KR100315350B1 - Apparatus for carrier recovery by using frequency sweeping - Google Patents

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Abstract

주파수 스위핑을 이용한 캐리어 복원 장치가 개시된다. 디-로테이터에서 일정 범위의 주파수를 스위핑하고 주파수 오프셋의 근처를 스위핑하는 록(lock)이 걸리는 때를 캐리어복원기에서 검출하여 디-로테이터가 주파수 스위핑을 멈추도록 한다. 록이 걸린 후에는 일반적인 위상동기루프에 의해 위상을 잡아준다. 또한, 주파수복원기로부터 장시간의 시스템 동작에 따른 주파수 오프셋의 변화량을 피드백받아 디로테이터의 주파수 스위핑시 이를 보정해 준다. 디-로테이터에서 주파수 스위핑을 수행하면 폴스 록이 SRC필터에서 주파수 영역의 불일치로 인한 에러 때문에 발생하지 않는다.Disclosed is a carrier recovery apparatus using frequency sweeping. The carrier restorer detects when a lock is swept over a range of frequencies in the derotator and sweeps near the frequency offset, causing the derotator to stop frequency sweeping. After locking, the phase is held by a normal phase-lock loop. In addition, the feedback of the frequency offset change according to the long-term system operation from the frequency restorer is corrected when the frequency sweep of the derotator. When frequency sweeping is performed on the derotator, the fall lock does not occur due to an error due to the frequency domain mismatch in the SRC filter.

Description

주파수 스위핑을 이용한 캐리어 복원 장치 {APPARATUS FOR CARRIER RECOVERY BY USING FREQUENCY SWEEPING}Carrier recovery device using frequency sweeping {APPARATUS FOR CARRIER RECOVERY BY USING FREQUENCY SWEEPING}

본 발명은 디지털 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디지털 통신의 수신측에 장치에 있어서 주파수 스위핑을 이용하며 폴스 록(false lock) 검출이 필요치 않는 캐리어 복원장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a digital communication system, and more particularly, to a carrier recovery apparatus using frequency sweeping in a device on a receiving side of a digital communication and requiring no false lock detection.

일반적으로 디지털 통신 시스템에서 채널을 통해 전송되어온 신호는 여러 가지 잡음이나 다중 경로에 의한 왜곡을 포함하기 때문에, 위상이나 주파수를 변조시켜 전송한 신호에서는 위상 에러와 타이밍 에러 등을 초래하게 된다. 이로 인해 캐리어의 간섭과 전력 레벨의 감소를 야기시키기 때문에 수신측에서는 변조된 신호로부터 정보를 얻기 위해서는 캐리어의 복원이 반드시 필요하다.In general, since a signal transmitted through a channel in a digital communication system includes various noises or distortions caused by multiple paths, a phase error and a timing error occur in a signal transmitted by modulating a phase or a frequency. This causes the interference of the carrier and the reduction of the power level, so that the receiving side needs to recover the carrier to obtain information from the modulated signal.

일반적으로 위성을 사용하여 방송하는 경우에는 송신전력이 크게 취해지지않기 때문에 효율이 좋은 변조방식을 채용하지 않으면 안된다. 따라서, 위성방송에는 디지털 변조방법으로 효율이 좋은 직교위상천이변조(quadrature phase shift keying: QPSK) 방식이 많이 채용되고 있다. QPSK 방식은 진폭이 일정하고 위상 정보만을 전송하면 되기 때문에 최대로 진폭 변조가 걸려 효율이 좋다. 디지털 데이터 통신의 신호 변조방식으로 또 널리 이용되는 것에는 16QAM 변조방식이 있다.In general, when broadcasting using satellites, since a large transmission power is not taken, an efficient modulation method must be adopted. Accordingly, quadrature phase shift keying (QPSK), which is an efficient digital modulation method, has been adopted. Since the QPSK method has a constant amplitude and only needs to transmit phase information, the QPSK method has maximum amplitude modulation and is efficient. Another widely used signal modulation method of digital data communication is the 16QAM modulation method.

QPSK방식의 동작원리는 4개의 위상을 쉬프트 키잉하는 방식으로서, 데이터를 I축과 Q축으로 나누고(각각 1비트), 이 데이터에 직교한 즉, 90°위상을 쉬프트한 전송 캐리어를 각각 변조한 것이다. 따라서 QPSK 변조되어 고속 전송된 신호를 수신하는 위성방송 수신기에서는 QPSK 복조시 캐리어 동기여부를 검출하는 록검출회로가 필요하게 된다.The operation principle of the QPSK method is shift keying of four phases. The data is divided into I-axis and Q-axis (1 bit each), and the transmission carriers that are orthogonal to the data, i.e., shifted by 90 ° phase, are modulated. will be. Therefore, in the satellite broadcasting receiver that receives the QPSK modulated high-speed transmission signal, a lock detection circuit for detecting whether the carrier is synchronized during QPSK demodulation is required.

도 1은 주파수 스위핑을 이용한 종래의 캐리어 복원장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 주파수스위퍼/캐리어복원기(frequence sweep & carrier recovery)(16)의 상세 구성을 도시한 블럭도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional carrier recovery apparatus using frequency sweeping, and FIG. 2 is a detailed configuration of the frequency sweeper / carrier recovery 16 shown in FIG. It is a block diagram.

종래의 캐리어 복원장치는 아날로그 형태의 기저대역 입력신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기(이하 'ADC'라 함)(10), 송신단의 성형 필터(비도시)와 정합되는 필터인 제곱근상승필터(square-root raised filter: 이하 'SRC 필터'라 함)(12), 훈련 데이터열을 사용하지 않고 일반 데이터만을 가지고 다중 경로와 같은 채널 왜곡을 보상해주기 위한 블라인드 이퀄라이저(blind equalizer)(14), 주파수 스위핑과 위상동기루프(phase locked loop: PLL)를 가지고 캐리어 주파수 복원과 위상 복원을 수행하는 주파수스위퍼/캐리어복원기(16), 90도, 180도 및 270도 위상이 어긋난 상태를 바로 잡아주는 출력위상제어기(18), 채널 디코딩 부분으로 채널상에서의 잡음으로 인한 에러를 정정해주는 에러정정복호기(20), 그리고 위상 에러를 생성하는 위상검출기(22)를 구비한다.Conventional carrier recovery apparatus is a square root up filter, which is a filter that is matched with an analog-to-digital converter (hereinafter referred to as 'ADC') 10 for converting an analog baseband input signal into a digital signal, and a shaping filter (not shown) of a transmitting end. (b) a square equalizer (14) for compensating for channel distortions such as multipath with only normal data without using training data streams (12). Frequency sweeper / carrier restorer (16) performs carrier frequency recovery and phase recovery with frequency sweeping and phase locked loop (PLL), corrects 90, 180, and 270 degree out of phase conditions The output phase controller 18 includes an error correction decoder 20 for correcting an error due to noise on the channel as a channel decoding portion, and a phase detector 22 for generating a phase error.

도 2는 주파수스위퍼/캐리어복원기(16)의 상세한 구성을 도시한다. 주파수스위퍼/캐리어복원기(16)는 브라인드 이퀄라이저(14)의 출력과 수치제어발진기(16e)의 출력을 복소 곱셈을 하여 출력하는 복소곱셈기(16a), 16QAM 변조방식에서 바깥쪽 4 심볼만을 분리하여 출력하는 신호분리기(16b), 복소곱셈기(16a)의 출력신호의 위상 에러를 생성하기 위한 위상검출기(16c), 위상에러 성분 중에 고주파 성분을 제거하고 저주파 성분만을 통과시키는 루프필터(16d), 전압제어발진기(VCO)를 디지털적으로 구현한 것으로서 루프필터(16d)의 출력값에 따른 주파수를 가지는 sin값과 cos값을 생성하는 수치제어발진기(numerically controlled oscillator: NCO)(16e), 캐리어 주파수 복원 모드에서 록이 걸리는 지를 검출하는 록검출기(16f), 주파수 스위핑을 위한 위상값을 만들어내는 주파수스위프위상발생기(16g), 그리고 데이터값을 성상도 상에서 제일 가까운 원래의 신호점에 해당하는 값으로 만들어주는 슬라이서(16h)를 포함한다.2 shows a detailed configuration of the frequency sweeper / carrier restorer 16. The frequency sweeper / carrier restorer (16) separates only the outer four symbols from the complex multiplier (16a) and 16QAM modulation scheme for complex multiplication of the output of the blind equalizer 14 and the output of the numerically controlled oscillator 16e. Output signal separator 16b, phase detector 16c for generating phase error of the output signal of complex multiplier 16a, loop filter 16d for removing high frequency components from the phase error components and passing only low frequency components, voltage Numerically controlled oscillator (NCO) 16e, which digitally implements a control oscillator (VCO) and generates sin and cos values with frequencies according to the output values of the loop filter 16d, and carrier frequency recovery mode. Lock detector (16f) to detect whether the lock is locked in the frequency, frequency sweep phase generator (16g) to generate a phase value for frequency sweeping, and the data value closest to the constellation It includes a slicer 16h that makes the value corresponding to the original signal point.

위와 같이 종래의 캐리어 복원장치의 경우, 이퀄라이저(14)의 후단의 캐리어복원기 블록내에 캐리어스위퍼가 포함되어 있다. 캐리어복원기 블록에서 일정한 범위의 주파수를 스위핑하면서 록(lock)이 걸리는지를 보고 록이 걸리면 주파수 스위핑을 멈춘다.As described above, in the conventional carrier restoring apparatus, the carrier sweeper is included in the carrier restoring block at the rear end of the equalizer 14. Sweeping a range of frequencies in the Carrier Restorer block to see if a lock is engaged and stopping the frequency sweep when the lock is engaged.

이 방식을 QPSK나 직교진폭변조(quadrature amplitude modulation: QAM) 방식에 따라 신호를 변조하는 시스템에 사용할 경우, 이 변조방식의 성상도(constellation)의 특성상 매 심볼마다 90도의 정수배로 위상이 계속 돌아가면 즉, 심볼율의 n/4 (단, n=1, 2, 3, ...)의 주파수 오프셋에 대해서 캐리어복원기에서 록이 걸린 것처럼 보이는데 이를 폴스 록(false lock)이라 한다. 따라서, 이 폴스 록과 트루 록(true lock)을 판별해 줄 수 있는 회로가 더 필요하다.If this method is used in a system that modulates a signal according to QPSK or quadrature amplitude modulation (QAM), the phase is continuously rotated at an integer multiple of 90 degrees for each symbol due to the constellation of the modulation. That is, it appears that the lock is locked in the carrier restorer for a frequency offset of n / 4 (n = 1, 2, 3, ...) of the symbol rate, which is called a false lock. Therefore, there is a need for a circuit that can discriminate between this lock and true lock.

16 QAM 변조방식에 대해서는, 16개의 신호점 모두를 사용하면 도 3(a)에 도시한 것처럼 위에서 말한 폴스 록 뿐만 아니라 약 30도 근방에서 또 다른 폴스 록이 발생한다. 따라서, 이 방식은 폴스 록을 판별하기 위한 회로의 구성이 복잡해지는 문제가 발생한다.For the 16 QAM modulation scheme, using all 16 signal points, as well as the above mentioned lock lock as shown in Fig. 3 (a), another fall lock occurs around 30 degrees. Thus, this method has a problem in that the configuration of the circuit for determining the lock lock becomes complicated.

이에 비해 바깥쪽의 4 신호점만을 사용하면 도 3(b)에 도시된 것처럼 다른 폴스 록이 발생하지 않으므로 폴스 록을 판별하기 위한 회로의 구성이 앞의 방식에 비해서는 간단해진다. 종래에는 이 방식을 주로 채용하여, 신호분리기(16b)에서 바깥쪽의 4 신호점들을 구별하여 이 4 신호점에 대해서만 나머지 캐리어 복원기들을 동작시키는 방식이 활용되었다. 그렇지만 이 방식도 기본적으로는 캐리어 복원기에 주파수 스위퍼가 포함되어 있고 매 심볼마다 90도의 정수배로 위상이 계속 돌아가면 폴스 록이 발생하므로 폴스 록을 검출하기 위한 회로를 반드시 필요로 한다는 점에서는 마찬가지의 문제를 안고 있다.On the other hand, if only four signal points on the outer side are used, no other lock lock is generated as shown in Fig. 3 (b), so that the circuit configuration for determining the lock lock is simpler than the previous method. Conventionally, this method is mainly employed, and the method of operating the remaining carrier reconstructors for only the four signal points by distinguishing the outer four signal points in the signal separator 16b. However, this method is basically the same problem in that the carrier recoverer includes a frequency sweeper, and a fault lock occurs when the phase is continuously rotated by an integer multiple of 90 degrees every symbol, so a circuit for detecting the lock lock is necessary. Is holding.

본 발명은 QPSK와 16QAM 변조방식에 있어서 별도의 회로의 추가 없이 폴스 록을 제거할 수 있고 장시간의 시스템 동작에 따른 캐리어 주파수 오프셋의 변화량을 감시하여 보상함으로써 신호 대 잡음비(SNR)가 낮은 지역에서도 양호한 수신 품질을 제공할 수 있는 캐리어 복원 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention can remove the lock lock without adding a separate circuit in the QPSK and 16QAM modulation schemes and monitors and compensates for the variation of the carrier frequency offset according to the long-term system operation. It is an object of the present invention to provide a carrier recovery apparatus capable of providing a reception quality.

도 1은 종래기술에 따른 캐리어복원 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a carrier restoration system according to the prior art.

도 2는 도 1에 도시된 캐리어복원기의 상세한 구성을 도시한 상세블럭도이다.2 is a detailed block diagram showing a detailed configuration of the carrier restorer shown in FIG.

도 3은 16QAM에 대한 캐리어 복원 S-곡선을 도시한다.3 shows the carrier reconstruction S-curve for 16QAM.

도 4는 본 발명에 따른 캐리어복원 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a carrier recovery system according to the present invention.

도 5는 SRC필터의 주파수특성도이다.5 is a frequency characteristic diagram of an SRC filter.

도 6은 본 발명에 따른 디-로테이터(de-rotator)의 구성을 도시한 상세 블록도이다.6 is a detailed block diagram showing the configuration of a de-rotator according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 캐리어 복원기의 구성을 도시한 상세 블록도이다.7 is a detailed block diagram showing the configuration of a carrier recoverer according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 신호분리기의 구성을 도시한 상세 블록도이다.8 is a detailed block diagram illustrating a configuration of a signal separator according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 위상검출기의 구성을 도시한 상세 블록도이다.9 is a detailed block diagram showing the configuration of a phase detector according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 루프필터의 구성을 도시한 상세 블록도이다.10 is a detailed block diagram showing the configuration of a loop filter according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

40: A/D변환기 50: 디-로테이터(de-rorator)40: A / D converter 50: de-rorator

52: 복소곱셈기 54:수치제어발진기/주파수스위퍼52: complex multiplier 54: numerically controlled oscillator / frequency sweeper

60: SRC필터 70: 블라인드 이퀄라이저60: SRC filter 70: blind equalizer

80: 캐리어복원기 90: FEC80: carrier restorer 90: FEC

150: 제1 복소곱셈기 160: 주파수스위퍼150: first complex multiplier 160: frequency sweeper

180: 제1수치제어발진기 190: 제2복소곱셈기180: first numerically controlled oscillator 190: second complex multiplier

200: 신호분리기 210: 위상검출기200: signal separator 210: phase detector

220: 루프필터 230: 제2수치제어발진기220: loop filter 230: second numerical control oscillator

240: 주파수오프셋모니터 250: 슬라이서240: frequency offset monitor 250: slicer

260: 록검출기260: rock detector

상기의 목적을 달성하기 위하여, 기저대역의 아날로그 복소수 신호를 입력으로 받아 샘플링하여 디지털 복소수 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단; 캐리어 주파수의 오프셋 변화량(afc_phase)과 PLL록이 걸렸는지에 관한 록검출데이터(afc_lock_det)에 의거하여 상기 아날로그/디지털변환수단으로부터 입력되는 디지털 복소수 데이터에 대하여 주파수 스위핑을 수행하여 기저대역에서 주파수 오프셋을 보상한 데이터를 출력하는 디-로테이터; 디-로테이터의 출력을 입력으로 받아 신호대잡음비가 최대가 되도록 하여 출력하는 SRC필터; SRC필터로부터 출력데이터를 입력받아 채널상의 다중경로에 의한 데이터 왜곡을 보상하여 출력하는 블라인드 이퀄라이저; 및 블라인드 이퀄라이저의 출력을 입력으로 받아 상기 출력으로부터 캐리어 주파수의 상기 주파수 오프셋의 변화량(afc_phase)과 PLL록이 걸렸는지에 관한 상기 록검출데이터(afc_lock_det)를 검출하여 출력하고, 캐리어 위상을 복원해주는 캐리어복원기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치가 제공된다.In order to achieve the above object, the analog-to-digital conversion means for receiving a baseband analog complex signal as an input and sampling and converting it into digital complex data; Based on the offset variation amount (afc_phase) of the carrier frequency and the lock detection data (afc_lock_det) regarding whether the PLL lock is engaged, the frequency offset is performed in the baseband by performing frequency sweeping on the digital complex data input from the analog / digital conversion means. A derotator for outputting compensated data; An SRC filter which receives the output of the de-rotator as an input and maximizes the signal-to-noise ratio; A blind equalizer which receives the output data from the SRC filter and compensates for the data distortion due to the multipath on the channel; And a carrier for receiving the output of the blind equalizer as an input, detecting and outputting the amount of change (afc_phase) of the frequency offset of the carrier frequency and the lock detection data (afc_lock_det) regarding whether the PLL lock is applied from the output, and restoring the carrier phase. Provided is a carrier restoring device for a digital communication system, comprising a restoring device.

상기 디-로테이터는 일정 범위의 주파수를 스위핑하다가 상기 캐리어복원기가 주파수 오프셋의 근처를 스위핑하는 록(lock)이 걸리는 때를 검출하여 상기 록검출데이터를 상기 디-로테이터에 제공하며 주파수 스위핑 동작을 을 멈추도록 하고, 록이 걸린 후에는 일반적인 위상동기루프에 의해 위상을 잡아준다. 이와 같은기능을 수행하기 위해, 상기 디-로테이터는 상기 록검출데이터(afc_lock_det)에 의해 록 제어를 받으면서 주파수스위핑을 위한 위상값을 생성하는 주파수스위퍼; 상기 주파수스위퍼의 출력 위상값과 상기 주파수 오프셋의 변화량(afc_phase)의 합을 입력으로 받아 그 크기에 대응되는 주파수를 갖는 신호의 코사인성분과 사인성분을 각각 별도로 출력하는 제1 수치제어발진기; 및 상기 아날로그/디지털 변환기의 I채널 출력과 Q채널 출력을 상기 제1 수치제어발진기의 출력과 복소수 곱셈을 수행하는 복소곱셈부를 구비한다.The derotator sweeps a range of frequencies and detects when the carrier restorer is locked near the frequency offset, providing the lock detection data to the derotator and performing a frequency sweeping operation. After stopping, lock the phase by a normal phase-locked loop. In order to perform such a function, the de-rotator may include: a frequency sweeper for generating a phase value for frequency sweeping while being controlled by the lock detection data afc_lock_det; A first numerically controlled oscillator for receiving the sum of the output phase value of the frequency sweeper and the change amount (afc_phase) of the frequency offset as an input and separately outputting a cosine component and a sine component of a signal having a frequency corresponding to the magnitude; And a complex multiplication unit configured to perform complex multiplication with the output of the first numerically controlled oscillator from the I channel output and the Q channel output of the analog / digital converter.

한편, 상기 캐리어복원기는 상기 블라인드 이퀄라이저의 I채널과 Q채널의 출력단에 연결됨과 동시에 제2 수치제어발진기의 출력단에 연결되어 상기 블라인드 이퀄라이저의 두 채널의 출력과 상기 제2 수치제어발진기의 코사인과 사인 성분의 출력간의 복소곱셈을 수행하여 그 연산결과(PHI(n), PHQ(n))를 출력하는 제2 복소곱셈기; 상기 제2 복소곱셈기의 출력(PHI(n), PHQ(n))의 신호전력을 측정하여 16QAM 변조방식의 16개의 신호점들 중에서 바깥쪽 4 심볼만을 분리해내는 신호분리기; 상기 제2 복소곱셈기의 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))을 입력받아 이들 출력이 갖는 위상에러(ek)를 산출하는 위상검출기; 상기 위상검출기가 산출한 위상에러(ek)에 포함된 잡음을 제거하여 출력하는 루프필터; 상기 루프필터로부터 잡음이 제거된 위상에러(delta_phase)를 입력받아 그 크기에 대응하는 주파수를 갖는 신호를 발생시켜 상기 코사인과 사인 성분의 출력형태로 상기 제2 복소곱셈기로 제공하는 제2 수치제어발진기; 상기 루프필터의 출력을 입력받아 데이터 복원이 불가능한 정도의주파수 오프셋에 변화가 있는 지를 검출하여 그 크기를 상기 디-로테이터에 제공하는 주파수 오프셋 모니터; 상기 제2 복소곱셈기의 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))을 입력받아 데이터값을 성상도 상에서 제일 가까운 원래의 신호점에 해당하는 값으로 만들어주는 슬라이서; 및 상기 슬라이서의 출력과 상기 제2 복소곱셈기의 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))간의 차이를 측정하고 상기 차이를 기준값과 비교하여 PLL 록(Lock)의 발생에 관한 정보를 상기 디-로테이터로 제공하는 록검출기를 구비하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the carrier restorer is connected to the output terminal of the I and Q channels of the blind equalizer and is connected to the output terminal of the second numerically controlled oscillator to output the two channels of the blind equalizer and the cosine and the sine of the second numerically controlled oscillator. A second complex multiplier which performs a complex multiplication between the outputs of the components and outputs the calculation results PH I (n) and PH Q (n); A signal separator for measuring the signal power of the outputs PH I (n) and PH Q (n) of the second complex multiplier and separating only the outer four symbols from the 16 signal points of the 16QAM modulation scheme; A phase detector which receives outputs of two channels PH I (n) and PH Q (n) of the second complex multiplier and calculates phase errors e k of these outputs; A loop filter which removes and outputs noise included in the phase error e k calculated by the phase detector; A second numerically controlled oscillator that receives a phase error (delta_phase) from which the noise is removed from the loop filter and generates a signal having a frequency corresponding to the magnitude and provides the cosine and the sine component to the second complex multiplier in an output form ; A frequency offset monitor which receives the output of the loop filter and detects whether there is a change in the frequency offset that is impossible to restore data, and provides the magnitude to the de-rotator; A slicer which receives outputs of two channels PH I (n) and PH Q (n) of the second complex multiplier and makes a data value corresponding to an original signal point closest to the constellation; And measuring the difference between the output of the slicer and the outputs of the two channels of the second complex multiplier (PH I (n), PH Q (n)) and comparing the difference with a reference value to determine the occurrence of a PLL lock. And a lock detector for providing information to the derotator.

본 발명의 경우 주파수스위퍼가 디-로테이터(de-rotator)에서 수행이 되므로 폴스 록이 발생하는 심볼율의 n/4 (단, n=1, 2, 3,...)의 주파수가 어긋나 있으면 도 3에서의 SRC 필터에서 주파수 영역의 불일치(mismatch)로 인한 에러 때문에 캐리어 복원기에서 록이 걸리지 않는다. 따라서, 폴스 록이 발생하지 않기 때문에 이를 판별하기 위한 별도의 회로가 필요하지 않으므로 구조가 간단해진다.In the present invention, since the frequency sweeper is performed in the de-rotator, if the frequency of n / 4 (where n = 1, 2, 3, ...) of the symbol rate at which the lock lock occurs is shifted In the SRC filter in FIG. 3, no lock is taken in the carrier recoverer because of an error due to a mismatch in the frequency domain. Therefore, since a lock lock does not occur, a separate circuit for discriminating it is not required, which simplifies the structure.

그리고 장시간의 시스템 동작에 따른 캐리어 주파수 오프셋의 변화량을 감시하여 보상하는 회로를 추가함으로써 SNR이 낮은 지역에서의 수신 품질을 높일 수 있게 된다.In addition, by adding a circuit for monitoring and compensating for the variation in the carrier frequency offset according to the long-term system operation, it is possible to improve reception quality in an area with low SNR.

본 발명의 바람직한 구성과 다양한 실시예는 특허청구범위의 기재 및 후술하는 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Preferred configurations and various embodiments of the invention will be more clearly understood from the description of the claims and the following detailed description.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 캐리어복원 시스템의 구성을 도시한다. 도면에 따르면, 캐리어복원 시스템은 아날로그/디지털 변환기(ADC)(40), 디-로테이터(de-rotator)(50), SRC 필터(60), 블라인드 이퀄라이저(70), 캐리어복원기(80) 및 순방향에러정정기(forward error corrector: FEC)(90)을 구비한다. 굵은 실선의 화살표는 기저대역의 복소수 데이터의 흐름을 나타내고 점선의 화살표는 레지스터를 이용한 제어신호값이다.4 shows a configuration of a carrier recovery system according to an embodiment of the present invention. According to the drawings, the carrier restoration system comprises an analog-to-digital converter (ADC) 40, a de-rotator 50, an SRC filter 60, a blind equalizer 70, a carrier restorer 80 and A forward error corrector (FEC) 90 is provided. The thick solid arrow indicates the flow of complex data in the baseband, and the dotted arrow indicates the control signal value using a register.

ADC(40)는 기저대역까지 내려진 아날로그 복소수 신호를 입력으로 받아 I채널과 Q채널에 대하여 별도로 샘플링하여 디지털 복소수 데이터로 변환하여 디-로테이터(50)에 제공한다.The ADC 40 receives the analog complex signal down to the baseband as an input, samples the I channel and the Q channel separately, converts the digital complex data into digital complex data, and provides the analog complex signal to the derotator 50.

디-로테이터(50)는 ADC(40)로부터 상기 두 채널에 대한 디지털 복소수 데이터를 입력으로 받아 주파수 스위핑을 수행하여 기저대역에서 주파수 대역의 편이 즉, 주파수 오프셋을 보상한 데이터를 출력한다.The de-rotator 50 receives the digital complex data of the two channels from the ADC 40 and performs frequency sweeping, and outputs data that compensates for the shift of the frequency band in the baseband, that is, the frequency offset.

SRC 필터(60)는 송신단의 펄스성형필터(비도시)와 매칭되는 필터로서 디-로테이터(50)의 출력을 입력으로 받아 신호대잡음비가 최대가 되도록 하여 출력한다.The SRC filter 60 is a filter that is matched with a pulse shaping filter (not shown) of the transmitting end and receives the output of the de-rotator 50 as an input so that the signal-to-noise ratio is maximized and output.

블라인드 이퀄라이저(70)는 SRC 필터(60)로부터 출력데이터를 입력받아 훈련 데이터열(training sequence)을 사용하지 않고 일반 데이터만을 이용하여 채널상의 다중경로에 의한 데이터 왜곡을 보상해준다.The blind equalizer 70 receives output data from the SRC filter 60 and compensates for data distortion due to multipath on the channel using only general data without using a training sequence.

캐리어복원기(80)는, 전형적인 PLL루프로서, 블라인드 이퀄라이저(70)의 출력을 입력으로 받아 디-로테이터(50)와 연동하여 캐리어 주파수 오프셋을 검출하고 캐리어 위상을 복원해 준다.The carrier restorer 80, which is a typical PLL loop, receives the output of the blind equalizer 70 as an input and works in conjunction with the derotator 50 to detect the carrier frequency offset and restore the carrier phase.

FEC(90)는 캐리어복원기(80)의 출력을 입력받아 채널상에서의 잡음(noise)으로 인한 에러를 정정해 주는 채널 디코딩 부분이다.The FEC 90 is a channel decoding part that receives an output of the carrier restorer 80 and corrects an error due to noise on the channel.

본 발명의 캐리어복원 시스템은 디-로테이터(50)에서 일정 범위의 주파수를 스위핑하고 주파수 오프셋의 근처를 스위핑할 때 즉, 록(lock)이 걸리는 때를 캐리어복원기(80)에서 검출하여 디-로테이터(50)가 주파수 스위핑을 멈추도록 하는 오픈 루프 형태를 가지는 캐리어 주파수 복원모드를 수행하는 기능과, 록이 걸린 후에는 일반적인 위상동기루프(phase locked loop: PLL)에 의해 위상을 잡아주는 캐리어 위상 복원모드를 수행하는 기능 및 장시간의 시스템 동작에 따른 주파수 오프셋의 변화량을 감시하여 이를 보정해 주는 기능 등을 가진다.The carrier restoration system of the present invention detects when a sweep of a range of frequencies in the derotator 50 and sweeps near the frequency offset, i.e., when the lock is engaged, de-rotates the carrier restorer 80. Carrier frequency recovery mode in which the rotator 50 has an open loop shape to stop frequency sweeping, and the carrier phase to hold the phase by a general phase locked loop (PLL) after locking It has the function of executing the restoration mode and monitoring the amount of change of the frequency offset according to the long time system operation and correcting it.

디-로테이터(50)에서 주파수 스위핑을 수행하면 종래 기술에서 발생했던 폴스 록이 SRC필터(60)에서 주파수 영역의 불일치(도 5 참조)로 인한 에러 때문에 발생하지 않는다. 예를 들어 자세히 설명하면 다음과 같다.When frequency sweeping is performed on the de-rotator 50, the fall lock, which has occurred in the prior art, does not occur due to an error due to the frequency domain mismatch (see FIG. 5) in the SRC filter 60. For example, the detailed description is as follows.

심볼율은 20 MBaud이고 주파수 스위핑 범위는 ±5 MHz이며 (DAVIC 표준에서 주파수 오프셋이 발생할 수 있는 범위를 ±5 MHz로 권고하고 있으므로 이 권고안에 따른다), 주파수 오프셋이 2 MHz인 경우를 가정하면, 심볼율의 1/4에 해당하는 주파수가 5 MHz이므로 -3 MHz (= 2 MHz - 5 MHz)에서 폴스 록이 발생한다.Assuming that the symbol rate is 20 MBaud, the frequency sweep range is ± 5 MHz (this recommendation is ± 5 MHz, where the frequency offset can occur in the DAVIC standard), assuming that the frequency offset is 2 MHz, Since the frequency corresponding to 1/4 of the symbol rate is 5 MHz, a lock lock occurs at -3 MHz (= 2 MHz-5 MHz).

SRC필터(60)에서 보면 종래기술에 따른 주파수복원 시스템은 폴스 록과 트루 록의 두 경우에 모두 ±5 MHz까지 주파수 영역의 불일치로 인한 에러가 발생한다. 따라서 이 에러를 이용하여 폴스 록과 트루 록을 구별할 수는 없으며 그 결과 폴스 록만 별도로 걸리지 않도록 할 수는 없었다.In the SRC filter 60, the frequency recovery system according to the prior art generates an error due to the mismatch of the frequency domain up to ± 5 MHz in both the case of the false lock and the true lock. Therefore, this error cannot be used to distinguish between a true lock and a true lock, and as a result, it is not possible to prevent the false lock alone.

그러나 본 발명에서는 주파수 스위핑을 디-로테이터(50)에서 수행하기 때문에 SRC필터(60)의 입장에서 보면 트루 록일 경우에는 주파수 영역의 불일치가 없고 폴스 록일 경우에는 항상 ±5 MHz의 불일치가 있다. 도 5는 SRC필터의 주파수 영역을 도시하는 그래프로서, 도면에서 실선(100)은 SRC 필터의 주파수특성 응답곡선이고, 점선(110)은 주파수 오프셋에 의해 이동한 SRC필터(60) 입력신호의 주파수특성 응답곡선을 의미하며, 빗금부분(120)은 두 주파수 영역이 어긋난 부분을 나타낸다. 이는 주파수 영역의 불일치 여부의 판단으로부터 폴스 록과 트루 록의 구별이 가능하다는 것을 의미한다. 따라서 이때 발생하는 에러에 의해 폴스 록이 걸리지 않도록 캐리어 복원기(80)에서 PLL의 파라미터(parameter)를 적당히 조절해 줄 수 있다. 즉, 디-로테이터(50)가 주파수 스위핑을 수행하는 경우, 폴스 록이 발생하는 심볼율의 n/4의 주파수가 어긋나 있으면 정합필터인 SRC필터(60)에서 주파수 영역의 불일치로 인한 에러 때문에 캐리어 복원기(80)에서 록이 걸리지 않는다.However, in the present invention, since the frequency sweep is performed by the de-rotator 50, from the standpoint of the SRC filter 60, there is no discrepancy in the frequency domain in the case of true lock and there is always ± 5 MHz mismatch in the case of the false lock. 5 is a graph showing the frequency domain of the SRC filter, in which the solid line 100 is the frequency response curve of the SRC filter, and the dotted line 110 is the frequency of the input signal of the SRC filter 60 shifted by the frequency offset. It refers to a characteristic response curve, and the hatched portion 120 represents a portion where two frequency domains are shifted. This means that it is possible to distinguish between the false lock and the true lock from the determination of whether the frequency domain is inconsistent. Therefore, the carrier restorer 80 may appropriately adjust the parameters of the PLL so that the lock may not be caught by the error occurring at this time. That is, when the derotator 50 performs frequency sweeping, if the frequency of n / 4 of the symbol rate at which the lock lock occurs is shifted, the carrier may be caused by an error due to an inconsistency in the frequency domain in the matching filter SRC filter 60. The lock is not engaged in the decompressor 80.

도 6은 디-로테이터(50)의 상세도이다. 디-로테이터(50)는 크게 복소곱셈부(150), 제1 NCO(180) 그리고 주파수스위퍼(160)로 구성된다.6 is a detailed view of the de-rotator 50. The derotator 50 is composed of a complex multiplier 150, a first NCO 180, and a frequency sweeper 160.

주파수스위퍼(160)는 freq_sweep_phase 신호의 클럭율(clock rate)에 따라 그 카운트값이 증감하는 카운터(164)로 구성이 가능하다. 주파수스위퍼(160)의 출력값은 제1 NCO(180)의 입력으로 들어가는 ΔΦ 값이다. ΔΦ는 주파수 스위핑을 위한 위상값이다. 카운터(164)로 인가되는 세 개의 입력값 즉, initial value, afc_lock_det, freq_sweep_phase는 레지스터(비도시)에 저장된 값이며 주파수 스위핑을 제어한다. initial value은 카운터(164)의 초기값을 지정해 주는 것으로 주파수 스위핑의 시작점의 주파수 값이다. freq_sweep_phase는 주파수 스위핑의 속도를 조절하는 것으로 카운터(164)의 동작 클럭이다. afc_lock_det는 캐리어복원기(80)에서 록이 걸렸는지를 알 수 있는 값으로 록이 걸리기 전에는 '0'의 값을 가지고 록이 걸리면 '1'의 값을 가진다. afc_lock_det의 값이 '0'이면 카운터(164)가 값을 증가시켜 주파수를 스위핑하고 '1'이면 카운터(164)가 동작을 멈추고 이전의 출력값을 계속 유지한다.The frequency sweeper 160 may be configured as a counter 164 whose count value increases or decreases according to a clock rate of the freq_sweep_phase signal. The output value of the frequency sweeper 160 is a ΔΦ value entering the input of the first NCO 180. ΔΦ is the phase value for frequency sweeping. Three input values applied to the counter 164, that is, initial value, afc_lock_det, and freq_sweep_phase, are values stored in a register (not shown) and control frequency sweeping. The initial value designates an initial value of the counter 164 and is a frequency value of the start point of the frequency sweep. freq_sweep_phase adjusts the speed of frequency sweeping and is the operating clock of the counter 164. afc_lock_det is a value that indicates whether the lock is locked in the carrier restorer 80. The lock has a value of '0' before the lock is applied and a value of '1' if the lock is locked. If the value of afc_lock_det is '0', the counter 164 increases the value to sweep the frequency. If the value is '1', the counter 164 stops the operation and maintains the previous output value.

카운터(164)의 출력값은 가산기(170)에 의해 afc_phase와 합산되어 제1 NCO(180)의 입력으로 제공된다. afc_phase도 레지스터에 저장되는 값이다. 캐리어복원기(80)의 주파수 오프셋 모니터(240, 도 7)에서 긴 시간 동안의 주파수 오프셋의 변화량을 측정하여 이 변화량에 대응하는 위상값 afc_phase을 afc_phase 레지스터(비도시)에 쓰면 디-로테이터(50)는 이 값을 읽어서 상기 변화량만큼 주파수를 이동시켜 보상한다.The output value of the counter 164 is added by the adder 170 with afc_phase and provided to the input of the first NCO 180. afc_phase is also stored in the register. The frequency offset monitor 240 of the carrier restorer 80 measures the amount of change in the frequency offset for a long time and writes the phase value afc_phase corresponding to the amount of change in the afc_phase register (not shown) to de-rotator 50. Reads this value and compensates by shifting the frequency by the amount of change.

제1 NCO(180)는 주파수스위퍼(160)의 출력값과 afc_phase 레지스터의 값을 합산한 위상값을 가산기(170)로부터 제공받아 이 위상값에 대응하는 주파수를 갖는 신호의 실수성분인 cosine값과 허수성분인 sine값을 생성한다.The first NCO 180 receives a phase value obtained by summing the output value of the frequency sweeper 160 and the value of the afc_phase register from the adder 170, and a cosine value and an imaginary number, which are real components of a signal having a frequency corresponding to the phase value. Generates the sine value of a component.

제1 복소곱셈기(150)는, 다수의 곱셈기(252, 153, 154, 155)와 가산기(152, 156)로 구성되어, 주파수 오프셋이 포함되어 있는 ADC(40)의 출력 데이터 ADC_OUTI(m), ADC_OUTQ(m)와 제1 NCO(180)의 출력 cos(m), sin(m)의 복소곱을 수행하고 그 복소곱의 연산 결과를 SRC필터(60)의 입력신호 SRC_INI(m), SRC_INQ(m)로제공한다. 제1 복소곱셈기(150)의 위와 같은 복소곱에 의해 ADC(40)의 출력데이터에 포함된 주파수 오프셋이 상쇄된다. 제1 복소곱셈기(150)의 두 출력은 아래의 두 식으로 계산된 값이다.The first complex multiplier 150 is composed of a plurality of multipliers 252, 153, 154, and 155 and adders 152 and 156, and output data ADC_OUT I (m) of the ADC 40 including a frequency offset. , Performs a complex product of ADC_OUT Q (m) and the output cos (m) and sin (m) of the first NCO 180, and calculates the result of the complex product of the input signal SRC_IN I (m) of the SRC filter 60. Provided by SRC_IN Q (m). The above-mentioned complex product of the first complex multiplier 150 cancels the frequency offset included in the output data of the ADC 40. The two outputs of the first complex multiplier 150 are values calculated by the following two equations.

SRC_INI(m) = ADC_OUTI(m) x cos(m) - ADC_OUTQ(m) x sin(m)SRC_IN I (m) = ADC_OUT I (m) x cos (m)-ADC_OUT Q (m) x sin (m)

SRC_INQ(m) = ADC_OUTI(m) x sin(m) + ADC_OUTQ(m) x cos(m)SRC_IN Q (m) = ADC_OUT I (m) x sin (m) + ADC_OUT Q (m) x cos (m)

도 7은 캐리어복원기(80)의 상세 구성을 도시한다. 캐리어 복원기(80)는 제2 복소곱셈기(190), 신호분리기(200), 위상검출기(210), 루프필터(220), 제2 NCO(230), 주파수오프셋모니터(240), 슬라이서(250), 록검출기(260) 및 오어게이트(270)를 구비한다. 제2 복소곱셈기(190)와 제2 NCO(230)는 구성형태와 기능면에서 디-로테이터(50)의 제1 복소곱셈기(150)와 제1 NCO(180)와 동일하다.7 shows a detailed configuration of the carrier restorer 80. The carrier recoverer 80 includes a second complex multiplier 190, a signal separator 200, a phase detector 210, a loop filter 220, a second NCO 230, a frequency offset monitor 240, and a slicer 250. ), A lock detector 260 and an or gate 270. The second complex multiplier 190 and the second NCO 230 are identical in configuration and function to the first complex multiplier 150 and the first NCO 180 of the de-rotator 50.

제2 복소곱셈부(190)는 브라인드 이퀄라이저(70)로부터 제공되는 I채널과 Q채널의 출력(EQI(n), EQQ(n))과 제2 NCO(230)의 출력(cosin값, sin값)를 복소곱셈을 한다.The second complex multiplication unit 190 outputs the outputs of the I and Q channels provided from the blind equalizer 70 (EQ I (n), EQ Q (n)), and the output of the second NCO 230 (cosin value, Complex multiplication of the sin value).

앞서 설명한 바와 같이 16QAM 변조방식에 대해서는 16개의 신호점 모두를 사용하지 않고 바깥쪽의 4 신호점만을 사용하면 다른 폴스 록이 발생하지 않으므로, 신호분리기(200)는 16개의 신호점들 중에서 바깥쪽 4 심볼만을 분리해낸다. 신호의 분리는 신호전력을 측정하여 분리한다.As described above, if the 16QAM modulation method does not use all 16 signal points but only the outer 4 signal points, no other lock lock occurs, so that the signal splitter 200 has the outer 4 of the 16 signal points. Separate only symbols. The signal is separated by measuring signal power.

도 8은 신호분리기(200)의 보다 상세한 구성예를 도시한다. 신호분리기(200)는 제2 복소곱셈기(190)의 I채널과 Q채널의 출력 PHI(n)과 PHQ(n)를 입력받으며, 16QAM 변조방식일 때만 동작한다. 신호분리기(200)는 상기 PHI(n)과 PHQ(n)를 각각 제곱하여 출력하는 곱셈기(280, 290)와, 이 두 개의 곱셈기(280, 290)의 출력을 합산하는 가산기(300), 그리고 가산기(300)의 출력과 PLL_TH 레지스터(비도시)의 값 PLL_TH(14)의 크기를 비교하여 전자가 크면 '1'을 출력하고 작으면 '0'을 출력하는 비교기(310)로 구성된다.8 shows a more detailed configuration example of the signal separator 200. The signal separator 200 receives the outputs PH I (n) and PH Q (n) of the I and Q channels of the second complex multiplier 190 and operates only in the 16QAM modulation scheme. The signal separator 200 includes multipliers 280 and 290 that square and output the PH I (n) and PH Q (n), respectively, and an adder 300 that sums the outputs of the two multipliers 280 and 290. And a comparator 310 that compares the output of the adder 300 with the size of the value PLL_TH 14 of the PLL_TH register (not shown) and outputs '1' if the former is large and '0' if the former is large.

신호분리기(200)에서 x>y인 경우 그 출력 16QAM_outside이 '1'의 값을 가지고, x<y인 경우는 16QAM_outside이 '0'의 값을 가지는 것과 4개의 신호점만을 구별하는 것과의 상관관계는 도 11에 도시된 16QAM의 성상도를 참조하여 설명한다. 도 11의 성상도에서 최외곽원(500)상에 있는 바깥쪽 4개의 신호점만을 구별하는 것이 신호분리기(200)의 기능이다. 원점에서 각 신호점까지의 거리의 제곱이 각 신호점의 전력이다. 따라서 바깥쪽 4 신호점만을 구별하기 위해서는 최외곽원(500)과 가운데원(510) 사이의 중간 정도에 해당하는 전력값을 경계값(y)으로 주고 신호분리기(200)의 입력으로 들어오는 각 신호들의 전력을 구한 값(x)과 비교해서 x>y이면, 즉 신호분리기의 입력으로 들어온 신호의 전력이 경계값보다 크면 16QAM_outside가 '1'이 출력으로 나오고 바깥쪽 4신호점 중 하나임을 의미한다. 반대로 x<y이면 16QAM_outside가 '0'이 출력으로 나오고 가운데원(510)과 최내곽원(520) 상의 신호점들 중 하나임을 의미한다. 도 3(b)와 같은 S-curve를 얻기 위해서는 도 11의 최외곽원(500) 선상의 바깥쪽 4 신호점만을 사용해야 하기 때문에 이와 같은 신호분리기(200)가 필요하게 된다.In the signal splitter 200, if x> y, the output 16QAM_outside has a value of '1', and if x <y, the correlation between 16QAM_outside has a value of '0' and distinguishing only 4 signal points Will be described with reference to the constellation diagram of 16QAM shown in FIG. In the constellation diagram of FIG. 11, it is a function of the signal separator 200 to distinguish only the outer four signal points on the outermost circle 500. The square of the distance from the origin to each signal point is the power of each signal point. Therefore, in order to distinguish only the outer four signal points, the power value corresponding to the intermediate level between the outermost circle 500 and the middle circle 510 is given as a threshold value y, and each signal coming into the input of the signal separator 200 is input. If x> y is compared with the calculated power (x), that is, if the power of the signal coming into the input of the signal separator is greater than the threshold, it means that 16QAM_outside is '1' as the output and one of the four outer signal points. . On the contrary, if x <y, 16QAM_outside is outputted as '0' and is one of the signal points on the center circle 510 and the innermost circle 520. In order to obtain the S-curve as shown in FIG. 3 (b), only the outer four signal points on the outermost circle 500 line in FIG. 11 need to be used.

그리고 신호분리기(200)의 출력값 16QAM_outside과 변조방식을 나타내는 mode_sel 레지스터(비도시)의 값 mode_sel을 오어게이트(270)에 제공하여 논리합하여 fPLL_EN신호를 만든다. 후술할 위상검출기(210)와 루프필터(220)는 fPLL_EN신호가 '1'일 때에만 동작한다.The output value 16QAM_outside of the signal separator 200 and the value mode_sel of the mode_sel register (not shown) indicating the modulation scheme are provided to the OR gate 270 to generate an OR PLL_EN signal. The phase detector 210 and the loop filter 220 to be described later operate only when the f PLL_EN signal is '1'.

QPSK의 성상도는 위 16QAM의 성상도의 신호점들 중에서 최외곽원(500)상의 바깥쪽 4신호점만으로 되어 있다. 그래서 QPSK에 대해서는 따로 신호 분리기가 필요하지 않는다. fPLL-EN신호가 1이라는 것은 도 7의 오어게이트(270)에서 확인할 수 있듯이 QPSK변조 방식이거나 16QAM 변조 방식에서 최외곽원(500)상의 바깥쪽 4신호점에 해당하는 신호임을 의미한다. 그리고 도 3(b)와 같은 S-곡선을 얻는다는 것은 QPSK 변조 방식이면 모든 신호점에 대해서, 16QAM 변조 방식이면 빨간 선상의 바깥쪽 4 신호점에 대해서만 위상 검출기(210)와 루프필터(220)를 동작시켜야만 얻을 수 있다.The constellation of the QPSK consists of only the outer four signal points on the outermost circle 500 among the signal points of the constellations of the above 16QAM. So no signal separator is needed for QPSK. When the fLL-EN signal is 1, it means that the signal corresponds to the outer 4 signal points on the outermost circle 500 in the QPSK modulation method or the 16QAM modulation method as shown in the or gate 270 of FIG. 7. To obtain the S-curve as shown in FIG. 3 (b), the phase detector 210 and the loop filter 220 only for all signal points in the QPSK modulation scheme and only the outer four signal points in the red line in the 16QAM modulation scheme. Can only be obtained by running.

위상검출기(210)는 제2 복소곱셈기(190)의 두 채널의 출력 PHI(n)과 PHQ(n)을 입력받아 이들 출력이 갖는 위상에러를 산출한다. 도 9는 위상검출기(210)의 상세한 회로 구성을 보여준다. 도면을 참조하면, 위상검출기(210)는 상기 두 채널의 출력 PHI(n)과 PHQ(n)의 2에 대한 보수를 생성하는 보수기(330, 360), PHI(n)과 PHQ(n)의 최상위 1비트를 추출하는 MSB추출부(320, 350)를 갖는다. 이와 더불어 위상검출기(210)는 MSB추출부(320)가 제공하는 상기 I채널의 출력 PHI(n)의 최상위비트의 값에 따라 상기 Q채널의 출력 PHQ(n)과 이의 2에 대한 보수 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(370), MSB추출부(350)가 제공하는 상기 Q채널의 출력 PHQ(n)의 최상위비트의 값에 따라 상기 I채널의 출력 PHI(n)과 이의 2에 대한 보수 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서(340), 그리고 이들 두 멀티플렉서(340, 370)로부터 출력되는 두 데이터를 합산하여 위상 에러 ek를 출력하는 가산기(380)를 더 갖는다. 위상 에러 ek는 아래 수식에 의해서 계산되는데, 슬라이서(250)의 출력은 일정한 상수값이므로 제2 복소곱셈기(190)의 출력값과 부호만으로 계산이 가능하다.The phase detector 210 receives outputs PH I (n) and PH Q (n) of two channels of the second complex multiplier 190 and calculates phase errors of the outputs. 9 shows a detailed circuit configuration of the phase detector 210. Referring to the figure, the phase detector 210 generates the complements for two of the output PH I (n) and PH Q (n) of the two channels, the complementors 330 and 360, PH I (n) and PH Q MSB extraction units 320 and 350 extracting the most significant 1 bit of (n). In addition, the phase detector 210 compensates for the output PH Q (n) of the Q channel and its 2 according to the value of the most significant bit of the output PH I (n) of the I channel provided by the MSB extractor 320. The output PH I (n) of the I channel and the multiplexer 370 for selectively outputting any one of the output signals according to the value of the most significant bit of the output PH Q (n) of the Q channel provided by the MSB extractor 350; It further has a multiplexer 340 for selectively outputting any one of two's complements, and an adder 380 for outputting a phase error e k by summing two data output from these two multiplexers 340 and 370. The phase error e k is calculated by the following equation. Since the output of the slicer 250 is a constant constant value, it is possible to calculate only the output value and the sign of the second complex multiplier 190.

ek= Im{yk a k *} = yik a rk-yrk a ik= C(yiksgn[yrk]-yrksgn[yik])e k = Im {y k a k * } = y ik a rk -y rk a ik = C (y ik sgn [y rk ] -y rk sgn [y ik ])

루프필터(220)는 위상검출기(210)가 산출한 위상 에러 ek를 입력받는다. 위상검출기(210)에서 나오는 출력에는 일반적으로 잡음이 포함되어 있다. 이 잡음은 평균이 0이다. 따라서 이 잡음 특성을 이용하여 잡음을 제거하는 것이 루프 필터(220)이다. 루프필터(220)는 일종의 저역통과필터(LPF)인데 LPF는 입력으로 들어오는 신호의 평균을 취하는 것과 유사한 역할을 한다. 또한 루프필터(220)는 빠르게 변하는 고주파 성분을 제거하고 천천히 변하는 저주파 성분만을 통과시킨다.The loop filter 220 receives the phase error e k calculated by the phase detector 210. The output from the phase detector 210 generally contains noise. This noise has a mean of zero. Therefore, it is the loop filter 220 to remove the noise using this noise characteristic. The loop filter 220 is a low pass filter (LPF) that acts similar to taking the average of the incoming signal. In addition, the loop filter 220 removes high frequency components that change rapidly and passes only low frequency components that change slowly.

도 10에 도시된 루프필터(220)는 일반적으로 2차 루프필터(Second-order Loop Filter)로서 많이 쓰이는 구조이다. 이 루프필터(220)는 위에서 말한 것처럼 위상검출기의 출력을 입력으로 받아 잡음과 고주파 성분을 제거한 신호를 출력한다. 루프필터(220)는 두 가지 모드로 동작한다. PLL은 먼저 주파수 오프셋을 검출하는 캐리어 주파수 복원 모드와 주파수 오프셋을 잡은 후에는 위상 에러를 보정하는 캐리어 위상 복원 모드로 동작한다. PLL의 이 두 모드를 구별하는 것이 루프필터의 파라미터인 γ와 ρ값을 조절하는 것이다. 먼저, PLL이 캐리어 주파수 복원 모드로 동작할 때는 폴스 록은 걸리지 않고 트루 록만 걸리도록 실험적으로 γ와 ρ값을 얻어서 설정하고 캐리어 위상 복원 모드로 동작할 때는 위상 에러를 최소화시키는 γ와 ρ값을 역시 실험적으로 얻어서 설정한다. γ와 ρ값의 전환은 afc_lock_det 레지스터(424)의 값과 멀티플렉서(412, 422)를 이용하여 실현된다. 즉, afc_lock_det 레지스터(424)의 값이 0이면 캐리어 주파수 복원 모드로서 γ1(9)와 ρ1(6)이 선택되고 afc_lock_det 레지스터값이 1이면 캐리어 위상 복원 모드로서 γ2(5)와 ρ2(9)이 선택된다. 그리고 γ와 ρ값을 곱하는 곱셈기가 필요하지만 간단히 쉬프터(410, 414)를 사용하여 쉬프트시키는 것으로 대체가 가능하다. 왼쪽으로 1비트 쉬프트시키면 2를 곱한 것과 같고 오른쪽으로 1비트 쉬프트시키면 2로 나눈 것과 같다. 또한, 쉬프터(414)의 출력은 가산기(416)의 출력의 z-역변환(420)과 합산되어 출력되어 가산기(418)에 제공되며, 최종적으로 쉬프터(410)의 출력과 합산되어 출력된다.The loop filter 220 illustrated in FIG. 10 is generally used as a second-order loop filter. The loop filter 220 receives the output of the phase detector as described above and outputs a signal from which noise and high frequency components are removed. The loop filter 220 operates in two modes. The PLL operates in a carrier frequency recovery mode that first detects the frequency offset and in a carrier phase recovery mode that corrects the phase error after the frequency offset is set. The distinction between these two modes of the PLL is the adjustment of the loop filter's parameters γ and ρ. First, when the PLL operates in the carrier frequency recovery mode, it acquires and sets the values of γ and ρ experimentally so that it does not take the lock lock but only the true lock. When the PLL operates in the carrier phase recovery mode, the values of γ and ρ are also minimized. Obtain and set experimentally. Switching of the values of γ and ρ is realized using the values of the afc_lock_det register 424 and the multiplexers 412 and 422. That is, when the value of the afc_lock_det register 424 is 0, γ 1 (9) and ρ 1 (6) are selected as the carrier frequency recovery mode, and when the value of the afc_lock_det register is 1, γ 2 (5) and ρ 2 as the carrier phase recovery mode. (9) is selected. And although a multiplier is needed to multiply γ and ρ values, it can be replaced by simply shifting using shifters 410 and 414. Shifting 1 bit to the left is equivalent to multiplying by 2; shifting 1 bit to the right is equivalent to dividing by 2. In addition, the output of the shifter 414 is summed with the z-inverse transform 420 of the output of the adder 416 and output to the adder 418, which is finally summed with the output of the shifter 410.

제2 NCO(230)는 루프필터(220)로부터 잡음이 제거된 위상에러 delta_phase를 입력받아 그 크기에 대응하는 주파수를 갖는 신호를 발생시키며, 발생된 신호의 cos성분과 sin성분은 각각 별도의 입력경로를 통해 제2 복소곱셈기(190)로 제공한다. 제2 NCO(230)는 룩업테이블(Look Up Table: LUT)(436)을 이용한 일반적으로 쓰이는 구조이다. 입력은 루프필터(220)로부터 제공되며 가산기(432)의 출력은 z-역변환(434)되고 가산기(432)로 피드백됨과 동시에 룩업테이블(436)로 제공되어 그 입력 위상값에 대응되는 sin함수와 cosin함수값을 출력한다.The second NCO 230 receives a phase error delta_phase from which the noise is removed from the loop filter 220 and generates a signal having a frequency corresponding to the magnitude. The cos component and sin component of the generated signal are separately input. The path is provided to the second complex multiplier 190. The second NCO 230 is a commonly used structure using a look up table (LUT) 436. The input is provided from the loop filter 220 and the output of the adder 432 is z-inverse transformed 434 and fed back to the adder 432 and provided to the lookup table 436 to provide a sin function corresponding to the input phase value. Output the cosin function.

주파수 오프셋 모니터(240)는 장시간의 시스템 동작에 따른 외부 환경의 변화로 인해 주파수 오프셋에 변화가 생겼을 때 캐리어 위상 복원 모드에서 제2 NCO(230)의 출력주파수가 어느 정도(예: 1MHz 이상) 크고 RS디코더에서 에러가 발생하여 데이터 복원이 불가능하면 제2 NCO(230)의 delta_phase값을 디-로테이터(50)의 제1 NCO(180)의 afc_phase에 쓰고 PLL을 리셋시킨다.The frequency offset monitor 240 has a large output frequency (eg, 1 MHz or more) of the second NCO 230 in the carrier phase recovery mode when a change in the frequency offset occurs due to a change in the external environment caused by a long system operation. If an error occurs in the RS decoder and data restoration is impossible, the delta_phase value of the second NCO 230 is written to the afc_phase of the first NCO 180 of the derotator 50, and the PLL is reset.

도 7을 다시 참조하면, 슬라이서(250)는 제2 복소곱셈기(190)의 두 출력 PHI(n)과 PHQ(n)을 입력받아 데이터 값을 성상도 상에서 제일 가까운 원래의 신호점에 해당하는 값으로 만들어주는 역할을 한다. 즉, 송신단에서는 도 11에서 도시한 것처럼 각 신호점에 해당되는 값을 보낸다. 그런데 채널상에서 잡음이 혼입되어 각 신호점과 다른 값을 가지는 데이터들이 수신될 수도 있다. 슬라이서(250)는 이 수신된 데이터 값을 입력으로 받아서 각각의 신호점 중 가장 가까운 신호점의 값으로 만들어 출력한다.Referring to FIG. 7 again, the slicer 250 receives two outputs PH I (n) and PH Q (n) of the second complex multiplier 190 and corresponds to the original signal point closest to the constellation diagram. It makes a value to be. That is, the transmitter sends a value corresponding to each signal point as shown in FIG. However, noise may be mixed on the channel to receive data having a different value from each signal point. The slicer 250 receives the received data value as an input and outputs the received data value as the value of the closest signal point among the signal points.

록검출기(260)는 결정한 값의 오차 벡터 크기(error vector magnitude)를 계산하여 경계값(threshold) 이하이면 록이 걸린 것으로 판단하고 afc_lock_det 신호를 발생시킨다. 즉, 록검출기(260)는 슬라이서(250)의 입력 데이터와 출력 데이터를 입력으로 받아서 수신된 데이터 값과 슬라이서(250)에 의해서 선택된 도 11의 성상도상의 신호점과의 차이를 비교한다. 이 차이가 바로 잡음의 크기입니다. 따라서 잡음의 크기를 측정해서 PLL의 록(Lock)의 유무를 판별하게 되는 것이다. 록검출기(260)의 출력은 PLL의 록의 유무에 따라 1과 0이 afc_lcok_det 레지스터에 저장된다.The lock detector 260 calculates an error vector magnitude of the determined value and determines that the lock is locked if it is less than or equal to a threshold and generates an afc_lock_det signal. That is, the lock detector 260 receives the input data and the output data of the slicer 250 and compares the difference between the received data value and the signal point in the constellation of FIG. 11 selected by the slicer 250. This difference is the amount of noise. Therefore, the magnitude of noise is measured to determine the presence or absence of the lock of the PLL. The output of the lock detector 260 stores 1 and 0 in the afc_lcok_det register depending on whether or not the PLL is locked.

본 발명에 의하면 QPSK와 16QAM 변조방식에 대하여 종래기술의 캐리어 복원 알고리즘에서 발생하던 폴스 록을 별도의 회로를 추가하지 않고 제거할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 캐리어 복원회로의 구조는 보다 간단하게 구성될 수 있어 제조단가를 낮출 수 있다. 또한, 장시간의 시스템 동작에 따른 캐리어 주파수 오프셋의 변화량을 감시하여 이를 보상해주는 기능이 부가되므로써 신호 대 잡음비(SNR)가 낮은 지역에서도 양호한 수신 품질을 제공할 수 있다.According to the present invention, the false lock generated by the carrier recovery algorithm of the prior art for the QPSK and 16QAM modulation schemes can be removed without adding a separate circuit. Therefore, the structure of the carrier recovery circuit according to the present invention can be more simply configured to reduce the manufacturing cost. In addition, since the function of monitoring and compensating for the variation of the carrier frequency offset according to the long-term system operation is added, it is possible to provide good reception quality even in a region having a low signal-to-noise ratio (SNR).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand that you can.

Claims (8)

기저대역의 아날로그 복소수 신호를 입력으로 받아 샘플링하여 디지털 복소수 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단;Analog / digital converting means for receiving a baseband analog complex signal as an input and sampling the sample to convert it into digital complex data; 캐리어 주파수의 오프셋 변화량(afc_phase)과 PLL록이 걸렸는지에 관한 록검출데이터(afc_lock_det)에 의거하여 상기 아날로그/디지털변환수단으로부터 입력되는 디지털 복소수 데이터에 대하여 주파수 스위핑을 수행하여 기저대역에서 주파수 오프셋을 보상한 데이터를 출력하는 디-로테이터;Based on the offset variation amount (afc_phase) of the carrier frequency and the lock detection data (afc_lock_det) regarding whether the PLL lock is engaged, the frequency offset is performed in the baseband by performing frequency sweeping on the digital complex data input from the analog / digital conversion means. A derotator for outputting compensated data; 디-로테이터의 출력을 입력으로 받아 신호대잡음비가 최대가 되도록 하여 출력하는 SRC필터;An SRC filter which receives the output of the de-rotator as an input and maximizes the signal-to-noise ratio; SRC필터로부터 출력데이터를 입력받아 채널상의 다중경로에 의한 데이터 왜곡을 보상하여 출력하는 블라인드 이퀄라이저; 및A blind equalizer which receives the output data from the SRC filter and compensates for the data distortion due to the multipath on the channel; And 블라인드 이퀄라이저의 출력을 입력으로 받아 상기 출력으로부터 캐리어 주파수의 상기 주파수 오프셋의 변화량(afc_phase)과 PLL록이 걸렸는지에 관한 상기 록검출데이터(afc_lock_det)를 검출하여 출력하고, 캐리어 위상을 복원해주는 캐리어복원기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치.Receiving the output of the blind equalizer as an input, detecting and outputting the lock detection data (afc_lock_det) relating to the change in the frequency offset (afc_phase) of the carrier frequency and whether the PLL lock has been received from the output, and restores the carrier phase And a carrier restoring apparatus for a digital communication system. 제 1항에 있어서, 상기 디-로테이터는 일정 범위의 주파수를 스위핑하다가 상기 캐리어복원기가 주파수 오프셋의 근처를 스위핑하는 록(lock)이 걸리는 때를 검출하여 상기 록검출데이터를 상기 디-로테이터에 제공하며 주파수 스위핑 동작을을 멈추도록 하고, 록이 걸린 후에는 일반적인 위상동기루프에 의해 위상을 잡아주는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치.The de-rotator of claim 1, wherein the de-rotator sweeps a range of frequencies and detects when the carrier restorer is locked to sweep near a frequency offset to provide the lock detection data to the de-rotator. And stop the frequency sweeping operation, and hold the phase by a general phase-locked loop after the lock is applied. 제 1항에 있어서, 상기 디-로테이터는 상기 록검출데이터(afc_lock_det)에 의해 록 제어를 받으면서 주파수스위핑을 위한 위상값을 생성하는 주파수스위퍼; 상기 주파수스위퍼의 출력 위상값과 상기 주파수 오프셋의 변화량(afc_phase)의 합을 입력으로 받아 그 크기에 대응되는 주파수를 갖는 신호의 코사인성분과 사인성분을 각각 별도로 출력하는 제1 수치제어발진기; 및 상기 아날로그/디지털 변환기의 I채널 출력과 Q채널 출력을 상기 제1 수치제어발진기의 출력과 복소수 곱셈을 수행하는 복소곱셈부를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the derotator comprises: a frequency sweeper for generating a phase value for frequency sweeping under lock control by the lock detection data (afc_lock_det); A first numerically controlled oscillator for receiving the sum of the output phase value of the frequency sweeper and the change amount (afc_phase) of the frequency offset as an input and separately outputting a cosine component and a sine component of a signal having a frequency corresponding to the magnitude; And a complex multiplier configured to perform a complex multiplication of the I channel output and the Q channel output of the analog-to-digital converter with the output of the first numerically controlled oscillator. 제 3항에 있어서, 상기 주파수스위퍼는 동작 클럭(freq_sweep_phase) 신호의 클럭율(clock rate)에 따라 그 카운트값이 증감하여 주파수 스위핑의 속도를 조절하는 카운터를 구비하며, 상기 카운터는 상기 록검출데이터(afc_lock_det)가 언록(unlocked) 상태의 값을 가지는 동안에는 카운트값을 증가시키고 록(locked) 상태의 값을 가지면 카운팅동작을 멈추고 이전의 출력값을 계속 유지하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치.4. The frequency sweeper of claim 3, wherein the frequency sweeper includes a counter that adjusts the speed of frequency sweeping by increasing or decreasing a count value according to a clock rate of an operation clock (freq_sweep_phase) signal. and increasing the count value while afc_lock_det) has the unlocked state, and stopping the counting operation and maintaining the previous output value if it has the locked state. 제 1항에 있어서, 상기 캐리어복원기는 상기 블라인드 이퀄라이저의 I채널과Q채널의 출력단에 연결됨과 동시에 제2 수치제어발진기의 출력단에 연결되어 상기 블라인드 이퀄라이저의 두 채널의 출력과 상기 제2 수치제어발진기의 코사인과 사인 성분의 출력간의 복소곱셈을 수행하여 그 연산결과(PHI(n), PHQ(n))를 출력하는 제2 복소곱셈기; 상기 제2 복소곱셈기의 출력(PHI(n), PHQ(n))의 신호전력을 측정하여 16QAM 변조방식의 16개의 신호점들 중에서 바깥쪽 4 심볼만을 분리해내는 신호분리기; 상기 제2 복소곱셈기의 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))을 입력받아 이들 출력이 갖는 위상에러(ek)를 산출하는 위상검출기; 상기 위상검출기가 산출한 위상에러(ek)에 포함된 잡음을 제거하여 출력하는 루프필터; 상기 루프필터로부터 잡음이 제거된 위상에러(delta_phase)를 입력받아 그 크기에 대응하는 주파수를 갖는 신호를 발생시켜 상기 코사인과 사인 성분의 출력형태로 상기 제2 복소곱셈기로 제공하는 제2 수치제어발진기; 상기 루프필터의 출력을 입력받아 데이터 복원이 불가능한 정도의 주파수 오프셋에 변화가 있는 지를 검출하여 그 크기를 상기 디-로테이터에 제공하는 주파수 오프셋 모니터; 상기 제2 복소곱셈기의 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))을 입력받아 데이터값을 성상도 상에서 제일 가까운 원래의 신호점에 해당하는 값으로 만들어주는 슬라이서; 및 상기 슬라이서의 출력과 상기 제2 복소곱셈기의 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))간의 차이를 측정하고 상기 차이를 기준값과 비교하여 PLL 록(Lock)의 발생에 관한 정보를 상기 디-로테이터로 제공하는 록검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the carrier restorer is connected to an output terminal of an I channel and a Q channel of the blind equalizer, and is connected to an output terminal of a second numerically controlled oscillator to output the two channels of the blind equalizer and the second numerically controlled oscillator. A second complex multiplier which performs a complex multiplication between the cosine of and the output of the sine component and outputs the calculation result PH I (n) and PH Q (n); A signal separator for measuring the signal power of the outputs PH I (n) and PH Q (n) of the second complex multiplier and separating only the outer four symbols from the 16 signal points of the 16QAM modulation scheme; A phase detector which receives outputs of two channels PH I (n) and PH Q (n) of the second complex multiplier and calculates phase errors e k of these outputs; A loop filter which removes and outputs noise included in the phase error e k calculated by the phase detector; A second numerically controlled oscillator that receives a phase error (delta_phase) from which the noise is removed from the loop filter and generates a signal having a frequency corresponding to the magnitude and provides the cosine and the sine component to the second complex multiplier in an output form ; A frequency offset monitor which receives the output of the loop filter and detects whether there is a change in the frequency offset that is impossible to restore data, and provides the magnitude to the de-rotator; A slicer which receives outputs of two channels PH I (n) and PH Q (n) of the second complex multiplier and makes a data value corresponding to an original signal point closest to the constellation; And measuring the difference between the output of the slicer and the outputs of the two channels of the second complex multiplier (PH I (n), PH Q (n)) and comparing the difference with a reference value to determine the occurrence of a PLL lock. And a lock detector for providing information to said de-rotator. 제 5항에 있어서, 상기 신호분리기는 상기 제2 복소곱셈기의 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))를 각각 제곱하여 출력하는 제1 및 제2 곱셈기; 상기 제1 및 제2 곱셈기의 출력을 합한하는 가산기; 및 상기 가산기의 출력과 상기 바깥쪽 4심볼을 구별하기 위한 기준값(PLL_TH(14))의 크기를 비교하는 비교기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the signal splitter comprises: first and second multipliers for outputting squared outputs of two channels PH I (n) and PH Q (n) of the second complex multiplier; An adder that sums outputs of the first and second multipliers; And a comparator for comparing the output of the adder with a size of a reference value (PLL_TH (14)) for distinguishing the outer four symbols. 제 6항에 있어서, 상기 신호분리기는 상기 비교기의 출력(16QAM_outside)과 변조방식을 나타내는 데이터(mode_sel)(QPSK:0, 16QAM:1)를 논리합하는 오어게이트를 더 구비하며, 상기 오어게이터의 출력을 이용하여 상기 위상검출기 및/또는 루프필터의 가동성을 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치.7. The signal separator of claim 6, further comprising an orgate configured to OR the output 16QAM_outside of the comparator and data mode_sel (QPSK: 0, 16QAM: 1) indicating a modulation scheme, and outputting the orgator. The carrier recovery apparatus of the digital communication system, characterized in that for controlling the operability of the phase detector and / or loop filter. 제 5항에 있어서, 상기 위상검출기는 제2 복소곱셈기의 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))의 2에 대한 보수를 생성하는 제1 및 제2 보수기; 상기 두 채널의 출력(PHI(n), PHQ(n))의 최상위비트의 데이터를 각각 추출하는 제1 및 제2 MSB추출부; 상기 제2 MSB추출부가 제공하는 상기 Q채널의 출력 PHQ(n)의 최상위비트의 값에 따라 상기 I채널의 출력 PHI(n)과 상기 제1 보수기의 출력 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 제1 멀티플렉서; 상기 제1 MSB추출부가 제공하는 상기 I채널의 출력 PHI(n)의 최상위비트의 값에 따라 상기 Q채널의 출력 PHQ(n)과 상기 제2 보수기의 출력 중 어느 하나를 선택적으로 출력하는 제2 멀티플렉서; 및 상기 제1 및 제2 멀티플렉서로부터 출력되는 두 데이터를 합산하여 상기 위상에러(ek)를 출력하는 가산기(380)를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 시스템의 캐리어 복원장치.6. The apparatus of claim 5, wherein the phase detector comprises: first and second complementers for generating complements for two of the outputs PH I (n), PH Q (n) of two channels of a second complex multiplier; First and second MSB extractors configured to extract data of most significant bits of the outputs PH I (n) and PH Q (n) of the two channels, respectively; Selectively outputs one of the output PH I (n) of the I channel and the output of the first complementer according to the value of the most significant bit of the output PH Q (n) of the Q channel provided by the second MSB extractor ; A first multiplexer; Selectively outputs any one of the output PH Q (n) of the Q channel and the output of the second complementer according to the value of the most significant bit of the output PH I (n) of the I channel provided by the first MSB extractor ; A second multiplexer; And an adder (380) for adding the two data output from the first and second multiplexers to output the phase error (e k ).
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