KR0145473B1 - 디지탈 잔류 측파대 변조 통신장치의 위상 트래킹 루프회로 - Google Patents
디지탈 잔류 측파대 변조 통신장치의 위상 트래킹 루프회로Info
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야
본 발명은 디지털 잔류 측파대 변조 통신장치의 위상 트래킹 루프 회로에 관한 것이다.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
본 발명의 목적은 디지털 잔류 측파대 변조 통신장치에 있어서 위상검출의 선형동작범위를 확장시키며, 안정적인 동작을 가지는 위상 트랙킹 루프회로를 제공함에 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은 디지털 잔류 측파대 변조 통신장치의 위상 트래킹 루프회로에 있어서, 소정 I채널 데이터를 필터링하여 제1 Q채널 데이터를 복원하여 출력하는 디지털 필터링 수단과, 상기 I채널 데이터를 상기 디지털 필터링 수단의 필터링시간동안 지연하여 제1 I채널 데이터로 출력시키는 지연수단과, 상기 제1 I채널데이터 및 제1 Q채널데이터에 소정 사인 및 코사인값을 각각 복소승산하여 제2 I채널 데이터와 제2 Q채널 데이터로 출력하는 제1승산수단과, 상기 제2 I채널 데이터에 소정 누산제한값을 곱하여 출력하는 제2승산수단과, 상기 제2 Q채널 데이터와, 상기 승산수단로부터 승산출력되는 제2 I채널 데이터를 입력받아 소정 잔류위상오차에 대응하여 제2 I채널 데이터의 근접된 I레벨 추정값을 추정하여 출력하는 추정수단과, 상기 I레벨 추정값, 제2 I채널 데이터 및 제2 Q채널 데이터를 입력받아 잔류위상값을 검출하여 출력하는 잔류위상검출수단과, 상기 잔류위상값을 입력받아 소정 제1젯수값으로 제산하여 그 제산값을 위상에러값으로 출력하는 제1제산수단과, 상기 소정 위상값에 대응하는 사인 및 코사인값을 구비하며, 상기 위상에러값에 대응하는 사인 및 코사인값을 상기 제1승산수단으로 출력하는 사인 및 코사인 테이블 저장수단과, 상기 잔류위상값을 소정 개수로 누산하고 그 누산값을 소정 제2젯수값으로 제산하여 잔류위상오차로써 상기 추정수단으로 출력하는 제2제산수단과, 상기 I레벨추정값, 제2 I채널 데이터를 입력받아 상기 제2 I채널 데이터로부터 I레벨추정값의 감산값을 상기 누산제한값으로써 상기 제2승산수단으로 출력하는 누산제한수단으로 구성한다.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 GA HDTV의 수신기에서 중요히 사용될 수 있다.
Description
제1도는 GA HDTV 명세로 제안된 GA HDTV 수신기의 일반적인 블록구성도이다.
제2도는 GA HDTV 명세로 제안된 종래 위상 트래킹 루프회로의 블록구성도이다.
제3도는 위상 트래킹 루프회로의 입력신호에 대한 스캐터링선도이다.
제4도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위상 트래킹 회로의 블록구성도이다.
제5도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 I신호를 수평축으로 Q를 수직축으로 하는 잔류위상값을 측정하는 상태를 도시하고 있는 스캐터링 선도이다.
본 발명은 잔류 측파대(Vestigial Side Band; 이하 VSB라 함) 변조통신장치에 관한 것으로서, 특히 디지털 잔류 측파대 변조 통신장치의 위상 트래킹 루프(Phase tracking Loop; 이하 PTL이라함) 회로에 관한 것이다.
근래에 들어 GA(Grand Alliance)위원회에서는 HDTV 시스템의 변조방법으로 VSB 변조방식을 채택하고 이를 제안하였다. 상기 VSB 변조방식은 기존 TV방송에서 아나로그 영상신호의 변조방법으로 사용되던 것으로써, GA의 HDTV에서는 디지털 신호의 변조에 이용한다. 초기의 DSC(Digital Spectrum Compatible)- HDTV에서는 2개 및 4개의 레벨을 이용한 2-VSB와 4-VSB를 변조방법으로 선택하였으나, GA HDTV에서는 8개의 레벨을 이용한 8-VSB와 고속 케이블모드(high speed cable mode)에서 16개의 레벨을 이용한 16-VSB를 변조방법으로 선택하였다.
이러한 VSB신호를 복조하기 위하여, 상기 GA 위원회에서는 수신기의 개략적인 구조를 제안한 바 있으며, 제안된 수신기는 다음과 같은 특징이 있다. 먼저 VSB수신기는 다른 디지털 변조신호의 복조기와는 달리 I(In-phase) 채널의 신호만으로 데이터를 검출하여 표본화를 심볼 래이트단위로 수행한다는 것이다. 그러므로 VSB수신기는 Q(Quadrature) 채널을 동시에 사용하는 QAM등의 수신기에 비하여 간단히 구현이 가능하며, 심볼레이트로 데이터를 처리하므로 프랙셔널 래이트(fractional rate) 수신기에 비하여 상대적으로 처리속도가 낮아도 검출이 가능하다는 장점이 있다. 그리고 GA HDTV 수신기에서는 동기식 검출방식(coherent detection)을 사용한다. 상기 동기식 검출방식은 비동기식 검출방식에 비하여 동일한 신호 대 잡음비에서 더 낮은 에러율로 검출이 가능하다는 잇점이 있지만, 반송파 복원회로로 인하여 수신기의 구조는 복잡하게 된다. 그러므로 반송파 복원회로의 정확한 구조파악 및 최적화가 필수적인 문제점이다. 그러므로 GA위원회의 HDTV수신기에서 동기식 검출을 위한 송신신호의 위상검출은 FPLL(Frequency and Phase Locked Loop)과 PTL회로를 이용하여 2단계로 이루어진다. FPLL은 GA위원회의 VSB신호에 포함된 파일럿신호를 이용하여 반송파 성분을 복원한다. 이러한 FPLL은 기존의 PLL 및 주파수 에러검출회로로서 용이하게 구현할 수 있다. 상기 FPLL의 출력은 채널 등화기를 통과한후 PTL 회로의 입력으로 인가된다. 상기 PTL회로는 FPLL에서 제거되지 않은 위상의 잡음, 즉 위상의 에러를 제거하는 기능을 한다. GA HDTV 수신기의 PTL회로의 구조는 DDCR(Decision Directed Carrier Recovery)의 구조와 크게 상이하지는 않으나, 입력신호로 I채널(동상)의 데이터만을 이용할 수 있다는 것이 다르다. 상기 I채널의 데이터에는 실제 전달하고자 하는 정보가 포함되어 있으며, Q채널(직교상)에는 실제 정보전달의 기능은 없지만 변조신호의 스펙트럼을 감소시키는 역할을 한다. 그러므로 복조시에 위상에러가 있는 경우 I채널의 표본화데이터에는 I채널의 데이터뿐만 아니라 Q채널의 신호도 포함되게 된다. 따라서 PTL회로에서 위상에러를 수정하기 위해서는 Q채널의 정보도 필요하다. 상기 Q채널의 데이터는 I채널의 데이터를 힐버트 트랜스폼 필터(hilbert transform filter)로 필터링함으로써 구할 수 있다.
제1도는 GA HDTV표준방식으로 제안된 GA HDTV 수신기의 블록구성도로서, 상기 제1도를 참조하여 일반적인 GA HDTV에 대해서 간략히 살펴보변, 먼저 안테나로부터 입력된 신호는 튜너(10)로 입력되며, 이때 상기 튜너(10)로부터 출력되는 출력신호의 등가 대역통과 VSB신호는 하기의 1식과 같이 표현될 수 있다.
상기 1식에서 Wc, θ(t)는 각각 반송파의 주파수 및 임의의 위상이며,는 복소저역통과신호이고, 상기는 실수성분과 허수성분으로 구성되어 있어 하기의 2식과 같이 표현될 수 있다.
FPLL(20)은 상기 튜너(10)로부터 입력되는 등가 대역통과 VSB신호에 포함된 파일럿신호를 이용하여 반송파를 복원하고, 상기 반송파를 상기 등개대역통과 VSB신호에 곱하고 기저대역의 신호로 변환하여 하기의 3식과 같이 표현되는 출력신호를 출력한다.
이때 Q채널 성분은 하기 4식과 같이 표현될 수 있다.
상기 3~4식에서 θ[n]는 상기 FPLL(20)에서 추정한 위상의 에러값이다.
상술한 과정에서 수신신호의 반송파와 복원된 반송파간에는 위상오차에 따른 잔류 위상성분이 존재하게 되며 상기 잔류 위상성분이 복조신호를 왜곡시키게 된다.
이후 STR(Symbole Timing Recovery;40)은 상기 FPLL(20)의 출력신호 i(t)를 입력받아 심볼타이밍을 복원하여 A/D변환기(30)의 동작타이밍을 제어한다. 상기 A/D변환기(30)는 상기 FPLL(20)의 출력신호 i(t)를 입력받아 상기 STR(40)의 제어하에 심볼구간비율에 따라 디지털신호()로 변환하여 출력한다. 상기 디지털신호()로 변환하여 출력한다. 상기 디지털신호()는 등화기(50)를 거쳐 PTL로 입력되며 상기 등화기의 출력식은 하기의 5식과 같이 표현될 수 있다.
상기 5식에서 상기 θ[n]의 변화는 충분히 느리다고 가정할 수 있다. 따라서 상기 θ[n]의 값은 수 심볼시간동안 상수값을 가지게 된다. 상술한 5식은 위상 에러가 θ[n]인 반송파로 복조한 신호의 I위상성분이며, PTL(60)의 입력신호이다. 상기 PTL(60)에서는 위상에러 θ[n]을 추정하여 이 값을 보상시켜 주는 기능을 수행한다.
그러나, VSB 변조방식에서는 xr[n] 및 xi[n]의 값 모두 0이 아닌 값을 가지므로, 상기 5식으로 표횐된 I[n]만으로는 위상의 에러 θ[n]을 추정할 수 없다. 그러므로 Q채널 성분인 Q[n]이 위상에러의 추정을 위해 필요하다. 그러나 실제 PTL(60)의 입력은 I[n]이 사용되므로, 상기 PTL(60)에서 상기 4식의 Q채널성분 Q[n]을 I[n]으로부터 추정하여 사용한다.
제2도는 종래 PTL의 블록구성도로서, 상술한 바와 같이 힐버트 트랜스포머 필터인 디지털필터(63)는 승산기(61)로부터 출력되는 I[n]을 디지털 필터링하여 Q[n]의 복원값인 Q'[n]을 출력한다. 실제 저역통과 VSB신호의 I채널성분과 Q채널성분은 다음과 같은 관계를 가진다.
상기 6식에서 hvsb[n] 은 힐버트 트랜스포머와 하이패스필터를 직렬연결한 필터의 응답과 같다. 하이패스필터는 VSB 변조신호의 스펙트럼에서 잔류 측파 대역이 존재하도록 하는 기능을 한다. GA HDTV에서 채택한 VSB신호의 스펙트럼에서는 잔류 측파 대역을 0.31MHz로 정하였다. 또한 VSB신호의 기저대역에서의 대역은 5.59MHz이다. 따라서 상기 잔류 측파 대역은 실제로 매우 미세한 영역을 차지한다고 볼 수 있다. 그러므로 이러한 VSB신호의 스펙트럼은 SSB(single sideband)신호의 스펙트럼으로 근사시키더라도 크게 오류가 없다고 판단된다. 이 경우 상기 hvsb[n]은 힐버트 트랜스폼 hH[n] 로 근사화된다. 힐버트 트랜스폼은 결국 90도의 위상을 쉬프트시키는 기능을 하므로 xr[n], xi[n]은 다음과 같은 관계를 가진다.
식(5)의 I[n]에서의 변화가 θ[n]의 변화에 비하여 매우 느린 경우에는 다음의 식을 만족한다.
그러므로, 상술한 결과들을 종합하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있다.
상기 PTL(60)에서의 위상검출구조에 대하여 설명하면, 실제 전송된 신호 xr[n]+jxi[n]과 위상에러가 포함된 신호 I[n]+jQ[n]사이에는 다음과 같은 관계가 있다.
그러므로 상기 12식을 θ[n]에 대하여 전개하면 다음과 같은 관계를 얻을 수 있다.
상기 13식에서 허수부분만을 전개하면 하기 14식과 같이 표현될 수 있다.
그러므로 θ[n]의 값이 작은 경우에 위상에러는 하기 15식과 같이 구해진다.
그러나, 수신측에서는 송신된 xr[n], xi[n]의 참값을 알 수가 없으므로 이들의 추정치를 이용한다. 즉 5식에서 θ[n]의 값이 작은 경우, I[n]의 값은 xr[n]의 값과 근사하게 되므로 I[n]을 결정하여 xr[n]의 추정값으로 한다. 그리고 5식과 11식을 제곱하면 θ[n]에 무관한 하기 16식과 같이 표현되는 관계를 얻을 수 있다.
그러므로 xi[n]의 추정치[n]는 하기 16식과 같이 얻어진다.
상기 16식으로부터 θ[n]의 값이 작은 경우에 Q[n]의 값은 xi[n]의 값과 근사하게 되므로[n]의 부호는 Q[n]의 부호와 동일한 것을 선택한다.
즉, 상술한 종래의 방법에서 위상에러의 식은 상술한 15식과 같으며 상기 15식을 이용하여 위상 에러신호를 구하고, 상기 위상에러신호는 누적지(67)에서 누적되며, 사인 및 코사인 테이블룸(68)은 상기 누적된 위상 에러신호의 평균값에 대응하는 사인 및 코사인값을 상기 복소승산기(65)로 출력하며, 상술한 과정을 반복하여 잔류 위상성분을 제거한다. 상술한 PTL(60)의 성능을 좌우하는 가장 중요한 부분은 입력신호와 PTL(60)에서 발생시킨 신호간 위상차를 검출하는 부분이다.
제3도는 위상 트래킹 루프회로의 입력신호에 대한 스캐터링선도로서, I'신호를 수평축으로 하고 Q'를 수직축으로 한다. 상술한 제3도는 PTL(60)의 잔류 위상오차가 5도인 경우이며, 잔류 위상성분에 의해 신호들이 신호점에서 수직축에 대해 기울어져 출력된다. 8-레벨 VSB변조방식에서 실제 전송 데이터로 이용하는 신호는 I신호이 때문에 수신데이터 결정은 수평축에서 I신호만을 이용하여 원 전송 신호점과 가까운 값으로 결정하게 된다. 즉 잔류 위상성분에 의해 신호들이 기준신호점을 중심으로 기울어져 나타나 I을 이용한 정확한 수신신호 결정을 어렵게 한다. 따라서 PTL(60)은 위상검출로 위상오차를 검출한다. 상술한 위상오차를 이용하여 복소승산기(65)가 기울어진 신호를 수직축에 평행하도록 세움으로써 잔류위상에 신호 왜곡을 보상한다.
상술한 바와 같은 종래 GA HDTV 수신기 및 위상 트래킹 루프회로는 GA HDTV시스템 명세 제안서(Grand Alliance HDTV System Specification Draft Document)에 상세히 도시되고 있다.
그러나 종래 PLT은 xr[n]의 값을 결정하는데 있어 단지 I[n]의 값을 이용하므로 결정되는 에러에 따라 위상검출의 선형동작 범위가 제한된다는 단점이 있으며, 또한 상술한 단점으로 인한 성능열화를 피할 수 없다는 문제점이 있었다. 또한 종래 PTL회로는 및 위상 검출방법은 제한누적값을 PTL(60)로의 입력신호(I데이터)에 곱하므로써 잔류위상에 따른 진폭왜곡을 보상하나, 디지털 필터(63)의 지연 때문에 진폭보상이 실제오차에 대해 지연을 갖고 보상되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 디지털 잔류 측파대 변조 통신장치에 있어서 위상검출의 선형동작범위를 확장시키며, 안정적인 동작을 가지는 위상 트래킹 루프회로를 제공함에 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 디지털 잔류 측파대 변조 통신장치의 위상 트래킹 루프회로에 있어서,
소정 I채널 데이터를 필터링하여 제1 Q채널 데이터로 출력하는 디지털 필터링수단과,
상기 I채널 데이터를 상기 디지털 필터링수단의 필터링시간동안 지연하여 제1 I채널 데이터로 출력시키는 지연수단과,
상기 제1 I채널데이터 및 제1 Q채널데이터에 소정 사인 및 코사인값을 각각 복소승산하여 제2 I채널 데이터와 제2 Q채널 데이터로 출력하는 제1승산수단과,
상기 제2 I채널 데이터에 소정 누산제한값을 곱하여 출력하는 제2승산수단과,
상기 제2 Q채널 데이터와, 상기 승산수단로부터 승산출력되는 제2 I채널 데이터를 입력받아 소정 잔류위상오차에 대응하여 제2 I채널 데이터의 근접된 I레벨추정값을 추정하여 출력하는 추정수단과,
상기 I레벨추정값, 제2 I채널 데이터 및 제2 Q채널 데이터를 입력받아 잔류위상값을 검출하여 출력하는 잔류위상검출수단과,
상기 잔류위상값을 입력받아 소정 제1젯수값으로 제산하여 그 제산값을 위상에러값으로 출력하는 제1제산수단과,
상기 소정 위상값에 대응하는 사인 및 코사인값을 구비하며, 상기 위상에러값에 대응하는 사인 및 코사인값을 상기 제1승산수단으로 출력하는 사인 및 코사인 테이블 저장수단과,
상기 잔류위상값을 소정 개수로 누산하고 그 누산값을 소정 제2젯수값으로 제산하여 잔류위상오차로써 상기 추정수단으로 출력하는 제2제산수단과,
상기 I레벨추정값, 제2 I채널 데이터를 입력받아 상기 제2 I채널 데이터로부터 I레벨 추정값의 감산값을 상기 누산제한값으로써 상기 제2승산수단으로 출력하는 누산제한수단으로 구성한다.
이하 본 발명의 바람직한 구성 및 동작의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 하기 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제4도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PTL의 블록구성도로서,
입력되는 I채널 데이터를 힐버트 트랜스폼 필터링하여 Q'채널 데이터로 출력하는 디지털 필터(310)와,
입력되는 I채널 데이터를 상기 디지털 필터(310)의 필터링시간동안 지연하여 I'채널 데이터로 출력시키는 지연기(320)와,
상기 지연기(320)과 디지털 필터(310)로부터 출력되는 I'채널데이터 및 Q'채널데이터에 위상 트래킹 루프로 검출된 위상에러에 대응하는 사인 및 코사인값을 각각 복소승산하여 위상보정된 I채널 데이터와 Q채널 데이터로 출력하는 복소승산기(330)와,
상기 I채널 데이터에 소정 누산제한값을 곱하여 Q채널 필터링 불완전성과 진폭왜곡을 보정하여 출력데이터열로 출력하는 승산기(340)와,
Q채널 데이터와 상기 승산기(340)로부터 보정된 I채널 데이터를 입력받아 잔류위상오차의 비례값으로부터 상기 I채널 데이터의 근접된 I레벨값인를 추정하고 상기, I 채널 데이터, Q채널 데이터를 출력하는 추정기(350)와
상기, I채널 데이터, Q채널 데이터를 입력받아 잔류위상값θ를 검출하여 출력하는 잔류위상검출기(360)와,
상기 잔류위상값θ를 입력받아 위상 트래킹 루프가 발산하지 않도록 소정 젯수 M으로 제산하여 위상에러값으로 출력하는 제1제산기(370)와,
상기 제1제산기(370)로부터 출력되는 위상에러값을 누산하여 그 평균값을 출력하는 제1누산기(380:Accumulator)와,
상기 제1누산기(380)로부터 출력되는 평균값에 대응하는 사인 및 코사인값을 상기 복소승산기(330)로 출력하는 사인 및 코사인 테이블룸(390)과,
상기 잔류위상검출기(360)로부터 N개 심벌의 상기 잔류위상값 θ를 입력받아 이를 누산하여 출력하는 제2누산기(400)와,
상기 제2누산기(400)로부터 출력되는 잔류위상의 누산값을 제2젯수값(N·R)으로 제산하여 그 제산값을 잔류위상오차로써 상기 추정기(350)로 출력하는 제2제산기(410)와,
상기 추정기(350)로부터, I채널 데이터를 입력받아 (I-)의 연산값을 누산제한값으로 생성하며, 상기 I채널 데이터값의 절대값이 6이상일 때 상기 누산제한값을 소정 제한범위(0.8~1.2)내의 근사값으로 제한하여 상기 승산기(340)로 출력하는 누산제한기(420)로 구성된다.
제5도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 I신호를 수평축으로 하고, Q를 수직축으로 하여 잔류위상값을 측정하는 상태를 도시하고 있는 스캐터링 선도이다.
이하 상술한 제4도의 구성에 따라 상기 제5도를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 살펴본다.
일반적으로 GA HDTV에서는 수신신호를 1차로 제1도에 도시된 FPLL(20)을 이용하여 복조하며, 이때 수신반송파와 수신기의 FPLL에서 발생시킨 반송파사이의 위상오차에 따른 잔류위상성분이 존재하게 되며, 상기 잔류위상성분이 복조신호를 왜곡시킨다. 이후 상기 FPLL에서 복조된 신호는 STR(40)에 의해 구동되는 A/D변환기(30)에 의해 데이터 심볼래이트로 디지털 신호로 변환되고, 상기 디지털변환신호는 등화기(50)를 거쳐 위상 트래킹 루프회로로 입력된다.
기본적으로 상기 위상 트래킹 루프회로로 입력되는 입력신호는 I채널신호만 입력되므로 위상정보를 추출하고, 위상에러를 보정하기 위해서는 Q채널정보가 필요하므로 I채널신호와 힐버트 트랜스폼 필터인 디지털 필터(320)를 이용하여 상기 Q채널신호를 복원한다.
즉 제4도에 도시된 디지털 필터(310)는 등화기(50)로부터 입력되는 I채널 데이터를 힐버트 트랜스폼 필터링하여 Q'채널 데이터를 복원하여 출력한다. 한편 지연기(320)는 등화기(50)로부터 입력되는 I채널데이터를 상기 디지털 필터(310)의 필터링시간동안 지연하여 I'채널 데이터로 출력시킨다.
이후 복소승산기(330)는 상기 지연기(320)과 디지털 필터(310)로부터 출력되는 I'채널데이터 및 Q'채널데이터에 위상 트래킹 루프로 검출된 위상에러에 대응하는 사인 및 코사인값을 각각 복소승산하여 위상보정된 I채널데이터와 Q채널 데이터롤 출력한다. 즉, 상기 복소승산기(330)는 상기 Q'채널데이터를 이용하여 지연기(310)를 거친 I채널입력신호와 위상 트래킹 루프회로에서 발생시킨 사인 및 코사인값의 위상의 감산을 통해 위상보정을 이룬다.
승산기(340)는 상기 I채널 데이터에 누산제한기(420)로부터 입력되는 누산제한값을 곱하여 Q채널 필터링 불완전성과 진폭왜곡을 보정하여, 보정된 I채널 데이터열을 제1도에 도시된 디코더 및 디인터리버(70)로 출력한다.
또한 추정기(350)는 Q채널 데이터와 소정 상기 승산기(340)으로부터 보정출력되는 I채널 데이터를 입력받아 소정 잔류위상오차의 비례값으로부터 상기 I채널 데이터에 근접한 I채널 레벨값인를 추정하여 상기, I채널 데이터, Q채널 데이터를 출력한다. 이후 잔류위상검출기(360)는 상기, I채널 데이터, Q채널 데이터를 입력받아 잔류위상값 θ를 검출하여 출력한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 위상검출방법은 기울어진 각도를 구할 때 Ie와 Q를 이용하며, 상기 잔류위상값 θ는 제5도에 도시된 바와 같이 하기의 18식으로 구할 수 있다.
싱기 18식에서 Ie=I-이며, 상기 Ie를 구하기 위해서는 신호성분중 I성분이 수평축상의 어느 신호점(-7, -5, -3, -1, 1, 3, 5, 7)에 속하는 가를 결정하는 것이 필수적이다. 종래에는 단지 I만을 이용하여 결정(제5도에서 수직축과 평행한 선이 결정의 경계임.)하였기 때문에 적은 잔류위상 오차에도 잘못된 결정을 하기 쉽다. 그러나 본 발명에서는 상술한 제5도에 도시한 바와 같이 I, Q신호 모두를 이용하여 사선으로 표시된 기울기를 구하여 Ie를 결정하였다.
이후 제1제산기(370)는 상기 잔류위상값 θ를 입력받아 위상 트래킹 루프가 발산하지 않도록 소정 젯수 M(일례로 30)으로 상기 잔류위상값 θ를 제산하여 위상에러값으로 출력하며, 제1누산기(380)는 상기 제1제산기(370)로부터 출력되는 위상에러값을 누산하여 그 평균값을 사인 및 코사인 테이블룸(390)으로 출력한다.
상기 사인 및 코사인 테이블룸(390)은 각 위상에 대응하는 사인 및 코사인값을 구비하며, 상기 제1누산기(380)로부터 출력되는 상기 평균값에 대응하는 사인 및 코사인값을 상기 복소승산기(330)로 출력한다.
한편 제2누산기(400)는 상기 잔류위상검출기(360)로부터 N개 심벌의 상기 잔류위상값 θ을 입력받아 이를 누산하여 출력하며, 제2제산기(410)는 상기 제2누산기(400)로부터 출력되는 잔류위상의 누산값을 제2젯수값(N·R)으로 제산하여 그 제산값을 잔류위상오차로써 상기 추정기(350)로 출력한다.
또한 누산제한기(420)는 상기 추정기(350)로부터, I채널 데이터를 입력받아 (I-)의 연산값을 누산제한값으로 생성하며, 상기 I채널 데이터값의 절대값이 6이상일때 상기 누산제한값을 소정 제한범위(0.8~1.2)내의 근사값으로 제한하여 상기 승산기(340)로 출력한다.
따라서 본 발명은 상술한 바와 같이 I채널축과 Q채널축을 이용하여 위상검출을 이루므로 위상 트래킹 루프의 확장시킬수 있을 뿐만 아니라, 더욱 안정적으로 위상 트래킹 루프를 동작시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한 본 발명은 진폭보상에 의한 Q채널 신호변화에 대한 문제점을 최소화할 수 있다.
Claims (5)
- 디지털 잔류 측파대 변조 통신장치의 위상 트래킹 루프회로에 있어서: 소정 I채널 데이터를 필터링하여 제1 Q채널 데이터를 복원하여 출력하는 디지털 필터링수단과; 상기 상기 I채널 데이터를 상기 디지털필터링수단의 필터링시간동안 지연하여 제1 I채널 데이터로 출력시키는 지연수단과; 상기 제1 I채널데이터 및 제1 Q채널데이터에 소정 사인 및 코사인값을 각각 복소승산하여 제2 I채널 데이터와 제2 Q채널 데이터로 출력하는 제1승산수단과; 상기 제2 I채널 데이터에 소정 누산제한값을 곱하여 출력하는 제2승산수단과; 상기 제2 Q채널 데이터와, 상기 승산수단로부터 승산출력되는 제2 I채널 데이터를 입력받아 소정 잔류위상오차에 대응하여 제2 I채널 데이터의 근접된 I레벨 추정값을 추정하여 출력하는 추정수단과; 상기 I레벨 추정값, 제2 I채널 데이터 및 제2 Q채널 데이터를 입력받아 잔류위상값을 검출하여 출력하는 잔류위상검출수단과; 상기 잔류위상값을 입력받아 소정 제1젯수값으로 제산하여 그 제산값을 위상에러값으로 출력하는 제1제산수단과; 상기 소정 위상값에 대응하는 사인 및 코사인값을 구비하며, 상기 위상에러값에 대응하는 사인 및 코사인값을 상기 제1승산수단으로 출력하는 사인 및 코사인 테이블 저장수단과; 상기 잔류위상값을 소정 개수로 누산하고 그 누산값을 소정 제2젯수값으로 제산하여 잔류위상오차로써 상기 추정수단으로 출력하는 제2제산수단과; 상기 I레벨추정값, 제2 I채널 데이터를 입력받아 상기 제2 I채널 데이터로부터 I레벨추정값의 감산값을 상기 누산제한값으로써 상기 제2승산수단으로 출력하는 누산제한수단으로 구성함을 특징으로 하는 위상 트래킹 루프회로.
- 제1항에 있어서, 상기 제1제산수단으로부터 상기 위상에러값을 입력받아 소정 개수로 누산하여 그 평균값을 상기 사인 및 코사인 테이블 저장수단의 위상에러값으로 입력시키는 누산수단을 더 부가함을 특징으로 하는 위상 트래킹 루프회로.
- 제1항에 있어서, 상기 누산제한수단이: 소정 누산범위와 기준값을 구비하고, 상기 I레벨추정값, 제2 I채널 데이터를 입력받아 상기 제2 I채널 데이터로부터 I레벌추정값을 감산하여 그 감산값을 구하며, 상기 I레벨추정값의 절대값이 상기 기준값이상일 때 상기 감산값에 가장 근사되는 상기 누산범위내의 값을 누산제한값으로 출력하고, 상기 I레벨추정값의 절대값이 상기 기준값이상일 때 상기 감산값을 누산제한값으로 출력하는 누산제한수단임을 특징으로 하는 위상 트래킹 루프회로.
- 제1항에 있어서: 상기 디지털 필터링수단이 힐버트 트랜스폼 디지털 필터링수단임을 특징으로 하는 위상 트래킹 루프회로.
- 디지털 잔류측파대 변조 통신장치의 위상 트래킹 루프회로에 있어서; 소정 I채널 데이터를 힐버트 프랜스폼 필터링하여 제1 Q채널 데이터로 출력하는 디지털 필터링수단과; 상기 I채널데이터를 상기 디지털필터링수단의 필터링시간동안 지연하여 제1 I채널 데이터로 출력시키는 지연수단과; 상기 제1 I채널 데이터 및 제1 Q채널 데이터에 소정 사인 및 코사인값을 각각 복소승산하여 제2 I채널 데이터와 제2 Q채널 데이터로 출력하는 제1승산수단과; 상기 제2 I채널 데이터에 소정 누산제한값을 곱하여 출력하는 제2승산수단과; 상기 제2 Q채널 데이터와, 상기 승산수단으로부터 승산출력되는 제2 I채널 데이터를 입력받아 소정 잔류위상오차에 대응하여 제2 I채널 데이터의 근접된 I레벨추정값을 추정하여 출력하는 추정수단과; 상기 I레벨추정값, 제2 I채널 데이타 및 제2 Q채널 데이타를 입력받아 잔류위상값을 검출하여 출력하는 잔류위상검출수단과; 상기 잔류위상값을 입력받아 소정 제1젯수값으로 제산하여 그 제수값을 위상에러값으로 출력하는 제1제산수단과; 상기 제1제산수단으로부터 상기 위상에러값을 입력받아 소정 개수로 누산하여 그 평균값을 상기 사인 및 코사인 테이블 저장수단의 위상에러값으로 입력시키는 누산수단과; 상기 소정 위상값에 대응하는 사인 및 코사인값을 구비하며, 상기 위상에러값에 대응하는 사인 및 코사인값을 상기 제1승산수단으로 출력하는 사인 및 코사인 테이블 저장수단과; 상기 잔류위상값을 소정 개수로 누산하고 그 누산값을 소정 제2젯수값으로 제산하여 잔류위상오차로써 상기 추정수단으로 출력하는 제2제산수단과; 소정 누산범위와 기준값을 구비하고, 상기 I레벨추정값, 제2 I채널 데이터를 입력받아 상기 제2 I채널 데이터로부터 I레벨추정값을 감산하여 그 감산값을 구하며, 상기 I레벨추정값의 절대값이 상기 기준값이상일 때 상기 감산값에 가장 근사되는 상기 누산범위내의 값을 누산제한값으로 출력하고, 상기 I레벨추정값의 절대값이 상기 기준값이상일 때 상기 감산값을 누산제한값으로 출력하는 누산제한수단으로 구성함을 특징으로 하는 위상 트래킹 루프회로.
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Family Applications (1)
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