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KR20130065293A - Transmitter using piecewise delta-sigma modulation and signal generation method thereof - Google Patents

Transmitter using piecewise delta-sigma modulation and signal generation method thereof Download PDF

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KR20130065293A
KR20130065293A KR1020110132090A KR20110132090A KR20130065293A KR 20130065293 A KR20130065293 A KR 20130065293A KR 1020110132090 A KR1020110132090 A KR 1020110132090A KR 20110132090 A KR20110132090 A KR 20110132090A KR 20130065293 A KR20130065293 A KR 20130065293A
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KR
South Korea
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signal
level
delta
amplitude
amplitude signal
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Application number
KR1020110132090A
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Korean (ko)
Inventor
김준형
정재호
Original Assignee
한국전자통신연구원
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Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
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Abstract

PURPOSE: A transmitter using an interval delta-sigma modulation method and its signal generation method are provided to increase encoding efficiency or amplification efficiency. CONSTITUTION: A transmitter includes a polar converter (110), an interval delta-sigma modulator (120), a mixer (130) and a power amplifier (160). The polar converter separates an amplitude signal and a phase signal from a baseband signal. The interval delta-sigma modulator of 1-bit delta-sigma modulates or bypasses the amplitude signal according to a reference level. The mixer mixes the phase signal including an amplitude component and the envelope signal including a frequency component and transmits the phase signal to a DAC (140). The power amplifier amplifies the mixed signal. [Reference numerals] (110) Polar converter; (120) Interval delta-sigma modulator; (150) Up-converter; (160) Power amplifier; (AA) Status signal; (BB) Envelope signal; (CC) RF output

Description

구간 델타-시그마 변조 방식을 사용하는 송신기 및 그것의 신호 생성 방법{TRANSMITTER USING PIECEWISE DELTA-SIGMA MODULATION AND SIGNAL GENERATION METHOD THEREOF}Transmitter using interval delta-sigma modulation and signal generation method thereof {TRANSMITTER USING PIECEWISE DELTA-SIGMA MODULATION AND SIGNAL GENERATION METHOD THEREOF}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 고효율의 델타-시그마 변조 방식을 사용하는 송신기 및 그것의 신호 생성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a communication system, and more particularly, to a transmitter using a high efficiency delta-sigma modulation scheme and a signal generating method thereof.

최근 이동통신 시스템은 높은 데이터 전송 속도를 위하여 기존의 코드 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 시스템에서 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 이하, OFDM) 등의 멀티 캐리어 변조 방식의 시스템으로 발전하고 있다. 예를 들어, WIMAX, WIBro, 3G LTE(Long Term Evolution) 계열의 통신 시스템이 OFDM 변조 방식을 채택하고 있다. OFDM 시스템의 단점은 복수의 캐리어(Carrier)들의 결합에 의해 송신 신호의 평균전력 대 첨두전력비(Peak to Average Power Ratio: 이하, PAPR)가 높다는 것이다. 이러한 이유로, 송신 효율을 증가시키기 위한 송신 방식으로 등장한 것이 위상 신호와 포락선 신호를 분리하여 증폭하는 방식이다. 즉, 극좌표를 이용하여 위상 신호를 스위칭 전력 증폭기에 입력하고, 포락선 신호를 전력 증폭기에 인가하는 방법이다. 포락선 신호는 시그마-델타 변조(SDM)나 펄스폭 변조(PWM) 방식을 사용하여 레벨의 변화에 대해 1-비트 신호로 디지털화된다. 이후, 포락선 신호는 비연속적인 포락선에서 연속적인 포락선 신호로 인코딩될 것이다. 이 경우 전력 증폭기는 항상 포화 영역에서 동작하기 때문에 전력 증폭기의 효율을 극대화시킬 수 있다.Recently, a mobile communication system is a system of a multi-carrier modulation method such as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in a conventional code division multiple access (CDMA) system for high data transmission speed. Is developing. For example, WIMAX, WIBro, and 3G Long Term Evolution (LTE) series communication systems adopt OFDM modulation. A disadvantage of the OFDM system is that the Peak to Average Power Ratio (PAPR) of the transmission signal is high due to the combination of a plurality of carriers. For this reason, what has emerged as a transmission method for increasing transmission efficiency is a method of separating and amplifying a phase signal and an envelope signal. That is, a phase signal is input to the switching power amplifier using polar coordinates, and an envelope signal is applied to the power amplifier. The envelope signal is digitized into a 1-bit signal for changes in level using sigma-delta modulation (SDM) or pulse width modulation (PWM) schemes. The envelope signal will then be encoded into a continuous envelope signal in the discontinuous envelope. In this case, the power amplifier always operates in the saturation region, which maximizes the efficiency of the power amplifier.

하지만, 이러한 1-비트 인코딩 방법을 사용하였을 때 부호화 효율(Coding efficiency)의 저하라는 문제에 봉착하게 된다. 부호화 효율(Coding efficiency)이란 1-비트를 양자화하였을 때 생기는 잡음과 원하는 신호의 합, 즉 총 전력 대비 원하는 신호의 전력의 비로 표현한다. 일반적인 델타-시그마 변조 방법을 사용하였을 경우 시변 포락선 신호가 1-비트 펄스 신호로 양자화되기 때문에 양자화 잡음이 발생한다. 전력 증폭기는 이러한 잡음 전력을 증폭하는데 전원을 소모해야 하기 때문에, 최종 전력 증폭기의 효율이 낮아진다. However, when using this 1-bit encoding method, there is a problem of lowering coding efficiency. Coding efficiency is expressed as a sum of noise generated when quantizing 1-bit and a desired signal, that is, a ratio of power of a desired signal to total power. When the general delta-sigma modulation method is used, quantization noise occurs because the time-varying envelope signal is quantized into a 1-bit pulse signal. Since the power amplifier must consume power to amplify this noise power, the efficiency of the final power amplifier is lowered.

본 발명의 목적은 상술한 문제점들을 해결하기 위하여 구간 델타-시그마 변조 방식을 사용하여 전력 증폭기에 제공하는 송신기 및 그것의 신호 생성 방법을 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transmitter and a signal generation method thereof for providing a power amplifier using a period delta-sigma modulation scheme to solve the above problems.

본 발명의 실시 예에 따른 송신기는, 입력 신호로부터 진폭 신호와 위상 신호를 분리하는 폴라 변환기, 상기 진폭 신호를 기준 레벨에 따라 1-비트 델타-시그마 변조하거나 또는 바이패스하여 포락선 신호로 출력하는 구간 델타-시그마 변조기, 상기 위상 신호와 상기 포락선 신호를 혼합하는 믹서, 그리고 상기 혼합된 신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a transmitter includes a polar converter that separates an amplitude signal and a phase signal from an input signal, and an interval in which the amplitude signal is output as an envelope signal by 1-bit delta-sigma modulation or bypassing according to a reference level. A delta-sigma modulator, a mixer for mixing the phase signal and the envelope signal, and a power amplifier for amplifying the mixed signal.

본 발명의 실시 예에 따른 송신 신호의 생성 방법은, 입력 신호를 위상 신호와 진폭 신호로 분리하는 단계, 상기 진폭 신호의 레벨을 검출하는 단계, 상기 검출된 레벨에 따라 상기 진폭 신호를 1-비트 델타-시그마 변조하거나 또는 상기 진폭 신호를 바이패스하여 포락선 신호로 제공하는 단계, 그리고 상기 위상 신호와 포락선 신호를 혼합하여 증폭하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method of generating a transmission signal includes: separating an input signal into a phase signal and an amplitude signal, detecting a level of the amplitude signal, and 1-bit of the amplitude signal according to the detected level Delta-sigma modulation or bypassing the amplitude signal to provide an envelope signal, and mixing and amplifying the phase signal and the envelope signal.

본 발명의 실시 예에 따르면, 고효율의 델타-시그마 변조 방식을 사용하는 송신기 및 그것의 신호 생성 방법을 통하여 높은 부호화 효율 및 증폭기 효율이 기대된다. According to an embodiment of the present invention, a high coding efficiency and an amplifier efficiency are expected through a transmitter using a high efficiency delta-sigma modulation scheme and a signal generation method thereof.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기를 간략히 보여주는 블록도이다.
도 2는 도 1의 구간 델타-시그마 변조기의 예시적인 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 도 2의 구간 델타-시그마 변조기의 동작을 순차적으로 보여주는 파형도들이다.
도 4는 도 2의 구간 델타-시그마 변조기에 의한 출력 신호의 파형을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 포락선 신호를 생성하는 방법을 보여주는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 구간 델타-시그마 변조기의 기준값 K에 따른 부호화 효율의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 포락선 신호에 대한 주파수 스펙트럼을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 구간 델타-시그마 변조기를 사용하는 전력 증폭기의 효율을 보여주는 그래프이다.
1 is a block diagram schematically illustrating a transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an exemplary configuration of the interval delta-sigma modulator of FIG. 1.
3 is a waveform diagram sequentially illustrating the operation of the interval delta-sigma modulator of FIG. 2.
4 is a diagram illustrating a waveform of an output signal by the interval delta-sigma modulator of FIG. 2.
5 is a flowchart illustrating a method of generating an envelope signal according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a graph showing a change in coding efficiency according to a reference value K of the interval delta-sigma modulator of the present invention.
7 is a graph showing the frequency spectrum of the envelope signal of the present invention.
8 is a graph showing the efficiency of a power amplifier using a period delta-sigma modulator according to an embodiment of the present invention.

앞의 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명들은 모두 청구된 발명의 부가적인 설명을 제공하기 위한 예시적인 것이다. 그러므로 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해 질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. The foregoing general description and the following detailed description are exemplary and are intended to provide further explanation of the claimed invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. The embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 언급되는 경우에, 이는 그 외의 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 여기에서 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.In this specification, when it is mentioned that a certain element includes an element, it means that it may further include other elements. In addition, each embodiment described and illustrated herein includes its complementary embodiment. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 송신기의 구조를 간략히 보여주는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 송신기(100)는 폴라 변환기(110), 구간 델타-시그마 변조기(120), 믹서(130), DAC(140), 업-컨버터(150), 그리고 전력 증폭기(160)를 포함한다. 1 is a block diagram schematically illustrating a structure of a transmitter according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the transmitter 100 includes a polar converter 110, a period delta-sigma modulator 120, a mixer 130, a DAC 140, an up-converter 150, and a power amplifier 160. Include.

폴라 변환기(110)는 입력되는 상호 직교하는 인페이즈 신호 I(t)와 쿼드러쳐 신호 Q(t)를 참조하여 위상 신호 Φ(t)와 진폭 신호 a(t)를 생성한다. 폴라 변환기(110)는 입력되는 인페이즈 신호 I(t)와 쿼드러쳐 신호 Q(t)를 처리하여 정보를 포함하는 위상과 진폭을 생성한다. 폴라 변환기(110)는 예를 들면, CORDIC 알고리즘(COordinate Rotation DIgital Computer Algorithm)을 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다. CORDIC 알고리즘은 복잡하고 다양한 수학 연산을 비트 단위의 시프트 연산과 가산의 단순한 구조로 구현 가능하도록 하는(곱셈기가 필요 없는) 하드웨어에 최적화된 알고리즘이다.The polar converter 110 generates a phase signal Φ (t) and an amplitude signal a (t) with reference to the input mutually orthogonal in-phase signal I (t) and quadrature signal Q (t). The polar converter 110 processes the input in-phase signal I (t) and quadrature signal Q (t) to generate a phase and an amplitude including information. The polar converter 110 may include, for example, a processor that performs a CORDIC algorithm (COordinate Rotation DIgital Computer Algorithm). The CORDIC algorithm is a hardware-optimized algorithm that allows complex and diverse mathematical operations to be implemented in a simple structure of bitwise shift and addition (no multiplier).

구간 델타-시그마 변조기(120)는 폴라 변환기(110)로부터의 진폭 신호 a(t)를 포락선 신호 E(t)로 변조한다. 구간 델타-시그마 변조기(120)는 진폭 신호 a(t)를 기준 레벨에 따라 바이패스(Bypass)시키든지 또는 저역 델타-시그마 변조(Lowpass Delta-Sigma Modulation)를 수행한다. 예를 들면, 구간 델타-시그마 변조기(120)는 진폭 신호 a(t)의 레벨이 기준 레벨보다 높은 경우에는 델타-시그마 변조 처리없이 출력한다. 그리고 구간 델타-시그마 변조기(120)는 진폭 신호 a(t)의 레벨이 기준 레벨 이하일 경우에는, 진폭 신호 a(t)에 대한 델타-시그마 변조를 수행한다. 따라서, 구간 델타-시그마 변조기(120)는 진폭 신호 a(t)의 레벨에 따라 델타-시그마 변조를 수행한다. 구간 델타-시그마 변조기(120)가 기준 레벨을 선택하기 위하여 진폭 신호 a(t)에 대한 정규화를 수행할 수도 있다. Interval delta-sigma modulator 120 modulates amplitude signal a (t) from polar converter 110 into envelope signal E (t). The interval delta-sigma modulator 120 bypasses the amplitude signal a (t) according to a reference level or performs lowpass delta-sigma modulation. For example, the interval delta-sigma modulator 120 outputs the delta-sigma modulation without the delta-sigma modulation when the level of the amplitude signal a (t) is higher than the reference level. The interval delta-sigma modulator 120 performs delta-sigma modulation on the amplitude signal a (t) when the level of the amplitude signal a (t) is less than or equal to the reference level. Therefore, the interval delta-sigma modulator 120 performs delta-sigma modulation according to the level of the amplitude signal a (t). Interval delta-sigma modulator 120 may perform normalization on the amplitude signal a (t) to select a reference level.

믹서(130)에 의해서 본 발명의 포락선 신호 E(t)와 위상 신호 Φ(t)가 혼합된다. 믹서(130)에 의해서 포락선 신호 E(t)에 포함되는 진폭 성분과 위상 신호 Φ(t)에 포함된 주파수 성분이 상호 결합될 것이다. 포락선 신호 E(t)와 위상 신호 Φ(t)의 혼합된 신호는 디지털-아날로그 변환기(140)에 전달된다. 디지털-아날로그 변환기(140)는 포락선 신호 E(t)와 위상 신호 Φ(t)의 혼합된 신호를 RF 대역으로 상향 변환한다. 그리고 상향 변환된 신호는 전력 증폭기(160)에 의해서 증폭된다. By the mixer 130, the envelope signal E (t) and the phase signal Φ (t) of the present invention are mixed. The mixer 130 may combine the amplitude component included in the envelope signal E (t) with the frequency component included in the phase signal Φ (t). The mixed signal of the envelope signal E (t) and the phase signal Φ (t) is transmitted to the digital-to-analog converter 140. The digital-to-analog converter 140 upconverts the mixed signal of the envelope signal E (t) and the phase signal Φ (t) to the RF band. The up-converted signal is amplified by the power amplifier 160.

이상에서는 진폭 신호 a(t)의 레벨에 따라 선택적인 델타-시그마 변조를 수행하는 본 발명의 송신기 구조가 간략히 설명되었다. 본 발명의 구간 델타-시그마 변조기(120)를 통해서 기준 레벨보다 높은 포락선 신호에 대해서는 양자화 잡음을 줄일 수 있다. 왜냐하면, 양자화 처리없이 기준 레벨보다 높은 진폭 신호가 바이패스되기 때문이다. 따라서, 양자화 잡음에 포함된 신호를 증폭할 때 발생하는 잡음 전력을 줄일 수 있고, 더불어 그에 따른 부호화 효율(Coding Efficiency)의 증대가 가능하다. 또한, 기준 레벨의 선택에 따라 낮은 바이어스에서 동작하는 C-급 전력 증폭기에도 적용이 가능하여, 고효율의 전력 증폭기로 적용될 수 있다. In the above, the transmitter structure of the present invention for performing selective delta-sigma modulation according to the level of the amplitude signal a (t) has been briefly described. Quantization noise can be reduced for an envelope signal higher than a reference level through the interval delta-sigma modulator 120 of the present invention. This is because amplitude signals higher than the reference level are bypassed without quantization processing. Therefore, it is possible to reduce the noise power generated when amplifying the signal included in the quantization noise, and to increase the coding efficiency accordingly. In addition, it can be applied to a C-class power amplifier operating at a low bias in accordance with the selection of the reference level, it can be applied as a high efficiency power amplifier.

더불어, 본 발명의 구간 델타-시그마 변조 방식으로 포락선을 재생성하는 방식을 적용하면, 높은 부호화 효율과 증폭 효율을 기대할 수 있어 전력 증폭기(160)의 후속단에 대역 필터(Bandpass Filter) 대신에 듀플렉서가 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예를 적용하면, 구조가 간단한 송신기를 구성할 수 있다. In addition, if the scheme of regenerating the envelope using the interval delta-sigma modulation method of the present invention can achieve high coding efficiency and amplification efficiency, a duplexer is used instead of a bandpass filter in the subsequent stage of the power amplifier 160. Can be provided. Therefore, by applying the embodiment of the present invention, it is possible to configure a transmitter having a simple structure.

도 2는 도 1의 구간 델타-시그마 변조기를 예시적으로 보여주는 블록도이다. 도 2를 참조하면, 구간 델타-시그마 변조기(120)는 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121), 레벨 선택기(122), 그리고 가산기(123)를 포함한다. FIG. 2 is a block diagram exemplarily illustrating the interval delta-sigma modulator of FIG. 1. 2, the interval delta-sigma modulator 120 includes a level selection delta-sigma modulator 121, a level selector 122, and an adder 123.

레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)는 입력되는 선택된 레벨 이하의 진폭 신호 a(t)에 대해서만 델타-시그마 변조를 수행한다. 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)는 제공되는 기준 레벨(1/K)과 주파수(fs)의 클록을 참조하여 선택적인 델타-시그마 변조를 수행한다. 예를 들면, 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨 중 l/K과 같거나 낮은 레벨의 신호에 대해서 1-비트 델타-시그마 변조를 수행한다. 그리고, 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨 중 l/K보다 높은 신호에 대해서 1-비트 델타-시그마 변조를 중지한다. 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)에 의해서 출력되는 신호는 제 1 포락선 신호 E1(t)에 대응한다. 여기서, 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨에서 1/K를 기준 레벨이라 칭하기로 한다. 그리고 기준 레벨을 정의하는 K를 기준값이라 칭하기로 한다. The level selection delta-sigma modulator 121 performs delta-sigma modulation only on the amplitude signal a (t) below the input selected level. The level selection delta-sigma modulator 121 performs selective delta-sigma modulation with reference to a clock of the provided reference level 1 / K and frequency fs. For example, the level select delta-sigma modulator 121 performs 1-bit delta-sigma modulation on a signal at a level equal to or lower than 1 / K of the level of the normalized amplitude signal a (t). The level select delta-sigma modulator 121 then stops 1-bit delta-sigma modulation for the signal higher than l / K of the level of the normalized amplitude signal a (t). The signal output by the level select delta-sigma modulator 121 corresponds to the first envelope signal E1 (t). Here, 1 / K at the level of the normalized amplitude signal a (t) is referred to as a reference level. K, which defines the reference level, will be referred to as a reference value.

레벨 선택기(122)는 기준 레벨 1/K 이하의 진폭 신호 a(t)는 차단하고, 기준 레벨 1/K 이상의 진폭 신호 a(t)만을 출력한다. 예를 들면, 레벨 선택기(122)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨 중 기준 레벨 l/K과 같거나 낮은 레벨의 신호는 차단한다. 그리고, 레벨 선택기(122)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨 중 기준 레벨 l/K보다 높은 신호는 출력한다. 레벨 선택기(122)에 의해서 출력되는 신호는 제 2 포락선 신호 E2(t)에 대응한다. The level selector 122 cuts out the amplitude signal a (t) below the reference level 1 / K and outputs only the amplitude signal a (t) above the reference level 1 / K. For example, the level selector 122 blocks a signal having a level equal to or lower than the reference level l / K among the levels of the normalized amplitude signal a (t). The level selector 122 outputs a signal higher than the reference level l / K among the levels of the normalized amplitude signal a (t). The signal output by the level selector 122 corresponds to the second envelope signal E2 (t).

가산기(123)는 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)로부터 출력되는 제 1 포락선 신호 E1(t)와 레벨 선택기(122)로부터 출력되는 제 2 포락선 신호 E2(t)를 가산한다. 예를 들면, 가산기(123)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨 중 기준 레벨 l/K 이상의 신호에 대해서 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)에서 출력되는 연속 신호인 제 1 포락선 신호 E1(t)을 출력할 것이다. 그리고 가산기(123)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨 중 기준 레벨 l/K보다 낮은 신호에 대해서 레벨 선택기(122)로부터 제공되는 1-비트 델타-시그마 변조된 제 2 포락선 신호 E2(t)를 출력할 것이다. 가산기(123)에 의해서 최종적으로 출력되는 포락선 신호 E(t)는 기준 레벨보다 높은 신호는 연속 신호로 출력되고, 기준 레벨 이하의 신호는 1-비트 델타-시그마 변조된 디지털 신호로 출력할 것이다. The adder 123 adds the first envelope signal E1 (t) output from the level select delta-sigma modulator 121 and the second envelope signal E2 (t) output from the level selector 122. For example, the adder 123 is a first envelope signal E1 (continuous signal output from the level select delta-sigma modulator 121 for a signal equal to or greater than the reference level l / K among the levels of the normalized amplitude signal a (t). will print t). And the adder 123 is a 1-bit delta-sigma modulated second envelope signal E2 (t) provided from the level selector 122 for a signal lower than the reference level l / K among the levels of the normalized amplitude signal a (t). Will print The envelope signal E (t) finally output by the adder 123 will output a signal higher than the reference level as a continuous signal, and a signal below the reference level will be output as a 1-bit delta-sigma modulated digital signal.

도 3은 도 2의 구간 델타-시그마 변조기의 기능을 보여주는 타이밍도들이다. 도 3을 참조하면, 파형도 (a)는 입력되는 진폭 신호 a(t)를 정규화한 파형을 보여준다. 파형도 (b)는 제 1 포락선 신호 E1(t)를, 파형도 (c)는 제 2 포락선 신호 E2(t)를, 그리고 파형도 (c)는 출력되는 포락선 신호 E(t)를 보여준다. 3 is a timing diagram illustrating the function of the interval delta-sigma modulator of FIG. 2. Referring to FIG. 3, the waveform diagram (a) shows a waveform obtained by normalizing the input amplitude signal a (t). The waveform diagram (b) shows the first envelope signal E1 (t), the waveform diagram (c) shows the second envelope signal E2 (t), and the waveform diagram (c) shows the envelope signal E (t) that is output.

먼저 파형도 (a)를 참조하면, 정규화된 진폭 신호 a(t)를 보여준다. 진폭 신호 a(t)를 절대값 │a(t)│로 나눔으로서 정규화를 수행할 수 있다. 정규화된 진폭 신호는 최대값이 '1'을 넘지 않을 것이다. 그리고 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121, 도 2 참조), 레벨 선택기(122, 도 2 참조)의 기준 레벨을 정의하는 기준값 K가 설정된다. 여기서, 예시적으로 기준값 K는 '3'이라 가정하기로 한다. 따라서, 기준 레벨은 '1/3'이 된다. 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)와 레벨 선택기(122)는 '1/3'을 기준으로 동작할 것이다. Referring first to the waveform diagram (a), it shows a normalized amplitude signal a (t). Normalization can be performed by dividing the amplitude signal a (t) by the absolute value a (t). Normalized amplitude signals will not have a maximum value of '1'. Then, the reference value K defining the reference level of the level selection delta-sigma modulator 121 (see FIG. 2) and the level selector 122 (see FIG. 2) is set. Here, for example, it is assumed that the reference value K is '3'. Therefore, the reference level is '1/3'. The level select delta-sigma modulator 121 and the level selector 122 will operate based on '1/3'.

파형도 (b)는 제 1 포락선 신호 E1(t)의 파형을 보여준다. 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)는 기준 레벨 '1/3'보다 높은 진폭 신호는 차단한다. 그리고 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)는 기준 레벨 '1/3' 이하의 레벨을 가지는 진폭 신호에 대해서 1-비트 델타-시그마 변조를 수행할 것이다. 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)는 샘플링 및 양자화를 통해서 진폭 신호 a(t)에 대한 델타-시그마 변조를 수행할 때, 기준 레벨 '1/3' 이하의 레벨을 가지는 값들에 대해서만 레벨의 변화 정보를 기록할 것이다. 이것이 1-비트 델타-시그마 변조 동작이다. 레벨의 변동값이 1-비트의 데이터 열 전달될 것이다. The waveform diagram (b) shows the waveform of the first envelope signal E1 (t). The level select delta-sigma modulator 121 blocks amplitude signals higher than the reference level '1/3'. The level selection delta-sigma modulator 121 may perform 1-bit delta-sigma modulation on an amplitude signal having a level below the reference level '1/3'. When the level selection delta-sigma modulator 121 performs the delta-sigma modulation on the amplitude signal a (t) through sampling and quantization, the level change is only changed for values having a level below the reference level '1/3'. Will record the information. This is a 1-bit delta-sigma modulation operation. The change in level will be transferred to the 1-bit data stream.

파형도 (c)는 제 2 포락선 신호 E2(t)의 파형을 보여준다. 레벨 선택기(122)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨이 기준 레벨 '1/3' 이하인 경우에는 차단한다. 그리고 레벨 선택기(122)는 기준 레벨 '1/3'보다 높은 레벨의 진폭 신호 a(t)에 대해서 추가적인 변조처리 없이 바이패스 시킨다. 파형도 (c)에 도시된 것과 같이 제 2 포락선 신호 E2(t)는 기준 레벨 '1/3'보다 높은 연속 신호들만이 도시되어 있다. The waveform diagram (c) shows the waveform of the second envelope signal E2 (t). The level selector 122 blocks when the level of the normalized amplitude signal a (t) is equal to or less than the reference level '1/3'. The level selector 122 bypasses the amplitude signal a (t) having a level higher than the reference level '1/3' without additional modulation. As shown in the waveform diagram (c), only the continuous signals of the second envelope signal E2 (t) higher than the reference level '1/3' are shown.

파형도 (d)는 제 1 포락선 신호 E1(t)와 제 2 포락선 신호 E2(t)가 결합된 포락선 신호 E(t)를 보여주는 파형도이다. 포락선 신호 E(t)는 기준 레벨 '1/K'를 기준으로 서로 다른 신호 방식의 포락선 신호들이 결합된 신호이다. 하지만, 이러한 방식의 포락선 신호 E(t)에 의해서 적절한 기준값 'K'에 의해서 부호화 효율의 증가가 가능하다. The waveform diagram (d) is a waveform diagram showing the envelope signal E (t) in which the first envelope signal E1 (t) and the second envelope signal E2 (t) are combined. The envelope signal E (t) is a signal in which envelope signals of different signaling methods are combined based on the reference level '1 / K'. However, it is possible to increase the coding efficiency by the appropriate reference value 'K' by the envelope signal E (t) in this manner.

도 4는 본 발명의 포락선 신호 E(t)에 대한 예시적인 형태를 보여주는 파형도이다. 도 4를 참조하면, 포락선 신호 E(t)는 기준 레벨 이하의 신호 레벨 구간에서는 1-비트 델타-시그마 변조 신호로 출력되고, 기준 레벨보다 높은 신호 레벨 구간에서는 연속 신호로 출력된다. 도 4에서는 기준값 K가 3인 경우를 예로 들어, 포락선 신호 E(t)의 특징이 설명될 것이다. 4 is a waveform diagram showing an exemplary form of the envelope signal E (t) of the present invention. Referring to FIG. 4, the envelope signal E (t) is output as a 1-bit delta-sigma modulated signal in a signal level section below the reference level and as a continuous signal in a signal level section above the reference level. In FIG. 4, the characteristic of the envelope signal E (t) will be described by taking the case where the reference value K is 3 as an example.

본 발명의 구간 델타-시그마 변조기(120)에 의해서 기준 레벨 '1/3' 이하 레벨의 진폭 신호 a(t)는 1-비트 디지털 신호로 재생성된다. 바꾸어 말하면, 원래의 진폭 신호 중에서 '1/3' 보다 적은 레벨은 구간 델타-시그마 변조에 의해서 레벨 '0' 또는 레벨 '1/3' 중 어느 하나의 값으로 코딩될 것이다. 기준 레벨 '1/3'보다 낮은 레벨의 진폭 신호 a(t)가 인코딩되는 레벨 '0'의 경우, 이것은 전력 증폭기(160)에서의 입력 신호가 거의 없는 것을 의미한다. 따라서, 전력 증폭기(160)에서는 '1/3' 레벨 이상의 포락선 신호 E(t) 만을 증폭하면 된다. 이것은 모든 진폭 레벨에 대한 증폭기능을 제공하는 AB급 또는 A급 전력 증폭기를 사용하지 않아도 됨을 의미한다. 즉, 낮은 전력 증폭기 바이어스에서 동작하는 C급(Class-C) 증폭기를 전력 증폭기로 사용가능함을 의미한다. C급 증폭기는 아주 낮은 바이어스를 사용하기 때문에 포락선 크기가 작은 레벨에 대해서는 증폭이 되지 않아 신호를 왜곡할 수 있다. 하지만, 본 발명에서 사용된 코딩 방법에 의하면 기준 레벨 '1/3' 이하의 포락선 신호를 '1/3' 과 '0'의 레벨 정보로 변조시켰다. 따라서, 본 발명의 송신기의 경우, 레벨이 '1/3' 크기에 대해서 동작 가능한 C급 증폭기가 사용 가능하다. By the interval delta-sigma modulator 120 of the present invention, the amplitude signal a (t) at a level below the reference level '1/3' is regenerated into a 1-bit digital signal. In other words, a level less than '1/3' in the original amplitude signal will be coded with a value of either level '0' or level '1/3' by interval delta-sigma modulation. For level '0' where the amplitude signal a (t) at a level lower than the reference level '1/3' is encoded, this means that there is little input signal at the power amplifier 160. Therefore, the power amplifier 160 only needs to amplify the envelope signal E (t) equal to or greater than '1/3' level. This means you do not have to use class AB or class A power amplifiers that provide amplifier capability for all amplitude levels. This means that a Class-C amplifier operating at a low power amplifier bias can be used as a power amplifier. Class C amplifiers use a very low bias, which means they are not amplified at levels with small envelope sizes, which can distort the signal. However, according to the coding method used in the present invention, an envelope signal having a reference level '1/3' or less is modulated with level information of '1/3' and '0'. Therefore, in the transmitter of the present invention, a class-C amplifier capable of operating at a level of '1/3' may be used.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 변조 방법을 간략히 보여주는 순서도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 구간 델타-시그마 변조기(120)는 포락선 신호를 기준 레벨에 따라 1-비트 델타-시그마 변조 또는 연속 신호로 바이패스시킨다. 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다. 5 is a flowchart briefly illustrating a modulation method according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the interval delta-sigma modulator 120 of the present invention bypasses the envelope signal to 1-bit delta-sigma modulation or a continuous signal according to a reference level. In more detail,

단계 S110에서 구간 델타-시그마 변조기(120)는 폴라 변환기(110)로부터 진폭 신호 a(t)를 수신한다. 여기서, 구간 델타-시그마 변조기(120)에서 진폭 신호 a(t)를 수신하는 단계에는 진폭 신호에 대한 샘플링 및 양자화 과정이 포함될 수 있음은 잘 이해될 것이다. In step S110, the interval delta-sigma modulator 120 receives the amplitude signal a (t) from the polar converter 110. Here, it will be appreciated that the step of receiving the amplitude signal a (t) at the interval delta-sigma modulator 120 may include a sampling and quantization process for the amplitude signal.

단계 S120에서, 구간 델타-시그마 변조기(120)는 진폭 신호 a(t)를 정규화한다. 진폭 신호 a(t)에 대한 정규화를 위해 진폭 신호 a(t)는 절대값 │a(t)│로 나뉘어질 수 있다. 정규화된 진폭 신호는 최대값이 '1'을 넘지 않을 것이다. In step S120, the interval delta-sigma modulator 120 normalizes the amplitude signal a (t). For normalization to the amplitude signal a (t) the amplitude signal a (t) can be divided by the absolute value | a (t) |. Normalized amplitude signals will not have a maximum value of '1'.

단계 S130에서, 구간 델타-시그마 변조기(120)는 정규화된 진폭 신호의 레벨이 기준 레벨 1/K 이하인지, 또는 초과하는지를 검출한다. 정규화된 진폭 신호의 레벨이 기준 레벨 1/K 이하인 경우, 절차는 1-비트 델타-시그마 변조를 위한 단계 S140으로 이동한다. 반면, 정규화된 진폭 신호의 레벨이 기준 레벨 1/K보다 높은 경우, 절차는 연속 신호를 바이패스시키기 위한 단계 S150으로 이동한다.In step S130, the interval delta-sigma modulator 120 detects whether the level of the normalized amplitude signal is below or above the reference level 1 / K. If the level of the normalized amplitude signal is below the reference level 1 / K, the procedure moves to step S140 for 1-bit delta-sigma modulation. On the other hand, if the level of the normalized amplitude signal is higher than the reference level 1 / K, the procedure moves to step S150 for bypassing the continuous signal.

단계 S140에서, 구간 델타-시그마 변조기(120)의 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121, 도 2 참조)는 입력되는 진폭 신호 a(t)의 레벨에 대한 1-비트 델타-시그마 변조를 수행한다. 즉, 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)는 1-비트 델타-시그마 변조된 제 1 포락선 신호 E1(t)를 출력할 것이다. In step S140, the level selection delta-sigma modulator 121 (see FIG. 2) of the interval delta-sigma modulator 120 performs 1-bit delta-sigma modulation on the level of the input amplitude signal a (t). That is, the level select delta-sigma modulator 121 will output the 1-bit delta-sigma modulated first envelope signal E1 (t).

단계 S150에서, 레벨 선택기(122, 도 2 참조)는 기준 레벨 1/K보다 높은 신호 구간의 정규화된 진폭 신호 a(t)만을 선택적으로 출력하게 될 것이다. 즉, 레벨 선택기(122)는 1/K보다 높은 레벨의 신호만을 선택하여 제 2 포락선 신호 E2(t)로 출력할 것이다. In step S150, the level selector 122 (see Fig. 2) will selectively output only the normalized amplitude signal a (t) of the signal interval higher than the reference level 1 / K. That is, the level selector 122 selects only a signal having a level higher than 1 / K and outputs the second envelope signal E2 (t).

단계 S160에서, 가산기(123, 도 2 참조)는 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)로부터 출력되는 제 1 포락선 신호 E1(t)와 레벨 선택기(122)로부터 출력되는 제 2 포락선 신호 E2(t)를 가산한다. 예를 들면, 가산기(123)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨 중 l/K 이상의 신호에 대해서 레벨 선택 델타-시그마 변조기(121)에서 출력되는 연속 신호인 제 1 포락선 신호 E1(t)을 출력할 것이다. 그리고 가산기(123)는 정규화된 진폭 신호 a(t)의 레벨 중 기준 레벨 l/K 보다 낮은 신호에 대해서 레벨 선택기(122)로부터 제공되는 1-비트 델타-시그마 변조된 제 2 포락선 신호 E2(t)를 출력할 것이다. 가산기(123)에 의해서 최종적으로 출력되는 포락선 신호 E(t)는 기준 레벨보다 높은 신호는 연속 신호로 출력되고, 기준 레벨 이하의 신호는 1-비트 델타-시그마 변조된 디지털 신호로 출력할 것이다. In step S160, the adder 123 (see FIG. 2) receives the first envelope signal E1 (t) output from the level select delta-sigma modulator 121 and the second envelope signal E2 (t) output from the level selector 122. Add. For example, the adder 123 is a first envelope signal E1 (t) which is a continuous signal output from the level select delta-sigma modulator 121 for a signal of l / K or more among the levels of the normalized amplitude signal a (t). Will print And the adder 123 is a 1-bit delta-sigma modulated second envelope signal E2 (t) provided from the level selector 122 for a signal lower than the reference level l / K among the levels of the normalized amplitude signal a (t). Will print The envelope signal E (t) finally output by the adder 123 will output a signal higher than the reference level as a continuous signal, and a signal below the reference level will be output as a 1-bit delta-sigma modulated digital signal.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 효과를 보여주는 그래프이다. 도 6을 참조하면, 송신기의 부호화 효율(Coding efficiency)은 기준값 K가 증가할수록 일정 구간에서 증가한다. 이러한 구간 델타-시그마 변조를 사용하면, 모든 진폭 신호를 델타-시그마 변조하는 방법보다 높은 부호화 효율(Coding efficiency) 특성을 나타낼 수 있다. 그 이유는, 본 발명의 구간 델타-시그마 변조를 거치면서 델타-시그마 변조 단계에서 발생하는 양자화 잡음의 양이 줄기 때문이다. 부호화 효율(Coding efficiency)의 증가는 기준값 K에 따라 변화한다. 기준값 K의 변화에 대한 부호화 효율(Coding efficiency)은 도시한 바와 같이 임계치에 도달하기까지는 점차적으로 증가한다. 기준값 K가 1인 경우, 일반적인 델타-시그마 변조를 사용하는 도허티 증폭기의 부호화 효율보다 낮은 약 45% 밖에 되지 않는다. 하지만, 기준값 K가 증가할수록 부호화 효율이 로그 함수 형태로 증가한다. 여기서, 기준값 K가 2 이상으로 증가할수록 전력 증폭기의 평균 드레인 효율(Average Drain Efficiency)과 평균 채널 효율(Average Channel Efficiency)가 감소함을 확인할 수 있다. 하지만, 이러한 효율의 감소에도 불구하고, 기준값 K가 5.8인 지점에서 일반적인 도허티 증폭기에 대비하여 약 5% 이상의 증폭기 효율을 나타낸다. 6 is a graph showing an effect according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the coding efficiency of the transmitter increases in a certain interval as the reference value K increases. By using such interval delta-sigma modulation, it is possible to exhibit higher coding efficiency characteristics than the method of delta-sigma modulation all amplitude signals. This is because the amount of quantization noise generated in the delta-sigma modulation step during the period delta-sigma modulation of the present invention is low. The increase in coding efficiency changes with the reference value K. Coding efficiency for the change in the reference value K gradually increases until the threshold is reached, as shown. When the reference value K is 1, it is only about 45% lower than the coding efficiency of a Doherty amplifier using typical delta-sigma modulation. However, as the reference value K increases, the coding efficiency increases in the form of a logarithmic function. Here, it can be seen that as the reference value K increases to 2 or more, average drain efficiency and average channel efficiency of the power amplifier decrease. However, despite this decrease in efficiency, it shows an amplifier efficiency of about 5% or more compared to a typical Doherty amplifier at the point where the reference value K is 5.8.

하지만, 기준값 K가 너무 커지면 진폭 신호에서 1-비트 델타-시그마 변조에 의해서 처리되는 신호는 거의 사라진다. 따라서, 이 경우에는 전력 증폭기(160)에는 일반적인 포락선 신호가 인가되어 증폭 효율의 향상을 기대하기 어렵다. 따라서, 적절한 기준값 K를 결정하는 것이 중요하다. 최적화된 기준값 K은 전력 증폭기(160)의 자체의 효율과, 사용되는 신호의 특성(예를 들면, PAPR)에 따라서 결정될 수 있다. 일 예시로, 8.5 dB의 PAPR을 가진 3G LTE 신호에 대하여 도허티 전력 증폭기의 경우 약 5 내지 6의 기준값 K에서 최적의 효율을 나타낸다. 그리고, 일반적인 스위칭 전력 증폭기 또는 C-급 바이어스 전력 증폭기에 대해서는 3 내지 3.5의 기준값 K가 최적의 효율을 제공하는 것으로 추정될 수 있다.However, if the reference value K becomes too large, the signal processed by 1-bit delta-sigma modulation in the amplitude signal almost disappears. In this case, therefore, a general envelope signal is applied to the power amplifier 160, so that it is difficult to expect an improvement in amplification efficiency. Therefore, it is important to determine the appropriate reference value K. The optimized reference value K may be determined according to the efficiency of the power amplifier 160 itself and the characteristics of the signal used (eg, PAPR). As an example, for 3G LTE signals with a PAPR of 8.5 dB, the Doherty power amplifier exhibits optimal efficiency at a reference value K of about 5-6. And, for a general switching power amplifier or a C-class bias power amplifier, it can be estimated that the reference value K of 3 to 3.5 provides the optimum efficiency.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 신호에 대한 주파수 스펙트럼을 보여주는 그래프이다. 도 7을 참조하면, 기준값 K를 3으로 설정했을 때 중심 주파수의 외곽에 위치하는 잡음 전력이 상대적으로 낮아짐을 알 수 있다. 이러한 효과는 본 발명의 델타-시그마 변조에 의한 양자화 잡음의 감소를 의미한다. 7 is a graph showing a frequency spectrum of a transmission signal according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, it can be seen that when the reference value K is set to 3, the noise power located at the outside of the center frequency is relatively low. This effect means the reduction of quantization noise by delta-sigma modulation of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭기들의 부호화 효율을 보여주는 그래프이다. 도 8을 참조하면, 일반적인 델타-시그마 변조 기법을 사용하는 B-급 전력 증폭기와 본 발며의 구간 델타-시그마 변조 기법을 사용하는 C-급 전력 증폭기의 증폭 효율을 보여준다. 증폭기의 출력 백오프를 약 6dB로 설정했을 경우, 이 지점에서 B-급 전력 증폭기는 약 35%의 효율을 나타낸다. 그리고 출력 백오프(Output Power Backoff)를 약 6dB로 전력 증폭기를 설정했을 경우, 이 지점에서 구간 델타-시그마 변조 기법을 사용하는 C-급 전력 증폭기는 약 40.2%의 효율을 나타낸다. 따라서, 본 발명의 변조 기법을 적용하는 C-급 전력 증폭기를 사용하는 경우에는 약 7~10%의 효율 증대를 기대할 수 있다. 8 is a graph illustrating encoding efficiency of power amplifiers according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 8, amplification efficiencies of a B-class power amplifier using a general delta-sigma modulation technique and a C-class power amplifier using a delta-sigma modulation technique of the present invention are shown. If you set the amplifier's output backoff to about 6dB, then at this point, a B-class power amplifier is about 35% efficient. If the power amplifier is configured with an output power backoff of about 6 dB, then at this point, a C-class power amplifier using the interval delta-sigma modulation technique is about 40.2% efficient. Therefore, when using the C-class power amplifier to apply the modulation technique of the present invention can be expected to increase the efficiency of about 7 ~ 10%.

결과적으로, 본 발명의 변조 기법을 사용하면 일반적인 AB-급 또는 B-급 전력 증폭기를 사용하지 않고 효율이 우수한 C-급이나, 도허티 전력 증폭기를 사용할 수 있다. 따라서, 기존의 방법보다 5~10% 정도 효율 증가 효과를 기대할 수 있다. 또한, 본 발명의 구간 델타-시그마 변조 방식은 일반적인 델타-시그마 변조 방식보다 간단하며 부호화 효율(Coding efficiency)이 우수한 특성을 보여 불필요한 잡음을 증폭하지 않는 장점을 지닌다.As a result, the modulation technique of the present invention enables the use of a C-class or Doherty power amplifier with high efficiency without using a general AB-class or B-class power amplifier. Therefore, an efficiency increase of about 5 to 10% can be expected. In addition, the interval delta-sigma modulation scheme of the present invention is simpler than the general delta-sigma modulation scheme and has excellent coding efficiency, and thus does not amplify unnecessary noise.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the present invention.

한편, 본 발명의 범위 또는 기술적 사상을 벗어나지 않고 본 발명의 구조가 다양하게 수정되거나 변경될 수 있음은 이 분야에 숙련된 자들에게 자명하다. 상술한 내용을 고려하여 볼 때, 만약 본 발명의 수정 및 변경이 아래의 청구항들 및 동등물의 범주 내에 속한다면, 본 발명이 이 발명의 변경 및 수정을 포함하는 것으로 여겨진다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the structure of the present invention without departing from the scope or spirit of the invention. In view of the foregoing, it is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they fall within the scope of the following claims and equivalents.

110 : 폴라 변환기
120 : 구간 델타-시그마 변조기
121 : 레벨 선택 시그마-델타 변조기
122 : 레벨 선택기
123 : 가산기
130 : 믹서
140 : DAC
150 : 업-컨버터
160 : 전력 증폭기
110: Polar Converter
120: interval delta-sigma modulator
121: Level Selection Sigma-Delta Modulator
122: level selector
123: adder
130: mixer
140: DAC
150: up-converter
160: power amplifier

Claims (12)

기저 대역 신호로부터 진폭 신호와 위상 신호를 분리하는 폴라 변환기;
상기 진폭 신호를 기준 레벨에 따라 1-비트 델타-시그마 변조하거나 또는 바이패스하여 포락선 신호로 출력하는 구간 델타-시그마 변조기;
상기 위상 신호와 상기 포락선 신호를 혼합하는 믹서; 그리고
상기 혼합된 신호를 증폭하는 전력 증폭기를 포함하는 송신기.
A polar converter separating the amplitude and phase signals from the baseband signal;
A period delta-sigma modulator for outputting the amplitude signal as an envelope signal by 1-bit delta-sigma modulation or bypassing the amplitude signal;
A mixer for mixing the phase signal and the envelope signal; And
And a power amplifier for amplifying the mixed signal.
제 1 항에 있어서,
상기 구간 델타-시그마 변조기는 상기 진폭 신호의 레벨이 상기 기준 레벨보다 높은 경우에는 상기 진폭 신호를 바이패스하는 송신기.
The method of claim 1,
The interval delta-sigma modulator bypasses the amplitude signal if the level of the amplitude signal is higher than the reference level.
제 2 항에 있어서,
상기 구간 델타-시그마 변조기는 상기 진폭 신호의 레벨이 상기 기준 레벨과 같거나 낮은 경우에는 상기 진폭 신호를 1-비트 델타-시그마 변조하여 출력하는 송신기.
3. The method of claim 2,
And the interval delta-sigma modulator outputs the amplitude signal by 1-bit delta-sigma modulation when the level of the amplitude signal is equal to or lower than the reference level.
제 1 항에 있어서,
상기 기준 레벨은 구간 델타-시그마 변조기의 부호화 효율과 상기 전력 증폭기의 증폭 효율을 고려하여 결정되는 송신기.
The method of claim 1,
The reference level is determined in consideration of the coding efficiency of the interval delta-sigma modulator and the amplification efficiency of the power amplifier.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 증폭기는 C급 바이어스된 전력 증폭기 또는 도허티 증폭기인 것을 특징으로 하는 송신기.
The method of claim 1,
Wherein said power amplifier is a class C biased power amplifier or a Doherty amplifier.
제 1 항에 있어서,
상기 믹서기의 출력을 아날로그 형태로 변환하는 디지털-아날로그 변환기; 그리고
상기 디지털-아날로그 변환기로부터 출력되는 신호를 RF 대역으로 상향 변환하는 업-컨버터를 더 포함하는 송신기.
The method of claim 1,
A digital-analog converter for converting the output of the mixer into analog form; And
And an up-converter for upconverting the signal output from the digital-analog converter to an RF band.
제 1 항에 있어서,
상기 구간 델타-시그마 변조기는,
상기 기준 레벨보다 같거나 낮은 레벨의 상기 진폭 신호만을 1-비트 델타 시그마 변조하여 제 1 포락선 신호로 제공하는 레벨 선택 델타-시그마 변조기;
상기 기준 레벨보다 높은 상기 진폭 신호 구간만을 선택적으로 출력하고, 상기 기준 레벨과 같거나 낮은 진폭 신호 구간을 차단하여 제 2 포락선 신호로 제공하는 레벨 선택기; 그리고
상기 제 1 포락선 신호와 상기 제 2 포락선 신호를 더하여 상기 포락선 신호로 제공하는 가산기를 포함하는 송신기.
The method of claim 1,
The interval delta-sigma modulator,
A level selection delta-sigma modulator for providing only a 1-bit delta sigma modulation of the amplitude signal having a level equal to or lower than the reference level as a first envelope signal;
A level selector for selectively outputting only the amplitude signal section higher than the reference level, and blocking the amplitude signal section equal to or lower than the reference level to provide as a second envelope signal; And
And an adder that adds the first envelope signal and the second envelope signal to provide the envelope signal.
기저 대역 신호를 위상 신호와 진폭 신호로 분리하는 단계;
상기 진폭 신호의 레벨을 검출하는 단계;
상기 검출된 레벨에 따라 상기 진폭 신호를 1-비트 델타-시그마 변조하거나 또는 상기 진폭 신호를 바이패스하여 포락선 신호로 제공하는 단계; 그리고
상기 위상 신호와 포락선 신호를 혼합하여 증폭하는 단계를 포함하는 송신 신호 생성 방법.
Separating the baseband signal into a phase signal and an amplitude signal;
Detecting a level of the amplitude signal;
Providing the amplitude signal as an envelope signal by 1-bit delta-sigma modulation or bypassing the amplitude signal according to the detected level; And
And amplifying the mixed phase signal and the envelope signal.
제 8 항에 있어서,
상기 진폭 신호의 레벨을 정규화하는 단계를 더 포함하는 송신 신호 생성 방법.
The method of claim 8,
Normalizing the level of the amplitude signal.
제 9 항에 있어서,
상기 정규화된 진폭 신호의 레벨과 기준 레벨을 비교하는 단계를 더 포함하는 송신 신호의 생성 방법.
The method of claim 9,
Comparing the level of the normalized amplitude signal with a reference level.
제 10 항에 있어서,
상기 포락선 신호로 제공하는 단계에서,
상기 정규화된 진폭 신호의 레벨이 상기 기준 레벨보다 높은 경우에는 상기 진폭 신호는 바이패스되는 송신 신호의 생성 방법.
11. The method of claim 10,
In the step of providing the envelope signal,
And if the level of the normalized amplitude signal is higher than the reference level, the amplitude signal is bypassed.
제 10 항에 있어서,
상기 포락선 신호로 제공하는 단계에서,
상기 정규화된 진폭 신호의 레벨이 상기 기준 레벨보다 같거나 낮은 경우에는 상기 진폭 신호에 대한 1-비트 델타-시그마 변조를 수행하는 송신 신호의 생성 방법.
11. The method of claim 10,
In the step of providing the envelope signal,
And performing 1-bit delta-sigma modulation on the amplitude signal when the level of the normalized amplitude signal is equal to or lower than the reference level.
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