KR100966550B1 - Digital TV receiver and symbol clock recovery device - Google Patents

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KR100966550B1
KR100966550B1 KR1020030003741A KR20030003741A KR100966550B1 KR 100966550 B1 KR100966550 B1 KR 100966550B1 KR 1020030003741 A KR1020030003741 A KR 1020030003741A KR 20030003741 A KR20030003741 A KR 20030003741A KR 100966550 B1 KR100966550 B1 KR 100966550B1
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전정식
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 디지털 TV 수신기 및 심볼 클럭 복구 장치에 관한 것으로서, 특히 VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 방식의 실수 성분과 허수 성분의 신호로 변환하여 각각 고역 통과 필터링하고 제곱하여 더함으로써, 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수 이외의 데이타가 존재하는 영역을 제거하여 전송 채널 상에 심한 다중 경로에 의한 잡음이 존재하는 경우에도 정확한 심볼 클럭 복구를 수행할 수 있다. 또한, 상기 전치 필터로 입력되는 신호의 크기를 판단하여 상기 전치 필터로 입력되는 신호의 크기가 항상 일정하도록 제어함으로써, 전송 채널 상에 고스트가 존재하여 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수에 전혀 신호가 없는 경우에도 정확한 심볼 클럭 복구를 수행할 수 있다. The present invention relates to a digital TV receiver and a symbol clock recovery apparatus, and more particularly, to convert a signal of a VSB digital baseband real component and an imaginary component into a signal of a real component and an imaginary component of an OQAM method, respectively, by high pass filtering, squared, and adding In addition, by removing the region in which data other than the frequency used by the symbol clock recovery unit exists, accurate symbol clock recovery can be performed even in the presence of severe multipath noise on the transmission channel. In addition, by determining the magnitude of the signal input to the prefilter and controlling the magnitude of the signal input to the prefilter to be constant at all times, the ghost is present on the transmission channel so that the signal does not exist at the frequency used by the symbol clock recovery unit. Accurate symbol clock recovery can be performed even when none is present.

심볼 클럭, VSB, OQAM, 이득Symbol Clock, VSB, OQAM, Gain

Description

디지털 티브이 수신기 및 심볼 클럭 복구 장치{Digital TV receiver and symbol clock recovery device}Digital TV receiver and symbol clock recovery device

도 1은 일반적인 디지털 TV 수신기의 구성 블록도1 is a block diagram of a general digital TV receiver

도 2는 도 1의 반송파 복구부의 일반적인 구성 블록도FIG. 2 is a block diagram illustrating a general configuration of the carrier recovery unit of FIG. 1.

도 3a는 다중 경로에 의한 잡음이 없는 경우의 심볼 클럭 복구부의 전치 필터의 주파수 특성을 보인 도면3A is a diagram illustrating frequency characteristics of a pre-filter of a symbol clock recovery unit in a case where there is no noise due to multipath;

도 3b는 다중 경로에 의한 잡음이 있는 경우의 심볼 클럭 복구부의 전치 필터의 주파수 특성을 보인 도면3B is a diagram illustrating frequency characteristics of a pre-filter of a symbol clock recovery unit in case of noise due to multipath;

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디지털 TV 수신기의 구성 블록도4 is a block diagram of a digital TV receiver according to a first embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 가산기의 출력 신호의 주파수 특성을 보인 도면5 is a diagram illustrating frequency characteristics of an output signal of the adder of FIG.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디지털 TV 수신기의 구성 블록도6 is a block diagram illustrating a digital TV receiver according to a second embodiment of the present invention.

도 7은 도 4, 도 6의 고역 통과 필터 대신 사용할 대역 통과 필터의 주파수 특성을 보인 도면7 is a diagram illustrating frequency characteristics of a band pass filter to be used instead of the high pass filter of FIGS. 4 and 6.

도 8은 도 7의 주파수 특성을 갖는 대역 통과 필터를 이용하여 심볼 클럭 복구를 수행하는 본 발명의 디지털 TV 수신기의 구성 블록도8 is a block diagram illustrating a digital TV receiver of the present invention for performing symbol clock recovery using a band pass filter having the frequency characteristic of FIG.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

104 : A/D 변환부 105 : 위상 분리기 104: A / D converter 105: phase separator                 

106 : 반송파 복구부 201 : 재샘플링부106: carrier recovery unit 201: resampling unit

202 : 고정 발진자 400 : 심볼 클럭 복구부202: fixed oscillator 400: symbol clock recovery unit

401 : OQAM 변환부 402 : 고역 통과 필터401: OQAM converter 402: high pass filter

403,404 : 제곱기 405 : 가산기403,404: Squarer 405: Adder

406 : 이득 조정부 407 : DC 계산부406: gain adjustment unit 407: DC calculation unit

408 : 전치 필터 408 : 가드너 위상 오차 검출부408: Pre filter 408: Gardner phase error detection unit

410 : 루프 필터 411 : NCO410 loop filter 411 NCO

802 : 대역 통과 필터802: Bandpass Filter

본 발명은 디지털 TV 수신기에 관한 것으로서, 특히 수신된 데이터로부터 심볼 클럭을 복원하는 심볼 클럭 복구 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital TV receiver, and more particularly, to a symbol clock recovery apparatus for recovering a symbol clock from received data.

현재 대부분의 디지털 전송 시스템 및 미국향 디지털 TV 전송 방식으로 제안된 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 8 VSB(Vestigial Side Band) 전송 시스템에서는 주파수 효율을 높이기 위하여 전송 신호에 데이터만을 실어 보낸다. 즉, 수신측에서 데이터 복원을 위하여 필요한 클럭에 대한 정보는 전송하지 않는다. 따라서, 수신측에서는 데이터만이 존재하는 수신 신호들 중에서 이들 데이터를 복원하기 위하여 송신시에 사용된 것과 같은 클럭을 생성하여야 한다. 이 역할을 수행하는 부분이 심볼 클럭 복구부이다. Currently, the ATSC (Advanced Television Systems Committee) 8 VSB (Vestigial Side Band) transmission system, which has been proposed for most digital transmission systems and digital TV transmission systems for the United States, carries only data in a transmission signal to improve frequency efficiency. That is, the receiver does not transmit information about the clock necessary for data recovery. Therefore, the receiving side should generate the same clock as used at the time of transmission to recover these data among the received signals in which only data exists. The part performing this role is a symbol clock recovery unit.                         

도 1은 이러한 심볼 클럭 복구부가 구비된 일반적인 디지털 TV 수신기의 구성 블록도로서, VSB 방식으로 변조된 RF(Radio Frequency) 신호가 안테나(101)를 통해 수신되면 튜너(102)는 사용자가 원하는 특정 채널 주파수만을 선택한 후 상기 선택된 채널 주파수에 실려진 RF 대역의 VSB 신호를 제 1 중간 주파수(IF) 대역으로 변환하여 아날로그 처리부(103)로 출력한다. 상기 아날로그 처리부(103)는 상기 튜너(102)에서 출력되는 제 1 IF 신호에 통과대역 필터링 및 이득 등을 제어하여 상기 제 1 IF 신호를 제 2 IF 신호로 변환하여 A/D 변환부(104)로 출력한다. 상기 A/D 변환부(104)는 제 2 IF 신호를 디지털화하여 위상 분리기(105)로 출력한다.FIG. 1 is a block diagram illustrating a typical digital TV receiver including a symbol clock recovery unit. When a RF (Radio Frequency) signal modulated in a VSB manner is received through an antenna 101, the tuner 102 selects a specific channel desired by a user. After only the frequency is selected, the VSB signal of the RF band carried on the selected channel frequency is converted into a first intermediate frequency (IF) band and output to the analog processor 103. The analog processor 103 controls passband filtering and gain on the first IF signal output from the tuner 102 to convert the first IF signal into a second IF signal, thereby converting the A / D converter 104 into a second IF signal. Will output The A / D converter 104 digitizes the second IF signal and outputs it to the phase separator 105.

상기 위상 분리기(105)는 상기 디지털 신호를 위상이 서로 -90°가 되는 실수 성분과 허수 성분의 통과대역 신호로 분리하여 반송파 복구부(106)로 출력한다. 여기서, 설명의 편의를 위해 상기 위상 분리기(105)에서 출력되는 실수 성분의 신호를 I 신호라 하고, 허수 성분의 신호를 Q 신호라 한다.  The phase separator 105 separates the digital signal into a passband signal having a real component and an imaginary component whose phases are -90 ° to each other, and outputs the digital signal to the carrier recovery unit 106. Here, for convenience of explanation, the real component signal output from the phase separator 105 is called an I signal, and the imaginary component signal is called a Q signal.

상기 반송파 복구부(106)는 상기 위상 분리기(105)에서 출력되는 I,Q 통과대역 디지털 신호를 I,Q 기저대역 디지털 신호로 천이한 후 심볼 클럭 복구를 위해 심볼 클럭 복구부(107)로 출력함과 동시에 실제 데이터 복구를 위해 채널 등화, 위상 추적, 에러 정정등을 수행하는 디지털 처리부(108)로 출력한다. The carrier recovery unit 106 transitions the I, Q passband digital signal output from the phase separator 105 into an I, Q baseband digital signal and outputs the symbol clock recovery unit 107 for symbol clock recovery. At the same time, the data is output to the digital processing unit 108 that performs channel equalization, phase tracking, error correction, and the like for actual data recovery.

도 2는 상기 반송파 복구부(106)의 일반적인 구성 블록도로서, FPLL(Frequency Phase Locked Loop)이라는 것을 사용한다. 즉, FPLL로 구성된 반송파 복구부(106)는 상기 A/D 변환부(105)에서 출력되는 통과 대역의 I,Q 신호를 기저대역의 I,Q 신호로 복조하여 주파수와 위상을 록킹한다. 2 is a general block diagram of the carrier recovery unit 106, and uses a frequency phase locked loop (FPLL). That is, the carrier recovery unit 106 composed of the FPLL demodulates the pass band I, Q signals output from the A / D converter 105 into baseband I, Q signals to lock frequencies and phases.                         

도 2에서 보면, A/D 변환부(104), 및 위상 분리기(phase splitter)(105)를 통해 디지털화된 통과대역의 I,Q 신호는 반송파 복구부(106)의 복소 곱셈기(201)로 입력된다.Referring to FIG. 2, the I, Q signals of the passband digitized through the A / D converter 104 and the phase splitter 105 are input to the complex multiplier 201 of the carrier recovery unit 106. do.

이때, 상기 위상 분리기(105)에서 출력되는 실수 성분(real)의 신호 r(t)와 허수 성분(imaginary)의 신호 i(t)는 하기의 수학식 1과 같다.At this time, the signal r (t) of the real component (real) and the signal i (t) of the imaginary component (imaginary) output from the phase separator 105 is represented by Equation 1 below.

Figure 112003001920593-pat00001
Figure 112003001920593-pat00001

여기서, I(t)는 변조(modulation)되기 전의 데이터 신호이고, p는 반송파 복구를 위하여 송신부에서 삽입하는 파일롯(pilot) 신호이다. 또한, wc는 입력되는 신호에 존재하는 반송파 신호의 주파수이고,

Figure 112003001920593-pat00002
는 입력되는 신호에 존재하는 반송파 신호의 위상이다. Q(t)는 I(t) 신호의 직교 신호 성분이다. Here, I (t) is a data signal before modulation and p is a pilot signal inserted by a transmitter for carrier recovery. In addition, w c is the frequency of the carrier signal present in the input signal,
Figure 112003001920593-pat00002
Is the phase of the carrier signal present in the input signal. Q (t) is the orthogonal signal component of the I (t) signal.

한편, 상기 반송파 복구부(106)의 복소 곱셈기(201)는 상기된 수학식 1과 같은 통과대역 I,Q 신호에 NCO(205)에서 출력되는 기준 반송파 신호(NCOI,NCOQ)를 곱하여 상기 통과대역 I,Q 신호를 하기의 수학식 2와 같이 기저대역 I,Q 신호(I'(t),Q'(t))로 변환한다.On the other hand, the complex multiplier 201 of the carrier recovery unit 106 multiplies the passband I, Q signal as shown in Equation 1 by the reference carrier signal (NCOI, NCOQ) output from the NCO 205 to the passband The I and Q signals are converted into baseband I and Q signals I '(t) and Q' (t) as shown in Equation 2 below.

Figure 112003001920593-pat00003
Figure 112003001920593-pat00003

여기서,

Figure 112003001920593-pat00004
는 수신단에서 발생하는 기준 반송파 신호(NCOI,NCOQ)와 송신단에서 사용된 반송파 신호(wc)의 주파수 오차(beat frequency) 성분이다. here,
Figure 112003001920593-pat00004
Is a frequency error component of the reference carrier signals NCOI and NCOQ generated at the receiver and the carrier signal w c used at the transmitter.

상기 기저대역 I,Q 신호는 저역 통과 필터(202)로 출력됨과 동시에, 심볼 클럭 복구부(107)와 디지털 처리부(108)로 출력된다. The baseband I and Q signals are output to the low pass filter 202 and to the symbol clock recovery unit 107 and the digital processing unit 108.

상기 저역 통과 필터(202)는 상기 기저대역 I,Q 신호를 저역 통과 필터링하여 반송파 부분만을 추출한 후 오차 검출부(203)로 출력한다. 즉, 반송파를 복구하는 반송파 복구부(106)에서는 6MHz의 대역폭 중 파일롯 주파수(p)가 존재하는 주파수 주변의 신호만을 필요로 하므로, 상기 저역 통과 필터(202)는 데이터 성분들이 존재하는 나머지 주파수 성분을 I, Q 신호로부터 제거하여 데이터에 의하여 반송파 복구부의 성능이 저하되는 것을 방지한다. The low pass filter 202 performs low pass filtering on the baseband I and Q signals, extracts only the carrier portion, and outputs the carrier portion to the error detector 203. That is, since the carrier recovery unit 106 for recovering a carrier needs only a signal around a frequency at which a pilot frequency p exists among a bandwidth of 6 MHz, the low pass filter 202 has a remaining frequency component in which data components exist. Is removed from the I and Q signals to prevent the performance of the carrier recovery unit from being degraded by the data.

상기 오차 검출부(203)는 상기 반송파 신호로부터 반송파의 잔류 오차를 검출하여 저역 통과 필터(204)로 출력한다. 즉, 상기 오차 검출부(203)에서 검출된 반송파의 잔류 오차는 순간적인 오검출을 방지하기 위하여 상기 저역 통과 필터(204)를 거쳐 NCO(205)로 출력된다. 상기 NCO(205)는 상기 저역 통과 필터(204)의 출력으로부터 새로운 기준 반송파 신호(NCOI,NCOQ)를 생성하여 상기 복소 곱셈기(201)로 출력한다.The error detector 203 detects the residual error of the carrier from the carrier signal and outputs the residual error to the low pass filter 204. That is, the residual error of the carrier detected by the error detector 203 is output to the NCO 205 via the low pass filter 204 to prevent instantaneous false detection. The NCO 205 generates a new reference carrier signal (NCOI, NCOQ) from the output of the low pass filter 204 and outputs it to the complex multiplier 201.

만약, 상기 반송파 복구부(106)에서 반송파 복구가 완전하게 이루어진다면

Figure 112003001920593-pat00005
Figure 112003001920593-pat00006
는 모두 '0'이 되어, 상기 수학식 2는 하기의 수학식 3과 같이 된다. If carrier recovery is completely performed in the carrier recovery unit 106,
Figure 112003001920593-pat00005
And
Figure 112003001920593-pat00006
Are all '0', and Equation 2 is as in Equation 3 below.

Figure 112003001920593-pat00007
Figure 112003001920593-pat00007

그러면, 상기 심볼 클럭 복구부(107)는 상기 수학식 3의 신호로부터 심볼 클럭 복구를 진행하여 수신단의 모든 디지탈 영역에서 사용하는 심볼 클럭을 생성한다. Then, the symbol clock recovery unit 107 performs symbol clock recovery from the signal of Equation 3 to generate a symbol clock used in all digital regions of the receiver.

그러나, 상기 반송파 복구부(106)에서 반송파 복구가 완전하게 이루어지지 않으면, 상기 심볼 클럭 복구부(107)는 상기된 수학식 2와 같은 신호로부터 심볼 클럭 복구를 하게 되므로, 송신부에서 사용한 반송파 신호와 수신부에서 생성하는 기준 반송파 신호 사이의 주파수 및 위상 오차인

Figure 112003001920593-pat00008
Figure 112003001920593-pat00009
의 영향을 받아 정상적인 심볼 클럭의 복구가 어렵게 된다.However, if carrier recovery is not completely performed in the carrier recovery unit 106, the symbol clock recovery unit 107 recovers the symbol clock from the signal as shown in Equation 2, and thus the carrier signal used in the transmitter and Frequency and phase error between the reference carrier signal generated by the receiver
Figure 112003001920593-pat00008
Wow
Figure 112003001920593-pat00009
Under the influence of, it is difficult to recover the normal symbol clock.

즉, 도 1에서와 같이 반송파 복구부와 심볼 클럭 복구부가 순차적으로 연결된 구조에서는 반송파 복구부의 성능이 심볼 타이밍 복구부의 성능에 큰 영향을 끼치므로, 상기 심볼 클럭 복구부는 반송파 복구부에서 완전히 제거되지 않고 흘러 들어오는 잔류 주파수 및 위상 오차에 대해 영향을 받으며, 이는 심볼 클럭 복구부 전체의 성능에 악영향을 끼친다.That is, in the structure in which the carrier recovery unit and the symbol clock recovery unit are sequentially connected as shown in FIG. 1, since the performance of the carrier recovery unit greatly affects the performance of the symbol timing recovery unit, the symbol clock recovery unit is not completely removed from the carrier recovery unit. It is affected by the residual frequency and phase error flowing in, which adversely affects the performance of the entire symbol clock recovery unit.

이는 심볼 클럭 복구부는 통상 반송파 복구부의 후단에 위치하게 되는데, 이미 반송파 복구부의 역할이 완전히 완료된 것을 가정하고 상기 심볼 클럭 복구부를 설계하기 때문이다. 그러므로, 반송파 복구가 완전하게 이루어지지 않으면 심볼 클럭의 복구 또한 불가능하게 되는 것이다.This is because the symbol clock recovery unit is usually located after the carrier recovery unit because the symbol clock recovery unit is designed on the assumption that the role of the carrier recovery unit is already completed. Therefore, recovery of the symbol clock also becomes impossible if carrier recovery is not completed.

따라서, 본 발명의 출원인은 이를 해결하기 위하여 상기 반송파 복구부의 잔류 반송파 위상 에러에 상관없이 심볼 클럭을 복구하도록 하는 타이밍 복원 장치를 국내에 특허 출원(출원번호 : P02-041001, 출원일 : 2002.07.13)한 바 있다.Therefore, the applicant of the present invention to solve this problem, a patent application in Korea to recover the symbol clock irrespective of the residual carrier phase error of the carrier recovery unit patent application (application number: P02-041001, application date: 2002.07.13) I've done it.

그러나, 상기된 특허 출원의 경우 전송 채널 상에 심한 다중 경로에 의한 잡음(고스트)이 존재하는 경우는 심볼 클럭 복구를 위하여 사용하는 주파수 대역의 신호가 아주 작아져서 주변 주파수에 존재하는 데이터의 영향을 받아 정상적인 동작을 하지 못하는 경우가 있다. 도 3a는 잡음이 없는 경우의 제곱기 후 단의 덧셈기 출력 신호와 전치 필터의 주파수 특성이다. 도 3b는 전송 채널 상에 다중 경로 잡음의 지연이 1 심볼이고, 크기가 원 신호와 같고, 위상이 정 위상(inphase: 0°)인 경우의 주파수 및 전치 필터의 특성이다. However, in the case of the patent application described above, when there are severe multipath noises (ghosts) on the transmission channel, the signal of the frequency band used for symbol clock recovery becomes very small, so that the influence of the data present in the surrounding frequency is reduced. It may not work properly. 3A shows frequency characteristics of an adder output signal and a prefilter after a squarer in the absence of noise. 3b is a characteristic of the frequency and prefilters when the delay of multipath noise on the transmission channel is one symbol, the magnitude is equal to the original signal, and the phase is in phase (0 °).

도 3a에서는 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수 대역에 정보가 존재하며, 이의 크기 또한 커서 주변 주파수 대역에 신호가 존재하더라도 심볼 클럭 복구를 할 수 있다. 그러나, 도 3b와 같이 사용하는 주파수 대역에 거의 정보가 없는 경우에는 상대적으로 주변 주파수 대역의 정보, 즉 데이터의 영향이 커져서 심볼 클럭 복구를 방해하여 성능을 저하시킨다. In FIG. 3A, information exists in a frequency band used by a symbol clock recovery unit, and its size is also large so that a symbol clock recovery may be performed even if a signal exists in a neighboring frequency band. However, when there is almost no information in the frequency band used as shown in FIG. 3B, the influence of information of the surrounding frequency band, that is, the data, becomes relatively large, which hinders symbol clock recovery and degrades performance.

본 발명의 목적은 상기된 특허 출원을 좀 더 보완한 것으로서, 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 정보 주변의 주파수 신호를 효과적으로 감쇄시킴과 동시에 심볼 클럭 복구에 사용하는 주파수의 크기를 항상 일정하게 유지하도록 함으로써, 전송 채널 상에 심한 다중 경로에 의한 잡음이 존재하는 경우에도 심볼 클럭 복구를 정확하게 수행하는 디지털 TV 수신기 및 심볼 클럭 복구 장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to supplement the above-described patent application, by effectively attenuating the frequency signal around the information used by the symbol clock recovery unit while maintaining a constant magnitude of the frequency used for symbol clock recovery at all times. In addition, the present invention provides a digital TV receiver and a symbol clock recovery apparatus that accurately perform symbol clock recovery even in the presence of severe multipath noise on a transmission channel.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디지털 TV 수신기는, VSB 방식의 아날로그 통과대역 신호를 고정 발진자에서 생성된 고정 주파수로 샘플링하여 디지털 통과대역 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 상기 VSB 디지털 통과대역 신호에 반송파 복구 과정을 통해 생성된 기준 반송파 신호를 곱하여 VSB 디지털 기저대역 신호로 변환하는 반송파 복구부와, 상기 반송파 복구부에서 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 2배의 심볼 클럭의 주파수로 재샘플링하여 각각 보간하는 재샘플링부와, 상기 재샘플링부에서 보간되어 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 방식의 실수 성분과 허수 성분의 신호로 변환하여 각각 고역 통과 필터링하고 제곱하여 더한 후, 더해진 신호의 크기가 항상 일정하도록 이득을 조정하여 전치 필터링하고, 전치 필터링된 신호로부터 검출한 타이밍 에러 정보로부터 보정된 2배의 심볼 클럭의 주파수를 생성하여 상기 재샘플링부로 출력하는 심볼 클럭 복구부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A digital TV receiver according to a first embodiment of the present invention for achieving the above object, A / D for sampling the analog passband signal of the VSB method at a fixed frequency generated by a fixed oscillator and converting it into a digital passband signal A carrier recovery unit for multiplying the VSB digital passband signal by a reference carrier signal generated through a carrier recovery process and converting it into a VSB digital baseband signal, a VSB digital baseband real component output from the carrier recovery unit; A resampling unit which resamples an imaginary component signal at a frequency of twice the symbol clock and interpolates respectively, and a VSB digital baseband real component and an imaginary component signal interpolated and output from the resampling unit by an OQAM real number component. Transformed into imaginary and imaginary components, high pass filtered, squared, and added, Pre-filtering by adjusting the gain to be constant at all times, and generating a frequency of twice the symbol clock corrected from the timing error information detected from the pre-filtered signal and outputting the frequency to the resampling unit. It is done.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 디지털 TV 수신기는, VSB 아날로그 통과대역 신호를 2배의 심볼 클럭 주파수로 샘플링하여 VSB 디지털 통과대역 신호로 변환하는 A/D 변환부와, 상기 VSB 디지털 통과대역 신호에 반송파 복구 과정을 통해 생성된 기준 반송파 신호를 곱하여 VSB 디지털 기저대역 신호로 변환하는 반송파 복구 부와, 상기 반송파 복구부에서 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 방식의 실수 성분과 허수 성분의 신호로 변환하여 각각 고역 통과 필터링하고 제곱하여 더한 후, 더해진 신호의 크기가 항상 일정하도록 이득을 조정하여 전치 필터링하고, 전치 필터링된 신호로부터 검출한 타이밍 에러 정보로부터 보정된 2배의 심볼 클럭의 주파수를 생성하여 상기 A/D 변환부로 출력하는 심볼 클럭 복구부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A digital TV receiver according to a second embodiment of the present invention includes an A / D converter for sampling a VSB analog passband signal at twice the symbol clock frequency and converting the signal into a VSB digital passband signal, and the VSB digital passband signal. A carrier recovery unit for multiplying a reference carrier signal generated by a carrier recovery process to a VSB digital baseband signal, and a real component of an OQAM method using a VSB digital baseband real component and an imaginary component signal output from the carrier recovery unit. After converting and imaginary components, high pass filtering and squared are added, pre-filtering by adjusting gain so that the added signal is always constant, and double corrected from timing error information detected from pre-filtered signal. Comprising a symbol clock recovery unit for generating a frequency of the symbol clock and output to the A / D converter It is characterized by.

본 발명에 따른 심볼 클럭 복구 장치는, VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호로 변환하는 OQAM 변환부와, 상기 OQAM 변환부에서 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호를 각각 고역 통과 필터링하여 데이터 구간의 정보를 제거하는 고역 통과 필터와, 상기 고역 통과 필터에서 필터링되어 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 OQAM 허수 성분의 신호를 각각 제곱하여 더한 후 그 결과를 출력하는 제곱 연산부와, 입력되는 DC값에 따라 상기 제곱 연산부의 이득을 조정하여 상기 제곱 연산부의 출력 신호의 크기가 일정하도록 하는 이득 조정부와, 상기 이득 조정부에서 출력되는 신호의 임펄스 크기를 판단하고 판단된 결과를 상기 이득 조정부에 DC값으로 출력하는 DC 계산부와, 상기 이득 조정부에서 출력되는 신호로부터 심볼 클럭 복구를 위해 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 전치 필터와, 상기 전치 필터의 출력으로부터 타이밍 에러에 관한 정보를 검출하는 위상 오차 검출부와, 상기 위상 오차 검출부에서 출력되는 타이밍 에러 정보 중 저대역 신호 성분만을 필터링하고, 필터링된 타이밍 에러 정보의 저대역 성분에 따라 새로 보정된 두배의 심볼 클럭의 주파수를 생성하는 필터 및 NCO로 구성되는 것을 특징으로 한다.An apparatus for recovering a symbol clock according to the present invention includes an OQAM converter for converting a signal of a VSB digital baseband real component and an imaginary component into a signal of an OQAM real component and an imaginary component, and an OQAM real component output from the OQAM converter. The high pass filter removes the information of the data interval by high pass filtering the signals of the imaginary component and the signal of the imaginary component, and squares the signals of the OQAM real component and the OQAM imaginary component, respectively, filtered and output from the high pass filter. A square arithmetic unit for outputting the result, a gain adjusting unit for adjusting the gain of the square arithmetic unit according to the input DC value, so that the magnitude of the output signal of the square arithmetic unit is constant, and an impulse magnitude of the signal output from the gain adjusting unit. A DC calculator for determining a value and outputting the determined result as a DC value to the gain adjuster; A pre-filter for passing only a frequency of a specific band for symbol clock recovery from a signal output from a signal, a phase error detector for detecting information on timing error from an output of the pre-filter, and timing error information output from the phase error detector. Filtering only the middle low-band signal component, and generates a frequency of the newly corrected double symbol clock according to the low-band component of the filtered timing error information, characterized in that it is composed of a NCO.

상기 OQAM 변환부는 상기 고역 통과 필터 대신 대역 통과 필터를 사용하여, OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호를 각각 대역 통과 필터링함에 의해 데이터 구간의 정보를 제거하는 것을 특징으로 한다.The OQAM converter uses a band pass filter instead of the high pass filter to remove information of the data section by band pass filtering the signals of the real and imaginary components of the OQAM, respectively.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the configuration and operation of the embodiment of the present invention, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described as at least one embodiment, By the technical spirit of the present invention described above and its core configuration and operation is not limited.

즉, 반송파 복구부의 영향을 받지 않는 심볼 클럭 복구를 위하여 실수 신호와 허수 신호를 각각 제곱한 다음 더하여 전치 필터에 입력시키는 경우는 다르게 분석하면 실수 신호와 허수 신호의 편차(제곱의 평균)를 서로 더하는 것과 같다. 따라서, 도 3a와 같이 입력 신호에 잡음이 없는 경우는 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수의 크기는 항상 같다. 이는 입력 신호의 크기를 항상 일정하게 하는 자동 이득 조절부가 수신단에 존재하기 때문이다. 그러나, 전송 채널 상에 다중 경로에 의한 고스트 잡음이 존재하는 경우는 자동 이득 조절이 된 신호가 입력되더라도 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수의 크기는 고스트 잡음의 특성에 따라 변하게 된다. In other words, if the squared real signal and the imaginary signal are squared and added to the prefilter to recover the symbol clock unaffected by the carrier recovery unit, the difference between the real signal and the imaginary signal (the square of the squares) is added to each other. Same as Therefore, as shown in FIG. 3A, when the input signal has no noise, the frequency used by the symbol clock recovery unit is always the same. This is because there is an automatic gain adjuster at the receiving end that always makes the magnitude of the input signal constant. However, when ghost noise due to multiple paths exists on a transmission channel, even if a signal with automatic gain control is input, the magnitude of the frequency used by the symbol clock recovery unit is changed according to the characteristics of the ghost noise.

따라서, 심볼 클럭 복구부의 전치 필터의 출력은 고스트에 따라 크기가 변하 게 되고, 이에 따라 심볼 클럭 복구부의 성능이 저하되므로 본 발명은 이를 해결하기 위한 것이다.Therefore, the output of the pre-filter of the symbol clock recovery unit changes in size depending on the ghost, and thus the performance of the symbol clock recovery unit is deteriorated.

즉, 본 발명에서 고역 통과 필터를 사용할 경우 전송 채널 상에 존재하는 고스트에 의하여 전치 필터로 입력되는 신호의 크기가 변하게 되므로, 상기 전치 필터 입력 신호의 크기를 판단하고, 이득 조정에 의해 상기 전치 필터로 입력되는 신호를 항상 같은 크기로 변형함으로써, 심볼 클럭 복구의 성능을 향상시키는데 본 발명의 특징이 있다.That is, when the high pass filter is used in the present invention, since the magnitude of the signal input to the prefilter is changed by the ghost present on the transmission channel, the magnitude of the prefilter input signal is determined, and the prefilter is adjusted by gain adjustment. It is a feature of the present invention to improve the performance of symbol clock recovery by modifying the signal input to the same magnitude all the time.

도 4는 이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디지털 TV 수신기의 구성 블록도로서, 심볼 클럭 복구부의 구성에 대해서만 기술한다.Fig. 4 is a block diagram showing the configuration of the digital TV receiver according to the first embodiment of the present invention. Only the configuration of the symbol clock recovery unit will be described.

상기 심볼 클럭 복구부(400)는 재샘플부(201)로부터 출력되는 VSB 전송 방식의 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호를 OQAM(Offset QAM) 전송 방식의 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호로 변환하는 OQAM 변환부(401), 상기 OQAM 성분의 I, Q 신호를 각각 고역 통과 필터링하는 고역 통과 필터(402), 상기 고역 통과 필터(402)에서 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호에 제곱을 취하는 제 1 제곱기(403), 상기 OQAM 허수 성분의 신호에 제곱을 취하는 제 2 제곱기(404), 상기 제 1, 제 2 제곱기(403,404)의 출력을 더하는 가산기(405), DC에 존재하는 임펄스 신호의 크기를 이용하여 상기 가산기(405)의 출력 신호의 이득을 조정하는 이득 조정부(406), 상기 이득 조정부(406)에서 출력되는 신호로부터 DC에 존재하는 임펄스 신호의 크기를 검출하여 상기 이득 조정부(406)로 출력하는 DC 계산부(407), 상기 이득 조정부(406)에서 출력되는 신호로부터 출력 스펙트럼의 에지 부분만을 통 과시키는 전치 필터(408), 상기 전치 필터(408)를 통과한 신호로부터 타이밍 에러에 관한 정보로 출력하는 가드너(Gardner) 위상 오차 검출기(409), 상기 가드너 위상 오차 검출기(409)에서 출력되는 타이밍 에러 정보 중 저대역 신호 성분만을 필터링하는 루프 필터(410), 및 상기 타이밍 에러 정보의 저대역 성분에 따라 출력 주파수를 변환시켜 상기 재샘플부(201)의 샘플링 타이밍을 조절하는 NCO(411)로 구성된다.The symbol clock recovery unit 400 converts the real component signal and the imaginary component signal of the VSB transmission method outputted from the resampler 201 into the real component signal and the imaginary component signal of the Offset QAM (OQAM) transmission method. An OQAM transforming unit 401 for converting, a high pass filter 402 for high pass filtering the I and Q signals of the OQAM component, and an OQAM real component output from the high pass filter 402, the square of which is squared. A first squarer 403, a second squarer 404 that squares the signal of the OQAM imaginary component, an adder 405 that adds the outputs of the first and second squarers 403, 404, an impulse present in DC The gain adjusting unit 406 adjusts the gain of the output signal of the adder 405 by using the magnitude of the signal, and detects the magnitude of the impulse signal present in the DC from the signal output from the gain adjusting unit 406. DC calculation unit 407 to output to (406) The preliminary filter 408 passing only the edge portion of the output spectrum from the signal output from the gain adjusting unit 406 and the gardner outputting information on the timing error from the signal passed through the prefilter 408. Output frequency according to a phase error detector 409, a loop filter 410 for filtering only low-band signal components among the timing error information output from the Gardner phase error detector 409, and a low-band component of the timing error information. The NCO 411 converts the sampling timing of the resample unit 201.

이와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예는, A/D 변환부(104)가 고정 발진자에서 발진된 고정 주파수(즉, 상기 고정 주파수는 심볼 클럭의 주파수와 다르며 보통 25MHz임)로 제 2 IF 신호를 샘플링시켜 디지털화한 경우이다. 즉, 송신측에서는 심볼 클럭 주파수(fs)의 2배인 21.52MHz로 샘플링된 데이터가 전송되지만, 상기 A/D 변환부(104)에서 출력되는 데이터는 25MHz로 샘플링된 디지털 데이터이다.In the first embodiment of the present invention configured as described above, the A / D converter 104 oscillates from the fixed oscillator at a fixed frequency (that is, the fixed frequency is different from the frequency of the symbol clock and is usually 25 MHz). This is the case of sampling and digitizing. That is, the data sampled at 21.52 MHz, which is twice the symbol clock frequency fs, is transmitted from the transmitting side, but the data output from the A / D converter 104 is digital data sampled at 25 MHz.

이때, 상기 고정 발진자(202)에서 발진된 고정 주파수는 2배의 심볼 주파수(2fs)보다 높으며 조정이 안되므로 반송파 복구부(106)와 심볼 클럭 복구부(400) 사이에 재샘플링부(201)를 배치한다. At this time, the fixed frequency oscillated by the fixed oscillator 202 is higher than twice the symbol frequency (2fs) and can not be adjusted so that the resampling unit 201 between the carrier recovery unit 106 and the symbol clock recovery unit 400. To place.

상기 재샘플부(201)에서는 심볼 클럭 복구를 위해 상기 디지털 기저대역 신호를 2배의 심볼 클럭 주파수(2fs) 즉, 21.52MHz로 샘플링하여 출력하게 된다. 상기 재샘플링부(201)는 기본적으로 샘플링 레이트를 바꿔주는 역할을 한다. 즉, 21.52MHz로 샘플링되어 수신된 데이터를 상기 A/D 변환부(104)에서 25MHz로 샘플링하여 출력하므로, 상기 재샘플부(201)에서는 다시 2배의 심볼 클럭 주파수 즉, 21.52MHz로 샘플링하여 출력하게 된다. The resampler 201 samples and outputs the digital baseband signal at twice the symbol clock frequency 2fs, that is, 21.52 MHz, for symbol clock recovery. The resampling unit 201 basically changes the sampling rate. That is, since the data sampled at 21.52 MHz and received at 25 MHz is output by the A / D converter 104 at 25 MHz, the resampler 201 is again sampled at twice the symbol clock frequency, that is, 21.52 MHz. Will print.                     

이를 위해 상기 재샘플링부(201)는 A/D 변환부(104)와 반송파 복구부(106)를 거쳐 출력되는 기저대역의 디지털 신호를 심볼 클럭 복구부(400)의 출력 주파수를 이용하여 2배의 심볼 클럭 주파수에 동기된 디지털 신호로 보간하여 심볼 클럭 복구부(107)로 출력함과 동시에, 채널 등화, 위상 추적, 에러 정정등을 위해 디지털 처리부(108)로 출력한다.To this end, the resampling unit 201 doubles the baseband digital signal output through the A / D converter 104 and the carrier recovery unit 106 using the output frequency of the symbol clock recovery unit 400. The interpolated digital signal is synchronized with the symbol clock frequency, and is outputted to the symbol clock recovery unit 107 and output to the digital processing unit 108 for channel equalization, phase tracking, error correction, and the like.

상기 심볼 클럭 복구부(400)는 현재 심볼들의 타이밍 에러를 구한 후 상기 타이밍 에러에 비례하는 주파수를 생성하여 상기 재샘플링부(201)로 출력한다.The symbol clock recovery unit 400 obtains a timing error of current symbols, generates a frequency proportional to the timing error, and outputs the frequency to the resampling unit 201.

즉, 상기 심볼 클럭 복구부(400)의 OQAM 변환부(401)는 상기 재샘플부(201)에서 21.52MHz로 재샘플링되어 출력되는 VSB I,Q 신호에 2.690559MHz의 중심 주파수(center frequency)를 갖는 고정 발진 주파수를 곱하여 상기 기저대역 VSB I,Q 신호를 OQAM I,Q 신호로 변환하여 고역 통과 필터(402)로 출력한다. That is, the OQAM converter 401 of the symbol clock recovery unit 400 applies a center frequency of 2.690559 MHz to a VSB I, Q signal that is resampled at 21.52 MHz and output from the resampler 201. The baseband VSB I, Q signals are multiplied by a fixed oscillation frequency, and output to the high pass filter 402 by converting the baseband VSB I, Q signals into OQAM I, Q signals.

상기 고역 통과 필터(402)는 상기 OQAM I,Q 신호로부터 데이터 구간의 정보를 제거한 후 제 1, 제 2 제곱기(403,404)로 출력한다.The high pass filter 402 removes the information of the data interval from the OQAM I, Q signal and outputs the first and second squarers 403 and 404.

상기 제 1, 제 2 제곱기(403,404)는 OQAM I, OQAM Q 신호를 각각 제곱한 후 가산기(405)로 출력하고, 가산기(405)는 제곱된 OQAM I, OQAM Q 신호를 더하여 이득 조정부(406)로 출력한다.The first and second squarers 403 and 404 square the OQAM I and OQAM Q signals, respectively, and output the squared OQAM I and OQAM Q signals. The adder 405 adds the squared OQAM I and OQAM Q signals to adjust the gain. )

이때, 상기 고역 통과 필터(402)를 거친 OQAM I, OQAM Q 신호가 제 1, 제 2 제곱기(403,404)에서 각각 제곱된 후 가산기(405)에서 더해지면, 상기 가산기(405)의 출력 신호의 특성은 도 5와 같다. In this case, when the OQAM I and OQAM Q signals passing through the high pass filter 402 are squared by the first and second squarers 403 and 404, respectively, and then added by the adder 405, the output signal of the adder 405 The characteristics are as shown in FIG.

즉, 제 1, 제 2 제곱기(403,404)의 주파수 특성으로 인하여 도 5의 fs/4 주 파수에 존재하는 신호가 fs/2 주파수와 DC(직류, 0)로 위치가 변경되었으며, 상기 DC에는 큰 임펄스(impulse) 신호가 존재한다. 이때, 상기 DC에 존재하는 임펄스 신호의 크기 즉, DC값은 제곱하기 전 신호의 파워(power)의 크기와 같다. 만약 전송 채널 상에 존재하는 고스트의 영향으로 도 4의 고역 통과 필터(402)의 출력 신호의 크기가 커지면 도 5의 DC에 존재하는 임펄스 신호의 크기가 커지게 되고, 반대로 크기가 작아지면 임펄스 신호의 크기 또한 작아진다. That is, due to the frequency characteristics of the first and second squarers 403 and 404, the signal existing in the fs / 4 frequency of FIG. 5 is changed to the fs / 2 frequency and DC (direct current, 0). There is a large impulse signal. At this time, the magnitude of the impulse signal present in the DC, that is, the DC value is equal to the magnitude of the power of the signal before squared. If the magnitude of the output signal of the high pass filter 402 of FIG. 4 increases due to the ghost present on the transmission channel, the magnitude of the impulse signal present in the DC of FIG. Also decreases in size.

따라서, 본 발명의 DC 계산부(407)는 이러한 특성을 이용하여 전치 필터(408)로 입력되는 임펄스 신호의 크기를 판단하고, 판단된 임펄스 신호의 크기 즉, DC값을 이득 조정부(406)로 출력한다. Accordingly, the DC calculator 407 of the present invention determines the magnitude of the impulse signal input to the prefilter 408 by using such a characteristic, and converts the determined magnitude of the impulse signal, that is, the DC value, into the gain adjuster 406. Output

상기 이득 조정부(406)는 판단된 임펄스 신호의 크기로부터 전치 필터(408)로 입력되는 신호의 이득을 조정하여 항상 일정한 크기의 신호가 전치 필터(408)로 입력되도록 한다. 즉, 이득 조정부(406)는 항상 일정한 이득을 가지는 신호가 전치 필터(408)로 입력되도록 한다.The gain adjusting unit 406 adjusts the gain of the signal input to the prefilter 408 from the determined magnitude of the impulse signal so that a signal having a constant magnitude is always input to the prefilter 408. In other words, the gain adjusting unit 406 always inputs a signal having a constant gain to the prefilter 408.

상기 전치 필터(408)는 상기 이득 조정부(406)에서 이득이 조정되어 항상 같은 크기를 갖고 입력되는 신호로부터 타이밍 정보를 구할 수 있는 스펙트럼의 에지 부분만을 통과시켜 가드너 위상 오차 검출부(409)로 출력한다. 상기 가드너 위상 오차 검출부(409)는 입력되는 인접한 두 개의 심볼 샘플들의 차값에 하나의 중간 샘플 값을 곱하여 타이밍 에러에 관한 정보를 구한 후 루프 필터(410)로 출력한다. 상기 루프 필터(410)는 상기 가드너 위상 오차 검출부(409)에서 추출된 타이밍 에러 정보 중 저대역 신호 성분만을 필터링하여 NCO(411)로 출력한다. 상기 NCO(411) 는 상기 타이밍 에러 정보의 저대역 성분에 따라 출력 주파수를 변환시켜 상기 재샘플부(201)의 샘플링 타이밍을 조절한다. The prefilter 408 passes only the edge portion of the spectrum where the gain is adjusted by the gain adjusting unit 406 to obtain timing information from an input signal having the same size at all times, and outputs the signal to the Gardner phase error detector 409. . The Gardner phase error detector 409 multiplies the difference value of two adjacent symbol samples by one intermediate sample value to obtain information on the timing error and outputs the information on the timing error to the loop filter 410. The loop filter 410 filters only low-band signal components of the timing error information extracted by the Gardner phase error detector 409 and outputs the low-band signal component to the NCO 411. The NCO 411 adjusts the sampling timing of the resample unit 201 by converting an output frequency according to the low band component of the timing error information.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디지털 TV 수신기의 구성 블록도로서, 심볼 클럭 복구부(600)의 동작 및 구성은 상기된 도 4와 동일하지만, 대신 A/D 변환부(104)로 입력되는 클럭의 주파수가 고정 주파수가 아닌 2배의 심볼 클럭 주파수(2fs)인 경우에 대한 실시예이다. 도 6의 경우는 A/D 변환부(104)에서 2배의 심볼 클럭 주파수(2fs)로 제 2 IF 신호를 샘플링하여 디지털 통과대역 신호로 변환하므로 반송파 복구부(106)와 심볼 클럭 복구부(600) 사이에 재샘플링부가 필요없게 된다. 따라서, 그만큼 하드웨어 부담을 줄일 수 있다.6 is a block diagram of a digital TV receiver according to a second embodiment of the present invention. The operation and configuration of the symbol clock recovery unit 600 are the same as those of FIG. 4 described above, but the A / D converter 104 is used instead. The embodiment of the present invention relates to a case where the frequency of the clock inputted as is 2 times the symbol clock frequency (2fs) rather than the fixed frequency. In the case of FIG. 6, since the A / D converter 104 samples the second IF signal at twice the symbol clock frequency 2fs and converts the second IF signal into a digital passband signal, the carrier recovery unit 106 and the symbol clock recovery unit ( There is no need for resampling between 600). Therefore, the hardware burden can be reduced by that amount.

즉, 상기 심볼 클럭 복구부(600)에서 검출된 현재 심볼의 타이밍 에러 정보를 저역 통과 필터링하는 루프 필터(610)의 출력은 새로운 2배의 심볼 클럭 주파수(2fs)를 생성하는 가변 발진자(voltage controlled oscillator, 611)로 입력되고, 상기 가변 발진자(611)에서는 저역 통과 필터링된 타이밍 에러 정보로부터 새로이 생성된 2배의 심볼 클럭 주파수(2fs)를 생성하여 상기 A/D 변환부(104)로 출력한다. That is, the output of the loop filter 610 for low pass filtering the timing error information of the current symbol detected by the symbol clock recovery unit 600 is a variable oscillator generating a new double symbol clock frequency 2fs. oscillator 611, and the variable oscillator 611 generates a newly generated double symbol clock frequency 2fs from the low pass filtered timing error information and outputs it to the A / D converter 104. .

이때, 상기된 본 발명의 제 1, 제 2 실시예의 심볼 클럭 복구부에서 고역 통과 필터가 없다면 OQAM 변환부의 역할은 전혀 필요없게 된다. 이는 두개의 제곱기와 덧셈기의 출력은 입력 신호가 꼭 기저 대역 신호가 아니라도, 도 3과 같은 신호로 변형시켜 주기 때문이다. 그러나 고역 통과 필터를 두개의 제곱기 앞단에 사용하게 되면 데이터가 존재하는 주파수 영역은 대부분 제거되고, 심볼 클럭 복구에 필요한 성분만 제곱기로 입력되므로 심볼 클럭 복구부의 잔류 지터(jitter) 특성이 향상된다. 또한 전송 채널 상에 심한 다중 경로에 의한 잡음이 존재하더라도, 데이터에 의한 동작의 방해를 받지 않기 때문에 심볼 클럭 복구부의 성능이 향상된다.At this time, if there is no high pass filter in the symbol clock recovery units of the first and second embodiments of the present invention, the role of the OQAM converter is not necessary at all. This is because the outputs of the two squarers and the adder transform the signal into the signal as shown in FIG. 3 even though the input signal is not necessarily the baseband signal. However, when the high pass filter is used in front of the two squarers, most of the frequency region in which data is present is removed, and only the components necessary for the symbol clock recovery are input to the square, which improves the residual jitter characteristic of the symbol clock recovery unit. In addition, even if there is severe multipath noise on the transmission channel, the performance of the symbol clock recovery unit is improved because it is not disturbed by data operation.

한편, 본 발명의 제 1, 제 2 실시예에서 사용된 고역 통과 필터는 도 7과 같은 주파수 특성을 가지는 대역 통과 필터(band pass filter)를 사용하여도 심볼 클럭 복구가 가능하다. On the other hand, the high pass filter used in the first and second embodiments of the present invention can recover the symbol clock even if a band pass filter having a frequency characteristic as shown in FIG. 7 is used.

도 8은 상기된 도 4와 같은 본 발명의 제 1 실시예에서 심볼 클럭 복구부의 고역 통과 필터 대신 대역 통과 필터(802)를 사용한 경우의 실시예이다. FIG. 8 illustrates an embodiment in which the band pass filter 802 is used instead of the high pass filter of the symbol clock recovery unit in the first embodiment of the present invention as shown in FIG. 4.

도 8에서 대역 통과 필터(802)를 제외한 나머지 블럭들의 역할과 동작은 상기된 도 4와 같으며, 대역 통과 필터(802)의 주파수 특성을 도 7과 같이 설정하면, OQAM 변환부(801)의 출력으로부터 데이터 구간의 정보는 제거하고, 심볼 클럭 복구부(800)에서 사용하는 주파수 부분만을 통과시킨다.In FIG. 8, the roles and operations of the blocks except for the band pass filter 802 are the same as those of FIG. 4, and when the frequency characteristics of the band pass filter 802 are set as shown in FIG. 7, the OQAM converter 801 Information of the data section is removed from the output, and only the frequency part used by the symbol clock recovery unit 800 is passed.

한편, 본 발명은 또 다른 실시예로서, 상기된 도 6과 같이 가변 발진자를 이용하여 A/D 변환을 수행하는 디지털 TV 수신기에서도 심볼 클럭 복구부의 고역 통과 필터 대신 상기 도 7과 같은 주파수 특성을 갖는 대역 통과 필터를 대신 사용하여 심볼 클럭 복구를 수행할 수 있다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, the digital TV receiver performing A / D conversion using the variable oscillator as shown in FIG. 6 has the frequency characteristics as shown in FIG. 7 instead of the high pass filter of the symbol clock recovery unit. A band pass filter can be used instead to perform symbol clock recovery.

이와 같이 본 발명은 OQAM 변환기와 고역 통과 필터(또는 대역 통과 필터)를 이용하여 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수 이외의 데이타가 존재하는 영역을 제거하고, 이득 조정부와 DC 계산부를 이용하여 전치 필터로 입력되는 신호의 크기가 항상 일정하도록 제어함으로써, 전송 채널 상에 고스트가 존재하여 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수에 전혀 신호가 없는 경우에도 심볼 클럭 복구가 가능하여 수신기의 성능을 극대화 할 수 있다.As described above, the present invention removes an area in which data other than the frequency used by the symbol clock recovery unit using an OQAM converter and a high pass filter (or a band pass filter), and uses a gain adjuster and a DC calculation unit as a prefilter. By controlling the size of the input signal to be constant at all times, even if there is no ghost on the transmission channel because there is no signal at the frequency used by the symbol clock recovery unit, symbol clock recovery is possible, thereby maximizing the performance of the receiver.

본 발명은 VSB 변조를 이용하는 ATSC 방식의 모든 지상파 디지털 방송 수신기에 적용 가능하다The present invention is applicable to all terrestrial digital broadcast receivers of the ATSC method using VSB modulation.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 디지털 TV 수신기 및 심볼 클럭 복구 장치에 의하면, VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 방식의 실수 성분과 허수 성분의 신호로 변환하여 각각 고역 통과 필터링하고 제곱하여 더함으로써, 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수 이외의 데이타가 존재하는 영역을 제거하여 전송 채널 상에 심한 다중 경로에 의한 잡음이 존재하는 경우에도 정확한 심볼 클럭 복구를 수행할 수 있다. As described above, according to the digital TV receiver and the symbol clock recovery apparatus according to the present invention, a VSB digital baseband real component and an imaginary component are converted into signals of a real component and an imaginary component of the OQAM method, respectively, for high pass filtering and squared. In addition, by removing the region in which data other than the frequency used by the symbol clock recovery unit exists, accurate symbol clock recovery can be performed even in the presence of severe multipath noise on the transmission channel.

또한, 상기 전치 필터로 입력되는 신호의 크기를 판단하여 상기 전치 필터로 입력되는 신호의 크기가 항상 일정하도록 제어함으로써, 전송 채널 상에 고스트가 존재하여 심볼 클럭 복구부에서 사용하는 주파수에 전혀 신호가 없는 경우에도 정확한 심볼 클럭 복구를 수행할 수 있다. In addition, by determining the magnitude of the signal input to the prefilter and controlling the magnitude of the signal input to the prefilter to be constant at all times, the ghost is present on the transmission channel so that the signal does not exist at the frequency used by the symbol clock recovery unit. Accurate symbol clock recovery can be performed even when none is present.

따라서, 본 발명의 심볼 클록 복구부는 잔류 반송파 성분의 받지 않고 동작하면서 동시에, 전송 채널 상에 심한 다중 경로에 의한 잡음이 존재하는 경우에도 정확한 심볼 클럭 복구를 수행할 수 있으므로 심볼 클럭 복구 알고리즘의 성능뿐만 아니라 시스템 전체의 성능을 개선시킬 수 있다.Therefore, the symbol clock recovery unit of the present invention can operate without receiving the residual carrier components, and at the same time, it can perform accurate symbol clock recovery even in the presence of severe multipath noise on the transmission channel. It can also improve the performance of the entire system.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니 하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

Claims (10)

VSB 방식의 아날로그 통과대역 신호를 고정 발진자에서 생성된 고정 주파수로 샘플링하여 디지털 통과대역 신호로 변환하는 A/D 변환부;An A / D conversion unit for sampling the analog passband signal of the VSB method at a fixed frequency generated by the fixed oscillator and converting the analog passband signal into a digital passband signal; 상기 VSB 디지털 통과대역 신호에 반송파 복구 과정을 통해 생성된 기준 반송파 신호를 곱하여 VSB 디지털 기저대역 신호로 변환하는 반송파 복구부;A carrier recovery unit multiplying the VSB digital passband signal by a reference carrier signal generated through a carrier recovery process to convert the VSB digital baseband signal into a VSB digital baseband signal; 상기 반송파 복구부에서 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 두배의 심볼 클럭의 주파수로 재샘플링하여 각각 보간하는 재샘플부; 그리고A resampler for resampling the VSB digital baseband real component and the imaginary component signal output from the carrier recovery unit at twice the frequency of the symbol clock; And 상기 재샘플부에서 보간되어 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 방식의 실수 성분과 허수 성분의 신호로 변환하여 각각 고역 통과 필터링하고 제곱하여 더한 후, 더해진 신호의 크기가 항상 일정하도록 이득을 조정하여 전치 필터링하며, 전치 필터링된 신호로부터 검출한 타이밍 에러 정보로부터 보정된 두배의 심볼 클럭의 주파수를 생성하여 상기 재샘플부로 출력하는 심볼 클럭 복구부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 TV 수신기.The VSB digital baseband real component and imaginary component signals interpolated and output from the resampler are converted into signals of the real component and the imaginary component of the OQAM method, respectively, high pass filtered, squared, and added, and the magnitude of the added signal is always Pre-filtering by adjusting the gain to be constant, and generating a frequency of a double symbol clock corrected from the timing error information detected from the pre-filtered signal and outputting the frequency to the resampler. Digital TV receiver. 제 1 항에 있어서, 상기 심볼 클록 복구부는The method of claim 1, wherein the symbol clock recovery unit 상기 재샘플부에서 보간되어 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호를 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호로 변환하는 OQAM 변환부;An OQAM conversion unit for converting the VSB digital baseband real component signal and the imaginary component signal interpolated and output from the resampler into an OQAM real component signal and an imaginary component signal; 상기 OQAM 변환부에서 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호를 각각 고역 통과 필터링하여 데이터 구간의 정보를 제거하는 고역 통과 필터;A high pass filter which removes information of a data section by high pass filtering the signals of the real component and the imaginary component of the OQAM signal output from the OQAM converter; 상기 고역 통과 필터에서 필터링되어 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 OQAM 허수 성분의 신호를 각각 제곱하여 더한 후 그 결과를 출력하는 제곱 연산부;A square arithmetic unit for squaring the signals of the OQAM real component and the signal of the OQAM imaginary component which are filtered and output from the high pass filter, and outputting the squared result; 입력되는 DC값에 따라 상기 제곱 연산부의 이득을 조정하여 상기 제곱 연산부의 출력 신호의 크기가 일정하도록 하는 이득 조정부;A gain adjusting unit adjusting the gain of the square calculating unit according to the input DC value so that the magnitude of the output signal of the square calculating unit is constant; 상기 이득 조정부에서 출력되는 신호의 임펄스 크기를 판단하고 판단된 결과를 상기 이득 조정부에 DC값으로 출력하는 DC 계산부;A DC calculator for determining an impulse magnitude of the signal output from the gain adjuster and outputting the determined result as a DC value to the gain adjuster; 상기 이득 조정부에서 출력되는 신호로부터 심볼 클럭 복구를 위해 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 전치 필터;A pre-filter for passing only frequencies of a specific band for symbol clock recovery from the signal output from the gain adjuster; 상기 전치 필터의 출력으로부터 타이밍 에러에 관한 정보를 검출하는 위상 오차 검출부; 그리고A phase error detector for detecting information on timing error from an output of the prefilter; And 상기 위상 오차 검출부에서 출력되는 타이밍 에러 정보 중 저대역 신호 성분만을 필터링하고, 필터링된 타이밍 에러 정보의 저대역 성분에 따라 새로 보정된 두배의 심볼 클럭의 주파수를 생성하여 상기 재샘플부로 출력하는 필터 및 NCO로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 TV 수신기.A filter for filtering only low-band signal components of the timing error information output from the phase error detection unit, generating a frequency of a newly corrected double symbol clock according to the low-band components of the filtered timing error information, and outputting the frequency to the resampler; Digital TV receiver, characterized in that consisting of NCO. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 OQAM 변환부는, 상기 재샘플부에서 보간되어 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호에 2.690559MHz의 중심 주파수(center frequency)를 갖는 고정 발진 주파수를 곱하여 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 TV 수신기.The OQAM conversion unit multiplies the signal of the VSB digital baseband real component and the imaginary component signal interpolated and output from the resampler by a fixed oscillation frequency having a center frequency of 2.690559 MHz to obtain a signal of the OQAM real component. A digital TV receiver characterized by converting into an imaginary component signal. VSB 아날로그 통과대역 신호를 두배의 심볼 클럭 주파수로 샘플링하여 VSB 디지털 통과대역 신호로 변환하는 A/D 변환부;An A / D converter configured to sample the VSB analog passband signal at twice the symbol clock frequency and convert the VSB analog passband signal into a VSB digital passband signal; 상기 VSB 디지털 통과대역 신호에 반송파 복구 과정을 통해 생성된 기준 반송파 신호를 곱하여 VSB 디지털 기저대역 신호로 변환하는 반송파 복구부; 그리고A carrier recovery unit multiplying the VSB digital passband signal by a reference carrier signal generated through a carrier recovery process to convert the VSB digital baseband signal into a VSB digital baseband signal; And 상기 반송파 복구부에서 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 방식의 실수 성분과 허수 성분의 신호로 변환하여 각각 고역 통과 필터링하고 제곱하여 더한 후, 더해진 신호의 크기가 항상 일정하도록 이득을 조정하여 전치 필터링하고, 전치 필터링된 신호로부터 검출한 타이밍 에러 정보로부터 보정된 두배의 심볼 클럭의 주파수를 생성하여 상기 A/D 변환부로 출력하는 심볼 클럭 복구부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 TV 수신기.VSB digital baseband real and imaginary component signals outputted from the carrier recovery unit are converted into real and imaginary component signals of the OQAM method, high pass filtered, squared, and added, so that the magnitude of the added signal is always constant. Pre-filtering by adjusting the gain, and generating a frequency of a double symbol clock corrected from the timing error information detected from the pre-filtered signal and outputting the frequency to the A / D converter. Digital TV receiver. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 심볼 클럭 복구부는,The symbol clock recovery unit, 상기 반송파 복구부에서 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호로 변환하는 OQAM 변환부;An OQAM converter for converting a signal of a VSB digital baseband real component and an imaginary component output from the carrier recovery unit into a signal of an OQAM real component and an imaginary component; 상기 OQAM 변환부에서 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호를 각각 고역 통과 필터링하여 데이터 구간의 정보를 제거하는 고역 통과 필터;A high pass filter which removes information of a data section by high pass filtering the signals of the real component and the imaginary component of the OQAM signal output from the OQAM converter; 상기 고역 통과 필터에서 필터링되어 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 OQAM 허수 성분의 신호를 각각 제곱하여 더한 후 그 결과를 출력하는 제곱 연산부;A square arithmetic unit for squaring the signals of the OQAM real component and the signal of the OQAM imaginary component which are filtered and output from the high pass filter, and outputting the squared result; 입력되는 DC값에 따라 상기 제곱 연산부의 이득을 조정하여 상기 제곱 연산부의 출력 신호의 크기가 일정하도록 하는 이득 조정부;A gain adjusting unit adjusting the gain of the square calculating unit according to the input DC value so that the magnitude of the output signal of the square calculating unit is constant; 상기 이득 조정부에서 출력되는 신호의 임펄스 크기를 판단하고 판단된 결과를 상기 이득 조정부에 DC값으로 출력하는 DC 계산부;A DC calculator for determining an impulse magnitude of the signal output from the gain adjuster and outputting the determined result as a DC value to the gain adjuster; 상기 이득 조정부에서 출력되는 신호로부터 심볼 클럭 복구를 위해 특정 대역의 주파수만을 통과시키는 전치 필터;A pre-filter for passing only frequencies of a specific band for symbol clock recovery from the signal output from the gain adjuster; 상기 전치 필터의 출력으로부터 타이밍 에러에 관한 정보를 검출하는 위상 오차 검출부; 그리고A phase error detector for detecting information on timing error from an output of the prefilter; And 상기 위상 오차 검출부에서 출력되는 타이밍 에러 정보 중 저대역 신호 성분만을 필터링하고, 필터링된 타이밍 에러 정보의 저대역 성분에 따라 새로 보정된 두배의 심볼 클럭의 주파수를 생성하여 상기 A/D 변환부로 출력하는 필터 및 NCO로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 TV 수신기.Filtering only low-band signal components of the timing error information output from the phase error detection unit, generating a frequency of a newly corrected double symbol clock according to the low-band components of the filtered timing error information, and outputting the frequency to the A / D converter. Digital TV receiver, characterized in that consisting of a filter and NCO. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 OQAM 변환부는, 상기 반송파 복구부에서 보간되어 출력되는 VSB 디지털 기저대역 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호에 2.690559MHz의 중심 주파수(center frequency)를 갖는 고정 발진 주파수를 곱하여 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 디지털 TV 수신기.The OQAM conversion unit multiplies the signal of the VSB digital baseband real component and the imaginary component signal interpolated and output from the carrier recovery unit by a fixed oscillation frequency having a center frequency of 2.690559 MHz to obtain a signal of the OQAM real component. A digital TV receiver characterized by converting into an imaginary component signal. 잔류측파대(VSB) 디지털 기저대역 실수 성분과 허수 성분의 신호를 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호로 변환하는 OQAM 변환부;An OQAM conversion unit for converting a signal of a residual sideband (VSB) digital baseband real component and an imaginary component into a signal of an OQAM real component and an imaginary component; 상기 OQAM 변환부에서 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 OQAM 허수 성분의 신호를 각각 제곱하여 더한 후 그 결과를 출력하는 제곱 연산부;A square arithmetic unit for squaring and adding the signals of the OQAM real component and the signal of the OQAM imaginary component respectively output from the OQAM converter and outputting the result; 입력되는 DC값에 따라 상기 제곱 연산부의 이득을 조정하여 상기 제곱 연산부의 출력 신호의 크기가 일정하도록 하는 이득 조정부;A gain adjusting unit adjusting the gain of the square calculating unit according to the input DC value so that the magnitude of the output signal of the square calculating unit is constant; 상기 이득 조정부에서 출력되는 신호의 임펄스 크기를 판단하고 판단된 결과를 상기 이득 조정부에 DC값으로 출력하는 DC 계산부;A DC calculator for determining an impulse magnitude of the signal output from the gain adjuster and outputting the determined result as a DC value to the gain adjuster; 상기 이득 조정부에서 출력되는 신호로부터 심볼 클럭 복구를 위해 특정 대역의 주파수만을 통과시키고, 타이밍 에러에 관한 정보를 검출하는 위상 오차 검출부; 그리고A phase error detector which passes only a frequency of a specific band for symbol clock recovery from the signal output from the gain adjuster and detects information on a timing error; And 상기 위상 오차 검출부에서 출력되는 타이밍 에러 정보 중 저대역 신호 성분만을 필터링하고, 필터링된 타이밍 에러 정보의 저대역 성분에 따라 새로 보정된 두배의 심볼 클럭의 주파수를 생성하는 필터 및 NCO로 구성되는 것을 특징으로 하는 심볼 클럭 복구 장치.Filtering only the low-band signal components of the timing error information output from the phase error detector, and a filter for generating a frequency of the newly corrected double symbol clock according to the low-band components of the filtered timing error information and NCO Symbol clock recovery device. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 OQAM 변환부에서 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호를 각각 고역 통과 필터링하여 데이터 구간의 정보를 제거하는 고역 통과 필터가 상기 OQAM 변환부와 제곱 연산부 사이에 더 포함되는 것을 특징으로 하는 심볼 클럭 복구 장치.And a high pass filter between the OQAM converter and the square arithmetic unit to remove information of the data interval by high pass filtering the signals of the real component and the imaginary component output from the OQAM converter, respectively. Symbol Clock Recovery Device. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 OQAM 변환부에서 출력되는 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호를 각각 대역 통과 필터링하여 데이터 구간의 정보를 제거하는 대역 통과 필터가 상기 OQAM 변환부와 제곱 연산부 사이에 더 포함되는 것을 특징으로 하는 심볼 클럭 복구 장치.And a band pass filter between the OQAM converter and the square operator to remove information of the data section by band pass filtering the signals of the real component and the imaginary component respectively output from the OQAM converter. Symbol Clock Recovery Device. 제 7 항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 OQAM 변환부는, 상기 VSB 디지털 기저대역 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호에 2.690559MHz의 중심 주파수(center frequency)를 갖는 고정 발진 주파수를 곱하여 OQAM 실수 성분의 신호와 허수 성분의 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 심볼 클럭 복구 장치.The OQAM conversion unit multiplies the VSB digital baseband real component signal and the imaginary component signal by a fixed oscillation frequency having a center frequency of 2.690559 MHz to convert the OQAM real component signal and the imaginary component signal. Symbol clock recovery device characterized in that.
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