KR101215492B1 - Apparatus for detecting broadcast signal, and method for the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 DAB/T-DMB 시스템에서 방송신호를 고속으로 검출하는 기술에 관한 것으로, 특히 수신 신호에 대하여 전력값과 에너지 상관값을 이용하여 신호대잡음비(SNR)를 계산하고 이를 통해 방송 신호의 존재 유무를 결정함으로써 DAB/T-DMB 시스템에서 방송신호를 고속으로 검출하는 기술을 개시한다. 본 발명의 방송신호 검출 방법은 수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 신호 전력값을 계산하는 단계, 수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 옵셋만큼 떨어진 제 1 및 제 2 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 에너지 상관값을 계산하는 단계, 신호 전력값과 에너지 상관값에 기초하여 신호대잡음비를 계산하고, 신호대잡음비와 미리 결정된 임계값을 비교하여 방송 신호의 존재 유무를 판단하는 단계, 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이라고 판단한 경우 방송 신호가 존재한다고 판단하는 단계로 이루어진다. 본 발명에 따르면 동기화를 수행하기 전에 유효한 방송 신호의 존재유무를 파악하여 방송 신호의 존재 유무를 판단하고, 방송 신호가 존재할 경우에만 동기화를 수행하기 때문에 동기시간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a technique for detecting a broadcast signal at high speed in a DAB / T-DMB system. In particular, the present invention calculates a signal-to-noise ratio (SNR) using a power value and an energy correlation value with respect to a received signal, thereby presenting a broadcast signal. Disclosed is a technique for detecting a broadcast signal at high speed in a DAB / T-DMB system by determining the presence or absence. The broadcast signal detection method of the present invention includes calculating a signal power value for a sample corresponding to a correlation length for a plurality of received samples, and applying the first and second correlation lengths apart by a correlation offset for the plurality of received samples. Calculating an energy correlation value for a corresponding sample, calculating a signal-to-noise ratio based on the signal power value and the energy-correlation value, and comparing the signal-to-noise ratio with a predetermined threshold to determine the presence or absence of a broadcast signal, If it is determined that the noise ratio is greater than or equal to a predetermined threshold, determining that a broadcast signal exists. According to the present invention, since the existence of a valid broadcast signal is determined before the synchronization is performed, the presence or absence of a broadcast signal is determined, and synchronization is performed only when there is a broadcast signal, thereby greatly reducing the synchronization time.

Description

방송신호 검출 장치 및 방법{APPARATUS FOR DETECTING BROADCAST SIGNAL, AND METHOD FOR THE SAME}Broadcast signal detection apparatus and method {APPARATUS FOR DETECTING BROADCAST SIGNAL, AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 DAB/T-DMB 시스템에서 방송신호를 고속으로 검출하는 기술에 관한 것으로, 특히 수신 신호에 대하여 전력값과 에너지 상관값을 이용하여 신호대잡음비(SNR)를 계산하고 이를 통해 방송 신호의 존재 유무를 결정함으로써 DAB/T-DMB 시스템에서 방송신호를 고속으로 검출하는 기술을 개시한다.
The present invention relates to a technique for detecting a broadcast signal at high speed in a DAB / T-DMB system. In particular, the present invention calculates a signal-to-noise ratio (SNR) using a power value and an energy correlation value with respect to a received signal, thereby presenting a broadcast signal. Disclosed is a technique for detecting a broadcast signal at high speed in a DAB / T-DMB system by determining the presence or absence.

아날로그 오디오 방송은 그 수신장치의 이동시 수신 신호의 품질이 급격히 저하되고, 잡음의 영향을 줄이기 위해 높은 송신 전력을 사용하기 때문에 전력 효율이 좋지 않으며, 채널간의 간섭을 피하기 위하여 인근지역에서 다른 주파수를 사용하기 때문에 스펙트럼 효율이 나쁜 기술적인 한계가 있다. 이에 따라, 종래의 AM, FM 라디오 방송을 대체할 수 있는 디지털 오디오 방송에 대한 연구가 진행되어 왔는데, 디지털 오디오 방송(DAB: Digital Audio Broadcasting)은 이러한 목적으로 유럽에서 개발한 표준이다.In analog audio broadcasting, the quality of received signal is drastically deteriorated when the receiver is moved, and it uses high transmit power to reduce the influence of noise, so it is not power efficient, and uses different frequencies in the neighboring area to avoid interference between channels. Because of this, there is a technical limitation of poor spectral efficiency. Accordingly, researches on digital audio broadcasting that can replace conventional AM and FM radio broadcasting have been conducted. Digital audio broadcasting (DAB) is a standard developed in Europe for this purpose.

디지털 오디오 방송은 고품질로 만들어진 여러 채널의 오디오를 전송할 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 부가 데이터를 제공하며 정지영상, 동영상, 그래픽 등의 전송도 가능하도록 만든 멀티미디어 방송이다. 디지털 오디오 방송에서 제공할 수 있는 멀티미디어 서비스의 예를 들면, 여행 및 교통정보 제공 서비스, 뉴스의 헤드라인 문자와 영상을 결합하여 보여주거나 일기예보와 교통정보를 전자지도와 결합하여 보여 주는 등의 프로그램 연동 정보 제공 서비스, 웹 사이트 방송이나 DAB 용 GPS와 같은 프로그램과 무관한 독립 정보 서비스, 그리고 동영상 전송 서비스 등을 들 수 있다. 이와 같이 다양한 서비스를, 이동 시에도 안정적으로 제공하고 수신하도록 하기 위하여 다중경로 페이딩(multipath fading) 영향을 거의 받지 않고 성능의 열화를 줄인 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 방식을 사용한다.Digital audio broadcasting is a multimedia broadcasting not only capable of transmitting audio of various channels made of high quality, but also providing various additional data and transmitting still images, videos, and graphics. Examples of multimedia services that can be provided by digital audio broadcasting include programs for providing travel and traffic information, showing headline text and images of news, or combining weather forecast and traffic information with electronic maps. Interlocking information provision services, independent information services independent of programs such as website broadcasting or GPS for DAB, and video transmission services. In order to provide and receive various services stably even when moving, an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) transmission scheme is used in which performance deterioration is reduced substantially without influence of multipath fading.

T-DMB는 DAB와 동일한 물리계층을 사용하면서도 고화질 멀티미디어 서비스를 추가적으로 제공 가능한 방송 시스템이다. 즉, T-DBM는 이동중인 수신자에게 오디오, 비디오, 데이터 등 다양한 멀티미디어 서비스의 수신을 가능하게 하는 새로운 디지털 방송 시스템이다. 따라서, DAB/T-DMB는 이동 중에도 개인 휴대 단말기나 차량용 단말기를 통해 고음질 고화질 방송을 즐길 수 있어 주목받는 디지털 방송 시스템 중에 하나이다.T-DMB is a broadcasting system that can additionally provide high-definition multimedia services while using the same physical layer as DAB. In other words, T-DBM is a new digital broadcasting system that enables the reception of a variety of multimedia services such as audio, video, data to the mobile receiver. Accordingly, DAB / T-DMB is one of the digital broadcasting systems that are attracting attention because it is possible to enjoy high-quality high-definition broadcasting through a personal portable terminal or a vehicle terminal on the go.

일반적인 DAB/T-DMB 방송은 방송 구성 정보 수신이 완료된 이후에 정상적으로 방송 서비스를 수신할 수 있기 때문에 가능한 빠르게 동기과정을 완료할 필요가 있다. 하지만, 동기화 과정 중에 대부분의 시간 소비는 프레임 동기과정에서 발생한다. 그 이유는 프레임에서 널 심볼 구간에서 프레임 동기가 이루어 지지만, 프레임 동기가 이루어지지 않을 경우 미리 결정된 시간 동안 프레임 동기가 계속하여 수행되기 때문에 유효한 방송 신호가 존재하는지를 최종 확인하는 과정까지 상당한 시간이 소요되기 때문이다.In general DAB / T-DMB broadcasting, since the broadcast service can be normally received after the reception of the broadcast configuration information, it is necessary to complete the synchronization process as soon as possible. However, most of the time spent in the synchronization process occurs during frame synchronization. The reason is that the frame synchronization is performed in the null symbol section in the frame, but if the frame synchronization is not performed, it takes considerable time to finally check whether there is a valid broadcast signal because the frame synchronization is continuously performed for a predetermined time. Because.

따라서, 수신된 신호 내에 유효한 방송 신호가 존재하는지 여부를 빠르게 판단할 수 있는 기술이 요망된다.
Therefore, a technique for quickly determining whether a valid broadcast signal exists in a received signal is desired.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 DAB/T-DMB 방송 시스템에서 동기화를 수행하기 전에 유효한 방송 신호의 존재유무를 파악하기 위한 신호를 빠르게 검출하는 기술을 제공하는 데 있다.
An object of the present invention for solving the above problems is to provide a technique for quickly detecting a signal to determine the existence of a valid broadcast signal before performing synchronization in the DAB / T-DMB broadcasting system.

본 발명에 따른 방송신호 검출 방법은, 수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 신호 전력값을 계산하는 단계; 수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 옵셋만큼 떨어진 제 1 및 제 2 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 에너지 상관값을 계산하는 단계; 신호 전력값 및 에너지 상관값에 기초하여 신호대잡음비를 계산하고, 신호대잡음비와 미리 결정된 임계값을 비교하여 방송 신호의 존재 유무를 판단하는 단계; 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이라고 판단한 경우 방송 신호가 존재한다고 판단하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a broadcast signal detecting method comprising: calculating signal power values for a sample corresponding to a correlation length with respect to a plurality of received samples; Calculating an energy correlation value for samples corresponding to the first and second correlation lengths apart by a correlation offset for the plurality of received samples; Calculating a signal-to-noise ratio based on the signal power value and the energy correlation value and comparing the signal-to-noise ratio with a predetermined threshold value to determine the presence or absence of a broadcast signal; And determining that the broadcast signal exists when it is determined that the signal to noise ratio is equal to or greater than a predetermined threshold.

또한, 본 발명에 따른 방송신호 검출 장치는, 수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 신호 전력값을 계산하는 전력 계산부; 수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 옵셋만큼 떨어진 제 1 및 제 2 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 에너지 상관값을 계산하는 에너지 상관 계산부; 신호 전력값 및 에너지 상관값에 기초하여 신호대잡음비를 계산하고, 신호대잡음비와 미리 결정된 임계값을 비교하여 방송 신호의 존재 유무를 판단하고, 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이라고 판단한 경우 방송 신호가 존재한다고 판단하는 신호 판정부;를 포함하여 구성된다.
In addition, the apparatus for detecting broadcast signals according to the present invention includes a power calculation unit for calculating a signal power value for a sample corresponding to a correlation length with respect to a plurality of received samples; An energy correlation calculation unit configured to calculate an energy correlation value for a sample corresponding to the first and second correlation lengths separated by a correlation offset with respect to the plurality of received samples; The signal-to-noise ratio is calculated based on the signal power value and the energy correlation value, the presence or absence of a broadcast signal is determined by comparing the signal-to-noise ratio with a predetermined threshold value, and when the signal-to-noise ratio is determined to be greater than or equal to the predetermined threshold value, the broadcast signal exists. It is configured to include; signal determination unit for determining that.

상기와 같은 본 발명에 따른 방송신호 검출 기술을 이용할 경우에는 DAB/T-DMB 방송 시스템에서 동기화를 수행하기 전에 방송 구성 정보를 기초로 하여 유효한 방송 신호의 존재유무를 파악하여 방송 신호의 존재 유무를 판단하고, 방송 신호가 존재할 경우에만 동기화를 수행하기 때문에 동기시간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.
In case of using the broadcast signal detection technology according to the present invention as described above, before the synchronization is performed in the DAB / T-DMB broadcasting system, the presence or absence of a broadcast signal is determined by determining the presence or absence of a valid broadcast signal based on the broadcast configuration information. Since the synchronization is performed only when there is a broadcast signal, the synchronization time can be significantly reduced.

[도 1]은 일반적인 방송 정보 수신 과정을 나타낸 흐름도,
[도 2]는 본 발명에 따른 DAB 프레임의 구조를 나타낸 도면,
[도 3]은 본 발명에 따른 OFDM 심볼 구조를 나타낸 도면,
[도 4]는 본 발명에 따른 DAB 시스템의 내부 구조를 나타낸 도면,
[도 5]는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 장치의 내부 구조를 나타낸 도면,
[도 6]은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 장치의 에너지 상관 계산부가 에너지 상관값을 계산하는 방식을 나타낸 도면,
[도 7]은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 과정을 나타낸 흐름도이다.
1 is a flowchart illustrating a general broadcast information receiving process;
2 is a view showing the structure of a DAB frame according to the present invention;
3 is a diagram showing an OFDM symbol structure according to the present invention;
4 is a view showing the internal structure of a DAB system according to the present invention;
5 is a view showing the internal structure of a signal detection apparatus according to an embodiment of the present invention;
6 is a diagram illustrating a method of calculating an energy correlation value by an energy correlation calculation unit of a signal detection apparatus according to an embodiment of the present invention;
7 is a flowchart illustrating a signal detection process according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 기술을 설명하기에 앞서, [도 1]을 참조하여 방송 정보를 수신하는 수신단에서의 대표적인 동기 방법을 설명하기로 한다. Prior to describing a signal detection technique according to an embodiment of the present invention, a representative synchronization method at a receiving end for receiving broadcast information will be described with reference to FIG. 1.

[도 1]은 일반적인 방송 정보 수신 과정을 나타낸다.1 shows a general broadcast information receiving process.

[도 1]을 참조하면, 수신단은 프레임의 동기 채널상 널 심볼구간에서 프레임 동기를 수행하여 프레임의 시작점을 대략적으로 검색한 후(S101), 프레임 동기가 완료된 경우(S102), 동기 채널상 기준 심볼 구간에서 부반송파 주파수 동기를 수행한다(S103). 이때, 프레임의 길이는 DAB 전송 모드에 따라 변경되며 수신단은 프레임의 동기 채널상 널 심볼구간에서만 프레임 동기를 수행한다. 만약, 수신단이 널 심볼구간에서 프레임의 시작점을 검색한 경우(S102)에는 재동기를 수행하지 않고, 주파수 동기를 수행한다(S103). 하지만, 수신단이 널 심볼구간에서 프레임의 시작점을 검색하지 못한 경우(S102) 미리 결정된 시간 동안(S104) 프레임의 시작점을 검색하기 위한 프레임 동기가 계속적으로 수행된다(S101).Referring to FIG. 1, the receiver performs frame synchronization on a null symbol interval on a sync channel of a frame to search for a starting point of the frame approximately (S101), and when frame synchronization is completed (S102), the reference on the sync channel is determined. Subcarrier frequency synchronization is performed in the symbol period (S103). In this case, the length of the frame is changed according to the DAB transmission mode, and the receiver performs frame synchronization only on the null symbol interval on the synchronization channel of the frame. If the receiving end searches for the start point of the frame in the null symbol interval (S102), the frequency synchronization is performed without performing resynchronization (S103). However, when the receiving end does not search for the start point of the frame in the null symbol period (S102), frame synchronization for searching for the start point of the frame is continuously performed for a predetermined time (S104) (S101).

즉, 신호의 수신 상태가 좋은 강전계 지역 또는 방송 신호가 존재하지 않는 주파수 대역에서라면 수신단은 프레임의 길이 이내에 프레임 동기 작업을 완료할 수 있다. 하지만, 신호의 수신 상태가 좋지 않은 약전계 지역 또는 방송 신호가 존재하지 않는 주파수 대역에서는 수신단은 프레임 동기를 위해 상대적으로 오랜 시간을 소모하게 된다.That is, in a strong electric field region or a frequency band in which a broadcast signal does not exist, the receiving end may complete a frame synchronization task within a length of the frame. However, in a weak field or a frequency band in which a broadcast signal does not exist, the receiving end consumes a relatively long time for frame synchronization.

수신단은 주파수 동기를 수행(S103)하여 주파수 동기가 종료되면(S105), 고속 정보 채널상에서 디코딩을 수행한다(S106). 그 후, 수신단은 방송 정보 수신을 완료하면(S107), 정상적으로 방송 서비스를 수신할 수 있다(S109). 반면, 수신단은 방송 정보 수신이 완료되지 않은 경우(S107) 미리 결정된 방송 정보 수신 시간이 종료되기 전(S108)까지 고속 정보 채널상에서 디코딩을 수행한다(S106). 이때, 미리 결정된 방송 정보 수신 시간이 종료된 경우, 수신단은 정상적으로 방송 서비스를 수신할 수 없다(S110).The receiver performs frequency synchronization (S103) and when frequency synchronization ends (S105), it performs decoding on a fast information channel (S106). Thereafter, when the receiving end completes the reception of the broadcast information (S107), it may normally receive the broadcast service (S109). On the other hand, when the receiving end is not completed (S107), the receiving end performs decoding on the fast information channel until the predetermined broadcast information receiving time ends (S108) (S106). At this time, when the predetermined broadcast information reception time ends, the receiver cannot normally receive a broadcast service (S110).

이처럼 일반적인 방송 정보를 수신하는 수신단에서는 프레임의 동기 채널상 널 심볼구간에서 프레임 동기를 수행하기 때문에, 수신된 신호에 유효한 방송 신호가 존재하는지를 최종 확인할 때까지 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다. 더구나, 하나의 주파수 대역이 아닌 DAB/T-DMB를 위해 할당된 전 주파수 대역을 자동 선국할 경우에는 전체 동작 시간은 더욱더 늘어나게 되어 사용자의 불편은 더욱 악화될 것이다. 그러면 이하에서는 [도 2]를 참조하여 본 발명에 따른 DAB 프레임의 구조에 대해서 설명한다.
As such, since a receiving end receiving general broadcast information performs frame synchronization on a null symbol interval on a sync channel of a frame, there is a problem in that it takes a considerable time to finally confirm whether a valid broadcast signal exists in the received signal. In addition, when auto-tuning all frequency bands allocated for DAB / T-DMB instead of one frequency band, the total operation time will be further increased and the user inconvenience will be worsened. Next, the structure of the DAB frame according to the present invention will be described with reference to FIG. 2.

[도 2]는 본 발명에 따른 DAB 프레임의 구조를 나타낸다.2 shows the structure of a DAB frame according to the present invention.

[도 2]를 참조하면, DAB 송신 프레임 구조는 디지털 된 I/Q 인터페이스나 IF 인터페이스로부터 수신한 OFDM 심볼들로 전송 프레임 단위로 구성된다. 하나의 전송 프레임은 동기 채널(SC: Synchronization Channel)(201), 고속 정보 채널(FIC: Fast Information Channel)(203) 및 주 서비스 채널(MSC: Main Service Channel)(205)의 3가지 채널로 구성되며, FIB(Fast Information Block)와 CIF(Common Interleaved Frame)의 개수에 따라 <표 1>과 같이 4 가지 전송 모드로 분류된다.Referring to FIG. 2, a DAB transmission frame structure includes OFDM symbols received from a digitized I / Q interface or an IF interface in transmission frame units. One transmission frame is composed of three channels: a synchronization channel (SC) 201, a fast information channel (FIC) 203, and a main service channel (MSC) 205. According to the number of fast information blocks (FIBs) and common interleaved frames (CIFs), four transmission modes are classified as shown in Table 1.

Figure 112011036317703-pat00001
Figure 112011036317703-pat00001

DAB는 Eureka-147 DAB를 기반으로 하여 OFDM 전송 방식에 DQPSK(Double Quadrature Phase Shift Keying)변조 방식을 사용한다. DQPSK 변조 방식은 데이터 전송 시 위상을 45도씩 이동하며 전송하며 이전 값을 기준으로 신호가 같으면 같은 위상을, 신호가 다르면 위상을 바꾸는 변조 방식이다. 즉, 0과 1의 2비트로 45(0,0), 135도(1,0), 255도(1,1), 315도(0,1)의 4가지의 값을 표현하며, 각 값을 그레이 코드로 전송하여 오류검출을 용이하게 한다. The DAB uses a double quadrature phase shift keying (DQPSK) modulation scheme for OFDM transmission based on the Eureka-147 DAB. DQPSK modulation is a 45-degree shift in data transmission and transmits the same phase based on the previous value. In other words, two values of 0 and 1 represent four values of 45 (0,0), 135 degrees (1,0), 255 degrees (1,1), and 315 degrees (0,1). It is sent in gray code to facilitate error detection.

또한, <표 1>과 같이 4 가지 전송 모드를 구성하고 있으며, 4 가지 전송 모드 중에서 국내의 경우 VHF 채널에 적합한 전송 모드 1을 사용하며, 전송 모드 2 내지 전송 모드 4는 유럽 및 기타 국가에서 적용되고 있는 모드이다. 이때, 각 전송 모드에 따라 프레임의 길이와 보호 구간 크기가 결정된다. In addition, four transmission modes are configured as shown in <Table 1> .In Korea, among the four transmission modes, transmission mode 1 suitable for the VHF channel is used, and transmission modes 2 to 4 are applied in Europe and other countries. It is a mode. At this time, the length of the frame and the guard interval size are determined according to each transmission mode.

동기 채널(201)은 널 심볼(Null Symbol)(211)과 위상 기준 심볼(PRS: Phase reference symbol)(231)로 구성되며, 전송 프레임 동기, 자동 주파수 제어, 채널 상태 추정 및 송신기 식별에 관한 기본적인 복조 기능을 위하여 사용된다. 널 심볼 구간 동안은 데이터를 전송하지 않고 무신호가 전송되거나, 송신기의 식별 정보(TII: Transmitter Identification Information)신호가 전송될 수 있다. 위상 기준 심볼은 전송 모드 별로 특정 패턴이 고정되어 있어 자동 부호화에 사용한다. 위상 기준 심볼은 FIC와 MSC의 DQPSK 신호를 복조하기 위한 기준 신호로써 특정 신호 패턴을 변조하여 전송한다.The synchronization channel 201 is composed of a null symbol 211 and a phase reference symbol (PRS) 231, which are fundamental to transmission frame synchronization, automatic frequency control, channel state estimation, and transmitter identification. Used for demodulation function. During the null symbol period, no signal may be transmitted without transmitting data, or a transmitter identification information (TII) signal may be transmitted. The phase reference symbol is used for automatic encoding because a specific pattern is fixed for each transmission mode. The phase reference symbol is a reference signal for demodulating the DQPSK signals of the FIC and the MSC, and modulates and transmits a specific signal pattern.

고속 정보 채널(203)은 수신기의 빠른 정보의 접속을 위해 사용되는 채널이다. 고속 정보 채널은 주 서비스 채널의 구조를 설명하는 제어정보를 운반하는 FIB들로 구성되며, MSC와는 달리 빠른 접근이 필요하므로 시간축 인터리빙을 적용하지 않는다. FIB는 256비트로 전송 프레임 모드에 따라 3개나 4개가 하나의 CIF에 관련되는 정보를 포함한다. FIB에 포함되는 제어정보에는 다중화 정보를 제공하는 MIC(Multiplex Configuration Information), 서비스 정보, 조건적 접근 관리 정보 및 선택적인 데이터 정보 등이 있다. The fast information channel 203 is a channel used for accessing fast information of the receiver. The fast information channel is composed of FIBs that carry control information describing the structure of the primary service channel. Unlike the MSC, the fast information channel requires fast access and thus does not apply time axis interleaving. The FIB is 256 bits and contains three or four pieces of information related to one CIF depending on the transmission frame mode. Control information included in the FIB includes multiplex configuration information (MIC) that provides multiplexing information, service information, conditional access management information, and optional data information.

고속 정보 채널(203)은 주 서비스 채널(205)의 두 가지 전송모드에 대해 스트림 모드일 경우 MCI 정보에서 서비스와 서브채널의 연결정보만 제공해주면 서비스와 서비스 요소가 연결되어 서비스의 구성이 가능하게 된다. 반면, 패킷모드일 경우에는 스트림모드와 달리 MCI안에 서비스와 서비스 요소와의 연결정보뿐만 아니라 서비스 요소와 그 서비스 요소를 포함한 서브 채널의 연결정보를 같이 포함해야만 서비스 구성이 가능하다.When the high speed information channel 203 is the stream mode for the two transmission modes of the main service channel 205, if only the connection information of the service and the subchannel is provided in the MCI information, the service and the service element are connected to enable the configuration of the service. do. On the other hand, in the packet mode, unlike the stream mode, the service configuration is possible only by including the connection information between the service element and the service element in the MCI as well as the connection information of the service element and the subchannel including the service element.

주 서비스 채널(205)은 시간축 인터리빙(Interleaving)되는 데이터 채널로, 멀티미디어 데이터를 운반하는 CIF들로 구성되어 있다. 하나의 CIF는 55926비트로 24ms마다 생성되며, 여러 개의 서브채널들로 나눠진다. 서비스 요소를 운반하는 각 서브채널은 개별적인 길쌈 부호화(Convolution coding)에 의해 오류 보호되며, 서브채널의 서비스요소 포함관계에 따라 스트림모드와 패킷모드가 있다.The primary service channel 205 is a time-base interleaving data channel and consists of CIFs carrying multimedia data. One CIF is 55926 bits, generated every 24ms, and divided into several subchannels. Each subchannel carrying a service element is error-protected by individual convolutional coding and has a stream mode and a packet mode according to the service element inclusion relationship of the subchannel.

스트림모드는 서비스를 구성하는 각 서비스요소들이 각각 하나의 서브채널을 통해 운반되는 모드이고, 패킷모드는 하나의 서브채널 내에 패킷화된 여러 개의 서로 다른 서비스요소들이 운반되는 모드이다. 패킷모드의 경우 하나의 서브채널에 1023개까지의 서비스 요소가 포함될 수 있으며, 각 패킷은 전송에러 검출을 위해 CRC(Cyclic redundancy check)가 수행되고, 패킷에 반복기능(Repetition)이 적용 가능하므로 스트림모드에 비해 전송에러에 더욱 강하다.The stream mode is a mode in which each service element constituting a service is carried through one subchannel, and the packet mode is a mode in which several different service elements packetized in one subchannel are carried. In the packet mode, up to 1023 service elements may be included in one subchannel, and each packet is subjected to a cyclic redundancy check (CRC) to detect a transmission error, and a repetition function is applicable to the packet. It is more resistant to transmission error than mode.

한편, 하나의 프레임의 OFDM 심볼수는 <표 1>과 같은 전송 모드에 따라 다르며, 전송 모드 1에 해당하는 프레임의 OFDM 심볼은 0에서 76까지의 심볼 카운터로 구성되며, 심볼 카운터는 DAB 프레임을 구성하는 OFDM 심볼에 대한 카운터로서 각 모드에 따라 최대값은 변경되며, 널 심볼은 항상 0이 된다.On the other hand, the number of OFDM symbols in one frame varies depending on the transmission mode as shown in Table 1. The OFDM symbols of the frame corresponding to transmission mode 1 are composed of symbol counters from 0 to 76. As a counter for constituting OFDM symbols, the maximum value is changed according to each mode, and the null symbol is always zero.

프레임 동기는 DAB 프레임의 시작 지점을 찾는 역할을 한다. 프레임 동기 과정에서는 먼저 프레임 옵셋 값을 추정하기 위한 프레임 옵셋 탐색구간과 탐색구간을 통해서 추정한 프레임 옵셋 값을 적용하는데 소요되는 프레임 옵셋 보상구간이 필요하게 된다. 통상 탐색 구간은 최소 1프레임과 널 심볼(211)구간이상이 된다. 탐색구간에서는 통상 두 개의 윈도우를 이용한 전력 이동 평균(Power-moving average)방식이 사용된다. 그러면 이하에서는, [도 3]을 참조하여 본 발명에 따른 OFDM 심볼 구조를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
Frame sync serves to find the starting point of a DAB frame. In the frame synchronization process, first, a frame offset search interval for estimating a frame offset value and a frame offset compensation interval required for applying a frame offset value estimated through the search interval are required. In general, the search interval is at least one frame and the null symbol 211 interval. In the search section, a power-moving average method using two windows is generally used. Next, the OFDM symbol structure according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3.

[도 3]은 본 발명에 따른 OFDM 심볼 구조를 나타낸다.3 shows an OFDM symbol structure according to the present invention.

OFDM 심볼의 전송은 블록 단위로 처리한다. OFDM 심볼이 다중 경로 채널을 통해 전송되는 동안 이전에 전송된 심볼에 영향을 받게 된다. 이러한 OFDM 심볼 간 간섭을 방지하기 위해 송신단에서는 연속된 OFDM 블록 사이에 보호 구간(GI: Guard Interval)을 삽입한다. 이때, OFDM신호의 마지막 부분인 블록B(301)이 복사되어 블록 A(303)가 보호 구간으로서 삽입된다. 이때, 보호 구간(303)의 길이는 무선 채널의 채널 지연 확산보다 길어야 한다. Transmission of the OFDM symbol is processed in units of blocks. While an OFDM symbol is transmitted on a multipath channel, it is affected by previously transmitted symbols. In order to prevent such interference between OFDM symbols, a transmitter inserts a guard interval (GI) between consecutive OFDM blocks. At this time, block B 301, which is the last part of the OFDM signal, is copied and block A 303 is inserted as a guard interval. At this time, the length of the guard interval 303 should be longer than the channel delay spread of the radio channel.

보호 구간(303)의 길이는 <표 1>의 전송 모드에 따라 달라지며, 전송 모드가 1인 경우 보호 구간은 246us, 전송 모드가 2인 경우 보호 구간은 62us, 전송 모드가 3인 경우 보호 구간은 31us, 전송 모드가 4일 경우 보호 구간은 123us이다. 그러면 이하에서는, [도 4]를 참조하여 본 발명에 따른 DAB 시스템에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
The length of the guard interval 303 depends on the transmission mode of <Table 1>. The protection interval is 246us when the transmission mode is 1, the protection interval is 62us when the transmission mode is 2, and the protection interval when the transmission mode is 3. Is 31us, and if the transmission mode is 4, the guard interval is 123us. Next, the DAB system according to the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 4.

[도 4]는 본 발명에 따른 DAB 시스템의 내부 구조를 나타낸다.4 shows the internal structure of a DAB system according to the invention.

[도 4]를 참조하면, DAB 시스템은 송신단(400) 및 수신단(500)으로 구성되며, 송신단(400)은 기본적인 오디오 서비스 데이터뿐만 아니라 비디오 서비스 데이터 및 부가 서비스 데이터도 전송한다. 따라서 오디오 서비스 인코더(401), 비디오 서비스 인코더(431), 부가 서비스 인코더(451)를 구비한다. 방송될 음성, 음악과 같은 오디오 서비스 데이터는 오디오 서비스 인코더(401)에 입력되어 인코딩 및 채널 코딩이 수행된 후, 주 서비스 다중화기(403)에 입력된다. DAB 시스템에서는 복수의 오디오 서비스가 가능하기 때문에 복수의 오디오 서비스 인코더(401)가 존재할 수 있다.Referring to FIG. 4, a DAB system includes a transmitter 400 and a receiver 500, and the transmitter 400 transmits not only basic audio service data but also video service data and additional service data. Therefore, an audio service encoder 401, a video service encoder 431, and an additional service encoder 451 are provided. Audio service data such as voice and music to be broadcasted are input to the audio service encoder 401, encoding and channel coding are performed, and then input to the main service multiplexer 403. Since a plurality of audio services are possible in the DAB system, a plurality of audio service encoders 401 may exist.

오디오를 제외한 문자정보, 웹 정보 등의 데이터는 패킷 모드 데이터로 분류되고 패킷 모드 데이터는 부가 데이터 서비스 인코더(451)에 입력되어 인코딩 및 채널 코딩이 수행된 후, 주 서비스 다중화기(403)에 입력된다. 패킷 모드 데이터 서비스도 복수 개가 존재할 수 있기 때문에 부가 데이터 서비스 인코더(451)도 복수 개가 존재할 수 있다.Data such as text information, web information, etc. except audio are classified into packet mode data, and the packet mode data is input to the additional data service encoder 451, and encoding and channel coding are performed, and then input to the main service multiplexer 403. do. Since a plurality of packet mode data services may exist, a plurality of additional data service encoders 451 may also exist.

데이터 송신단에서 비디오 서비스를 구성하는 신호는 음성신호, 영상 신호, 부가 데이터 신호를 포함하여 이루어진다. 영화, 드라마, 동영상과 같은 영상신호와 이와 관련된 부가 데이터, 예를 들어 자막 데이터, 문자 정보, 교통 정보, 정지 영상 등의 DAB 규격의 패킷 모드 데이터로 분류된 데이터를 포함한 비디오 서비스 데이터는 스트림 모드 데이터로 분류되어 비디오 서비스 인코더(431)로 보내어져 스트림 모드 데이터로 인코딩된 후, 채널 코딩을 거쳐 주서비스 다중화부(403)로 입력된다.The signal constituting the video service at the data transmitter includes an audio signal, a video signal, and an additional data signal. Video service data, including video signals such as movies, dramas and videos, and additional data associated with them, such as subtitle data, text information, traffic information, and data classified into packet mode data of the DAB standard such as still images, are stream mode data. The data is sent to the video service encoder 431, encoded into stream mode data, and then input to the main service multiplexer 403 through channel coding.

주 서비스 다중화기(403)는 주 서비스 채널상에서 오디오 서비스 및 패킷 모드 데이터 그리고 스트림 모드 데이터 서비스를 다중화하고 각각의 서비스에 관한 부가 정보와 다중화 정보를 더한 후 여기에 동기 정보를 붙여 DAB 전송 프레임을 만들어 출력한다. 이렇게 만들어진 DAB 전송 프레임은 OFDM 변조기(405)와 증폭기(407)를 거쳐 VHF 대역의 전파에 실려 수신단으로 전송된다. 이때, 수신단(500)은 고정형이나 휴대형, 이동형의 어떠한 것도 될 수 있다. 그러면 이하에서는 [도 5]를 참조하여 수신단(500)에 삽입되어 동기화 이전에 유효 신호를 검출하는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 장치의 내부 구조를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
The main service multiplexer 403 multiplexes the audio service, packet mode data, and stream mode data service on the main service channel, adds additional information and multiplexing information about each service, and attaches synchronization information thereto to create a DAB transmission frame. Output The DAB transmission frame thus made is transmitted to the receiver by being propagated in the VHF band through the OFDM modulator 405 and the amplifier 407. In this case, the receiving end 500 may be any of a fixed type, a portable type, and a mobile type. Next, the internal structure of the signal detection apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention, which is inserted into the receiver 500 and detects a valid signal before synchronization, will be described in detail with reference to FIG. 5.

[도 5]는 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 장치의 내부 구조를 나타낸다.5 shows an internal structure of a signal detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

[도 5]의 실시예에서 신호 검출 장치 [도 4]의 수신단에서 RF 튜너 및 ADC와 동기화부 사이에 삽입되어 함께 구성될 수 있으며, [도 5]에서는 단지 신호 검출 장치에 구성 요소를 개략적으로 도시한 도면이다. 이를 위한 신호 검출 장치(500)는 전력 계산부(505), 에너지 상관 계산부(507) 및 신호 판정부(509)를 포함하여 구성될 수 있다.In the embodiment of FIG. 5, the signal detecting device [FIG. 4] may be inserted together between the RF tuner and the ADC and the synchronization unit, and in FIG. 5, only components of the signal detecting device may be schematically illustrated. Figure is shown. The signal detection apparatus 500 for this purpose may include a power calculator 505, an energy correlation calculator 507, and a signal determiner 509.

[도 5]에는 도시하지 않았지만 RF 튜너는 DAB/T-DMB 신호를 안테나를 통해 선택적으로 수신한다. 이때, DAB/T-DMB 신호는 방송 정보를 선택적으로 수신할 수 있다. DAB/T-DMB신호를 수신하는 RF 튜너를 위한 안테나 입력은 DAB/T-DMB 전용 안테나를 장착할 수 있는데, 선택적으로는 기존의 지상파 TV 안테나 입력을 받을 수도 있다. 현재 국내 지상파 DMB 서비스의 RF 대역은 VHF 대역의 8번, 12번 대역을 사용하고 있으므로 기존의 지상파 TV 안테나를 통하여 DAB/T-DMB 데이터를 수신하는 것이 가능하다. ADC는 RF 튜너을 통해 입력된 샘플에 대해서 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하여 신호 검출 장치의 전력 계산부(505) 및 에너지 상관 계산부(507)로 입력된다.Although not shown in FIG. 5, the RF tuner selectively receives a DAB / T-DMB signal through an antenna. In this case, the DAB / T-DMB signal may selectively receive broadcast information. The antenna input for the RF tuner receiving the DAB / T-DMB signal may be equipped with a DAB / T-DMB dedicated antenna, and may optionally receive a conventional terrestrial TV antenna input. Currently, RF bands of domestic terrestrial DMB service use bands 8 and 12 of VHF band, so it is possible to receive DAB / T-DMB data through existing terrestrial TV antenna. The ADC converts the analog signal into a digital signal with respect to the sample input through the RF tuner and is input to the power calculator 505 and the energy correlation calculator 507 of the signal detection apparatus.

[도 5]를 참조하면, 전력 계산부(505)는 ADC에 의해 디지털화된 변환된 신호인 샘플에 대해서 신호 전력값을 계산한다. 전력 계산부(505)는 <수학식 1>을 이용하여 신호 전력값을 계산할 수 있다.
Referring to FIG. 5, the power calculator 505 calculates a signal power value for a sample that is a converted signal digitized by an ADC. The power calculator 505 may calculate a signal power value using Equation 1.

Figure 112011036317703-pat00002
Figure 112011036317703-pat00002

<수학식 1>을 참조하면, x(n)은 ADC(503)에 의해 디지털 신호로 변환된 샘플을 나타내고, Ns는 상관 길이(correlation depth)를 나타낸다. n은 샘플 길이를 나타낸다.Referring to Equation 1, x (n) represents a sample converted into a digital signal by the ADC 503, and Ns represents a correlation depth. n represents the sample length.

에너지 상관 계산부(507)는 ADC(503)에 의해 디지털 신호로 변환된 샘플을 수신하여 샘플에 대한 에너지 상관값을 계산한다. 이때, 에너지 상관 계산부(507)는 <수학식 2>를 이용하여 샘플에 대한 에너지 상관값을 계산할 수 있다.
The energy correlation calculation unit 507 receives a sample converted into a digital signal by the ADC 503 and calculates an energy correlation value for the sample. In this case, the energy correlation calculator 507 may calculate an energy correlation value for the sample by using Equation 2.

Figure 112011036317703-pat00003
Figure 112011036317703-pat00003

<수학식 2>를 참조하면, NFFT는 상관 옵셋(correlation offset)을 나타내고, Ns는 상관 길이를 나타낸다. N은 샘플 길이를 나타낸다. 이때, x(·)는 ADC(503)에 의해 디지털 신호로 변환된 샘플을 나타내고 Rcorr은 이러한 샘플로부터 획득되는 에너지 상관값이다.Referring to Equation 2, N FFT represents a correlation offset and Ns represents a correlation length. N represents the sample length. Where x (·) represents a sample converted into a digital signal by the ADC 503 and Rcorr is an energy correlation value obtained from this sample.

신호 판정부(509)는 앞서 전력 계산부(505)에 의해 계산된 신호의 전력을 수신하고, 에너지 상관 계산부(507)에 의해 계산된 에너지 상관값을 수신한다. 그리고 나서, 신호 판정부(509)는 신호 전력값 및 에너지 상관값을 이용하여 신호대잡음비(SNR: Signal to Noise)를 계산한다. 신호대잡음비를 계산한 신호 판정부(509)는 계산된 신호대잡음비를 미리 결정된 임계값과 비교하여 방송신호의 존재유무를 판단한다.The signal determination unit 509 receives the power of the signal previously calculated by the power calculation unit 505, and receives the energy correlation value calculated by the energy correlation calculation unit 507. Then, the signal determination unit 509 calculates a signal-to-noise ratio (SNR) using the signal power value and the energy correlation value. The signal determination unit 509, which calculates the signal-to-noise ratio, compares the calculated signal-to-noise ratio with a predetermined threshold to determine the presence or absence of a broadcast signal.

신호 판정부(509)가 계산된 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이라고 판단한 경우, 방송 신호가 존재하는 경우이다. 반면, 신호 판정부(509)가 계산된 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이 아니라고 판단한 경우, 방송 신호가 존재하지 않는 경우이다. 이때, 신호 판정부(509)는 <수학식 3>을 이용하여 신호대잡음비를 계산할 수 있다.
When the signal determining unit 509 determines that the calculated signal-to-noise ratio is equal to or greater than a predetermined threshold value, the broadcast signal is present. On the other hand, when the signal determining unit 509 determines that the calculated signal-to-noise ratio is not greater than or equal to a predetermined threshold value, the broadcast signal does not exist. In this case, the signal determination unit 509 may calculate the signal-to-noise ratio using Equation (3).

Figure 112011036317703-pat00004
Figure 112011036317703-pat00004

<수학식 3>을 참조하면, Rcorr은 에너지 상관 계산부(507)에 의해 계산된 후 수신된 에너지 상관값을 나타내고, P 는 전력 계산부(505)에 의해 계산된 후 수신된 신호 전력값을 나타낸다.Referring to Equation 3, R corr represents an energy correlation value received after being calculated by the energy correlation calculation unit 507, and P is a signal power value received after being calculated by the power calculation unit 505. Indicates.

이때, 신호 판정부(509)가 방송 신호가 존재한다고 판단한 경우, 동기화부(미도시)는 프레임 동기, 즉 DAB 프레임의 시작 지점을 검색한다. 이때, 동기화부는 프레임의 널 심볼 구간에서 널 심볼의 신호적인 특성을 이용하여 프레임의 시작 지점을 검색하고, 프레임의 시작 지점을 검색한 동기화부는 PRS 심볼 구간에서 부반송파의 주파수 동기를 한다. 그 후, 디코더(미도시)는 고속 정보 채널상에서 디코딩을 수행하고, 고속 정보 채널상에서의 디코딩을 통해 방송 구성 정보가 수신 완료되면 정상적으로 방송 서비스를 수신할 수 있다. 그러면 이하에서는, [도 6]을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 장치의 에너지 상관 계산부가 에너지 상관값을 계산하는 과정을 설명하기로 한다.
At this time, when the signal determining unit 509 determines that a broadcast signal exists, the synchronization unit (not shown) searches for frame synchronization, that is, the start point of the DAB frame. At this time, the synchronization unit searches for the start point of the frame using the signal characteristics of the null symbol in the null symbol period of the frame, and the synchronization unit for searching the start point of the frame performs frequency synchronization of the subcarriers in the PRS symbol period. Thereafter, the decoder (not shown) may perform decoding on the fast information channel and normally receive a broadcast service when the broadcast configuration information is received through decoding on the fast information channel. Next, a process of calculating an energy correlation value by the energy correlation calculation unit of the signal detection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6.

[도 6]은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 장치의 에너지 상관 계산부가 에너지 상관값을 계산하는 방식을 나타낸다.6 illustrates a method of calculating an energy correlation value by an energy correlation calculation unit of a signal detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

[도 6]을 참조하면, 에너지 상관 계산부(507)는 DAB 의 4가지 전송 모드에 대해서 신호를 검출하기 위해서, 각 전송 모드에 맞는 상관 옵셋에 대해 상관 길이만큼 에너지 상관값의 계산을 수행한다. 예를 들어, 상관 길이는 DAB의 4 가지 전송 모드 중에 보호 구간이 가장 짧은 전송모드 3의 보호 구간의 길이인 63으로 설정하고, 상관 옵셋은 전송 모드별로 고속 퓨리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform) 사이즈와 동일한 2048, 512, 256 및 1024로 설정한다. 이때, 전송모드에 따른 보호 구간을 살펴보면, 전송 모드가 1인 경우 보호 구간은 246us, 전송 모드가 2인 경우 보호 구간은 62us, 전송 모드가 3인 경우 보호 구간은 31us, 전송 모드가 4일 경우 보호 구간은 123us이다.Referring to FIG. 6, the energy correlation calculator 507 calculates an energy correlation value by a correlation length for a correlation offset corresponding to each transmission mode in order to detect a signal for four transmission modes of a DAB. . For example, the correlation length is set to 63, which is the length of the guard interval of transmission mode 3 having the shortest guard interval among four transmission modes of the DAB, and the correlation offset is a Fast Fourier Transform (FFT) size for each transmission mode. Set to 2048, 512, 256 and 1024 which are the same as In this case, when the transmission mode is 1, the protection period is 246us when the transmission mode is 1, the protection period is 62us when the transmission mode is 2, the protection period is 31us when the transmission mode is 3, and the protection mode is 4 when the transmission mode is 4. The guard interval is 123us.

에너지 상관 계산부(507)는 N개의 샘플에 대해 서로 상관 옵셋만큼 떨어진 제 1 상관 길이인 Pre-Ns(601)에 해당하는 샘플과 제 2 상관 길이인 Post Ns(602) 에 해당하는 샘플에 대한 에너지 상관값을 계산한다. 그러면 이하에서는, [도 7]을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 과정을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
The energy correlation calculation unit 507 is a sample corresponding to Pre-N s 601, which is a first correlation length apart from each other by a correlation offset, for the N samples, and Post N s 602, which is a second correlation length. Calculate the energy correlation for the corresponding sample. Next, a signal detection process according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 7.

[도 7]은 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 검출 과정을 나타낸다.7 illustrates a signal detection process according to an embodiment of the present invention.

[도 7]에서 도시하지 않았지만, 신호 검출 장치에 입력되는 복수 개의 샘플은 RF 튜너가 DAB/T-DMB 신호를 안테나를 통해 선택적으로 수신하고, ADC가 RF 튜너을 통해 입력된 샘플에 대해서 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하여 신호 검출 장치로 입력한 신호를 나타낸다.Although not shown in FIG. 7, the plurality of samples input to the signal detection apparatus may be configured to selectively receive a DAB / T-DMB signal through an antenna by an RF tuner, and to provide an analog signal with respect to a sample input through an RF tuner. It converts into a digital signal and shows the signal input to the signal detection apparatus.

[도 7]을 참조하면, 신호 검출 장치는 수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 신호 전력값을 계산한다(S701). 신호 검출 장치는 수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 옵셋만큼 떨어진 제 1 및 제 2 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 에너지 상관값을 계산한다(S702)Referring to FIG. 7, the signal detecting apparatus calculates a signal power value of a sample corresponding to a correlation length with respect to a plurality of received samples (S701). The signal detecting apparatus calculates an energy correlation value for samples corresponding to the first and second correlation lengths apart by a correlation offset for the plurality of received samples (S702).

신호 검출 장치는 신호 전력값 및 에너지 상관값에 기초하여 신호대잡음비를 계산하고, 신호대잡음비와 미리 결정된 임계값을 비교하여 방송 신호의 존재 유무를 판단한다(S703). 신호 검출 장치가 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이라고 판단한 경우 방송 신호가 존재한다고 판단한다(S704). 반면, 신호 검출 장치가 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이 아니라고 판단한 경우 방송 신호가 존재하지 않는다고 판단한다(S705). [도 7]에는 도시하지 않았지만, 신호 검출 장치는 이와 같은 과정을 종료한 후, 방송 신호가 존재한다고 판단한 경우에만 [도 1]과 같이 프레임 동기과정 주파수 동기과정을 통한 후 고속 정보 채널상에서 디코딩을 수행하고, 고속 정보 채널상에서의 디코딩을 통해 방송 구성 정보가 수신 완료되면 정상적으로 방송 서비스를 수신할 수 있다. The signal detecting apparatus calculates a signal-to-noise ratio based on the signal power value and the energy correlation value, and compares the signal-to-noise ratio with a predetermined threshold value to determine the presence or absence of a broadcast signal (S703). If the signal detection apparatus determines that the signal-to-noise ratio is greater than or equal to the predetermined threshold value, it is determined that a broadcast signal exists (S704). On the other hand, when the signal detection apparatus determines that the signal-to-noise ratio is not greater than or equal to the predetermined threshold, it is determined that the broadcast signal does not exist (S705). Although not shown in FIG. 7, the signal detecting apparatus performs decoding after performing a frame synchronization process and a frequency synchronization process as shown in FIG. 1 only after determining that a broadcast signal exists. If the broadcast configuration information is received through decoding on the fast information channel, the broadcast service can be normally received.

이에 따라, 동기화를 수행하기 전에 방송 구성 정보를 기초로하여 유효한 방송 신호의 존재유무를 파악하여 방송 신호의 존재 유무를 판단하고, 방송 신호가 존재할 경우에만 동기화를 수행하기 때문에 동기시간을 획기적으로 줄일 수 있는 장점이 있다.
Accordingly, before the synchronization is performed, the presence or absence of a valid broadcast signal is determined based on the broadcast configuration information to determine whether there is a broadcast signal, and synchronization is performed only when there is a broadcast signal. There are advantages to it.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

400: 송신단 401: 오디오 서비스 인코더
431: 비디오 서비스 인코더 451: 부가 서비스 인코더
403: 주 서비스 다중화기 405: OFDM 변조기
407: 증폭기 500: 수신단
505: 전력 계산부 507: 에너지 상관 계산부
509: 신호 판정부
400: transmitting end 401: audio service encoder
431 video service encoder 451 additional service encoder
403: main service multiplexer 405: OFDM modulator
407: amplifier 500: receiving end
505: power calculation unit 507: energy correlation calculation unit
509: signal determination unit

Claims (12)

수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 신호 전력값을 계산하는 제 1 단계;
수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 옵셋만큼 떨어진 제 1 및 제 2 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 에너지 상관값을 하기 <수학식 2>를 이용하여 계산하는 제 2 단계;
<수학식 2>
Figure 112012060093588-pat00018

(여기서, x(n-i)는 복수 개의 샘플, Rcorr(n)은 에너지 상관값, NFFT는 상관 옵셋, Ns는 상관 길이, N은 샘플 길이)
상기 신호 전력값과 상기 에너지 상관값에 기초하여 상기 샘플에 대한 신호대잡음비를 계산하는 제 3 단계;
상기 신호대잡음비와 미리 결정된 임계값을 비교하여 방송 신호의 존재 유무를 판단하는 제 4 단계;
상기 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이라고 판단한 경우 상기 수신된 샘플에 방송 신호가 존재한다고 판단하는 제 5 단계;
를 포함하여 구성되는 방송신호 검출 방법.
Calculating a signal power value for a sample corresponding to a correlation length with respect to the plurality of received samples;
A second step of calculating an energy correlation value for a sample corresponding to the first and second correlation lengths separated by a correlation offset with respect to the plurality of received samples using Equation 2 below;
&Quot; (2) &quot;
Figure 112012060093588-pat00018

(Where x (ni) is a plurality of samples, R corr (n) is an energy correlation value, N FFT is a correlation offset, Ns is a correlation length, and N is a sample length)
Calculating a signal-to-noise ratio for the sample based on the signal power value and the energy correlation value;
A fourth step of determining whether a broadcast signal exists by comparing the signal to noise ratio with a predetermined threshold value;
A fifth step of determining that a broadcast signal exists in the received sample when it is determined that the signal to noise ratio is equal to or greater than a predetermined threshold value;
Broadcast signal detection method comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이하라고 판단한 경우에는 상기 수신된 샘플에 방송 신호가 존재하지 않는다고 판단하는 단계;
를 더 포함하여 구성되는 방송신호 검출 방법.
The method according to claim 1,
If it is determined that the signal to noise ratio is less than or equal to a predetermined threshold, determining that no broadcast signal exists in the received sample;
Broadcast signal detection method further comprises.
청구항 1에 있어서,
상기 판단 결과에 따라 프레임의 동기 채널상 널 심볼구간에서 프레임의 시작 지점을 검색하여 프레임 동기를 수행하는 단계;
상기 프레임 동기가 수행된 동기 채널상 기준 심볼구간에서 부반송파의 주파수 동기를 수행하는 단계;
를 더 포함하여 구성되는 방송신호 검출 방법.
The method according to claim 1,
Performing frame synchronization by searching for a start point of a frame in a null symbol interval on a sync channel of the frame according to the determination result;
Performing frequency synchronization of a subcarrier on a reference symbol interval on a synchronization channel on which the frame synchronization is performed;
Broadcast signal detection method further comprises.
청구항 3에 있어서,
상기 제 1단계는 하기 <수학식 1>을 이용하여 신호 전력값을 계산하는 것을 특징으로 하는 방송신호 검출 방법.
<수학식 1>
Figure 112012060093588-pat00005

여기서, x(n)은 복수 개의 샘플, Ns는 상관 길이, n은 샘플 길이.
The method according to claim 3,
The first step is a broadcast signal detection method, characterized in that for calculating the signal power value using the equation (1).
&Quot; (1) &quot;
Figure 112012060093588-pat00005

Where x (n) is a plurality of samples, Ns is the correlation length and n is the sample length.
삭제delete 청구항 4에 있어서,
상기 제 3 단계는 하기 <수학식 3>을 이용하여 신호대잡음비를 계산하는 것을 특징으로 하는 방송신호 검출 방법.
<수학식 3>
Figure 112012060093588-pat00007

여기서, Rcorr은 에너지 상관값, P 는 신호 전력값.
The method of claim 4,
In the third step, the signal-to-noise ratio is calculated using Equation 3 below.
<Equation 3>
Figure 112012060093588-pat00007

Where R corr is an energy correlation value and P is a signal power value.
수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 신호 전력값을 계산하는 전력 계산부;
수신된 복수 개의 샘플에 대해서 상관 옵셋만큼 떨어진 제 1 및 제 2 상관 길이에 해당하는 샘플에 대한 에너지 상관값을 하기 <수학식 2>를 이용하여 계산하는 에너지 상관 계산부;
<수학식 2>
Figure 112012060093588-pat00019

(여기서, x(n-i)는 복수 개의 샘플, Rcorr(n)은 에너지 상관값, NFFT는 상관 옵셋, Ns는 상관 길이, N은 샘플 길이)
상기 신호 전력값 및 상기 에너지 상관값에 기초하여 신호대잡음비를 계산하고, 상기 신호대잡음비와 미리 결정된 임계값을 비교하여 방송 신호의 존재 유무를 판단하고, 상기 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이상이라고 판단한 경우 방송 신호가 존재한다고 판단하는 신호 판정부;
를 포함하여 구성되는 방송신호 검출 장치.
A power calculator configured to calculate a signal power value for a sample corresponding to a correlation length with respect to the plurality of received samples;
An energy correlation calculation unit configured to calculate an energy correlation value for a sample corresponding to the first and second correlation lengths separated by a correlation offset with respect to the plurality of received samples using Equation 2 below;
&Quot; (2) &quot;
Figure 112012060093588-pat00019

(Where x (ni) is a plurality of samples, R corr (n) is an energy correlation value, N FFT is a correlation offset, Ns is a correlation length, and N is a sample length)
Computing a signal-to-noise ratio based on the signal power value and the energy correlation value, comparing the signal-to-noise ratio with a predetermined threshold to determine the presence or absence of a broadcast signal, and determining that the signal-to-noise ratio is greater than or equal to a predetermined threshold. A signal determination unit determining that a broadcast signal exists;
Broadcast signal detection device comprising a.
청구항 7에 있어서,
상기 신호 판정부는 상기 신호대잡음비가 미리 결정된 임계값 이하라고 판단한 경우 방송 신호가 존재하지 않는다고 판단하는 것을 특징으로 하는 방송신호 검출 장치.
The method of claim 7,
And the signal determiner determines that a broadcast signal does not exist when the signal to noise ratio determines that the signal to noise ratio is equal to or less than a predetermined threshold value.
청구항 7에 있어서,
상기 방송 신호가 존재하는 경우, 프레임의 동기 채널상 널 심볼구간에서 프레임의 시작 지점을 검색하여 프레임 동기를 수행하고, 상기 프레임 동기가 수행된 동기채널상 기준 심볼구간에서 부반송파의 주파수 동기를 수행하는 동기화부;
를 더 포함하여 구성되는 방송신호 검출 장치.
The method of claim 7,
When the broadcast signal is present, frame synchronization is performed by searching for a start point of a frame in a null symbol interval on a sync channel of a frame, and performing frequency synchronization of a subcarrier in a reference symbol interval on a sync channel on which the frame synchronization is performed. A synchronization unit;
Broadcast signal detection device further comprises.
청구항 9에 있어서,
상기 전력 계산부는 하기 <수학식 1>을 이용하여 신호 전력값을 계산하는 것을 특징으로 하는 방송신호 검출 장치.
<수학식 1>
Figure 112011036317703-pat00008

여기서, x(n)은 복수 개의 샘플, Ns는 상관 길이, n은 샘플 길이.
The method according to claim 9,
And the power calculator calculates a signal power value using Equation 1 below.
&Quot; (1) &quot;
Figure 112011036317703-pat00008

Where x (n) is a plurality of samples, Ns is the correlation length and n is the sample length.
삭제delete 청구항 10에 있어서,
상기 신호 판정부는 하기 <수학식 3>을 이용하여 신호대잡음비를 계산하는 것을 특징으로 하는 방송신호 검출 장치.
<수학식 3>
Figure 112012060093588-pat00010

여기서, Rcorr은 에너지 상관값, P 는 신호 전력값.
The method of claim 10,
And the signal determining unit calculates a signal-to-noise ratio using Equation 3 below.
<Equation 3>
Figure 112012060093588-pat00010

Where R corr is an energy correlation value and P is a signal power value.
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