KR20190107348A - Digital Phase Shifting Method using Software Defined Radio for Element level Digital Phased Arrays Architecture and Digital Phase Shifter - Google Patents

Digital Phase Shifting Method using Software Defined Radio for Element level Digital Phased Arrays Architecture and Digital Phase Shifter Download PDF

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Abstract

Disclosed are a digital phase shifting method and digital phase shifter using software defined radio (SDR) for element level digital phase array architecture. According to one embodiment of the present invention, the digital phase shifting method comprises the steps of: converting an input signal into a first digital signal using SDR; mixing the first digital signal with an up converting digital signal having a first frequency and first phase to generate a second digital signal in which a frequency and phase of the first digital signal are changed; and mixing the second digital signal and a down converting digital signal having a second frequency to generate a third digital signal in which only phase of the first digital signal is shifted by the first phase.

Description

엘리먼트 레벨 디지털 위상 어레이 아키텍처를 위한 소프트웨어 정의 무선을 이용한 디지털 위상 쉬프팅 방법 및 디지털 위상 쉬프터 {Digital Phase Shifting Method using Software Defined Radio for Element level Digital Phased Arrays Architecture and Digital Phase Shifter}Digital Phase Shifting Method using Software Defined Radio for Element level Digital Phased Arrays Architecture and Digital Phase Shifter}

본 발명은 디지털 위상 쉬프터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위상 어레이 아키텍처(Phased Array Architectures) 중 하나인 엘리먼트 레벨 디지털 위상 어레이 아키텍처(Element Level Digital Phase Arrays Architecture)를 구현하기 위하여 각 어레이의 위상을 디지털적으로 변화시킬 수 있는 방법 및 디지털 위상 쉬프터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital phase shifter, and more particularly, to digitally implement the phase of each array in order to implement an element level digital phase array architecture, which is one of phased array architectures. And a digital phase shifter.

빔포밍 기법(Beamforming Technique)은 위상 어레이 아키텍처(Phased Array Architecture)를 이용하여 안테나의 방사 패턴(Radiation Pattern)을 변화시키는 방법이다. 이 빔포밍 기법은 위상 어레이를 기반으로 하는데, 위상 어레이 아키텍처는 현재까지 패시브 위상 어레이 아키텍처(Passive Phased Array Architecture)와 액티브 위상 어레이 아키텍처(Active Phased Array Architecture)의 연구가 중점적으로 진행되고 있으며, 최근에 디지털 위상 어레이 아키텍처(Digital Phased Array Architecture)의 연구가 중점적으로 진행되고 있다.The beamforming technique is a method of changing a radiation pattern of an antenna using a phased array architecture. This beamforming technique is based on a phased array. The phased array architecture has been focused on passive phased array architecture and active phased array architecture. The research of Digital Phased Array Architecture is focused on.

2010년도 전까지는 액티브 위상 어레이 아키텍처를 중점적으로 진행해 왔지만, 최근 RFIC(Radio Frequency Integrated Circuits), 데이터 컨버터, 디지털 프로세싱 회로(Digital Processing Circuits)의 발전과 함께 액티브 위상 어레이보다 장점이 많은 디지털 위상 어레이 아키텍처에 대한 연구가 시작되고 있다.Prior to 2010, the company had focused on active phase array architectures, but with recent advances in radio frequency integrated circuits (RFICs), data converters, and digital processing circuits, digital phased array architectures have many advantages over active phased arrays. Research is beginning.

액티브 위상 어레이 경우에는 각 엘리먼트 레빌에서 아날로그 위상 쉬프터 단이 있어 아날로그 영역에서 위상을 변화시키고, 콤바이너(Combiner)로 묶어서 사용하는 방식이며, 디지털 위상 어레이는 각 엘리먼트 레벨에서 아날로드 디지털 변환기(ADC)를 통해서 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환 후 디지털 영역에서 위상을 변화시키는 방법이다.In the case of an active phase array, there is an analog phase shifter stage in each element level to change the phase in the analog domain, and combine it with a combiner, and the digital phase array is an analog digital converter (ADC) at each element level. ) To convert an analog signal to a digital signal and then change the phase in the digital domain.

하지만 아직까지 디지털 영역에서 위상을 완전하게 구현하는 연구보다는 아날로그 위상 쉬프터를 디지털적으로 처리하는 영역까지 디지털 위상 어레이 영역으로 포함되어 사용된다. 기존의 아날로그 위상 쉬프터를 디지털적으로 처리하는 디지털 위상 어레이 방식은 위상 쉬프터 단을 구성하는데 있어서 크게 3가지 단점을 가지고 있다. 첫 번째는 위상 쉬프터 단을 구성하는데 있어서 복잡성이 높다는 점이고, 두 번째는 위상을 변화시킬 때 분해능(Resolution)이 좋지 않아 섬세하게 조절이 힘들다는 점이며, 세 번째는 제작 후 진폭(Amplitude) 등 변경이 힘들다는 점이다.However, it is still used as a digital phased array area to cover the analog phase shifter digitally rather than to study the phase in the digital domain. The digital phased array method of digitally processing the existing analog phase shifter has three disadvantages in constructing the phase shifter stage. The first is that the complexity of constructing the phase shifter stage is high, and the second is that it is difficult to adjust delicately due to poor resolution when changing the phase, and the third is to change the amplitude after manufacturing. This is hard.

따라서, 엘리먼트 레벨 디지털 위상 어레이 아키텍처에서 상술한 단점을 개선할 수 있는 디지털 위상 쉬프터의 필요성이 대두된다.Thus, there is a need for a digital phase shifter that can ameliorate the aforementioned disadvantages in an element level digital phased array architecture.

본 발명의 실시예들은, 위상 어레이 아키텍처(Phased Array Architectures) 중 하나인 엘리먼트 레벨 디지털 위상 어레이 아키텍처(Element Level Digital Phase Arrays Architecture)를 구현하기 위하여 각 어레이의 위상을 디지털적으로 변화시킬 수 있는 방법 및 디지털 위상 쉬프터를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a method for digitally changing the phase of each array to implement an Element Level Digital Phase Arrays Architecture, one of Phased Array Architectures. Provides a digital phase shifter.

본 발명의 실시예들은, 완전한 디지털 영역에서 위상을 변화시킬 수 있는 디지털 위상 쉬프팅 방법 및 디지털 위상 쉬프터를 제공한다.Embodiments of the present invention provide a digital phase shifting method and a digital phase shifter that can change phase in a complete digital domain.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프팅 방법은 소프트웨어 정의 무선(SDR)을 이용하여 입력 신호를 제1 디지털 신호로 변환하는 단계; 상기 제1 디지털 신호와 제1 주파수와 제1 위상을 가지는 업 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 디지털 신호의 주파수와 위상이 변화된 제2 디지털 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제2 디지털 신호와 제2 주파수를 가지는 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 디지털 신호의 위상만이 상기 제1 위상만큼 쉬프트된 제3 디지털 신호를 생성하는 단계를 포함한다.A digital phase shifting method according to an embodiment of the present invention includes converting an input signal into a first digital signal using software defined radio (SDR); Mixing the first digital signal with an up-converting digital signal having a first frequency and a first phase to generate a second digital signal having a changed frequency and phase of the first digital signal; And mixing the second digital signal with a down-converting digital signal having a second frequency to generate a third digital signal shifted only by the first phase of the first digital signal.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프팅 방법은 상기 제1 위상에 대한 위상 값을 수신하고, 상기 수신된 위상 값과 상기 제1 주파수를 이용한 디지털 처리를 통해 상기 업 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 단계; 및 상기 제2 주파수를 이용한 디지털 처리를 통해 상기 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the digital phase shifting method according to an embodiment of the present invention receives the phase value for the first phase and generates the up-converting digital signal through digital processing using the received phase value and the first frequency. Doing; And generating the down-converting digital signal through digital processing using the second frequency.

상기 제3 디지털 신호를 생성하는 단계는 상기 제2 디지털 신호와 상기 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 주파수만큼 상쇄시켜 상기 제1 디지털 신호의 위상만이 상기 제1 위상만큼 쉬프트된 상기 제3 디지털 신호를 생성할 수 있다.The generating of the third digital signal may include mixing the second digital signal and the down-converting digital signal and canceling the first digital signal by the first frequency so that only the phase of the first digital signal is shifted by the first phase. Digital signals can be generated.

상기 제2 디지털 신호를 생성하는 단계와 상기 제3 디지털 신호를 생성하는 단계는 소프트웨어의 신호처리에 의해 수행될 수 있다.The generating of the second digital signal and the generating of the third digital signal may be performed by signal processing of software.

본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프터는 입력 신호를 제1 디지털 신호로 변환하는 소프트웨어 정의 무선(SDR); 상기 제1 디지털 신호와 제1 주파수와 제1 위상을 가지는 업 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 디지털 신호의 주파수와 위상이 변화된 제2 디지털 신호를 생성하는 제1 디지털 믹서; 및 상기 제2 디지털 신호와 제2 주파수를 가지는 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 디지털 신호의 위상만이 상기 제1 위상만큼 쉬프트된 제3 디지털 신호를 생성하는 제2 디지털 믹서를 포함한다.A digital phase shifter in accordance with one embodiment of the present invention comprises a software defined radio (SDR) for converting an input signal into a first digital signal; A first digital mixer for mixing the first digital signal with an up-converting digital signal having a first frequency and a first phase to generate a second digital signal having a changed frequency and phase of the first digital signal; And a second digital mixer that mixes the second digital signal with a down-converting digital signal having a second frequency to generate a third digital signal shifted by only the phase of the first digital signal.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프터는 상기 제1 위상에 대한 위상 값을 수신하고, 상기 수신된 위상 값과 상기 제1 주파수를 이용한 디지털 처리를 통해 상기 업 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 업 컨버팅 신호 생성부; 및 상기 제2 주파수를 이용한 디지털 처리를 통해 상기 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 다운 컨버팅 신호 생성부를 더 포함할 수 있다.Furthermore, the digital phase shifter according to an embodiment of the present invention receives a phase value for the first phase and generates the up-converting digital signal through digital processing using the received phase value and the first frequency. An up-converting signal generator; And a down converting signal generator configured to generate the down converting digital signal through digital processing using the second frequency.

상기 제2 디지털 믹서는 상기 제2 디지털 신호와 상기 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 주파수만큼 상쇄시켜 상기 제1 디지털 신호의 위상만이 상기 제1 위상만큼 쉬프트된 상기 제3 디지털 신호를 생성할 수 있다.The second digital mixer mixes the second digital signal and the down-converting digital signal to cancel by the first frequency to generate the third digital signal in which only the phase of the first digital signal is shifted by the first phase. can do.

본 발명의 실시예들에 따르면, 엘리먼트 레벨 디지털 위상 어레이 아키텍처를 구현하기 위하여 각 어레이의 위상을 완전한 디지털 영역에서 변화시킬 수 있다.According to embodiments of the present invention, the phase of each array may be varied in the fully digital domain to implement an element level digital phased array architecture.

본 발명의 실시예들에 따르면, 디지털 적으로 위상 쉬프터 단을 구성하여 디지털 영역에서 위상을 변화시킴으로써, 기존의 아날로그 단에서 위상을 변화시키는 것보다 정밀하고, 위상 쉬프터를 구성하는 비용을 줄일 수 있으며, 디지털 빔포밍에서 위상 변화 분해능이 좋아지기 때문에 방사 패턴을 섬세하게 조절할 수 있다..According to embodiments of the present invention, by digitally configuring the phase shifter stage to change the phase in the digital domain, it is more accurate than changing the phase in the existing analog stage, and can reduce the cost of constructing the phase shifter. Because of the improved phase shift resolution in digital beamforming, the radiation pattern can be finely adjusted.

이러한 본 발명은 빔포밍 기법에 적용 가능하기 때문에 빔포밍 기법을 필요로 하는 인공위성 탑체제의 SAR, 차량용 레이더, 드론 검출 RADAR(Drone detecting RADAR), 5G 이동통신 등 많은 분야에 적용할 수 있다.Since the present invention is applicable to the beamforming technique, the present invention can be applied to many fields such as SAR of a satellite tower system, a vehicle radar, a drone detecting RADAR, and 5G mobile communication.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프팅 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 2는 디지털 위상 쉬프팅의 원리를 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2의 디지털 위상 쉬프팅에 의해 주파수와 위상이 변화하는 수식적 과정을 나타낸 것이다.
도 4는 업 컨버팅 디지털 신호와 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 과정에 대한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이다.
도 5는 도 4의 과정을 설명하기 위한 업 컨버팅 소스와 다운 컨버팅 소스의 GNUradio에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 6은 디지털 위상 쉬프팅 방법에 의해 출력되는 최종 출력 신호에 대한 예시도를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프터의 구성을 나타낸 것이다.
1 is a flowchart illustrating an operation of a digital phase shifting method according to an embodiment of the present invention.
2 shows an exemplary diagram for explaining the principle of digital phase shifting.
3 illustrates a mathematical process of changing frequency and phase by the digital phase shifting of FIG. 2.
4 is a flowchart illustrating an embodiment of a process of generating an up-converting digital signal and a down-converting digital signal.
FIG. 5 illustrates an example of GNUradio of an up-converting source and a down-converting source for explaining the process of FIG. 4.
6 shows an exemplary view of the final output signal output by the digital phase shifting method.
7 illustrates a configuration of a digital phase shifter according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited or limited by the embodiments. Also, like reference numerals in the drawings denote like elements.

본 발명의 실시예들은, 소프트웨어 정의 무선(SDR; software defined radio)과 디지털 믹서를 이용하여 엘리먼트 레벨 디지털 위상 어레이 아키텍처의 각 어레이의 위상을 완전한 디지털 영역에서 변화시킴으로써, 기존의 아날로그 단에서 위상을 변화시키는 것보다 정밀하고, 위상 쉬프터를 구성하는 비용을 줄일 수 있으며, 디지털 빔포밍에서 위상 변화 분해능이 좋아지기 때문에 방사 패턴을 섬세하게 조절할 수 있는 디지털 위상 쉬프팅 기술을 제공하는 것을 그 요지로 한다.Embodiments of the present invention utilize a software defined radio (SDR) and a digital mixer to change the phase of each array in an element-level digital phased array architecture in the fully digital domain, thereby changing the phase in existing analog stages. The key point is to provide a digital phase shifting technique that can precisely control the radiation pattern because it is more accurate than that, can reduce the cost of constructing the phase shifter, and improves the phase shift resolution in digital beamforming.

즉, 본 발명은 디지털 영역에서 위상을 변화시키기 위하여 입력 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호로 먼저 변화시키며, 이를 위해 SDR을 사용한다.That is, the present invention first changes the input signal from the analog signal to the digital signal to change the phase in the digital domain, and uses SDR for this.

SDR(Software Defined Radio)는 크게 VGA, ADC(Analog to Digital Converter), 믹(Mixer), 필터(Filter), PLL(Phase Locked Loop) 회로로 구성되어 있는 모듈로서, 믹서와 PLL 회로를 이용하여 ADC에서 디지털 신호로 변화 시킬 수 있는 대역으로 주파수를 낮추어서 SDR로 입력된 입력 신호를 디지털 신호로 변화시킨다.Software Defined Radio (SDR) is composed of VGA, Analog to Digital Converter (ADC), Mixer, Filter, and Phase Locked Loop (PLL) circuits. Change the input signal input to SDR into digital signal by reducing the frequency to a band that can be converted into a digital signal at.

또한, 본 발명은 SDR에 의해 변환된 디지털 신호의 위상을 변화시키기 위하여 신호처리 프로그램 예를 들어, GNUradio를 사용할 수 있다. GNUradio는 프리 소프트웨어 개발 툴킷(Free Software Development Toolkit)으로 기본적인 신호 처리 블락(또는 기능)을 제공해주며, 사용자가 C언어, Python을 이용하여 블락을 만든 것이 가능하다. 이러한 블락들을 이용해서 플로우 그래프(Flow Graph) 형식으로 연결하여 신호처리가 가능하다.In addition, the present invention may use a signal processing program, for example GNUradio, to change the phase of the digital signal converted by SDR. GNUradio is a free software development toolkit that provides basic signal processing blocks (or functions), allowing users to create blocks in C and Python. Signals can be processed using these blocks in the form of a flow graph.

본 발명은 상술한 바와 같이 SDR과 신호처리 프로그램 예를 들어, GNUradio를 이용하여 디지털 단에서 위상 쉬프터를 구현함으로써, 입력 신호에 대한 디지털 신호를 디지털적으로 위상을 변화시킬 수 있다.As described above, the phase shifter is implemented in the digital stage using SDR and a signal processing program, for example, GNUradio, so that the phase of the digital signal for the input signal can be digitally changed.

이러한 본 발명에 대해 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.This invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프팅 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.1 is a flowchart illustrating an operation of a digital phase shifting method according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프팅 방법은 SDR을 이용하여 입력 신호를 디지털 신호(예를 들어, 제1 디지털 신호)로 변환한다(S110).Referring to FIG. 1, the digital phase shifting method according to an embodiment of the present invention converts an input signal into a digital signal (eg, a first digital signal) using SDR (S110).

즉, 단계 S110은 아날로그 입력 신호를 SDR을 이용하여 디지털 신호로 변환한 후 이렇게 변환된 디지털 신호를 제공한다.That is, step S110 converts the analog input signal into a digital signal using SDR and then provides the converted digital signal.

단계 S120과 S130은 신호처리 프로그램 예를 들어, GNUradio에 의해 소프트웨어적으로 처리되는 단계로서, SDR에 의해 변환된 디지털 신호를 신호처리를 통해 위상 쉬프팅시키는 단계이다.Steps S120 and S130 are steps that are processed in software by a signal processing program, for example, GNUradio, and phase shift the digital signal converted by SDR through signal processing.

상술한 바와 같이, 단계 S110에 의해 입력 신호가 변환된 디지털 신호가 수신되면 미리 생성된 제1 주파수와 제1 위상을 가지는 업 컨버팅 디지털 신호와 SDR에 의해 변환된 디지털 신호 즉, 제1 디지털 신호를 혼합하여 주파수와 위상이 변화된 제2 디지털 신호를 생성한다(S120).As described above, when the digital signal converted from the input signal is received in step S110, an up-converting digital signal having a first frequency and a first phase generated in advance and a digital signal converted by SDR, that is, the first digital signal By mixing, a second digital signal having a changed frequency and phase is generated (S120).

여기서, 단계 S120은 입력 신호에 대한 디지털 신호의 위상을 변화시키기 위한 단계로서, 제1 디지털 신호의 주파수가 제1 주파수만큼 변화되고, 위상이 제1 위상만큼 변화될 수 있다. 단계 S120에서의 업 컨버팅 디지털 신호의 제1 위상은 디지털 위상 쉬프터에서 최종적으로 출력하고자 하는 디지털 신호의 쉬프트하고자 하는 위상 값으로, 사용자의 입력에 의해 설정될 수도 있고, 해당 디지털 위상 쉬프트가 적용되는 시스템에서 자동으로 설정될 수도 있다.Here, step S120 is a step for changing the phase of the digital signal with respect to the input signal, and the frequency of the first digital signal may be changed by the first frequency and the phase may be changed by the first phase. The first phase of the up-converting digital signal in step S120 is a phase value to be shifted of the digital signal finally output from the digital phase shifter, which may be set by a user's input, or to which the digital phase shift is applied. It can also be set automatically in.

단계 S120에 의해 제1 주파수와 제1 위상에 의해 주파수와 위상이 변환된 제2 디지털 신호가 생성되면, 제2 주파수를 가지는 다운 컨버팅 디지털 신호와 제2 디지털 신호를 혼합하여 입력 신호에 대응하는 디지털 신호 즉, 제1 디지털 신호와 제1 위상 차이를 가지는 제3 디지털 신호를 생성한다(S130).When a second digital signal whose frequency and phase are converted by the first frequency and the first phase is generated in step S120, the down-converting digital signal having the second frequency and the second digital signal are mixed to correspond to the input signal. In other words, a third digital signal having a first phase difference from the first digital signal is generated (S130).

즉, 단계 S130은 제1 위상만큼 위상이 쉬프트된 디지털 신호를 최종적으로 생성한다.That is, step S130 finally generates a digital signal shifted in phase by the first phase.

여기서, 단계 S130은 제2 디지털 신호의 주파수만을 입력 신호에 대응하는 디지털 신호인 제1 디지털 신호의 주파수로 변환시키는 단계로서, 제1 위상만큼 변화된 위상은 그대로 유지하면서 제1 주파수만큼 변환된 주파수를 제1 디지털 신호의 주파수로 되돌려주는 단계이다. 따라서, 제1 주파수와 제2 주파수는 그 절대값은 동일하고 상이한 부호를 가지는 값을 가질 수 있다.Here, step S130 is a step of converting only the frequency of the second digital signal into the frequency of the first digital signal, which is a digital signal corresponding to the input signal, and converts the frequency converted by the first frequency while maintaining the phase changed by the first phase as it is. Returning to the frequency of the first digital signal. Accordingly, the first frequency and the second frequency may have values having the same absolute value and different signs.

이러한 본 발명에 따른 디지털 위상 쉬프팅 방법에 대해 도 2와 도 3을 참조하여 조금 더 설명하면 다음과 같다.The digital phase shifting method according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 디지털 위상 쉬프팅의 원리를 설명하기 위한 일 예시도를 나타낸 것이다.2 shows an exemplary diagram for explaining the principle of digital phase shifting.

도 2를 참조하면, 두 개의 디지털 믹서와 두 개의 디지털 소스로 구성 되어 있으며, 첫 번째 디지털 믹서를 통과하기 전의 신호는 입력 신호를 SDR에서 ADC를 거쳐 디지털화된 신호이다. 디지털화 된 신호는 특정 주파수와 특정 위상을 가지고 들어온다. 특정 주파수는 유지하고 위상만 원하는 만큼 변화시켜야 한다. 디지털화 된 신호는 첫 번째 디지털 믹서를 지나면서 업 컨버트 소스(Upconvert Source)와 혼합되는데, 업 컨버트 소스는 미리 설정된 특정 주파수를 가지며 변화 시키고자 하는 위상을 가지는 신호를 발생시킨다. 업 컨버트 소스도 마찬가지로 디지털 신호이다. 첫 번째 디지털 믹서에 의해 혼합된 신호는 원래 수신된 신호에서 업 컨버트 소스의 주파수와 위상이 더해진 신호로 바뀌어진다. 첫 번째 디지털 믹서에 의해 혼합된 신호는 두 번째 디지털 믹서에서 다운 컨버트 소스(Downconvert Source)와 혼합 되는데, 다운 컨버트 소스는 위상이 0이며 주파수만 가지는 디지털 신호이다. 다운 컨버트 소스의 주파수는 업 컨버트 소스에서 올려준 주파수를 내릴 수 있는 주파수로 설정된다. 두 번째 디지털 믹서를 통과한 신호는 최종적으로 주파수 변화없이 위상만 원하는 만큼 변한 디지털 신호가 된다. 기존의 아날로그 영역에서 변화시키는 방법과 다르게 이 과정을 통해 출력된 신호는 디지털적으로 변화 시키기 때문에 어떠한 왜곡도 생기지 않는다.Referring to FIG. 2, two digital mixers and two digital sources are provided. The signal before passing through the first digital mixer is a digitized signal from the SDR to the ADC. Digitized signals come in at certain frequencies and with specific phases. You must keep the specific frequency and change only the phase as desired. The digitized signal is mixed with the Upconvert Source as it passes through the first digital mixer, which generates a signal with a certain preset frequency and the phase to change. The up-convert source is likewise a digital signal. The signal mixed by the first digital mixer is converted from the original received signal to the signal plus the frequency and phase of the up-converted source. The signal mixed by the first digital mixer is mixed with the downconvert source in the second digital mixer, which is a digital signal with zero phase and only frequency. The frequency of the down-convert source is set to a frequency that can reduce the frequency raised by the up-convert source. The signal that passes through the second digital mixer is finally a digital signal that changes in phase only as desired without changing its frequency. Unlike the method of changing in the existing analog domain, the signal output through this process is digitally changed so that no distortion occurs.

구체적으로 설명하면, SDR에 의해 변환된 입력 신호에 대한 디지털 신호인 제1 디지털 신호

Figure pat00001
가 수신되면, 수신된 제1 디지털 신호
Figure pat00002
와 미리 생성된 업 컨버팅 디지털 신호
Figure pat00003
가 디지털 믹서에 의해 혼합되어 업 컨버팅 디지털 신호의 주파수
Figure pat00004
와 위상
Figure pat00005
만큼 변화된 제2 디지털 신호
Figure pat00006
가 생성된다.Specifically, the first digital signal which is a digital signal for the input signal converted by SDR
Figure pat00001
Is received, the received first digital signal
Figure pat00002
And pre-generated up-converting digital signals
Figure pat00003
The frequency of the upconverting digital signal that is mixed by the digital mixer
Figure pat00004
And phase
Figure pat00005
The second digital signal changed by
Figure pat00006
Is generated.

제2 디지털 신호가 생성되면 생성된 제2 디지털 신호

Figure pat00007
와 미리 생성된 다운 컨버팅 디지털 신호
Figure pat00008
가 디지털 믹서에 의해 혼합되어 다운 컨버팅 디지털 신호의 주파수 -
Figure pat00009
만큼 변화된 제3 디지털 신호
Figure pat00010
가 생성됨으로써, 제1 위상
Figure pat00011
만큼 쉬프트된 디지털 신호가 최종 디지털 신호로 출력된다.The second digital signal generated when the second digital signal is generated
Figure pat00007
And pre-generated down-converting digital signals
Figure pat00008
The frequency of the down-converting digital signal is mixed by the digital mixer
Figure pat00009
The third digital signal changed by
Figure pat00010
Is generated, so that the first phase
Figure pat00011
The shifted digital signal is output as the final digital signal.

도 3을 이용하여 주파수와 위상 변화만으로 설명하면, 입력 신호에 대한 제1 디지털 신호의 주파수

Figure pat00012
와 위상
Figure pat00013
는 첫 번째 디지털 믹서를 이용한 업 컨버팅 디지털 신호의 주파수
Figure pat00014
와 위상
Figure pat00015
에 의해 주파수가
Figure pat00016
+
Figure pat00017
로 변환되고 위상이
Figure pat00018
+
Figure pat00019
로 변환된다. 또한, 제2 디지털 신호의 주파수
Figure pat00020
+
Figure pat00021
와 위상
Figure pat00022
+
Figure pat00023
는 두 번째 디지털 믹서를 이용한 다운 컨버팅 디지털 신호의 주파수 -에 의해 주파수가
Figure pat00025
로 변화되고 위상은
Figure pat00026
+
Figure pat00027
로 그대로 유지됨으로써, 입력 신호에 대한 제1 디지털 신호의 위상이
Figure pat00028
만큼 쉬프트된 디지털 신호가 최종 디지털 신호로 생성 또는 출력된다.Referring to only the frequency and phase change using FIG. 3, the frequency of the first digital signal with respect to the input signal
Figure pat00012
And phase
Figure pat00013
Is the frequency of the up-converting digital signal using the first digital mixer.
Figure pat00014
And phase
Figure pat00015
By frequency
Figure pat00016
+
Figure pat00017
Is converted to
Figure pat00018
+
Figure pat00019
Is converted to. In addition, the frequency of the second digital signal
Figure pat00020
+
Figure pat00021
And phase
Figure pat00022
+
Figure pat00023
Is the frequency of the down-converting digital signal using a second digital mixer. By frequency
Figure pat00025
The phase changes to
Figure pat00026
+
Figure pat00027
The phase of the first digital signal relative to the input signal is
Figure pat00028
The shifted digital signal is generated or output as the final digital signal.

도 4는 업 컨버팅 디지털 신호와 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 과정에 대한 일 실시예의 동작 흐름도를 나타낸 것이고, 도 5는 도 4의 과정을 설명하기 위한 업 컨버팅 소스와 다운 컨버팅 소스의 GNUradio에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다. 4 is a flowchart illustrating an embodiment of a process of generating an up-converting digital signal and a down-converting digital signal, and FIG. 5 is a diagram of GNUradio of an up-converting source and a down-converting source for explaining the process of FIG. 4. An illustration is shown.

도 4와 도 5를 참조하면, 쉬프트하고자 하는 위상 값 예를 들어, 180의 위상 값이 수신되면, 수신된 위상 값에 기초하여 업 컨버팅 디지털 신호(upconvert source with phase shifter)와 다운 컨버팅 디지털 신호(downconverter source)를 생성한다(S410, S420).4 and 5, when a phase value to be shifted, for example, a phase value of 180 is received, an upconverting source with phase shifter and a downconverting digital signal based on the received phase value downconverter source) is generated (S410 and S420).

여기서, 단계 S420은 Constant Source, Sp ff, Vector to Stream, Float to Complex 블락에 의해 업 컨버팅 디지털 신호와 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성할 수 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.Here, step S420 may generate an up-converting digital signal and a down-converting digital signal by using Constant Source, Sp ff, Vector to Stream, and Float to Complex blocks.

Constant Source는 변화시키고 싶은 위상 값 예를 들어, 180도와 0도를 넣어주는 블락이며, Sp ff 블락은 주파수와 원하는 위상를 발생시키는 소스 블락으로, 주파수와 원하는 위상을 가지는 디지털 신호를 발생시키는 블락이다.Constant source is a block that puts the phase value that you want to change, for example, 180 degrees and 0 degrees, and Sp ff block is a source block that generates a frequency and a desired phase, and a block that generates a digital signal having a frequency and a desired phase.

여기서, Sp ff 블락은 특정 언어 예를 들어, C 언어를 이용하여 코딩된 블락일 수 있으며, 허수(imaginary) 신호와 실수(real) 신호가 각각 출력될 수 있는데, Sp ff 블락은 한 비트씩 신호가 출력될 수 있다.Here, the Sp ff block may be a block coded using a specific language, for example, C language, and an imaginary signal and a real signal may be output, respectively. May be output.

Vector to Stream 블락은 Sp ff 블락에서 한 비트씩 출력되는 신호를 스트림 형태로 변환하여 Float to Complex 블락으로 제공하고, Float to Complex 블락에서 허수 신호와 실수 신호가 결합된 최종 신호를 디지털 신호 즉, 업 컨버팅 디지털 신호와 다운 컨버팅 디지털 신호를 최종적으로 출력한다. The Vector to Stream block converts the signal output bit by bit from the Sp ff block into a Float to Complex block.The vector to stream block is a digital signal, The converting digital signal and the down converting digital signal are finally output.

도 5와 같은 과정에 의해 업 컨버팅 디지털 신호와 다운 컨버팅 디지털 신호가 생성되면, 업 컨버팅 디지털 신호를 첫 번째 디지털 믹서(제1 디지털 믹서)로 제공하고 다운 컨버팅 디지털 신호를 두 번째 디지털 믹서(제2 디지털 믹서)로 제공함으로써, 디지털 위상 쉬프팅된 디지털 신호를 최종적으로 출력할 수 있다(S430).When the up-converting digital signal and the down-converting digital signal are generated by the process as shown in FIG. 5, the up-converting digital signal is provided to the first digital mixer (the first digital mixer) and the down-converting digital signal is the second digital mixer (the second digital mixer). Digital mixer), the digital phase shifted digital signal can be finally output (S430).

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 위상 쉬프팅 방법은 신호 소스에서 SDR로 입력되는 신호가 ADC를 통과 후 디지털 신호로 변환되어 수신되면, 변화시키고자 하는 원하는 위상을 가지는 업 컨버트 소스에서 발생되는 신호와 첫 번째 믹서에서 혼합되고, 두 번째 믹서에서 업 컨버트 소스에서 발생된 주파수를 상쇄시키는 다운 컨버트 소스에서 출력되는 신호와 혼합된다. 즉, 첫 번째 디지털 믹서와 두 번째 디지털 믹서에 의해 혼합된 신호가 최종 출력 신호로서, 디지털 위상 쉬프팅된 신호이다. 여기서, 변화시키고자 하는 위상 값은 미리 설정된 특정 블락에 입력할 수 있으며, 그 위상 값이 입력되면 입력된 위상 값만큼 위상이 쉬프트된 디지털 신호가 최종 출력 신호로 출력된다. As described above, the digital phase shifting method according to the present invention is a signal generated from an up-converted source having a desired phase to be changed when a signal input to the SDR from the signal source is converted into a digital signal after being passed through the ADC. And are mixed in the first mixer and in the second mixer with the signal output from the down-convert source, which cancels the frequency generated by the up-convert source. That is, the signal mixed by the first digital mixer and the second digital mixer is the digital phase shifted signal as the final output signal. Here, the phase value to be changed may be input to a predetermined block, and when the phase value is input, the digital signal shifted in phase by the input phase value is output as the final output signal.

도 6은 디지털 위상 쉬프팅 방법에 의해 출력되는 최종 출력 신호에 대한 예시도를 나타낸 것으로, 디지털 위상 쉬프터의 최종 출력 신호와 디지털 위상 쉬프터의 입력 신호를 비교한 것이다.6 illustrates an example of the final output signal output by the digital phase shifting method, and compares the final output signal of the digital phase shifter and the input signal of the digital phase shifter.

도 6에 도시된 바와 같이, 첫 번째 결과는 쉬프트하고자 하는 위상 값을 0으로 하였을 때의 결과로, 위상 값을 0으로 하면 입력 신호와 출력 신호의 위상이 차이가 나지 않는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, the first result is when the phase value to be shifted to 0 is 0. When the phase value is 0, it can be seen that the phases of the input signal and the output signal do not differ.

두 번째 결과는 쉬프트하고자 하는 위상 값을 90으로 하였을 때의 결과로, 위상 값을 90으로 하면 입력 신호가 디지털 위상 쉬프터를 통과하여 입력 신호와 출력 신호의 위상이 90도만큼 차이나는 것을 알 수 있다.The second result is when the phase value to be shifted is set to 90. When the phase value is set to 90, it can be seen that the input signal passes through the digital phase shifter and the phase of the input signal and the output signal is shifted by 90 degrees. .

두 번째 결과는 쉬프트하고자 하는 위상 값을 180으로 하였을 때의 결과로, 위상 값을 180으로 하면 입력 신호가 디지털 위상 쉬프터를 통과하여 입력 신호와 출력 신호의 위상이 180도만큼 차이나는 것을 알 수 있다.The second result is when the phase value to be shifted is set to 180. When the phase value is set to 180, it can be seen that the input signal passes through the digital phase shifter and the phase of the input signal and the output signal differs by 180 degrees. .

또한, 본 발명은 위상 조절이 가능한 최소 각도인 분해능(resolution)을 구할 수 있으며, 분해능은 아래 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the present invention can obtain a resolution (resolution) that is the minimum angle of the phase control, the resolution can be expressed as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00029
Figure pat00029

Figure pat00030
Figure pat00030

상기 수학식 1을 통해 알 수 있듯이, 분해능은 샘플링 레이트(Sampling Rate)와 업 컨버트 소스의 주파수와 연관되는 것을 알 수 있다. 샘플링 레이트를 업 컨버트 소스로 나누어주면 업 컨버트 소스의 한 파장 내에 있는 샘플 수가 나온다. 360을 이렇게 구해진 샘플 수로 나누어 주면 조절 가능한 최소 위상이 나온다. 예를 들어, 조절 가능한 최소 위상은 0.5도일 수 있다. 이와 같이, 샘플링 레이트와 업 컨버트 소스의 주파수를 적적하게 조절하면 아주 작은 값까지 위상 쉬프트를 할 수 있다.As can be seen from Equation 1, it can be seen that the resolution is related to the sampling rate and the frequency of the up-converted source. Dividing the sampling rate by the up-converted source yields the number of samples within one wavelength of the up-converted source. Dividing 360 by this number of samples yields the minimum adjustable phase. For example, the minimum adjustable phase may be 0.5 degrees. Thus, by properly adjusting the sampling rate and the frequency of the up-converted source, phase shift can be achieved to very small values.

이와 같이, 본 발명에 따른 방법은 디지털 믹서를 이용하여 엘리먼트 레벨 디지털 위상 어레이 아키텍처의 각 어레이의 위상을 완전한 디지털 영역에서 변화시킴으로써, 기존의 아날로그 단에서 위상을 변화시키는 것보다 정밀하고, 위상 쉬프터를 구성하는 비용을 줄일 수 있으며, 디지털 빔포밍에서 위상 변화 분해능이 좋아지기 때문에 방사 패턴을 섬세하게 조절할 수 있다.As such, the method according to the present invention utilizes a digital mixer to vary the phase of each array of the element level digital phased array architecture in the fully digital domain, thereby providing a more accurate phase shifter than changing the phase in existing analog stages. The cost of construction can be reduced and the radiation pattern can be finely adjusted because of the better phase shift resolution in digital beamforming.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 위상 쉬프터의 구성을 나타낸 것으로, 도 1 내지 도 6에서 설명한 디지털 위상 쉬프팅 방법을 수행하는 기능적인 디지털 위상 쉬프터에 대한 구성을 나타낸 것이다.7 illustrates a configuration of a digital phase shifter according to an embodiment of the present invention and illustrates a configuration of a functional digital phase shifter for performing the digital phase shifting method described with reference to FIGS. 1 to 6.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 위상 쉬프터는 SDR(710), 제1 디지털 믹서(720), 제2 디지털 믹서(730), 업 컨버팅 신호 생성부(740) 및 다운 컨버팅 신호 생성부(750)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the digital phase shifter according to the present invention includes an SDR 710, a first digital mixer 720, a second digital mixer 730, an up-converting signal generator 740, and a down-converting signal generator ( 750).

SDR(710)은 SDR을 구성하는 믹서와 PLL 회로를 이용하여 ADC에서 디지털 신호로 변화 시킬 수 있는 대역으로 주파수를 낮추어서 입력 신호를 디지털 신호로 변환한다.The SDR 710 converts the input signal into a digital signal by lowering the frequency into a band that can be converted into a digital signal in the ADC using a mixer and a PLL circuit configuring the SDR.

업 컨버팅 신호 생성부(740)는 제1 주파수와 쉬프트시키고자 하는 위상 값인 제1 위상을 가지는 업 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 수단으로, Constant Source, Sp ff, Vector to Stream, Float to Complex 블락을 이용하여 업 컨버팅 디지털 신호를 생성한다.The up-converting signal generator 740 is a means for generating an up-converting digital signal having a first phase which is a phase value to be shifted with the first frequency. The up-converting signal generator 740 uses constant source, sp ff, vector to stream, and float to complex blocks. To generate an up-converting digital signal.

여기서, 업 컨버팅 신호 생성부(740)는 업 컨버팅 디지털 신호를 생성하여 제1 디지털 믹서로 제공할 수 있다.Here, the up-converting signal generator 740 may generate an up-converting digital signal and provide it to the first digital mixer.

다운 컨버팅 신호 생성부(750)는 업 컨버팅 디지털 신호의 제1 주파수를 상쇄시키기 위한 제2 주파수를 가지는 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 수단으로, Constant Source, Sp ff, Vector to Stream, Float to Complex 블락을 이용하여 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성한다.The down-converting signal generator 750 is a means for generating a down-converting digital signal having a second frequency for canceling a first frequency of the up-converting digital signal. The down-converting signal generator 750 is a constant source, a sp ff, a vector to stream, and a float to complex block. To generate the down-converting digital signal.

여기서, 다운 컨버팅 신호 생성부(750)는 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성하여 제2 디지털 믹서로 제공할 수 있다.Here, the down converting signal generator 750 may generate a down converting digital signal and provide it to the second digital mixer.

제1 디지털 믹서(720)는 SDR에 의해 변환된 입력 신호에 대한 디지털 신호와 업 컨버팅 신호 생성부에 의해 생성된 업 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 주파수와 위상이 변화된 디지털 신호를 제2 디지털 믹서로 출력한다.The first digital mixer 720 mixes the digital signal with respect to the input signal converted by the SDR and the up-converting digital signal generated by the up-converting signal generator to output a digital signal having a changed frequency and phase to the second digital mixer. do.

여기서, 제1 디지털 믹서(720)는 입력 신호에 대한 디지털 신호의 주파수가 제1 주파수만큼 변화되고, 위상이 제1 위상만큼 변화된 디지털 신호를 제2 디지털 믹서로 출력할 수 있다.Here, the first digital mixer 720 may output a digital signal whose frequency of the digital signal with respect to the input signal is changed by the first frequency and whose phase is changed by the first phase to the second digital mixer.

제2 디지털 믹서(730)는 제1 디지털 믹서(720)로부터 출력된 디지털 신호와 다운 컨버팅 신호 생성부에 의해 생성된 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 제1 주파수만큼의 변화를 상쇄시키고, 제1 위상만이 쉬프트된 디지털 신호를 최종 출력 신호로 출력한다.The second digital mixer 730 mixes the digital signal output from the first digital mixer 720 and the down-converting digital signal generated by the down-converting signal generator to cancel the change by the first frequency and the first phase. Only the shifted digital signal is output as the final output signal.

비록, 도 7에 도시된 디지털 위상 쉬프터에서 그 설명이 생략되었더라도 본 발명에 따른 디지털 위상 쉬프터는 도 1 내지 도 6에서 설명한 모든 내용을 포함할 수 있다는 것은 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.Although the description thereof is omitted in the digital phase shifter illustrated in FIG. 7, it is apparent to those skilled in the art that the digital phase shifter according to the present invention may include all the contents described in FIGS. 1 to 6. .

이상에서 설명된 시스템 또는 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 시스템, 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The system or apparatus described above may be implemented with hardware components, software components, and / or combinations of hardware components and software components. For example, the systems, devices, and components described in the embodiments may include, for example, processors, controllers, arithmetic logic units (ALUs), digital signal processors, microcomputers, field programmable arrays (FPAs). ), A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For convenience of explanation, one processing device may be described as being used, but one of ordinary skill in the art will appreciate that the processing device includes a plurality of processing elements and / or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include. For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. In addition, other processing configurations are possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the above, and configure the processing device to operate as desired, or process it independently or collectively. You can command the device. Software and / or data may be any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device in order to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. Or may be permanently or temporarily embodied in a signal wave to be transmitted. The software may be distributed over networked computer systems so that they may be stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예들에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiments may be embodied in the form of program instructions that may be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the embodiments, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and the drawings as described above, various modifications and variations are possible to those skilled in the art from the above description. For example, the described techniques may be performed in a different order than the described method, and / or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. may be combined or combined in a different form than the described method, or other components. Or even if replaced or substituted by equivalents, an appropriate result can be achieved.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are within the scope of the claims that follow.

Claims (7)

소프트웨어 정의 무선(SDR)을 이용하여 입력 신호를 제1 디지털 신호로 변환하는 단계;
상기 제1 디지털 신호와 제1 주파수와 제1 위상을 가지는 업 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 디지털 신호의 주파수와 위상이 변화된 제2 디지털 신호를 생성하는 단계; 및
상기 제2 디지털 신호와 제2 주파수를 가지는 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 디지털 신호의 위상만이 상기 제1 위상만큼 쉬프트된 제3 디지털 신호를 생성하는 단계
를 포함하는 디지털 위상 쉬프팅 방법.
Converting an input signal into a first digital signal using software defined radio (SDR);
Mixing the first digital signal with an up-converting digital signal having a first frequency and a first phase to generate a second digital signal having a changed frequency and phase of the first digital signal; And
Mixing the second digital signal with a down-converting digital signal having a second frequency to generate a third digital signal shifted by only the phase of the first digital signal by the first phase;
Digital phase shifting method comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제1 위상에 대한 위상 값을 수신하고, 상기 수신된 위상 값과 상기 제1 주파수를 이용한 디지털 처리를 통해 상기 업 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 단계; 및
상기 제2 주파수를 이용한 디지털 처리를 통해 상기 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 단계
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 위상 쉬프팅 방법.
The method of claim 1,
Receiving a phase value for the first phase and generating the up-converting digital signal through digital processing using the received phase value and the first frequency; And
Generating the down-converting digital signal through digital processing using the second frequency
Digital phase shifting method further comprising.
제1항에 있어서,
상기 제3 디지털 신호를 생성하는 단계는
상기 제2 디지털 신호와 상기 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 주파수만큼 상쇄시켜 상기 제1 디지털 신호의 위상만이 상기 제1 위상만큼 쉬프트된 상기 제3 디지털 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 위상 쉬프팅 방법.
The method of claim 1,
Generating the third digital signal
The second digital signal and the down-converting digital signal are mixed to cancel by the first frequency to generate the third digital signal shifted by only the phase of the first digital signal by the first phase. Phase shifting method.
제1항에 있어서,
상기 제2 디지털 신호를 생성하는 단계와 상기 제3 디지털 신호를 생성하는 단계는
소프트웨어의 신호처리에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 디지털 위상 쉬프팅 방법.
The method of claim 1,
Generating the second digital signal and generating the third digital signal
Digital phase shifting method characterized in that performed by signal processing of software.
입력 신호를 제1 디지털 신호로 변환하는 소프트웨어 정의 무선(SDR);
상기 제1 디지털 신호와 제1 주파수와 제1 위상을 가지는 업 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 디지털 신호의 주파수와 위상이 변화된 제2 디지털 신호를 생성하는 제1 디지털 믹서; 및
상기 제2 디지털 신호와 제2 주파수를 가지는 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 디지털 신호의 위상만이 상기 제1 위상만큼 쉬프트된 제3 디지털 신호를 생성하는 제2 디지털 믹서
를 포함하는 디지털 위상 쉬프터.
Software defined radio (SDR) for converting an input signal into a first digital signal;
A first digital mixer for mixing the first digital signal with an up-converting digital signal having a first frequency and a first phase to generate a second digital signal having a changed frequency and phase of the first digital signal; And
A second digital mixer that mixes the second digital signal with a down-converting digital signal having a second frequency to generate a third digital signal shifted only by the first phase in phase of the first digital signal;
Digital phase shifter comprising a.
제5항에 있어서,
상기 제1 위상에 대한 위상 값을 수신하고, 상기 수신된 위상 값과 상기 제1 주파수를 이용한 디지털 처리를 통해 상기 업 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 업 컨버팅 신호 생성부; 및
상기 제2 주파수를 이용한 디지털 처리를 통해 상기 다운 컨버팅 디지털 신호를 생성하는 다운 컨버팅 신호 생성부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 위상 쉬프터.
The method of claim 5,
An up-converting signal generator configured to receive a phase value for the first phase and to generate the up-converting digital signal through digital processing using the received phase value and the first frequency; And
A down-converting signal generator for generating the down-converting digital signal through digital processing using the second frequency.
Digital phase shifter further comprises.
제5항에 있어서,
상기 제2 디지털 믹서는
상기 제2 디지털 신호와 상기 다운 컨버팅 디지털 신호를 혼합하여 상기 제1 주파수만큼 상쇄시켜 상기 제1 디지털 신호의 위상만이 상기 제1 위상만큼 쉬프트된 상기 제3 디지털 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 위상 쉬프터.
The method of claim 5,
The second digital mixer
The second digital signal and the down-converting digital signal are mixed to cancel by the first frequency to generate the third digital signal shifted by only the phase of the first digital signal by the first phase. Phase shifter.
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