KR101412866B1 - 무선 주파수 수신 장치 및 그의 저전력 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 주파수 수신 장치 및 그의 저전력 동작 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 수신 장치는 무선 주파수 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하는 RF 회로부, 상기 중간 주파수 신호를 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호의 신호 세기를 측정하여, 측정된 신호 세기에 따라 상기 RF 회로부를 제어하는 제어부, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호를 복조하는 복조기 및 상기 복조기에서 복조된 신호를 전달받아 프로세싱하는 프로세서부; 를 포함하며, 상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 신호 세기를 비교하여, 상기 복조기 및 프로세서부의 동작 모드를 제어할 수 있다.

Description

무선 주파수 수신 장치 및 그의 저전력 동작 방법 {RADIO FREQUENCY RECEIVING APPARATUS AND THEREOF POWER CONSUMPTION REDUCING METHOD}
본 발명은 수신 신호의 세기에 따라 저전력 동작을 제어하는 무선 주파수 수신 장치 및 그의 저전력 동작 방법에 관한 것이다.
최근 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 및 DVB-H(Digital Video Broadcasting-Handheld)와 같은 휴대용 디지털 방송 서비스가 상용화되면서, 배터리로 동작하는 무선 주파수 수신 장치의 전력 소모를 줄이기 위한 연구가 진행되고 있다.
무선 주파수 수신 장치에서는 송신부와의 거리에 따라 신호의 크기가 수시로 변하는 입력 신호를 받아들이게 되므로 아날로그 디지털 변환기(ADC) 및 복조기에 일정한 크기의 안정된 신호를 전달하기 위해서 수신되는 신호가 일정한 신호크기를 유지할 수 있도록 하는 자동 이득 제어장치(AGC : Automation Gain Controller)의 기능이 중요하다.
자동 이득 제어 장치를 제어하여 낮은 이득을 갖도록 설정하면 무선 주파수 수신 장치에서 소모되는 전력를 줄일 수 있으나, 수신감도가 저하되는 문제가 발생한다. 따라서 수신감도의 저하없이 무선 주파수 수신 장치에서 전력를 줄이는 방법이 필요하다.
하기의 선행기술문헌 중 특허문헌 1은 통신시스템의 수신기에 관한 것으로, 가변이득증폭기에 구비된 연산증폭기에 공급되는 전류를 자동 이득 제어기에서 가변이득증폭기의 이득에 따라 상이하게 조절하여 전력소모를 최소화하고자 한다. 다만, 전술한 특허문헌 1은 전력 소모를 줄이기 위해서, 무선 주파수 수신 장치에서 획득한 수신 신호 세기(RSSI : Received Signal Strength Indication)에 따라 복조기 및 프로세서부를 슬립모드 및 액티브모드로 제어하는 방법을 개시하고 있지 못하다.
대한민국 공개특허공보 10-2009-0087990
본 발명의 과제는 전술한 종래 기술의 문제점을 보완하기 위한 것으로, 본 발명은 무선 주파수 수신 장치에서 측정한 수신 신호 세기에 따라 복조기 및 프로세서부를 슬립모드 및 액티브모드로 제어하여, 소모되는 전력를 줄일 수 있는 무선 주파수 수신 장치 및 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법을 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면에 따르면, 무선 주파수 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하는 RF 회로부, 상기 중간 주파수 신호를 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호의 신호 세기를 측정하여, 측정된 신호 세기에 따라 상기 RF 회로부를 제어하는 제어부, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호를 복조하는 복조기 및 상기 복조기에서 복조된 신호를 전달받아 프로세싱하는 프로세서부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 신호 세기를 비교하여, 상기 복조기 및 프로세서부의 동작 모드를 제어하는 무선 주파수 수신 장치를 제안한다.
또한, 상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 작은 경우, 상기 복조기 및 상기 프로세서부를 슬립 모드로 동작하도록 제어하고, 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 복조기 및 상기 프로세서부를 액티브 모드로 동작하도록 제어하는 무선 주파수 수신 장치를 제안한다.
또한, 상기 RF 회로부는 상기 무선 주파수 신호를 필터링하는 대역 통과 필터를 포함하고, 상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기와 상기 기준 신호 세기를 비교하여, 상기 대역 통과 필터를 제어하는 무선 주파수 수신 장치를 제안한다.
또한, 상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 작은 경우, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역을 기 설정된 최소 대역으로 제어하고,
상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역을 기 설정된 수신 요청 대역으로 제어하는 무선 주파수 수신 장치를 제안한다.
본 발명의 제2 기술적인 측면에 따르면, 무선 주파수 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하는 RF 회로부, 상기 중간 주파수 신호를 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호의 신호 세기를 측정하여, 측정된 신호 세기에 따라 상기 RF 회로부를 제어하는 제어부, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호를 복조하는 복조기 및 상기 복조기에서 복조된 신호를 전달받아 프로세싱하는 프로세서부를 포함하며, 상기 RF 회로부는 상기 무선 주파수 신호를 필터링하는 대역 통과 필터를 포함하는 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법으로서, (a) 상기 복조기 및 상기 프로세서부가 슬립 모드로 동작하는 단계, (b) 상기 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 신호 세기를 비교하는 단계 및 (c) 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 복조기 및 상기 프로세서부가 액티브 모드로 동작하는 단계를 포함하는 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법을 제안한다.
또한, 상기 (a) 단계는 상기 복조기 및 상기 프로세서부가 슬립 모드로 동작하고, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역이 기 설정된 최소 대역인 단계이며, 상기 (c) 단계는 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 복조기 및 상기 프로세서부가 액티브 모드로 동작하며, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역은 기 설정된 수신 요청 대역인 단계인 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법을 제안한다.
본 발명에 따르면, 무선 주파수 수신 장치에서 측정한 수신 신호 세기에 따라 복조기 및 프로세서부를 슬립모드 및 액티브모드로 제어하여, 무선 주파수 수신 장치에서 소모되는 전력를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 수신 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 무선 주파수 수신 장치에서의 기준 신호 세기의 설정방법을 설명하기 위하여 제공되는 도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 실시 예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 주파수 수신 장치를 나타낸 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 무선 주파수 수신 장치는 RF 회로부(100), 아날로그 디지털 변환기(200), 제어부(300), 복조기(400) 및 프로세서부(500)를 포함할 수 있다.
RF 회로부(100)는 신호입력단(RX)으로부터 수신한 무선 주파수 신호를 수신하여, 중간 주파수 신호로 변환할 수 있다. 구체적으로 RF 회로부(100)는 저잡음 증폭기, 믹서, 대역통과 필터, 가변 이득 증폭기를 포함할 수 있다. 저잡음 증폭기는 신호입력단(RX)으로부터 수신한 무선 주파수 신호를 일정 레벨 증폭하며, 믹서는 저잡음 증폭기로부터 전달받은 신호의 주파수를 일정 레벨 낮출 수 있다. 또한 대역 통과 필터는 믹서로부터 전달받은 신호를 필터링 할 수 있다.
아날로그 디지털 변환기(200)는 RF 회로부(100)로부터 전달받은 신호를 디지털 변환할 수 있다. 복조기(400)는 아날로그 디지털 변환기(200)에서 출력된 신호를 복조할 수 있으며, 프로세서부(500)는 복조기(400)에서 복조된 신호를 전달받아 프로세싱할 수 있다.
제어부(300)는 아날로그 디지털 변환기(200)에서 출력된 신호의 신호 세기를 측정하여, 측정된 신호 세기에 따라 RF 회로부(100)을 제어할 수 있다.
구체적으로 전술한 가변 이득 증폭기의 증폭레벨을 제어할 수 있으며, 이 외에도 측정된 신호 세기에 기초하여 저잡음 증폭기의 증폭레벨을 제어할 수 있고, 믹서의 주파수 하강레벨을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 측정된 신호 세기가 기 설정된 기준 신호 세기보다 작은 경우, 복조기(400) 및 프로세서부(500)를 슬립 모드로 동작하도록 제어할 수 있으며, 측정된 신호 세기가 기준 신호 세기보다 큰 경우, 복조기(400) 및 프로세서부(500)를 액티브 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
더하여, 제어부(300)는 상기 측정된 신호 세기와 상기 기준 신호 세기를 비교하여, 상기 대역 통과 필터를 제어할 수 있다. 구체적으로 상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 작은 경우, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역을 기 설정된 최소 대역으로 제어하고, 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역을 기 설정된 수신 요청 대역으로 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 무선 주파수 수신 장치에서의 기준 신호 세기의 설정방법을 설명하기 위하여 제공되는 도이다.
도 2를 참조하면, 무선 주파수 신호와 노이즈 신호를 주파수 축에 대한 신호 세기 축에 도시한 것을 알 수 있다. 이 때, 기준 신호 세기는 정상적으로 유입되는 무선 주파수 신호와 노이즈 신호의 신호 세기를 제어부(300)에서 측정하여, 각 신호의 피크치 사이에 기준 신호 세기가 설정될 수 있다.
또한, 기준 신호 세기는 정상적으로 유입되는 무선 주파수 신호와 수신 요청 대역의 교차점을 잇는 직선이 갖는 크기로 설정될 수 있다. 수신 요청 대역은 정상적으로 유입되는 무선 주파수 신호에서 수신하고자 하는 주파수 범위를 의미할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3및 도 4를 참조하여, 본 발명의 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 초기상태에서, 즉 무선 주파수 신호가 유입되기 전에, RF 회로부(100), 아날로그 디지털 변환기(200) 및 제어부(300)는 액티브 모드로 동작할 수 있고, 복조기(400) 및 프로세서부(500)는 슬립모드로 동작할 수 있다(S100).
이 후에, 무선 주파수 신호가 유입되는 경우, 제어부(300)는 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 신호 세기를 비교할 수 있다(S120).
측정된 신호 세기가 기준 신호 세기보다 작은 경우, 종전 상태를 유지할 수 있고, 측정된 신호 세기가 기준 신호 세기보다 큰 경우에는 복조기(400) 및 프로세부가 액티브 모드로 동작할 수 있다(S140).
도 4를 참조하면, 초기상태에서, 즉 무선 주파수 신호가 유입되기 전에, RF 회로부(100), 아날로그 디지털 변환기(200) 및 제어부(300)는 액티브 모드로 동작할 수 있고, 복조기(400) 및 프로세서부(500)는 슬립모드로 동작할 수 있으며, 대역 통과 필터(300)의 통과 대역은 기 설정된 최소 대역일 수 있다(S200). 이 때 최소 대역은 정상적으로 무선 주파수 신호가 유입될 때의 수신 신호의 중심 주파수를 중심으로 하여 대칭으로 설정될 수 있다.
이 후에, 무선 주파수 신호가 유입되는 경우, 제어부(300)는 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 신호 세기를 비교할 수 있다(S220). 대역 통과 필터의 통과 대역이 최소 범위일 때 노이즈가 유입되는 확률이 적기 때문에, 측정된 신호 세기를 기준 신호 세기와 비교시 판정의 정확성을 높일 수 있다.
측정된 신호 세기가 기준 신호 세기보다 작은 경우, 종전 상태를 유지할 수 있고, 측정된 신호 세기가 기준 신호 세기보다 큰 경우에는 복조기(400) 및 프로세서부(500)가 액티브 모드로 동작할 수 있으며, 통과 대역 필터의 통과 대역은 수신 요청 대역일 수 있다(S240).
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : RF 회로부
200 : 아날로그 디지털 변환기
300 : 제어부
400 : 복조기
500 : 프로세서부

Claims (6)

  1. 무선 주파수 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하는 RF 회로부;
    상기 중간 주파수 신호를 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기;
    상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호의 신호 세기를 측정하여, 측정된 신호 세기에 따라 상기 RF 회로부를 제어하는 제어부;
    상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호를 복조하는 복조기; 및
    상기 복조기에서 복조된 신호를 전달받아 프로세싱하는 프로세서부; 를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 신호 세기를 비교하여, 상기 복조기 및 프로세서부의 동작 모드를 제어하며,
    상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 작은 경우, 상기 복조기 및 상기 프로세서부를 슬립 모드로 동작하도록 제어하고, 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 복조기 및 상기 프로세서부를 액티브 모드로 동작하도록 제어하며,
    상기 RF 회로부는 상기 무선 주파수 신호를 필터링하는 대역 통과 필터를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 측정된 신호 세기와 상기 기준 신호 세기를 비교하여, 상기 대역 통과 필터를 제어하고, 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 작은 경우, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역을 기 설정된 최소 대역으로 제어하고, 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역을 기 설정된 수신 요청 대역으로 제어하는 무선 주파수 수신 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 무선 주파수 신호를 수신하여 중간 주파수 신호로 변환하는 RF 회로부, 상기 중간 주파수 신호를 디지털 변환하는 아날로그 디지털 변환기, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호의 신호 세기를 측정하여, 측정된 신호 세기에 따라 상기 RF 회로부를 제어하는 제어부, 상기 아날로그 디지털 변환기에서 출력된 신호를 복조하는 복조기 및 상기 복조기에서 복조된 신호를 전달받아 프로세싱하는 프로세서부를 포함하며, 상기 RF 회로부는 상기 무선 주파수 신호를 필터링하는 대역 통과 필터를 포함하는 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법으로서,
    (a) 상기 복조기 및 상기 프로세서부가 슬립 모드로 동작하는 단계;
    (b) 상기 측정된 신호 세기와 기 설정된 기준 신호 세기를 비교하는 단계; 및
    (c) 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 복조기 및 상기 프로세서부가 액티브 모드로 동작하는 단계; 를 포함하고,
    상기 (a) 단계는 상기 복조기 및 상기 프로세서부가 슬립 모드로 동작하고, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역이 기 설정된 최소 대역인 단계이며,
    상기 (c) 단계는 상기 측정된 신호 세기가 상기 기준 신호 세기보다 큰 경우, 상기 복조기 및 상기 프로세서부가 액티브 모드로 동작하며, 상기 대역 통과 필터의 통과 대역은 기 설정된 수신 요청 대역인 단계인 무선 주파수 수신 장치의 저전력 동작 방법.
  6. 삭제
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