KR20090025112A - Ｒｆ 수신기 및 그 간섭신호 제거방법 - Google Patents

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KR20090025112A
KR20090025112A KR1020070090186A KR20070090186A KR20090025112A KR 20090025112 A KR20090025112 A KR 20090025112A KR 1020070090186 A KR1020070090186 A KR 1020070090186A KR 20070090186 A KR20070090186 A KR 20070090186A KR 20090025112 A KR20090025112 A KR 20090025112A
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Abstract

RF 수신기 및 그 간섭신호 제거방법이 개시된다. 본 RF 수신기는 채널을 통해 수신된 RF 신호로부터 불요 신호(undesired signal)를 검출하여, 위상을 변환하는 제1신호처리부 및 제1신호처리부에서 출력되는 신호를 수신된 RF 신호에 가산하여 필요 신호(desired signal)를 검출하는 제2신호처리부를 포함한다. 이에 따라, 필요 신호와 다른 채널 상에 존재하는 불요 신호를 제거할 수 있으므로, 성능이 보다 향상된 RF 수신기 및 그 간섭신호 제거방법을 제공할 수 있다.
RF 수신기, 제1신호처리부, 제2신호처리부, 간섭신호

Description

ＲＦ 수신기 및 그 간섭신호 제거방법{RF receiver and method for removing inteference signal thereof}
본 발명은 RF 수신기 및 그 간섭신호 제거방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 채널을 통해 전송되는 신호 중에서 RF 수신기의 성능을 떨어뜨리는 간섭 신호를 효과적으로 제거할 수 있는 RF 수신기 및 그 간섭신호 제거방법에 관한 발명입니다.
일반적으로, 정보를 송수신하기 위하여 유선통신 및 무선통신이 이용되고 있다. 무선통신의 경우 RF 통신이 대표적이다.
RF 통신 시스템에서는 기저대역(baseband)에서 생성된 신호를 고주파수의 통과대역(passband) 신호로 변환하고, 변환된 신호를 증폭시켜 RF 신호를 전송한다. 이때 전송된 신호는 공기 중의 각종 잡음 및 불필요한 신호가 제거되어 필요한 주파수대역의 신호만이 필터링되어 수신된다. 수신된 신호는 증폭되며, 기저대역(baseband)으로 주파수 변환되어 필요한 신호만을 복원할 수 있게 된다. 이와 같은 RF 통신 시스템에서는 채널을 통해 전송된 신호를 수신하여 필요한 신호만을 정확하게 복원해내는 것이 그 목적이므로, RF 수신기의 역할이 가장 중요하다.
거의 모든 방송 통신 시스템에서는 할당된 밴드 내에 여러 개의 채널이 동시에 사용되고 있다. 따라서 사용자는 이중 어느 하나의 채널에 해당하는 방송이나 통신 채널을 사용하여 방송을 수신하거나 통신 서비스를 받게 되는데, 이때 다른 사용자를 위해 서비스되는 채널들은 모두가 간섭신호로 동작하게 된다.
결국, 상술한 것처럼 채널을 통해 RF 신호를 수신하는 RF 수신기에서는 불필요한 신호 성분 및 필요한 신호 성분이 동시에 존재하게 되는데, 이때 필요한 신호를 최대한 왜곡 없이 복조할 필요가 있다. 이를 위해서는 RF 시스템을 선형적으로 설계해야만 한다. 결국, 전력 소비를 증가시키거나, 특별한 기술이 요청된다. 하지만, 현재, RF 수신기가 RFIC 또는 SOC로 점점 더 IC화 되어가고 있는 추세에 있으며, 소비 전력을 줄이기 위하여 동작 전압이 점점 낮아지는 경향이 있으므로, 전력 소비를 증가시켜 시스템을 선형적으로 설계하는 방법은 근본적으로 한계가 있을 수밖에 없다.
도 1은 종래의 RF 수신기에서 불필요한 간섭 신호를 제거하는 장치를 나타내는 도면이다. 도 1과 같이 종래에는 2개의 안테나를 이용하여 RF 신호를 수신할 수 있다. 즉, 제 1 안테나(1)를 통해서는 필요한 신호와 간섭 신호가 함께 수신되고, 제 2 안테나(4)를 통해서는 간섭 신호만이 수신된다. 제 1 안테나(1) 및 제 2 안테나(4)로 각각 수신된 신호는 각각 독립적으로 시스템을 달리하여 복조 과정이 수행되고, 최종적으로 제 1 안테나(1)를 통해 수신된 신호에서 제 2 안테나(4)를 통해 수신된 신호를 감산하는 연산을 통해 간섭 신호가 제거되고 필요한 신호만이 존재하는 신호가 복원된다.
도 1과 같은 종래 기술은, 2개의 안테나를 이용하여 그 중 하나는 필요한 신호와 간섭신호를, 나머지 하나는 간섭신호만을 수신하도록 되어 있다. 하지만, 현실적으로 이러한 종래 기술을 이용할 수 있는 시스템은 그다지 흔한 편은 아니다. 특히 이러한 기술을 적용하기 위해서는 동일한 2개의 시스템이 각각 따로 필요하게 되며, 필요한 신호의 채널 상에 불필요한 신호가 포함된 경우에만 적용이 가능하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 복수의 신호처리 경로를 이용하여 불요 신호인, 간섭 신호를 효과적으로 제거할 수 있는 RF 수신기 및 그 간섭신호 제거방법을 제공함에 그 목적이 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 수신기는, 채널을 통해 수신된 RF 신호로부터 불요 신호(undesired signal)를 검출하여, 위상을 변환하는 제1신호처리부; 및 상기 제1신호처리부에서 출력되는 신호를 상기 수신된 RF 신호에 가산하여 필요 신호(desired signal)를 검출하는 제2신호처리부;를 포함한다.
이때, 상기 제2신호처리부는, 상기 수신된 RF 신호를 지연시키는 지연부; 및 상기 지연부에서 출력되는 신호와 상기 제1신호처리부에서 출력되는 신호를 가산하는 가산기;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2신호처리부는, 상기 수신된 RF 신호를 필터링하는 대역통과필터; 상기 필터링된 신호를 저잡음 증폭하여 상기 지연부로 출력하는 저잡음증폭기; 로컬 주파수 신호 및 상기 가산기로부터 출력되는 신호를 믹싱하여, 상기 가산기로부터 출력되는 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 제1하향혼합기; 및 상기 제1하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하는 저역통과필터;를 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 제2신호처리부는, 상기 수신된 RF 신호를 필터링하여 상기 지연부로 출력하는 대역통과필터; 상기 가산기로부터 출력되는 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭기; 로컬 주파수 신호 및 상기 저잡음증폭기로부터 출력되는 신호를 믹싱하여, 상기 저잡음증폭기로부터 출력되는 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 제1하향혼합기; 및 상기 제1하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하는 저역통과필터;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1신호처리부는, 상기 수신된 RF 신호를 증폭시켜 진폭을 조정하는 가변증폭기;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1신호처리부는, 상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 제2하향혼합기;상기 제2하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하여 상기 가변증폭기에 출력하는 필터부; 상기 가변증폭기로부터 출력되는 신호의 위상을 변환하는 위상천이기; 상기 위상천이기로부터 출력되는 신호 및 상기 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 위상천이기로부터 출력되는 신호의 주파수를 높여주는 상향혼합기; 및 상기 상향혼합기로부터 출력되는 신호를 증폭하는 증폭기;를 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 제1신호처리부는, 상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 낮추는 제2하향혼합기; 상기 제2하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하여 상기 가변증폭기에 출력하는 필터부; 상기 가변증폭기로부터 출력되는 신호 및 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 가변증폭기로부터 출력되는 신호의 주파수를 높여주는 상향혼합기; 상기 상향혼 합기로부터 출력되는 신호를 증폭시키는 증폭기; 및 상기 증폭기로부터 출력되는 신호의 위상을 변환하는 위상천이기;를 더 포함할 수 있다.
또는, 제1신호처리부는, 상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 낮추는 제2하향혼합기; 상기 제2하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하는 필터부; 상기 필터부로부터 출력되는 신호의 위상을 변환하는 위상천이기; 상기 위상천이기로부터 출력되는 신호 및 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 위상천이기로부터 출력되는 신호의 주파수를 높여주는 상향혼합기; 상기 상향혼합기로부터 출력되는 신호를 증폭시키는 증폭기; 및 상기 증폭기로부터 출력되는 RF 신호를 증폭시켜 진폭을 조정하는 가변증폭기;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1신호처리부는 필터부;를 더 포함하며, 상기 제2신호처리부는 저역통과필터;를 더 포함하며, 상기 필터부 및 상기 저역통과필터의 차단주파수는 동일한 것이 바람직하다.
또한, 로컬 주파수 신호를 발생시키는 국부발진기;를 더 포함하며, 상기 제1신호처리부 및 상기 제2신호처리부는, 상기 국부발진기에서 발생된 동일한 로컬 주파수 신호를 이용하여 믹싱을 수행하는 적어도 하나의 혼합기;를 각각 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1신호처리부는 상기 검출된 불요 신호의 위상을 반전변환하고, 상기 제2신호처리부는 상기 반전변환된 불요 신호를 상기 RF 신호에 가산하고 상기 RF 신호 중 상기 불요 신호를 상쇄시켜 상기 필요 신호를 검출할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 따른, RF 수신기의 간섭신호 제거방법에 있어서, 채널을 통해 수신된 RF 신호로부터 불요 신호(undesired signal)를 검출하여 위상을 변환하는 단계; 및 상기 위상 변환된 불요 신호를 상기 수신된 RF 신호에 가산하고, 상기 RF 신호 중 상기 불요 신호를 상쇄시켜 상기 필요 신호(desired signal)를 검출하는 단계;를 포함한다.
또한, 상기 필요 신호를 검출하는 단계는, 상기 수신된 RF 신호를 지연시키는 단계; 및 상기 지연된 신호와 상기 위상 변환된 신호를 가산하는 단계;를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 필요 신호를 검출하는 단계는, 상기 수신된 RF 신호를 대역통과 필터링하는 단계; 상기 필터링된 신호를 저잡음 증폭하여 상기 지연시키는 단계로 츨력하는 단계; 로컬 주파수 신호 및 상기 가산된 신호를 믹싱하여, 상기 가산된 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계; 및 상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 저역통과 필터링하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 필요 신호를 검출하는 단계는, 상기 수신된 RF 신호를 대역통과 필터링하여 상기 지연 시키는 단계로 출력하는 단계; 상기 가산된 신호를 저잡음 증폭하는 단계; 로컬 주파수를 갖는 신호 및 상기 저잡음 증폭된 신호를 믹싱하여, 상기 저잡음 증폭된 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계; 및 상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 저역통과 필터링하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 위상을 변환하는 단계는, 상기 수신된 RF 신호를 증폭하여 진폭을 조정하는 단계;를 포함할 수 있다.
또는, 상기 위상을 변환하는 단계는, 상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계; 상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 필터링하여 상기 진폭을 조정하는 단계로 출력하는 단계; 상기 위상이 변환된 신호 및 상기 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 위상이 변환된 신호의 주파수를 통과대역으로 조정하는 단계; 및 상기 통과대역으로 주파수가 조정된 신호를 증폭시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 위상을 변환하는 단계는, 상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계; 상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 필터링하여 상기 진폭을 조정하는 단계로 출력하는 단계; 상기 진폭이 제어된 신호 및 상기 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 진폭이 제어된 신호의 주파수를 통과대역으로 조정하는 단계; 상기 통과대역으로 주파수가 조정된 신호를 증폭시키는 단계; 및 상기 증폭된 신호의 위상을 변환하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
또는, 상기 위상을 변환하는 단계는, 상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계; 상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 필터링하는 단계; 상기 필터링된 신호의 위상을 변환하는 단계; 상기 위상이 변환된 신호 및 상기 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 위상이 변환된 신호의 주파수를 통과대역으로 조정하는 단계; 상기 통과대역으로 주파수가 조정된 신호를 증폭시키는 단계; 및 상기 증폭된 신호를 다시 증폭시켜 진폭을 조정하는 단계;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 위상을 변환하는 단계는 필터링하는 단계;를 더 포함하며, 상기 필요 신호를 검출하는 단계는 저역통과 필터링하는 단계;를 더 포함하며, 상기 필터링하는 단계 및 상기 저역통과 필터링하는 단계에서의 차단주파수는 동일할 수 있다.
또한, 로컬 주파수를 발생시키는 단계;를 더 포함하며, 상기 위상을 변환하는 단계 및 상기 필요 신호를 검출하는 단계는, 상기 동일한 로컬 주파수가 발생된 신호를 이용하여 믹싱을 수행하는, 적어도 하나의 주파수를 조정하는 단계;를 각각 포함할 수 있다.
여기서, 상기 위상을 변환하는 단계는, 상기 검출된 불요 신호의 위상을 반전 변환하고, 상기 필요 신호를 검출하는 단계는 상기 반전 변환된 불요 신호를 상기 RF 신호에 가산하여 상기 필요신호를 검출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 필요 신호와 주파수가 중복되지 않는 다른 채널 상에 존재하는 불요 신호를 제거할 수 있으므로, 성능이 보다 향상된 RF 수신기 및 그 간섭신호 제거방법을 제공할 수 있다. 특히, 2개의 안테나를 이용하지도 아니하며, 2개의 시스템을 각각 따로 이용할 필요도 없으므로, 제조비용을 경감할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도이 다. 본 RF 수신기는 제1신호처리부(100) 및 제2신호처리부(200)를 포함한다. 각 신호처리부는 하나의 신호처리 경로를 구성한다.
제1신호처리부(100)는 채널을 통해 수신된 RF 신호로부터 불요 신호 (undesired signal)를 검출하여, 위상을 변환한다. 제2신호처리부(200)는 제1신호처리부(100)에서 출력되는 신호를 수신된 RF 신호에 가산하여 필요 신호(desired signal)를 검출한다. 구체적으로, 제1신호처리부(100)는 검출된 불요 신호의 위상을 반전변환하고, 제2신호처리부(200)는 반전변환된 불요 신호를 RF 신호에 가산하고 RF 신호 중 불요 신호를 상쇄시켜 필요 신호를 검출한다.
도 3은 본 RF 수신기의 제2신호처리부 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다. 본 RF 수신기의 제2신호처리부(200)는 지연부(230) 및 가산기(240)를 포함한다.
지연부(230)는 수신된 RF 신호를 소정 시간 동안 지연시킨다. 또한, 가산기(240)는 지연부(230)에서 출력되는 신호와 제1신호처리부(100)에서 출력되는 신호를 가산한다. 구체적으로, 지연부(230)는 제1신호처리부(100)에 입력되는 신호가 가산기(240)에 출력될 때까지의 소정 시간 동안에 수신된 RF 신호를 지연시키며, 그 결과 가산기(240)에서 두 신호의 합성은 오류 없이 정확하게 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4는 도 3의 제2신호처리부(200)의 지연부(230) 및 가산기(240) 이외에, 대역통과필터(210), 저전압증폭기(220), 제1하향혼합기(250), 및 저역통과필터(260)를 포함하며, 제1신호처리부(100)도 포함한다.
안테나(미도시)를 통해 RF 수신기에 수신된 RF 신호는 필요 신호(desired signal)와 필요 신호의 근처의 간섭 신호(interference signal)를 포함하고 있다. 대역통과필터(210)는 안테나(미도시)를 통해 RF 수신기에 수신된 RF 신호를 수신하고, 수신된 RF 신호를 필요 신호(desired signal) 근처의 주파수 대역에서 대략적(roughly)으로 필터링한다. 하지만, RF 통신에서는 기저대역의 신호를 통과대역의 높은 주파수를 갖는 신호로 변조하여 송신하게 되므로, 실제 필요 신호(desired signal)의 중심 주파수에 비하여, 필요 신호 및 간섭 신호의 대역폭까지 포함한 전체 주파수 대역폭은 아주 작은 값이 된다. 결국, 대역통과필터(210)를 통해 필요한 신호를 선택하여 필터링 하더라도 불요 신호(undesired signal)인 간섭신호가 포함된다.
대역통과필터(210)로부터 출력되는 신호는 저잡음증폭기(220)로 입력된다. 저 잡음증폭기(220)는 대역통과필터(210)에서 필터링된 신호의 잡음을 억제하면서, 동시에 필터링된 신호를 증폭시켜 지연부(230)로 출력한다. 지연부(230)를 통과한 신호는 상술한 것처럼 소정 시간 동안 지연된다.
또한, 저잡음증폭기(220)에서 출력되는 신호는 지연부(230)를 통과하여, 가산기(240)에서 제1신호처리부(100)에서 출력되는 신호와 더해진다.
가산기(240)에서 출력되는 신호는, 제1하향 혼합기(250)에서 소정 주파수(LO)를 갖는 신호를 발생시키는 국부발진기의 신호와 믹싱되어, 기저대역(baseband)으로 하향 조정된다.
기저대역(baseband)으로 하향 조정된 신호는 저역통과필터(260)를 통과한 후, 고주파 성분인 불요 신호(undesired signal)가 제거되고 결국, 필터링을 통해 필요 신호(desired signal)만을 선택할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명의 제1신호처리부(100)에 관한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다.도 5를 참조하면 본 발명의 저잡음증폭기(220)는, 도 4에서와는 달리, 바람직하게는 가산기(240) 및 제1하향혼합기(250) 사이에 배치되어 있음을 알 수 있다. 그 이외의 구성은 도 4와 동일하므로, 이하 중복되는 설명은 생략한다.
도 6은 본 RF 수신기의 제1신호처리부 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 6을 참조하면, 가변증폭기(130)는 수신된 신호를 증폭시켜 진폭을 제어한다. 이러한 가변증폭기(130)는 이득(Gain)을 임의로 조절할 수 있는 VGA(Variable Gain Amplifier)나 자동 이득 제어(Auto Gain Control)가 가능한 증폭기 등이 적용될 수 있다. 바람직하게는, 가변증폭기(130)는 감쇄기(attenuator)일 수도 있다. 구체적으로, 불요 신호인 간섭 신호의 진폭이 원래 수신된 간섭 신호의 진폭보다 지나치게 큰 경우에는 원래의 작은 진폭의 간섭 신호에 맞게 불요 신호의 진폭을 줄일 수도 있다.
또한, 위상천이기(140)는 가변증폭기(130)로부터 출력되는 신호의 위상을 변환한다. 즉, 가변증폭기(130)을 통해 간섭 신호(interference signal)의 진폭을 제어하고, 위상천이기(140)를 통해 간섭 신호의 위상을 제어하여, 제1신호변환부 (100)의 지연부(230)를 통과한 간섭 신호와 진폭은 같게, 위상은 180도 차이가 나게 설정함으로써, 필요 신호에 인접하여 배치된 불요 신호인, 간섭 신호를 제거할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 수신기의 제1신호처리부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 제1신호처리부(100)는 도 6의 가변증폭기(130) 및 위상천이기(140) 이외에, 제2하향혼합기(110), 필터부(120), 상향혼합기(150), 및 증폭기(160)를 더 포함한다.
제2하향혼합기(110)는 제2신호처리부(200)의 저잡음증폭기(220)로부터 출력되는 신호를 로컬 주파수를 갖는 신호와 믹싱하여, 저잡음증폭기(220)로부터 출력되는 신호의 주파수를 기저대역(baseband)으로 낮춰준다. 제2하향혼합기(110)로부터 출력되는 신호는 필요 신호(desired signal) 이외에 불요 신호(undesired signal)인 간섭 신호 등을 포함하고 있다.
필터부(120)는 제2하향혼합기(110)에 의해 기저대역으로 낮춰진 신호 중에서, 상대적으로 진폭 값이 큰 간섭 신호만을 필터링하여 선택할 수 있다. 필터부의 필터는 대역차단필터(band rejection filter) 또는 고역통과필터 등 불요 신호만을 선택하기 위하여 다양하게 적용될 수 있다. 또한, 제1신호처리부(100)의 필터부(120)는 제2신호처리부(200)의 저역통과필터와 차단주파수가 동일해야 하며, 그 결과 최종적으로 정확한 RF 신호의 복원이 가능하다.
필터링을 통해 선택된 불요 신호는, 상술한 것처럼, 가변증폭기(130)에 의해 진폭이 제어되고, 위상천이기(140)에 의해 위상이 제어된다.
상향혼합기(150)은 위상천이기(140)에서 출력되는 신호에 로컬 주파수(LO)를 갖는 신호를 믹싱하여 위상천이기(140)에서 출력되는 신호의 통과대역으로 상향 조 정한다. 바람직하게는, 상향혼합기(150)는 단일 측파 대역(single side band)의 주파수를 높여주는 상향혼합기(150)가 적용된다. 이러한 과정을 통해, 제1신호처리부(100)의 지연부(230)를 통해 지연된 신호와 마찬가지로 통과 대역(passband)에서 신호의 합성이 가능하게 된다.
또한, 증폭기(160)는 상향혼합기(150)에서 출력되는 신호를 증폭시킨다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 RF 수신기의 제1신호처리부(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 8을 참조하면, 바람직하게는, 위상천이기(140)는 제1신호처리부(100)의 증폭기(160)의 다음에 배치될 수 있다. 그 이외의 구성은 도 7과 동일하므로 이하 중복되는 설명은 생략한다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 RF 수신기의 제1신호처리부(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 9를 참조하면, 바람직하게는, 가변 증폭기(130)는 제1신호처리부(100)의 증폭기(160)의 다음에 배치될 수 있다. 그 이외의 구성은 도7과 동일하므로 마찬가지로 이하 중복되는 설명은 생략한다.
도 10a 내지 도 10e는 본 발명에 따른 RF 수신기의 각 지점에서의 신호 파형을 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 7을 참조하여, 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 10a를 참조하면, 안테나(미도시)를 통해 전송된 신호, 즉 입력 신호에는 필요 신호(desired signal)와 불요 신호(undesired signal)가 포함되어 있으며, 대역통과필터(210) 및 저잡음증폭기(220)를 통과한 신호 또한 마찬가지로 불요 신호가 포함되어 있다. 입력신호는 아래 수학식 1로 표현될 수 있다.
Figure 112007064681129-PAT00001
수학식 1 중에서 ωu1의 주파수를 갖는 첫 번째 부분 및 ωu3의 주파수를 갖는 세 번째 부분은 불요 신호이고, 두 번째 ωd의 주파수를 갖는 부분은 필요 신호가 된다.
한편, 이 신호는 제2신호처리부(200)로 입력되어, 기저대역(baseband)으로 주파수가 하향 조정된다. 하향 조정된 신호는 수학식 2로 표현될 수 있다.
Figure 112007064681129-PAT00002
여기서 ωLO는 로컬 주파수이며, 수학식 2에 수학식 1을 대입하여 계산하면, 수학식 2는,
Figure 112007064681129-PAT00003
와 같이 전개된다.
기저대역으로 하향 조정되었으므로, 상대적으로 불요 신호와 필요 신호 간의 주파수 간격도 늘어나게 되며, 결국 불요 신호만을 선택하기 위한 필터링이 쉽게 수행될 수 있다. 수학식 2에 필터링을 수행한 식은 수학식 3과 같다.
Figure 112007064681129-PAT00004
도 7 및 도 10b를 참조하면, 도 7의 c지점에서 간섭 신호인 불요 신호만이 선택된 파형을 확인할 수 있다. 즉, 도 10b의 파형과 같이 불요 신호만이 선택된다.
이 신호가 가변증폭기(130) 및 위상천이기(140)를 통과한 d지점에서는 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007064681129-PAT00005
여기서, G1은 가변증폭기(130)의 이득(gain)이며, φ는 위상천이기(140)의 위상 변환을 나타낸다. 즉, 가변증폭기(130)를 통해 제1신호처리부(100)의 지연부(230)를 통과한 신호의 진폭과 동일한 높이로 진폭의 크기가 설정되며, 위상천이기(140)를 통해 제1신호처리부(100)의 지연부(230)를 통과한 신호의 위상과 180도 차이가 나도록 위상이 설정된다.
상향혼합기(150)에서 다시 통과대역(passband)으로 주파수를 상향 조정하고, 증폭기(160)에서 간섭 신호를 증폭한다. 여기서, 도 4 및 도 7의 e지점에서의 신호 파형은 수학식 5와 같다.
Figure 112007064681129-PAT00006
여기서, G2는 증폭기(160)의 이득(gain)이다. 이 식을 다시 전개하면, 수학식 5는,
Figure 112007064681129-PAT00007
와 같이 전개된다.
여기서, 제2신호처리부(200)의 지연부(230)를 통과한 신호는 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007064681129-PAT00008
여기서, θ는 지연부(230)에서 지연된 시간을 나타낸다.
또한, 가산기(240)를 통과한 신호는 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112007064681129-PAT00009
Figure 112007064681129-PAT00010
결국, 수학식 7에서 이득(gain) 및 위상을 수학식 8과 같이 조절하면, 도 10c처럼, 제1신호처리부(100)의 지연부(230)를 통과한 신호 중 불요 신호와 비교하여, 위상은 180도 차이가 나며, 진폭의 크기는 같게 설정할 수 있다.
제1신호처리부(100)의 가산기(240)를 통과한 신호는, 도 4의 f지점 및 도 10d를 참조하면, 필요 신호는 입력 신호의 파형을 그대로 유지한 채, 진폭은 증폭된 것을 알 수 있으며, 불요 신호는 가산기(240)에서의 처리 과정에서 영향을 받아, 거의 진폭을 갖지 않는 신호로 나타나 있다. 이러한 신호를 제1하향혼합기(250)에서 기저대역으로 주파수를 낮춰주고, 저역통과필터(260)를 통해 인접한 불요 신호인 간섭 신호를 제거함으로써, 진폭이 증폭된 필요 신호(desired signal)만을 복원할 수 있다.
한편, 도 11은 본 발명에 따른 RF 수신기의 간섭신호 제거방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 11에 따르면, RF 신호가 수신되면 대역통과 필터링이 수행되며(S1110), 저잡음 증폭 과정이 수행된다(S1120). 저잡음 증폭 과정이 수행된 다음에, 신호가 2개의 경로에 따라, 나누어져 전달된다. 저잡음 증폭 과정이 수행된 신호는 다른 신호가 다른 경로를 통해 전달될 때까지 지연된다(S1130).
반면에, 다른 경로를 통과하는 저잡음 증폭 과정이 수행된 신호는, 로컬 주 파수 신호와 믹싱되어 기저대역으로 주파수가 하향 조정된다(S1135). 필요 신호를 제외한, 불요 신호만을 출력하기 위하여 불요 신호를 선택적으로 필터링하며(S1140), 불요 신호의 진폭(이득)을 가변적으로 증폭하거나 감쇄시킨다(S1145). 진폭을 조절한 다음, 수신된 RF 신호와 위상이 180도 차이가 나도록 위상을 반전시킨다(S1150). 그 후 로컬 주파수 신호와 믹싱하여 다시 통과대역으로 주파수를 상향 조정하며(S1155), 불요 신호를 증폭시켜 진폭을 조정한다(S1160).
진폭이 조정된 신호와 단계(S1130)에서 지연된 신호가 가산된다(S1170). 다시 기저대역으로 주파수를 하향조정하며(S1180), 저역통과 필터링을 통해 필요 신호만이 선택된다(S1190).
상술한 것처럼, RF 수신기의 간섭신호 제거방법의 다양한 실시 예에 관해서는 이미 장치에 관한 설명에서 자세하게 설명하였으므로, 이하 그 다양한 실시 예에 대한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범주 내에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서 본 발명은 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이며, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1은 종래의 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 수신기의 구성을 나타내는 블록도.
도 3은 본 RF 수신기의 제2신호처리부 구성의 일 예를 나타내는 블록도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 수신기의 제2신호처리부의 구성을 나타내는 블록도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 RF 수신기의 제2신호처리부의 구성을 나타내는 블록도.
도 6은 본 RF 수신기의 제1신호처리부 구성의 일 예를 나타내는 블록도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 RF 수신기의 제1신호처리부의 구성을 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 RF 수신기의 제1신호처리부의 구성을 나타내는 블록도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 RF 수신기의 제1신호처리부의 구성을 나타내는 블록도.
도 10은 본 발명에 따른 RF 수신기의 각 지점에서의 신호 파형을 나타내기 위한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 RF 수신기의 간섭신호 제거방법을 설명하기 위한 흐름도.
* 도면 주요 부분에 대한 설명 *
100 : 제1신호처리부 200 : 제2신호처리부
110 : 제2하향혼합기 120 : 필터부
130 : 가변증폭기 140 : 위상천이기
150 : 상향혼합기 160 : 증폭기
210 : 대역통과필터 220 : 저잡음증폭기
230 : 지연부 240 : 가산기
250 : 제1하향혼합기 260 : 저역통과필터

Claims (22)

  1. 채널을 통해 수신된 RF 신호로부터 불요 신호(undesired signal)를 검출하여, 위상을 변환하는 제1신호처리부; 및
    상기 제1신호처리부에서 출력되는 신호를 상기 수신된 RF 신호에 가산하여 필요 신호(desired signal)를 검출하는 제2신호처리부;를 포함하는 RF 수신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2신호처리부는,
    상기 수신된 RF 신호를 지연시키는 지연부; 및
    상기 지연부에서 출력되는 신호와 상기 제1신호처리부에서 출력되는 신호를 가산하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 수신기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2신호처리부는,
    상기 수신된 RF 신호를 필터링하는 대역통과필터;
    상기 필터링된 신호를 저잡음 증폭하여 상기 지연부로 출력하는 저잡음증폭기;
    로컬 주파수 신호 및 상기 가산기로부터 출력되는 신호를 믹싱하여, 상기 가산기로부터 출력되는 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 제1하향혼합기; 및
    상기 제1하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하는 저역통과필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 수신기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2신호처리부는,
    상기 수신된 RF 신호를 필터링하여 상기 지연부로 출력하는 대역통과필터;
    상기 가산기로부터 출력되는 신호를 저잡음 증폭하는 저잡음증폭기;
    로컬 주파수 신호 및 상기 저잡음증폭기로부터 출력되는 신호를 믹싱하여, 상기 저잡음증폭기로부터 출력되는 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 제1하향혼합기; 및
    상기 제1하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하는 저역통과필터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 수신기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1신호처리부는,
    상기 수신된 RF 신호를 증폭시켜 진폭을 제어하는 가변증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF수신기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1신호처리부는,
    상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 제2하향혼합기;
    상기 제2하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하여 상기 가변증폭기에 출력하는 필터부;
    상기 가변증폭기로부터 출력되는 신호의 위상을 변환하는 위상천이기;
    상기 위상천이기로부터 출력되는 신호 및 상기 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 위상천이기로부터 출력되는 신호의 주파수를 높여주는 상향혼합기; 및
    상기 상향혼합기로부터 출력되는 신호를 증폭하는 증폭기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 수신기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1신호처리부는,
    상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 낮추는 제2하향혼합기;
    상기 제2하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하여 상기 가변증폭기에 출력하는 필터부;
    상기 가변증폭기로부터 출력되는 신호 및 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 가변증폭기로부터 출력되는 신호의 주파수를 높여주는 상향혼합기;
    상기 상향혼합기로부터 출력되는 신호를 증폭시키는 증폭기; 및
    상기 증폭기로부터 출력되는 신호의 위상을 변환하는 위상천이기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 수신기.
  8. 제1항에 있어서,
    제1신호처리부는,
    상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 낮추는 제2하향혼합기;
    상기 제2하향혼합기에서 출력되는 신호를 필터링하는 필터부;
    상기 필터부로부터 출력되는 신호의 위상을 변환하는 위상천이기;
    상기 위상천이기로부터 출력되는 신호 및 로컬 주파수를 갖는 신호를 믹싱하여 상기 위상천이기로부터 출력되는 신호의 주파수를 높여주는 상향혼합기;
    상기 상향혼합기로부터 출력되는 신호를 증폭시키는 증폭기; 및
    상기 증폭기로부터 출력되는 RF 신호를 증폭시켜 진폭을 제어하는 가변증폭기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 RF수신기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1신호처리부는 필터부;를 더 포함하며, 상기 제2신호처리부는 저역통과필터;를 더 포함하며, 상기 필터부 및 상기 저역통과필터의 차단주파수는 동일한 것을 특징으로 하는 RF 수신기.
  10. 제1항에 있어서,
    로컬 주파수 신호를 발생시키는 국부발진기;를 더 포함하며,
    상기 제1신호처리부 및 상기 제2신호처리부는, 상기 국부발진기에서 발생된 동일한 로컬 주파수 신호를 이용하여 믹싱을 수행하는 적어도 하나의 혼합기;를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 RF 수신기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1신호처리부는 상기 검출된 불요 신호의 위상을 반전변환하고,
    상기 제2신호처리부는 상기 반전변환된 불요 신호를 상기 RF 신호에 가산하고 상기 RF 신호 중 상기 불요 신호를 상쇄시켜 상기 필요 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 RF 수신기.
  12. RF 수신기의 간섭신호 제거방법에 있어서,
    채널을 통해 수신된 RF 신호로부터 불요 신호(undesired signal)를 검출하여 위상을 변환하는 단계; 및
    상기 위상 변환된 불요 신호를 상기 수신된 RF 신호에 가산하고, 상기 RF 신호 중 상기 불요 신호를 상쇄시켜 상기 필요 신호(desired signal)를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필요 신호를 검출하는 단계는,
    상기 수신된 RF 신호를 지연시키는 단계; 및
    상기 지연된 신호와 상기 위상 변환된 신호를 가산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 필요 신호를 검출하는 단계는,
    상기 수신된 RF 신호를 대역통과 필터링하는 단계;
    상기 필터링된 신호를 저잡음 증폭하여 상기 지연시키는 단계로 츨력하는 단계;
    로컬 주파수 신호 및 상기 가산된 신호를 믹싱하여, 상기 가산된 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계; 및
    상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 저역통과 필터링하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 필요 신호를 검출하는 단계는,
    상기 수신된 RF 신호를 대역통과 필터링하여 상기 지연 시키는 단계로 출력하는 단계;
    상기 가산된 신호를 저잡음 증폭하는 단계;
    로컬 주파수를 갖는 신호 및 상기 저잡음 증폭된 신호를 믹싱하여, 상기 저잡음 증폭된 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계; 및
    상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 저역통과 필터링하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 위상을 변환하는 단계는,
    상기 수신된 RF 신호를 증폭하여 진폭을 조정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 위상을 변환하는 단계는,
    상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계;
    상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 필터링하여 상기 진폭을 조정하는 단계로 출력하는 단계;
    상기 위상이 변환된 신호 및 상기 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 위상이 변환된 신호의 주파수를 통과대역으로 조정하는 단계; 및
    상기 통과대역으로 주파수가 조정된 신호를 증폭시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 위상을 변환하는 단계는,
    상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계;
    상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 필터링하여 상기 진폭을 조정하는 단계로 출력하는 단계;
    상기 진폭이 제어된 신호 및 상기 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 진폭이 제어된 신호의 주파수를 통과대역으로 조정하는 단계;
    상기 통과대역으로 주파수가 조정된 신호를 증폭시키는 단계; 및
    상기 증폭된 신호의 위상을 변환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 위상을 변환하는 단계는,
    상기 수신된 RF 신호 및 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 수신된 RF 신호의 주파수를 기저대역으로 조정하는 단계;
    상기 기저대역으로 주파수가 조정된 신호를 필터링하는 단계;
    상기 필터링된 신호의 위상을 변환하는 단계;
    상기 위상이 변환된 신호 및 상기 로컬 주파수 신호를 믹싱하여 상기 위상이 변환된 신호의 주파수를 통과대역으로 조정하는 단계; 및
    상기 통과대역으로 주파수가 조정된 신호를 증폭시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 위상을 변환하는 단계는 필터링하는 단계;를 더 포함하며, 상기 필요 신호를 검출하는 단계는 저역통과 필터링하는 단계;를 더 포함하며, 상기 필터링하는 단계 및 상기 저역통과 필터링하는 단계에서의 차단주파수는 동일한 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  21. 제12항에 있어서,
    로컬 주파수를 발생시키는 단계;를 더 포함하며,
    상기 위상을 변환하는 단계 및 상기 필요 신호를 검출하는 단계는, 상기 동일한 로컬 주파수가 발생된 신호를 이용하여 믹싱을 수행하는, 적어도 하나의 주파수를 조정하는 단계;를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
  22. 제12항에 있어서,
    상기 위상을 변환하는 단계는, 상기 검출된 불요 신호의 위상을 반전 변환하고, 상기 필요 신호를 검출하는 단계는 상기 반전 변환된 불요 신호를 상기 RF 신호에 가산하여 상기 필요신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 간섭신호 제거방법.
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