KR100230271B1 - Ofdm 시스템 수신기의 미세 fft 윈도우 위치 복원장치 - Google Patents

Ofdm 시스템 수신기의 미세 fft 윈도우 위치 복원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OFDM 시스템 수신기의 미세 고속 프리에 변환 윈도우 위치 복원 장치에 관한 것으로서, 특히 송수신 복소값간에 계산한 위상 왜곡값의 영점 교차 회수를 이용하여 FFT 윈도우의 위상 오류를 복원하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 목적을 위하여 수신되는 상기 OFDM 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 아날로그-디지탈 변환 수단, 디지탈 신호 샘플들중에서 심볼의 시작 부분을 검출하는 심볼시작 검출 수단, 심볼 시작 신호에 따라 상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 발생하는 변조 데이타를 고속 프리에 변환하는 FFT 수단, 데이타의 복소값과 약속된 송신 값간의 위상 왜곡을 계산하는 위상 계산 수단, 위상의 변화를 검출하여 영점 횟수를 계수하는 제로크로싱 카운터 수단, 심볼 시작 부분에 상기FFT수단의 FFT를 활성화시키며, 영점 교차 회수로 부터 샘플 단위의 오류를 검출하여 상기 FFT 수단의 FFT의 샘플 오류를 보상하는 FFT 윈도우 제어 수단을 포함한다. 본 발명에 의하면, 송수신간의 정해진 복소 신호 값을 전송하는 데 사용하는 반송파들의 FFT출력값의 위상 왜곡, 혹은 허수부의 영점 교차 횟수를 이용하여 오류를 보상함으로서 시스템의 신뢰성을 보장할 수있는 잇점이 있다.

Description

OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치{The fine FFT window position recovery apparatus for OFDM system}
본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multipexer: 이하 OFDM이라 칭함) 시스템 수신기의 미세 고속 프리에 변환(Fast Fourier Transform: 이하 FFT라 칭함) 윈도우 위치 복원 장치에 관한 것으로서, 특히 송수신 복소값간에 계산한 위상 왜곡값의 영점 교차 회수를 이용하여 FFT 윈도우의 위상 오류를 복원하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 송신기에서 전송된 유럽 디지탈 방송용 OFDM 신호를 수신기가 정확히 복원하기 위해서는 타임 동기(time synchronization)가 정확히 수행되어야 한다. 타임 동기(time synchronization)는 정확한 신호의 병렬 처리를 위한 FFT 윈도우 위치 복원 기능과 수신 신호중 SNR(signal-noise-ratio:신호 대 잡음비)이 최대인 곳을 샘플링하기 위한 ADC(analog-to-digital converter)의 샘플링 클럭을 제어하는 샘플링 클럭 복원으로 구성된다.
도 1은 종래의 OFDM 시스템 수신 장치의 구성을 보이는 블럭도이며, 수신되는 OFDM 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 ADC기(110), 상기 ADC부(110)로 부터 출력된 샘플들중에서 심볼의 시작 부분을 검출하는 심볼시작 검출기(120), 상기 ADC부(110)로 부터 발생하는 변조 데이타를 고속 프리에 변환하여 디코더로 출력하는 FFT기(140), 상기 심볼시작 검출기(130)로 부터 검출된 심볼 시작 신호 FFT를 활성화시키는 위치의 영역을 지정하는 FFT 윈도우 제어기(130)로 구성된다.
우선, OFDM 신호의 심볼에 관해 고찰해보면 FFT의 크기가 N일 때 심볼은 송신 역 고속 프리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: 이하 IFFT라 칭함)의 출력인 N개의 실효 데이타 샘플과 심볼간의 간섭을 방지하기 위하여 심볼사이에 삽입하는 G개의 샘플 길이를 가지는 보호 간격(Guard Interval)으로 구성된다. 즉, 송신기(도시 안됨)에서는 IFFT에서 출력된 N개의 복소값과 이 중 마지막 G개를 복사하여 총 (G+N)개의 샘플로 이루어진 한 개의 심볼을 순차적으로 전송한다.
Figure pat00001
수학 식1은 FFT에서 출력된 복소값으로 이루어진 j번째 심볼을 나타낸 것이다. 여기서 j는 심볼 번호이며, k는 반송파 번호이며, n은 샘플 시간을 의미하고 X(·)와 x(·)는 각각 송신 IFFT의 입력 복소 값과 출력 복소 값을 나타낸다. 수학 식1의 두번째식에서 첫째항은 보호 간격 부분이고, 둘째항은 실효 데이타 부분을 나타낸다.
도 1의 수신기는 전송된 신호를 아날로그-디지탈 변환기(110)를 이용하여 샘플링을 수행하여 획득한 샘플들중 심볼 시작 검출기(120)에서 심볼의 시작 부분을 검출한 후 수학 식1의 첫째항인 보호 간격을 제거한 후 둘째항을 순차적으로 FFT단에 입력한다. 즉, 송신기의 IFF단의 1번에서 출력된 값은 수신기의 FFT기(140)의 1번에 입력되어야 하고 IFFT단 N번에서 출력된 값은 FFT기(140)의 N번에 입력되어야 한다. 여기서 송신기의 IFFT단에서 출력된 1번 값을 수신기의 시리얼-패럴렐 변환기(도시 안됨)에서 1 값 즉 심볼의 시작을 찾아서 FFT기(140)에 입력 시켜야한다. 심볼 시작 검출기(120)는 이와 같이 초기에 대략적으로 심볼의 시작 부분을 검출한다. 그러나 심볼 시작 검출기(120)는 수신기의 이동시 페이딩(fading) 현상이나 환경의 영향등으로 심볼 시작 부분을 정확하게 추정하지 못할 수도 있으므로 수신기는 심볼 시작 부분을 잘못 판단하게 된다. 그러므로 FFT기(140)의 1번째는 전 심볼의 N번째 값이나 혹은 2번째 값이 입력되어 전체적으로 한개의 값이 밀리거나 당겨져서 FFT단에 입력될 수가 있다. 따라서 심볼 시작 검출시 오류가 존재할 경우 N개의 데이타 복원이 동시에 불가능해져 시스템의 성능 열화가 발생하는 단점이 있었다.
본 발명이 이루고자하는 기술적과제는 심볼 시작 검출에 오류가 발생할 경우송수신 복소값간에 계산한 위상 왜곡값의 영점 교차 회수를 이용하여 FFT 윈도우 위상 오류를 복원하는 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 OFDM 시스템 수신 장치의 구성을 보이는 블럭도이다.
도 2는 본 발명에 따른 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치를 보이는 제1실시예이다.
도 3은 본 발명에 따른 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치를 보이는 제2실시예이다.
도 4의 (a),(b),(c),(d)는 도 2의 위상 계산기에서의 윈도우 위치의 오류에 따른 송수신 복소 신호값간의 위상 왜곡을 표시한 파형도이다.
도 5의 (a),(b),(c),(d)는 도 3에서 윈도우 위치 오류에 따른 FFT 출력값의 실수부의 변화를 표시한 파형도이다.
도 6의 (a),(b),(c),(d)는 도 3에서 윈도우 위치 오류에 따른 FFT 출력값의 허수부의 변화를 표시한 파형도이다.
상기의 제1기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 N개의 실효 데이타 샘플과 G개의 보호 간격으로 이루어진 심볼을 단위로 OFDM 시스템 수신기의 고속 프리에 변환 윈도우 위치 복원 장치에 있어서,
수신되는 상기 OFDM 신호를 복소 샘플로 변환하는 아날로그-디지탈 변환 수단;
상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 출력된 디지탈 신호 샘플들중에서 상기 심볼의 대략적인 시작 부분을 검출하는 심볼시작 검출 수단;
상기 심볼시작 검출 수단으로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 신호에 따라 상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 발생하는 디지털 복소 샘플들을 고속 프리에 변환하는 FFT 수단;
상기 FFT수단에서 출력된 복소값과 약속된 복소값간의 위상 왜곡들을 매심볼마다 계산하는 위상 계산 수단;
상기 위상 계산 수단에서 발생하는 위상 왜곡들의 영점 교차 횟수를 계수하는 제로크로싱 카운터 수단;
상기 심볼시작 검출 수단으로 부터 검출된 심볼시작부분부터 FFT를 활성화시키는 위치를 지정하며, 상기 제로크로싱 카운터 수단에 의해 발생된 영점 교차 횟수로부터 대략적인 심볼시작 검출로 인해 잔존해 있는 샘플 단위의 FFT 활성화 위치 오류를 검출하여 상기 FFT수단의 FFT 활성화 위치 시점을 변경하는 FFT 윈도우 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치이다.
상기의 제2기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 N개의 실효 데이타 샘플과 G개의 보호 간격으로 이루어진 심볼을 단위로 OFDM 시스템 수신기의 고속 프리에 변환 윈도우 위치 복원 장치에 있어서,
수신되는 상기 OFDM 신호를 복소 샘플로 변환하는 아날로그-디지탈 변환 수단;
상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 출력된 디지탈 신호 샘플들중에서 상기 심볼의 대략적인 시작 부분을 검출하는 심볼시작 검출 수단;
상기 심볼시작 검출 수단으로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 신호에 따라 상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 발생하는 디지털 복소 샘플들을 고속 프리에 변환하는 FFT 수단;
상기 FFT 수단으로 부터의 복소 신호의 진폭의 영점 교차 횟수를 카운트하는 제로크로싱 카운터 수단;
상기 심볼시작 검출 수단으로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 부분부터 FFT를 활성화시키는 위치를 지정하며, 상기 제로크로싱 카운터 수단에 의해 발생된 영점 교차 회수로 부터 상기 대략적인 심볼시작 검출로 인해 잔존해있는 샘플 단위의 FFT활성화 위치 오류를 검출하여 상기 FFT 수단의 FFT의 활성화 위치 시점을 변경하는 FFT 윈도우 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치를 보이는 제1실시예이며, 수신되는 OFDM 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 ADC기(220), 상기 ADC부(220)로 부터 출력된 샘플들중에서 대략적인 심볼의 시작 부분을 검출하는 심볼시작 검출기(230), 상기 ADC부(220)로 부터 발생하는 변조 데이타를 고속 프리에 변환하는 FFT기(250), 상기 FFT기(250)에서 출력된 수신 복소값과 송수신간에 약속한 송수신 값간의 위상 왜곡을 계산하는 위상 계산기(260), 상기 위상 계산기(260)에서 발생하는 위상의 변화를 검출하여 영점 횟수를 계수하는 제로크로싱 카운터(270), 상기 심볼시작 검출기(230)로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 신호와 상기 제로크로싱 카운터(270)에 의해 발생된 영점 교차 회수로 부터 FFT를 활성화시키는 위치의 영역을 지정하는 FFT 윈도우 제어기(240)로 구성된다.
도 3은 본 발명에 따른 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치를 보이는 제2실시예이며, 수신되는 OFDM 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하는 ADC기(330), 상기 ADC부(330)로 부터 출력된 샘플들중에서 대략적인 심볼의 시작 부분을 검출하는 심볼시작 검출기(340), 상기 심볼시작 검출기(340)로 부터 검출된 심볼 시작 신호에 따라 상기 ADC부(330)로 부터 발생하는 변조 데이타를 고속 프리에 변환하는 FFT기(360), 상기 FFT기(360)로 부터 출력되는 신호의 진폭의 영점 교차를 카운터하는 제로크로싱 카운터(350), 상기 심볼시작 검출기(340)로 부터 검출된 심볼 시작 신호와 상기 제로크로싱 카운터(370)에 의해 발생된 영점 교차 회수로 부터 FFT를 활성화시키는 위치의 영역을 지정하는 FFT 윈도우 제어기(360)로로 구성된다.
도 4의 (a),(b),(c),(d)는 도 2의 위상 계산기에서의 윈도우 위치의 오류에 따른 송수신 복소 신호값간의 위상 왜곡을 표시한 파형도이며, 반송파(subcarrier) 번호 0∼2000번에 걸쳐 순차적으로 검색하여 (a)는 위상차가 발생하지 않아 샘플 위치 오류가 없는 상태의 파형이며, (b),(c),(d)는 샘플의 오류가 발생하여 위상차가 발생한 파형이다.
도 5의 (a),(b),(c),(d)는 도 3에서 윈도우 위치 오류에 따른 FFT 출력값의 실수부의 변화를 표시한 파형도이며, 반송파(subcarrier) 번호 0∼2047번에 걸쳐 순차적으로 검색하여 (a)는 송신측에서 (1,0)값을 전송하였을 때 샘플 위치 오류가 없어 진폭의 변화가 없는 실수부을 도시한 파형도이며, (b),(c),(d)는 샘플의 위치 오류가 발생하여 진폭의 변화가 있는 실수부을 도시한 파형도이다.
도 6의 (a),(b),(c),(d)는 도 3에서 윈도우 위치 오류에 따른 FFT 출력값의 허수부의 변화를 표시한 파형도이며, 반송파(subcarrier) 번호 0∼2047번에 걸쳐 순차적으로 검색하여 (a)는 송신측에서 (1,0)값을 전송하였을 때 샘플 위치 오류가 없어 진폭의 변화가 없는 허수부을 도시한 파형도이며, (b),(c),(d)는 샘플의 위치 오류가 발생하여 진폭의 변화가 있는 허수부을 도시한 파형도이다.
도 2 내지 도6을 참조로 하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이 수신된 아날로그 신호는 ADC(220)를 통하여 디지탈 복소 신호로 변환되어 FFT기(250)에 순차적으로 입력된다. 심볼 시작 검출기(230)는 ADC(220)에서 출력된 샘플들을 이용하여 대략적인 심볼 시작 부분인 심볼의 경계를 검출한 후 FFT기(250)에 심볼이 시작되는 대략적인 시작 신호를 인가한다. FFT기(250)는 송신단의 IFFT에 의해 변조된 각 반송파의 신호를 FFT를 이용하여 복조를 수행하며, 수학 식1의 두번째식 첫째항을 제거한 후 순차적으로 입력된 둘째항의 샘플 값에 FFT를 수행한다. 위상 계산기(260)는 특정 반송파를 이용하여 송수신간에 서로 약속한 송신 복소 신호값과 FFT기(250)에서 출력된 수신 복소 신호값간의 위상 왜곡을 매심볼마다 계산한다. 여기서 심볼 시작 검출기(230)의 심볼 시작 검출에 오류가 발생할 경우 각 반송파를 통하여 전송된 복소 신호들은 반송파의 주파수에 따라서 위상 회전 발생에 의한 위상 왜곡으로 수신기의 성능 열화를 야기 시킨다.
Figure pat00002
수학 식2는 FFT 윈도우 위치 오류(e)가 존재할 때 각 반송파에 대응되는 복소 신호가 겪은 위상 왜곡의 크기를 표현한 것이다. 여기서 е는 FFT 윈도우 위치 오류이며, 단위는 샘플이되고 k는 반송파 번호(또는 반송파 주파수)를 의미한다. 수학 식2으로 부터 반송파 임의의 FFT 윈도우 위치 오류(e)가 존재할 때, 반송파 주파수(k)가 낮을수록 위상 왜곡의 정도가 작으며 반송파 주파수(k)가 커질수록 왜곡의 정도가 커진다.
Figure pat00003
수학식 2로부터 최대 위상 왜곡은 최고 주파수(2π)를 가지는 반송파의 복소 신호값에서 발생하며, 그 최대 위상 왜곡의 크기는 수학 식3과 같다.
도 4는 송신기가 동일한 복소값을 모든 반송파를 이용하여 전송하였을 경우 FFT 윈도우 위치 오류에 따른 각 반송파에 발생하는 위상 왜곡을 도시한 것이며, 각 반송파에 대응되는 복소값의 위상 왜곡은 수학 식4와 같다.
Figure pat00004
여기서 K는 반송파 번호이며, X는 송수신간에 서로 알고 있는 복소값인 송신 복소값이 되며, Y는 수신 복소값이고, Re(·) 및 Im(·)는 각각 복소값의 실수부와 허수부를 의미하며, * 는 복소값의 공액(conjugate)값을 의미하며, 또한 ^는 추정값을 의미한다.
전술한 수학식 3으로부터 최대 위상 왜곡은 2π가 FFT윈도우 위치 오류(e)의 배수만큼 발생함을 알 수있으며, 여기서 위상 왜곡이 2π의 배수일 때 수학식 4에 의해 추정된 위상 왜곡이 영점 교차하게 된다. 따라서 영점 교차 회수를 통하여 FFT 윈도우 위치 오류를 추정할 수있다. 수학식 4를 이용하여 모든 반송파(k=0∼N-1)에 대한 추정 위상 왜곡을 계산한 후 0번 부반송파부터 (N-1)부반송파까지 차례대로 추정 위상 왜곡의 부호 변화를 관찰하여 부호의 변화 시점을 계수하여 이 계수값을 FFT윈도우 위치 오류로 추정한다. 다시말하면, 수학식 4를 이용하여 구하여진 FFT 윈도우 위치 오류에 따른 추정된 위상 왜곡
Figure pat00005
의 형태는
Figure pat00006
의 도 3과 같이 영점 교차 횟수를 통하여 특성 지울수있다. 제로크로싱 카운터(270)는 위상 계산기(260)에서 산출된 왜곡들의 영점 교차 즉, 부호의 변화들을 검출하여 영점교차 회수를 계수한다. 영점 교차 횟수는 수학 식5와 같이 표현할 수있다.
Figure pat00007
여기서 a는 영점 교차 횟수를 의미한다. 다시 설명하면 FFT 윈도우 위치오류(e)가 발생할 때 영점교차의 개수(a)는 (2e-1)개가 계수된다는 의미이다. 예를 들면, 송수신기간에 서로 약속된 복소값, 즉 이미 알고 있는 데이타를 송신기가 전송하고 수신기가 윈도우 위치 오류 없이 FFT부(250)에서 FFT를 수행하면 수신된 데이타와 이미 알고 있는 데이타간에는 위상 왜곡이 발생하지 않음으로 도 4의 (a)처럼 위상차가 발생하지 않는다. 그러나 1 샘플 오류가 발생하면 도 4의 (b)처럼 수신된 데이타와 이미 알고 있는 데이타간의 위상 왜곡은 1번부터 N번까지 서로 다른 위상 왜곡이 발생한다. 도 4의 (c),(d) 처럼 번호가 커질수록 위상 왜곡의 정도는 증가하며 최대 위상 왜곡은 가장 큰 번호인 N번에서 발생하며 그 크기는 360도(2π라디안)이 된다. 또한 2 샘플 오류가 발생할 경우 N번에서 발생하는 최대 위상 왜곡은 360도의 두배인 720도가 되므로 수학식 5와 같이 FFT 윈도우 위치 오류(е)에 대해 제로 크로싱은 2е-1번 발생하게 된다.
Figure pat00008
이와 같이 제로크로싱 카운터(270)에서 순차적으로 반송파의 복소 심볼의 영점 교차 횟수(a)를 검색하여 횟수를 계수하므로서 FFT 윈도우 위치 오류(e)를 샘플 단위로 추정할 수있다. 즉 FFT 윈도우 위치 오류(е)는 수학식 6과 같이 (a+1)/2가 된다. 수학식 6은 수학식 5를 FFT 윈도우 위치 오류에 대해 재정렬한 것이다. FFT 윈도우 제어기(240)는 일실시예로 신호프로세서로 구성될 수있으며, 심볼시작 검출기(230)로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 부분 부터 제로크로싱카운터(270)의 영점교차횟수를 입력하여 FFT기(250)에서의 FFT를 활성화 시키는 위치를 지정한다. 즉, 제로크로싱 카운터(270)에 의해 발생된 영점 교차 회수로 부터 잔존해 있는 FFT 윈도우 위치 오류(е)를 계산해내어 FFT 윈도우 제어기(240)에 인가한다. FFT윈도우제어기(270)는 입력된 FFT 윈도우 위치 오류(e) 값을 기존의 FFT 활성화 위치 부분에 더한 후 FFT 활성화 위치 시점을 변경함으로써 FFT 윈도우 위치 오류가 발생한 샘플 위치를 제어하여 미세한 위치 복원 오류를 수행한다.
도 3은 수신기의 구조를 단순화 시키기 위하여 위상 왜곡을 계산하지 않고 FFT(360)에서 출력되는 수신 복소값의 실수부 혹은 허수부의 진폭의 변화를 제로 크로싱 카운터(370)에 의해 계산한다. 제로 크로싱 카운터(370)는 FFT기(360)에서 복소 신호값의 일부 즉, 실수부 혹은 허수부의 진폭의 변화를 통하여 영점 교차 횟수를 계수한다. FFT부(360)에서 출력되는 복소 신호값을 실제로 계산하여 획득한 추정 위상 왜곡값들의 영점 교차 횟수는 수신 복소값의 실수부 혹은 허수부의 영점 교차 횟수간에 수학 식7과 같은 관계가 있으며 도 5의 (b,c,d)와 도 6의 (b,c,d)에 실수부와 허수부의 진폭 변화를 도시하였다.
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
Figure pat00012
수학식 7과 수학식 8에서 γ 와 i는 각각 FFT기(360)에서 출력된 수신 복소값의 실수부와 허수부의 영점 교차 횟수를 나타낸다. 실제로 각 송수신 복소값간의 위상 왜곡을 계산한 추정 위상 왜곡값으로 영점 교차 횟수를 검색하지 않고 FFT기(360)에서 출력된 수신값의 영점 교차 횟수를 이용함으로서 시스템의 복잡도를 한층 낮출수가 있다. 즉, 수학식 4 및 수학식 5를 이용하지 않고 대신에 수학식 9 혹은 수학식 10을 이용하여 FFT 윈도우 오류를 추정할 수있다.
FFT 윈도우 제어기(350)는 심볼시작 검출기(340)로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 부분으로 부터 FFT를 활성화 시키는 위치를 지정하며, 제로크로싱 카운터(370)에 의해 발생된 영점 교차 회수로 수학식 7 및 수학식 8에 의해 잔존해 있는 샘플 단위의 FFT 윈도우 위치 오류(е)를 계산해내어 오류가 발생한 샘플 위치를 제어하여 미세한 위치 복원 오류를 수행한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대략적인 심볼 시작 부분의 검출에 의해 나타나는 FFT 윈도우 위치 복원 오류가 발생해도 송수신 복소값간에 계산된 위상 변이의 영점 교차 횟수 및 수신 복소값의실수부 혹은 허수부의 진폭의 영점 교차 횟수를 이용하여 FFT 윈도우의 위상 오류를 보정함으로서 시스템의 신뢰성을 보장할 수있는 잇점이 있다.

Claims (9)

  1. N개의 실효 데이타 샘플과 G개의 보호 간격으로 이루어진 심볼을 단위로 OFDM 시스템 수신기의 고속 프리에 변환 윈도우 위치 복원 장치에 있어서,
    수신되는 상기 OFDM 신호를 복소 샘플로 변환하는 아날로그-디지탈 변환 수단;
    상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 출력된 디지탈 신호 샘플들중에서 상기 심볼의 대략적인 시작 부분을 검출하는 심볼시작 검출 수단;
    상기 심볼시작 검출 수단으로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 신호에 따라 상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 발생하는 디지털 복소 샘플들을 고속 프리에 변환하는 FFT 수단;
    상기 FFT수단에서 출력된 복소값과 약속된 복소값간의 위상 왜곡들을 매심볼마다 계산하는 위상 계산 수단;
    상기 위상 계산 수단에서 발생하는 위상 왜곡들의 영점 교차 횟수를 계수하는 제로크로싱 카운터 수단;
    상기 심볼시작 검출 수단으로 부터 검출된 심볼시작부분부터 FFT를 활성화시키는 위치를 지정하며, 상기 제로크로싱 카운터 수단에 의해 발생된 영점 교차 횟수로부터 대략적인 심볼시작 검출로 인해 잔존해 있는 샘플 단위의 FFT 활성화 위치 오류를 검출하여 상기 FFT수단의 FFT 활성화 위치 시점을 변경하는 FFT 윈도우 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위상 계산 수단의 위상 왜곡은
    Figure pat00013
    (여기서 K는 반송파 번호를 의미하며, X는 송수신간에 서로 알고 있는 복소값인 송신 복소값이 되며, Y는 수신 복소값이고, Re(·) 및 Im(·)는 각각 복소값의 실수부와 허수부를 의미하며, *는 복소값의 공액)로 계산되는 것임을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제로크로싱 카운터 수단은 반송파 번호 1∼N에 걸쳐 순차적으로 검색된 위상의 왜곡의 영점을 카운트하는 수단임을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 FFT 윈도우 제어 수단의 활성화 위치 오류는 (a+1)/2(여기서 a는 영점 교차 횟수) 인 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
  5. N개의 실효 데이타 샘플과 G개의 보호 간격으로 이루어진 심볼을 단위로 OFDM 시스템 수신기의 고속 프리에 변환 윈도우 위치 복원 장치에 있어서,
    수신되는 상기 OFDM 신호를 복소 샘플로 변환하는 아날로그-디지탈 변환 수단;
    상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 출력된 디지탈 신호 샘플들중에서 상기 심볼의 대략적인 시작 부분을 검출하는 심볼시작 검출 수단;
    상기 심볼시작 검출 수단으로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 신호에 따라 상기 아날로그-디지탈 변환 수단으로 부터 발생하는 디지털 복소 샘플들을 고속 프리에 변환하는 FFT 수단;
    상기 FFT 수단으로 부터의 복소 신호의 진폭의 영점 교차 횟수를 카운트하는 제로크로싱 카운터 수단;
    상기 심볼시작 검출 수단으로 부터 검출된 대략적인 심볼 시작 부분부터 FFT를 활성화시키는 위치를 지정하며, 상기 제로크로싱 카운터 수단에 의해 발생된 영점 교차 회수로 부터 상기 대략적인 심볼시작 검출로 인해 잔존해있는 샘플 단위의 FFT활성화 위치 오류를 검출하여 상기 FFT 수단의 FFT의 활성화 위치 시점을 변경하는 FFT 윈도우 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제로크로싱 카운터 수단의 영점 교차 횟수는 상기 FFT수단으로 부터 출력된 복소값의 실수부나 허수부중의 어느하나를 선택하여 영점 교차를 카운트한 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제로크로싱 카운터 수단은 영점 교차 부분에서의 미세한 진동은 진폭의 최대 또는 최소점을 카운트하는 수단임을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 FFT 윈도우 제어 수단의 활성화 위치 오류는 실수부를 선택할시 r/2(여기서 r는 실수부 진폭의 영점 교차 횟수) 인 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 FFT 윈도우 제어 수단의 활성화 위치 오류는 허수부를 선택할시 (i+1)/2(여기서 i는 허수부 진폭의 영점 교차 횟수) 인 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템 수신기의 미세 FFT 윈도우 위치 복원 장치.
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ES98300070T ES2206833T3 (es) 1997-01-10 1998-01-07 Posicionado preciso de ventana fft en receptores de señales multiportadores.
JP10002558A JP2831636B2 (ja) 1997-01-10 1998-01-08 Ofdmシステム受信器の微細fftウインドー位置復元装置
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010022578A (ko) * 1997-08-05 2001-03-26 인피니언 테크놀로지스 아게 F 클래스의 다중 캐리어 전송 시스템에서 데이타 블록 및 캐리어 주파수 쉬프트의 시작에 대한 조합 측정 방법 및장치
KR100398879B1 (ko) * 2001-07-09 2003-09-19 삼성전자주식회사 입력신호의 영점교차 특성을 이용한 위상오차 검출장치

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100510637B1 (ko) * 1998-11-07 2006-02-28 엘지전자 주식회사 Dvb 시스템의 동기 검출 장치
US6279022B1 (en) * 1998-11-13 2001-08-21 Integrated Telecom Express, Inc. System and method for detecting symbol boundary in multi-carrier transmission systems
US6317065B1 (en) * 1999-07-01 2001-11-13 Cisco Technology, Inc. Multiple A to D converters for enhanced dynamic range
GB2365714A (en) * 2000-03-15 2002-02-20 Conexant Digital Infotainment Minimising effects of inter-symbol interference in receiver
JP4378837B2 (ja) * 2000-04-07 2009-12-09 ソニー株式会社 受信装置
AU5061101A (en) * 2000-04-10 2001-10-23 Jtc 2000 Development (Delaware), Inc. An optical transform method and system
KR20030047591A (ko) * 2001-12-11 2003-06-18 (주)텔레시스테크놀로지 직교주파수분할다중방식의 이동통신 통신시스템의 신호보상장치 및 방법
US7346131B2 (en) * 2002-07-10 2008-03-18 Zoran Corporation System and method for pre-FFT OFDM fine synchronization
US8675631B2 (en) 2005-03-10 2014-03-18 Qualcomm Incorporated Method and system for achieving faster device operation by logical separation of control information
US8165167B2 (en) 2005-03-10 2012-04-24 Qualcomm Incorporated Time tracking for a communication system
JP2006287672A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Seiko Epson Corp Ofdm復調装置およびofdm復調方法
US7602852B2 (en) 2005-04-21 2009-10-13 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Initial parameter estimation in OFDM systems
US7590183B2 (en) * 2005-05-12 2009-09-15 Intellon Corporation Generating signals for transmission of information
US7292166B2 (en) * 2005-05-26 2007-11-06 Advantest Corporation Analog/digital converter and program therefor
US7623607B2 (en) 2005-10-31 2009-11-24 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for determining timing in a wireless communication system
US8948329B2 (en) * 2005-12-15 2015-02-03 Qualcomm Incorporated Apparatus and methods for timing recovery in a wireless transceiver
KR101200736B1 (ko) * 2006-03-14 2012-11-13 퀄컴 인코포레이티드 주파수 영역의 신호 처리를 위한 스마트 안테나 시스템 및이를 위한 이동 단말과 기지국의 송수신 장치 및 방법
US7693095B2 (en) * 2006-07-13 2010-04-06 Infineon Technologies Ag Apparatus and method for compensating for frequency / phase pulling bursts in received OFDM signals
US7580468B2 (en) * 2006-07-28 2009-08-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Synchronization circuits, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receivers, and related methods and computer program products
EP2080337B1 (en) * 2006-10-18 2010-02-24 Genesis Microchip, Inc. Symbol synchronization using phase discontinuity for dvb-t systems in awgn channels
EP2071787B1 (en) * 2007-12-10 2013-03-13 TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (publ) Method and apparatus for positioning an FFT- window in an OFDM-receiver
EP2071784B1 (en) * 2007-12-10 2013-05-22 TELEFONAKTIEBOLAGET LM ERICSSON (publ) Method and apparatus for delay spread estimation
CN102158456B (zh) * 2011-02-25 2014-06-18 钜泉光电科技(上海)股份有限公司 基于ofdm的电力载波通信系统及其fft窗口位置恢复方法
US9698991B2 (en) 2013-03-15 2017-07-04 Ologn Technologies Ag Systems, methods and apparatuses for device attestation based on speed of computation
US9456344B2 (en) 2013-03-15 2016-09-27 Ologn Technologies Ag Systems, methods and apparatuses for ensuring proximity of communication device
US10177915B2 (en) 2013-03-15 2019-01-08 Ologn Technologies Ag Systems, methods and apparatuses for device attestation based on speed of computation
EP2995061B1 (en) 2013-05-10 2018-04-18 OLogN Technologies AG Ensuring proximity of wifi communication devices
US9455998B2 (en) 2013-09-17 2016-09-27 Ologn Technologies Ag Systems, methods and apparatuses for prevention of relay attacks
KR102304456B1 (ko) * 2021-05-27 2021-09-27 인텍전기전자 주식회사 가변샘플 개수의 윈도우 값을 이용한 발전소 보호계전기의 실효값 연산 장치 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3956623A (en) * 1974-10-21 1976-05-11 Gte Automatic Electric Laboratories Incorporated Digital phase detector
US5301123A (en) * 1990-01-30 1994-04-05 Board Of Governors For Higher Education, State Of Rhode Island And Providence Plantations Zero crossing based spectrum analyzer and method
SE9400116L (sv) * 1994-01-18 1995-03-27 Telia Ab Förfarande och arrangemang för synkronisering vid OFDM- modulering
US5627863A (en) * 1994-07-15 1997-05-06 Amati Communications Corporation Frame synchronization in multicarrier transmission systems

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010022578A (ko) * 1997-08-05 2001-03-26 인피니언 테크놀로지스 아게 F 클래스의 다중 캐리어 전송 시스템에서 데이타 블록 및 캐리어 주파수 쉬프트의 시작에 대한 조합 측정 방법 및장치
KR100398879B1 (ko) * 2001-07-09 2003-09-19 삼성전자주식회사 입력신호의 영점교차 특성을 이용한 위상오차 검출장치

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