KR20110130213A - 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부 - Google Patents

디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 고주파 수신부에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나를 통해 신호를 수신하고, 수신된 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호만 증폭하여 샘플링하고, 다운컨버전된 신호로 변환한 후, 다시 디지털 신호로 변환하여 인접 채널 신호만 통과시켜 인접 채널 신호를 아날로그로 변환한다.
상기 증폭된 신호와 인접 채널 신호를 합산하여 인접 채널 신호를 감쇄하여 인접 채널 신호를 방해받지 않는 주파수 대역의 신호를 수신하는 디지털 고주파 수신부에 관한 것이다.

Description

디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부{ADJACENT CHANNEL INTERFERENCE REMOVAL PART OF DIGITAL HIGH FREQUENCY RECEIVER}
본 발명은 피드백을 이용하여 인접 채널 신호를 줄이고, 요구 채널 신호를 수신하는 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부에 관한 것이다.
도 1은 종래의 디지털 수신기를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이 종래의 디지털 수신기는 안테나(110), 저잡음 증폭기(120), 샘플러(130), 이산 신호 필터(Discrete Time Filter, 140), 아날로그-디지털 변환부(150), 및 저역 통과 필터(Low Pass Filter, 160)로 구성하되, 샘플러(130)에 캐리어 주파수를 생성하는 오실레이터(170)를 더 구성한다.
안테나(110)에서 받은 미약한 신호를 저잡음 증폭기(120)를 통해 원하는 주파수 대역의 신호를 증폭 시키고, 증폭된 신호는 샘플러(130)를 이용하여 샘플링(Sampling)하여 이산 신호를 형성한다.
이때, 상기 샘플링된 신호는 오실레이터(170)에서 발생하는 캐리어 주파수에 의해 기저대역 신호로 주파수가 낮아진 이산신호가 된다.
상기 이산신호는 이산신호 필터(140)를 통하여 대역 신호외의 잡음을 제거한다.
상기 잡음이 제거된 신호는 아날로그-디지털 변환기(150)를 통해 디지털 신호로 변환되며, 변환된 디지털 신호는 저역 통과 필터(160)에 입력되고 잡음이 제거되어 모뎀부로 보내어진다.
상기와 같은 디지털 수신기는 아날로그 수신기에 비해서 구조가 간단하고 아날로그-디지털 변환 이후 디지털의 프로그래밍 처리가 가능하여 무선통신 시스템 구조를 변경하지 않더라도 원하는 방향으로 수정이 가능하였다.
그러나, 종래와 같은 디지털 수신기의 경우 인접신호 간섭을 제거하기 위해서 고성능의 이산신호필터를 필요하게 되고, 이러한 이산신호필터는 설계가 어렵고 그 구조 역시 복잡해 진다는 단점이 있었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 디지털로 변환된 신호를 피드백하여 인접 채널 신호를 제거하는 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부는 통신신호를 샘플링하여 다운컨버전된 신호로 변환하여 출력하는 샘플러와; 상기 다운컨버전된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력신호를 형성하는 아날로그-디지털 변환부(ADC)와; 상기 출력신호 중 인접 채널 신호만 통과시키는 디지털 필터와; 상기 통과된 인접 채널 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부(DAC)와; 상기 통신신호와 위상이 변조된 디지털-아날로그 변환부의 출력 신호를 합산하여 상기 샘플러의 입력에 전달하는 합산부;로 구성하되,
상기 샘플러는 위상이 변조된 디지털-아날로그 변환부의 출력신호로 다운컨버전된 통신신호의 인접 채널 신호를 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부는 상기 디지털 필터를 통과한 인접 채널 신호는 통신신호 보다 낮은 저주파 신호인 Low IF(Low Intermediate Frequency) 또는 Zero IF(Zero Intermediate Frequency)인 것을 특징으로 한다.
상기 특징에 따른 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부는 상기 디지털 필터는 디지털 처리에 의해 인접 채널 신호의 통과대역을 가변하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 특징에 따르면,
본 발명은 입력된 신호가 디지털로 변환된 후 디지털 처리가 가능하므로 아날로그 처리에 비해 구조가 간단해지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 피드백 회로를 이용하여 인접 채널 신호를 제거하여 필터의 선형성 요구조건이 낮아지는 효과가 있다.
도 1은 종래의 디지털 수신기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 인접 채널 간섭 제거부를 구비한 디지털 고주파 수신부를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인접 채널 간섭 제거부의 신호변화 과정을 나타낸 도면이다.
도 4은 본 발명에 따른 인접 채널 간섭 제거부의 간섭제거 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 인접 채널 간섭 제거부를 구비한 디지털 고주파 수신부를 나타낸 블록도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 다른 디지털 고주파 수신부는 안테나(210), 저잡음 증폭기(220), 및 인접 채널 간섭 제거부(230)로 구성한다.
상기 안테나(210)는 송신기에서 전파하는 신호를 수신한다. 이때, 수신하는 신호는 잡음, 주파수 대역의 요구 채널 신호 및 인접 채널 신호를 포함한다.
상기 저잡음 증폭기(220)는 수신한 신호 중 원하는 주파수 대역의 신호만을 증폭한다.
즉, 요구 채널 신호와 함께 수신되는 잡음은 억제하고 주파수 대역에 맞는 신호만을 증폭한다.
따라서, 요구 채널 신호와 인접 채널 신호가 함께 증폭된다.
상기 저잡음 증폭기(220)의 원하는 주파수 대역의 신호는 사용자가 사용하는 주파수 대역으로 가변이 가능하므로 주파수 대역을 따로 한정하지 아니한다.
또한, 본 발명은 인접 채널 간섭을 제거부가 주요 사항에 해당 하므로 통신 신호를 수신하는 부분은 어떠한 구성이든 사용될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인접 채널 간섭 제거부(230)는 합산부(231), 샘플러(Sampler, 232), 아날로그-디지털 변환부(233), 디지털 필터(234), 및 디지털-아날로그 변환부(235)로 구성한다.
상기 샘플러(232)는 통신신호를 오실레이터(236)에서 발생하는 캐리어 주파수에서 저주파수 대역 신호로 다운컨버전(Down Conversion)하여 변환하고 출력한다.
이때, 상기 다운컨버전된 신호는 아날로그-디지털 변환이 충분히 가능한 낮은 주파수 대역으로 샘플링한다.
또한, 상기 샘플러(234)는 피드백(Feedback)하는 저주파 인접 채널 신호를 샘플링한 신호와 상기 다운컨버전된 통신 신호를 합산하여 인접 채널 신호를 제거한다.
즉, 상기 샘플러(234)는 주파수 대역의 신호가 첫 회 들어오는 경우 통신신호 샘플링하여 다운컨버전하고, 피드백으로 들어오는 입력에서 인접 채널 신호를 제거한다.
피드백에 관한 샘플러의 역할은 이하의 합산부(231)와 다시 설명하기로 한다.
상기 아날로그-디지털 변환부(280)는 상기 다운컨버전된 통신신호를 디지털 신호로 변환하여 출력신호를 형성한다.
이때, 아날로그-디지털 변환부(233)의 출력신호는 피드백 이후에는 모뎀과 같이 신호를 처리하는 모듈로 전달(OUTPUT)되지만, 피드백하기 전인 아날로그-디지털 변환부(233)의 출력신호는 인접 채널 신호의 제거를 위한 피드백을 위해 디지털 필터(234)로 입력된다.
상기 디지털 필터(234)는 상기 아날로그-디지털 변환부(233)의 출력신호 중 인접 채널 신호만을 통과시킨다.
이때, 상기 디지털 필터(234)는 통신 채널이 변화하여도 통과대역이 디지털 처리의 제어에 의해 가변이 가능하도록 되어 다양한 주파수 대역의 요구 채널 신호 외의 인접 채널 신호만을 통과 시킨다.
상기 디지털 필터(234)를 통과한 인접 채널 신호는 상기 통신신호 보다 낮은 저주파 대역 신호이며, Low IF(Low Intermediate Frequency) 또는 Zero IF(Zero Intermediate Frequency)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 디지털 필터(234)는 추출된 인접 채널 신호를 피드백하여 다운컨버전된 신호의 인접 채널 신호와 상쇄하여 제거하기 위함이다.
상기 디지털-아날로그 변환부(235)는 상기 디지털 필터(234)를 통과한 인접 채널 신호를 아날로그 신호로 변환한다.
상기 합산부(230)는 상기 통신신호와 상기 디지털-아날로그 변환부(235)의 출력신호를 합산하여 샘플러(232)의 입력에 전달한다.
이때, 상기 합산부(230)부에 입력되는 상기 디지털-아날로그 변환부(235)의 출력신호는 위상을 변조한 신호(이하, ‘역위상 인접 채널 신호’라 칭한다.)이다.
상기 합산부로부터 합산신호를 전달 받은 샘플러(232)는 역위상 인접 채널 신호를 이용하여 다운컨버전된 통신신호의 인접 채널 신호를 제거한다.
상기와 같은 피드백을 거쳐 통신신호의 인접 채널 신호를 제거함으로써, 아날로그-디지털 변환부의 출력신호는 인접 채널 간섭이 제거된 요구 채널 신호만 출력(OUTPUT)된다.
이후, 피드백 과정에서 합산부(230)에서 합산된 아날로그로 변환된 저주파의 인접 채널 신호와 상기 증폭된 신호를 다운컨버전한 신호에서 인접 채널 신호를 제거하며, 이 피드백 과정을 수신되는 신호가 없을 때까지 반복한다.
상기에서 디지털 고주파 수신부의 구성을 설명하였으며, 각 구성을 지날 때 입력되는 통신신호(요구 채널 신호 및 인접 채널 신호)의 변화 과정 및 인접 채널 간섭 제거 방법을 이하에서 다시 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 인접 채널 간섭 제거부의 신호변화 과정을 나타낸 도면이고, 도 4은 본 발명에 따른 인접 채널 간섭 제거부의 간섭제거 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 인접 채널 간섭 제거부를 이용한 인접 채널 간섭 제거 방법은 먼저, 통신신호를 수신한다(S410).
이때, 도 4의 (a)와 같이 통신신호는 잡음(330)과 함께 주파수 대역 내의 요구 채널 신호(310) 및 인접 채널 신호(320)를 포함한다.
입력된 통신신호는 도 4의 (b)와 같이 주파수 내역 내의 요구 채널 신호(310)와 인접 채널 신호(320)을 증폭하되, 잡음(330)은 증폭하지 않는다.
이어서, 상기 통신신호를 샘플링하여 다운컨버전한다(S420).
이때, 도 4의 (c)와 같이 고주파수 대역의 신호를 저주파수 대역으로 다운컨버전한다.
이어서, 상기 다운컨버전된 신호를 디지털 신호로 변환한다(S430).
이어서, 상기 다운컨버전된 디지털 신호 중 인접 채널 신호만 통과시킨다(S440).
이때, 도 4의 (d)와 같이 요구 채널 신호(310)은 빼고 인접 채널 신호(320)만 통과시켜 전달하며, 이는 디지털 필터를 이용하여 인접 채널 신호의 통과대역을 가변할 수 있다.
이어서, 상기 통과된 인접 채널 신호(320)를 아날로그 신호로 변환한다(S450).
이어서, 상기 통신신호와 변환된 아날로그 신호를 합산하여 샘플러 의 입력에 전달한다(S460).
이때, 상기 아날로그 신호는 다운컨버전된 디지털 신호 중 인접 채널 신호에 해당하며, 통신신호와 합산하기 전에 위상을 반대로 변환한다.
즉, 상기 통신신호와 합산하는 변환된 아날로그 신호는 다운컨버전된 역위상 인접채널신호(340)이다.
따라서, 도 4의 (e)와 같이 고주파수 대역에 요구 채널 신호와 인접 채널 신호를 나타내고, 저주파수 대역에 역위상 인접 채널 신호(340)을 나타낸다.
마지막으로, 상기 역위상 인접채널신호와 다운컨버전된 통신신호를 감쇄하여 인접 채널 신호를 제거한다(S470).
이는 도 4의 (e)에서와 같이 고주파수 대역에 있는 요구 채널 신호(310)와 인접 채널 신호(320)를 다운컨버전하여 역위상 인접 채널 신호(340)와 중첩되어 동일 주파수상에 있는 인접 채널 신호(320)와 역위상 인접 채널 신호(340)를 감쇄하여 도 4의 (f)와 같이 나타낸다.
상기 도 4의 (f)와 같이 요구 채널 신호(310)에 비해 인접 채널 신호(320)를 줄여 인접 채널의 간섭을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 디지털 고주파 수신부의 수신이 일어나는 동안 상기 인접 채널 간섭 제거방법을 반복하여 실행한다.
따라서, 본 발며의 실시 예와 같이 인접 채널 간섭 제거를 위한 피드백 회로를 이용하여 인접 채널 신호를 제거 함으로써, 필터의 선형성 요구조건이 낮아지는 효과가 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
210 : 안테나 220 : 저잡음 증폭기
230 : 인접 채널 간섭 제거부 231 : 합산부
232 : 샘플러 233 : 아날로그-디지털 변환부
234 : 디지털 필터 235 : 디지털-아날로그 변환부
236 : 오실레이터 310 : 요구 채널 신호
320 : 인접 채널 신호 330 : 역 위상 인접 채널 신호

Claims (3)

  1. 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부에 있어서,
    통신신호를 샘플링하여 다운컨버전된 신호로 변환하여 출력하는 샘플러와;
    상기 다운컨버전된 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력신호를 형성하는 아날로그-디지털 변환부(ADC)와;
    상기 출력신호 중 인접 채널 신호만 통과시키는 디지털 필터와;
    상기 통과된 인접 채널 신호를 아날로그 신호로 변환하는 디지털-아날로그 변환부(DAC)와;
    상기 통신신호와 위상이 변조된 디지털-아날로그 변환부의 출력 신호를 합산하여 상기 샘플러의 입력에 전달하는 합산부;로 구성하되,
    상기 샘플러는 위상이 변조된 디지털-아날로그 변환부의 출력신호로 다운컨버전된 통신신호의 인접 채널 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 필터를 통과한 인접 채널 신호는 통신신호 보다 낮은 저주파 신호인 Low IF(Low Intermediate Frequency) 또는 Zero IF(Zero Intermediate Frequency)것을 특징으로 하는 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 필터는 디지털 처리에 의해 인접 채널 신호의 통과대역을 가변하는 것을 특징으로 하는 디지털 고주파 수신기의 인접 채널 간섭 제거부.
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