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KR100866938B1 - 무선 주파수 수신기에서의 신호 처리 방법 및 신호 조절 회로 - Google Patents

무선 주파수 수신기에서의 신호 처리 방법 및 신호 조절 회로 Download PDF

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KR100866938B1
KR100866938B1 KR1020067023185A KR20067023185A KR100866938B1 KR 100866938 B1 KR100866938 B1 KR 100866938B1 KR 1020067023185 A KR1020067023185 A KR 1020067023185A KR 20067023185 A KR20067023185 A KR 20067023185A KR 100866938 B1 KR100866938 B1 KR 100866938B1
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KR
South Korea
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signal
signal path
path
amplifier
conditioning circuit
Prior art date
Application number
KR1020067023185A
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KR20070008684A (ko
Inventor
카르스텐 아이젠후트
옌스 키싱
주세페 리푸마
디에톨프 자이펠
네나드 슈테파노빅
Original Assignee
인피니언 테크놀로지스 아게
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Publication date
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Abstract

증폭기(64)를 포함하는 제 1 신호 경로(6) 및 또 다른 증폭기(74)를 포함하는 제 2 신호 경로(7)가 제공되는 신호 조절 방법이 개시된다. 제 1 및 제 2 신호 경로(6, 7)로 신호가 공급되고, 증폭되며, 제 1 신호 경로(6) 내에서 복조된다. 이와 동시에, 상기 신호는 제 2 신호 경로(7) 내에서 소정 이득 인자로 증폭되며, 제 2 신호 경로에 의해 증폭된 신호의 전력이 결정된다. 상기 전력은 이득 인자를 결정하기 위해 사용된다. 대응하는 신호 조절 회로는 제 1 및 제 2 신호(6, 7) 경로 뿐만 아니라 제 1 및 제 2 작동 모드를 포함한다. 제 1 신호 경로(6)는 복조를 위해 증폭하도록 구성되는 한편, 제 2 신호 경로(7)는 제 1 작동 모드에서 공급된 신호의 전력을 결정하기 위해 증폭하도록 구성된다. 2 개의 신호 경로 중 하나는 비활성이 되는 한편, 다른 하나의 신호 경로는 제 2 작동 모드에서 공급된 신호를 복조하도록 구성된다.

Description

무선 주파수 수신기에서의 신호 처리 방법 및 신호 조절 회로{SIGNAL PROCESSING METHOD IN A RADIO FREQUENCY RECEIVER, AND SIGNAL CONDITIONING CIRCUIT}
본 발명은 특히 수신기에서의 신호 처리에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 신호 조절 회로에 관한 것이다.
현재의 몇몇 통신 표준들은 가변 데이터 속도로 정보를 전송하는 능력을 갖는다. 이것의 일 예시는 블루투스(Bluetooth) 통신 표준이다. 이 표준에서는 다양한 데이터 속도를 전송하기 위해 다양한 변조 타입이 제공된다. 1 Mbit/s의 데이터 전송 속도의 경우, 변조 타입으로는 주파수 시프트 키잉(frequency shift keying: GFSK 변조)이 사용된다. 2 내지 3 Mbit/s의 중속 및 고속 데이터 데이터 전송의 경우, 변조 타입으로는 π/4 DQPSK 및 8 DPSK 변조가 각각 제공된다. 순(pure) 주파수 시프트 키잉에서는 제로 전이(zero transition)의 시간에 걸쳐 전송되는 반면, 신호의 진폭 및 위상은 수신기에 대한 상이한 요건들을 생성하는 2 개의 π/4 DQPSK 및 8 DPSK 변조 타입에서 동시에 변화된다.
도 5는 이러한 모바일 통신 표준용 수신기 시스템의 통상적인 블록도를 도시 한다. 주파수(fRF)를 갖는 수신된 신호는 저-잡음 증폭기(12)를 이용하여 고주파수 입력 스테이지(1)에서 증폭되고, 믹서(13)에 의해 중간 주파수(fIF)로 변환된다. 이를 위해, 믹서(13)는 주파수(fL0)를 갖는 로컬 오실레이터 신호를 이용한다. 중간 주파수(fIF)로 변환된 신호는 대역-통과 필터(band-pass filter)로서 배치된 복잡한 채널 필터(2)로 공급된다.
필터링된 신호는 신호 조절 회로(3)에서 증폭되고, 하류의 아날로그/디지털 변환기에서 디지털화된다. 신호 조절 회로(3)에서 이는 후속 아날로그 및 디지털 신호 처리에 적절한 레벨까지 증폭된다. 예를 들어, 하류 아날로그/디지털 변환기의 전체 분해능이 이득 설정(gain set)에 의해 이용된다. 본 명세서에 제시된 수신기 경로는 각각의 경우에서 공통 이득 인자를 유도하는 개개의 이득 인자를 갖는 다수의 분배 증폭기 스테이지를 포함한다.
사용되는 모바일 무선 표준에 따라, 개개의 스테이지에서의 이득 인자들은 최적의 수신을 위해 상이하게 설계되어야 한다. 예를 들어, 주파수 시프트 키잉이 사용되는 순 주파수 변조의 경우, 신호 진폭에 포함된 정보가 존재하지 않기 때문에 제한 증폭기 스테이지들로 작동하기에 충분하다. 그러므로, 증폭기 스테이지들은 제한 모드에서 작동될 수 있다. 또한, 설명된 π/4 DQPSK 및 8 DPSK 방법과 같은 고차-값(higher-valued) 변조 방법들은 진폭 및 위상 정보를 이용한다. 그러므로, 이러한 변조 방법으로 변조된 신호의 증폭은 증폭기 스테이지들의 선형 전송 특성을 요구한다.
수신된 신호의 신호/잡음 비를 더욱 개선하기 위해서는, 여하한의 복잡한 신호의 처리 이전에 가능한 한 멀리 크게 신호를 증폭시키는 것이 적절하다. 하지만, 존재할 수 있는 여하한의 진폭 정보가 코럽트(corrupt)되지 않도록, 수신된 신호의 높은 입력 레벨들이 선형으로 증폭되어야 한다는 것을 주의해야 한다. 이러한 이유로, 현재의 통신 시스템은, 예를 들어 입력 신호의 레벨이 결정되고, 이에 따라 그 증폭이 조정되는 증폭의 활성 제어를 이용한다. 연관된 전력 측정, 소위 RSSI(radio signal strength indicator) 측정은 활성 제어를 허용한다.
전송 시 데이터 속도/변조 타입을 가변적으로 변화시키는 모바일 무선 표준을 이용하게 되면, 특정한 문제가 발생한다. 이러한 일 예시는 패킷 모드에서 작동하는 새로운 버전의 블루투스 모바일 무선 표준이다. 이 모드에서, 헤더 및 패킷 정보는 특히 낮은 GFSK 데이터 속도 및 GFS 변조를 이용하여 데이터 패킷에서 먼저 전송되며, 그 후 π/4 DQPSK 및 8 DPSK 변조를 이용하여 동일한 또는 중속의 또는 고속의 데이터 속도로 페이로드 데이터(payload data)가 전송된다. 따라서, 수신된 데이터 패킷의 수신 레벨을 결정하고, 그로부터 페이로드 데이터의 변조 타입에 따라 이득 인자를 적절히 조정함으로써, 여하한의 진폭 또는 위상 오차를 방지할 필요가 있다.
본 발명은 적절한 이득 인자가 간단한 방식으로 결정되는 방법을 제공하는 목적에 기초한다. 또한, 본 발명의 목적은 대응하는 신호 조절 회로 및 이용을 제공하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 제 1 항의 대상(subject matter) 및 청구항 제 7 항에 청구된 신호 조절 회로에 의해 달성된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 증폭기를 갖는 제 1 신호 경로 및 증폭기를 갖는 제 2 신호 경로가 제공된다. 제 2 신호 경로의 증폭기는 제어가능한 이득 인자를 갖는다. 그 후, 제 1 및 제 2 신호 경로에 신호가 인가되며, 상기 신호는 제 1 신호 경로에서 증폭된다. 이와 동시에, 제 2 신호 경로 상의 신호는 이득 인자에 의해 증폭되며, 제 2 신호 경로에 인가된 신호의 전력이 결정된다.
결정된 전력은 이득 인자의 이후의 조정을 위해 바람직하게 사용될 수 있다. 그 결과, 2 개의 상이한 신호 경로 상에서 신호 레벨의 측정 및 복조가 유익하게 수행된다. 이는 레벨 측정에 의해 유도될 수 있는 복조 시의 오차들이 회피되므로 유익하다. 특히, 최적의 이득 설정이 발견될 수 있으며, 증폭기 스테이지들의 정착 처리로 인해 발생하는 복조 오차 없이 제 2 신호 경로 상에서 조정될 수 있다.
복조는 수신된 신호로부터 디지털 값을 생성하는 신호 처리로 이해된다. 그 중에서도, 이는 수신된 신호의 기저대(baseband)로의 변환, 및 그 분리(separation)의 인-페이즈(in-phase) 성분 및 쿼드러처(quadrature) 성분으로의 변환을 포함할 수 있다.
적절한 실시예에서, 2 개의 신호 경로 중 하나는 하나의 신호 경로만을 통해 증폭되고 더욱 처리된 후속하여 수신된 신호 및 복조된 신호의 데이터 내용에 따라 스위치 오프(switch off)될 수 있다. 신호의 증폭 및 복조에 요구되는 증폭기 경로만이 활성화되기 때문에, 이는 본 발명의 원리에 따라 작동하는 회로의 전류 소비가 현저히 감소되도록 허용한다. 특히, 이에 따라 2 개의 신호 경로 중 하나는 변조 타입에 따라 선택될 수 있다.
또한, 제 1 신호 경로 상의 증폭기는 본 발명에 따른 방법에 의해 적은 수의 스테이지만을 갖는 제한 증폭기로서 매우 간단하고 전류-절약적인 방식으로 배치될 수 있다.
본 방법은 가변 데이터 속도 또는 변조 타입을 이용하여 신호를 수신하는데 특히 유익하게 사용될 수 있다. 본 방법은 블루투스 모바일 무선 표준에 따라 신호를 수신하는데에도 바람직하게 사용된다. 이에 대해, 신호, 바람직하게는 블루투스 신호는 제 2 신호 경로 상의 이득 인자를 이용하여 증폭되며, 수신된 신호의 전력이 결정된다. 제 1 신호 경로 상에서 신호가 증폭되며, 복조 처리 시에 적어도 부분적으로 적절히 복조된다.
결정된 전력은 적절한 이득 인자가 신호 내의, 또한 바람직하게는 블루투스 신호 내의 전송된 페이로드 데이터의 이후의 시간에서의 최적의 증폭을 위해 선택되도록 허용한다. 이와 동시에, 페이로드 데이터에 사용된 신호의 변조 타입에 관한 정보는 복조에 의해 얻어질 수 있다. 블루투스 신호에서, 신호의 시작에서의 정보는 이를 위해 유익하게 평가된다. 2 개의 신호 경로 중 하나는 얻어진 정보에 따라 바람직하게 스위치 오프된다.
바람직한 실시예에서, 제 2 신호 경로에 인가된 신호의 전력은 상기 신호를 값- 및 시간-이산 신호로 변환함으로써 결정된다. 이에 후속하여, 변환된 신호의 진폭이 결정된다.
본 발명에 따른 신호 조절 회로는 제 1 증폭기를 갖는 제 1 신호 경로 및 제 2 증폭기를 갖는 제 2 신호 경로와 떨어져, 가정될 수 있는 제 1 및 제 2 작동 상태를 포함한다. 가정될 수 있는 제 1 작동 상태에서, 제 1 신호 경로는 존재하는 신호를 증폭시키고 복조를 위해 증폭된 신호를 제공하도록 배치된다. 가정될 수 있는 제 1 작동 상태에서, 제 2 신호 경로는 존재하는 신호를 증폭시키고 존재하는 신호의 전력을 결정하도록 결정된다. 신호 조절 회로에 의해 가정될 수 있는 제 2 작동 상태에서, 제 1 또는 제 2 신호 경로는 존재하는 신호를 증폭시키고 증폭된 신호를 복조하도록 배치된다. 이 작동 상태에서, 다른 하나의 신호 경로는 전류 또는 전력 소비를 감소시키기 위해 배치된다. 가정될 수 있는 제 2 작동 상태에서, 2 개의 신호 경로 중 하나는 적절히 비활성화되는 반면, 다른 하나의 신호 경로는 신호를 증폭시키고 복조를 위해 적절한 방식으로 증폭된 신호를 제공하도록 배치된다.
본 발명에 따른 신호 조절 회로는 수신된 신호의 레벨을 결정하기 위해 유익하게 사용될 수 있으며, 측정된 전력은 RSSI(radio signal strength indicator signal)로서 다른 신호-처리 회로로, 특히 복조 디바이스로 전달될 수 있다. 제 1 작동 상태에서의 복조를 위한 병렬 증폭 및 제공으로 인해, 개개의 증폭기 스테이지의 정착을 위한 시간을 얻을 수 있다. 이는 페이로드 데이터의 수신 시에 증폭을 변화시킬 필요가 없음에 따라 여하한의 가능한 데이터의 손실이 회피된다.
바람직한 실시예에서, 제 1 신호 경로 상의 증폭기는 제한 증폭기로서 배치된다. 또 다른 실시예에서, 제 1 신호 경로는 수신되고 제 1 증폭기를 통해 증폭된 신호의 아날로그/디지털 변환을 위해 아날로그/디지털 변환기를 포함한다. 예를 들어, 아날로그/디지털 변환기는 ΣΔ(시그마 델타) 변조기로서 배치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 제 2 증폭기는 제 2 증폭기의 이득 인자를 조정하는 신호를 공급하는 조정 입력을 갖는다. 따라서, 제 2 증폭기는 그 이득 인자로 프로그래밍될 수 있는 증폭기로서 배치된다.
본 발명의 일 실시형태에서, 신호 조절 회로는 블루투스 모바일 무선 표준에 따라 코딩된 신호를 수신하고 처리하도록 배치된다. 일 대안예로서, 신호 조절 회로는 상이한 변조 타입을 갖는 신호를 처리하도록 배치된다.
전체적으로, 제 1 신호 경로는 GFSK 변조 타입과 낮은 데이터 속도로 페이로드 데이터를 수신하고 복조하도록 바람직하게 배치되는 반면, 제 2 신호 경로는 높은 데이터 전송 속도로 페이로드 데이터를 수신하는데 주로 사용된다. 이에 따라, 페이로드 데이터의 전송 시 하나의 경로만이 더욱 활성화된다. 이는 전류 소비 및 전력 소비를 감소시킨다. 또한, 낮은 데이터 전송 속도로 데이터를 전송하는 경우, 제 1 신호 경로가 사용되며, 그 전류 소비는 그것이 단순한 증폭기로 배치되어 있음에 따라 이미 감소된다. 제 1 신호 경로가 존재하는 신호의 전력과 관련된 여하한의 데이터를 결정할 필요가 없기 때문에, 이에 대응하여 간단한 방식으로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 신호 조절 회로는 단일 반도체 몸체에서 집적 회로로서 배치될 수 있다.
다른 유익한 실시예들은 종속항으로부터 얻어진다. 이하, 본 발명은 예시적인 실시예와 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다:
도 1은 본 발명에 따른 신호 조절 회로의 블록도;
도 2는 제 1 및 제 2 신호 경로의 블록도;
도 3은 블루투스 모바일 무선 표준에 따른 신호 패킷의 구조적 개략도;
도 4는 본 발명에 따른 방법의 일 예시를 도시하는 도면; 및
도 5는 공지된 수신 경로를 도시한다.
<참조 부호 목록>
1: 수신 섹션
2: 채널 필터
3: 수신 경로
12: 저-잡음 증폭기
13: 믹서
6, 7: 신호 경로
61, 71: 신호 입력
63, 73: 신호 출력
62, 72: 제어 입력
8: 복조 디바이스
9: 전력 검출기
82, 92: 신호 출력
81, 91: 신호 입력
10: 스위치
fRF: 수신된 주파수
fL0: 로컬 오실레이터 주파수
fIF: 중간 신호 주파수
AC: 액세스 코드
PH: 패킷 정보
GS: 동기화 워드
PL: 페이로드 데이터
64: 제한 증폭기
74: 선형 증폭기
65, 76: 아날로그/디지털 변환기
75: 제어 회로
도 1은 본 발명에 따른 블루투스 신호에 대한 수신 경로 상의 신호 조절 회로의 일 실시예를 도시한다. 안테나(11)는 저-잡음 증폭기(12)를 통해 믹서(13)의 제 1 입력에 연결된다. 안테나(11)를 통해, 블루투스 모바일 무선 표준에 따른 신호는 믹서(13) 내의 주파수(fLO)에서의 로컬 오실레이터 신호의 도움으로 중간 주파 수(fIF)로 전환된 주파수(fRF)로 수신될 수 있다.
믹서(13)의 출력은 각각의 경우에서 제 1 신호 경로(6) 및 제 2 신호 경로(7)의 입력(61 및 71)에 각각 연결된다. 2 개의 신호 경로(6 및 7)는 그들의 입력(62 및 72)에서의 대응하는 활성화 신호에 의해 개별적으로 활성화되거나 단절(disconnect)될 수 있다. 이에 따라, 신호 경로(6 및 7)는 둘 다 활성화되거나, 둘 다 단절되거나, 그 중 하나는 활성화되고 다른 하나는 단절될 수 있다.
2 개의 신호 경로(6 및 7)는 입력에 존재하는 신호를 증폭시키고, 각각의 출력(63 및 73)에서 증폭되고 디지털화된 신호의 아날로그/디지털 변환 및 전달을 위해 배치된다. 이를 위해, 그들은 각각의 경우에서 1 이상의 증폭기 및 증폭기에 후속하는 아날로그/디지털 변환기를 포함한다.
제 2 신호 경로(7)의 디지털 신호를 위한 신호 출력(73)은 스위치(10)의 입력으로 유도된다. 이는 2 이상의 가능한 상태 중 하나를 가정할 수 있으며, 제 1 상태에서 출력(73)을 전력 검출기(9)의 입력(91)으로 스위칭한다. 제 2 상태에서, 스위치(10)는 제 2 신호 경로(7)의 출력(73)을 복조 디바이스(8)의 출력(81)에 연결한다. 또한, 제 1 신호 경로(6)의 출력(63)은 복조 디바이스(8)의 입력(81)에도 연결된다.
복조 디바이스(8)는 그 입력에 존재하는 디지털 신호를 복조하고, 이로부터 변조 타입에 따라 코딩된 데이터를 생성한다. 또한, 복조 디바이스(8)는 출력(82)에서의 신호를 통해 신호 경로(6 및 7)를 제어한다. 이에 따라, 필요하다면, 복조 디바이스(8)는 2 개의 신호 경로(6 또는 7) 중 하나를 스위치 오프할 수 있다.
전력 검출기(9)는 그 입력(91)에 존재하는 신호로부터 전력 또는 레벨을 결정한다. 또한, 대응하는 측정은 소위 RSSI 측정이다. 검출기(9)는 제 2 신호 경로(7) 및 복조 디바이스(8)의 조정 입력들에 연결된 출력(92)을 갖는다. 이에 따라, 검출기(9)에 의해 전달된 신호는 제 2 신호 경로(7) 상에서의 또한 복조 디바이스(8)에서의 이득을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 그 결과로, 복조 디바이스는 오차를 보정할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 신호 조절 회로에 의해 그 안테나를 통해 수신된 바와 같은 블루투스 모바일 무선 표준에 따른 데이터 패킷의 구조를 도시한다. 상기 표준의 정확한 스펙(specification)은 개방되고 투명하다. 데이터 전송 속도는 현재의 경우에서와 마찬가지로 새로운 변조 타입과 같이 새로운 확장(extension)에 의해 증가될 수 있다. 하지만, 데이터 패킷의 구조는 모든 블루투스 버전에 걸쳐 일정하게 유지된다. 데이터 패킷은 액세스 코드(AC), 패킷 정보(PH) 및 동기화 섹션(GS)으로 하위분할되는 프리앰블(preamble)을 포함한다. 또한, 프리앰블 및 동기화 섹션은 특정 주파수 시프트 키잉 GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying)으로 변조된다. 그 후, 실제 페이로드 데이터(PL)는 가변 데이터 속도 및 데이터 길이로 전송된다. 데이터 속도는 변조 타입의 결과이다. 이는 상이하며, 데이터 패킷 당 GFSK, π/4 DQPSK 및 8 DPSK 사이에서 변화할 수 있다. 페이로드 데이터의 개수 및 페이로드 데이터에 사용되는 변조 타입은 프리앰블에서 코딩된다. 하나의 데이터 패킷 내에서, 페이로드 데이터는 동일한 변조 타입을 이용한다.
도 2는 도 1에 따른 제 1 및 제 2 신호 경로의 예시적인 실시예를 도시한다. 동일한 기능을 갖는 구성요소들은 동일한 기준 부호를 갖는다. 사용되는 조합은 제한 증폭기(64) 및 선형의 이득-프로그래밍가능한 증폭기(74)를 포함한다.
제한 증폭기(64)는 제 1 신호 경로(6)의 일부분이며, 간단한 방식으로 적은 수의 스테이지로 구성된다. RSSI 데이터의 평가 또는 결정은 제 2 신호 경로(7)의 일부분을 형성하는 선형 증폭기(74)에 의해 수행된다. RSSI 측정은 적절한 이득 인자를 가능한 한 빨리 결정하기 위해서 존재하는 신호의 시작 시에 행해진다. 블루투스 신호의 경우, RSSI 측정은 프리앰블의 전송 시에 수행된다. 이와 동시에, 신호가 복조된다.
이를 위해, 제 1 신호 경로(6) 상의 신호는 증폭기(64)에 의해 증폭되며, 아날로그/디지털 변환기(65)로 공급된다. 예시적인 실시예에서, 후자는 ΣΔ 변조기로서 배치되며, 그 출력에서 이진값의 시퀀스를 전달한다.
이와 동일한 방식으로, 제 2 신호 경로는 예시적인 실시예에서 출력에서 m 비트로 구성된 병렬 디지털 신호를 전달하는 아날로그/디지털 변환기(76)를 포함한다. 이는 도 1에 따른 전력 검출기(9) 내에서 평가된 후, 신호의 레벨을 결정한다. 간명함을 위해서 도시되지 않은 검출기는 제어 회로(75)에서 n-비트-값 신호를 통해 조정가능한 증폭기(74)의 이득 설정을 제어한다.
매우 높은 입력 레벨의 경우, 안테나에서 제 1 저-잡음 증폭기(12)가 수신된 신호를 이미 증폭하여, 이 처리 시에 제한 모드로 구동되도록 행해질 수 있다. 그 결과, 수신된 신호는 이미 과구동(overdriven)되며 왜곡된다. 이러한 경우가 생기 는 것을 방지하기 위해서, 믹서(13)의 바로 다음에 또는 본 명세서에 제안된 장치와 병렬로 된 1 이상의 평가 회로를 연결할 수 있다. 평가 회로는, 예를 들어 단순한 비교기로부터 배치될 수 있다.
이 수단에 의해, 신속한 전력 평가가 수행되며, 필요하다면, 입력 신호가 선형으로 증폭되는 크기로 신호 입력에서의 저-잡음 증폭기의 이득이 감소된다. 입력 증폭기를 통한 증폭은 RSSI 측정과 후속 신호 처리를 고려한다.
병렬 신호 처리는 수신기 체인(receiver chain)의 이득을 조정하는 간단한 구현과 매우 효율적인 방법을 생성한다. 이와 동시에, 본 발명에 따른 신호 조절 회로는 무선 주파수 신호의 수신 및 복조를 위해 제공된다. 복조 및 전력 측정의 병렬 평가에서 얻어진 시간으로 인해, 더 큰 정착 시간을 갖는 증폭기가 사용될 수 있다. 전체적으로, 통합 구현의 경우 면적과 전력을 절약할 수 있다.
도 4는 신호의 RSSI 측정 시 블루투스 신호의 동시적 신호 처리를 위해 제공되는 방법의 일 실시예를 도시한다. 이를 위해, 도 1에 따른 회로가 사용되며, 블루투스 신호는 도 3에서와 같이 구조화된다.
도 4의 단계 1에서, 제 1 전송 경로 및 제 2 전송 경로는 프리앰블 및 동기화 섹션(GS)의 수신 시에 활성화된다. 프리앰블 및 동기화 워드 내에 포함된 데이터는 주파수 시프트 키잉에 의해 변조된다. 중간 주파수로의 변환 이후, 이러한 신호들은 선형 증폭으로 작동되는 신호 경로(7) 및 제한 신호 경로(6)로 공급된다.
도 4의 단계 2에서, 프리앰블의 패킷 정보(PH) 및 액세스 코드(AC)가 포함되며, 그 후 제한 경로(6) 상에서 더욱 처리된다. 상세하게는, 고정된 인자에 의해 신호가 증폭된다. 프리앰블의 진폭 내에 정보가 코딩되지 않기 때문에, 증폭기가 신호를 왜곡하는지의 여부는 여기서 중요하지 않다. 그 중에서도, 프리앰블 내용은 후속 페이로드 데이터(PL)가 높은 또는 낮은 데이터 전송 속도로 전송되는지와, 복조를 위해 어떠한 종류의 변조가 요구되는지를 나타낸다. 1 Mbit/s의 낮은 데이터 전송 속도의 경우, 주파수 시프트 키잉(FSK)이 사용되고, 2 Mbit/s의 데이터 전송 속도는 변조 타입으로서 π/4 QPSK 변조를 필요로 하며, 3 Mbit/s의 가장 높은 데이터 전송 속도는 8 DPSK 변조로 달성된다.
낮은 전송 속도 및 그에 사용되는 주파수 시프트 키잉의 경우, 페이로드 데이터(PL)의 오차 없는 복조를 위해 진폭 정보가 요구되지 않는다. 따라서, 이 데이터 전송 속도를 위해서는 단순한 구성의 제한 증폭기가 적합하다. 평균 또는 높은 데이터 속도의 경우, 데이터 손실을 방지하기 위해서는 증폭 시 선형성(linearity)이 고려되어야 한다. 프리앰블 내에 포함된 데이터 전송 속도에 관한 정보에 따라, 제한 증폭기(64)를 갖는 제 1 전송 경로(6) 또는 선형 증폭기(74)를 갖는 제 2 전송 경로(7)가 페이로드 데이터를 수신하기 위해 선택된다.
본 발명에 따른 방법의 단계 2에서, 수신된 전력은 선형 증폭기(74)를 갖는 제 2 신호 경로(7)를 통해 본질적으로 동일한 시간에 병렬로 결정된다. 여기서, 평균 수신된 전력은 페이로드 데이터 신호 동안에 거의 일정하게 유지된다고 가정한다. 결정된 입력 신호의 레벨은 이득 인자를 제공하며, 이와 동시에 양호한 선형성 특성을 갖는 충분히 양호한 신호 품질이 달성될 수 있다. 신호의 입력 전력은 제 2 신호 경로(7) 상에서 또한 선형 증폭기(74)의 가장 낮은 증폭에서 결정된다. 이는 선형 증폭을 보장하며, 높은 입력 레벨에서 중간변조 생산물(intermodulation product)의 생성 및 크로스토크가 방지된다.
제 2 신호 경로(7) 상의 선형 증폭기(74)의 증폭은 단계적으로 적절히 상승될 수 있다. 증폭기(74)에 후속하는 아날로그/디지털 변환기(76)의 전체 분해능이 이용되는 경우에 최적의 증폭이 달성된다. 병렬 신호 처리를 이용하면, 블루투스 신호의 입력 레벨의 동시적 결정으로 프리앰블의 오차 없는 복조가 수행될 수 있다.
단계 3에서는 페이로드 데이터의 수신을 위해 사용되지 않은 신호 경로가 스위치 오프된다. 이는 전류를 절약함과 동시에, 수신된 신호의 최적의 증폭을 가능하게 한다.
더 높은 전송 속도에만 요구되는 선형 증폭기가 단순한 구성의 제한 증폭기보다 더 많은 전력을 소비하기 때문에, 병렬 신호 경로를 이용하는 것은 평균 전류 소비를 감소시키게 된다. 낮은 전송 속도에서는 단순한 전류-절약 증폭기가 유익하며, 선형 증폭기는 비활성이 된다. 하지만, 이와 동시에, 선형 증폭기는 제한 증폭기에서의 RSSI 측정을 위한 추가적인 구성요소를 절약하는 RSSI 측정을 위해 사용될 수 있다.

Claims (23)

  1. 수신기에서 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    - 증폭기(64)를 갖는 제 1 신호 경로(6) 및 증폭기(74)를 갖는 제 2 신호 경로(7)에 제어가능한 이득 인자를 제공하는 단계;
    - 상기 제 1 및 제 2 신호 경로(6, 7)에 신호를 인가하는 단계;
    - 상기 제 1 신호 경로(6) 상의 신호를 증폭시키고, 상기 제 1 신호 경로(6) 상에서 증폭된 신호를 복조하는 단계;
    - 이득 인자를 이용하여 상기 제 2 신호 경로 상의 증폭기(74)를 조정하는 단계;
    - 상기 제 2 신호 경로(7) 상에서 인가된 신호를 증폭시키는 단계;
    - 상기 제 2 신호 경로 상에서 증폭된 신호를 디지털화하는 단계;
    - 디지털화된 신호의 진폭으로부터 전력을 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호를 인가하는 단계는:
    - 상기 제 1 및 제 2 신호 경로(6, 7)에 상기 신호를 인가하기 이전에 상기 신호의 진폭을 평가하는 단계;
    - 상기 이득 인자를 나타내는 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 이득 인자를 이용하여 상기 증폭기(74)를 조정하는 단계는 상기 증폭기(74)에 의해 가장 낮은 증폭을 나타내는 이득 인자로 형성되는 단계를 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로(6) 상의 인가된 신호를 복조하는 단계 및 상기 제 2 신호 경로(7) 상의 인가된 신호의 전력을 결정하는 방법은 전체적으로 또는 부분적으로 동시에 발생하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로(6) 상에서 복조하는 단계는:
    - 데이터 내용에서 식별자를 결정하는 단계를 포함하며, 상기 식별자는 변조 타입을 나타내는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    결정된 상기 식별자에 따라 상기 제 1 신호 경로(6) 또는 상기 제 2 신호 경로(7)를 스위치 오프하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로(6) 상의 신호를 증폭시키는 단계는:
    - 고정된 이득 인자를 이용하여 인가된 신호를 증폭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호를 인가하는 단계는:
    - 데이터 내용을 이용하여 펄스화된 신호를 인가하는 단계를 포함하고, 상기 신호는 2 이상의 상이한 변조 타입을 갖는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호를 인가하는 단계는:
    - 2 개의 상이한 변조 타입으로 코딩된 데이터 내용을 이용하여 펄스화된 신호를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호를 인가하는 단계는:
    - 블루투스 모바일 무선 표준(Bluetooth mobile radio standard)에 따라 조절된 데이터 내용을 이용하여 펄스화된 신호를 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 방법.
  11. 신호 조절 회로에 있어서,
    제 1 증폭기(64)를 갖는 제 1 신호 경로(6);
    상기 제 1 신호 경로와 병렬로 연결되고, 조정가능한 이득 인자를 갖는 제 2 증폭기(74)를 갖는 제 2 신호 경로(7)를 포함하고,
    제 1 및 1 이상의 제 2 작동 상태의 설정 중 하나의 작동 상태를 가정하도록 배치되며,
    - 상기 제 1 작동 상태에서, 상기 제 1 신호 경로(6)는 존재하는 신호를 증폭시키고, 복조를 위해 증폭된 신호를 제공하도록 배치되며, 상기 제 2 신호 경로(7)는 상기 존재하는 신호를 증폭시키고, 상기 존재하는 신호의 전력을 결정하도록 배치되며;
    - 상기 1 이상의 제 2 작동 상태에서, 상기 제 1 신호 경로(6) 또는 상기 제 2 신호 경로(7) 중 하나의 신호 경로는 상기 존재하는 신호를 증폭시키고 복조를 위해 증폭된 신호를 제공하도록 배치되며, 상기 제 1 신호 경로(6) 또는 상기 제 2 신호 경로(7) 중 다른 하나의 신호 경로는 그 전력 소비를 감소시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로(6)의 상기 제 1 증폭기(64)는 제한 증폭기로서 배치되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 증폭기에 후속하여 값-이산 신호(value-discrete signal)를 전달하는 아날로그/디지털 변환기(65)를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 신호 경로(7)의 상기 제 2 증폭기(74)에 후속하여 다수의 비트를 포함하는 디지털 값을 전달하도록 배치된 아날로그/디지털 변환기(76)를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로(6)의 신호 출력(63)은 복조 디바이스(8)의 입력(81)에 커플링되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 신호 경로(7)의 신호 출력(73)은 복조 디바이스(8)의 입력(81)에 커플링되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복조 디바이스(8)는 인가된 신호에 코딩된 복조 타입을 결정하고, 상기 복조 타입에 따라 제어 신호를 제어 신호 출력(82)으로 전달하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 신호 경로의 상기 신호 출력(73)은 가정될 수 있고 상기 신호 조절 회로의 작동 상태에 의존하는 2 개의 상태를 갖는 스위치(10)에 커플링되고, 상기 신호 출력(73)은 상기 스위치(10)의 하나의 상태에서 신호 전력을 측정하는 검출기(9)에 커플링되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 검출기(9)는 RSSI 측정을 위해 배치되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 신호 경로(6) 및 상기 제 2 신호 경로(7)는 각각의 경우에서 상기 신호 조절 회로의 상기 제 2 작동 상태에서 각각의 전송 경로를 단절시키기 위해 제어 신호를 공급하도록 배치되는 제어 입력(62, 72)을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전송 경로(6, 7)의 상기 제어 입력(62, 72)은 상기 복조 디바이스(8)의 상기 제어 신호 출력(82)에 커플링되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  22. 제 11 항에 있어서,
    블루투스 모바일 무선 표준에 따른 무선 신호를 위한 수신기에서, 신호 조절 회로 내의 2 개의 신호 경로 중 하나는 상기 무선 신호의 데이터 내용에 따라 선택되며, 다른 하나의 신호 경로의 전력 소비가 감소되는 것을 특징으로 하는 신호 조절 회로.
  23. 삭제
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