초록 ▼

본 발명은 실시간 오차 보정 기능을 가진 적응 배열 안테나 시스템에서의 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이 송수신 장치에서의 전달함수는 모든 송수신 채널에 오차 보정 신호를 주입하고 그 신호가 송수신 채널을 통과한 후의 신호를 분석하는 방법으로 추정된다. 이 때, 오차 보정 신호로 RF 중간 주파수 톤 신호를 사용하여 기저대역에서 신호 처리하는 과정이 단순화될 수 있다. 또한, 수신 장치에서의 오차 보정에 있어서 모든 채널 수신 장치의 이득을 하나의 신호로 제어함으로써 수신 채널별 상대적인 전달함수 특성은 수신 장치의

본 발명은 실시간 오차 보정 기능을 가진 적응 배열 안테나 시스템에서의 송수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 이 송수신 장치에서의 전달함수는 모든 송수신 채널에 오차 보정 신호를 주입하고 그 신호가 송수신 채널을 통과한 후의 신호를 분석하는 방법으로 추정된다. 이 때, 오차 보정 신호로 RF 중간 주파수 톤 신호를 사용하여 기저대역에서 신호 처리하는 과정이 단순화될 수 있다. 또한, 수신 장치에서의 오차 보정에 있어서 모든 채널 수신 장치의 이득을 하나의 신호로 제어함으로써 수신 채널별 상대적인 전달함수 특성은 수신 장치의 이득과 관계없이 일정하다. 이는 오차 보정 계수 갱신 주기를 크게 하여 오차 보정 신호가 송수신 장치에 미치는 간섭 영향이 줄어든다.

대표청구항 ▼

실시간 오차 보정 기능을 가진 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 장치에 있어서,RF(Radio Frequency) CW(Continuous Wave)를 발생하여 오차 보정 신호로 출력하는 오차 보정 신호 발생부|배열 안테나를 통해 복수의 경로로 수신되는 RF 신호에 상기 오차 보정 신호 발생부에서 출력되는 오차 보정 신호를 각각 주입하는 오차 보정 신호 주입부|상기 오차 보정 신호 주입부에서 출력되는 복수 경로의 RF 신호를 하향 변환하여 디지털 신호로 복조하여 각각 출력하는 배열 수신부|상기 배열 수신부의 복수 경로의 출력 신호

실시간 오차 보정 기능을 가진 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 장치에 있어서,RF(Radio Frequency) CW(Continuous Wave)를 발생하여 오차 보정 신호로 출력하는 오차 보정 신호 발생부|배열 안테나를 통해 복수의 경로로 수신되는 RF 신호에 상기 오차 보정 신호 발생부에서 출력되는 오차 보정 신호를 각각 주입하는 오차 보정 신호 주입부|상기 오차 보정 신호 주입부에서 출력되는 복수 경로의 RF 신호를 하향 변환하여 디지털 신호로 복조하여 각각 출력하는 배열 수신부|상기 배열 수신부의 복수 경로의 출력 신호로부터 상기 주입된 오차 보정 신호의 전달함수를 각각 추정하여 상기 복수 경로에 대한 오차 보정 계수를 각각 산출하고, 상기 오차 보정 신호의 전력을 제어하는 신호를 상기 오차 보정 신호 발생부로 출력하는 오차 보정 제어부| 및상기 오차 보정 제어부에서 출력되는 오차 보정 계수에 의해 상기 배열 수신부에서 출력되는 복수 경로의 RF 신호에 대한 오차를 각각 보정하여 수신 빔을 형성하는 빔 형성 장치로 출력하는 오차 보정부를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 장치.제1항에 있어서,상기 오차 보정 신호 주입부는,상기 오차 보정 신호 발생부에서 출력되는 오차 보정 신호를 상기 배열 안테나에서 출력되는 상기 복수 경로에 대응되도록 분리하는 전력 분배기| 및상기 배열 안테나에서 출력되는 복수 경로의 RF 신호에 상기 전력 분배기에서 출력되는 복수 경로의 오차 보정 신호를 각각 결합하여 상기 배열 수신부로 출력하는 복수의 결합기를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 장치.제1항에 있어서,상기 배열 수신부는,상기 오차 보정 신호 주입부에서 출력되는 상기 오차 보정 신호가 주입된 RF 신호를 중간주파수 대역의 신호로 각각 하향 변환하는 복수의 하향 변환기|상기 복수의 하향 변환기에서 출력되는 신호의 이득을 제어하여 출력하는 복수의 가변 증폭기|상기 복수의 가변 증폭기에서 출력되는 신호를 각각 샘플링하여 출력하는 복수의 아날로그/디지털 변환기|상기 복수의 아날로그/디지털 변환기에서 샘플링된 신호를 복소 기저대역 신호로 복조하여 상기 수신 오차 보정부로 각각 출력하는 복수의 디지털 복조기|상기 복수의 아날로그/디지털 변환기에서 샘플링된 각 신호의 전력의 평균값을 산출하는 전력 추정기| 및상기 전력 추정기에서 산출된 수신 전력의 평균값과 특정 기준값 간의 오차에 기초하여 산출된 이득 제어값으로 상기 가변 증폭기의 이득 제어 동작을 제어하는 이득 제어값 연산기를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 장치.제1항에 있어서, 상기 오차 보정부가 상기 배열 수신부에서 출력되는 복수 경로의 RF 신호에 상기 오차 보정 제어부에서 출력되는 복수 경로에 대한 오차 보정 계수를 각각 곱하여 상기 빔 형성 장치로 출력하는 복수의 복소 곱셈기를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 장치.제1항에 있어서, 상기 오차 보정 제어부는,상기 배열 수신부에서 출력되는 복수 경로의 신호 각각에 대해 일정 시간 구간 동안 더하여 각각 평균값을 추정하는 복수의 평균 추정기|상기 복수의 평균 추정기에서 추정된 평균값에 기초하여 상기 복수 경로에 대한 오차 보정 계수를 각각 산출하여 상기 오차 보정기로 출력하는 오차 보정 계수 연산기| 및상기 복수의 평균 추정기에서 추정된 평균값에 기초하여 오차 보정 신호대 잡음비를 산출하고, 상기 산출된 오차 보정 신호대 잡음 비가 특정 기준값에 수렴하도록 상기 오차 보정 신호의 전력을 제어하는 신호를 상기 오차 보정 신호 발생부로 출력하는 오차 보정 신호 전력 제어기를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 장치.제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오차 보정 신호 발생부는,RF 중간주파수 톤의 CW 신호를 생성하는 RF CW 신호 발생기| 및상기 오차 보정 제어부에서 출력되는 전력 제어 신호에 따라 상기 RF CW 신호 발생기에서 생성된 RF 중간주파수 톤의 CW 신호의 전력을 제어하여 오차 보정 신호로써 상기 오차 보정 신호 주입부로 출력하는 가변 감쇄기를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 장치.실시간 오차 보정 기능을 가진 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 방법에 있어서,a) 배열 안테나를 통해 수신되는 복수 경로의 RF 신호에 각각 오차 보정 신호를 주입하고, AGC(Automatic Gain Control)를 동작시키는 단계|b) 상기 오차 보정 신호의 전력을 제어하고, 상기 전력 제어된 오차 보정 신호 대 잡음 비가 특정 기준값의 허용 오차 범위 내에 들어오는 지의 여부를 판단하는 단계|c) 상기 오차 보정 신호대 잡음 비가 상기 특정 기준값의 허용 오차 범위 내에 들어오는 경우, 상기 오차 보정 신호의 전달 함수를 상기 복수 경로에 대해 각각 추정하는 단계|d) 상기 추정된 복수 경로에 대한 전달 함수에 기초하여 오차 보정 계수를 각각 연산하는 단계| 및e) 상기 연산된 복수 경로의 오차 보정 계수를 사용하여 상기 수신된 신호의 오차를 보정하는 단계를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 방법.제7항에 있어서,상기 e) 단계 후에,상기 연산된 오차 보정 계수를 갱신하는 특정 주기에 해당하는 시간이 경과되는 경우, 상기 b) 단계, c) 단계, d) 단계 및 e) 단계를 반복 수행하여 오차 보정 계수를 갱신하고, 상기 갱신된 오차 보정 계수에 의한 수신 신호의 오차 보정을 반복 수행하는 단계를 더 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 방법.제7항 또는 제8항에 있어서,상기 a) 단계에서, 상기 오차 보정 신호의 전달함수를 추정하기 위하여 상기 오차 보정 신호의 전력을 증가시키는 제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 방법.제7항 또는 제8항에 있어서,상기 d) 단계에서, 상기 오차 보정 신호의 전력을 감소시켜 상기 오차 보정 신호가 발생되지 않도록 하는 제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 수신 방법.실시간 오차 보정 기능을 가진 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 장치에 있어서,기저대역의 송신 신호를 형성하는 빔 형성 장치에서 출력되는 복수 경로의 송신 신호에 오차 보정 신호를 주입하는 오차 보정 신호 주입부|상기 오차 보정 신호 주입부에서 출력되는 복수 경로의 송신 신호를 RF 대역의 아날로그 신호로 상향 변환하여 각각 출력하는 배열 송신부|상기 배열 송신부에서 출력되어 송신용 배열 안테나로 전달되는 복수 경로의 송신 신호를 추출한 후 합하여 출력하는 송신 신호 추출부|상기 송신 신호 추출부에서 출력되는 신호를 기저대역의 디지털 신호로 변환하는 하향 변환부| 상기 오차 보정 신호를 생성하여 상기 오차 보정 신호 주입부로 제공하고, 상기 오차 보정 신호가 상기 복수 경로의 송신 신호 중 하나의 송신 신호에만 주입되도록 상기 오차 보정 신호 주입부를 제어하며, 상기 하향 변환부에서 출력되는 신호를 통해 상기 오차 보정 신호의 전달 함수를 추정하여 상기 오차 보정 신호가 주입된 경로에 대한 오차 보정 계수를 산출하고, 상기 하향 변환부의 이득을 제어하는 신호를 출력하는 오차 보정 제어부| 및상기 오차 보정 제어부에서 출력되는 오차 보정 계수에 의해 상기 빔 형성 장치에서 상기 오차 보정 신호 주입부로 출력되는 복수 경로의 송신 신호에 대한 오차를 각각 보정하는 오차 보정부를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 장치.제11항에 있어서,상기 오차 보정 신호 주입부는,상기 배열 송신부에서 상기 배열 안테나로 출력되는 복수 경로의 송신 신호를 추출하는 복수의 결합기| 및상기 복수의 결합기에서 추출되는 송신 신호를 합하여 상기 하향 변환부로 출력하는 전력 분배기를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 장치.제11항에 있어서,상기 오차 보정 제어부는,상기 하향 변환부에서 출력되는 신호를 일정 시간 구간 동안 더하여 평균값을 산출하는 평균 추정기|상기 하향 변환부에서 출력되는 신호의 분산값을 추정하는 분산 추정기| 상기 평균 추정기에서 산출된 평균값에 기초하여 상기 오차 보정 신호가 주입된 송신 경로에 대한 오차 보정 계수를 산출하여 상기 오차 보정기로 출력하고, 상기 분산 추정기에서 추정된 분산값과 상기 평균 추정기에서 산출된 평균값에 기초하여 산출된 오차 보정 신호 전력 대 송신 신호 전력 비가 특정 기준값에 수렴하도록 상기 오차 보정 신호의 전력을 제어하는 신호를 상기 하향 변환부로 출력하는 중앙 처리기| 및상기 중앙 처리기의 제어에 따라 상기 오차 보정 신호 주입부로 제공되는 복수의 오차 보정 신호 중 하나의 경로에만 실제 오차 보정 신호가 제공되도록 스위칭 동작하는 스위치를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 장치.제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,상기 오차 보정 신호는 기저대역에서 상수인 신호이고, RF 대역에서는 중간주파수 톤에 해당하는 신호인 것을 특징으로 하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 장치.실시간 오차 보정 기능을 가진 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 방법에 있어서,a) AGC(Automatic Gain Control)를 동작시키는 단계|b) 상기 오차 보정 신호의 전력을 제어하고, 상기 전력 제어된 오차 보정 신호 전력 대 송신 신호 전력 비가 특정 기준값의 허용 오차 범위 내에 들어오는 지의 여부를 판단하는 단계|c) 상기 오차 보정 신호 전력 대 송신 신호 전력 비가 상기 특정 기준값의 허용 오차 범위 내에 들어오는 경우, 상기 복수 경로의 송신 신호에 순차적으로 오차 보정 신호를 주입하면서 해당 경로의 전달 함수를 추정하는 단계|d) 상기 추정된 복수 경로에 대한 전달 함수에 기초하여 오차 보정 계수를 각각 연산하는 단계| 및e) 상기 연산된 복수 경로의 오차 보정 계수를 사용하여 상기 송신 신호의 오차를 보정하는 단계를 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 방법.제15항에 있어서,상기 e) 단계 후에,상기 연산된 오차 보정 계수를 갱신하는 특정 주기에 해당하는 시간이 경과되는 경우, 상기 a 단계, b) 단계, c) 단계, d) 단계 및 e) 단계를 반복 수행하여 오차 보정 계수를 갱신하고, 상기 갱신된 오차 보정 계수에 의한 수신 신호의 오차 보정을 반복 수행하는 단계를 더 포함하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 방법.제15항 또는 제16항에 있어서,상기 d) 단계에서, 상기 오차 보정 신호를 0으로 설정하여 상기 오차 보정 신호가 발생되지 않도록 하는 제어가 수행되는 것을 특징으로 하는 적응 배열 안테나 시스템에서의 송신 방법.