KR20200102673A - 적응형 등화 장치 및 그 방법 - Google Patents

적응형 등화 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200102673A
KR20200102673A KR1020190020935A KR20190020935A KR20200102673A KR 20200102673 A KR20200102673 A KR 20200102673A KR 1020190020935 A KR1020190020935 A KR 1020190020935A KR 20190020935 A KR20190020935 A KR 20190020935A KR 20200102673 A KR20200102673 A KR 20200102673A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reference signal
equalization filter
signal
comparison unit
size
Prior art date
Application number
KR1020190020935A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102268173B1 (ko
Inventor
김두호
Original Assignee
주식회사 퀄리타스반도체
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 퀄리타스반도체 filed Critical 주식회사 퀄리타스반도체
Priority to KR1020190020935A priority Critical patent/KR102268173B1/ko
Priority to US16/529,039 priority patent/US10892727B2/en
Priority to CN201910710997.2A priority patent/CN111614585B/zh
Publication of KR20200102673A publication Critical patent/KR20200102673A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102268173B1 publication Critical patent/KR102268173B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/005Control by a pilot signal
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/069Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection by detecting edges or zero crossings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/03777Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the signalling
    • H04L2025/03783Details of reference signals
    • H04L2025/03789Codes therefore

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

디지털 알고리즘을 최적화하고 다이나믹한 환경 변화에 강하고 신호 크기에 따라 모니터링 범위를 조정할 수 있는 적응형 등화 장치 및 그 방법을 제시한다. 제시된 장치는 수신신호의 고주파 대역의 성분을 보상하여 출력하는 제 1 등화필터, 제 1 등화필터와 병렬로 설치되고 수신신호를 모니터링하는 제 2 등화필터, 비동기의 클럭 신호의 매주기마다 제 2 등화필터로부터의 모니터링 신호의 크기를 샘플링하는 크기 비교부, 및 제 2 등화필터에게 제공할 등화기 모니터링 코드 및 크기 비교부의 기준신호를 바꿔가며 크기 비교부에서의 비교 데이터를 취합하고 취합된 비교 데이터를 근거로 최적의 등화기 제어코드를 찾아 제 1 등화필터에게로 제공하는 디지털 제어부를 포함한다.

Description

적응형 등화 장치 및 그 방법{Apparatus and method of adaptive equalization}
본 발명은 적응형 등화 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 왜곡된 수준을 감지하여 최적의 신호를 출력할 수 있도록 하는 적응형 등화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
등화기는 소정의 채널을 이용하여 신호를 전송하는 과정에서 발생되는 신호의 감쇄 또는 왜곡을 보상한다.
일반적으로, 고속 적응형 등화기에 사용되는 등화기 기술은 결정 궤환 등화기(Decision Feedback Equalizer), 탭-지연 라인 필터(Tap-delay line filter) 등 다양한 구조로 설계된다.
한편, 공정이나 온도 변화에 따라 채널의 특성이 변화하는 것을 효과적으로 보상하기 위해서, 고속 적응형 등화기에는 다양한 방식의 기법이 적용된다. 예를 들어, 종래의 고속 적응형 등화기에서는 등화 필터 출력 신호의 고주파 성분의 파워와 기준 신호의 고주파 성분의 파워를 비교하여 그 파워 차이가 최소화되도록 등화 필터의 고주파 전압 이득을 조절한다.
그에 따라, 고속의 클럭 발생기를 필요로 하지 않아 전력소모를 감소시킨 적응형 등화 장치(대한민국 등록특허 제10-1074454호)가 특허출원되어 등록된 바가 있다.
상술한 대한민국 등록특허 제10-1074454호의 적응형 등화 장치는, 수신 신호에서 히스토그램을 추출하고 Q-factor를 계산한 후에 신호의 전송 품질을 평가한다. 최적등화 상태에서 히스토그램상 최대값의 크기가 가장 크게 나타나므로, 이때의 Q-factor가 가장 우수한 것으로 판정하고 현재의 상태를 최적 상태로 하여 등화기에 적용한다. 동기되지 않은 클럭으로 샘플링함으로써 무작위 지점에서의 전압 크기를 읽을 수 있다.
또한, 상술한 대한민국 등록특허 제10-1074454호의 적응형 등화 장치는, 랜덤하게 입력신호를 샘플링하면서 비교전압에 비해 작은 횟수를 기록한다. 기록된 결과는 누적밀도함수(CDF)의 형태로 나타난다.
그런데, 상술한 대한민국 등록특허 제10-1074454호의 적응형 등화 장치는 누적밀도함수(CDF)에 대한 데이터 전체를 적응이 끝날 때까지 보관하고 있으므로 레지스터를 많이 사용하여 디지털 회로 면적이 커지게 되는 문제가 있다.
또한, 상술한 대한민국 등록특허 제10-1074454호의 적응형 등화 장치는 신호 모니터링을 하여 신호를 왜곡시킨다는 문제가 있다. 즉, 모든 등화기 제어코드에 대해 모니터링해서 최적 신호를 찾아야 하므로, 등화기 제어코드가 바뀌는 것이 출력신호에 바로 반영된다. 이로 인해 적용될 수 있는 분야가 제한적이다. 초기에 캘리브레이션한 상태로 고정되므로, 환경의 다이나믹한 변화에 따라가지 못한다.
또한, 상술한 대한민국 등록특허 제10-1074454호의 적응형 등화 장치는 신호 크기가 정확도에 영향을 미친다는 문제가 있다. 즉, 입력신호가 너무 작으면 히스토그램의 변별력이 떨어지므로 최소 해상도의 크기를 작게 해야 된다. 입력신호가 너무 크면 히스토그램이 제대로 관찰되지 않으므로 최대 관찰범위를 크게 해야 한다. 이러한 두가지 조건을 만족하려면 세밀하게 신호를 관찰하면서 넓은 범위로 관찰해야 하므로, 적응완료까지 시간이 많이 걸리고 모니터링 회로의 크기가 증가한다.
선행기술 1 : 대한민국 등록특허 제10-1074454호(적응형 등화 장치 및 등화 방법)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 디지털 알고리즘을 최적화하고 다이나믹한 환경 변화에 강하고 신호 크기에 따라 모니터링 범위를 조정할 수 있는 적응형 등화 장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 적응형 등화 장치는, 수신신호의 고주파 대역의 성분을 보상하여 출력하는 제 1 등화필터; 상기 제 1 등화필터와 병렬로 설치되고, 상기 수신신호를 모니터링하는 제 2 등화필터; 비동기의 클럭 신호의 매주기마다 상기 제 2 등화필터로부터의 모니터링 신호의 크기를 샘플링하는 크기 비교부; 및 상기 제 2 등화필터에게 제공할 등화기 모니터링 코드 및 상기 크기 비교부의 기준신호를 바꿔가며 상기 크기 비교부에서의 비교 데이터를 취합하고, 취합된 비교 데이터를 근거로 최적의 등화기 제어코드를 찾아 상기 제 1 등화필터에게로 제공하는 디지털 제어부;를 포함하고, 상기 제 2 등화필터는 상기 디지털 제어부에서 최적의 등화기 제어코드를 찾을 수 있도록 하기 위해, 상기 디지털 제어부의 등화기 모니터링 코드에 따라 상기 수신 신호를 보상하여 출력한다.
상기 크기 비교부는, 상기 디지털 제어부로부터의 기준신호 제어코드에 상응하는 아날로그 성분의 기준신호를 생성하는 기준신호 생성부; 상기 제 2 등화필터로부터의 모니터링 신호와 상기 기준신호 생성부로부터의 기준신호의 차이를 구하여 아날로그 신호로 출력하는 아날로그 비교부; 및 입력받은 비동기의 클럭신호의 매 주기마다 상기 아날로그 비교부로부터의 출력을 샘플링하여 디지털화하는 샘플링 회로부;를 포함할 수 있다.
상기 기준신호 제어코드는 기준신호의 레벨을 결정하는 코드이고, 서로 상이한 레벨을 갖는 N개의 코드 중에서 어느 하나일 수 있다.
상기 디지털 제어부는, 상기 크기 비교부가 입력신호가 특정 기준신호 범위가 되도록 입력신호의 크기를 조정하고, 조정 완료후에 상기 제 2 등화필터의 등화기 모니터링 코드 또는 상기 크기 비교부의 기준신호를 바꿔가며 히스토그램의 피크(Peak)값을 산출하고, 상기 산출한 피크값을 근거로 찾은 최적의 등화기 제어코드를 상기 제 1 등화필터에 적용할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 적응형 등화 방법은, 수신신호의 고주파 대역의 성분을 보상하여 출력하는 제 1 등화필터, 상기 제 1 등화필터와 병렬로 설치되고, 상기 수신신호를 모니터링하는 제 2 등화필터, 비동기의 클럭 신호의 매주기마다 상기 제 2 등화필터로부터의 모니터링 신호의 크기를 샘플링하는 크기 비교부, 및 상기 제 2 등화필터에게 제공할 등화기 모니터링 코드 및 상기 크기 비교부의 기준신호를 바꿔가며 상기 크기 비교부에서의 비교 데이터를 취합하고 취합된 비교 데이터를 근거로 최적의 등화기 제어코드를 찾아 상기 제 1 등화필터에게로 제공하는 디지털 제어부를 포함하는 적응형 등화 장치의 적응형 등화 방법으로서,
상기 크기 비교부가 입력받은 입력신호가 특정 기준신호 범위가 되도록 입력신호의 크기를 조정하는 단계; 및 상기 제 2 등화필터의 등화기 모니터링 코드 또는 상기 크기 비교부의 기준신호를 바꿔가며 히스토그램의 피크(Peak)값을 산출하고, 상기 산출한 피크값을 근거로 찾은 최적의 등화기 제어코드를 상기 제 1 등화필터에 적용하는 단계;를 포함한다.
상기 적응형 등화 장치로의 입력신호가 너무 작으면 대기모드로 이동하고, 상기 적용하는 단계가 완료됨에 따라 대기모드로 이동하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.
상기 조정하는 단계는, 상기 제 2 등화필터의 증폭이득을 최소로 설정하는 단계; 상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계; 상기 샘플링 결과가 모두 하이(High)이면 상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계; 상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 로우(Low)이면 현재의 증폭이득이 최대인지를 판단하는 단계; 및 상기 현재의 증폭이득이 최대가 아니면 현재의 증폭이득을 증가시킨 후에 상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계로 복귀하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 하이(High)가 아니거나, 상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 로우(Low)가 아니면 상기 적용하는 단계로 이동하여 해당 단계의 동작을 수행할 수 있다.
상기 현재의 증폭이득이 최대이면 상기 대기모드로 진입할 수 있다.
상기 조정하는 단계는, 상기 크기 비교부에서의 기준신호 범위를 최대로 설정하는 단계; 상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계; 상기 샘플링 결과가 모두 하이(High)이면 상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계; 상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 로우(Low)이면 현재의 기준신호의 범위가 최소인지를 판단하는 단계; 및 현재의 기준신호의 범위가 최소가 아니면 현재의 기준신호 범위를 줄이고 상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계로 복귀하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 하이(High)가 아니거나, 상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 로우(Low)가 아니면 상기 적용하는 단계로 이동하여 해당 단계의 동작을 수행할 수 있다.
상기 현재의 기준신호의 범위가 최소이면 상기 대기모드로 진입할 수 있다.
상기 적용하는 단계는, 등화기 모니터링 코드인 K를 0(zero), 기준신호 제어코드인 S를 0(zero), 최대피크를 0(zero), 최적 코드를 0(zero)으로 설정하는 단계; 상기 제 2 등화필터에 제 K 등화기 모니터링 코드를 입력하는 단계; 제 S 기준신호 제어코드에 상응하는 기준신호를 발생시키고, 상기 크기 비교부에서의 X회 샘플링 수행 결과를 취합하고 취합된 샘플링 수행 결과의 하이개수를 카운팅하는 단계; 상기 카운팅한 현재의 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이의 절대값이 상기 최대 피크보다 큰 지를 판단하는 단계; 상기 현재의 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이의 절대값이 상기 최대 피크보다 크면 상기 최대 피크를 현재의 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이의 절대값으로 교체하고, 상기 최적 코드를 현재의 등화기 모니터링 코드의 값으로 교체하고, 이전 카운팅값을 현재 카운팅값으로 교체하는 단계; 상기 기준신호 제어코드의 값이 기설정된 기준신호 제어코드의 최대값인지를 판단하는 단계; 상기 기준신호 제어코드의 값이 기준신호 제어코드의 최대값이면 상기 등화기 모니터링 코드의 값이 기설정된 등화기 모니터링 코드의 최대값인지를 판단하는 단계; 및 상기 등화기 모니터링 코드의 값이 기설정된 등화기 모니터링 코드의 최대값이면 상기 최적 코드를 최적의 등화기 제어코드로 하여 상기 제 1 등화필터에 반영하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 현재 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이의 절대값이 최대 피크보다 크지 않으면 상기 최대 피크 및 상기 최적 코드의 교체없이 이전 카운팅값을 현재 카운팅값으로 교체할 수 있다.
상기 기준신호 제어코드의 값이 기설정된 기준신호 제어코드의 최대값인지를 판단하는 단계에서의 판단 결과, 상기 기준신호 제어코드의 값이 기준신호 제어코드의 최대값이 아니면 상기 기준신호 제어코드의 값을 +1하여, 상기 제 S 기준신호 제어코드에 상응하는 기준신호를 발생시키고 상기 크기 비교부에서의 X회 샘플링 수행 결과를 취합하고 취합된 샘플링 수행 결과의 하이개수를 카운팅하는 단계로 이동할 수 있다.
상기 등화기 모니터링 코드의 값이 기설정된 등화기 모니터링 코드의 최대값인지를 판단하는 단계에서의 판단 결과, 상기 등화기 모니터링 코드의 값이 기설정된 등화기 모니터링 코드의 최대값이 아니면 상기 등화기 모니터링 코드의 값을 +1하여, 상기 제 2 등화필터에 제 K 등화기 모니터링 코드를 입력하는 단계로 이동할 수 있다.
상기 대기모드는 상기 조정하는 단계에서 신호가 없는 것으로 판명되면 상기 제 1 등화필터의 전원을 오프시킬 수 있다.
상기 대기모드는 상기 적용하는 단계 이후에 상기 제 2 등화필터 및 상기 크기 비교부의 전원을 오프시킬 수 있다.
이러한 구성의 본 발명에 따르면, 디지털 제어부의 알고리즘을 최적화함으로써 디지털 제어부의 면적을 보다 감소시킬 수 있다.
신호 모니터링 전용의 등화 필터를 추가하여 디지털 제어부가 연속적으로 등화기를 적응하도록 알고리즘을 변경함으로써 다이나믹한 환경 변화에도 강하게 된다.
신호 크기에 따라 모니터링 범위를 조정할 수 있고, 디지털 제어부에 입력신호 크기 판정 기능을 추가함으로써 신호 감지기 기능을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 크기 비교부의 내부 구성도이다.
도 3과 도 4와 도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 크기 비교부의 설명에 채용가능한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 13은 도 6에 도시된 입력신호 크기 판정 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 16은 도 6에 도시된 등화필터 특성 관찰 단계를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 장치의 구성도이다.
본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 장치는, 제 1 등화필터(10), 제 2 등화필터(20), 크기 비교부(30), 및 디지털 제어부(40)를 포함한다.
제 1 등화필터(10)는 실제로 수신한 신호의 고주파 대역의 성분을 보상하여 출력할 수 있다. 제 1 등화필터(10)는 디지털 제어부(40)로부터 등화기 제어 코드를 입력받는다. 제 1 등화필터(10)는 등화기 제어 코드에 응답하여 등화 계수를 선택하고, 선택된 등화 계수에 대응하는 등화 이득으로 등화를 실시할 수 있다.
제 2 등화필터(20)는 수신신호단에 제 1 등화필터(10)와 병렬로 설치된다.
제 2 등화필터(20)는 제 1 등화필터(10)와 같이 수신신호의 고주파 대역의 성분을 보상하여 출력하는 기능을 가지므로, 제 2 등화필터(20)는 제 1 등화필터(10)와 동일한 동작특성을 가지고 있다고 할 수 있다.
한편, 제 2 등화필터(20)는 신호 모니터링 전용의 등화필터라고 할 수 있다. 제 2 등화필터(20)는 디지털 제어부(40)의 등화기 모니터링 코드에 따라 수신 신호를 최적의 상태로 보상할 수 있는 최적의 등화기 제어 코드를 찾기 위한 모니터링을 실시한다.
즉, 제 2 등화필터(20)는 디지털 제어부(40)에서 최적의 등화기 제어코드를 찾을 수 있도록 하기 위해, 디지털 제어부(40)의 등화기 모니터링 코드에 따라 수신 신호를 보상하여 출력할 수 있다. 그리고, 제 2 등화필터(20)에서 출력되는 신호는 모니터링 신호라고 할 수 있다.
상술한 제 1 등화필터(10) 및 제 2 등화필터(20)는 각각 입력신호단, 출력신호단, 저주파이득제어단, 및 고주파 이득제어단을 포함할 수 있다. 여기서, 저주파 이득제어단은 신호의 저주파 대역을 증폭하는 양을 제어하는 신호를 입력받고, 고주파 이득제어단은 신호의 고주파 대역을 증폭하는 양을 제어하는 신호를 입력받는다. 저주파 이득제어는 입력받은 신호의 크기를 제어할 수 있는 것으로서 증폭 이득을 제어할 수 있다. 고주파 이득제어는 입력받은 신호의 천이속도를 제어할 수 있는 것으로서 신호의 파형자체를 바꿀 수 있다.
디지털 제어부(40)의 등화기 제어코드가 상황에 따라 제 1 등화필터(10)의 저주파이득제어단 또는 고주파 이득제어단에게로 입력된다. 그리고, 디지털 제어부(40)의 등화기 모니터링 코드가 상황에 따라 제 2 등화필터(20)의 저주파이득제어단 또는 고주파 이득제어단에게로 입력된다. 즉, 제 2 등화필터(20)의 입력신호에 대한 증폭이득을 위해서는 저주파이득제어단으로 소정의 등화기 모니터링 코드가 입력될 것이다. 제 2 등화필터(20)의 입력신호의 파형 자체를 바꾸고자 하는 경우(신호의 천이 속도를 제어하기 위해서는) 고주파이득제어단으로 소정의 등화기 모니터링 코드가 입력될 것이다.
크기 비교부(30)는 소정의 클럭 신호(예컨대, 비동기 클럭)를 입력받고, 제 2 등화필터(20)로부터 모니터링 신호를 입력받고, 디지털 제어부(40)로부터 기준신호 제어코드를 입력받는다.
그에 따라, 크기 비교부(30)는 입력받은 클럭 신호(비동기 클럭)의 매주기마다 제 2 등화필터(20)로부터의 입력신호(모니터링 신호)의 크기를 측정(샘플링)한다. 다시 말해서, 크기 비교부(30)는 클럭신호(비동기 클럭)의 매주기마다 입력신호를 샘플링하고 디지털 제어되는 기준전압과 비교하여 하이(high)/로우(Low)를 디지털로 출력할 수 있다. 크기 비교부(30)에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.
디지털 제어부(40)는 등화기 제어코드를 제 1 등화필터(10)에게 제공하고, 등화기 모니터링 코드(고주파 대역 이득 제어코드라고도 함)를 제 2 등화필터(20)에게 제공하고, 기준신호 제어코드를 크기 비교부(30)에게 제공할 수 있다.
디지털 제어부(40)는 제 2 등화필터(20)에게 제공할 등화기 모니터링 코드 및 크기 비교부(30)의 기준신호를 바꿔가며 크기 비교부(30)에서의 비교 데이터를 취합하고, 취합된 비교 데이터를 근거로 최적의 등화기 제어코드를 찾는 활동을 연속적으로 수행한다. 찾은 최적의 등화기 제어코드는 제 1 등화필터(10)에게로 인가된다.
즉, 디지털 제어부(40)는 제 2 등화필터(20)에게로 제공될 등화기 모니터링 코드(예컨대, 고주파 이득제어단으로 입력되는 고주파 대역 이득 코드라고 할 수 있음) 및 크기 비교부(30)에게로 제공될 기준신호 제어코드를 바꿔가면서 그때마다의 비교 데이터의 하이(high)의 개수를 카운팅한다. 그리고, 디지털 제어부(40)는 현재 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이를 계산하여 확률밀도함수(PDF)상 피크가 가장 큰값을 최적으로 판단하여 그에 상응하는 등화기 제어코드를 제 1 등화필터(10)에게로 제공할 수 있다.
다시 말해서, 디지털 제어부(40)는 해당 적응형 등화장치에서 입력받은 입력신호의 크기를 조정하고, 이를 근거로 제 2 등화필터(20)의 특성을 관찰하여 찾은 최적의 고주파 대역 이득에 대한 코드(즉, 등화기 제어코드)를 제 1 등화필터(10)에 적용시킬 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 크기 비교부(30)의 내부 구성도이고, 도 3과 도 4와 도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 크기 비교부(30)의 설명에 채용가능한 도면이다.
크기 비교부(30)는 기준신호 생성부(31), 아날로그 비교부(32), 및 샘플링 회로부(33)를 포함할 수 있다.
기준신호 생성부(31)는 디지털 제어부(40)로부터의 기준신호 제어코드에 상응하는 아날로그 성분의 기준신호(기준전압이라고도 함)를 생성한다. 여기서, 기준신호 제어코드는 기준전압의 레벨을 결정하는 코드로서, 예를 들어 서로 상이한 레벨을 갖는 16개 정도의 코드 중에서 어느 하나일 수 있다.
따라서, 기준신호 생성부(31)에게로 인가되는 기준신호 제어코드는 서로 상이한 레벨을 갖는 16개 정도의 코드 중에서 어느 하나가 될 수 있다. 그리고, 기준신호 생성부(31)에서 출력되는 기준신호는 기준신호 제어코드에 따라 달라진다.
아날로그 비교부(32)는 입력신호(즉, 제 2 등화필터(20)로부터의 모니터링 신호)와 기준신호 생성부(31)로부터의 기준신호의 차이를 구하여 아날로그 신호로 출력한다.
샘플링 회로부(33)는 입력받은 클럭신호(예컨대, 비동기 클럭)의 매 주기마다 아날로그 비교부(32)로부터의 출력을 샘플링하여 디지털화한다. 따라서, 샘플링 회로부(33)는 소정의 디지털 데이터(예컨대, 하이 또는 로우)를 출력한다.
여기서, 클럭신호는 비교를 수행할 시점을 제공하는 신호로서, 일반적으로 라이징 에지(rising edge) 또는 폴링 에지(falling edge)를 사용할 수 있다.
도 2에서는 아날로그 비교부(32) 및 샘플링 회로부(33)를 각각 별개로 구성시켰으나, 필요에 따라서는 일체화가 가능하다.
상술한 바와 같이 구성된 크기 비교부(30)는 도 3에서와 같이 입력신호의 크기를 내부적으로 생성한 기준신호와 비교한다. 그리고, 크기 비교부(30)는 클럭신호의 주기마다 샘플링하고, 크기를 판정하여 그에 상응하는 디지털 데이터를 출력한다. 비교하는 기준신호는 제어에 따라 달라진다.
한편, 크기 비교부(30)는 도 4에서와 같이 입력신호에서 기준신호만큼 차감한 차이를 신호로 만들고, 0(zero)을 기준으로 비교하는 방식으로도 구현가능하다.
상술한 크기 비교부(30)는 도 5a의 동기된 클럭으로 데이터의 중심만 샘플링하는 경우와는 다르게, 도 5b에서와 같이 비동기된 클럭을 입력받게 되면 입력신호를 랜덤하게 샘플링할 수 있다. 이 경우, 입력 신호가 하이(High)/로우(Low)일 확률은 50:50이다. 각 입력신호 비트의 특정 시점에 샘플링하지 않으므로 무작위 시점의 샘플링값을 취득할 수 있다. 샘플링 시점의 데이터는 없지만 샘플링된 전압의 분포에 대한 데이터(즉, 비교 데이터의 하이 및 로우의 개수를 카운팅할 수 있게 해줌)는 얻을 수 있다.
비동기 클럭이면 랜덤 샘플링이 되므로 저속의 클럭을 사용가능하다. 즉, 도 5a의 동기된 클럭으로 데이터의 중심만 샘플링하는 경우와 비교하여 도 5b에서와 같이 저속의 비동기 클럭을 사용하면 동작속도의 부담이 줄어 들기 때문에 전력소모 및 회로의 크기가 작아질 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 방법은 입력신호 크기를 판정하는 단계(S100), 등화필터의 특성을 관찰하는 단계(S200), 및 전력소모 절감을 위해 대기하는 단계(S300)를 포함하되, 순환구조를 가진다. 본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 방법은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 적응형 등화 장치에서 수행된다.
입력신호 크기 판정 단계(S100)는, 해당 적응형 등화 장치에서 입력받은 입력신호(즉, 크기 비교부(30)에 입력된 신호(모니터링 신호))의 범위와 내부에서 생성된 기준신호의 범위를 비교한 후에 입력신호가 기준신호 범위의 대략 1/2 정도가 되도록 입력신호의 크기를 조정한다. 입력신호의 크기 조정이 끝나면 등화필터 특성관찰 단계(S200)로 이동하고, 입력신호가 너무 작으면 신호없는 것으로 보고 대기 단계(S300)로 이동한다. 여기서, 입력신호 크기 판정 단계(S100)는 입력신호 크기 조정 단계라고 하여도 무방하다.
입력신호 크기 판정 단계(S100)에서 입력신호가 기준신호 범위(즉, 기준신호의 최대값 및 최소값 사이)의 대략 1/2 정도가 되도록 입력신호의 크기를 조정하는 이유는, 입력신호가 너무 크거나 작으면 등화필터 특성관찰 단계(S200)에서의 정확도가 떨어지기 때문이다. 즉, 입력신호가 기준신호 범위의 대략 1/2 정도가 되게 하면 모니터링 대상인 제 2 등화필터(30)의 특성을 보다 잘 관찰할 수 있게 되어 최적의 등화기 제어코드를 제 1 등화필터(10)에게로 제공할 수 있게 된다.
등화필터 특성관찰 단계(S200)는, 제 2 등화필터(20)의 고주파 대역 이득 또는 기준신호를 바꿔가며 히스토그램의 피크(Peak)값을 산출하고, 제 2 등화필터(20)를 이용해서 찾은 최적의 고주파 대역 이득에 대한 코드(즉, 등화기 제어코드)를 제 1 등화필터(10)에 적용시킨다. 이후, 적응형 등화기의 적응이 끝났다는 플래그를 띄우고 대기 단계(S300)로 이동한다. 여기서, 등화필터 특성관찰 단계(S200)는 등화기 제어코드 적용단계라고 하여도 무방하다.
대기 단계(S300)(즉, 대기모드)는, 등화필터 특성관찰 단계(S200) 이후에 전력소모 절감을 위해 제 2 등화필터(20) 및 크기 비교부(30)의 전원을 오프시킨다. 또한, 입력신호 크기 판정 단계(S100)에서 신호가 없는 것으로 판명된 경우에는 제 1 등화필터(10)의 전원도 오프시킨다. 일정시간이 경과한 뒤 입력신호 크기 판정단계(S100)로 이동한다.
상술한 입력신호 크기 판정 단계(S100), 등화필터 특성관찰 단계(S200), 및 대기 단계(S300)는 디지털 제어부(40)의 주관하에 충분히 행해질 수 있다.
도 7 내지 도 13은 도 6에 도시된 입력신호 크기 판정 단계(S100)를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 장치에 입력된 입력신호가 너무 크거나 너무 작으면 등화필터 특성관찰 단계(S200)에서의 정확도가 떨어진다. 그에 따라, 입력신호 크기 판정 단계(S100)에서는 입력신호의 크기가 기준신호 범위의 대략 ½ 정도가 되도록 입력신호 또는 기준신호의 범위를 조절하는 것이 바람직하다. 입력신호가 너무 작다면 신호가 없는 것으로 판정하여 대기 모드(즉, 대기 단계(S300))로 진입할 수 있다.
입력신호 크기 판정 단계(S100)에서는 도 7에서와 같이 0(zero)을 기준으로 같은 크기의 +/- 기준신호를 이용한다. 도 7에서와 같이 입력신호를 -의 기준신호와 비교하였을 때 크기 비교부(30)의 비교값이 모두 하이(High)이고, 입력신호를 +의 기준신호와 비교하였을 때 크기 비교부(30)의 비교값이 모두 로우(Low)이면, 디지털 제어부(40)는 해당 입력신호의 범위가 기준신호의 범위보다 작은 것으로 판정할 수 있다. 한편, 도 8에서와 같이 크기 비교부(30)에서의 비교값에 반대의 값이 섞이기 시작하면 디지털 제어부(40)는 입력신호의 범위가 기준신호의 범위보다 큰 것으로 판정할 수 있다.
이와 같이 입력신호와 기준신호를 서로 대비하여 입력신호의 크기를 판정하기 위해서는 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 점점 올리는 방법 또는 기준신호의 범위를 줄이는 방법 등이 채용가능하다.
먼저, 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 점점 올리면서 기준신호보다 커지는 이득을 찾는 방법을 사용하는 경우에 대해 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9에서는 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 점점 올리면서 기준신호보다 커지는 최초의 이득을 찾는다. 즉, 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 한 단계씩 올려가다보면 +/- 기준신호 중간보다 커지게 되는 첫 코드(즉, 저주파이득제어단으로 입력된 등화기 모니터링 코드)을 찾을 수 있다. +/- 기준신호 중간 보다 커지게 되는 첫 코드를 찾게 되면 이를 선택하고 다음 단계(즉, 등화필터 특성관찰 단계(S200))로 이동한다. 증폭이득을 너무 크게 만들면 제 2 등화필터(20)의 특성관찰이 안된다. 한편, 증폭기 이득을 높여도 기준신호 중간보다 입력신호가 크지 않으면 신호가 없는 것으로 판정한다.
이번에는, 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 올리지 않고 기준신호의 범위를 줄이는 방법을 사용하는 경우에 대해 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10에서는 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 올리지 않고 기준신호의 범위를 줄여가면서 기준신호 범위의 중간보다 입력신호가 큰 코드(즉, 기준신호 제어코드)를 찾는다. 기준신호의 범위의 중간보다 입력신호가 큰 코드(즉, 기준신호 제어코드)를 찾게 되면 해당 코드(즉, 기준신호 제어코드)를 선택하고 다음 단계(즉, 등화필터 특성관찰 단계(S200))로 이동한다. 이 방법은 증폭이득을 올리는 방법보다 성능/구현 측면에서 비교적 유리하다. 만약, 기준신호의 범위를 최소로 줄여도 입력신호가 기준신호의 중간 범위보다 작으면 신호가 없는 것으로 판정한다.
한편, 상술한 도 9 및 도 10과는 다르게, 도 11에서와 같이 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 올리지 않고 기준신호 범위를 촘촘하게 만들어 두고서 사용하는 코드만을 변경하는 방법도 가능하다.
결국, 입력신호 크기 판정 단계(S100)는 입력신호의 크기 또는 기준신호의 범위를 바꿔가면서 입력신호의 크기를 비교할 수 있다.
하기에서는 증폭이득을 조정하여 입력신호의 크기를 비교하는 경우에 대해 도 12를 참조하여 다시 한번 설명하고, 기준신호의 범위를 조정하여 입력신호의 크기를 비교하는 경우에 대해 도 13을 참조하여 다시 한번 설명한다.
도 12를 참조하면, 먼저 디지털 제어부(40)는 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 최소로 설정하고(S101), "기준신호 = -기준신호 중간"으로 설정한 후에 크기 비교부(30)에서의 N회 샘플링 결과를 취합한다(S102). 단계 S102에서의 샘플링 결과(즉, 크기 비교부(30)의 비교값)가 모두 하이(High)가 아니면 디지털 제어부(40)는 등화필터 특성관찰 단계(S200)로 이동한다.
만약, 단계 S102에서의 샘플링 결과(즉, 크기 비교부(30)의 비교값)가 모두 하이(High)이면(S103에서 "Yes") 디지털 제어부(40)는 "기준신호 =+기준신호 중간"으로 설정한 후 크기 비교부(30)에서의 N회 샘플링 결과를 취합한다(S104). 단계 S104에서의 샘플링 결과(즉, 크기 비교부(30)의 비교값)가 모두 로우(Low)이면(S105에서 "Yes") 디지털 제어부(40)는 현재의 증폭이득이 최대인지를 판단한다(S106). 디지털 제어부(40)는 현재의 증폭이득이 최대가 아니면 현재의 증폭이득을 증가(S107)시킨 후에 상술한 단계 S102로 복귀하여 해당 단계의 동작부터 반복한다.
만약, 단계 S105에서 샘플링 결과(즉, 크기 비교부(30)의 비교값)가 모두 로우(Low)가 아니면 디지털 제어부(40)는 등화필터 특성관찰 단계(S200)로 이동하고, 단계 S106에서 증폭이득이 최대이면 대기 단계(S300)로 이동한다.
이와 같이 제 2 등화필터(20)의 증폭이득을 점점 올리면서 기준신호보다 커지는 이득을 찾음으로써, 입력신호의 크기 비교를 할 수 있다.
한편, 도 13을 참조하면, 먼저 디지털 제어부(40)는 크기 비교부(30)에서의 기준신호 범위를 최대로 설정하고(S111), "기준신호 = -기준신호 중간"으로 설정한 후에 크기 비교부(30)에서의 N회 샘플링 결과를 취합한다(S112). 단계 S112에서의 샘플링 결과(즉, 크기 비교부(30)의 비교값)가 모두 하이(High)가 아니면 디지털 제어부(40)는 등화필터 특성관찰 단계(S200)로 이동한다.
만약, 단계 S112에서의 샘플링 결과(즉, 크기 비교부(30)의 비교값)가 모두 하이(High)이면(S113에서 "Yes") 디지털 제어부(40)는 "기준신호 = +기준신호 중간"으로 설정한 후에 크기 비교부(30)에서의 N회 샘플링 결과를 취합한다(S114). 단계 S114에서의 샘플링 결과(즉, 크기 비교부(30)의 비교값)가 모두 로우(Low)이면(S115에서 "Yes") 디지털 제어부(40)는 현재의 기준신호의 범위가 최소인지를 판단한다(S116). 디지털 제어부(40)는 현재의 기준신호의 범위가 최소가 아니면 현재의 기준신호 범위를 줄이고(S117), 상술한 단계 S112로 복귀하여 해당 단계의 동작부터 반복한다.
만약, 단계 S115에서 샘플링 결과(즉, 크기 비교부(30)의 비교값)가 모두 로우(Low)가 아니면 디지털 제어부(40)는 등화필터 특성관찰 단계(S200)로 이동하고, 단계 S116에서 기준신호 범위가 최소이면 대기 단계(S300)로 이동한다.
이와 같이 크기 비교부(30)의 기준신호 범위를 조정하면서 입력신호가 기준신호의 범위보다 큰 것을 참음으로써, 입력신호의 크기 비교를 할 수 있다.
도 14 내지 도 16은 도 6에 도시된 등화필터 특성 관찰 단계를 설명하기 위한 도면이다. 제 1 등화필터(10)와 제 2 등화필터(20)는 서로 동일한 특성을 가지므로, 제 2 등화필터(20)의 특성을 관찰하는 것만으로도 제 1 등화필터(10)의 특성을 관찰하는 것이 될 수 있다.
도 14를 참조하면, 기준신호(즉, 기준전압(Vref))가 입력신호 범위보다 아래일 때는 모두 Low이므로 카운트 값은 0(zero)이고, 기준전압이 입력신호 범위내로 들어오면 해당 비교 데이터를 카운트함으로써 카운트 값이 조금씩 증가한다. 기준전압이 입력신호 범위보다 위로 가면 모두 하이(High)이므로 카운트 값은 샘플링 횟수가 된다. 카운트한 값은 누적밀도함수(CDF)의 형태를 띠며, 인접카운트 값과의 차이를 구하면 확률밀도함수(PDF)의 형태로 나타낸다. 확률밀도함수(PDF)는 각 기준전압과 기준전압 사이에 입력신호가 머물 확률을 나타낸다. 기본적으로 크기 비교부(30)의 디지털 데이터는 하이(High) 또는 로우(Low)의 값을 가지므로, 하이(High) 또는 로우(Low) 전압에 머물 확률이 높다. 이로 인해 도 14에서와 같이 확률밀도함수(PDF)에서 피크(Peak)값을 가지게 된다.
여기서, 확률밀도함수(PDF)에서의 피크(Peak) 크기는 도 15에 예시한 바와 같이 고주파 성분의 과/부족에 따라 달라지게 된다. 도 15는 데이터의 천이속도가 느리거나 너무 빠르거나 최적인 경우에 따라 적응형 등화장치가 어떤 식으로 가장 최적의 상태를 찾는가를 보여준다. 여기서, 데이터의 천이속도가 느린 경우는 도 15에서 Under-equalized인 경우이고, 데이터의 천이속도가 너무 빠른 경우는 도 15에서 Over-equalized인 경우이고, 데이터의 천이속도가 최적(적당)인 경우는 도 15에서 Optimum-equalized인 경우이다.
예를 들어, 고주파 성분이 부족하면(즉, Under-equalized인 경우) 최적의 상태(즉, Optimum-equalized인 경우)보다 데이터 천이가 천천히 움직이므로, 중간값에 머물 확률이 높아진다. 이는 하이(High)와 로우(Low) 사이의 확률밀도함수(PDF)가 늘어나면서 피크(Peak)가 줄어들게 된다. 반대로, 고주파 성분이 과하면(즉, Over-equalized인 경우) 최적의 상태(즉, Optimum-equalized인 경우)보다 데이터 천이시에 하이(High)/로우(Low)보다 더 많이 튀어나가게 되어 하이(High)와 로우(Low) 바깥의 확률밀도함수(PDF)가 늘어나면서 피크(Peak)가 줄어든다.
이와 같이 제 2 등화 필터(20)의 고주파 대역 이득을 바꿔가면서 확률밀도함수(PDF)상의 피크(Peak)가 가장 큰값이 최적이게 된다.
본 발명에서의 등화필터 특성관찰 단계(S200)에 의하면, 저장하는 데이터의 양을 대폭 줄일 수 있다. 선행 기술(대한민국 등록특허 제10-1074454호)에서는 모든 등화기 제어코드에 대해 확률밀도함수(PDF)를 저장하고 이들을 최종 비교하였으나, 본 발명의 실시예에서는 회차별 샘플링 진행후 이전 카운팅값과의 차이를 계산한 후에 최대라면 저장(기록)하고 최대가 아니면 바로 버리기 때문이다.
또한, 선행 기술(대한민국 등록특허 제10-1074454호)에서는 1회만 최적값을 찾고 종료하였으나, 본 발명의 실시예에서는 연속으로 순환하도록 변경하였다. 본 발명의 실시예에서는 모니터링 전용의 제 2 등화필터(20)가 추가되면서 연속적인 등화필터 적응이 가능하다.
이어, 상술한 등화필터 특성관찰 단계(S200)에 대해 도 16을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
먼저, 디지털 제어부(40)는 K = 0(zero), S = 0(zero), 최대피크 = 0(zero), 최적 코드 = 0(zero)으로 설정하고(S201), 제 2 등화필터(20)에 제 K 등화필터 고주파대역 이득코드를 입력한다(S202). 여기서, K는 등화필터 고주파 대역 이득코드(즉, 제 2 등화필터(20)에게로 인가되는 등화기 모니터링 코드)가 될 수 있고, S는 기준신호 제어코드가 될 수 있다.
이후, 디지털 제어부(40)는 제 S 기준신호 제어코드를 크기 비교부(30)에게로 입력한다(S203). 그에 따라, 크기 비교부(30)에서는 제 S 기준신호 제어코드(즉, 0번째 기준신호 제어코드)에 상응하는 기준신호(기준전압)을 발생시킬 것이다.
그리고 나서, 디지털 제어부(40)는 크기 비교부(30)에서의 X회 샘플링 수행 결과를 취합하고 취합된 샘플링 수행 결과의 하이개수를 카운팅한 후에 해당 카운팅값을 일시저장한다(S204). 예를 들어, 0번째 기준신호 제어코드가 크기 비교부(30)에 인가된 경우 크기 비교부(30)에서 입력신호와 0번째 기준신호 제어코드에 상응하는 기준신호와의 비교를 거친 데이터에 대한 카운팅값(하이개수를 카운팅한 값)이 해당 디지털 제어부(40)에 일시저장될 것이다.
이어, 디지털 제어부(40)는 현재 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이의 절대값이 최대 피크(Peak)보다 큰 지를 판단한다(S205).
만약, 현재 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이의 절대값이 최대 피크(Peak)보다 크면, 디지털 제어부(40)는 최대 피크(peak)를 현재 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이의 절대값으로 교체한다(S206).
그리고, 디지털 제어부(40)는 최적 코드를 현재의 K라고 하고(S207), 이전 카운팅값을 현재 카운팅값으로 한다(S208).
한편, 상기 단계 S205에서의 판단 결과, 현재 카운팅값과 이전 카운팅값의 차이의 절대값이 최대 피크(Peak)보다 크지 않으면 디지털 제어부(40)는 단계 S208로 이동한다. 다시 말해서, X회 샘플링 진행후 이전과의 차이를 계산한 뒤에 최대라면 일시저장한 카운팅값을 기록하고, 최대가 아니라면 바로 버린다.
이후, 디지털 제어부(40)는 "S = N"인지를 판단한다(S209). 여기서, N은 기준신호 제어코드의 최대값을 의미한다. 예를 들어, N은 "16"으로 미리 설정될 수 있다.
만약, "S = N"이 아니면 디지털 제어부(40)는 "S = S + 1"(S210)을 하고 나서 단계 S203으로 복귀하여 해당 단계의 동작부터 반복한다. 만약, 기준신호 제어코드가 순차적으로 증가한다면 크기 비교부(30)에서는 순차적으로 증가하는 기준신호(기준전압)을 발생시킬 것이다.
반대로, "S = N"이면 디지털 제어부(40)는 "K = M"인지를 판단한다(S211). 여기서, M은 등화필터 고주파 대역 이득코드의 최대값을 의미한다. 예를 들어, M은 "8"로 미리 설정될 수 있다.
"K = M"이 아니면 디지털 제어부(40)는 "K = K + 1"(S212)을 하고 나서 단계 S202로 복귀하여 해당 단계의 동작부터 반복한다.
반대로, "K = M"이면 디지털 제어부(40)는 최적 코드를 제 1 등화필터(10)의 현재 상태에 가장 최적인 등화기 제어코드로 하여 제 1 등화필터(10)에 반영한다(S213). 따라서, 해당 등화기 제어코드가 제 1 등화필터(10)에 인가되면 본 발명의 실시예에 따른 적응형 등화 장치는 실시간으로 최적의 등화 이득을 갖도록 제어될 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 제 1 등화필터
20 : 제 2 등화필터
30 : 크기 비교부
40 : 디지털 제어부

Claims (7)

  1. 수신신호의 고주파 대역의 성분을 보상하여 출력하는 제 1 등화필터, 상기 제 1 등화필터와 병렬로 설치되고, 상기 수신신호를 모니터링하는 제 2 등화필터, 비동기의 클럭 신호의 매주기마다 상기 제 2 등화필터로부터의 모니터링 신호의 크기를 샘플링하는 크기 비교부, 및 상기 제 2 등화필터에게 제공할 등화기 모니터링 코드 및 상기 크기 비교부의 기준신호를 바꿔가며 상기 크기 비교부에서의 비교 데이터를 취합하고 취합된 비교 데이터를 근거로 최적의 등화기 제어코드를 찾아 상기 제 1 등화필터에게로 제공하는 디지털 제어부를 포함하는 적응형 등화 장치의 적응형 등화 방법으로서,
    상기 크기 비교부가 입력받은 입력신호가 특정 기준신호 범위가 되도록 입력신호의 크기를 조정하는 단계; 및
    상기 제 2 등화필터의 등화기 모니터링 코드 또는 상기 크기 비교부의 기준신호를 바꿔가며 히스토그램의 피크(Peak)값을 산출하고, 상기 산출한 피크값을 근거로 찾은 최적의 등화기 제어코드를 상기 제 1 등화필터에 적용하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 등화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적응형 등화 장치로의 입력신호가 너무 작으면 대기모드로 이동하고, 상기 적용하는 단계가 완료됨에 따라 대기모드로 이동하는 단계;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 등화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는,
    상기 제 2 등화필터의 증폭이득을 최소로 설정하는 단계;
    상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계;
    상기 샘플링 결과가 모두 하이(High)이면 상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계;
    상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 로우(Low)이면 현재의 증폭이득이 최대인지를 판단하는 단계; 및
    상기 현재의 증폭이득이 최대가 아니면 현재의 증폭이득을 증가시킨 후에 상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과를 취합하는 단계로 복귀하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응형 등화 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기준신호를 -기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 하이(High)가 아니거나, 상기 기준신호를 +기준신호 중간으로 설정한 후에 상기 크기 비교부에서의 N회 샘플링 결과가 모두 로우(Low)가 아니면 상기 적용하는 단계로 이동하여 해당 단계의 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 적응형 등화 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 현재의 증폭이득이 최대이면 상기 대기모드로 진입하는 것을 특징으로 하는 적응형 등화 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 대기모드는
    상기 조정하는 단계에서 신호가 없는 것으로 판명되면 상기 제 1 등화필터의 전원을 오프시키는 것을 특징으로 하는 적응형 등화 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 대기모드는
    상기 적용하는 단계 이후에 상기 제 2 등화필터 및 상기 크기 비교부의 전원을 오프시키는 것을 특징으로 하는 적응형 등화 방법.
KR1020190020935A 2019-02-22 2019-02-22 적응형 등화 장치 및 그 방법 KR102268173B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190020935A KR102268173B1 (ko) 2019-02-22 2019-02-22 적응형 등화 장치 및 그 방법
US16/529,039 US10892727B2 (en) 2019-02-22 2019-08-01 Adaptive equalization apparatus and method of using the same
CN201910710997.2A CN111614585B (zh) 2019-02-22 2019-08-02 自适应均衡装置以及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190020935A KR102268173B1 (ko) 2019-02-22 2019-02-22 적응형 등화 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200102673A true KR20200102673A (ko) 2020-09-01
KR102268173B1 KR102268173B1 (ko) 2021-06-22

Family

ID=72469908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190020935A KR102268173B1 (ko) 2019-02-22 2019-02-22 적응형 등화 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102268173B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022035245A1 (ko) 2020-08-14 2022-02-17 서울대학교병원 초저열량 및 고생체흡수율 단백질 식품 조성물 및 이를 이용한 식이 요법 정보 제공 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102582724B1 (ko) * 2019-02-22 2023-09-25 주식회사 퀄리타스반도체 적응형 등화 장치 및 그 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101074454B1 (ko) 2009-08-18 2011-10-18 연세대학교 산학협력단 적응형 등화 장치 및 등화 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101074454B1 (ko) 2009-08-18 2011-10-18 연세대학교 산학협력단 적응형 등화 장치 및 등화 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022035245A1 (ko) 2020-08-14 2022-02-17 서울대학교병원 초저열량 및 고생체흡수율 단백질 식품 조성물 및 이를 이용한 식이 요법 정보 제공 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102268173B1 (ko) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7456690B2 (en) Automatic gain control using multi-comparators
CN107086859B (zh) 用于无线通信接收机的数字自动增益控制电路
TWI413362B (zh) 自動增益控制電路與方法及放大器裝置
US7595692B2 (en) Automatic gain control circuit
KR20200102673A (ko) 적응형 등화 장치 및 그 방법
TWI389467B (zh) 自動增益控制方法及裝置
CN110113019A (zh) 基于模数转换的两级音频增益电路及音频终端
CN111585535A (zh) 一种反馈式数字自动增益控制电路
KR102243180B1 (ko) 적응형 등화 장치
CN112188607B (zh) 一种基于pid控制器的数字自动增益控制系统及方法
KR20200102677A (ko) 적응형 등화 장치 및 그 방법
KR20200102675A (ko) 적응형 등화 장치 및 그 방법
CN101882918A (zh) 自动增益控制方法及装置
KR20200102686A (ko) 적응형 등화 장치 및 그 방법
US7277510B1 (en) Adaptation algorithm based on signal statistics for automatic gain control
US7054606B1 (en) Digitally calibrated narrowband filter with analog channel compensation
CN111614585B (zh) 自适应均衡装置以及其方法
CN112262397B (zh) 最优化系统、最优化方法、控制电路和程序存储介质
JP3842586B2 (ja) アナログ信号をデジタル形式に変換する方法およびアナログ/デジタルコンバータ(a/d)システム
CN113824459A (zh) 高精度数字自动增益控制装置以及射频接收机
EP0223854B1 (en) Rf input drive saturation control loop
JP4460678B2 (ja) 周波数分析装置
US4691173A (en) RF input drive saturation control loop
Zheng et al. Implementation of a two-stage digital AGC for spectrum analyzer
CN116436424B (zh) 自动增益控制电路及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant