KR960014670B1

KR960014670B1 - 자동이득제어회로(agc)를 포함하는 이동통신(cdma) 수신기에서 잡음지수 측정방법

Info

Publication number: KR960014670B1
Application number: KR1019930029403A
Authority: KR
Inventors: 공재식; 이병민
Original assignee: 재단법인 한국전자통신연구소; 양승택
Priority date: 1993-12-23
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 1996-10-19
Also published as: KR950022199A

Abstract

내용없음.

Description

자동이득제어회로(AGC)를 포함하는 이동통신(CDMA) 수신기에서 잡음지수 측정방법

제1도는 자동이득제어회로(AGC)를 포함하는 주파수 하향기의 구성도.

제2도는 종래의 잡음 지수 측정기를 이용한 시스템의 잡음지수 측정방법 설명도.

제3도는 종래의 잡음지수 측정기를 이용하여 자동이득제어회로(AGC)를 포함하는 주파수 하향기의 잡음을 측정할 경우의 문제점을 설명하기 위한 설명도.

제4도는 캐리어와 잡음 레벨이 입력되었을 경우의 각 단에서의 캐리어와 잡음 레벨 표시도.

제5도는 본 발명에 따른 RF 신호 발생기와 스펙트럼 분석기를 이용하여 자동이득제어회로(AGC)를 포함하는 주파수 하향기의 잡음지수 측정방법 설명도.

본 발명은 자동이득제어회로(AGC : Automatic Gain Control)를 포함하는 부호분할 다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 방식의 이동통신 수신기를 무선주파수(RF : Radio Frequency) 신호 발생기 및 스펙트럼 분석기를 이용한 시스템(예로 주파수 하향기 : Downconverter)의 잡음지수 측정방법에 관한 것이다.

제1도는 자동이득제어회로(AGC)를 포함하는 주파수 하향기의 구성도로서, 일반적인 주파수 하향기(102)에 이득(gain)을 자동으로 제어하기 위한 자동이득제어회로(AGC)(102)를 포함하여 구성된다. 자동이득제어회로(AGC)를 포함하는 주파수 하향기는 입력 주파수에 대해 이들을 자동으로 제어함으로 출력주파수는 입력 주파수와 동일하게 된다.

제2도는 종래의 잡음지수 측정기를 이용한 시스템의 잡음지수 측정방법을 설명하는 설명도이고, 제3도는 종래의 잡음지수 측정기를 이용하여 자동이득제어회로(AGC)를 포함하는 주파수 하향기의 잡음지수를 측정한 경우의 문제점을 설명하는 설명도다.

종래의 잡음지수 측정방법은 잡음지수 측정기를 이용하여 제2도와 같이 잡음원을 통해 발생된 잡음을 측정하고자 하는 시스템에 통과시켜 잡음지수 측정기를 통해 잡음지수를 측정하였다. 즉, 잡음원의 입력 A, B, C 신호를 자동이득제어회로(AGC)를 포함하지 않은 주파수 하향기에 통과시켜 잡음지수 측정기에서 출력 A', B', C'신호에 대해 입력 신호와 비교하여 잡음지수를 계산한다.

그러나, 종래의 잡음지수 측정기를 이용하여 자동이득제어회로(AGC)를 구비한 주파수 하향기의 잡음지수를 측정할 경우에는 자동이득제어회로(AGC)의 특성상 입력 A, B, C 신호에 대한 출력 A", B", C" 신호의 레벨은 항상 동일하게 되므로 자동이득제어회로(AGC)를 구비하는 주파수 하향기는 잡음지수를 측정할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 자동이득제어회로(AGC)를 구비한 주파수 하향기의 잡음지수를 측정할 때, 무선주파수(RF) 신호 발생기 및 스펙트럼 분석기를 이용하여 주파수 하향기의 잡음지수를 측정할 수 있는 잡음지수 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 무선주파수(RF)를 발생하는 무선주파수 신호 발생기와, 상기 무선주파수(RF) 신호 발생기에 연결된 피측정 장치(자동이득제어회로를 구비하는 주파수 하향기)와, 상기 피측정장치의 출력 신호에 대하여 스펙트럼을 분석하는 스펙트럼 분석기를 구비한 시스템에 적용되는 잡음지수 측정방법에 있어서, 캐리어 신호를 사용함에 따른 중심 주파수에 대한 오프 셋(off set) 주파수를 설정하고, 입력신호의 잡음 레벨을 적어도 열잡음 레벨(-174 dBm/Hz)과 동등하게 설정하고, 중간 주파수(IF : Intermediate Frequency) 출력의 잡음 레벨을 스펙트럼 분석기의 잡음 레벨 보다 크게 설정하는 제1단계; 상기 제1단계 수행후, 설정한 입력 잡음 레벨을 갖는 무선주파수를 피측정 장치(주파수 하향기)에 입력시켜 스펙트럼 분석기에서 상기 피측정 장치로부터 출력된 출력신호를 분석하는 제2단계; 및 상기 제2단계 수행 후, 출력을 잡음 레벨을 상기 스펙트럼 분석기의 분해 대역폭을 이용해 보정한 후, 보정한 출력 잡음 레벨 값을 피측정 장치의 이득과 입력 잡음 레벨을 곱한 값으로 나누어 잡음 지수를 계산하는 제3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 제4도 및 제5도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세히 설명한다.

본 발명을 적용하기 위해서는 다음과 같은 가정이 필요하다.

1) 캐리어 신호를 사용하므로 중심 주사수에 대한 오프 셋(off set) 주파수의 설정이 필요하다. 여기서는 DCMA 단측파대(SSV : Single Side Band)의 1/2인 300KHz를 기준으로 하다.

2) 입력 신호의 잡음 레벨은 적어도 열잡음 레벨과 거의 동등하여야 한다. 이 가정은 HP8780A를 예로 설명하겠다. 이 신호 발생기의 스펙트럼 순수도는 +7dBm 출력시 100KHz 오프섹에서 -110dBc의 위상 잡음을 갖으므로 이 신호를 주파수 하향기의 잡음 지수 측정시 필요한 -100dBm으로 신호를 감쇠할 경우 잡음 레벨은 -210dBm(열잡음은 상온에서 약 -174dBm dla.)으로 감쇠되어야 하나 열잡음 레벨 이하로는 감쇠될 수 없으므로 이 신호는 열잡음과 동등한 크기의 잡음 레벨을 갖게 된다.

3) 열잡음 레벨은 -174dBm/Hz으로 가정한다.

열잡음은 K*T*B(K : 볼쯔만 상수, T : 절대온도, B : 대역폭)로서 테스트할 환경 조건을 섭씨 10도에서 30도 사이로 설정할 경우 174.1dBm/Hz에서 -173.3dBm/Hz 사이가 되므로 -174dBm/Hz로 열잡음 레벨을 가정하여도 +/-0.2의 오차만을 발생하게 된다.

4) 중간 주파수(IF : Intermediate Frequency) 출력의 잡음 레벨은 스펙트럼 분석기(503)의 잡음 레벨보다 충분히 커야한다. 왜냐하면 이 잡음 출력이 스펙트럼 분석기(503)의 잡음 레벨보다 작을 경우 측정을 하기가 불가능하기 때문이다. 이 가정도 스펙트럼 분석기(503)의 잡음 레벨이 약 -140dBm정도이고, 주파수 하향기의 이득이 50에서 100dB(주파수 하향기 잡음 출력은 약 -124에서 -74dBm)이므로 문제가 되지 않는다.

제5도를 참조하여 본 발명을 설명하면 피측정 장치(주파수 하향기)(502)의 잡음지수를 측정하기 위해 상기에서 설정한 입력 잡음 레벨(-174dBm/Hz)을 갖는 무선 주파수를 무선주파수(RF) 신호 발생기(501)를 통해 생성하여 생성된 무선 주파수를 자동이득제어회로(AGC)를 구비한 주파수 하향기(502)에 입력시킨다. 그리고, 스펙트럼 분석기(503)는 자동이득제어회로(AGC)를 구비한 주파수 하향기(502)에서 출력되는 신호의 스펙트럼을 분석하여 잡음지수를 계산한다.

잡음 지수의 계산은 다음과 같다.

여기서, G는 주파수 하향기의 이득, Si는 입력 신호의 레벨, Ni는 입력 잡음의 레벨(-174dBm), So는 출력 신호의 레벨(Si*G), No는 출력 잡음의 레벨을 나타낸다.

상기 (1)식을 참조하여 잡음 지수를 구할 때 G는 입출력 신호 레벨의 비로써 구하고, Ni는 -174dBm으로 설정하고, No'는 스펙트럼 분석기(503) 출력 신호의 중심 주파수로부터 300KHz 떨어진 지점의 잡음 레벨을 읽어내면 된다. 여기서 주의할 점은 출력 잡음 레벨에서 스펙트럼 분석기(503)의 분해 대역폭(Resolution Bandwidth : RB)을 보정해야 하는 것이다.

즉, No=No'-10*Log RB(dBm)

그러므로 G, Ni, No를 구한 잡음 지수(F)를 구하면 된다.

따라서, 상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 무선주파수(RF) 신호 발생기 및 스펙트럼 분석기를 이용하여 자동이득제어회로(AGC)를 구비한 주파수 하향기의 잡음지수 및 일반(자동이득제어회로(AGC)를 구비하지 않는) 주파수 하향기의 잡음지수를 손쉽게 측정할 수 있고, 또한 종래의 잡음지수 측정기를 이용한 잡음지수 측정방법은 주파수 하향의 경우 주파수가 바뀌지 않는 경우나 주파수를 한번 하향하는 경우에 대해서만 측정 가능하였으나, 본 발명은 주파수를 두번 하향하는 경우는 물론 여러번 하향하는 주파수 하향기에 대해서도 잡음지수를 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims

무선주파수(RF : Radio Frequency)를 발생하는 무선주파수 신호 발생기(501)와, 상기 무선주파수(RF) 신호 발생기(501)에 연결된 피측정 장치(자동이득제어회로를 구비하는 주파수 하향기)(502)와, 상기 피측정 장치(502)의 출력 신호에 대하여 스펙트럼을 분석하는 스펙트럼 분석기(503)를 구비한 시스템에 적용되는 잡음지수 측정방법에 있어서, 캐리어 신호를 사용함에 따른 중심 주파수에 대한 오프 셋(off set)주파수를 설정하고, 입력신호의 잡음 레벨을 적어도 열잡음 레벨(-174dBm/Hz)과 동등하게 설정하고, 중간 주파수(IF : Intermediate Frequency) 출력의 잡음 레벨을 스펙트럼 분석기(503)의 잡음 레벨보다 크게 설정하는 제1단계; 상기 제1단계 수행 후, 설정한 입력 잡음 레벨을 갖는 무선주파수를 피측정 장치(주파수 하향기)(502)에 입력시켜 스펙트럼 분석기(503)에서 상기 피측정 장치(502)로부터 출력된 출력신호를 분석하는 제2단계; 및 상기 제2단계 수행 후, 출력 잡음 레벨을 상기 스펙트럼 분석기(503)의 분해 대역폭을 이용해 보정한 후, 보정한 출력 잡음 레벨 값을 피측정 장치(502)의 이득과 입력 잡음 레벨을 곱한 값으로 나누어 잡음 지수를 계산하는 제3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잡음지수 측정방법.