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KR100451171B1 - 씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치 - Google Patents

씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치 Download PDF

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KR100451171B1
KR100451171B1 KR10-2001-0048299A KR20010048299A KR100451171B1 KR 100451171 B1 KR100451171 B1 KR 100451171B1 KR 20010048299 A KR20010048299 A KR 20010048299A KR 100451171 B1 KR100451171 B1 KR 100451171B1
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박근용
박원형
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치에 관한 것으로, 특히 수신 신호의 이득제어 루프 구성시 불필요한 아날로그 소자를 제거하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 본 발명은 씨디엠에이 수신부의 중간주파수신호가 디지털 변환된 아이/큐 채널 신호를 입력받아 일정한 레벨의 디지털 신호로 조정하는 디지털 이득조절기와; 상기 디지털 이득조절기에서 출력된 디지털 신호를 소정 간격으로 이동 평균하여 평균전력을 연산하는 이동평균 전력연산기와; 상기 이동평균 전력연산기에서 측정된 평균전력을 입력받아 기준전력 대 이득비율을 계산하여 이득제어신호를 연산하여 상기 디지털 이득조절기로 출력하는 디지털 이득제어기와; 상기 디지털 이득조절기에서 이득제어된 신호를 입력받아 복조하여 기저대역 씨디엠에이 신호를 출력하는 수신데이터처리기로 구성되어 수신 데이터 이득 제어 루프 구현시 비용이 절감되고, 수신 데이터 처리 장치의 오동작시 디버그가 간단해지는 효과가 있다.

Description

씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치{RX DATA PROCESSING APPARATUS FOR CDMA RECEIVING UNIT}
본 발명은 씨디엠에이 수신단의 하향주파수변환기에서 출력된 중간주파수 신호를 처리하는 수신 데이터 처리 장치에 관한 것으로, 특히 수신된 신호의 이득 제어를 위해 자동이득제어루프 구성을 디지털신호처리장치로 구현할 수 있게 한 씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 씨디엠에이 수신부는 도 1에 도시된 바와 같이, 안테나(10)로부터 수신된 고주파 신호를 저잡음증폭기(20)로 증폭시키고, 하향주파수변환기(30)에 의해 주파수를 다운시키고, 이 다운된 중간주파수 신호를 수신데이터처리부(40)에 의해 아이/큐 채널 신호로 분리하고 기저대역 신호로 변환한 후 부호분할다중접속신호 모뎀(50)에 출력한다.
여기서, 본 발명은 상기 수신데이터처리부를 개선한 것으로 종래의 수신데이터처리부를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 종래 수신데이터처리부의 내부 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이 중간주파수 신호를 입력받아 일정 레벨의 신호로 변환하여 이득조절신호를 출력하는 알에프이득조절기(41)와; 상기 이득조절신호를 아이/큐 채널 신호로 분리한 후 증폭하는 복조/증폭부(42)와; 상기 아이/큐 채널 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털변환기(43)와; 상기 디지털 신호를 입력받아 기저대역 씨디엠에이 신호로 변환하여 부호분할다중접속모뎀(50)측으로 출력하고, 기준전력연산기(44b)에 의해 연산전력신호를 출력하는 디지털처리부(44)와; 상기 연산전력신호를 입력받아 그에 대응한 이득제어신호를 상기 알에프이득조절기(41)에 출력하는 알에프이득제어부(40)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래의 수신데이터처리부(40)에 대해 상세히 설명하면, 하향주파수변환기(30)로부터 출력된 중간주파수 신호는 알에프이득조절기(41)에 입력된다.
상기 알에프이득조절기(41)에 입력된 신호는 감쇠량이 조절되는 제1감쇠기(41a)와, 신호를 증폭하는 이득이 일정한 제1증폭기(41b)와, 감쇠량이 조절되는 제2감쇠기(41c)에 의해 일정한 레벨의 신호로 변환되어 복조/증폭부(42)에 입력된다.
상기 복조/증폭부(42)에 입력된 신호는 90도 위상 차이를 갖는 아이/큐 신호로 복조하는 복조기(42a)와, 상기 아이/큐 신호를 증폭하는 제2증폭기(42b)와 제3증폭기(42c)에 의해 아이/큐 채널 신호로 분리되어 아날로그/디지털변환기(43)에 입력된다.
상기 아날로그/디지털변환기(43)에 입력된 신호는 아이/큐 아날로그 신호로 변환되어 디지털처리부(44)에 입력된다.
상기 디지털처리부(44)에 입력된 신호는 수신데이터처리기(44a)에 의해 기저대역 신호로 변환되고 부호분할다중접속신호 모뎀(50)에 입력된다.
이때, 기준전력연산기(44b)는 상기 아이/큐 아날로그 신호를 입력받아 이 신호의 전력을 연산하고 기준전력과 비교한 후 그 결과를 알에프이득제어부(40)에 출력한다.
상기 기준전력연산기(44b)에서 사용되는 연산식은 2*(I^2+Q^2)-A로 여기서, I는 아이 아날로그 신호이고, Q는 큐 아날로그 신호이고, A는 기준 전력 또는 목표 전력이다.
상기 알에프이득제어부(45)에 입력된 신호는 디지털/아날로그변환기(45a)에 의해 직류 성분인 아날로그 신호로 변환되고 제4증폭기(45b)에 의해 적분된 후 증폭되어 이득제어신호로 변환된다.
상기 제1감쇠기(41a)와 제2감쇠기(41c)는 상기 이득제어신호를 입력받아 그에 대응하는 감쇠 레벨로 조정되고 입력되는 신호를 이 감쇠 레벨에 따라 감쇠시킨 후 출력한다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술에 있어서, 디지털처리부에 입력되는 아이/큐 신호의 레벨을 일정 레벨로 유지하기 위해 구성된 자동 이득 제어 루프에서, 감쇠기 2개와 알에프이득제어부를 구성하고 있는 아날로그 소자인 디지털/아날로그변환기와 제4증폭기를 사용되고 있어 불필요한 구현 비용이 필요한 문제점이 있다.
또한, 디지털/아날로그변환기에 입력되는 데이터의 레벨을 유지하기 위해서는 디지털처리부에 입력되는 아날로그/디지털변환기의 출력 데이터의 오버플로우나 작은 값을 균일 처리함으로써, 디지털처리부에 입력되는 데이터에 대해 정확한 이득 제어가 불가능한 문제점이 있다.
또한, 자동이득제어 루프가 동작되지 않을 시, 이 루프를 구성하고 있는 각각의 부품마다 정상 동작 유무를 조사해야 하므로 에러를 체크하는 디버그가 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 자동이득제어 루프 구성시 기존의 아날로그 처리 소자를 제거하고 이를 디지털 신호 처리 장치로 대체함으써, 비용 절감 효과와 에러 발생시 디버그 시간을 줄일 수 있도록 한 씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 씨디엠에이 수신부의 신호 흐름을 설명하기 위해 전체 구성을 보인 블록도.
도 2는 도 1에서의 수신 데이터 처리부의 구성을 보인 블록도.
도 3은 본 발명 수신 데이터 처리부의 구성을 보인 예시도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
410 : 제1증폭기 421 : 복조기
422 : 제2증폭기 423 : 제3증폭기
430 : 아날로그/디지털변환기 441 : 디지털이득조절기
442 : 수신데이터처리기 443 : 이동평균전력연산기
444 : 디지털이득제어기
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 씨디엠에이 수신부의 중간주파수 수신단으로부터 디지털 변환한 아이/큐 채널 신호를 입력받아 일정한 레벨의 디지털 신호로 조정하는 디지털 이득조절기와; 상기 디지털 이득조절기로부터 출력되는 디지털 아이/큐 채널 신호를 소정 간격으로 이동 평균하여 평균전력을 연산하는 이동평균 전력연산기와; 기준전력을 상기 이동평균 전력연산기에서 측정된 평균전력으로 나누어 기준전력 대 이득비율을 계산하여 이득제어신호를 연산하고 상기 디지털 이득조절기로 출력하는 디지털 이득제어기와; 상기 디지털 이득조절기로부터 이득제어된 디지털 아이/큐 채널 신호를 입력받아 복조하여 기저대역 씨디엠에이 신호를 출력하는 수신데이터처리기로 구성한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치를 첨부한 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명 씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치에 대한 구성을 보인 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 하향주파수변환기에서 출력된 중간주파수신호를 증폭하는 제1증폭기(410)와; 상기 중간주파수신호를 아이/큐 채널신호로 복조하고 증폭하는 복조/증폭부(420)와; 상기 아이/큐 채널신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털변환기(430)와; 상기 디지털 아이/큐 채널 신호의 이득을 조절하는 디지털 처리부(440)로 구성한다.
상기 디지털처리부(440)는 디지털 변환된 아이/큐 채널 신호를 입력받아 일정한 레벨의 디지털 신호로 조정하는 디지털 이득조절기(441)와; 상기 디지털 이득조절기(441)로부터 출력되는 디지털 신호를 소정 간격으로 이동 평균하여 평균전력을 연산하는 이동평균 전력연산기(443)와; 상기 이동평균 전력연산기(443)에서 측정된 평균전력을 입력받아 기준전력 대 이득비율을 계산하여 이득제어신호를 연산하여 상기 디지털 이득조절기(441)로 출력하는 디지털 이득제어기(444)와; 상기 디지털 이득조절기(444)로부터 이득제어된 디지털 아이/큐 채널 신호를 입력받아 복조하여 기저대역 씨디엠에이 신호를 출력하는 수신데이터처리기(442)로 구성된 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 동작을 설명한다.
이하, 본 발명의 작용 및 효과에 관하여 일실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.
하향주파수변환기(30)로부터 출력되는 중간주파수 신호는 중간주파증폭기(410)에 입력되어 증폭되고 복조/증폭부(420)에 입력된다.
상기 복조/증폭부(420)에 입력된 중간주파수 신호는 복조기(421)에 의해 아이/큐 채널 신호로 분리되고 제2증폭기(422)와 제3증폭기(423)에 의해 증폭된 후 아날로그/디지털변환기(430)에 입력된다.
상기 아날로그/디지털변환기(430)에 입력된 아이/큐 채널 신호는 디지털 신호로 변환되고 디지털처리부(440)에 입력된다.
상기 디지털처리부(440)에 입력된 디지털 아이/큐 채널 신호는 디지털이득조절기(441)에 입력되어 일정한 레벨의 디지털 아이/큐 채널 신호로 조정되고 수신데이터처리기(442)측으로 입력된다.
상기 수신데이터처리기(442)에 입력된 디지털 아이/큐 채널 신호는 기저대역 씨디엠에이 신호로 변환된 후 부호분할다중접속신호 모뎀(50)에 입력된다.
이때, 상기 디지털이득조절기(441)로부터 출력된 디지털 아이/큐 채널 신호는 이동평균전력연산기(443)에 의해 소정 간격으로 이동 평균되어 디지털이득제어기(444)에 입력된다.
여기서, 상기 이동평균전력연산기(443)에서 사용되는 수학식 1은 아래와 같다.
여기서, Iinput은 이동평균전력연산기에 입력되는 아이 채널 디지털 데이터이고, Qinput은 이동평균전력연산기에 입력되는 큐 채널 디지털 데이터이고, N은 평균하고자 하는 상기 아이 채널 디지털 데이터 또는 상기 큐 채널 디지털 데이터의 수이고, I2 output은 이동평균전력연산기로부터 출력되는 아이 채널 이동평균전력이고, Q2 output은 이동평균전력연산기로부터 출력되는 큐 채널 이동평균전력이다.
상기 수학식을 잠시 설명하면, 디지털이득조절기(441)로부터 출력되는 아이/큐 채널 신호를 각각 제곱을 한 후 소정 갯수만큼 평균을 취하는 것이다.
이때, 제곱을 하는 것은 전력을 구하기 위해 음의 값을 양의 값으로 변환하기 위한 것이다. 또한, 이동평균을 하여 평균전력을 계산하는 것은 시간축상에서 빠르게 변환하는 씨디엠에이 신호의 특성 때문으로 이를 통해 변화의 폭을 줄이게 하기 위한 것이다.
상기 디지털이득제어기(444)에 입력된 이동평균전력 신호는 기준전력과 연산되어 이득제어 신호로 변환되고 상기 디지털이득조절기(441)에 입력된다.
여기서, 상기 디지털이득제어기(444)에서 사용되는 수학식 2는 아래와 같다.
여기서, G는 디지털이득조절기에 입력되는 값이고, A는 기준전력이고, I2 output은 이동평균전력연산기로부터 출력되는 아이 채널 이동평균전력이고, Q2 output은 이동평균전력연산기로부터 출력되는 큐 채널 이동평균전력이다.
상기 수학식을 잠시 설명하면, 이동평균전력연산기(443)로부터 출력된 아이/큐 채널의 이동평균전력을 더하고, 다시 2를 곱한 값을 제곱근을 취한 값을 기준전력의 제곱근과 나누는 식이다.
이에 따라, 상기 디지털이득조절기(441)는 디지털이득제어기로부터 이득제어신호를 입력받아 이에 대응하여 아날로그/디지털변환기(430)로부터 출력되는 디지털 아이/큐 채널 신호의 이득을 조절한다.
따라서, 디지털이득조절기(441)와 이동평균전력연산기(443)와 디지털 이득제어기(444)로 구성된 루프는 수신데이터처리기(442)에 입력되는 디지털 아이/큐 채널 신호의 이득을 조절하는 역할을 하는 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 자동이득제어 루프 구성시 아날로그 소자가 포함되지 않고 구현함으로써 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 자동이득제어 루프 구성이 디지털 처리 블록으로 구현됨으로써 수신 데이터 처리부의 오동작시 디버그가 간단해지는 효과가 있다.
또한, 수신 데이터 처리부의 이득 제어를 디지털로 처리함으로써 수신 데이터의 이득을 더욱 정밀하게 제어하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 씨디엠에이 수신부의 중간주파수 수신단으로부터 디지털 변환한 아이/큐 채널 신호를 입력받아 일정한 레벨의 디지털 신호로 조정하는 디지털 이득조절기와;
    상기 디지털 이득조절기에서 출력되는 디지털 아이/큐 채널 신호를 소정 간격으로 이동 평균하여 평균전력을 연산하는 이동평균 전력연산기와;
    기준전력을 상기 이동평균 전력연산기에서 측정된 평균전력으로 나누어 기준전력 대 이득비율을 계산하여 이득제어신호를 연산하고 상기 디지털 이득조절기로 출력하는 디지털 이득제어기와;
    상기 디지털 이득조절기로부터 이득제어된 디지털 아이/큐 채널 신호를 입력받아 복조하여 기저대역 씨디엠에이 신호를 출력하는 수신데이터처리기로 구성된 것을 특징으로 하는 씨디엠에이 수신부의 수신데이터 처리 장치.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서, 상기 이동평균 전력연산기는 디지털 이득조절기로부터 출력되는 아이/큐 채널 디지털 신호를 입력받아 아래 수학식 1에 의해 소정간격마다 이동 평균하여 평균전력을 출력하게 구성된 것을 특징으로 하는 씨디엠에이 수신부의 수신데이터 처리 장치.
    (수학식 1)
    여기서, Iinput은 이동평균전력연산기에 입력되는 아이 채널 디지털 데이터이고, Qinput은 이동평균전력연산기에 입력되는 큐 채널 디지털 데이터이고, N은 평균하고자 하는 상기 아이 채널 디지털 데이터 또는 상기 큐 채널 디지털 데이터의 수이고, I2 output은 이동평균전력연산기로부터 출력되는 아이 채널 이동평균전력값이고, Q2 output은 이동평균전력연산기로부터 출력되는 큐 채널 이동평균전력값이다.
  5. 제2항에 있어서, 상기 디지털 이득제어기는 이동평균 전력연산기에 의해 계산된 평균전력을 입력받아 아래 수학식 2에 의해 기준전력을 나누어 이득제어신호를 연산하게 구성된 것을 특징으로 하는 씨디엠에이 수신부의 수신 데이터 처리 장치.
    (수학식 2)
    여기서, G는 디지털이득조절기에 입력되는 값이고, A는 기준전력값이고, Ioutput은 이동평균전력연산기로부터 출력되는 아이 채널 이동평균전력값이고, Qoutput은 이동평균전력연산기로부터 출력되는 큐 채널 이동평균전력값이다.
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