빈 채널의 검출시에, 누설 신호 상쇄 장치에서 발생하는 열잡음이 수신부(108)에 입력되고, 수신한 미약한 신호의 유무를 검출할 수가 없을 우려가 있다. 그래서, 실시예 7에서는, 상쇄 신호를 온오프하는 스위치를 마련하고, 빈 채널 검출과 같은, 송수신기로서 송신 동작은 행하지 않고 수신 동작만 하는 경우는, 이 상쇄 신호 스위치를 오프로 하고 있다.
도 7은 실시예 8의 누설 신호 상쇄 장치를 이용한 송수신기의 구성도이다.
도면에서, 상쇄 신호 스위치(211)는, 제 1 분배기(203)와 합성기(205)의 사 이에 마련되고, 제 1 분배기(203)의 출력과 합성기(205)의 입력을 도통시키거나 차단하거나 하기 위한 스위치다. 이 상쇄 신호 스위치(211)는, 도시하지 않는 제어부에 의해, 송수신기에서의 빈 채널 검출시에 오프로 되도록 제어된다.
즉, 무선 식별 시스템의 질문기나 레이더 장치에 있어서, 복수의 질문기나 레이더 장치가 복수의 송신 주파수 채널을 공용하는 경우에, 우선, 자기가 신호를 송신하고자 하는 채널이 비어 있는지 어떤지, 그 주파수를 수신하여 수신 레벨을 조사하고, 다른 질문기나 레이더 장치가 송신하고 있는 신호가 없는 것을 확인한다. 그리고, 다른 장치가 그 채널을 사용하지 않는 것을 확인한 뒤에 신호를 송신하고, 복수의 장치가 같은 주파수 채널로 신호를 송신하여 서로 방해를 부여하는 것을 방지하고 있다. 즉, 이러한 빈 채널의 검출시에서는, 질문기는 송신 동작을 행하지 않고, 수신 동작만을 하는 것으로 된다.
도시하지 않는 제어부는, 이러한 송수신기에서의 빈 채널 검출시에는 상쇄 신호 스위치(211)를 오프 제어하여, 합성기(205)로의 입력을 차단한다. 이에 따라, 누설 신호 상쇄 장치에서 발생하는 열잡음이 수신부(108)에 입력되는 것을 막기 때문에, 수신 신호가 미약한 신호이더라도, 그 유무를 검출할 수 있다.
또한, 도 7에 나타낸 상기 예에서는, 실시예 1의 구성에 대하여 상쇄 신호 스위치(211)를 추가하는 예를 나타내었지만, 이외에도, 예컨대, 도 8에 도시하는 바와 같이 비특허문헌 1에 기재된 누설 신호 상쇄 회로나, 다른 실시예의 구성에 대하여 적용하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 실시예 8의 누설 신호 상쇄 장치에 의하면, 합성기로의 상쇄 신호의 입력을 온오프하는 상쇄 신호 스위치를 마련하고, 송신 동작을 행하지 않고, 수신 동작만 하는 경우는 상쇄 신호 스위치를 오프하도록 했기 때문에, 예컨대, 빈 채널 검출시 등, 미약한 신호를 수신하는 경우라도 그 신호의 유무를 확실히 검출할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 누설 신호 상쇄 장치는, 누설 신호의 변동에 추종하여 안정된 누설 신호의 상쇄를 실현하는 구성에 관한 것이며, 무선 식별 시스템의 질문기나 레이더 장치에 이용하는 데 적합하다.
Claims (13)
- 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서,상기 송신 신호의 일부를 취출하여, 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기가 생성한 상쇄 신호와, 상기 수신 신호의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과,상기 수신 신호와, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 역상으로 한 역상 상쇄 신호를 합성하여, 상기 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기는 상기 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거하여 상기 상쇄 신호를 생성하고, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기와 상기 신호 비교 수단은 상기 상쇄 신호가 상기 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서,상기 송신 신호의 일부를 취출하여, 역상 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기가 생성한 역상 상쇄 신호와, 상기 수신 신호의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과,상기 수신 신호와, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 역상 상쇄 신호를 합성하여, 상기 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기는 상기 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거하여 상기 역상 상쇄 신호를 생성하고, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기와 상기 신호 비교 수단은 상기 역상 상쇄 신호가 상기 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서,송신 신호의 반송파를 생성하는 국부 발진기로부터의 신호에 근거하여 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기가 생성한 상쇄 신호와, 상기 수신 신호의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과,상기 수신 신호와, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 역상으로 한 역상 상쇄 신호를 합성하여, 상기 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기는 상기 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거하여 상기 상쇄 신호를 생성하고, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기와 상기 신호 비교 수단은 상기 상쇄 신호가 상기 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서,송신 신호의 반송파를 생성하는 국부 발진기로부터의 신호에 근거하여 역상 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기가 생성한 역상 상쇄 신호와, 상기 수신 신호의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과,상기 수신 신호와, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 역상 상쇄 신호를 합성하여, 상기 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기는 상기 신호 비교 수단의 출력 신호에 근거하여 상기 역상 상쇄 신호를 생성하고, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기와 상기 신호 비교 수단은 상기 역상 상쇄 신호가 상기 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서,송신부가 출력하는 I 채널, Q 채널의 신호에 대하여 진폭·위상을 조정하는 신호를 복소 승산하여 얻어진 신호를 직교 변조하여 상쇄 신호를 생성하는 제 1 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 송신부가 출력하는 I 채널, Q 채널의 신호를 직교 변조하여 상기 송신 신호를 생성하는 제 2 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 제 1 직교 변조기 또는 벡터 변조기가 생성한 상쇄 신호와, 상기 수신 신호의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과,상기 수신 신호와, 상기 제 1 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 역상으로 한 역상 상쇄 신호를 합성하여, 상기 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고,상기 제 1 직교 변조기 또는 벡터 변조기는 상기 신호 비교 수단의 출력 신호와 상기 송신부가 출력하는 I 채널, Q 채널의 신호를 복소 승산한 신호에 근거하여 상기 상쇄 신호를 생성하고, 상기 제 1 직교 변조기 또는 벡터 변조기와 상기 신호 비교 수단은 상기 상쇄 신호가 상기 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서,송신부가 출력하는 I 채널, Q 채널의 신호에 대하여 진폭·위상을 조정하는 신호를 복소 승산하여 얻어진 신호를 직교 변조하여 역상 상쇄 신호를 생성하는 제 1 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 송신부가 출력하는 I 채널, Q 채널의 신호를 직교 변조하여 상기 송신 신호를 생성하는 제 2 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 제 1 직교 변조기 또는 벡터 변조기가 생성한 역상 상쇄 신호와, 상기 수신 신호의, 진폭 및 위상을 비교하여, 비교 결과에 대응한 신호를 출력하는 신호 비교 수단과,상기 수신 신호와, 상기 제 1 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 역상 상쇄 신호를 합성하여, 상기 누설 신호를 상쇄하는 합성기를 구비하고,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기는 상기 신호 비교 수단의 출력 신호와 상기 송신부가 출력하는 I 채널, Q 채널의 신호를 복소 승산한 신호에 근거하여 상기 역상 상쇄 신호를 생성하고, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기와 상기 신호 비교 수단은 상기 역상 상쇄 신호가 상기 누설 신호와 등진폭, 반대 위상이 되도록 귀환 제어를 행하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 제 1 항에 있어서,합성기의 후단측에 마련된 수신 신호 스위치와,상기 수신 신호 스위치를 온오프 제어하는 스위치 제어 수단을 구비한 누설 신호 상쇄 장치.
- 제 7 항에 있어서,스위치 제어 수단은, 송신 신호로서, 신호 레벨이 소정값 이하인 상태를 포함하는 변조 신호인 경우, 상기 수신 신호 스위치를 오프로 하는 것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 제 1 항에 있어서,송신 신호로서 신호 레벨이 소정값 이하인 상태를 포함하는 변조 신호인 경우, 상기 변조 신호의 송신중에는, 신호 비교 수단으로부터 직교 변조기 또는 벡터 변조기로의 입력을 유지하는 것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 제 1 항에 있어서,직교 변조기 또는 벡터 변조기와 신호 비교 수단은, 누설 신호를 상쇄하는 상쇄 동작 모드와, 변화하는 누설 신호에 추종하여 상쇄 신호를 생성하는 적응 동작 모드를 구비하고, 상기 상쇄 동작 모드에서는 상쇄 신호의 진폭과 위상을 일정하게 하는 것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 제 1 항에 있어서,합성기로의 상쇄 신호의 입력을 온오프하는 상쇄 신호 스위치를 마련하고,송신 동작을 행하지 않고, 수신 동작만 하는 경우는 상기 상쇄 신호 스위치를 오프하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
- 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서,상기 송신 신호의 일부를 취출하여, 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 수신 신호와, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 합성하여, 상기 누설 신호를 상쇄하는 합성기와,상기 합성기로부터 출력된 수신 신호를 직교 복조하여, I, Q 오차 신호를 출력하는 직교 복조기와,상기 I, Q 오차 신호를 각각 적분하는 제 1, 제 2 적분기를 구비하고,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기는 상기 제 1, 제 2 적분기의 출력 신호에 근거하여 상기 상쇄 신호를 생성하고, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기와 상 기 직교 복조기와 제 1, 제 2 적분기는, 상기 상쇄 신호가 상기 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하고, 또한, 누설 신호를 상쇄하는 상쇄 동작 모드와, 변화하는 누설 신호에 추종하여 상쇄 신호를 생성하는 적응 동작 모드를 구비하고, 상기 상쇄 동작 모드에서는 상쇄 신호의 진폭과 위상을 일정하게 하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치
- 송수신기에서의 송신 신호의 수신 신호로의 누설 신호를 상쇄하는 누설 신호 상쇄 장치로서,상기 송신 신호의 일부를 취출하여, 상쇄 신호를 생성하는 직교 변조기 또는 벡터 변조기와,상기 수신 신호와, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기로부터 출력된 상쇄 신호를 합성하여, 상기 누설 신호를 상쇄하는 합성기와,상기 합성기로의 상쇄 신호의 입력을 온오프하는 상쇄 신호 스위치와,상기 합성기로부터 출력된 수신 신호를 직교 복조하여, I, Q 오차 신호를 출력하는 직교 복조기와,상기 오차 I, Q 신호를 각각 적분하는 제 1, 제 2 적분기를 구비하고,상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기는 상기 제 1, 제 2 적분기의 출력 신호 에 근거하여 상기 상쇄 신호를 생성하고, 상기 직교 변조기 또는 벡터 변조기와 상기 직교 복조기와 제 1, 제 2 적분기는, 상기 상쇄 신호가 상기 누설 신호와 등진폭, 동일 위상이 되도록 귀환 제어를 행하고, 또한, 송신 동작을 행하지 않고, 수신 동작만 하는 경우는 상기 상쇄 신호 스위치를 오프하는것을 특징으로 하는 누설 신호 상쇄 장치.
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