KR100745770B1 - Complex Coefficient Transversal Filter and Wireless Communication System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 적용한 무선 통신 시스템 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 멀티 밴드 및 광대역인 휴대 무선통신 시스템에서 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지연을 이용한 복소 계수 트랜스버설 필터를 적용함으로써, 광대역에 있어서 이미지 억압비를 개선할 수 있다. 그리고, 회로 규모를 간소화하고 소비 전력를 감소시킬 수 있다.The present invention relates to a method and apparatus for a wireless communication system employing a complex coefficient transversal filter for removing an image. According to the present invention, a phase delay of a real part signal and an imaginary part signal is used in a multiband and broadband portable wireless communication system. By applying a complex coefficient transversal filter, it is possible to improve the image suppression ratio in a wide band. And, the circuit size can be simplified and the power consumption can be reduced.
복소 계수 트랜스버설 필터, 실수부 신호, 허수부 신호, 표면 탄성파 Complex coefficient transversal filter, real part signal, imaginary part signal, surface acoustic wave
Description
도 1은 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 블럭도,1 is a block diagram of a complex coefficient transversal filter that removes an image of the present invention;
도 2(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 탭(tap) 계수의 배치를 나타내는 그래프,2 (a) is a graph showing the arrangement of the variable tap coefficients according to the first embodiment of the present invention;
도 2(b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 특성을 나타내는 그래프,2 (b) is a graph showing frequency characteristics according to the first embodiment of the present invention;
도 3(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 탭(tap) 계수의 배치를 나타내는 그래프,3 (a) is a graph showing the arrangement of variable tap coefficients according to a second embodiment of the present invention;
도 3(b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 주파수 특성을 나타내는 그래프,3 (b) is a graph showing a frequency characteristic according to a second embodiment of the present invention;
도 4(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 탭(tap) 계수의 배치를 나타내는 그래프,4 (a) is a graph showing the arrangement of variable tap coefficients according to a third embodiment of the present invention;
도 4(b)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 주파수 특성을 나타내는 그래프,4 (b) is a graph showing a frequency characteristic according to a third embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 허수부 가변 탭(tap) 계수와 주파수 특성과의 관계를 나타내는 그래프,5 is a graph showing a relationship between an imaginary part variable tap coefficient and a frequency characteristic of the present invention;
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 가변 탭(tap) 계수의 배치를 나타내는 그래프,6 is a graph showing an arrangement of variable tap coefficients according to a fourth embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 주파수 특성을 나타내는 그래프,7 is a graph showing frequency characteristics according to a fourth embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 복소계수 트랜스버설 표면 탄성파 필터를 나타내는 도면,8 illustrates a complex coefficient transversal surface acoustic wave filter according to a fifth embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 실수부 전극부를 나타내는 도면,9 is a view showing a real part electrode unit according to a fifth embodiment of the present invention;
도 10은 저 중간주파수(Low IF) 방식의 수신기에서의 주파수 변환을 나타내는 그래프,10 is a graph illustrating frequency conversion in a low IF receiver;
도 11은 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 수신기를 나타내는 블럭도,11 is a block diagram illustrating a receiver using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention;
도 12는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 수신기에서의 주파수 변환을 나타내는 그래프,12 is a graph showing frequency conversion in a receiver using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention;
도 13은 슈퍼헤테로다인 방식의 수신기 블럭도를 나타내는 그래프,13 is a graph showing a receiver block diagram of a super heterodyne scheme;
도 14는 슈퍼헤테로다인 방식의 수신기에서의 주파수 변환을 나타내는 그래프,14 is a graph showing frequency conversion in a super heterodyne receiver;
도 15은 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 저 중간주파수(Low IF) 방식의 수신기를 나타내는 블럭도,15 is a block diagram showing a receiver of a low IF method using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention;
도 16은 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 송신기를 나타내는 블럭도,16 is a block diagram illustrating a transmitter using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention;
도 17은 다이렉트 컨버젼 방식의 송신기에서의 주파수 변환을 나타내는 그래프,17 is a graph showing frequency conversion in a direct conversion type transmitter;
도 18는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 다이렉트 컨버젼 방식의 송신기에서의 주파수 변환을 나타내는 그래프이다.18 is a graph showing frequency conversion in a direct conversion transmitter using a complex coefficient transversal filter for removing an image of the present invention.
본 발명은 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터(transversal filter)를 적용한 무선 통신 시스템 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히, 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지연을 이용하여 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 적용한 무선 통신 시스템 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
무선 통신 시스템에 있어서, 신호를 무선으로 송신하고 무선으로 수신하는 방법으로 헤테로다인(Heterodyne) 방식과 저 중간주파수(Low IF)방식, 그리고 다이렉트 컨버젼(Direct Conversion) 방식이 있다.In a wireless communication system, there are a heterodyne method, a low IF method, and a direct conversion method for transmitting and receiving a signal wirelessly.
먼저, 헤테로다인(Heterodyne) 방식의 수신기에 있어서, 수신된 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 신호는 중간 주파수(IF:Intermediate Frequency)로 변환된 후, 베이스밴드(Baseband) 신호로 변환된다. 이 경우, 원하는 무선 주파수(RF: Radio Frequency)를 선택하는 대역통과 필터(BPF: Bandpass Filter) 및 중간 주파수(IF:Intermediate Frequency) 대역에 있어서 높은 감쇠(rejection) 특성을 가지는 대역통과 필터를 사용하는 이중의 필터링에 의하여 이미지를 제거한다. 지금까지의 통신 방식은 신호 주파수대역이 비교적 협대역이었기 때문에 이미지 제거가 용이하였다. 그러나, 휴대 무선 기기가 급속한 확대에 의해 무선 통신 시스템의 멀티 밴드화 및 광대역화가 요구되고 있다. 이와 같은 무선 통신 시스템에 있어서 이 미지 제거를 위해서, 저항과 콘덴서로 구성되는 복소계수 필터인 폴리페이즈 필터(Poly-phase Filter)를 사용하기도 한다. 시스템 요구를 만족시키는 높은 감쇠특성과 광대역을 실현하기 위해 필터를 다단으로 하면, 삽입손실이 증가하게 되고, 시스템 요구를 만족시키는 이미지 제거에 어려움이 있다.First, in a heterodyne receiver, a received radio frequency (RF) signal is converted into an intermediate frequency (IF) and then a baseband signal. In this case, a bandpass filter (BPF) for selecting a desired radio frequency (RF) and a bandpass filter having high rejection characteristics in an intermediate frequency (IF) band are used. The image is removed by double filtering. Up to now, the communication method has been easy to remove the image because the signal frequency band is relatively narrow band. However, due to the rapid expansion of portable wireless devices, there is a demand for multiband and wideband wireless communication systems. In order to remove an image in such a wireless communication system, a poly-phase filter, which is a complex coefficient filter composed of a resistor and a capacitor, may be used. If the filter is multistage to realize high attenuation characteristics and wideband satisfying the system requirements, insertion loss increases, and it is difficult to remove images satisfying the system requirements.
한편, 멀티 밴드화 및 광대역화 통신 시스템에 있어서 간단한 시스템의 구현을 위해서, 다이렉트 컨버젼(Direct Conversion) 방식을 사용하는 것이 연구되고 있다. 다이렉트 컨버젼(Direct Conversion) 방식의 수신기에 있어서, 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 수신 신호는 바로 베이스밴드(Baseband) 신호로 변환되며, 저 중간주파수(Low IF)방식에서 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 수신 신호는 베이스밴드(Baseband) 신호로부터 조금 떨어진 중간 주파수(IF:Intermediate Frequency) 신호로 변환된다. 이 경우, 낮은 중간 주파수로 인해 이미지 제거에 어려움이 있다.Meanwhile, in order to implement a simple system in a multiband and wideband communication system, the use of a direct conversion method has been studied. In a direct conversion receiver, a radio frequency (RF) received signal is directly converted into a baseband signal, and a low frequency radio frequency (RF) is used. The received signal is converted into an intermediate frequency (IF) signal slightly away from the baseband signal. In this case, there is a difficulty in image removal due to the low intermediate frequency.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 광대역에 있어서 이미지 억압비를 개선할 수 있도록, 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지연을 이용하여 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 적용함으로써, 회로 규모를 간소화하고 소비 전력를 감소시킬 수 있는 무선 통신 시스템 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention provides a circuit scale by applying a complex coefficient transversal filter that removes an image by using a phase delay of a real part signal and an imaginary part signal to improve an image suppression ratio in a wide band. It is an object of the present invention to provide a wireless communication system apparatus and method that can simplify and reduce the power consumption.
상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지 연을 이용하여 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터는 입력된 신호를 한 주기의 정수배 만큼 지연하여 적어도 둘 이상의 실수부 지연 신호를 생성하고, 상기 입력된 신호 및 상기 실수부 지연 신호 중 적어도 한 신호를 실수부 가변 탭(tap) 계수의 절대값만큼 승산하여 적어도 둘 이상의 실수부 승산 신호를 생성하며, 상기 적어도 둘 이상의 실수부 승산 신호를 순차적으로 쌍을 이루어 가산하여 상기 실수부 신호를 생성하는 실수부 신호 생성부; 및 상기 입력된 신호를 반 주기 만큼 지연하여 위상 지연 신호를 생성하고, 상기 위상 지연 신호를 한 주기의 정수배 만큼 지연하여 적어도 둘 이상의 허수부 지연 신호를 생성하고, 상기 위상 지연 신호 및 상기 허수부 지연 신호 중 적어도 한 신호를 허수부 가변 탭(tap) 계수의 절대값만큼 승산하여 적어도 둘 이상의 허수부 승산 신호를 생성하며, 상기 적어도 둘 이상의 허수부 승산 신호를 순차적으로 쌍을 이루어 가산하여 상기 허수부 신호를 생성하는 허수부 신호 생성부를 포함한다.In order to solve the above technical problem, a complex coefficient transversal filter which removes an image by using a phase delay of a real part signal and an imaginary part signal delays an input signal by an integer multiple of one period and at least two real part delay signals. And multiplying at least one of the input signal and the real part delayed signal by an absolute value of a real part variable tap coefficient to generate at least two real part multiplication signals, and the at least two real part A real part signal generation unit generating the real part signal by sequentially adding a multiplication signal in pairs; And delaying the input signal by a half cycle to generate a phase delay signal, delaying the phase delay signal by an integer multiple of one cycle to generate at least two imaginary delay signals, and generating the phase delay signal and the imaginary delay. Multiply at least one of the signals by an absolute value of an imaginary part variable tap coefficient to generate at least two or more imaginary part multiplication signals, and sequentially add and add the at least two imaginary part multiply signals to the imaginary part And an imaginary signal generator for generating a signal.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 실수부 신호 생성부는, 상기 입력된 신호 및 상기 실수부 지연 신호 중 적어도 한 신호를 상기 실수부 가변 탭(tap) 계수의 절대값만큼 승산하여 상기 실수부 승산 신호를 생성하는 M개 -여기서, M은 적어도 5 이상의 정수임 - 의 실수부 신호 계수 승산기를 포함할 수 있다.In addition, the real part signal generation unit of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention may include at least one of the input signal and the real part delay signal by an absolute value of the real part variable tap coefficient. Multiply to generate the real part multiplication signal, where M is an integer of at least 5 or greater.
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 허수부 신호 생성부는, 상기 위상 지연 신호 및 상기 허수부 지연 신호 중 적어도 한 신호를 상기 허수부 가변 탭(tap) 계수의 절대값만큼 승산하여 상기 허수부 승산 신호를 생성하는 (M-1)개의 허수부 신호 계수 승산기를 포함할 수 있다.On the other hand, the imaginary part signal generator of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention, at least one signal of the phase delay signal and the imaginary part delay signal by the absolute value of the imaginary part variable tap coefficient It may include (M-1) imaginary part signal coefficient multipliers for multiplying to generate the imaginary part multiplication signal.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 실수부 신호 생성부는, 상기 실수부 승산 신호 중 적어도 두 개의 신호를 극성 부여 단자를 통하여 입력받고, 상기 극성 부여 단자를 통하여 입력된 신호를 가산하여 상기 실수부 신호를 생성하는 (M-1)개 - 여기서, M은 적어도 5 이상의 정수임 - 의 가산기를 포함하고, 상기 극성 부여 단자는, 입력된 신호에 플러스 극성 또는 마이너스 극성을 번갈아 부여하는 것이 바람직하다.In addition, the real part signal generation unit of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention may receive at least two signals of the real part multiplication signal through a polarization terminal and a signal input through the polarization terminal. (M-1), wherein M is an integer of at least 5, wherein the polarizing terminal alternately adds a positive polarity or a negative polarity to the input signal. It is desirable to.
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 허수부 신호 생성부는, 상기 허수부 승산 신호 중 적어도 두 개의 신호를 극성 부여 단자를 통하여 입력받고, 상기 극성 부여 단자를 통하여 입력된 신호를 가산하여 상기 허수부 신호를 생성하는 (M-2)개의 가산기를 포함하고, 상기 극성 부여 단자는, 입력된 신호에 플러스 극성 또는 마이너스 극성을 번갈아 부여하는 것이 바람직하다.On the other hand, the imaginary part signal generation unit of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention, the at least two signals of the imaginary part multiplication signal is input through the polarization terminal, the signal input through the polarization terminal It is preferable to include (M-2) adders for generating the imaginary part signal by adding s, and the polarity providing terminal alternately gives a positive polarity or a negative polarity to the input signal.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 M개의 실수부 신호 계수 승산기는, 상기 실수부 가변 탭 계수의 절대값이 1보다 작은 제1, 제2, 제M-1 및 제M 실수부 신호 계수 승산기 및 상기 실수부 가변 탭 계수의 절대값이 1인 제3 내지 제M-2 실수부 신호 계수 승산기를 포함할 수 있다.In addition, the M real part signal coefficient multipliers of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention may include first, second, M-1, and first absolute values of the real part variable tap coefficients smaller than one. The M real part signal coefficient multiplier and the third to M-2 real part signal coefficient multipliers whose absolute value of the real part variable tap coefficient is 1 may be included.
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 (M-1)개의 허수부 신호 계수 승산기는, 상기 허수부 가변 탭 계수의 절대값이 상기 제1, 제2 실수부 신호 계수 승산기의 실수부 가변 탭 계수 절대값의 합에 0.4에서 0.6을 곱한 범위 내인 제1, 및 제M-1 허수부 신호 계수 승산기 및 상기 허수부 가변 탭 계수의 절대값이 1인 제2 내지 제M-2 허수부 신호 계수 승산기를 포함할 수 있다.On the other hand, in the (M-1) imaginary part signal coefficient multipliers of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention, the absolute value of the imaginary part variable tap coefficients is the first and second real part signal coefficient multipliers. The first and second M-1 imaginary signal coefficient multipliers and the second through M-th absolute values of the imaginary part variable tap coefficients are in a range of 0.4 to 0.6 multiplied by the sum of the absolute values of the real part variable tap coefficients of And an imaginary part signal coefficient multiplier.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 실수부 신호 생성부는, 신호를 입력받아 한 주기 지연하여 상기 실수부 지연 신호로서 출력하는 (M-1)개 의 실수부 신호 지연기를 포함하고, 상기 (M-1)개의 지연기는, 서로 직렬로 배열되는 것이 바람직하다.In addition, the real part signal generator of the complex coefficient transversal filter which removes the image of the present invention includes (M-1) real part signal delayers for receiving a signal and delaying one period to output the real part delay signal. It is preferable that the (M-1) delay units are arranged in series with each other.
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 허수부 신호 생성부는, 상기 입력된 신호를 반 주기 만큼 지연하여 위상 지연 신호를 생성하는 위상 지연기 및 신호를 입력받아 한 주기 지연하여 상기 허수부 지연 신호로서 출력하는 (M-2)개의 허수부 신호 지연기를 포함하고, 상기 (M-2)개의 허수부 신호 지연기 중 제1 허수부 신호 지연기는, 상기 위상 지연기와 직렬로 연결되고, 상기 (M-2)개의 허수부 신호 지연기는 서로 직렬로 연결되는 것이 바람직하다.On the other hand, the imaginary part signal generation unit of the complex coefficient transversal filter to remove the image of the present invention, by delaying the input signal by half a period to generate a phase delay signal and a signal delayed by one period (M-2) imaginary part signal delayers output as the imaginary part delay signal, wherein a first imaginary part signal delayer of the (M-2) imaginary part signal delayers is connected in series with the phase delay unit Preferably, the (M-2) imaginary part signal retarders are connected in series with each other.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터는 상기 입력된 신호를 표면 탄성파 형태로 변형하여 상기 실수부 신호 생성부 및 상기 허수부 신호 생성부로 출력하는 송신 전극부를 더 포함할 수 있다.In addition, the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention may further include a transmission electrode unit for converting the input signal into a surface acoustic wave form to output to the real part signal generator and the imaginary part signal generator.
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 송신 전극부는, 압전재료를 포함하는 기판상에 서로 대향하여 맞물려 배열한 빗살모양의 핑거(finger)로 구성된 송신부 정전극와 송신부 부전극을 구비하며, 상기 송신부 정전극과 상기 송신부 부전극에 각각 연결된 송신부 입력 단자를 통하여 전기적 신 호를 수신하고, 상기 송신부 정전극과 상기 송신부 부전극에 각각 연결된 송신부 출력 단자를 통하여 표면탄성파 형태의 신호를 송신하는 것이 바람직하다.On the other hand, the transmission electrode portion of the complex coefficient transversal filter to remove the image of the present invention, the transmission positive electrode and the transmission secondary electrode consisting of a comb-like fingers arranged to face each other on a substrate containing a piezoelectric material And receiving electrical signals through a transmitter input terminal respectively connected to the transmitter positive electrode and the transmitter sub-electrode, and receiving a surface acoustic wave signal through a transmitter output terminal respectively connected to the transmitter positive electrode and the transmitter sub-electrode. It is desirable to transmit.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 실수부 신호 생성부는, 압전재료를 포함하는 기판상에 서로 대향하여 맞물려 배열한 빗살모양의 핑거(finger)로 구성된 실수부 정전극와 실수부 부전극을 구비하며, 상기 실수부 정전극과 상기 실수부 부전극에 각각 연결된 실수부 입력 단자를 통하여 표면탄성파 형태의 신호를 수신하고,실수부 출력 단자를 통하여 전기적 신호가 인가되는 실수부 전극부를 포함할 수 있다.In addition, the real part signal generating part of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention is a real part positive electrode and a real part composed of comb-shaped fingers arranged to face each other on a substrate including a piezoelectric material. A real part electrode having a sub part electrode, receiving a surface acoustic wave signal through a real part input terminal connected to the real part positive electrode and the real part negative electrode, and receiving an electrical signal through a real part output terminal. It may include wealth.
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 허수부 신호 생성부는, 압전재료를 포함하는 기판상에 서로 대향하여 맞물려 배열한 빗살모양의 핑거(finger)로 구성된 허수부 정전극와 허수부 부전극을 구비하며, 상기 허수부 정전극과 상기 허수부 부전극에 각각 연결된 허수부 입력 단자를 통하여 표면탄성파 형태의 신호를 수신하고, 허수부 출력 단자를 통하여 전기적 신호가 인가되는 허수부 전극부를 포함할 수 있다.On the other hand, the imaginary part signal generation part of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention, an imaginary part positive electrode and an imaginary part composed of comb-shaped fingers arranged to face each other on a substrate including a piezoelectric material. An imaginary electrode having a secondary sub-electrode, receiving a surface acoustic wave signal through an imaginary part input terminal connected to the imaginary part positive electrode and the imaginary part negative electrode, and applying an electrical signal through an imaginary part output terminal. It may include wealth.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 실수부 전극부는, 상기 실수부 정전극의 핑거(finger)와 상기 실수부 부전극의 핑거(finger)의 겹침의 정도에 따라 실수부 가변 탭(tap) 계수의 절대값을 조절하는 것이 바람직하다 .In addition, the real part electrode part of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention is a real part according to the degree of overlap of the finger of the real part positive electrode and the finger of the real part negative electrode. It is desirable to adjust the absolute value of the variable tap coefficient.
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 허수부 전극부는, 상기 허수부 정전극의 핑거(finger)와 상기 허수부 부전극의 핑 거(finger)의 겹침의 정도에 따라 허수부 가변 탭(tap) 계수의 절대값을 조절하는 것이 바람직하다.On the other hand, the imaginary part electrode part of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention, the imaginary number according to the degree of overlap of the finger of the imaginary part positive electrode and the finger of the imaginary part negative electrode It is desirable to adjust the absolute value of the negative variable tap coefficient.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 실수부 전극부는, 상기 실수부 정전극의 핑거(finger)와 상기 실수부 부전극의 핑거(finger)가 번갈아 반복되는 것을 포함할 수 있다.In addition, the real part electrode part of the complex coefficient transversal filter that removes the image of the present invention may include alternating repeating of the finger of the real part positive electrode and the finger of the real part negative electrode. have.
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 허수부 전극부는, 상기 허수부 정전극의 핑거(finger)와 상기 허수부 부전극의 핑거(finger)가 번갈아 반복되는 것을 포함할 수 있다.On the other hand, the imaginary electrode portion of the complex coefficient transversal filter to remove the image of the present invention, it may include that the fingers of the imaginary positive electrode and the finger of the imaginary sub-electrode alternately repeated. have.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 실수부 전극부는, 상기 실수부 핑거(finger)의 일정한 간격(pitch)에 따라 지연 시간을 조절하는 것이 바람직하다.In addition, the real electrode portion of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention, it is preferable to adjust the delay time according to a constant pitch of the real portion finger (finger).
한편, 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 상기 허수부 전극부는, 상기 허수부 핑거(finger)의 일정한 간격(pitch)에 따라 지연 시간을 조절하는 것이 바람직하다.On the other hand, the imaginary electrode portion of the complex coefficient transversal filter for removing the image of the present invention, it is preferable to adjust the delay time according to a constant pitch of the imaginary finger (finger).
상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지연을 이용하여 이미지를 제거하는 필터링 방법은 (a) 입력된 신호를 제 1 값만큼 지연하고 제 2 값만큼 승산하고, 상기 승산된 결과를 순차적으로 가산하여 실수부 신호를 생성하는 단계; 및 (b) 상기 입력된 신호를 제 3 값만큼 지연하고 제 4 값만큼 승산하고, 상기 승산된 결과를 순차적으로 가산하여 허수부 신호를 생성하는 단계를 포함한다.In order to solve the other technical problem, the filtering method for removing the image by using the phase delay of the real part signal and the imaginary part signal (a) delays the input signal by a first value and multiplied by a second value, Generating a real part signal by sequentially adding the multiplied result; And (b) delaying the input signal by a third value and multiplying by a fourth value, and sequentially adding the multiplied result to generate an imaginary part signal.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 필터링 방법의 (a) 단계는, 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지연을 이용하여 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 적용한 무선 통신 방법에 있어서, 적어도 둘 이상의 실수부 지연 신호를 생성하기 위하여 입력된 신호를 한 주기의 정수배 만큼 지연하는 단계, 적어도 둘 이상의 실수부 승산 신호를 생성하기 위하여 상기 입력된 신호 및 상기 실수부 지연 신호 중 적어도 한 신호를 실수부 가변 탭(tap) 계수의 절대값만큼 승산하는 단계, 상기 실수부 신호를 생성하기 위하여 상기 적어도 둘 이상의 실수부 승산 신호를 순차적으로 쌍을 이루어 가산하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step (a) of the filtering method for removing the image of the present invention, in the wireless communication method applying a complex coefficient transversal filter to remove the image using the phase delay of the real part signal and the imaginary part signal, at least two Delaying an input signal by an integer multiple of one period to generate the real part delay signal, and realizing at least one of the input signal and the real part delay signal to generate at least two real part multiplication signals Multiplying by an absolute value of a variable tap coefficient; and sequentially adding and pairing the at least two real part multiplication signals to generate the real part signal.
또한, 본 발명의 이미지를 제거하는 필터링 방법의 (b) 단계는, 위상 지연 신호를 생성하기 위하여 상기 입력된 신호를 반 주기 만큼 지연하는 단계, 적어도 둘 이상의 허수부 지연 신호를 생성하기 위하여 상기 위상 지연 신호를 한 주기의 정수배 만큼 지연하는 단계, 적어도 둘 이상의 허수부 승산 신호를 생성하기 위하여 상기 위상 지연 신호 및 상기 허수부 지연 신호 중 적어도 한 신호를 허수부 가변 탭(tap) 계수의 절대값만큼 승산하는 단계, 상기 허수부 신호를 생성하기 위하여 상기 적어도 둘 이상의 허수부 승산 신호를 순차적으로 쌍을 이루어 가산하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, step (b) of the filtering method for removing an image of the present invention may include: delaying the input signal by half a period to generate a phase delay signal, and generating the at least two imaginary delay signals. Delaying the delay signal by an integer multiple of one period, and generating at least one of the phase delay signal and the imaginary delay signal by an absolute value of an imaginary variable tap coefficient to generate at least two imaginary multiplication signals; And multiplying the at least two imaginary part multiplication signals sequentially in order to generate the imaginary part signal.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지연을 이용하여 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 적용한 수신기는 입력된 신호를 제 1 값만큼 지연하고 제 2 값만큼 승산하고, 상기 승산된 결과를 순차적으로 가산하여 실수부 신호를 생성하고, 상기 입력된 신호를 제 3 값 만큼 지연하고 제 4 값만큼 승산하고, 상기 승산된 결과를 순차적으로 가산하여 허수부 신호를 생성하는 복소 계수 트랜스버설 필터; 상기 복소 계수 트랜스버설 필터에 의해 생성된 결과의 주파수를 변환하는 주파수 변환부; 및 상기 주파수 변환부에 의해 변환된 결과를 복조하는 복조부를 포함한다.In order to solve the another technical problem, a receiver using a complex coefficient transversal filter that removes an image by using a phase delay of a real part signal and an imaginary part signal delays an input signal by a first value and then by a second value. Multiply and sequentially add the multiplied result to generate a real part signal, delay the input signal by a third value, multiply by a fourth value, and sequentially add the multiplied result to add an imaginary part signal. Generating a complex coefficient transverse filter; A frequency converter for converting a frequency of the result generated by the complex coefficient transversal filter; And a demodulator for demodulating the result converted by the frequency converter.
상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지연을 이용하여 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 적용한 송신기는 베이스 밴드 신호를 변조하는 변조기; 상기 변조기에 의해 변조된 결과의 주파수를 변환하는 주파수 변환부; 및 상기 주파수 변환부에 의해 변환된 결과를 입력된 신호를 제 1 값만큼 지연하고 제 2 값만큼 승산하고, 상기 승산된 결과를 순차적으로 가산하여 실수부 신호를 생성하고, 상기 변환된 결과를 제 3 값만큼 지연하고 제 4 값만큼 승산하고, 상기 승산된 결과를 순차적으로 가산하여 허수부 신호를 생성하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 포함한다.In order to solve the another technical problem, a transmitter using a complex coefficient transversal filter for removing an image using the phase delay of the real part signal and the imaginary part signal includes a modulator for modulating the baseband signal; A frequency converter for converting a frequency of the result modulated by the modulator; And delaying the input signal by the first value and multiplying the result converted by the frequency converter by a second value, sequentially adding the multiplied result to generate a real part signal, and generating the converted result. And a complex coefficient transverse filter for delaying by three values and multiplying by a fourth value, and sequentially adding the multiplied results to produce an imaginary signal.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터의 블럭도이 다.1 is a block diagram of a complex coefficient transversal filter that removes the image of the present invention.
복소 계수 트랜스버설 필터(10)는 실수부 신호 생성부(12) 및 허수부 신호 생성부(14)를 포함하고, 공통 입력단자(A)로부터 입력된 신호가 실수부 신호 생성부(12)와 허수부 신호 생성부(14)에 분기된다. 실수부 신호 생성부(12)로부터의 실수부 신호는 그 출력 단자(B)로부터 획득되고, 허수부 신호 생성부(14)부터의 허수부 신호는 그 출력 단자(C)로부터 획득된다. 각 복소 계수 트랜스버설 필터는, 지연기(16), 가산기(22), 계수승산기(20)를 포함한다.The complex coefficient
지연기(16)는, 1 클럭(clock) 즉 한 주기(T초) 만큼의 지연 시간을 일으키는 역할을 하는데, 예를 들면 D 플립플롭와 같은 것을 사용하는 것이 가능하다. 가산기(22) 및 계수승산기(20)는 논리 회로로 구성할 수 있다. 그리고 복소 계수 트랜스버설 필터의 입력단자(A)와 가산기(22)와의 사이에 배치되는 계수 승산기(20), 및 각 지연기의 출력과 가산기(22)와의 사이를 접속하는 계수 승산기(20)를 탭(tap)이라고 부르기로 한다. 그리고, 계수의 절대값이 1인 계수 승산기는, 지연기 출력 단자와 가산기의 하나의 입력단자를 마이너스 또는 플러스 극성에 접속하는 접속선과 등가지만, 여기서는 이것도 탭(tap)에 포함되는 것으로 한다.The
예를 들면 도 1에 예시되는 실수부 신호 생성부(12)에 있어서, 제1 탭(tap)은 계수 a1을 가지는 계수 승산기(20)이고, 제2 탭(tap)은 계수 a2를 가지는 계수승산기(20)이다. 계수 승산기(20)의 입력 단자간에는 지연 시간 T초를 가지는 제1의 지연기(16)가 삽입된다. 그리고 계수 승산기부터의 출력이 제1의 가산기(22)에 의해 가산된다. 본 실시예에 있어서 3번째 이후의 계수는 1로 한다. 그리고 출력 단자(B)로부터 2번째의 계수는 다시 a2로 되고, 출력 단자B 에 접속되는 계수는 다시 a1로 된다.For example, in the real
도 1에 예시되는 허수부 신호 생성부(14)에 있어서, 입력단자(A)에 접속된 반 주기(T/2 초)의 지연 시간을 가지는 제1의 지연기(16)의 출력측은 계수 b1을 가지는 계수 승산기(20)와 제2의 지연기(16)에 접속된다. 이 경우, 제1 탭(tap)은 제1의 계수 승산기(20)이다. 제2 탭(tap)은 지연 시간 T초를 가지는 지연기(16)의 출력과 가산기(22)와의 직접접속이다. 제2 탭(tap) 이후는 계수가 1이고, 최후의 지연기(16)로부터의 출력은 제1 탭(tap)과 같이 계수 b1을 가지는 계수승산기(22)를 거쳐 출력 단자(C)로 출력된다.In the imaginary
실수부 신호 생성부에 있어서, 실수부 신호 계수승산기(20)의 수 즉, 탭(tap)의 수가 M개 - M은 5 이상의 정수 -, 실수부 신호 지연기(16)가 (M-1)개, 실수부 신호 가산기(22)가 (M-1)개이다. 허수부 신호 생성부에 있어서, 허수부 신호 계수 승산기(20)의 수 즉, 탭(tap) 수가 (M-1)개, 허수부 신호 지연기(16)가 (M-1)개, 허수부 신호 가산기(22)가 (M-2)개이다. 본 실시예에 있어서는, 실수부 신호 생성부의 입력쪽에 있는 최초의 2개 실수부 신호 계수 승산기(20) 및 출력쪽에 있는 2개의 실수부 신호 계수 승산기(20)의 계수의 절대값이 1보다 작도록 각각 지정되고, 이것에 대응한 실수부 신호 계수 승산기(20)가, 총 4개가 배치된다. 그 외의 실수부 신호 계수 승산기의 계수의 절대값이 되도록 할 수 있다.In the real part signal generator, the number of real part
또한, 허수부 신호 생성부(14)에 있어서는, 최초와 최후의 계수가 b1로 지정되어 이에 대응한 허수부 신호 계수승산기(20)가, 총 2개가 배치된다. 그 외의 계 수의 절대값이 1인 탭(tap)이 되도록 할 수 있다.In the imaginary
다음으로, |a1|=0.5, |a2|=0.5, |b1|=0.48로 설계한 디지털 회로에 의해 구성된 트랜스버설 복소계수 필터(10)의 시뮬레이션 결과에 대해서 설명하면 다음과 같다.Next, the simulation result of the transversal
도 2(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가변 탭(tap) 계수의 배치를 나타내는 그래프이다.2 (a) is a graph showing the arrangement of the variable tap coefficients according to the first embodiment of the present invention.
도 2(b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.2 (b) is a graph showing frequency characteristics according to the first embodiment of the present invention.
시뮬레이션으로 매스워크(MathWorks)사의 매트랩(MATLAB)이 사용되었다. 그리고, 본 실시예에 따른 복소계수 필터(10)의 특성을 굵은 선으로 표시한다. 가는 선은 복소계수 트랜스버설 표면 탄성파 필터의 특성이며, 다음에 상세하게 설명한다.In the simulation, MathWorks' MATLAB was used. And the characteristic of the
우선, 실수부 신호 생성부에서는, 제1 탭(tap)에 있어서 a1=-0.5, 제2 탭(tap)에 있어서 a2=0.5, 제3 탭(tap) 이후 제9 탭(tap)까지 절대값이 1에 부호가 마이너스, 플러스를 번갈아 가며 반복된다. 제10 탭(tap)은 a2=0.5, 제11 탭(tap)은 a1=-0.5로 한다. 한편, 허수부 신호 생성부에서는, b1=-0.48, 제2 탭(tap) 이후 제9 탭(tap)까지 절대값이 1에 부호가 플러스, 마이너스를 번갈아 반복한다. 최후는 b1=0.48로 한다. 이 경우, 바람직하게는 |b1|=(|a1|+|a2|)x(0.4~0.6부근의 임의치)와 선택할 수 있다. 그리고, 부호는, 가산기에 입력되는 신호의 극성을 나타내며 플러스는 가산, 마이너스는 감산을 나타낸다. 도 1 및 도 2(a)에 예시되는 바와 같이, 탭(tap)으로부터 가산되는 신호의 극성은 플러스, 마이너스가 번갈아 반복된다.First, in the real part signal generator, a1 = -0.5 at the first tap, a2 = 0.5 at the second tap, and an absolute value until the ninth tap after the third tap. The sign is repeated alternately with a minus and a plus. The tenth tap is a2 = 0.5, and the eleventh tap is a1 = -0.5. On the other hand, in the imaginary part signal generation unit, b1 = -0.48, the sign of which the absolute value is positive plus one and the negative is repeated alternately from the second tap to the ninth tap. Finally, b1 = 0.48. In this case, it is preferable to select with | b1 | = (| a1 | + | a2 |) x (an arbitrary value around 0.4 to 0.6). The symbol represents the polarity of the signal input to the adder, plus represents addition, and minus represents subtraction. As illustrated in Figs. 1 and 2 (a), the polarities of the signals added from the taps are alternately repeated with plus and minus.
도 2(b)에 있어서, 가로축은 정규화 주파수이고 세로축은 필터를 통과하는 신호의 진폭을 데시벨(dB:decibel)로 표현한 것이다. 통과대역의 중심 주파수는 본 도면에서 정규화 주파수 0.5의 점에 의해 나타내지고, 이 점의 진폭은 거의 감쇠가 제로로 작은 것을 나타낸다. 한편, 이미지 주파수를 나타내는 정규화 주파수 -0.5에 있어서, 진폭은 약 -53dB이고, 원하는 주파수에 비하여 충분하게 감쇠시킬 수 있다. 즉, 도 2(a)에 예시되는 간단한 필터 구성에 의해 이미지 억압이 가능하다.In FIG. 2 (b), the horizontal axis represents a normalization frequency and the vertical axis represents the amplitude of the signal passing through the filter in decibels (dB: decibel). The center frequency of the passband is represented by the point of normalization frequency 0.5 in this figure, and the amplitude of this point indicates that the attenuation is almost zero. On the other hand, at the normalized frequency of -0.5 representing the image frequency, the amplitude is about -53 dB and can be sufficiently attenuated compared to the desired frequency. That is, image suppression is possible by the simple filter configuration illustrated in Fig. 2A.
다음으로, 가변 탭(tap) 계수 a1, a2, b1의 수치를 변화하게 한 경우의 진폭의 주파수 특성에 대해서 설명하면 다음과 같다.Next, the frequency characteristics of the amplitude when the numerical values of the variable tap coefficients a1, a2, and b1 are changed will be described below.
도 3(a)은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가변 탭(tap) 계수의 배치를 나타내는 그래프이다.3 (a) is a graph showing the arrangement of the variable tap coefficients according to the second embodiment of the present invention.
도 3(a)에 예시하는 바와 같이, 실수부 가변 탭 계수 a1 및 a2의 수치는 제1 실시예와 같이 0.5로 한다. 허수부 가변 탭 계수 b1은 0.5로 한다. As illustrated in Fig. 3A, the numerical values of the real part variable tap coefficients a1 and a2 are set to 0.5 as in the first embodiment. The imaginary part variable tap coefficient b1 is 0.5.
도 3(b)은 본 발명의 제2 실시예에 따른 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.3 (b) is a graph showing frequency characteristics according to the second embodiment of the present invention.
정규화 주파수가 0.5로 표시되는 원하는 주파수 근처의 통과 대역 특성은, 제1 실시예와 거의 다름없는 저 삽입 손실이라고 할 수 있다. 한편, -0.5로 나타내는 이미지 주파수에 있어서는 진폭이 -100dB 이하인 것이 가능하고, 이미지 신호의 감쇠량을 크게 할 수 있다. 그러나, 고감쇠량인 대역은 제1 실시예와 비교해 좁아 진다.The passband characteristic near the desired frequency indicated by the normalization frequency of 0.5 can be said to be a low insertion loss which is almost the same as in the first embodiment. On the other hand, at the image frequency represented by -0.5, the amplitude can be -100 dB or less, and the attenuation amount of the image signal can be increased. However, the band having a high attenuation amount becomes narrower as compared with the first embodiment.
도 4(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가변 탭(tap) 계수의 배치를 나타내는 그래프이다. 제3 실시예에 있어서는, 도 4(a)에 예시하는 바와 같이, a1=-0.2, a2=0.8, |b1|=0.49로 한다. 4 (a) is a graph showing the arrangement of the variable tap coefficients according to the third embodiment of the present invention. In the third embodiment, as illustrated in FIG. 4A, a1 = -0.2, a2 = 0.8, and | b1 | = 0.49.
도 4(b)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.4B is a graph showing frequency characteristics according to the third embodiment of the present invention.
원하는 주파수 근처의 통과 대역 특성은, 제1 실시예와 거의 다름없는 낮은 삽입 손실이 가능하다. 한편, 이미지주파수에 있어서는 진폭이 약 -58dB이고 제1 실시예보다 약간 크게 할 수 있다. 또한, 고감쇠량인 대역은 제1 실시예보다 약간 넓게 할 수 있다.The passband characteristics near the desired frequency allow a low insertion loss which is almost the same as in the first embodiment. On the other hand, at the image frequency, the amplitude is about -58 dB and can be made slightly larger than in the first embodiment. In addition, the band having a high attenuation amount can be made slightly wider than in the first embodiment.
도 5는 본 발명의 허수부 가변 탭(tap) 계수와 주파수 특성과의 관계를 나타내는 그래프이다. 즉, 이미지 근방에서의 감쇠량의 b1 의존성을 나타낸다. 5 is a graph showing a relationship between an imaginary part variable tap coefficient and a frequency characteristic of the present invention. In other words, b1 dependence of the amount of attenuation in the vicinity of the image.
여기서, 실선은 a1=-0.5, a2=0.5로 하고, b1을 변화시킬 때의 감쇠량을 나타낸다. 그리고, 점선은 a1=-0.2, a2=0.8로 하여, b1을 변화시킬 때의 감쇠량을 나타낸다. |b1|=0.5에 있어서 감쇠량이 무한대로 되고, |b1|가 이보다 크거나 작아도 감쇠량은 저하한다.Here, the solid line is a1 = -0.5 and a2 = 0.5, and represents the amount of attenuation when b1 is changed. The dotted line indicates a1 = -0.2, a2 = 0.8, and indicates the amount of attenuation when b1 is changed. At | b1 | = 0.5, the amount of attenuation becomes infinity, and the amount of attenuation falls even if | b1 | is larger or smaller than this.
제1 실시예, 제2 실시예, 제3 실시예에서 살펴본 바와 같이, a1, a2, b1을 변화시킴으로써 주로 이미지 주파수 근방에 있어서 진폭 및 그 주파수 특성의 급격한 변화를 제어할 수 있다. 이 결과, 이 3개의 변수를 선택하는 것에 의해 대상으로 하는 통신 시스템의 사양에 맞는 필터를 실현할 수 있다.As described in the first, second, and third embodiments, by changing a1, a2, and b1, it is possible to control a sudden change in amplitude and its frequency characteristic mainly in the vicinity of the image frequency. As a result, by selecting these three variables, it is possible to realize a filter that meets the specifications of the target communication system.
다음으로, 제4 실시예에 따른 복소 계수 트랜스버설 필터에 대해서 설명하면 다음과 같다. 일반적으로는, 원하는 사용 주파수가 높은 경우 및 다중 변조 방식의 경우, 이미지를 더 완전히 제거할 수 있도록, 탭(tap) 수를 증가하여 계수를 탭(tap)마다 조금씩 변화시키는 복소 계수 트랜스버설 필터를 설계한다.Next, the complex coefficient transversal filter according to the fourth embodiment will be described. In general, for high desired frequencies and for multiple modulation schemes, complex coefficient transversal filters that increase the number of taps and change the coefficients slightly from tap to tap to remove the image more completely. Design.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 가변 탭(tap) 계수의 배치를 나타내는 그래프로서, 가변 탭(tap) 수가 41이고, 가변 탭(tap) 계수가 점진적으로 변화하는 제4 실시예의 구성을 나타낸다. 상부 그래프는, 실수부 탭(tap) 계수의 배열을 나타내고, 하부 그래프는 허수부 탭(tap) 계수의 배열을 표시한다.6 is a graph showing the arrangement of the variable tap coefficients according to the fourth embodiment of the present invention, wherein the number of variable tap coefficients is 41 and the configuration of the fourth embodiment in which the variable tap coefficients gradually change is shown in FIG. Indicates. The upper graph shows the arrangement of the real part tap coefficients and the lower graph shows the arrangement of the imaginary part tap coefficients.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing frequency characteristics according to the fourth embodiment of the present invention.
이미지 주파수인 -0.5의 점에 있어서, 진폭은 -70dB 이하로 이미지 제거가 가능하다. 가변 탭(tap) 수가 41로 많지만, 절대값이 1인 계수를 가지는 탭(tap)을 중앙부 근방에 배치하였고, 이로써 회로 규모의 간소화와 소비전력의 저감을 실현할 수 있다. 또한, 도 7에서의 점선은, 일정 계수로 이루어져 11탭(tap)를 가지는 진폭 특성을 나타낸다. 이 경우, 실수부 탭 계수는, (-1, 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1,1, -1)이고, 허수부 탭 계수는, (-1, 1, -1,1, -1,1, -1, 1, -1,1)로 한다. 이미지 주파수에서의 진폭은 약 -30dB이다.At the point of the image frequency of -0.5, the amplitude can be removed by -70 dB or less. A large number of variable taps is 41, but a tap having a coefficient having an absolute value of 1 is disposed near the center portion, whereby the circuit scale can be simplified and power consumption can be reduced. In addition, the dotted line in FIG. 7 shows the amplitude characteristic which consists of fixed coefficients, and has 11 taps. In this case, the real part tap coefficient is (-1, 1, -1, 1, -1, 1, -1, 1, -1,1, -1), and the imaginary part tap coefficient is (-1, 1, -1,1, -1,1, -1, 1, -1,1). The amplitude at the image frequency is about -30 dB.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 복소계수 트랜스버설 표면 탄성파 필터(50)를 나타내는 도면이다.8 is a diagram illustrating a complex coefficient transversal surface
표면 탄성파(SAW, Surface Acoustic Filter)를 전달하는 매질로서는, 리튬 탄타레이트(LiTaO3), 리튬나이트라이드(LiNbO3), 수정 등의 압전재료를 사용할 수 있다. 미세 가공 기술의 진전에 의해 3GHz를 넘는 주파수대에 있어서도 충분한 성능이 얻어질 수 있다.As a medium for transmitting a surface acoustic wave (SAW), piezoelectric materials such as lithium tantarate (LiTaO 3), lithium nitride (LiNbO 3), and quartz can be used. Advances in microfabrication techniques can achieve sufficient performance even in frequencies above 3 GHz.
제1 실시예의 입력 단자(A)에 상당하는 입력 단자(D)는 송신 전극부(56)의 정전극(561)에 접속된다. 또 부전극(562)은 접지에 접속된다. 압전재료를 포함하는 기판상에 서로 대향하여 맞물려 배열한 빗살모양의 핑거(finger)(58)를 포함하고, 정전극의 핑거(finger)와 부전극의 핑거(finger)가 번갈아 반복되며, 입력 신호에 의해 압전효과를 일으켜 표면탄성파(SAW)를 여진한다. 핑거(finger)(58)는 다수일 수 있다.The input terminal D corresponding to the input terminal A of the first embodiment is connected to the
전달된 표면탄성파(SAW)는 실수부 신호 생성부(52)를 구성하는 실수부 정전극(521)으로 해서, 다시 전기 신호로 되돌려져, 제1 실시예의 출력단자(B)에 해당하는 출력단자(E)로 출력된다. 실수부 신호 생성부(52)를 구성하는 부전극(522)은 접지와 접속된다. 이와 같이 서로 대향하여 맞물려 배열한 빗살모양의 핑거(finger)(58)를 가지는 정전극(521) 및 부전극(522)을 포함하는 실수부 신호 생성부(52)가 구성된다. The transmitted surface acoustic wave SAW serves as the real part
도 8에 예시되는 핑거(finger)(58)는, 도 1에 예시되는 바와 같은 탭(tap) 계수를 가진다. 핑거(finger)가 100% 서로 겹치면 탭(tap) 계수는 1이고, 겹치지 않으면 탭(tap) 계수는 제로가 된다. 실수 신호 생성부(52)는 지연 시간이 한 주기(T초) 간격을 가진 핑거(finger)(58)를 표면탄성파(SAW) 전달방향으로 다수배열된 구성이다.The
또 각각의 수신 전극의 각 탭(tap)를 구성하는 핑거(finger)부에 있어서, 정 전극과 접속하고 있는 핑거(finger)가 송신 전극(56)에 가까운 측으로 배치된 다음의 핑거(finger)부(58)에 있어서는, 부전극부와 접속해 있는 핑거(finger)가 송신 전극에 가까운 측으로 배치된다. 이와 같은 서로 번갈아 반복되는 배열은, a1 및 a2의 부호가 플러스 마이너스를 번갈아 반복하는 것에 대응한다.Moreover, in the finger part which comprises each tap of each receiving electrode, the finger part which connects with the positive electrode is arrange | positioned to the side near the
마찬가지로, 허수부 신호 생성부(54)를 구성하는 허수부 정전극(541)로 인해서, 제1 실시예의 출력 단자(C)에 대응하는 출력 단자(F)에 전달된다. 허수부 신호 생성부(54)를 구성하는 허수부 부전극(542)는 접지와 접속된다. 이 경우도 핑거(finger)(58)의 일정한 간격(pitch)는 지연 시간이 한 주기(T초)가 되도록 설정된다. 그리고, 허수부 정전극 핑거(finger)와 허수부 부전극 핑거(finger)는 실수부 정전극 핑거(finger)와 실수부 부전극 핑거(finger)보다 1쌍 적고, 지연 시간이 반 주기(T/2초)만 내측에 없도록 배치된다. 이것은, 도 1에 예시된 디지털 회로 구성과 같은 작용을 한다.Similarly, the imaginary part
도 2(a)에 표현된 |a1|=|a2|=0.5, |b1|=0.48인 탭(tap)계수를 가지는 복소계수 표면 탄성파 필터인 제5 실시예의 진폭의 주파수 특성을, 도 2(b)에서의 가는선으로 나타내었다. 제1 실시예와 마찬가지로, 원하는 주파수에 있어서, 삽입 손실을 제로로 할 수 있고, 이미지 주파수 근방에 있어서 진폭을 -55dB로 할 수 있다. 다른 대역에 있어서는, 이미지 이외의 다른 잡음도 제거할 수 있다. 마찬가지로, 도 4 및 도 5에 있어서도 복소계수 트랜스버설 표면 탄성파 필터는, 디지털 회로 구성에 의한 복소 계수 트랜스버설 필터와 유사한 특성임이 예시된다.The frequency characteristic of the amplitude of the fifth embodiment, which is a complex coefficient surface acoustic wave filter having a tap coefficient of | a1 | = | a2 | = 0.5 and | b1 | = 0.48, represented in FIG. represented by a thin line in b). As in the first embodiment, the insertion loss can be zero at the desired frequency, and the amplitude can be -55 dB near the image frequency. In other bands, noise other than the image can be removed. Similarly, also in FIG. 4 and FIG. 5, it is exemplified that the complex coefficient transversal surface acoustic wave filter has similar characteristics to the complex coefficient transversal filter having the digital circuit configuration.
도 9는 본 발명의 제5 실시예에 따른 실수부 전극부를 나타내는 도면이다.9 is a diagram illustrating a real part electrode part according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
도 9는, 그 안의 실수부 수신 전극을 나타내는 모식평면도이다. 주파수가 높아지면 핑거(finger)의 폭 및 일정한 간격(pitch)-지연 시간과 대응-이 감소된다. 이 예에 있어서는, 각 핑거(finger)간에서의 표면탄성파(SAW)의 불필요한 반사 등에 의한 특성 저하를 방지하기 위해, 핑거(finger) 2개를 1조로 구성한다.9 is a schematic plan view of the real part receiving electrode therein. Higher frequencies reduce the width and constant pitch of the finger—corresponding to delay time. In this example, two fingers are constituted by one pair in order to prevent deterioration in characteristics due to unnecessary reflection of surface acoustic wave SAW between the fingers.
제5 실시예에 있어서는 a1, a2, b1과 3종류의 계수를 결정하는 것으로, 도 2(b)에 예시되는 바와 같이 이미지 억압에 충분한 진폭의 주파수 특성을 얻을 수 있다. 그리고, |b1|=(|a1|+|a2|)x(0.4~0.6부근)의 관계로 개시되는 바와 같이 b1의 계수는 적정한 크기로 선택할 수 있다. 또 계수가 1이 아닌 영역은, 양단부에 한정되어 있다. 따라서, 전극의 음향적 여진 효과의 작은 부분이 최소한으로 가능하고, 필터의 삽입 손실이 적어진다. 또 사이즈도 축소할 수 있다.In the fifth embodiment, by determining a1, a2, b1 and three types of coefficients, frequency characteristics of amplitude sufficient for image suppression can be obtained as illustrated in Fig. 2B. The coefficient of b1 can be selected to an appropriate size as described in the relation of | b1 | = (| a1 | + | a2 |) x (near 0.4 to 0.6). Moreover, the area | region whose coefficient is not 1 is limited to both ends. Thus, a small part of the acoustic excitation effect of the electrode is possible to the minimum and the insertion loss of the filter is small. In addition, the size can be reduced.
제1 및 제5 실시예에 있어서는, 종래로부터 응용되어 온 각종 필터 회로보다 간단한 회로 구성으로 필터 설계가 매우 간단해진다. 또 트랜스버설(transversal)형 필터라면 디지탈 회로 및 아날로그 회로 중 어느 것으로도 적용할 수 있기 때문에, 응용 범위는 매우 넓다. 게다가, 최저 3개의 탭(tap) 계수 절대값을 설계하는 것 만으로, 이미지 억압비를 우선하는 경우, 혹은 두 가지 주파수에서의 이미지 신호 제거 등, 용도에 따라 필터의 감쇠 특성을 선택할 수 있는 효과가 있다.In the first and fifth embodiments, the filter design becomes very simple with a simpler circuit configuration than the various filter circuits conventionally applied. Moreover, since a transversal filter can be applied to either a digital circuit or an analog circuit, the application range is very wide. In addition, by designing at least three absolute values of the tap coefficients, it is possible to select the attenuation characteristics of the filter according to the application, such as to prioritize the image suppression ratio or to remove the image signal at two frequencies. have.
다음으로, 이와 같은 간소화된 복소계수 필터를 사용함으로써 이미지를 억압할 수 있는 작용에 대해서 상세하게 설명하면 다음과 같다. Next, an operation of suppressing an image by using such a simplified complex coefficient filter will be described in detail.
도 10은 저 중간주파수(Low IF) 방식의 수신기에서의 주파수 변환을 나타내는 그래프이다.FIG. 10 is a graph illustrating frequency conversion in a low IF receiver.
중심 주파수 fc를 가지는 원하는 주파수는, 멀티 밴드 또는 광대역 시스템을 구성하는 자신의 시스템 신호(1000)를 나타낸다. 이 자신의 시스템 신호에 대한 이미지 신호(1002)가 -fc를 중심으로 하여 존재한다. 또 자신의 시스템 신호의 근방에, 타 시스템 신호나 노이즈(1004)가 존재한다. 예를 들면, 도 10의 상부 그래프에서는 자신의 시스템 신호 보다 약간 낮은 주파수 대역에 존재하고, 이것이 중첩되어 이미지 신호의 근방(본 도면에서의 이미지신호의 우측)에 타 시스템 신호나 노이즈의 이미지 신호(1006)이 존재한다. 도 10의 상부 그래프에 점선에 예시된 통과 대역 특성을 가지는 무선 주파수 대역 통과 필터(RF Bandpass Filter)(1008)에서는 타 시스템 신호 또는 잡음을 제거하는 것이 곤란하다.The desired frequency with the center frequency fc represents its
저 중간주파수(Low IF) 방식의 중간 주파수(IF = fc-fL)는 슈퍼헤테로다인 방식과 비교해 낮게 선택되고, 예를 들면 수MHz이하의 범위에서 선택된다. 도 10의 하부 그래프에 있어서, (fc-fL)신호와 (fc+fL)신호 간 주파수의 차가 크기 때문에 (fc-fL)만을 추출하는 것이 용이하게 된다. 또한 자신의 시스템 신호로부터 변환된 원하는 주파수(fc-fL)는 타 시스템 신호 또는 잡음의 이미지 신호(-fc+fL)와 겹치고, 또한 자신의 시스템 신호의 이미지와도 겹친다. 이 이미지 방해에 의해 통신 품질이 대폭적으로 저하한다.The intermediate frequency (IF = fc-fL) of the Low IF method is selected lower than the superheterodyne method, for example, in the range of several MHz or less. In the lower graph of Fig. 10, it is easy to extract only (fc-fL) because the frequency difference between the (fc-fL) signal and the (fc + fL) signal is large. In addition, the desired frequency (fc-fL) converted from its system signal overlaps the image signal of another system signal or noise (-fc + fL), and also the image of its system signal. This image disturbance greatly reduces the communication quality.
도 11은 본 발명에 의한 트랜스버셜(transversal)형 복소계수 필터(10)를 사용한 수신기의 구성예 중 하나를 나타내는 블럭도이다. Fig. 11 is a block diagram showing one example of the configuration of a receiver using the transversal
안테나(60)에 의해 신호를 수신 하고, LNA(Low Noise Amplifier:저 잡음 증폭기)(62)에서 증폭하고, 제1 실시예의 디지털 회로 구성 또는 제2 실시예의 SAW의 트랜스버셜(transversal)형 복소계수 필터(10)에 의해 필터링을 행한다. 그 후, 다운 컨버터로서의 주파수 변환기(64), 복조기(66)를 거쳐 복조가 완료된다. 복조기(66)는, 변조파 신호를 베이스 밴드로 복조한다. 더욱이, 복소계수 필터(10)를 디지털 회로로 구성하는 경우에는, 파선에 예시되는 A/D변환기(68)를 LNA(62)와 트랜스버셜(transversal)형 복소계수 필터(10) 간에 삽입한다.The signal is received by the
또한, 본 발명에 의한 복소계수 filter를 사용해 이미지 억압을 하는 작용에 대해서 설명하면 다음과 같다. In addition, the operation of suppressing the image using the complex coefficient filter according to the present invention will be described.
도 12는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 저 중간주파수(Low IF) 방식의 수신기에서의 필터링 전 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 신호를 나타내는 그래프이다.FIG. 12 is a graph illustrating a radio frequency (RF) signal before filtering in a low IF receiver using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention.
중심 주파수 fc를 가지는 희망파는, 멀티 밴드 또는 광대역 시스템을 구성하는 자신의 시스템 신호(1000)로 나타낸다. 이 자신의 시스템 신호에 대한 이미지 신호(1002)가 -fc를 중심으로 존재한다. 또 자신의 시스템 신호의 근방에, 타 시스템 신호나 노이즈(1004)가 존재한다. 예를 들면, 도 12의 첫번째 그래프에서는 자신의 시스템 신호 보다 약간 낮은 주파수대에 존재하고, 이것이 중첩된 것이 이미지 신호 근방(본 도면에 있어서는 이미지의 우측)에 타 시스템 신호나 노이즈의 이미지 신호(1006)이 존재한다. 본 발명에 의한 트랜스버설 복소계수 필터는, fc를 중심으로 한 자신의 시스템 신호를 통과시키고, -fc를 중심으로 한 이미지 신호를 저지하는 대역특성(1010)을 가진다.The desired wave having the center frequency fc is represented by its
도 12의 두번째 그래프는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버 설 필터를 사용한저 중간주파수(Low IF) 방식의 수신기에서의 필터링 후 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 신호를 나타내는 그래프이다.The second graph of FIG. 12 is a graph showing a radio frequency (RF) signal after filtering in a low IF receiver using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention.
자신의 시스템 신호는 대부분 감쇠 없이 주파수 변환기에 들어간다. 한편, 이미지 신호는 복소 계수 트랜스버설 필터(10)에 의한 큰 감쇠를 통해 통과가 저지된다. 타 시스템 신호 또는 노이즈는 통과대역의 단부에 위치하고, 약간 감쇠하면서도 통과해 자신의 시스템 신호의 근방에 존재한다. 한편, 타 시스템 신호 또는 노이즈의 이미지는 이미지 신호와 같이 큰 감쇠를 위해서 통과가 저지된다. 즉, 복소 계수 트랜스버설 필터(10)를 통과하는 단계에서, 이미지 신호를 대부분 제거할 수 있다.Most of their system signals enter the frequency converter without attenuation. On the other hand, the image signal is blocked from passing through large attenuation by the complex coefficient
도 12의 세번째 그래프는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 저 중간주파수(Low IF) 방식의 수신기에서의 주파수 변환 후 신호를 나타내는 그래프이다.The third graph of FIG. 12 is a graph illustrating a signal after frequency conversion in a low IF receiver using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention.
저 중간주파수(Low IF) 방식의 IF단의 중간 주파수(IF=fc-fL)은 슈퍼헤테로다인 방식과 비교해 낮고, 예를 들면 수MHz 이하의 범위에서 선택된다. 도 12(c)에 있어서 (fc-fL) 신호와 (fc+fL)신호는 주파수의 차가 크기 때문에 (fc-fL)만을 추출하는 것이 되도록 할 수 있다. 또한 자신의 시스템 신호로부터 변환된 원하는 주파수(fc-fL)는 타 시스템 신호 또는 잡음의 이미지 신호(-fc+fL)와 중첩될 수 있지만, 이 이미지 신호는 복소 계수 트랜스버설 필터에 의해 충분히 억압된 것이므로 수신 성능은 저하하지 않는다. 그리고, 다이렉트 컨버젼 방식에 있어서도 거의 유사한 작용으로 설명 가능하다. The intermediate frequency (IF = fc-fL) of the IF stage of the low IF method is lower than that of the superheterodyne method and is selected, for example, in a range of several MHz or less. In Fig. 12C, the (fc-fL) signal and the (fc + fL) signal can be made to extract only (fc-fL) because the difference in frequency is large. In addition, the desired frequency (fc-fL) converted from its system signal may overlap another image signal or noise image signal (-fc + fL), but this image signal is sufficiently suppressed by a complex coefficient transversal filter. The reception performance does not decrease. In addition, the direct conversion method can be described in almost similar operation.
그리고, 복소 계수 트랜스버설 필터(10)를 사용한 저 중간주파수(Low IF) 방식을 종래의 슈퍼헤테로다인 방식과 비교하여 설명하면 다음과 같다.In addition, the low IF method using the complex coefficient
도 13은 슈퍼헤테로다인 방식의 수신기 블럭도를 나타내는 그래프이다.13 is a graph showing a receiver block diagram of a super heterodyne system.
안테나(60)로부터의 신호는, 우선 무선 주파수 대역 통과 필터(RF Bandpass Filter)에 입력되어 원하는 주파수를 선택한다. 그 후 저잡음증폭기(LNA)(62)에 의해 증폭된 신호와, 국부 발진기(65)로부터의 로컬 신호는 믹서(66)에 승산되어 중간주파수(IF)대로 변환된다.The signal from the
도 14는 도 13에 예시된 블럭도의 각 단계에서의 신호를 나타내는 모식도이다. FIG. 14 is a schematic diagram showing signals at each step of the block diagram illustrated in FIG.
도 14의 첫번째 그래프는 슈퍼헤테로다인 방식의 수신기에서의 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 신호를 나타내는 그래프이다.14 is a graph showing a radio frequency (RF) signal in a super heterodyne receiver.
여기서, 무선 주파수(RF)단에서의 실수 신호이고, 중심 주파수 fc의 근방에 자신의 시스템 신호(1000)가 존재하고, 그보다 약간 낮은 주파수대에 타 시스템 신호 또는 잡음(1004)이 존재한다. 그리고 점선으로 표현되는 통과 특성을 가지는 무선 주파수 대역 통과 필터(RF Bandpass Filter)(1008)에서는, 이 타 시스템 신호 또는 잡음이 충분히 제거될 수 없다. 또 -fc의 근방에는, 이들이 되풀이된 이미지가 존재한다.Here, it is a real signal at the radio frequency (RF) stage, its
도 14의 두번째 그래프는 슈퍼헤테로다인 방식의 수신기에서의 중간 주파수(IF:Intermediate Frequency) 신호를 나타내는 그래프이다.The second graph of FIG. 14 is a graph showing an intermediate frequency (IF) signal in a super heterodyne receiver.
여기서, 중간 주파수(IF)단에서의 실수 신호이고, 국부 발진기(65)로부터의 국부 발진 신호(fL)와 중심주파수(fc)가 믹서(66)에서 승산되어 IF신호(fIF)를 생성한다. 이 경우, 타 시스템 신호 또는 잡음(1004)도 주파수 변환된 후, IF신호(fIF)근방에 발생한다(1014). 또 이들이 되풀이된 이미지가 마이너스 IF신호(-fIF)근방에 생긴다(1016). 협대역 또한 가파른 감쇠 특성을 가지는 중간주파수 대역 통과 필터(IF Bandpass Filter)로 필터링함(1012)으로써 도 14의 두번째 그래프에 개시된 주파수 변환된 타 시스템 신호 또는 잡음 성분을 제거할 수 있다. 더욱이, 슈퍼 헤테로다인 방식에서의 중간 주파수(IF)는, 일반적으로는 수십 ~ 수백MHz로 높다. 이와 같이 무선 주파수 대역 통과 필터(RF Bandpass Filter)(70)과 중간주파수 대역 통과 필터(IF Bandpass Filter)(72)와의 이중의 필터링에 의해 이미지 억압이 수행된다.Here, it is a real signal at the intermediate frequency IF stage, and the local oscillation signal fL from the
도 14의 세번째 그래프는 슈퍼헤테로다인 방식의 수신기에서의 최종단 신호를 나타내는 그래프이다.The third graph of FIG. 14 is a graph showing a final signal in a super heterodyne receiver.
이것과 비교하여, 도 11에 예시되는 다이렉트 컨버젼 방식에 있어서는, 무선 주파수 대역 통과 필터(RF Bandpass Filter)가 불필요하고, 신호는 실질적으로 무선 주파수 대역 통과 필터(RF Bandpass Filter)를 경유하지 않고 트랜스버셜(transversal)형 복소계수 filter(10)에 입력된다. 게다가, IF신호의 주파수는 슈퍼 헤테로다인 방식과 비교해 낮거나 실질적으로는 존재하지 않기 때문에, 광대역 또는 가파른 감쇠 특성을 가지는 중간주파수 대역 통과 필터가 불필요하다. 이와 같이, 본 실시예의 트랜스버셜(transversal)형 복소계수 필터(10)를 사용한 다 이렉트 컨버젼 방식의 통신 시스템에서는, 2중의 필터링을 필요로 하지 않고 이미지 신호 억압이 가능하게 되고, 시스템도 간소화 가능하다.In contrast, in the direct conversion method illustrated in FIG. 11, an RF bandpass filter is unnecessary, and the signal is substantially transverse without passing through the RF bandpass filter. It is input to the (transversal) type complex coefficient filter (10). In addition, since the frequency of the IF signal is low or substantially absent in comparison with the super heterodyne scheme, an intermediate frequency band pass filter having a wideband or steep attenuation characteristic is unnecessary. As described above, in the direct conversion communication system using the transversal
도 15는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 저 중간주파수(Low IF) 방식의 수신기를 나타내는 블럭도이다.15 is a block diagram illustrating a receiver of a low IF system using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention.
제1 실시예 및 제5 실시예와 같은 복소 계수 트랜스버설 필터(10)에서의 실수부 신호 생성부(12)에는 실수 신호가 단자(A)로부터 입력되고, 복소수 신호의 실수부신호가 출력된다. 한편, 허수부 신호 생성부(14)에는 실수 신호가 단자A로부터 입력되고, 복소수 신호의 허수부 신호가 출력된다. 실수부 신호와 허수부 신호는 90도의 위상차를 가진다.The real part signal is input from the terminal A, and the real part signal of the complex signal is output to the real
국부 발진기(80)는, 무선 주파수(RF)신호와 중간 주파수(IF)신호와의 차의 주파수를 가지고 있고, 실수부가 코사인(COS)파, 허수부가 사인(SIN)파인 복소로컬 신호를 출력한다. 또한, 다이렉트 컨버젼 방식에 있어서는 무선주파수(RF)신호와 동일 주파수를 가지는 로컬 신호를 사용한다. 복소 믹서부(82)를 구성하는 믹서(86)는, 실수부측 트랜스버셜 필터(12)의 출력과 복소로컬신호의 실수부를 승산하여 감산기(90)의 정 입력단에 입력한다. 믹서(94)는, 실수부측 트랜스버셜 filter(12)의 출력과 복소로컬 신호의 허수부를 승산하여 그 결과를 가산기(96)의 일측 입력단에 입력한다.The
믹서(88)는, 허수부 신호 생성부(14)의 출력과 복소로컬 신호의 실수부를 승산하여 가산기(96)의 타측 입력단에 출력한다, 또 믹서(92)는, 허수부 신호 생성부(14)의 출력과 복소 로컬 신호의 허수부를 승산하여 그 결과를 감산기(90)의 부 입력단에 입력한다.The
감산기(90)는 믹서(86)의 출력 신호로부터 믹서(92)의 출력 신호를 감산하여 복소수 신호의 실수부로서 그 결과를 단자 G에 출력한다. 또 가산기(96)는 믹서88의 출력 신호와 믹서(94)의 출력 신호를 가산하여 복소수 신호의 허수부로서 그 결과를 단자 H에 출력한다.The
베이스 밴드 생성부(108)는, BPF(100, 101)과, AGC앰프(102, 103)와, A/D변환기(104, 105)와, 국부 발신기(122)와, 전 복소 믹서(130)와, 불균형 보정기(120)와, LPF(116,117)로 구성된다.The
대역 통과 필터(BPF)(100, 101)는, 입력되는 복소수 신호에 대해, 음과 양의 중간주파수(IF)신호 주파수를 중심으로 한 소정의 대역을 통과시켜 복소수 신호를 출력한다. 자동 이득 제어 증폭기(AGC Amplifier)(102, 103)은, 단자 L에 입력한 전압에 따라 이득을 제어한다.The band pass filters (BPFs) 100 and 101 pass complex bands with a predetermined band centered on negative and positive intermediate frequency (IF) signal frequencies and output complex signals. The automatic gain control amplifiers (AGC Amplifiers) 102 and 103 control the gain in accordance with the voltage input to the terminal L.
아날로그 디지털 변환기(A/D Converter)(104, 105)는, 자동 이득 제어 증폭기(AGC Amplifier)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하고, 복소수 신호 출력을 불균형 보정기(120)에 입력한다. 아날로그 디지털 변환(A/D Conversion)에 의해 후단의 복조기에 있어서 디지털 신호 처리가 가능하게 된다.The analog /
불균형 보정기(120)는, 보상치 메모리(106)와, 승산기(118)로 구성되고, 2개의 아날로그 디지털 변환기(A/D Converter)에서의 출력 신호 진폭차 및 위상차(불균형)을 디지털적으로 보정한다. 이 결과, 목적으로 하는 대역에 있어서 이미지 억압을 보다 잘 할 수 있다. 이 보상치 메모리(106)에는, 2개의 아날로그 디지털 변 환기(A/D Converter)보다도 전의 아날로그 신호 처리부의 진폭비 및 위상차(보상치)가 사전에 기억되어 있다. 승산기(118)는, 아날로그 디지털 변환기(A/D Converter)(105)의 출력 신호와 보상치 메모리(106)로부터 입력한 보상치를 승산하고, 그 결과를 출력한다.The
국부 발진기(122)는, 중간 주파수(IF)신호와 같은 주파수를 가지고, 복소 로컬 신호를 출력한다. 복소믹서부(130)는 복소믹서부(82)와 동일 구성이기 때문에, 거의 같은 작용에 의해 단자J 및 단자K에 있어서 주파수 제로의 성분을 포함하는 베이스 밴드 신호가 복소수 신호로 획득될 수 있다. 이와 같은 다운 컨버터에 의해 멀티 밴드화 및 광대역화 된 휴대무선통신 수신기에 있어서, 이미지 제거가 가능하게 된다.The
본 발명은 수신기에 한정되지 않고, 송신기에서도 마찬가지로 이미지 억압이 가능하다. 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 송신기에 대해서 설명하면 다음과 같다.The present invention is not limited to the receiver, and the image suppression can be similarly performed at the transmitter. A transmitter using a complex coefficient transversal filter to remove an image is described as follows.
도 16은 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 송신기를 나타내는 블럭도이다.16 is a block diagram illustrating a transmitter using a complex coefficient transversal filter to remove the image of the present invention.
베이스 밴드 신호는 변조기(130)에 의해 변조 후, 업 컨버터(up-converter)인 주파수 변환기(132)에 의해 복소로컬 신호에 의해 업 컨버팅되고, 복소 계수 트랜스버설 필터(134)에 입력된다. 그 후 증폭기(PA, Power Amplifier)(138)에 의해 증폭되고, 송신용 안테나(140)로부터 신호가 송신된다. 더욱이, 복소 계수 트랜스버설 필터(134)가 디지털 회로로 이루어지는 디지털 필터인 경우에는, 증폭기(138) 와 복소 계수 트랜스버설 필터(134)와의 사이에 디지털 아날로그 변환기(D/A Converter)(136)를 삽입한다.The baseband signal is modulated by the
도 17은, 다이렉트 컨버젼 방식의 송신기에서의 베이스밴드 신호와 무선 주파수(RF: Radio Frequency)를 나타내는 그래프이다. 17 is a graph illustrating a baseband signal and a radio frequency (RF) in a direct conversion transmitter.
주파수 변환기(132)에 의해 실수 신호인 로컬 신호와 믹서에서 승산된 후, 그림17(b)와 같이, 중심 주파수 fc 근방에 원하는 주파수 신호(1018) 및 이미지 방해 신호(1020)가 존재한다. 이들이 반복되는 이미지(1022,1024)가 -fc근방에 존재한다.After multiplying the real signal, which is a real signal, by the frequency converter 132 in the mixer, the desired
도 18은, 본 발명의 복소 계수 트랜스버설 필터(134)를 사용해 이미지 억압을 설명하는 모식도이다. 18 is a schematic diagram illustrating image suppression using the complex coefficient transversal filter 134 of the present invention.
도 18의 첫 번째 그래프는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 다이렉트 컨버젼 방식의 송신기에서의 베이스밴드 신호를 나타내는 그래프이다.18 is a graph showing a baseband signal in a direct conversion transmitter using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention.
도 18의 두 번째 그래프는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 다이렉트 컨버젼 방식의 송신기에서의 필터링(1026) 전 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 신호를 나타내는 그래프이다.The second graph of FIG. 18 is a graph showing a radio frequency (RF) signal before filtering 1026 in a direct conversion transmitter using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention.
도 18의 세 번째 그래프는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 사용한 다이렉트 컨버젼 방식의 송신기에서의 필터링 후 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 신호를 나타내는 그래프이다.18 is a graph showing a radio frequency (RF) signal after filtering in a direct conversion transmitter using a complex coefficient transversal filter that removes an image of the present invention.
도 18의 네 번째 그래프는 본 발명의 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버 설 필터를 사용한 다이렉트 컨버젼 방식의 송신기에서의 송신 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 신호를 나타내는 그래프이다.18 is a graph showing a radio frequency (RF) signal in a direct conversion transmitter using a complex coefficient transversal filter to remove an image of the present invention.
베이스 밴드 단의 복소수 신호는, 업 컨버젼(Up conversion) 된다. 필터링 전의 무선 주파수(RF)단에 있어서 원하는 주파수(1028)와 이미지 방해파(1030)가 중심 주파수 fc 근방에, 이미지 신호(1032,1034)가 -fc근방에 존재한다.The complex signal at the baseband stage is up converted. In the radio frequency (RF) stage before filtering, the desired
본 발명에 의한 복소 계수 트랜스버설 필터(134)는 점선과 같은 통과 특성을 갖고 있고, 무선 주파수(RF)단에 있어서 -fc 근방의 이미지 신호는 감쇠량이 크기 때문에 이미지 신호를 매우 작게 할 수 있다. 이 결과, 이미지 억압이 가능하게 되어 이미지 영향이 적은 실수 신호인 송신 출력을 얻을 수 있다. 이 업 컨버터(up-converter) 및 이것을 사용한 송신기는, 멀티 밴드 및 광대역인 휴대 무선통신 시스템 등에 적합하다.The complex coefficient transversal filter 134 according to the present invention has a passing characteristic such as a dotted line, and the image signal near -fc in the radio frequency (RF) stage has a large attenuation amount, so that the image signal can be made very small. As a result, image suppression becomes possible, and transmission output which is a real signal with little image influence can be obtained. This up-converter and a transmitter using the same are suitable for multiband and broadband portable wireless communication systems and the like.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.
복소 계수 트랜스버설 필터를 구성하는 회로 소자, SAW재료, 전극 등의 형상, 사이즈, 배치 등에 관하여 당업자가 각종 설계 변경을 한 것에서도, 요지를 일탈하지 않는 한 본 발명에 포함된다.Even if a person skilled in the art makes various design changes regarding the shape, size, arrangement, etc. of the circuit element, SAW material, electrode, etc. constituting the complex coefficient transversal filter, they are included in the present invention as long as they do not depart from the gist.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실수부 신호와 허수부 신호의 위상 지연을 이용하여 이미지를 제거하는 복소 계수 트랜스버설 필터를 적용함으로써, 광대역에 있어서 이미지 억압비를 개선할 수 있다. 그리고, 회로 규모를 간소화하고 소비 전력를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, an image suppression ratio can be improved in a wide band by applying a complex coefficient transversal filter that removes an image by using a phase delay of a real part signal and an imaginary part signal. In addition, there is an effect that can simplify the circuit scale and reduce power consumption.
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