KR20160142652A - 간섭 신호 제거 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치는 입력 신호를 수신하는 안테나, 입력 신호를 제1 신호 및 제2 신호로 분배하는 증폭부, 제1 신호의 대상 주파수 영역의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변화시키는 제1 위상 변환기, 제2 신호의 대상 주파수 영역의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변화시키는 제2 위상 변환기, 제1 신호와 제2 신호의 지연 시간이 동일하도록 및 상기 제2 신호 중 하나 이상을 보정하는 타이밍 제어기; 및 위상이 변화된 제1 신호 및 제2 신호에 대한 차분 신호를 생성하는 뺄셈부를 포함한다.

Description

간섭 신호 제거 장치 및 방법{APPARATUS AND METHDO FOR REMOVING AN INTERFERENCE SIGNAL}

본 발명은 선택적 주파수 위상변환기를 이용한 간섭신호 제거장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간단한 하드웨어만을 이용하여 특정 주파수 대역의 신호를 선택적으로 위상 변환하여 간섭신호를 제거하는 장치에 관한 것이다.

유무선 송수신 시스템의 수신 신호에는 사용자 정보가 들어 있는 특정 주파수 대역의 신호들뿐만 아니라 원치 않는 주파수 대역의 신호들 역시 존재하는데, 이러한 원하지 않는 주파수 대역의 신호들을 간섭신호라고 한다. 간섭신호들의 대부분은 타 시스템이 만들어 내는 신호들로 구성되어 있기 때문에 상당히 큰 신호전력 세기를 가진다. 이러한 간섭신호들이 수신기로 입력될 경우 수신기 시스템의 전자 부품들의 동작이 포화상태로 진입하게 되어 수신기 성능을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서 수신기 시스템의 안정적인 동작을 위해서는 수신기 초입단에서 이들 간섭신호의 세기를 일정 수준 레벨 이하로 감쇄시켜야 한다. 또한 이상적인 통신 시스템은 필요로 하는 사용자 정보가 들어 있는 특정 주파수 대역의 신호만을 수신해야 하므로 간섭신호의 제거는 통신 시스템의 성능과 밀접한 관련이 있다.

종래의 간섭신호를 제거하기 위한 방법으로는 대역통과필터를 사용하는 방법, 노치필터를 사용하는 방법, 피-드 포워드 방법 등이 있다.

하지만, 종래의 간섭신호를 제거하기 위한 방법을 수행하기 위해서는 복잡한 하드웨어 구성이 요구되는 문제가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 간단한 하드웨어만을 이용하면서도 필요로 하는 특정 주파수 대역의 신호 손실을 줄이고 모든 주파수 대역에서의 간섭신호를 효과적으로 제거할 수 있는 선택적 주파수 위상변환기를 이용한 간섭 신호 제거 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 입력 신호를 수신하는 안테나; 입력 신호를 제1 신호 및 제2 신호로 분배하는 증폭부; 상기 제1 신호의 대상 주파수 영역의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변화시키는 제1 위상 변환기; 상기 제2 신호의 대상 주파수 영역의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변화시키는 제2 위상 변환기; 상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 지연 시간이 동일하도록 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 하나 이상을 보정하는 타이밍 제어기; 및 위상이 변화된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호에 대한 차분 신호를 생성하는 뺄셈부;를 포함하는 간섭 신호 제거 장치가 제공된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 간단한 하드웨어를 사용함으로써 제품의 부품 집적도를 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 동위상의 신호가 상호 상쇄되어 제거되도록 하고 차동 신호가 증폭되는 차동 증폭 원리를 이용함으로써 좁은 주파수 대역뿐만 아니라, 넓은 주파수 대역에 존재하는 간섭신호를 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 대역통과필터나 상/하향주파수변환기 등을 복잡한 하드웨어를 필요로 하지 않고, 증폭기, 위상 변환기와 뺄셈기, 타이밍제어기 등의 간단한 하드웨어를 통해 간섭 신호 제거 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치를 예시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 수신하는 입력 신호를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 입력 신호에 따른 제1 신호의 위상을 변화시킨 것을 예시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 입력 신호에 따른 제2 신호의 위상을 변화시킨 것을 예시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 생성하는 차분 신호를 예시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소로 신호를 "전송한다"로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되어 신호를 전송할 수 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 신호를 전송할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치를 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 수신하는 입력 신호를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 입력 신호에 따른 제1 신호의 위상을 변화시킨 것을 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 입력 신호에 따른 제2 신호의 위상을 변화시킨 것을 예시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 생성하는 차분 신호를 예시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 간섭 신호 제거 장치는 안테나(10), 제1증폭기(20), 제1위상변환기(21), 제2위상변환기(22), 타이밍제어기(40) 및 뺄셈기(50)를 포함한다. 제1위상변환기(21) 및 제1 타이밍제어기(40)와 함께 제1경로(31)를 형성하고, 제2위상변환기(22) 및 제2 타이밍제어기(42)는 제2경로(32)를 형성한다.

안테나(10)는 입력 신호를 수신하여 제1증폭기(20)로 전송한다. 예를 들어, 안테나(10)는 도 2와 같은 간섭 신호를 포함하는 입력 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 입력 신호 중 전송을 의도한 주파수 대역을 대상 주파수 대역이라 지칭하도록 한다. 이하, 도 2의 210에 해당하는 주파수 대역을 대상 주파수 대역이라 가정하여 설명하기로 한다.

제1 증폭기(20)는 입력 신호를 모든 주파수 영역에서 위상을 변환시키지 않은 제1신호와 제2신호로 분배한다. 제1 증폭기(20)는 제1신호를 제1 위상변환기(21)로 전송하고, 제2 신호를 제2 위상변환기(22)로 전송한다.

제1 위상 변환기(21)는 제1 신호 중 대상 주파수 대역(210)의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변화시킨다. 예를 들어, 제1 위상 변환기(21)는 도 3과 같이 제1 신호 중 대상 주파수 대역의 신호에 대한 위상을 -90도만큼 변화시킬 수 있다.

제2 위상 변환기(22)는 제2 신호 중 대상 주파수 대역(210)의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변화시킨다. 이 때, 제2 위상 변환기(22)는 제1 신호에서 변화된 대상 주파수 대역(210)의 신호에 대한 위상과의 위상 차가 180도가 되도록 제2 신호 중 대상 주파수 대역(210)의 신호에 대한 위상을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 위상 변환기(210)는 도 4과 같이 제 2 신호 중 대상 주파수 대역의 신호에 대한 위상을 +90도만큼 변화시킬 수 있다.

제1 타이밍 제어기(40)는 제1 위상변환기(21)로부터 위상이 변화된 제1 신호를 입력 받고, 제1 신호와 제2 신호의 지연 시간이 동일하도록 제1 신호를 보정한다.

제2 타이밍 제어기(42)는 제2 위상 변환기(22)로부터 위상이 변화된 제2 신호를 입력 받고, 제1 신호와 제2 신호의 지연 시간이 동일하도록 제2 신호를 보정한다. 이 때, 제1 타이밍 제어기(40) 및 제2 타이밍 제어기(42)는 각각 미리 지정된 시간만큼 제1 신호 또는 제2 신호를 지연시켜, 제1 신호와 제2 신호의 지연 시간이 동일하도록 할 수 있다.

뺄셈기(50)는 타이밍 제어기(40)로부터 제1 신호를 수신하고, 제2 위상 변환기(22)로부터 제2 신호를 수신하고, 제1 신호와 제2 신호에 대한 차분 신호를 생성한다. 대상 주파수 대역을 제외한 나머지 대역의 제1 신호와 제2 신호는 서로 유사하기 때문에, 차분 신호는 도 5와 같이 대상 주파수 대역의 신호를 제외한 나머지 대역의 신호는 제거되고 대상 주파수 대역의 신호는 증폭될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치는 간단한 하드웨어 구성만으로 대상 주파수 대역 이외의 대역에 해당하는 동위상의 신호가 상호 상쇄되어 제거되도록 하고, 차동 신호가 증폭되는 차동 증폭 원리를 이용함으로써 좁은 주파수 대역뿐만 아니라, 넓은 주파수 대역에 존재하는 간섭신호를 효과적으로 제거할 수 있다.

도 1을 참조하여 상술한 간섭 신호 제거 장치는 제1 타이밍 제어기(40) 및 제2 타이밍 제어기(42)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 구현 방법에 따라 간섭 신호 제거 장치는 제1 타이밍 제어기(40) 또는 제2 타이밍 제어기(42) 중 하나만을 포함하거나, 제1 타이밍 제어기(40) 및 제2 타이밍 제어기(42)가 단일 타이밍 제어기로 구성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 간섭 신호 제거 장치가 간섭 신호를 제거하는 과정을 예시한 순서도이다. 이하 설명하는 각 과정은 간섭 신호 제거 장치를 구성하는 각 기능부를 통해 수행되는 과정이나 발명의 간결하고 명확한 설명을 위해 각 단계의 주체를 간섭 신호 제거 장치로 통칭하도록 한다.

도 6을 참조하면, 단계 610에서 간섭 신호 제거 장치는 입력 신호를 안테나(10)를 통해 수신한다.

단계 620에서 간섭 신호 제거 장치는 입력 신호를 제1 신호 및 제2 신호로 분배한다.

단계 630에서 간섭 신호 제거 장치는 제1 신호 중 대상 주파수 대역의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변환한다.

단계 640에서 간섭 신호 제거 장치는 제2 신호 중 대상 주파수 대역의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변환한다. 이 때, 간섭 신호 제거 장치는 제1 신호에서 변환된 대상 주파수 대역의 신호에 위상과 제2 신호에서 변환된 대상 주파수 대역의 신호에 대한 위상간의 차는 180도가 되도록 제2 신호의 위상을 변환할 수 있다.

단계 650에서 간섭 신호 제거 장치는 제1 신호와 제2 신호의 지연 시간이 동일하도록 제1 신호 및 제2 신호 중 하나 이상을 보정한다.

단계 660에서 간섭 신호 제거 장치는 보정된 제1 신호 및 제2 신호에 대한 차분 신호를 생성한다.

단계 670에서 간섭 신호 제거 장치는 차분 신호를 출력한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 전술한 실시 예 외의 많은 실시 예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (1)

1. 입력 신호를 수신하는 안테나;
   입력 신호를 제1 신호 및 제2 신호로 분배하는 증폭부;
   상기 제1 신호의 대상 주파수 영역의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변화시키는 제1 위상 변환기;
   상기 제2 신호의 대상 주파수 영역의 신호에 대한 위상을 미리 지정된 수치만큼 변화시키는 제2 위상 변환기;
   상기 제1 신호와 상기 제2 신호의 지연 시간이 동일하도록 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호 중 하나 이상을 보정하는 타이밍 제어기; 및
   위상이 변화된 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호에 대한 차분 신호를 생성하는 뺄셈부;
   를 포함하는 간섭 신호 제거 장치.
   
   

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