초록
무선 통신 시스템의 집적화 및 비용 절감을 위해 복잡한 필터를 사용하는 헤테로다인 수신기 대신 직접 변환 수신기가 재조명되고 있다. 이에 따라 직접 변환 수신기의 성능 저하 요인을 개선하기 위한 방법 중 하나로 I/Q 불균형 문제, 즉 실수부와 허수부의 진폭, 위상 불일치 개선을 위한 연구가 진행되었다. 그러나 기존 협대역 시스템 중심의 연구에서 크게 고려하지 않아도 되었던 저역 통과 필터의 불일치 문제가 통신 시스템의 광대역화 추세에 따라 직접 변환 수신기의 I/Q 불균형 현상에 심각한 영향을 미칠 수 있게 되었다. 이에 따라 본 연구에서는 10MHz의 광대역 신호를 발생시켜 중심 주파수로부터 각각 ${\pm}8MHz$로 이동시켜 필터 불일치에 의한 영향이 주파수 선택적으로 나타남을 확인하고, 기존의 I/Q 불균형 모델링에서 주로 다루었던 진폭, 위상 불일치에 더하여 필터 불일치 모델링을 추가하였다. 또한 각 불일치 요소를 제거하기 위한 보상 방법을 제시하였다. 모의실험을 통해, 제안한 I/Q 불균형 보상기는 필터 불일치가 존재하는 상황에서 주파수에 따른 신호 왜곡의 차이를 보상함을 확인하였다.
Direct conversion receiver(DCR) gets noticed for integration and cost reduction of wireless communication systems instead of the heterodyne receiver which uses complex filter. But DCR has several factors in performance degradation. One of them is I/Q imbalance phenomenon, that is amplitude and phase mismatch between real and imaginary part of receiver. Accordingly, researches are being carried to improve the I/Q imbalance problem. However, the tendency of the broaden bandwidth of communication systems, low pass filter(LPF) mismatch problem affects severely in I/Q mismatch phenomenon at the DCR. To study this problem, we generated 10MHz broadband signal and shifted it ${\pm}8MHz$ from the center frequency. The signal is affected by LPF mismatch and it appears as frequency selective distortion. Thus, LPF mismatch model is added to I/Q imbalance model which conventionally dealt with amplitude and phase mismatches. In addition, we proposed the compensation method for each factors of mismatch. As the simulation results, the proposed I/Q mismatch compensator resolves the frequency selective distortion which occurred by the existing LPF mismatch.
