KR20090095174A - Low power communication system - Google Patents

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Abstract

A low-power communication system is provided to perform a wake-up function with the minimum power by storing a reference wake-up code in a register. A clock generator(50) produces a low-power clock signal(SC). A wake-up receiver(100) operates according to the low-power clock signal and generates an enable signal(Sen) by detecting a wake-up code signal within an RF signal from an antenna. A main receiver(200) operates according to the enable signal. The wake-up receiver comprises a detector(110) for detecting the RF signal from the antenna, a comparator(120) for comparing a detection signal(Vd) from the detector with a reference signal(Vref), and a wake-up discriminator(130) for determining the wake-up by comparing the comparison result signal(Scom) from the comparator with a preset reference wake-up signal.

Description

저전력 통신 시스템{LOW POWER COMMUNICATION SYSTEM}LOW POWER COMMUNICATION SYSTEM

본 발명은 전자식 상품 진열 라벨(Electronic Shelf Label)에 이용되는 저전력 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 OOK(On-Off Keying) 변조된 웨이크업 코드 신호를 검출할 수 있는 웨이크업 회로를 간단히 설계함으로써, 제작비를 절감할 수 있고, 소비전력을 낮출 수 있는 저전력 통신 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low power communication system used for an electronic shelf label, and in particular, by simply designing a wake-up circuit capable of detecting an OOK (On-Off Keying) modulated wake-up code signal. The present invention relates to a low power communication system capable of reducing power consumption and lowering power consumption.

일반적으로, 항상 동작하는 것이 아니고 동작시간이 특별히 정해져 있는 저전력 통신 시스템은 가능한 소비전력을 줄여야 하므로, 외부로부터의 RF 웨이크업신호에 응답하여 웨이크업 된다.In general, low-power communication systems that do not operate all the time and whose operation time is specifically determined should be reduced as much as possible, and therefore wake up in response to an RF wakeup signal from the outside.

이러한 웨이크업 동작을 위해서는, 저전력 통신 시스템은, 웨이크업 코드 신호를 검출할 수 있는 웨이크업 시스템을 포함하며, 도 1을 참조하여 종래 웨이크업 시스템을 설명한다.For such a wake-up operation, the low power communication system includes a wake-up system capable of detecting a wake-up code signal, and a conventional wake-up system will be described with reference to FIG. 1.

도 1은 종래 저전력 통신 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional low power communication system.

도 1을 참조하면, 종래 저전력 통신 시스템은, 안테나(ANT)로부터의 웨이크업 코드 신호를 검출하여 인에이블 신호를 출력하는 웨이크업 수신기(10)와, 상기 웨이크업 수신기(10)로부터 인에이블 신호가 입력되면 웨이크업 되는 메인 수신기(20)를 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional low power communication system includes a wakeup receiver 10 that detects a wakeup code signal from an antenna ANT, and outputs an enable signal, and an enable signal from the wakeup receiver 10. If is input includes a main receiver 20 to be woken up.

상기 웨이크업 수신기(10)는, 상기 안테나(ANT)로부터의 RF 신호중 기설정된 대역의 RF 신호를 통과시키는 대역통과필터(BPF)(11)와, 상기 대역통과필터(11)로부터의 RF 신호를 IF 신호로 다운 컨버팅하는 다운컨버터(12)와, 상기 다운컨버터(12)로부터의 IF 신호와 기설정된 기준신호를 비교하는 비교기(13)와, 상기 비교기(13)로부터의 비교 결과를 분석하여 웨이크업을 판단하여 웨이크업 판정시 인에이블 신호를 상기 메인 수신기(20)에 출력하는 분석기(14)를 포함한다.The wake-up receiver 10 includes a band pass filter (BPF) 11 for passing an RF signal of a predetermined band among the RF signals from the antenna ANT, and an RF signal from the band pass filter 11. The down converter 12 down-converts to an IF signal, the comparator 13 comparing the IF signal from the down converter 12 with a predetermined reference signal, and a result of the comparison from the comparator 13 is analyzed and waked. And an analyzer 14 for outputting an enable signal to the main receiver 20 in determining a wake-up.

이때, 상기 비교기(13)는, 상기 다운컨버터(12)로부터의 IF 신호가 기설정된 기준신호보다 클 경우에 하이(high) 레벨 신호를 상기 분석기(14)로 출력한다. 상기 분석기(14)는 상기 비교기(13)로부터의 하이 레벨 신호를 수신받아 코드를 인식하고, 인식한 코드와 기설정된 기준 웨이크업 코드와 비교하여, 기준 웨이크업 코드일 경우에는 인에이블 신호를 메인 수신기(20)에 출력한다.In this case, the comparator 13 outputs a high level signal to the analyzer 14 when the IF signal from the down converter 12 is larger than a predetermined reference signal. The analyzer 14 receives a high level signal from the comparator 13, recognizes a code, and compares the recognized code with a preset reference wakeup code. Output to the receiver 20.

그러나, 이와같은 종래 통신 시스템에서는, 웨이크업 수신기(10)가 전술한 바와같이, 대역통과필터, 다운컨버터, 비교기 및 분석기를 포함하므로 보다 복잡한 구성으로 이루어져 있으므로, 복잡한 구조로 인해 전류소모 또한 극소 전력 구동이 어렵고 분석기의 동작이 명쾌하게 정의되어 있지 않다는 문제점이 있다.However, in such a conventional communication system, as the wake-up receiver 10 includes a bandpass filter, a down converter, a comparator and an analyzer as described above, since the wakeup receiver 10 has a more complicated configuration, the current consumption is also very small due to the complicated structure. The problem is that the operation is difficult and the operation of the analyzer is not clearly defined.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로써, 그 목적은 OOK(On-Off Keying) 변조된 웨이크업 코드 신호를 검출할 수 있는 웨이크업 회로를 간단히 설계함으로써, 제작비를 절감할 수 있고, 소비전력을 낮출 수 있는 저전력 통신 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, and its object is to reduce the manufacturing cost by simply designing a wake-up circuit that can detect an OOK (On-Off Keying) modulated wake-up code signal. It is possible to provide a low power communication system capable of lowering power consumption.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 기술적인 측면은, 안테나로부터의 RF 신호를 검파하는 검파기; 상기 검파기로부터의 검출신호와 기준 신호를 비교하는 비교기; 및 상기 비교기로부터의 비교 결과 신호와 기설정된 기준 웨이크업 신호를 비교하여 웨이크업을 판단하고, 웨이크업 판단시 인에이블 신호를 출력하는 웨이크업 판별기를 포함하는 저전력 통신 시스템을 제안한다.One technical aspect of the present invention for achieving the above object of the present invention is a detector for detecting an RF signal from the antenna; A comparator for comparing the detection signal from the detector with a reference signal; And a wake-up discriminator which compares a comparison result signal from the comparator with a preset reference wake-up signal to determine wake-up, and outputs an enable signal upon wake-up determination.

상기 검파기는, 일예로 상기 안테나에 연결된 애노드를 갖는 다이오드; 및 상기 다이오드의 캐소드와 접지 사이에 연결된 커패시터를 포함할 수 있다.The detector includes, for example, a diode having an anode connected to the antenna; And a capacitor connected between the cathode of the diode and ground.

상기 웨이크업 판별기는, 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 포함할 수 있다.The wakeup discriminator may include a reference wakeup code corresponding to the reference wakeup signal.

상기 저전력 통신 시스템은, 저전력 클럭신호를 생성하여 상기 웨이크업 판별기에 출력하는 클럭 생성기를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 클럭 생성기는, 극소전력으로 동작 가능한 클럭발생기(RC Oscillator)가 될 수 있다.The low power communication system may further include a clock generator for generating a low power clock signal and outputting the low power clock signal to the wakeup discriminator. In this case, the clock generator may be a clock generator (RC oscillator) that can operate with very low power.

상기 저전력 통신 시스템은, 상기 웨이크업 판별기로부터의 인에이블신호에 의해 웨이크업되는 메인 수신기를 더 포함할 수 있다.The low power communication system may further include a main receiver waked up by an enable signal from the wakeup discriminator.

상기 클럭 생성기는, 상기 메인 수신기에 포함될 수 있다.The clock generator may be included in the main receiver.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면은, 저전력 클럭신호를 생성하는 클럭 생성기; 상기 클럭 생성기로부터의 저전력 클럭신호에 따라 동작하여, 안테나로부터의 RF 신호에서 웨이크업 코드 신호를 검출하여 인에이블 신호를 생성하는 웨이크업 수신기; 및 상기 웨이크업 수신기로부터의 인에이블 신호에 따라 동작하는 메인 수신기를 포함하는 저전력 통신 시스템을 제안한다.In addition, another technical aspect of the present invention for achieving the object of the present invention is a clock generator for generating a low power clock signal; A wake-up receiver operating according to a low power clock signal from the clock generator to detect a wake-up code signal from an RF signal from the antenna to generate an enable signal; And a main receiver operating according to the enable signal from the wake-up receiver.

상기 웨이크업 수신기는, 안테나로부터의 RF 신호를 검파하는 검파기; 상기 검파기로부터의 검출신호와 기준 신호를 비교하는 비교기; 및 상기 비교기로부터의 비교 결과 신호와 기설정된 기준 웨이크업 신호를 비교하여 웨이크업을 판단하고, 웨이크업 판단시 인에이블 신호를 출력하는 웨이크업 판별기를 포함할 수 있다.The wake-up receiver includes: a detector for detecting an RF signal from an antenna; A comparator for comparing the detection signal from the detector with a reference signal; And a wakeup discriminator for comparing the comparison result signal from the comparator with a preset reference wakeup signal to determine wakeup and outputting an enable signal when the wakeup is determined.

또한, 본 발명의 각 기술적인 측면에서, 상기 웨이크업 판별기는, 상기 비교기로부터의 비교 결과 신호의 레벨에 따라 검출 코드를 인식하고, 상기 검출 코드와 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 비교하여, 일치하면 인에이블 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.Further, in each technical aspect of the present invention, the wakeup discriminator recognizes a detection code according to a level of a comparison result signal from the comparator, and a reference wakeup code corresponding to the detection code and the reference wakeup signal. By comparing the two, if it is matched to generate an enable signal.

상기 메인 수신기는, 상기 안테나로부터 RF 신호를 증폭하는 저잡음증폭기; 상기 저잡음증폭기로부터의 RF 신호를 기설정된 발진신호와 믹싱하여 상기 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 믹서; 상기 믹서로부터의 IF 신호를 대역통과하는 대역통과필터; 상기 대역통과필터로부터의 IF 신호를 증폭하는 가변이득증폭기; 상기 가변이득증폭기로부터의 IF신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기; 및 상기 웨이크업 판별기로부터 인에이블신호에 따라 상기 저잡음증폭기, 믹서, 대역통과필터, 가변이득증폭기 및 A/D 변환기를 인에이블시키는 제어부를 포함할 수 있다.The main receiver comprises: a low noise amplifier for amplifying an RF signal from the antenna; A mixer for mixing the RF signal from the low noise amplifier with a predetermined oscillation signal and converting the RF signal into an IF signal; A bandpass filter for bandpassing the IF signal from the mixer; A variable gain amplifier for amplifying the IF signal from the bandpass filter; An A / D converter for converting an IF signal from the variable gain amplifier into a digital signal; And a controller for enabling the low noise amplifier, the mixer, the band pass filter, the variable gain amplifier, and the A / D converter according to the enable signal from the wake-up discriminator.

이와같은 본 발명에 의하면, 전자식 상품 진열 라벨(Electronic Shelf Label)에 이용되는 저전력 통신 시스템에서, OOK(On-Off Keying) 변조된 웨이크업 코드 신호를 검출할 수 있는 웨이크업 회로를 간단히 설계함으로써, 제작비를 절감할 수 있고, 소비전력을 낮출 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by simply designing a wake-up circuit capable of detecting an OOK (On-Off Keying) modulated wake-up code signal in a low-power communication system used for an electronic shelf label, The manufacturing cost can be reduced, and the power consumption can be lowered.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 설명되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상에 대한 이해를 돕기 위해서 사용된다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.The present invention is not limited to the embodiments described, and the embodiments of the present invention are used to assist in understanding the technical spirit of the present invention. In the drawings referred to in the present invention, components having substantially the same configuration and function will use the same reference numerals.

도 2는 본 발명에 따른 저전력 통신 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a low power communication system according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 저전력 통신 시스템은, 저전력 클럭신호(SC)를 생성하는 클럭 생성기(50)와, 상기 클럭 생성기로부터의 저전력 클럭신호(SC)에 따라 동작하여, 안테나(ANT)로부터의 RF 신호에서 웨이크업 코드 신호를 검출하여 인에이블 신호(Sen)를 생성하는 웨이크업 수신기(100)와, 상기 웨이크업 수신기(100)로부터의 인에이블 신호(Sen)에 따라 동작하는 메인 수신기(200)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a low power communication system according to the present invention operates according to a clock generator 50 for generating a low power clock signal SC and a low power clock signal SC from the clock generator. Wake-up receiver 100 to detect the wake-up code signal from the RF signal from the) to generate an enable signal (Sen), and the main operating in accordance with the enable signal (Sen) from the wake-up receiver 100 Receiver 200.

상기 웨이크업 수신기(100)는, 안테나(ANT)로부터의 RF 신호를 검파하는 검파기(110)와, 상기 검파기(110)로부터의 검출신호(Vd)와 기준 신호(Vref)를 비교하는 비교기(120)와, 상기 비교기(120)로부터의 비교 결과 신호(Scom)와 기설정된 기준 웨이크업 신호를 비교하여 웨이크업을 판단하고, 웨이크업 판단시 인에이블 신호(Sen)를 출력하는 웨이크업 판별기(130)를 포함한다.The wake-up receiver 100 includes a detector 110 that detects an RF signal from an antenna ANT, and a comparator 120 that compares a detection signal Vd from the detector 110 with a reference signal Vref. ) And a wake-up discriminator for comparing the comparison result signal Scom from the comparator 120 with a preset reference wake-up signal to determine wake-up, and outputting an enable signal Sen when the wake-up determination is made. 130).

상기 웨이크업 판별기(130)는, 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 포함할 수 있다.The wakeup determiner 130 may include a reference wakeup code corresponding to the reference wakeup signal.

이때, 상기 웨이크업 판별기(130)는, 상기 비교기(120)로부터의 비교 결과 신호(Scom)의 레벨에 따라 검출 코드를 인식하고, 상기 검출 코드와 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 비교하여, 일치하면 인에이블 신호(Sen)를 생성한다.In this case, the wakeup discriminator 130 recognizes a detection code according to the level of the comparison result signal Scom from the comparator 120, and a reference wakeup corresponding to the detection code and the reference wakeup signal. The codes are compared to generate an enable signal Sen if they match.

여기서, 상기 기준 웨이크업 코드는 사전에 설정되어 레지스터에 저장될 수 있다.Here, the reference wakeup code may be set in advance and stored in a register.

상기 메인 수신기(200)는, 상기 안테나(ANT)로부터 RF 신호를 증폭하는 저잡음증폭기(LNA)(210)와, 상기 저잡음증폭기(210)로부터의 RF 신호를 기설정된 발진신호와 믹싱하여 상기 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 믹서(220)와, 상기 믹서(220)로부터의 IF 신호를 대역통과하는 대역통과필터(BPF)(230)와, 상기 대역통과필터(230)로부터의 IF 신호를 증폭하는 가변이득증폭기(VGA)(240)와, 상기 가변이득증폭기(240)로부터의 IF신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(250)와, 상기 웨이크업 판별기(130)로부터 인에이블신호(Sen)에 따라 상기 저잡음증폭기(210), 믹서(220), 대역통과필터(230), 가변이득증폭기(240) 및 A/D 변환기(250)를 인에이블시키는 제어부(260)를 포함한다.The main receiver 200 mixes a low noise amplifier (LNA) 210 for amplifying an RF signal from the antenna ANT and an RF signal from the low noise amplifier 210 with a predetermined oscillation signal. To convert the signal into an IF signal, a band pass filter (BPF) 230 for band-passing the IF signal from the mixer 220, and amplifying the IF signal from the band pass filter 230. A variable gain amplifier (VGA) 240, an A / D converter 250 for converting an IF signal from the variable gain amplifier 240 into a digital signal, and an enable signal from the wakeup discriminator 130 And a controller 260 for enabling the low noise amplifier 210, the mixer 220, the band pass filter 230, the variable gain amplifier 240, and the A / D converter 250 according to Sen).

한편, 본 발명의 클럭 생성기(50)는, 별도로 구현하거나, 도 3에 도시한 바와같이 상기 웨이크업 수신기(100)에 내장시켜 구현할 수 있거나, 상기 메인 수신기(200)에 내장시켜 구현할 수 있다.Meanwhile, the clock generator 50 of the present invention may be implemented separately, or may be implemented by being embedded in the wakeup receiver 100 as illustrated in FIG. 3, or may be implemented by being embedded in the main receiver 200.

도 3의 (a),(b)는 본 발명의 클럭 생성기의 구현 예시도이다.3 (a) and 3 (b) are exemplary views of an implementation of the clock generator of the present invention.

도 3의 (a)는 본 발명의 클럭 생성기의 제1 구현 예시도이고, 도 3B는 본 발명의 클럭 생성기의 제2 구현 예시도이다.3A is a diagram illustrating a first implementation of the clock generator of the present invention, and FIG. 3B is a diagram illustrating a second implementation of the clock generator of the present invention.

도 3의 (a)를 참조하면, 본 발명의 웨이크업 수신기(100)가 상기 클럭 생성기(50)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3A, the wake-up receiver 100 of the present invention may include the clock generator 50.

도 3의 (b)를 참조하면, 도 3의 (a)에 도시한 클럭 생성기(50)와는 달리, 본 발명의 메인 수신기(200)가 상기 클럭 생성기(50)를 포함한다.Referring to FIG. 3B, unlike the clock generator 50 shown in FIG. 3A, the main receiver 200 of the present invention includes the clock generator 50.

도 4는 도 2의 웨이크업 수신기의 구성도이다.4 is a configuration diagram illustrating the wake-up receiver of FIG. 2.

상기 검파기(110)는, 상기 안테나(ANT)에 연결된 애노드를 갖는 다이오드(D1)와, 상기 다이오드(D1)의 캐소드와 접지 사이에 연결된 커패시터(C1)를 포함한다. 여기서, 상기 다이오드(D1)는 1W의 RF 신호를 검출할 수 있는 쇼트키 다이오드가 적용될 수 있다.The detector 110 includes a diode D1 having an anode connected to the antenna ANT, and a capacitor C1 connected between the cathode of the diode D1 and ground. Here, the diode D1 may be a Schottky diode capable of detecting an RF signal of 1W.

상기 웨이크업 판별기(130)는, 상기 클럭 생성기로부터의 저전력 클럭신호(SC)에 따라 동작하여, 상기 비교기(120)로부터의 비교 결과 신호(Scom)의 레벨에 따라 검출 코드를 인식하고, 상기 검출 코드와 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 비교하여, 일치하면 인에이블 신호(Sen)를 생성한다.The wake-up discriminator 130 operates according to the low power clock signal SC from the clock generator, recognizes a detection code according to the level of the comparison result signal Scom from the comparator 120, and The detection code and the reference wakeup code corresponding to the reference wakeup signal are compared to generate an enable signal Sen if they match.

도 5는 본 발명에 따른 주요 신호의 타이밍 챠트이다.5 is a timing chart of main signals according to the present invention.

도 5에서, (a)는 클럭신호(SC)이고, (b)는 웨이크업 신호를 포함하는 RF 신호(RF)이고, (c)는 비교기(120)로 입력되는 기준신호(Vref)와, 비교기(120)로 입력되는 검출신호(Vd)이고, (d)는 비교기의 출력신호(Scom)이다. 그리고 (e)는 웨이크 업 판별기에 의해 인식된 검출코드이다.In FIG. 5, (a) is a clock signal SC, (b) is an RF signal RF including a wake-up signal, (c) is a reference signal Vref input to the comparator 120, A detection signal Vd input to the comparator 120, and (d) is an output signal Scom of the comparator. And (e) is a detection code recognized by the wake-up discriminator.

이하, 본 발명의 작용 및 효과를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the operation and effects of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 저전력 통신 시스템에 대해 설명하면, 먼저 도 2에서, 본 발명의 클럭 생성기(50)는, 도 5의 (a)에 도시한 바와같이, 저전력 클럭신호(SC)를 생성하여 웨이크업 수신기(100)에 출력한다. Referring to FIGS. 2 to 5, the low power communication system of the present invention will be described first. In FIG. 2, the clock generator 50 of the present invention, as shown in FIG. SC is generated and output to the wake-up receiver 100.

상기 웨이크업 수신기(100)는, 상기 클럭 생성기(50)로부터의 저전력 클럭신호(SC)에 따라 동작하여, 안테나(ANT)로부터의 RF 신호(도 5의 (b)에 해당됨)에 웨이크업 코드 신호가 포함되어 있지 않을 경우에는 상기 RF 신호에서 웨이크업 코드 신호를 검출하지 못하여 디스에이블 신호를 생성하여 메인 수신기(200)에 출력한다. The wakeup receiver 100 operates according to the low power clock signal SC from the clock generator 50 to wake up the RF signal from the antenna ANT (corresponding to (b) of FIG. 5). If the signal is not included, a wakeup code signal is not detected from the RF signal, and a disable signal is generated and output to the main receiver 200.

그러나, 상기 웨이크업 수신기(100)는, 안테나(ANT)로부터의 RF 신호에 웨이크업 코드 신호가 포함되어 있는 경우, 상기 RF 신호에서 웨이크업 코드 신호를 검출하여 인에이블 신호(Sen)를 생성하여 메인 수신기(200)에 출력한다. 즉, 수신된 RF 신호에서 웨이크업 코드 신호가 포함되어 있으면 그 신호가 웨이크업 수신기(100)에서 코드를 검출하여 레지스터에 저장된 고유코드와 비교하여 일치하면 인에이블 신호를 생성하여 메인 수신기에 출력한다.However, when the wake-up code signal is included in the RF signal from the antenna ANT, the wake-up receiver 100 detects the wake-up code signal from the RF signal and generates an enable signal Sen. Output to the main receiver 200. That is, if the wake-up code signal is included in the received RF signal, the wake-up receiver 100 detects the code, compares it with the unique code stored in the register, and generates an enable signal and outputs it to the main receiver. .

여기서, 본 발명의 웨이크업 수신기(100)에 적용되는 웨이크업 신호는 근거리(0~50cm)에서 사용하는 것을 목적으로 사용되며, 이에 따라 RF 신호(웨이크업 신 호 포함)는 대략 1W 정도로 OOK(On-Off Keying) 방식으로 입력될 수 있다. 이때 RF 신호가 1W 이상이므로, 별도의 대역통과필터, 믹서 및 증폭기가 필요하지 않으며, 단지 고주파에서 효율이 좋은 쇼트키 다이오드를 사용한 검파기로 충분히 검출해 낼 수 있다.Here, the wake-up signal applied to the wake-up receiver 100 of the present invention is used for the purpose of using at a short range (0 ~ 50cm), accordingly, the RF signal (including the wake-up signal) is approximately 1W OOK ( On-Off Keying). The RF signal is more than 1W, eliminating the need for a separate bandpass filter, mixer, and amplifier, and can be sufficiently detected by a detector using an efficient Schottky diode at high frequencies.

상기 메인 수신기(200)는, 상기 웨이크업 수신기(100)로부터 디스에이블 신호가 입력되는 경우에는 동작하지 않으나, 상기 웨이크업 수신기(100)로부터 인에이블 신호(Sen)가 입력되는 경우에는 상기 인에이블 신호(Sen)에 따라 웨이크업 된다.The main receiver 200 does not operate when a disable signal is input from the wakeup receiver 100, but when the enable signal Sen is input from the wakeup receiver 100, the enable signal is enabled. It wakes up according to the signal Sen.

도 2 및 도 3을 참조하여, 상기 웨이크업 수신기(100)에 대해 설명한다.2 and 3, the wake-up receiver 100 will be described.

상기 웨이크업 수신기(100)는, 검파기(110), 비교기(120) 및 웨이크업 판별기(130)를 포함하는 경우, 상기 검파기(110)는 안테나(ANT)로부터의 RF 신호를 검파하여 상기 비교기(120)로 출력한다.When the wakeup receiver 100 includes a detector 110, a comparator 120, and a wakeup discriminator 130, the detector 110 detects an RF signal from an antenna ANT and the comparator. Output to 120.

도 4를 참조하면, 상기 검파기(110)는, 상기 안테나(ANT)에 연결된 애노드를 갖는 다이오드(D1)와, 상기 다이오드(D1)의 캐소드와 접지 사이에 연결된 커패시터(C1)를 포함하는 경우, 상기 다이오드(D1)는 상기 안테나(ANT)로부터의 RF 신호를 정류하여 출력하면, 상기 커패시터(C1)가 평활시켜서 신호를 검출해 낼 수 있게 된다.Referring to FIG. 4, when the detector 110 includes a diode D1 having an anode connected to the antenna ANT, and a capacitor C1 connected between the cathode of the diode D1 and ground, When the diode D1 rectifies and outputs an RF signal from the antenna ANT, the capacitor C1 smoothes and detects the signal.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 비교기(120)는, 도 5의 (c)에 도시한 바와같 이, 상기 검파기(110)로부터의 검출신호(Vd)와 사전에 설정된 기준 신호(Vref)를 비교하여, 그 비교 결과 신호(도 5의 (d)에 해당됨)를 웨이크업 판별기(130)에 출력한다.2 and 3, the comparator 120, as shown in (c) of FIG. 5, the detection signal (Vd) from the detector 110 and the preset reference signal (Vref). Are compared, and the comparison result signal (corresponding to (d) of FIG. 5) is output to the wakeup discriminator 130.

이때, 상기 기준 신호(Vref)는 RF 신호에 웨이크업 코드 신호가 포함되는 경우에는 RF 신호에 웨이크업 코드 신호가 포함되지 않을 경우와는 달리 어느정도의 신호 파워를 갖게 되므로, 이에 따라, RF 신호에 웨이크업 코드 신호가 포함되어 있는 정도의 파워인지를 검출해 내기 위한 전압크기로 설정될 수 있다.In this case, when the wake-up code signal is included in the RF signal, the reference signal Vref has a certain signal power unlike when the wake-up code signal is not included in the RF signal. It may be set to a voltage level for detecting whether the wakeup code signal includes a power level.

예를 들어, 상기 비교기(120)는, 상기 검출신호(Vd)가 상기 기준신호(Vref)보다 낮을 경우에는 로우레벨 신호를 출력하고, 이와 달리 상기 검출신호(Vd)가 상기 기준신호(Vref)보다 높을 경우에는 하이레벨 신호를 출력한다.For example, the comparator 120 outputs a low level signal when the detection signal Vd is lower than the reference signal Vref, whereas the detection signal Vd is the reference signal Vref. If higher, a high level signal is output.

이후, 상기 웨이크업 판별기(130)는, 상기 비교기(120)로부터의 비교 결과 신호(Scom)의 레벨에 따라 검출 코드(도 5의 (e)에 해당됨)를 인식하고, 상기 검출 코드와 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 비교하여, 일치하면 인에이블 신호(Sen)를 생성한다.Thereafter, the wakeup discriminator 130 recognizes a detection code (corresponding to (e) of FIG. 5) according to the level of the comparison result signal Scom from the comparator 120, and detects the detection code and the detection code. A reference wakeup code corresponding to the reference wakeup signal is compared to generate an enable signal Sen if it matches.

예를 들어, 상기 웨이크업 판별기(130)는, 상기 비교기(120)로부터의 비교 결과 신호(Scom)중 하이레벨 신호를 로직 '1'로 인식하고, 로우레벨 신호를 로직 '0'으로 인식하여, 정해진 길이의 로직을 갖는 검출코드를 검출한다. 그리고, 상기 검출코드와 사전에 설정된 웨이크업 코드가 서로 일치하면 인에이블 신호(Sen)를 생성하고, 상기 검출코드와 사전에 설정된 웨이크업 코드가 서로 일치하지 않으면 디스에이블 신호를 생성한다.For example, the wake-up discriminator 130 recognizes a high level signal of the comparison result signal Scom from the comparator 120 as logic '1' and recognizes a low level signal as logic '0'. A detection code having logic of a predetermined length is detected. When the detection code and the preset wakeup code coincide with each other, an enable signal Sen is generated, and when the detection code and the preset wakeup code do not coincide with each other, a disable signal is generated.

이후, 상기 메인 수신기(200)가, 저잡음증폭기(210), 믹서(220), 대역통과필터(230), 가변이득증폭기(240), A/D 변환기(250) 및 제어부(260)를 포함하는 경우, 상기 제어부(260)는, 상기 웨이크업 수신기(100)로부터 디스에이블 신호가 입력되는 경우에는 웨이크업 동작을 수행하지 않으나, 상기 웨이크업 수신기(100)로부터 인에이블 신호(Sen)가 입력되는 경우에는 상기 인에이블 신호(Sen)에 따라 웨이크업 동작을 수행하여 저잡음증폭기(210), 믹서(220), 대역통과필터(230), 가변이득증폭기(240) 및 A/D 변환기(250)를 인에이블 시킨다.Thereafter, the main receiver 200 includes a low noise amplifier 210, a mixer 220, a band pass filter 230, a variable gain amplifier 240, an A / D converter 250, and a controller 260. In this case, the control unit 260 does not perform a wake-up operation when a disable signal is input from the wake-up receiver 100, but an enable signal Sen is input from the wake-up receiver 100. In this case, the low noise amplifier 210, the mixer 220, the band pass filter 230, the variable gain amplifier 240, and the A / D converter 250 may be operated by performing a wake-up operation according to the enable signal Sen. Enable it.

이에 따라, 상기 저잡음증폭기(LNA)(210)는, 상기 안테나(ANT)로부터 RF 신호를 증폭하여 믹서(220)에 출력한다. 상기 믹서(220)는, 상기 저잡음증폭기(210)로부터의 RF 신호를 기설정된 발진신호와 믹싱하여 상기 RF 신호를 IF 신호로 변환하여 대역통과필터(BPF)(230)에 출력한다. 상기 대역통과필터(BPF)(230)는, 상기 믹서(220)로부터의 IF 신호를 대역통과시켜 가변이득증폭기(VGA)(240)에 출력한다. 상기 가변이득증폭기(VGA)(240)는, 상기 대역통과필터(230)로부터의 IF 신호를 증폭하여 A/D 변환기(250)에 출력한다. 상기 A/D 변환기(250)는, 상기 가변이득증폭기(240)로부터의 IF신호를 디지털 신호로 변환하여 제어부(260)에 출력한다. 상기 제어부(260)는, 상기 A/D 변환기(250)로부터의 신호를 정해진 신호처리 방식에 따라 처리한다.Accordingly, the low noise amplifier (LNA) 210 amplifies an RF signal from the antenna ANT and outputs the RF signal to the mixer 220. The mixer 220 mixes an RF signal from the low noise amplifier 210 with a predetermined oscillation signal, converts the RF signal into an IF signal, and outputs the RF signal to a band pass filter (BPF) 230. The band pass filter (BPF) 230 band-passes the IF signal from the mixer 220 and outputs it to the variable gain amplifier (VGA) 240. The variable gain amplifier (VGA) 240 amplifies an IF signal from the bandpass filter 230 and outputs the amplified IF signal to the A / D converter 250. The A / D converter 250 converts the IF signal from the variable gain amplifier 240 into a digital signal and outputs the digital signal to the controller 260. The controller 260 processes the signal from the A / D converter 250 according to a predetermined signal processing method.

한편, 본 발명의 클럭 생성기(50)는, 웨이크업 수신기(100)와 메인 수신기(200)와 별도로 구현할 수 있다.Meanwhile, the clock generator 50 of the present invention may be implemented separately from the wakeup receiver 100 and the main receiver 200.

또는, 도 3의 (a)에 도시한 바와같이, 상기 클럭 생성기(50)는, 상기 웨이크업 수신기(100)에 내장시켜 구현할 수 있다. 또는, 도 3B에 도시한 바와같이, 상기 클럭 생성기(50)는, 상기 메인 수신기(200)에 내장시켜 구현할 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 3A, the clock generator 50 may be embodied in the wake-up receiver 100. Alternatively, as shown in FIG. 3B, the clock generator 50 may be implemented in the main receiver 200.

전술한 바와같은 본 발명에서, 기준 웨이크업 코드는 레지스터에 저장되는데, 이때 레지스터의 전류소모는 수 nA 이므로 극소전력으로 웨이크업(wake-up)기능을 수행 할 수 있다. 또한, 레지스터를 변경하여 기준 웨이크업 코드를 변경할 수 있다.In the present invention as described above, the reference wake-up code is stored in a register, where the current consumption of the resistor is several nA, so that the wake-up function can be performed with very low power. It is also possible to change the reference wakeup code by changing the register.

이에 따라, 근거리(0~50cm)에서 원격으로 시스템을 웨이크업시키고자 할 때, 단순한 메카니즘을 사용하여 극소 전력(< 수 nA)으로 웨이크업 기능을 수행할 수 있다.As a result, when a user wishes to wake up the system remotely from a short distance (0-50 cm), a wake-up function can be performed at a very small power (<a few nA) using a simple mechanism.

도 1은 종래 저전력 통신 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a conventional low power communication system.

도 2는 본 발명에 따른 저전력 통신 시스템의 구성도.2 is a block diagram of a low power communication system according to the present invention;

도 3의 (a),(b)는 본 발명의 클럭 생성기의 구현 예시도.Figure 3 (a), (b) is an exemplary implementation of the clock generator of the present invention.

도 4는 도 2의 웨이크업 수신기의 구성도.4 is a block diagram of the wake-up receiver of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 주요 신호의 타이밍 챠트.5 is a timing chart of main signals according to the present invention;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

SC : 저전력 클럭신호 ANT : 안테나SC: Low Power Clock Signal ANT: Antenna

Sen : 인에이블 신호 50 : 클럭 생성기Sen: Enable Signal 50: Clock Generator

100 : 웨이크업 수신기 110 : 검파기100: wake-up receiver 110: detector

120 : 비교기 130 : 웨이크업 판별기120: comparator 130: wake-up discriminator

200 : 메인 수신기 210 : 저잡음증폭기(LNA)200: main receiver 210: low noise amplifier (LNA)

220 : 믹서 230 : 대역통과필터(BPF)220: Mixer 230: Bandpass Filter (BPF)

240 : 가변이득증폭기(VGA) 250 : A/D 변환기240: variable gain amplifier (VGA) 250: A / D converter

260 : 제어부260 control unit

Claims (12)

안테나로부터의 RF 신호를 검파하는 검파기;A detector for detecting an RF signal from the antenna; 상기 검파기로부터의 검출신호와 기준 신호를 비교하는 비교기; 및A comparator for comparing the detection signal from the detector with a reference signal; And 상기 비교기로부터의 비교 결과 신호와 기설정된 기준 웨이크업 신호를 비교하여 웨이크업을 판단하고, 웨이크업 판단시 인에이블 신호를 출력하는 웨이크업 판별기Wake-up discriminator for comparing the comparison result signal from the comparator with a predetermined reference wake-up signal to determine the wake-up, and outputs an enable signal when the wake-up determination 를 포함하는 저전력 통신 시스템.Low power communication system comprising a. 제1항에 있어서, 상기 검파기는,The method of claim 1, wherein the detector, 상기 안테나에 연결된 애노드를 갖는 다이오드; 및A diode having an anode connected to the antenna; And 상기 다이오드의 캐소드와 접지 사이에 연결된 커패시터A capacitor connected between the cathode of the diode and ground 를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템.Low power communication system comprising a. 제2항에 있어서, 상기 웨이크업 판별기는,The wakeup discriminator of claim 2, 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템.And a reference wakeup code corresponding to the reference wakeup signal. 제1항에 있어서, 상기 저전력 통신 시스템은,The system of claim 1, wherein the low power communication system, 저전력 클럭신호를 생성하여 상기 웨이크업 판별기에 출력하는 클럭 생성기 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템.And a clock generator for generating a low power clock signal and outputting the low power clock signal to the wakeup discriminator. 제1항에 있어서, 상기 저전력 통신 시스템은,The system of claim 1, wherein the low power communication system, 상기 웨이크업 판별기로부터의 인에이블신호에 의해 웨이크업되는 메인 수신기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템.And a main receiver waked up by an enable signal from the wakeup discriminator. 제4항에 있어서, 상기 웨이크업 판별기는,The wakeup discriminator of claim 4, 상기 클럭 생성기로부터의 저전력 클럭신호에 따라 동작하여, 상기 비교기로부터의 비교 결과 신호의 레벨에 따라 검출 코드를 인식하고, 상기 검출 코드와 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 비교하여, 일치하면 인에이블 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템.Operating according to a low power clock signal from the clock generator, recognizing a detection code according to a level of a comparison result signal from the comparator, comparing the detection code with a reference wakeup code corresponding to the reference wakeup signal, And if enabled, generate an enable signal. 제4항에 있어서, 상기 클럭 생성기는,The clock generator of claim 4, wherein the clock generator comprises: 상기 메인 수신기에 포함되는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템. Low power communication system, characterized in that included in the main receiver. 제7항에 있어서, 상기 메인 수신기는,The method of claim 7, wherein the main receiver, 상기 안테나로부터 RF 신호를 증폭하는 저잡음증폭기;A low noise amplifier for amplifying the RF signal from the antenna; 상기 저잡음증폭기로부터의 RF 신호를 기설정된 발진신호와 믹싱하여 상기 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 믹서;A mixer for mixing the RF signal from the low noise amplifier with a predetermined oscillation signal and converting the RF signal into an IF signal; 상기 믹서로부터의 IF 신호를 대역통과하는 대역통과필터;A bandpass filter for bandpassing the IF signal from the mixer; 상기 대역통과필터로부터의 IF 신호를 증폭하는 가변이득증폭기;A variable gain amplifier for amplifying the IF signal from the bandpass filter; 상기 가변이득증폭기로부터의 IF신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기; 및An A / D converter for converting an IF signal from the variable gain amplifier into a digital signal; And 상기 웨이크업 판별기로부터 인에이블신호에 따라 상기 저잡음증폭기, 믹서, 대역통과필터, 가변이득증폭기 및 A/D 변환기를 인에이블시키는 제어부A controller for enabling the low noise amplifier, the mixer, the bandpass filter, the variable gain amplifier, and the A / D converter according to the enable signal from the wake-up discriminator 를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템.Low power communication system comprising a. 저전력 클럭신호를 생성하는 클럭 생성기;A clock generator for generating a low power clock signal; 상기 클럭 생성기로부터의 저전력 클럭신호에 따라 동작하여, 안테나로부터의 RF 신호에서 웨이크업 코드 신호를 검출하여 인에이블 신호를 생성하는 웨이크업 수신기; 및A wake-up receiver operating according to a low power clock signal from the clock generator to detect a wake-up code signal from an RF signal from the antenna to generate an enable signal; And 상기 웨이크업 수신기로부터의 인에이블 신호에 따라 동작하는 메인 수신기A main receiver operating according to an enable signal from the wake up receiver 를 포함하는 저전력 통신 시스템.Low power communication system comprising a. 제9항에 있어서, 상기 웨이크업 수신기는,The wake-up receiver of claim 9, 안테나로부터의 RF 신호를 검파하는 검파기;A detector for detecting an RF signal from the antenna; 상기 검파기로부터의 검출신호와 기준 신호를 비교하는 비교기; 및A comparator for comparing the detection signal from the detector with a reference signal; And 상기 비교기로부터의 비교 결과 신호와 기설정된 기준 웨이크업 신호를 비교하여 웨이크업을 판단하고, 웨이크업 판단시 인에이블 신호를 출력하는 웨이크업 판별기Wake-up discriminator for comparing the comparison result signal from the comparator with a predetermined reference wake-up signal to determine the wake-up, and outputs an enable signal when the wake-up determination 를 포함하는 저전력 통신 시스템.Low power communication system comprising a. 제10항에 있어서, 상기 웨이크업 판별기는,The method of claim 10, wherein the wake-up discriminator, 상기 비교기로부터의 비교 결과 신호의 레벨에 따라 검출 코드를 인식하고, 상기 검출 코드와 상기 기준 웨이크업 신호에 해당되는 기준 웨이크업 코드를 비교하여, 일치하면 인에이블 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템.Recognizing a detection code according to the level of the comparison result signal from the comparator, and compares the detection code and the reference wakeup code corresponding to the reference wakeup signal, and generates an enable signal if matched Communication system. 제9항에 있어서, 상기 메인 수신기는,The method of claim 9, wherein the main receiver, 상기 안테나로부터 RF 신호를 증폭하는 저잡음증폭기;A low noise amplifier for amplifying the RF signal from the antenna; 상기 저잡음증폭기로부터의 RF 신호를 기설정된 발진신호와 믹싱하여 상기 RF 신호를 IF 신호로 변환하는 믹서;A mixer for mixing the RF signal from the low noise amplifier with a predetermined oscillation signal and converting the RF signal into an IF signal; 상기 믹서로부터의 IF 신호를 대역통과하는 대역통과필터;A bandpass filter for bandpassing the IF signal from the mixer; 상기 대역통과필터로부터의 IF 신호를 증폭하는 가변이득증폭기;A variable gain amplifier for amplifying the IF signal from the bandpass filter; 상기 가변이득증폭기로부터의 IF신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기; 및An A / D converter for converting an IF signal from the variable gain amplifier into a digital signal; And 상기 웨이크업 판별기로부터 인에이블신호에 따라 상기 저잡음증폭기, 믹서, 대역통과필터, 가변이득증폭기 및 A/D 변환기를 인에이블시키는 제어부A controller for enabling the low noise amplifier, the mixer, the bandpass filter, the variable gain amplifier, and the A / D converter according to the enable signal from the wake-up discriminator 를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전력 통신 시스템.Low power communication system comprising a.
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