KR100191326B1 - Apparatus for detecting frame sync. using guard interval - Google Patents
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Abstract
본 발명은 직교주파수분할다중화(OFDM)시스템에 있어서의 전송채널의 보호구간(Guard Interval)의 상관(Correlation)을 이용하여 프레임 동기를 수행할 수 있는 OFDM전송방식에서의 보호구간(Guard Interval)을 이용한 프레임 동기검출장치에 관한 것이다. 본 발명은 수신된 신호를 한 심볼구간만큼 지연하고, 지연된 신호와 상관을 취하여 상관값을 검출하고, 누적된 상관값중 최대값이 검출되는 지점을 보호구간으로 결정한다. 따라서, 본 발명은 프레임동기에 필요한 NULL심볼이 존재하지 않는 경우에도, 수신신호의 보호구간을 이용하여 프레임동기를 수행할 수 있다. 그러므로, 본 발명은 전송률에서도 이득을 얻을 수 있고, 전력을 높이지 않아도 프레임 동기를 수행할 수 있는 잇점을 제공한다.A guard interval in an OFDM transmission scheme capable of performing frame synchronization using a correlation of a guard interval of a transmission channel in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, And more particularly, to a frame synchronization detecting apparatus using the same. The present invention delays the received signal by one symbol interval, correlates the delayed signal and detects a correlation value, and determines a point at which a maximum value of the accumulated correlation values is detected as a guard interval. Therefore, even when the NULL symbol necessary for frame synchronization does not exist, the present invention can perform frame synchronization using the guard interval of the received signal. Therefore, the present invention can gain gain even at the transmission rate, and provides an advantage that frame synchronization can be performed without increasing the power.
Description
본 발명은 직교주파수분할다중(OFDM;Orthogonal Frequency Division Multiplexing)장치에 관한 것으로, 특히 전송채널에서 심볼주기의 보호구간(Guard Interval)을 이용하여 프레임 동기를 검출할 수 있는 프레임 동기검출장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) apparatus, and more particularly, to a frame synchronization detection apparatus capable of detecting frame synchronization using a guard interval of a symbol period in a transmission channel .
OFDM전송방식의 수신단에서는 고속퓨리에변환(FFT;Fast Fourier Transform)방식을 사용하여 신호를 변환하는데 이때 FFT를 할 구간을 결정하도록 프레임 동기가 이루어져야 한다.In a receiver of the OFDM transmission scheme, a signal is transformed using a Fast Fourier Transform (FFT) method. In this case, frame synchronization must be performed to determine an interval for performing the FFT.
프레임 단위로 보내진 신호를 복원하기 위해서는 먼저 프레임의 시작위치를 알아야 한다. 이 프레임시작위치는 송신신호를 보낼 때 프레임의 시작부분에 특정한 심볼을 두어 그 위치를 쉽게 수신단에서 알 수 있도록 하는 알고리즘을 사용한다. 보통 이 특정한 심볼은 NULL심볼(신호가 모두 '0'인 것)이다. 프레임 내의 NULL심볼이 있는 부분은 신호전력의 크기가 현저히 작다. 이러한 NULL심볼을 이용하여 OFDM전송시스템에서 프레임동기를 수행하는 방식은 동일 출원인에 의해 동일날자로 특허출원한 OFDM전송방식에서의 프레임동기검출장치 및 방법에 잘 나타나 있다. 상술한 바와같이 동일 출원인에 의해 동일 날자로 출원된 OFDM전송방식에서의 프레임동기검출장치 및 방법은 하드웨어의 복잡도를 줄이기 위해 복소신호로 표현되는 신호전력의 실수부분만을 검출하고, 그 절대치를 포락선검파하여 NULL심볼의 위치를 파악함으로써, 프레임 시작위치를 검출하여 프레임동기를 할 수 있는 OFEM전송방식에서의 프레임동기검출장치 및 방법을 제공한다.In order to recover the signal sent in frame units, it is necessary to know the start position of the frame. This frame start position uses an algorithm that allows a receiver to easily know the position of a specific symbol at the beginning of the frame when sending a transmission signal. Usually this particular symbol is a NULL symbol (signals are all '0'). The portion where the NULL symbol exists in the frame has a significantly small signal power. The method of performing frame synchronization in the OFDM transmission system using the NULL symbols is well illustrated in an apparatus and method for detecting frame synchronization in an OFDM transmission system patented by the same applicant on the same date. As described above, an apparatus and method for detecting frame synchronization in an OFDM transmission system filed by the same applicant on the same date detects only a real part of signal power represented by a complex signal in order to reduce hardware complexity, The present invention also provides an apparatus and method for detecting frame synchronization in an OFEM transmission system capable of detecting a position of a NULL symbol and detecting a start position of a frame to perform frame synchronization.
그러나, 종래의 기술은 기본적으로 송신단에서 프레임동기를 위한 NULL심볼이라는 참조심볼(Reference Symbol)이 반드시 있어야 한다. 이러한 NULL심볼이 존재하는 신호포맷은 전송율에서 손실이 있다. 그러므로, OFDM전송방식을 채택하는 유럽형 디지탈수신장치 등의 최근 사양에는 이러한 NULL심볼등은 없어지고 있는 추세이다. 또한, 신호의 포락선검파가 제대로 잘 수행하려면 데이터의 신호전력이 상당히 높아야한다. 그렇지않을 경우, 포락선검파에 어려움이 따른다.However, the conventional technique must basically have a reference symbol called a NULL symbol for frame synchronization in the transmitting end. The signal format in which the NULL symbol exists has a loss in the transmission rate. Therefore, such a NULL symbol and the like are disappearing in recent specifications of a European digital receiving apparatus adopting OFDM transmission system. In addition, the signal power of the data must be considerably high for the envelope detection of the signal to perform well. Otherwise, it is difficult to detect the envelope.
그러므로, 본 발명에서는 송신단에서 프레임 동기를 위한 NULL심볼이 존재하지 않을 경우에도 프레임동기를 수행할 수 있는 프레임 동기검출장치 제안한다.Therefore, the present invention proposes a frame synchronization detection apparatus capable of performing frame synchronization even when there is no NULL symbol for frame synchronization in the transmitting end.
도 1은 OFDM수신신호에 실린 보호구간(Guard Interval)을 설명하기 위한 파형도,1 is a waveform diagram for explaining a guard interval included in an OFDM reception signal,
도 2는 본 발명에 따른 OFDM전송방식에서의 보호구간(Guard Interval)을 이용한 프레임 동기검출장치를 나타낸 구성도.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a frame synchronous detection apparatus using a guard interval in an OFDM transmission system.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명[Description of Drawings]
21 : 심볼지연부22 : 상관부(Correlator)21: Symbol delay unit 22: Correlator
23 : 누적부(Accumulator)24 : 최대값검출부23: Accumulator 24: Maximum value detector
25 : 보호구간 결정부25:
본 발명은 OFDM전송시스템의 프레임동기를 수행하는 장치에 있어서, 수신신호와 그 수신신호를 일정 기간동안 지연한 신호와의 상관(Correlation)을 취하는 상관수단, 및 상기 상관수단에서 구해진 상관값이 최대가 되는 지점을 결정하고, 그 최대가 되는 지점을 보호구간으로 결정하는 보호구간결정수단을 포함한다.The present invention relates to an apparatus for performing frame synchronization in an OFDM transmission system, comprising: correlation means for correlating a received signal with a signal delayed by a predetermined period of the received signal; And a guard interval determining means for determining the guard interval as a point at which the maximum value is reached.
본 발명을 설명하기에 앞서, 먼저 도 1을 참조하여 본 발명에 이용되는 보호구간(Guard Interval)에 대해 간단히 설명하겠다. 보통 OFDM전송채널에서는 다중 경로 체널에 의한 심볼간 간섭을 피하기 위한 방법의 하나로 심볼주기(A)를 연장하여 각 심볼의 뒷부분의 신호(S)를 해당 심볼의 앞부분에 복사하여 전송(S')하는데 이 구간을 보호구간(Guard Interval)(B)이라 한다.Prior to describing the present invention, a guard interval used in the present invention will be briefly described with reference to FIG. In a typical OFDM transmission channel, as a method for avoiding intersymbol interference due to a multipath channel, a symbol period A is extended, and a signal S at a rear portion of each symbol is copied (S ') to the beginning of a corresponding symbol This interval is called a guard interval (B).
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하겠다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 OFDM전송방식에서의 보호구간(Guard Interval)을 이용한 프레임 동기장치를 나타낸 블록구성도이다. 도시된 바와같이, 본 발명의 장치는 수신신호를 일정 구간 지연시키는 심볼지연부(21)를 포함한다. 상관부(22)는 수신신호 및 심볼지연부(21)의 출력을 입력받아 두 신호를 일정 구간씩 이동하면서 상관(correlation)을 취하도록 연결된다. 또한, 본 발명의 장치는 상관부(22)로부터 출력되는 상관값을 누적시키는 누적부(23), 이 누적값이 최대가 되는 지점을 결정하는 최대값검출부(24) 및 누적값이 최대가 되는 지점을 보호구간으로 결정하는 보호구간결정부(25)를 포함한다.2 is a block diagram illustrating a frame synchronizer using a guard interval in an OFDM transmission scheme according to the present invention. As shown, the apparatus of the present invention includes a symbol delay unit 21 for delaying a received signal by a predetermined interval. The correlation unit 22 is connected to receive the received signal and the output of the symbol delay unit 21 and to correlate the two signals while moving the signal by a predetermined interval. Further, the apparatus of the present invention includes an accumulation unit 23 for accumulating correlation values output from the correlation unit 22, a maximum value detection unit 24 for determining a point at which the accumulated value becomes maximum, And a protection short block 25 which determines the point as a protection interval.
이제, 도 2를 참조하여 본 발명의 동작을 상세히 설명하겠다.Now, the operation of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
수신단에서 OFDM신호가 수신되면, 심볼지연부(21)는 수신신호를 일정구간 지연시켜 상관부(22)로 출력한다. 본 발명의 실시예에서 심볼지연부(21)는 수신신호의 한 심볼구간을 지연시킨다고 정한다. 상관부(22)는 현재 수신되는 신호와 심볼지연부(21)에서 한 심볼구간만큼 지연된 이전 심볼주기의 수신신호를 입력받는다. 상관부(22)는 한 심볼구간 이전의 수신신호와 현재 심볼구간의 수신신호를 상관(Correlation)한다. 다시 설명하면, 상관부(22)는 계속적으로 입력되는 수신신호의 한 심볼구간만큼씩을 원래신호와 상관을 취하는 것이다. 그러면, 보호구간부분에서는 상관관계가 높아지게되고, 이 보호구간에 해당하는 구간에서 피크(Peak)가 발생한다. 누적부(23)는 상관부(22)의 출력값을 계속적으로 입력받아 누적한다. 다시 설명하면, 각 보호구간에서 발생하는 피크를 더욱더 정확히 나타내기 위해서 한 심볼과 보호구간만큼씩 누적을 하면 보호구간이 되는 지점에서 가장 큰 피크가 발생한다. 따라서, 이 보호구간을 검출하기 위해 최대값검출부(24)는 누적부(23)에서 출력되는 출력값중 가장 큰 누적상관값을 선택한다. 따라서, 보호구간결정부(25)는 가장 큰 누적출력값을 선택하여 보호구간시작지점을 검출하여 보호구간을 결정한다. 이 보호구간을 이용하여 프레임 동기를 수행한다.When the OFDM signal is received from the receiver, the symbol delay unit 21 delays the received signal by a predetermined interval and outputs the delayed signal to the correlator 22. In the embodiment of the present invention, the symbol delay unit 21 determines that one symbol interval of the received signal is delayed. The correlation unit 22 receives the currently received signal and the received signal of the previous symbol period delayed by one symbol interval from the symbol delay unit 21. [ The correlation unit 22 correlates the received signal before one symbol interval with the received signal of the current symbol interval. To be more specific, the correlator 22 correlates the original signal by a symbol interval of the continuously received signal. Then, the correlation becomes higher in the guard interval portion, and a peak occurs in the guard interval portion. The accumulation unit 23 continuously receives and accumulates the output value of the correlation unit 22. Again, in order to more accurately represent the peaks occurring in each guard interval, accumulation of one symbol and guard interval results in the largest peak at the guard interval. Therefore, in order to detect the guard interval, the maximum value detector 24 selects the largest accumulated correlation value among the output values output from the accumulator 23. Therefore, the protector short block 25 selects the largest cumulative output value, and detects the start point of the guard interval to determine the guard interval. Frame synchronization is performed using this guard interval.
상술한 바와같이, 본 발명에서는 송신단에서 프레임 동기를 위한 NULL심볼이라는 참조심볼이 존재하지 않을 경우에도 보호구간(Guard Interval)을 이용하여 프레임동기를 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명은 전송율에서도 이득을 얻을 수 있으며, 전력을 높이지 않아도 프레임동기를 할 수 있는 잇점을 제공한다.As described above, in the present invention, frame synchronization can be performed using a guard interval even when there is no reference symbol called NULL symbol for frame synchronization in the transmitter. Therefore, the present invention can obtain a gain even at a data rate, and provides an advantage that frame synchronization can be performed without increasing power.
본 발명의 목적은 직교주파수분할 다중화장치에 있어서의 전송채널의 보호구간(Guard Interval)의 상관(Correlation)을 이용하여 프레임 동기를 수행할 수 있는 OFDM전송방식에서의 보호구간(Guard Interval)을 이용한 프레임 동기검출장치를 제공함에 있다.It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting a guard interval in an orthogonal frequency division multiplexing apparatus using a guard interval in an OFDM transmission scheme capable of performing frame synchronization using a correlation of a guard interval of a transmission channel And a frame synchronization detecting device.
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