KR930002994B1

KR930002994B1 - Modulating circuit

Info

Publication number: KR930002994B1
Application number: KR1019900005919A
Authority: KR
Inventors: 전순익
Original assignee: 삼성전자주식회사; 강진구
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1993-04-16
Also published as: KR910019317A

Abstract

The circuit for preventing the decaying phenomena of band- limit in the time of transmitting the data comprises: a generator (10) generating the data from the inputted clock signal; a low pass filter (20) outputting a fixed frequency by inputting the data outputted from the generator (10); an oscillator (30) generating the local oscillating frequency; a phase shifter (40) shifting the phase to make the different phase from each other; a first double equivalent mixer (50) modulating the band-limitted frequency inputted to the 0 phase shifted signal; a section (60) filtering the wave shape of band-limitted frequency inputted; a second double equivalent mixer (70) outputting the frequency, which has an equivalent envelope by modulating the wave shaped frequency to the 90 phase shifted frequency.

Description

등가 포락선을 가진 대역제한 이중위상 평형 변조회로Band-limited Dual-Phase Balanced Modulation Circuit with Equivalent Envelopes

제 1 도는 종래의 회로도.1 is a conventional circuit diagram.

제 2 도는 제 1 도의 각부 동작파형도.2 is an operating waveform diagram of each part of FIG.

제 3 도는 제 1 도의 각부 동작 스펙트럼도.3 is an operation spectrum diagram of each part of FIG.

제 4 도는 본 발명에 따른 회로도.4 is a circuit diagram according to the present invention.

제 5 도는 제 4 도의 각부 동작파형도.5 is an operating waveform diagram of each part of FIG.

제 6 도는 제 4 도의 각부 동작 스펙트럼도.6 is an operation spectrum diagram of each part of FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

10 : 데이타 발생기 20 : 저역통과 필터10: data generator 20: low pass filter

30 : 국부발진기 40 : 위상이동기30: local oscillator 40: phase shifter

50, 70 : 제1-2이중평형 혼합기 60 : 파형정형부50, 70: 1-2 balance mixer 60: waveform shaping unit

80 : 스펙트럼 콤포넌트 제어부 81 : 멀티플렉서80: spectral component controller 81: multiplexer

82 : 웨이팅 팩터부 83 : 가산기82: weighting factor portion 83: adder

84 : 제 4 이중평형 혼합기 100 : 가산기84: fourth double balance mixer 100: adder

110 : 비선형 고출력 증폭기110: nonlinear high power amplifier

본 발명은 데이타 통신에 사용되는 자동차량 추적장치에 관한 것으로서, 특히 BPSK변조 방식을 사용하는 통신에서 대역이 제안되면서 고출력을 얻을수 있는 등가 포락선가진 BPSK변조 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle volume tracking device used for data communication, and more particularly, to an equivalent envelope BPSK modulation circuit capable of obtaining high power while a band is proposed in a communication using a BPSK modulation scheme.

종래의 BPSK변조 방식은 제 1 도에서 보는 바와 같이 데이타 발생기(11)에서 발생되는 제 2 도(2a)와 같은 데이타를 입력하는 로우패스필터(12)는 대역을 제한하여 제 2 도(2b)와 같이 필터링 출력하게 된다. 상기 로우패스필터(12)의 필터링된 주파수와 국부발진기(13)에서 발생되는 제 2 도(2c)와 같은 반송파(fc)가 이종 평형혼합기(14)를 통해 제 2 도(20)와 같이 변조된 신호를 출력하게 된다.In the conventional BPSK modulation scheme, as shown in FIG. 1, the low pass filter 12 for inputting data as shown in FIG. 2A generated by the data generator 11 restricts the bandwidth to the second FIG. 2B. Filtered output will look like this: The filtered frequency of the low pass filter 12 and the carrier fc such as the second diagram 2c generated by the local oscillator 13 are modulated as shown in FIG. 2 through the heterogeneous balance mixer 14. Outputs the signal.

상기 이중평형 혼합기(14)의 변조된 신호를 입력하는 비선형 고출력 증폭기(15)는 증폭하여 제 2 도(2e)와 같은 신호를 출력하게 된다.The nonlinear high power amplifier 15 which inputs the modulated signal of the double balanced mixer 14 amplifies and outputs a signal as shown in FIG.

따라서 상기 제 1 도의 동작과정을 스펙트럼으로 도시하면 제 3 도와 같다. 제 3 도(3a)는 데이타 발생기(11)에서 발생된 데이타 스펙트럼이고, 제 3 도(3b)는 상기 데이타 발생기(11)에서 발생된 데이타 스펙트럼을 대역을 제한 하기 위해 저역통과필터(12)를 통과하여 대역을 4B까지 제한된 스펙트럼이다. 제 3 도(3c)는 상기 저역통과필터(12)를 통과한 신호와 국부발진기(13)에서 발생된 반송파(fc)를 혼합하여 fc+4B로 대역이 제한된 스펙트럼이며, 제 3 도(3d)를 상기 이중평형 혼합기(14)의 출력된 스펙트럼이 비선형 고출력 증폭기(15)을 통해 증폭된 스펙트럼이다.Accordingly, the spectrum of the operation of FIG. 1 is shown in FIG. FIG. 3A is a data spectrum generated by the data generator 11, and FIG. 3B is a low pass filter 12 for limiting the band of the data spectrum generated by the data generator 11. The spectrum is limited to 4B through the band. FIG. 3C is a spectrum limited to fc + 4B by mixing the signal passing through the low pass filter 12 and the carrier fc generated by the local oscillator 13, and FIG. The output spectrum of the double balanced mixer 14 is the spectrum amplified by the nonlinear high power amplifier 15.

이와 같이 변조된 주파수는 데이타 전송을 위해 비선형 고출력 증폭기(15)를 통과하는 경우에 대역은 제한되지만 진폭이 감쇄되어 대역제한의 붕괴현상이 나타나므로 정보전송이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.When the modulated frequency passes through the nonlinear high power amplifier 15 for data transmission, the band is limited, but the amplitude is attenuated, resulting in a collapse of the band limit, thereby preventing information transmission.

따라서 본 발명의 목적은 대역제한된 주파수가 고출력 증폭기를 통해 진폭이 변화되지 않으며 등가포락선을 갖는 BPSK변조 회로를 제공함에 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a BPSK modulation circuit in which the band-limited frequency does not change in amplitude through a high output amplifier and has an equivalent envelope.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제 4 도는 본 발명에 따른 회로도로서, 기준클럭 신호를 입력하여 데이타를 발생하는 데이타 발생기(10)와, 상기 데이타 발생기(10)에서 출력되는 데이타를 입력하여, 주파수의 소정대역을 제한하여 출력하는 로우패스필터(20)와, 국부발진 주파수를 발생하는 국부발진기(30)와, 상기 국부발진기(30)의 국부발진 주파수를 입력하여 서로 다른 위상을 갖도록 위상을 이동시켜 각각 출력하는 위상이동기(40)와, 상기 저역통과필터(20)의 대역제한된 주파수를 입력하여 상기 위상이동기(40)이 0°위상이동된 신호로 변조시켜 출력하는 제 1 이중평형 혼합기(50)와, 상기 저역통과 필터(20)에서 대역제한된 주파수를 입력하여 파형정형 필터링 출력하는 파형정형부(60)와, 상기 파형정형부(60)에서 파형정형된 주파수를 입력하여 상기 위상이동기(40)의 90°위상이동된 주파수로 변조시켜 등가포락선을 갖는 주파수를 출력하는 제 2 이중평형 혼합기(70)와, 클럭신호를 입력하여 스펙트럼 콤포넌트가 제거된 주파수를 출력하는 스펙트럼 콤포넌트 제어부(80)와, 상기 제1-2이중평형 혼합기(50, 70)와 상기 스펙트럼 콤포넌트 제어부(80)에서 변조된 신호를 각각 입력하여 가산함으로서 등가포락선을 가지면서 대역제한된 주파수를 출력하는 가산기(100)와, 상기 가산기(100)에서 출력된 주파수를 입력하여 증폭출력하는 비선형 고출력 증폭기(110)로 구성된다.4 is a circuit diagram according to an embodiment of the present invention, in which a data generator 10 generating data by inputting a reference clock signal and data output from the data generator 10 are inputted to restrict and output a predetermined band of frequency. A low-pass filter 20, a local oscillator 30 generating a local oscillation frequency, and a phase shifter 40 inputting local oscillation frequencies of the local oscillator 30 to shift phases so as to have different phases, respectively, and outputting them. And a first double balance mixer 50 which modulates the phase shifter 40 into a 0 ° phase shifted signal by inputting a band limited frequency of the low pass filter 20, and the low pass filter ( Waveform shaping unit 60 for inputting the band-limited frequency in 20) and output the waveform shaping filtering, and the waveform is frequency-shifted 90 ° phase of the phase shifter 40 by inputting the waveform shaping frequency in the waveform shaping unit 60 A second double balance mixer 70 for modulating with a number and outputting a frequency having an equivalent envelope; a spectral component controller 80 for inputting a clock signal and outputting a frequency from which the spectral component has been removed; An adder 100 for outputting a band limited frequency while having an equivalent envelope by adding and adding the modulated signals from the mixers 50 and 70 and the spectral component controller 80, respectively, and the frequency output from the adder 100 It is composed of a nonlinear high output amplifier 110 for amplifying and outputting the input.

상기 구성중 스펙트럼 콤퍼넌트 제어부(80)는 클럭신호를 입력하여 N개의 주파수 성분을 발생하는 멀티플렉서(81)와, 상기 멀티플렉서(80)에서 출력된 N개의 주파수를 각각 입력하여 상기 N개의 주파수 마다 돌출된 주파수 성분 크기와 동일하게 크기를 설정하여 주는 웨이팅 팩터(Weighting facotr)부(80)와, 상기 웨이팅 팩터부(82)의 출력신호를 각각 입력하여 가산하는 가산기(83)와, 상기 가산기(83)에서 가산된 주파수를 입력하여 상기 위상이동기(40)의 225°위상이동된 주파수로 변조시켜 출력하는 제 3 이중평형 혼합기(84)로 구성된다.In the configuration, the spectral component controller 80 inputs a clock signal to generate N frequency components, and inputs N frequencies output from the multiplexer 80 to protrude for each of the N frequencies. A weighting factor unit 80 for setting the same size as the frequency component size, an adder 83 for inputting and adding an output signal of the weighting factor unit 82, and the adder 83 And a third double balance mixer 84 that modulates and outputs the added frequency at 225 ° phase shifted frequency of the phase shifter 40.

제 6 도는 제 4 도의 각부 스펙트럼이다.6 is the spectrum of each part of FIG.

상기 구성에 의거 본 발명을 제4-6도를 참조하여 설명한다. 데이타 클럭신호가 입력단(P)을 통해 데이타 발생기(10)로 인가되면 상기 데이타 발생기(10)는 제 5 도(5a)와 같은 데이타는 발생하여 출력하게 된다. 상기 데이타 발생기(10)의 출력데이타를 스펙트럼으로 도시하면 제 3 도(3a)와 같다. 상기 데이타 발생기(10)에서 출력된 데이타를 입력하는 저역통과필터(30)는 필터링하여 제 5 도(5b)와 같은 신호를 출력하게 된다. 상기 저역통과필터(20)의 필터링된 신호는 제 6 도(6a)의 스펙트럼과 같이 주파수 4B까지 대역제한이 된다. 또 여기서 대역제한을 4B까지 한 것을 일예를 단 경우이며 대역제한을 저역통과필터(20)의 특성과 원하는 사양에 따라 임의의 대역제한이 가능하다.Based on the above configuration, the present invention will be described with reference to FIGS. 4-6. When the data clock signal is applied to the data generator 10 through the input terminal P, the data generator 10 generates and outputs data as shown in FIG. The output data of the data generator 10 is shown in the spectrum as shown in FIG. 3 (a). The low pass filter 30 for inputting the data output from the data generator 10 filters and outputs a signal as shown in FIG. The filtered signal of the low pass filter 20 is band-limited up to frequency 4B as in the spectrum of FIG. 6A. In this case, the band limit is 4B, and the band limit can be arbitrarily set according to the characteristics of the low pass filter 20 and desired specifications.

상기 저역통과필터(20)에서 필터링되어 대역제한된 신호를 입력하는 제 1 이중평형 혼합기(50)는 국부발진기(30)에서 발생된 주파수(fc)를 위상이동기(40)에 의해 0°위상이동된 주파수로 변조하여 제 5 도(5c)와 같은 신호를 출력하게 된다. 또한 상기 저역통과필터(20)의 대역제한된 신호를 입력하는 파형정형부(60)는 하기 식(1)에 의해 파형을 정형하여 등가포락선을 발생하기 위한 신호출력하게 된다.The first double balance mixer 50, which receives the band-limited signal filtered by the low pass filter 20, has a phase shifted from 0 ° phase by the phase shifter 40 to the frequency fc generated by the local oscillator 30. By modulating with frequency, a signal as shown in FIG. 5C is output. In addition, the waveform shaping unit 60 for inputting the band-limited signal of the low pass filter 20 outputs a signal for generating an equivalent envelope by shaping the waveform by the following equation (1).

i(t)=A-│b(t)│………………………………………………………………(1)i (t) = A-b (t) | … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (One)

i(t) ; 파형정형부의 출력주파수i (t); Output frequency of waveform shaping part

A ; 데이타 발생기(10)의 출력 데이타의 절대값A; Absolute value of output data of data generator 10

b(t) ; 저역통과필터(20)의 출력 주파수b (t); Output frequency of low pass filter 20

상기 식(1)에 의해 파형정형하는 상기 팡형정형부(60)는 제 5 도(5d)와 같은 신호를 출력하게 되며 이를 스펙트럼으로 나타내면 제 6 도(6b)와 같다. 상기 파형정형부(60)에서 파형정형된 주파수를 입력하는 제 2 이중평형 혼합기(70)는 국부발진기(30)에서 발생된 국부발진 주파수를 상기 위상이동기(40)에 의해 90°위상이동원 주파수로 변조하여 제 5 도(5e)와 같은 신호를 출력하게 된다. 상기 제1-2이중평형 혼합기(50, 70)에서 변조된 신호와 가산기(100)에 입력되어 가산되면 위상 변화는 0°에서 180°로 서서히 변화하게 된다. 또한 상기 가산기(100)의 출력을 스펙트럼으로 도시하면 제 6 도(6f)와 같다. 그런데 상기 가산기(100)에서 가산된 주파수를 제 6 도(6f)의 스펙트럼과 같이 NB(N은 정수)의 주파수 마다 돌출된 주파수 성분이 나타나게 된다.The pangular shaping unit 60 for waveform shaping according to Equation (1) outputs a signal as shown in FIG. 5 (5d), and the spectrum is shown in FIG. The second double balance mixer 70 for inputting the waveform-corrected frequency from the waveform shaping unit 60 converts the local oscillation frequency generated by the local oscillator 30 to the 90 ° phase shift source frequency by the phase shifter 40. The modulated signal is output as shown in FIG. 5E. When the signal modulated by the 1-2 balance mixers 50 and 70 is input to the adder 100 and added, the phase change gradually changes from 0 ° to 180 °. In addition, the output of the adder 100 is shown in the spectrum as shown in FIG. However, the frequency component protruded for each frequency of NB (N is an integer) appears in the frequency added by the adder 100 as in the spectrum of FIG.

따라서 제 6 도6f의 스펙트럼에서 주파수 성분의 각 콤포넌트 마다 돌출된 주파수 성분을 제거하기 위해서 데이타 클럭신호가 입력단(P)을 통해 멀티플렉서(81)에서 인가되면 상기 멀티플렉서(81)는 동일한 레벨의 N개의 주파수(B, 2B…NB) 스펙트럼 콤포넌트를 발생하여 출력하게 된다.Therefore, when the data clock signal is applied from the multiplexer 81 through the input terminal P to remove the frequency components protruding for each component of the frequency component in the spectrum of FIG. 6F, the multiplexer 81 receives N pieces of the same level. Frequency (B, 2B… NB) spectral components are generated and output.

상기 멀티플렉서(81)에서 스펙트럼 콤포넌트가 발생된 각각의 주파수를 입력하는 웨이팅팩터부(82)는 상기 파형정형부(60)에서 돌출된 N개의 주파수(B, 2B…NB)와 동일한 주파수로 설정하여 출력하게 된다. 상기 웨이팅 팩터부(82)의 설정된 각각의 주파수를 입력하는 가산기(83)는 가산하여 제 6 도(6c)와 같은 신호를 출력하게 된다. 상기 가산기(83)의 출력신호를 입력하는 제 3 이중평형 혼합기(84)는 상기 국부발진기(30)에서 발생된 주파수(fc)에서 위상이동기(40)에 의해 225°위상이 이동된 신호로 변조하여 제 6 도(6d)의 스펙트럼과 같은 신호를 출력하게 된다. 이로인해 상기 제1-2이중평형 혼합기(50, 70)에서 출력된 합신호와 상기 제 3 이중평형 혼합기(84)의 출력신호가 상기 가산기(100)에 의해 합해지면 상기 제 6 도(6e)와 같은 신호를 출력하게 된다. 상기 가산기(100)의 출력신호는 등가포락선을 가지면서 대역제한된 신호이므로 비선형 고출력 증폭기(110)을 통과하여도 대역제한된 부분이 붕괴현상이 나타나지 않게 된다.The weighting factor 82 for inputting each frequency at which the spectral component is generated by the multiplexer 81 is set to the same frequency as the N frequencies (B, 2B… NB) protruding from the waveform shaping unit 60. Will print. The adder 83 for inputting the set frequencies of the weighting factor 82 adds and outputs a signal as shown in FIG. 6C. The third double balance mixer 84, which inputs the output signal of the adder 83, is modulated into a signal whose phase is shifted by the phase shifter 40 at the frequency fc generated by the local oscillator 30 by a phase shifter 40. As a result, a signal similar to the spectrum of FIG. 6D is output. Thus, when the sum signal output from the first-two double balance mixers 50 and 70 and the output signal of the third double balance mixer 84 are summed by the adder 100, the sixth degree 6e Will output a signal such as Since the output signal of the adder 100 has an equivalent envelope and is a band-limited signal, the band-limited portion does not appear to collapse even when passing through the nonlinear high output amplifier 110.

상술한 바와 같이 대역제한된 신호를 BPSK변조한 신호 및 대역제한된 신호를 파형정형한후 BPSK변조한 신호와, 데이타 클럭이 N개의 주파수 성분의 웨이팅된 파형의 합으로 이루어지는 등가포락선을 가지면서 대역제한된 신호를 추출함으로서 데이타 전송시 대역제한 붕괴현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.As described above, the BPSK-modulated signal and the BPSK-modulated signal after the band-limited signal are subjected to waveform shaping and the band-limited signal having an equivalent envelope in which the data clock is composed of the sum of weighted waveforms of N frequency components. By extracting, there is an advantage that can prevent the band limitation collapse phenomenon during data transmission.

Claims

이중위상 변조 방식을 사용하는 데이타 통신장치에 있어서, 클럭신호를 입력하여 데이타를 발생하는 데이타 발생기(10)와, 상기 데이타 발생기(10)에서 출력되는 데이타를 입력하여, 주파수의 소정대역을 제한하여 출력하는 로우패스필터(20)와, 국부발진 주파수를 발생하는 국부발진기(30)와, 상기 국부발진기(30)의 국부발진 주파수를 입력하여 서로 다른 위상을 갖도록 위상을 이동시켜 각각 출력하는 위상이동기(40)와, 상기 저역통과필터(20)의 대역제한된 주파수를 입력하여 상기 위상이동기(40)이 0°위상이동된 신호로 변조시켜 출력하는 제 1 이중평형 혼합기(50)와, 상기 저역통과 필터(20)에서 대역제한된 주파수를 입력하여 파형정형 필터링 출력하는 파형정형부(60)와, 상기 파형정형부(60)에서 파형정형된 주파수를 입력하여 상기 위상이동기(40)의 90°위상이동된 주파수로 변조시켜 등가포락선을 갖는 주파수를 출력하는 제 2 이중평형 혼합기(70)와, 클럭신호를 입력하여 스펙트럼 콤포넌트가 제거된 주파수를 출력하는 스펙트럼 콤포넌트 제어부(80)와, 상기 제1-2이중평형 혼합기(50, 70)와 상기 스펙트럼 콤포넌트 제어부(80)에서 변조된 신호를 각부 입력하여 가산함으로서 등가포락선을 가지면서 대역제한된 주파수를 출력하는 가산기(100)와, 상기 가산기(100)에서 출력된 주파수를 입력하여 증폭출력하는 비선형 고출력 증폭기(110)로 구성함을 특징으로 하는 등가포락선을 갖는 이중위상 평형 변조 회로.In a data communication apparatus using a dual phase modulation method, a data generator 10 for generating data by inputting a clock signal and data output from the data generator 10 are input to limit a predetermined band of frequency. A phase shifter for outputting the low pass filter 20, the local oscillator 30 generating the local oscillation frequency, and the local oscillation frequency of the local oscillator 30, shifting the phases to have different phases, respectively, and outputting them. And a first double balanced mixer 50 for inputting the band-limited frequency of the low pass filter 20 to modulate the phase shifter 40 into a 0 ° phase shifted signal and outputting the low pass filter. The waveform shaping unit 60 inputs the band-limited frequency by the filter 20 and outputs the waveform shaping filtering, and the waveform shaping frequency is input by the waveform shaping unit 60, and the 90 ° of the phase shifter 40 is input. A second double balanced mixer 70 for modulating a phase shifted frequency to output a frequency having an equivalent envelope, a spectral component controller 80 for inputting a clock signal and outputting a frequency from which the spectral component is removed, and the first An adder 100 for outputting a band limited frequency with an equivalent envelope by adding and adding the modulated signals at the -2 double balance mixers 50 and 70 and the spectral component controller 80, respectively, and the adder 100 A dual phase balanced modulation circuit having an equivalent envelope, characterized in that it comprises a nonlinear high power amplifier (110) for inputting and amplifying and outputting the frequency output from the signal.

제 1 항에 있어서, 스펙트럼 콤포넌트 제어부(80)가 클럭신호를 입력하여 소정갯수(N)의 주파수 성분을 발생하는 멀티플렉서(81)와, 상기 멀티플렉서(81)에서 출력된 소정갯수(N)의 주파수를 입력하여 상기 소정갯수(N)의 주파수 마다 돌출된 주파수 성분크기와 동일한 주파수로 설정하는 웨이팅 팩터부(82)와, 상기 웨이팅 팩터부(82)에서 주파수 성분의 크기가 설정된 각각의 주파수를 입력하여 가산하는 가산기(83)와, 상기 가산기(83)에서 가산된 주파수를 입력하여 상기 위상이동기(40)의 225°위상이동된 주파수로 변조시켜 출력하는 제 3 이중평형 혼합기(84)로 구성함을 특징으로 하는 등가포락선을 가진 이중위상 평형 변조 회로.The multiplexer 81 according to claim 1, wherein the spectral component control unit 80 inputs a clock signal to generate a predetermined number N of frequency components, and a frequency of the predetermined number N output from the multiplexer 81. Inputs a weighting factor 82 for setting the same frequency as the frequency component size protruding for each predetermined number N of frequencies, and inputs each frequency for which the magnitude of the frequency component is set in the weighting factor 82. And a third double balance mixer 84 that modulates and outputs the frequency added by the adder 83 to the 225 ° phase shifted frequency of the phase shifter 40. A dual phase balanced modulation circuit having an equivalent envelope.