KR100412506B1 - 가우시안잡음이 제거된 채널을 추정할 수 있는 오에프디엠수신기의 채널 등화기 및 이를 이용한 오에프디엠신호의등화 방법 - Google Patents

가우시안잡음이 제거된 채널을 추정할 수 있는 오에프디엠수신기의 채널 등화기 및 이를 이용한 오에프디엠신호의등화 방법 Download PDF

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Abstract

오에프디엠 수신기의 채널 등화기가 개시된다. 오에프디엠 수신기의 채널 등화기는, 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿을 추출하는 파일럿추출부, 기준 파일럿에 따라 분산 파일럿에 대한 채널특성을 산출하는 채널특성산출부, 채널특성을 기초로 시간축을 기준으로 오에프디엠신호의 데이터심볼을 보간하여 데이터심볼의 채널상태에 따른 제1채널추정치를 추정하는 타이밍보간부, 제1채널추정치에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 제2채널추정치를 산출하는 잡음제거부, 가우시안잡음이 제거된 제2채널추정치를 기초로 주파수축을 기준으로 데이터심볼을 보간하여 데이터심볼의 채널상태에 따른 제3채널추정치를 추정하는 주파수보간부, 및 제3채널추정치를 기초로 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호를 등화하여 오에프디엠신호가 채널환경에 따라 발생한 왜곡을 보상하는 등화부를 포함하는 오에프디엠 수신기의 등화기를 갖는다. 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치를 기초로 등화부를 통해 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호의 복원을 보다 정확하게 수행할 수 있다.

Description

가우시안잡음이 제거된 채널을 추정할 수 있는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기 및 이를 이용한 오에프디엠신호의 등화 방법{Channel Equalizer of OFDM Receiver and A method for equalizing of ofdm signal using thereof}
본 발명은 오에프디엠(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM) 수신기의 채널 등화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 오에프디엠신호가 전송된 채널에 대하여 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호를 가지고 채널상태정보인 채널추정치를 추정하고, 추정된 채널추정치에 따라 오에프디엠신호의 채널 상에 발생한 왜곡을 보상하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 고화질 텔레비전(High Definition Television : HDTV)의 방송 시스템은 크게 영상 부호화부와 변조부로 나눌 수 있다. 영상 부호화부는 고화질의 영상 소스로부터 얻어지는 약 1Gbps의 디지털 데이터를 15∼18 Mbps의 데이터로 압축한다. 변조부는 수십 Mbps의 디지털 데이터를 6∼8 MHz의 제한된 대역 채널을 통하여 수신측으로 전송한다.
일반적으로, 디지털방식의 고화질 텔레비전 방송은 기존의 텔레비전 방송용으로 할당된 VHF(Very High Frequency)/UHF(Ultra High Frequency) 대의 채널을 이용하는 지상 동시 방송 방식을 채택하고 있다. 그러므로, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 지상 동시 방송의 환경으로 인하여 다음의 조건들을 만족하여야 한다.
첫째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 수십 Mbps의 디지털 데이터를 6∼8MHz의 제한된 대역 채널을 통하여 수신측으로 전송하기 위해 대역 효율(spectrum efficiency)이 높아야 한다. 둘째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 주변 건축물이나 구조물 등에 의하여 다중 경로 페이딩(multipath fading)이 발생하므로, 페이딩에 강한 특성을 가져야한다. 셋째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 기존의 아날로그 텔레비전신호에 의한 동일 채널 간섭이 필연적으로 발생하므로 동일 채널 간섭에 강한 특성을 가져야 한다. 또한, 고화질 텔레비전 시스템의 디지털 변조신호는 기존의 아날로그 텔레비전 수신기에 간섭을 최소화 할 수 있어야 한다.
이와 같은 조건을 충족시키는 변조 기법으로는 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation : QAM)와 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 등이 있는데, 지상 방송에서는 QAM 과VSB의 다치화가 이미 한계에 와 있다. 여기서, 전송속도는 결정되어 버리며, 같은 다치수에서도 심볼 전송 속도를 올리면 그 대역폭의 전송속도는 향상된다. 그러나, 16치/32치 직교 진폭 변조 및 4치 잔류 측파대변조의 심볼 전송속도를 끌어올리면 제 2 영상과 다중 경로의 간섭에 의한 방해가 심하게 발생한다. 특히, 고층 빌딩이 난립하는 시가지에서 더욱 심각하다.
따라서, 유럽에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 대역폭당의 전송 속도 향상과 간섭 방지의 이중 효과를 얻을 수 있는 디지털 변조 방식의 오에프디엠(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)방식을 차세대 고화질 텔레비전 지상 방송 방식으로 채택하고 있다.
오에프디엠방식은 직렬 형태로 입력되는 심볼 열을 소정의 블록 단위의 병렬 데이터로 변환한 후 병렬화된 심볼들을 각기 상이한 부반송파 주파수로 다중화(Multiplexing)하는 방식이다. 이러한 오에프디엠방식은 다중 반송파를 이용하고, 기존의 단일 반송파에 의한 방식과는 상당한 차이를 가지고 있다. 다중 반송파는 반송파 상호간에 서로 직교성을 가지고 있다. 직교성이란, 두 반송파의 곱이 '0'이 되는 성질을 의미하며, 이는 다중 반송파를 사용할 수 있는 필요조건이 된다. 오에프디엠방식의 구현은 고속 퓨리에변환(Fast Fourier Transform : FFT) 및 역 고속 퓨리에변환(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT)에 의하여 이루어지는데, 이는 반송파간의 직교성과 고속퓨리에변환의 정의에 의해 간단히 구해진다.
한편, 오에프디엠방식의 장점은 다음과 같다. 텔레비전 지상 전송 방식은 신호의 전송시 발생하는 반사파, 동일 채널간섭 및 인접 채널간섭 등이 전송 품질을 좌우하는 채널 특성을 가지며 이에 따라 전송 시스템의 설계 조건이 매우 까다롭다. 그러나, 오에프디엠은 다중 경로에 강한 특성을 갖는다. 즉, 여러 반송파를 사용하므로 심볼 전송시간을 늘릴 수 있다. 이는 다중 경로에 의한 간섭 신호에 상대적으로 둔감하게 되어 긴 시간의 에코(echo)신호에 대해서도 성능의 저하가 적다. 또한, 기존에 존재하는 신호에 대해서도 강한 성질을 가지므로 동일 채널간섭에 대한 영향이 적다. 이러한 특성 때문에 단일 주파수 망(Single Frequency Network : SFN)을 구성할 수 있다. 여기서, 단일 주파수 망이란 하나의 방송이 전국을 하나의 주파수로 방송하는 것을 의미한다. 이로 인해 동일 채널 간섭이 매우 심해지게 되는데 오에프디엠방식이 이러한 환경에 강하기 때문에 이를 이용할 수 있다. 이와 같이 단일 주파수 망을 이용하면 한정된 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
한편, 오에프디엠신호는 다중 반송파로 구성되어 있고 각각의 반송파는 매우 작은 대역을 갖는다. 따라서, 전체적인 스펙트럼 모양은 거의 사각형을 가지기 때문에 단일 반송파보다 상대적으로 주파수 효율이 좋아지게 된다. 또한, 오에프디엠방식의 장점은, 오에프디엠신호의 파형이 백색 가우시안 잡음(White Gaussian Noise)과 같기 때문에 오에프디엠신호에서 다른 방송서비스(PAL(Phase Alternation by Line) 또는 SECAM(Sequential Couleur a Memoire)) 방식에 비해 간섭이 적다. 이에 따라, 오에프디엠방식에서는 각 반송파마다 변조 방식을 다르게 할 수 있어서 계층적 전송이 가능하다.
오에프디엠방식에서는 심볼이 주파수 영역에서 결정되므로 수신된 심볼에 대해 채널 왜곡을 보상하기 위해서는 주파수 영역에서의 등화기가 필요하다. 이를위하여 오에프디엠송신기는 분산 파일럿(scattered pilot)을 전송한다.
도 1은 분산 파일럿의 패턴을 도시한 도면이다. 도면의 분산 파일럿은 정해진 부채널(sub-channel)로 전송되는 것이 아니라 일정한 패턴을 가지고 심볼마다 다른 부채널을 통해 전송된다. 즉, 분산 파일럿은 4 심볼을 주기로 하여 반복되며, 첫 번째와 마지막 부채널로는 분산 파일럿이 전송된다. 이러한, 분산 파일럿은 매 심볼마다 두 번째 시작점을 달리하여 12 부채널 주기로 전송된다. 따라서, 오에프디엠 수신기에서 수신된 오에프디엠신호의 채널 특성을 정확히 추정하기 위해서는 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿이 전송된 위치를 추출하여 분산 파일럿의 추정값을 산출한다. 또한, 분산 파일럿 사이의 데이터의 채널 특성은 이웃한 분산 파일럿의 추정값을 보간해서 구한 값을 통해 추정한다.
일반적으로, 오에프디엠 수신기는 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호에 대해 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보상하기 위해 채널 등화기는 갖는다.
도 2는 종래의 오에프디엠 수신기의 채널등화기를 도시한 블록도이다. 도면에서, 채널등화기(20)는 파일럿추출부(21), 저장부(22), 채널특성산출부(23), 타이밍보간부(24), 주파수보간부(25), 및 등화부(26)를 갖는다.
파일럿추출부(21)는 디지털신호로 변환된 오에프디엠신호를 고속 퓨리에변환하는 FFT부(10)에서 출력된 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿을 추출한다. 이때, 파일럿추출부(21)는 오에프디엠신호의 주파수 영역을 기준으로 심볼 단위로 분산 파일럿을 추출한다. 저장부(22)는 오에프디엠신호의 데이터심볼의 보간을 위해 파일럿추출부(21)에서 추출한 분산 파일럿을 저장한다. 이때,저장부(22)는 파일럿추출부(21)에서 추출한 분산 파일럿을 주파수 영역을 기준으로 4심볼씩 저장한다. 채널특성산출부(23)는 기준 파일럿(Reference pilot : Rp)을 기초로 저장부(21)에 저장된 4심볼을 통한 분산 파일럿의 채널특성을 산출한다. 타이밍보간부(24)는 채널특성산출부(23)에서 산출한 분산 파일럿의 채널 특성을 이용하여 시간축을 기준으로 데이터심볼을 보정하여 채널추정치를 산출한다. 주파수보간부(25)는 채널특성산출부(23)에서 산출한 분산 파일럿의 채널 특성을 이용하여 주파수축을 기준으로 데이터심볼을 보정하여 채널추정치를 산출한다. 등화부(26)는 타이밍보간부(24) 및 주파수보간부(25)에서 채널특성에 따라 시간축 및 주파수축이 보정된 데이터심볼의 채널추정치를 기초로 FFT부(10)에서 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호를 등화하여 오에프디엠신호의 전송 상에서 발생한 왜곡을 보상한다.
일반적으로 오에프디엠 수신기에 수신되는 오에프디엠신호는 아래 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]에 따르면, 오에프디엠 수신기에 수신된 오에프디엠신호(R(k))는 오에프디엠 송신기에서 전송한 오에프디엠신호(X(k))에 채널특성(H(k))을 곱한 값 및 분산 파일럿(R(k))에 포함된 가우시안잡음(n(k))을 더한 값으로 나타낼 수 있다.
이에 따라, 채널특성산출부(23)는 기준 파일럿(Rp)을 이용하여 분산 파일럿의 채널특성(H(k))을 아래 [수학식 2]와 같은 산출을 통해 구할 수 있다.
여기서, C(k)는 오에프디엠 송신기에서 전송한 오에프디엠신호(X(k)) 대신 기준 파일럿(Rp)을 대입한 값이다. 이때, 기준 파일럿(Rp)은 의사 랜덤 2진 시퀀스 PRBS(Psuedo Random Binary Sequence)에 따라 규칙적으로 배치된 신호이다.
따라서, 타이밍보간부(24) 및 주파수보간부(25)는 이웃하는 채널특성산출부(23)에서 산출한 분산 파일럿의 채널특성(H(k))을 이용하여 시간축 및 주파수축에 대한 보간을 통해 오에프디엠신호의 데이터심볼의 채널추정치(H(k)')를 산출한다.
이에 따라, 등화부(26)는 아래 [수학식 3]과 같이 FFT부(10)에서 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호(R(k))를 데이터심볼의 채널추정치(H(k)')로 나눗셈을 하므로 채널 상에서 발생한 오에프디엠신호의 왜곡을 보상하여 채널 등화된 오에프디엠신호(X(k)')를 산출한다.
그런데, [수학식 2]와 같이 채널특성산출부(23)에서 산출한 분산 파일럿의채널특성(H(k))에는 가우시안잡음(n(k))이 포함된다. 따라서, 타이밍보간부(24) 및 주파수보간부(25)를 통해 산출된 데이터심볼의 채널추정치(H(k)')는 채널특성산출부(23)에서 산출된 분산 파일럿의 채널특성(H(k))에 가우시안잡음(n(k))이 포함되어 있어, 오에프디엠 수신기의 오에프디엠신호의 복원을 위한 성능이 저하되는 문제점이 있다.
이에 따라, 오에프디엠 수신기의 성능을 향상시키기 위해 가우시안잡음(n(k))을 제거할 목적으로 채널특성산출부(23)의 출력단에 저역통과필터(Low Pass Filter : LPF)를 부가할 수 있다. 그러나, 이는 제품의 원가가 상승되고, 하드웨어적으로 복잡해지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 채널특성산출부(23)에서 산출된 분산 파일럿의 채널특성(H(k))에 포함된 가우시안잡음(n(k))을 제거하여 오에프디엠신호를 복원하는 성능을 향상할 수 있는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기를 제공하는데 있다.
도 1은 분산 파일럿의 패턴을 도시한 도면,
도 2는 종래의 오에프디엠 수신기의 채널 등화기를 도시한 블록도,
도 3은 오에프디엠 수신기의 일 예를 도시한 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 오에프디엠 수신기의 채널 등화기를 도시한 블록도,
도 5는 도 4의 잡음제거부의 바람직한 예를 상세히 도시한 블록도,
도 6은 가우시안잡음이 포함된 채널 환경에서 본 실시예를 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 따른 도 4의 등화부의 성능 차이를 나타낸 그래프,
도 7은 본 발명에 따른 오에프디엠신호의 등화 방법의 바람직한 실시예를 도시한 순서도,
도 8은 도 7의 가우시안잡음이 제거된 채널추정치 산출단계의 바람직한 예를 상세히 도시한 순서도, 그리고
도 9는 도 8의 평균값 산출단계의 바람직한 예를 상세히 도시한 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 등화기 110 : 파일럿 추출부
120 : 파일럿 저장부 130 : 채널특성 산출부
140 : 타이밍 보간부 150 : 잡음제거부
151 : 저장부 152 : 평균차산출부
152c : 제2뺄셈기 152c : 절대값산출부
152c : 평균값산출부 153 : 가중치부가부
154 : 비교부 155 : 스위칭부
156 : 제1뺄셈기 157 : 제1곱셈기
158 : 제2곱셈기 159 : 덧셈기
160 : 주파수 보간부 170 : 등화부
상기와 같은 목적은 본 발명에 따라, 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿을 추출하는 파일럿추출부, 기준 파일럿에 따라 분산 파일럿에 대한 채널특성을 산출하는 채널특성산출부, 채널특성을 기초로 시간축을 기준으로 오에프디엠신호의 데이터심볼을 보간하여 데이터심볼의 채널상태에 따른 제1채널추정치를 추정하는 타이밍보간부, 제1채널추정치에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 제2채널추정치를 산출하는 잡음제거부, 가우시안잡음이 제거된 제2채널추정치를 기초로 주파수축을 기준으로 데이터심볼을 보간하여 데이터심볼의 채널상태에 따른 제3채널추정치를 추정하는 주파수보간부, 및 제3채널추정치를 기초로 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호를 등화하여 오에프디엠신호가 채널환경에 따라 발생한 왜곡을 보상하는 등화부를 포함하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기에 의해 달성된다.
바람직하게는, 채널 등화기는, 파일럿추출부에서 추출된 분산 파일럿을 4심볼 단위로 저장하는 파일럿저장부, 및 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호를 소정 시간 저장하고 주파수보간부에서 제3채널추정치가 등화부로 출력되면 저장된 오에프디엠신호를 등화부로 출력하는 레지스터를 더 갖는다.
잡음제거부는, 기 산출된 상기 제2채널추정치를 저장하는 저장부, 저장부에 저장된 제2채널추정치와 타이밍보간부에서 산출된 제1채널추정치의 차이값에 대한 평균값을 산출하는 평균차산출부, 평균값에 대해 설정된 가중값과 '1' 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 가중치선택부, 가중치선택부에서 출력된 값을 '1'로 뺄셈연산하는 제1뺄셈기, 제1뺄셈기의 뺄셈연산에 따라 산출된 값과 저장부에 저장된 제2채널추정치를 곱셈연산하는 제1곱셈기, 가중치선택부에서 출력된 값과 타이밍보간부에서 출력된 제1채널추정치를 곱셈연산하는 제2곱셈기, 및 제1곱셈기의 출력값과 제2곱셈기의 출력값을 덧셈하여 제2채널추정치를 산출하는 덧셈기를 갖는다.
평균차산출부는, 타이밍보간부에서 출력된 제1채널추정치와 저장부에 저장된 제2채널추정치를 뺄셈연산하는 제2뺄셈기, 제2뺄셈기의 뺄셈연산에 따라 산출된 값의 절대값을 산출하는 절대값산출부, 및 절대값산출부에서 산출된 절대값의 평균값을 산출하여 가중치선택부에 제공하는 평균값산출부를 갖는다.
가중치선책부는, 평균값산출부에서 제공된 평균값에 소정의 가중치를 부가하여 평균값에 대한 가중값을 산출하는 가중치부가부, 가중값과 '1' 중 어느 하나를 제어신호에 따라 선택하여 제1뺄셈기 및 제2곱셈기에 출력하는 스위칭부, 및 평균값과 설정된 문턱치를 비교하여 스위칭부의 출력동작을 제어하는 비교선택부를 갖는다. 이때, 비교선택부는 평균값과 문턱치를 비교하여, 평균값이 크면 상기 '1'을 출력하도록 스위칭부를 제어하고 문턱치가 크면 가중값을 출력하도록 스위칭부를 제어한다.
한편, 상기와 같은 목적은 본 발명에 따라, 수신된 오에프디엠신호를 디지털신호로 변환하는 ADC, 오에프디엠시호를 디지털신호로 변환할 때 발생한 샘플링타이밍옵셋을 보상하고 디지털신호의 오에프디엠신호를 고속 퓨리에변환하기 위한 윈도우 타이밍을 조정 및 지정하는 보간부, 윈도우 타이밍을 기초로 오에프디엠신호를 고속 퓨리에변환하는 FFT부, 및 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호의 분산 파일럿을 추출하여 채널특성을 산출하고 채널특성에 포함된 가우시안잡음을 제거하며 가우시안잡음이 제거된 채널특성을 기초로 오에프디엠신호의 데이터심볼에 대한 채널추정치를 추정하여 채널추정치에 따라 오에프디엠신호의 채널상의 왜곡을 보상하는 채널등화부를 포함하는 오에프디엠 수신기에 의해 달성된다.
바람직하게는, 채널등화부는, 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿을 추출하는 파일럿추출부, 기준 파일럿에 따라 분산 파일럿의 채널특성을 산출하는 채널특성산출부, 채널특성을 기초로 시간축을 기준으로 데이터심볼을 보간하여 데이터심볼의채널상태에 따른 제1채널추정치를 추정하는 타이밍보간부, 제1채널추정치에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 제2채널추정치를 산출하는 잡음제거부, 가우시안잡음이 제거된 제2채널추정치를 기초로 주파수축을 기준으로 데이터심볼을 보간하여 데이터심볼의 채널상태에 따른 제3채널추정치를 추정하는 주파수보간부, 및 제3채널추정치를 기초로 오에프디엠신호를 등화하여 오에프디엠신호가 채널환경에 따라 발생한 왜곡을 보상하는 등화부를 갖는다.
바람직하게는, 잡음제거부는, 잡음제거부에 의해 기 산출된 제2채널추정치를 저장하는 저장부, 저장부에 저장된 제2채널추정치와 타이밍보간부에서 산출된 제1채널추정치의 차이값에 대한 평균값을 산출하는 평균차산출부, 평균값에 대해 설정된 가중값과 '1' 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 가중치선택부, 가중치선택부에서 출력된 값을 '1'로 뺄셈연산하는 제1뺄셈기, 제1뺄셈기의 뺄셈연산에 따라 산출된 값과 저장부에 저장된 제2채널추정치를 곱셈연산하는 제1곱셈기, 가중치선택부에서 출력된 값과 타이밍보간부로부터 입력된 제1채널추정치를 곱셈연산하는 제2곱셈기, 및 제1곱셈기의 출력값과 제2곱셈기의 출력값을 덧셈하여 제2채널추정치를 산출하는 덧셈기를 갖는다.
한편, 상기와 같은 목적은 본 발명에 따라, 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿을 추출하는 단계, 기준 파일럿에 따라 분산 파일럿에 대한 채널특성을 산출하는 단계, 채널특성에 따라 시간축을 기준으로 오에프디엠신호의 데이터심볼을 보간하여 데이터심볼의 채널상태에 따른 제1채널추정치를 추정하는 단계, 제1채널추정치에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 제2채널추정치를 산출하는단계, 제2채널추정치에 따라 주파수축을 기준으로 데이터심볼을 보간하여 데이터심볼의 제3채널추정치를 추정하는 단계, 및 제3채널추정치를 기초로 오에프디엠신호를 등화하여 오에프디엠신호가 채널환경에 따라 발생한 왜곡을 보상하는 단계를 포함하는 오에프디엠신호의 채널 등화 방법에 의해 달성된다.
채널 등화 방법은, 추출단계 후, 추출된 분산 파일럿을 4심볼 단위로 저장하는 단계를 더 포함한다. 또한, 제2채널추정치 산출단계는, 기 산출된 상기 제2채널추정치를 저장하는 단계, 제2채널추정치와 제1채널추정치의 차이값에 대한 평균값을 산출하는 평균차산출단계, 평균값에 대해 설정된 가중값과 '1' 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 제1출력단계, 제1출력단계에서 출력된 값을 '1'로 뺄셈연산하는 제1뺄셈단계, 뺄셈연산에 따라 산출된 값과 제2채널추정치를 곱셈연산하는 제1곱셈단계, 제1출력단계에서 출력된 값과 제1채널추정치를 곱셈연산하는 제2곱셈단계, 및 제1곱셈단계 및 제2곱셈단계에서 각각 곱셈연산된 값을 덧셈하여 제2채널추정치를 산출하는 단계를 포함한다.
평균차산출단계는, 제1채널추정치와 저장단계에 따라 저장된 제2채널추정치를 뺄셈연산하는 제2뺄셈단계, 제2뺄셈단계의 뺄셈연산에 따라 산출된 값의 절대값을 산출하는 단계, 및 절대값의 평균값을 산출하는 단계를 포함한다.
제1출력단계는, 평균값에 소정의 가중치를 부가하여 평균값의 가중값을 산출하는 단계, 가중값과 '1' 중 어느 하나를 제어신호에 따라 선택하여 출력하는 제2출력단계, 및 평균값과 설정된 문턱치를 비교하여 제2출력단계의 출력동작을 제어하는 출력제어단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 채널특성산출부에서 추정한 가우시안잡음이 포함된 채널특성으로부터 잡음제거부에서 채널특성에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 데이터심볼에 대한 채널상태를 추정함으로써, 추정된 데이터심볼의 채널추정치를 기초로 등화부를 통해 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호의 복원을 보다 정확하게 수행할 수 있다. 따라서, 수신된 오에프디엠신호의 데이터심볼에 대한 채널추정을 보다 정확하게 수행할 수 있고, 등화기의 FFT부에서 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호에 대한 등화에 따른 원 신호의 복원 성능을 향상시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 설명에 앞서 일반적인 오에프디엠 수신기에 대해 설명한다. 도 3은 오에프디엠 수신기를 도시한 블록도이다. 도면의 오에프디엠 수신기는, ADC(Analog to Digital Converter)(30), 에러보상부(40), FFT(Fast Fourier Transform)부(50), 에러검출부(60), 채널 등화기(100), 및 FEC(forward error corrector)(70)를 갖는다.
ADC(30)는 수신된 오에프디엠신호를 샘플링(sampling), 양자화(Quantization), 및 코딩(Coding)의 과정을 거쳐 디지털신호로 변환한다. 에러보상부(40)는 ADC(10)의 샘플링과정에서 발생한 오에프디엠신호의 샘플링옵셋(sampling offset)에 대한 샘플링타이밍을 보상한다. 또한, 에러보상부(40)는 오에프디엠신호를 고속 퓨리에변환(Fast Fourier Transform : FFT)하기 위한 윈도우 시작점인 윈도우 타이밍을 조정한다. FFT부(50)는 ADC(10)에서 디지털신호로 변환된 오에프디엠신호를 고속 퓨리에변환한다.
에러검출부(60)는 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호의 심볼타이밍옵셋을 검출하여 에러보상부(40)에 제공한다. 이에 따라, 에러검출부(40)는 심볼타이밍옵셋에 따라 오에프디엠신호의 샘플링 타이밍 및 윈도우 타이밍을 보정한다. 채널 등화기(100)는 FFT부(50)에서 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호에 대해 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보상한다. 이때, 채널 등화기(100)는 분산 파일럿을 이용하여 오에프디엠신호의 전송 채널 특성을 추정함으로써, 오에프디엠신호의 전송 채널상의 왜곡을 보상한다. FEC(70)는 오에프디엠신호의 데이터에 대해 설정된 에러검출방식에 의해 에러를 검출하고, 검출된 에러를 정정한다.
본 발명에서 채널 등화기(100)는 분산 파일럿에 포함된 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치를 산출하여 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호를 등화한다.
도 4는 본 발명에 따른 오에프디엠 수신기의 채널 등화기를 도시한 블록도이다. 오에프디엠 수신기의 채널 등화기(100)는, 파일럿추출부(110), 채널특성산출부(130), 타이밍보간부(140), 잡음제거부(150), 주파수보간부(160), 및 등화부(170)를 갖는다.
파일럿추출부(110)는 FFT부(50)로부터 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호로부터 오에프디엠신호에 포함된 분산 파일럿을 추출한다. 파일럿저장부(120)는 파일럿추출부(110)에서 추출된 분산 파일럿을 저장한다. 채널특성산출부(130)는 기준 파일럿을 기초로 저장부(120)에 저장된 분산 파일럿의 채널특성(H(k))을 산출한다. 타이밍보간부(140)는 채널특성산출부(120)에서 산출된 분산 파일럿의 채널특성(H(k))을 이용하여 시간축을 기준으로 오에프디엠신호의 데이터심볼을 보간하여 시간축에 대한 데이터심볼의 채널추정치(I(k))를 산출한다. 이때, 타이밍보간부(140)에서 시간축에 대한 데이터심볼의 산출된 채널추정치(I(k))에는 가우시안잡음이 포함되어 있다. 잡음제거부(150)는 가우시안잡음이 포함된 채널추정치(I(k))로부터 가우시안잡음을 제거하여 가우시안잡음이 제거된 채널추정치(I(k)')를 주파수보간부(160)에 제공한다.
주파수보간부(160)는 잡음제거부(150)에서 출력된 채널추정치(I(k)')에 따라 주파수축을 기준으로 데이터심볼의 채널추정치(J(k))를 산출한다. 등화부(170)는 주파수보간부(25)에서 출력된 채널추정치(J(k))를 기초로 FFT부(10)에서 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호의 전송 상에서 발생한 왜곡을 보상한다.
바람직하게는, 본 실시예의 채널 등화기(100)는 FFT부(50) 및 등화부(170) 사이에 배치되며, FFT부(50)로부터 출력된 오에프디엠신호를 소정 시간 동안 저장하고, 주파수보간부(160)로부터 채널추정치(J(k))가 출력되면 저장된 오에프디엠신호를 등화부(170)로 출력하는 레지스터(미도시)를 갖는 것이 바람직하다.
따라서, 채널특성산출부(130)에서 산출한 가우시안잡음이 포함된 채널특성(H(k))으로부터 잡음제거부(150)에서 채널특성(H(k))에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 데이터심볼에 대한 채널추정치를 산출함으로써, 데이터심볼의 채널추정치를 기초로 등화부(170)를 통해 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호의 복원을 보다 정확하게 수행할 수 있다.
도 5는 도 4의 잡음제거부(150)를 상세히 도시한 블록도이다.잡음제거부(150)는, 저장부(151), 평균차산출부(152), 가중치부가부(153), 스위칭부(155), 비교부(154), 제1뺄셈기(156), 제1곱셈기(157), 제2곱셈기(158), 및 덧셈기(159)를 갖는다.
저장부(151)는 기 산출된 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')를 소정 시간 저장한다. 평균차산출부(152)는 타이밍보간부(140)에서 시간축에 대해 보간된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)) 및 저장부(151)에 저장된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')의 차이에 대한 평균값(p)을 산출한다. 가중치부가부(153)는 평균차산출부(152)에서 산출된 평균값(p)에 가중치(w)를 부가한다. 스위칭부(155)는 가중치부가부(153)에서 산출된 가중값(pw)과 정수 '1' 중 입력되는 제어신호에 따라 어느 하나를 선택적으로 출력한다. 비교부(154)는 평균차산출부(152)에서 산출된 평균값(p)과 소정의 문턱치(t)를 비교하여 스위칭부(155)의 출력동작을 제어한다. 바람직하게는, 비교부(154)는 평균값(p)과 문턱치(t)를 비교하여, 평균값(p)이 크면 '1'을 출력하고 평균값(p)이 작으면 가중값(pw)을 출력하도록 스위칭부(155)의 출력동작을 제어한다.
제1뺄셈기(156)는 스위칭부(155)의 출력동작에 따라 출력된 '1' 및 가중값(pw) 중 어느 하나를 정수 '1'로 뺄셈연산한다. 제1곱셈기(157)는 제1뺄셈기(156)에서 뺄셈연산된 값과 저장부(151)에 저장된 채널추정치(I(k)')를 곱셈연산한다. 제2곱셈기(158)는 타이밍보간부(140)에서 시간축에 대해 보간된 데이터심볼의 채널추정치(I(k))와 스위칭부(155)의 출력동작에 따라 출력된 '1' 및 가중값(pw) 중 어느 하나를 곱셈연산한다. 덧셈기(159)는 제1곱셈기(157) 및 제2곱셈기(158)에서 각각 곱셈연산된 값을 덧셈연산하여 가우시안 잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')를 산출한다.
한편, 평균차산출부(152)는 제2뺄셈기(152a), 절대값산출부(152b), 및 평균값산출부(152c)를 갖는다. 제2뺄셈기(152a)는 타이밍보간부(140)에서 시간축에 대해 보간된 데이터심볼의 채널추정치(I(k))와 저장부(151)에 저장된 채널추정치(I(k)')를 뺄셈연산한다. 절대값산출부(152b)는 제2뺄셈기(152a)에서 뺄셈연산한 값의 절대값을 산출한다. 평균값산출부(152c)는 절대값산출부(152b)에서 산출된 절대값의 평균값을 산출한다. 이때, 평균값산출부(152c)는 산출된 평균값을 가중치부가부(153) 및 비교부(154)에 각각 제공한다.
따라서, 채널특성산출부(130)에서 산출된 분산 파일럿의 채널특성(H(k))에 포함된 가우시안잡음을 제거할 수 있다. 이에 따라, 수신된 오에프디엠신호의 데이터심볼에 대한 채널추정을 보다 정확하게 수행할 수 있다. 따라서, 채널 등화기(100)의 오에프디엠신호에 대한 등화에 따른 원 신호의 복원 성능을 향상시킬 수 있다.
일반적으로, 가우시안잡음은 평균을 취하면 그 크기가 크게 줄어드는 특징을 갖는다. 이에 따라, 두개의 독립적인 가우시안잡음의 평균을 취하면 그 크기는배가된다. 따라서, 가우시안잡음을 무한대로 평균을 취하면, 가우시안잡음이 데이터심볼의 채널추정에 미치는 영향을 배제할 수 있다. 본 실시예에서는 이러한 특징을 이용하여 채널의 환경이 시간적으로 불변하는 경우, 아래 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다.
여기서, 'N'은 오에프디엠신호의 심볼의 크기이고, I(k+nN)은 타이밍보간부(140)에서 보간된 n번째 심볼의 k번째 반송파에 대한 채널추정치이며, I(k)'는 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치이다. 이때, [수학식 4]는 채널 환경이 시간적으로 불변한 경우의 데이터심볼의 채널추정치를 나타내고 있다. 하지만, 실제 통신 채널 환경에서는 시간적으로 불변한 채널 환경은 존재하지 않는다. 따라서, 시간적으로 채널 환경이 변하지 않는 유한 구간(m)에서 데이터심볼의 채널추정치를 아래 [수학식 5]와 같이 나타낼 수 있다.
이때, [수학식 5]를 하드웨어로 구현하기 위해서는 'm ×n'개의 채널추정치를 저장하기 위한 메모리가 필요하며, 실제 유한 구간(m)에서 채널 환경이 시간적으로 불변하는지를 판단하기 위한 모듈이 필요하다. 그러나, 본 실시예에 따라, 저장부(151)를 통해 기 산출된 채널추정치(I(k+(n-1)N)')만을 저장하고 유한 구간(m)에서 채널 환경의 변화여부의 판단을 비교부(154)에서 문턱치(t)를 통해 판단 함으로써, 하드웨어를 간단하게 구현할 수 있다.
한편, 덧셈기(159)의 덧셈 연산에 따라 산출된 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치는 아래 [수학식 6]과 같이 나타낼 수 있다.
이때, p>t이고,
이때, p<t이다.
도 6은 가우시안잡음이 포함된 채널 환경에서 본 실시예를 적용한 경우와 적용하지 않은 경우에 따른 채널 등화기(100)의 성능차이를 나타낸 그래프이다. 이때, 문턱치(t)는 '0.15'이고 가중치(w)는 '1.0'이다. 따라서, 본 실시예의 잡음제거부(150)가 적용된 경우 채널 등화기(100)에서 동일한 반송파대잡음율(Carrier to Noise Rate : CNR)을 갖는 지점에서의 심볼에러율(Symbol Error Rate : SER)이 작게 나타남을 알 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 오에프디엠신호의 등화방법의 바람직한 실시예를 도시한 순서도이다. 먼저, 파일럿추출부(110)는 FFT부(50)에서 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿을 추출한다(S100). 파일럿저장부(120)는 파일럿추출부(110)에서 추출된 분산 파일럿을 저장한다(S200). 채널특성산출부(130)는 기준 파일럿(Rp)에 따라 파일럿저장부(120)에 저장된 분산 파일럿의 채널특성(H(k))을 산출한다(S300). 타이밍보간부(140)는 채널특성산출부(130)에서 산출된 분산 파일럿의 채널특성(H(k))의 시간축의 보간을 수행함에 따라 시간축이보간된 데이터심볼의 채널추정치(I(k))를 산출한다(S400). 잡음제거부(150)는 타이밍보간부(140)에서 산출한 데이터심볼의 채널추정치(I(k))의 분산 파일럿에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')를 산출한다(S500). 주파수보간부(160)는 잡음제거부(150)에서 분산 파일럿의 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')를 가지고 주파수축에 따른 보간을 수행하여 데이터심볼의 채널추정치(J(k))를 산출한다(S600). 이때, 주파수보간부(160)는 산출된 데이터심볼의 채널추정치(J(k))를 등화부(170)에 제공하고, 레지스터는 저장하고 있는 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호를 등화부(170)로 출력한다. 이에 따라, 등화부(170)는 주파수보간부(160)에서 보간된 데이터심볼의 채널추정치(J(k))에 따라 FFT부(50)에서 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호의 전송 채널상의 왜곡을 보상하는 등화를 수행한다(S700).
따라서, 분산 파일럿에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 산출된 데이터심볼의 채널추정치(J(k))에 따라 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호를 등화함으로써, 등화기(100)의 수신 신호 복원 성능을 향상할 수 있다.
도 8은 도 7의 S500단계의 예를 상세히 도시한 순서도이다. 먼저, 저장부(151)는 기 산출된 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')를 소정 시간 저장한다(S510). 평균차산출부(152)는 타이밍보간부(140)에서 시간축에 대해 보간된 데이터심볼의 채널추정치(I(k))와 저장부(151)에 저장된 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')의 차이값의 평균값(p)을 산출한다(S520). 가중치부가부(153)는 평균차산출부(152)에서 산출된 평균값(p)에 가중치(w)를 부가하여 가중값(pw)을 산출한다(S530). 한편, 비교부(154)는 평균차산출부(152)에서 산출된 평균값(p)과 문턱치(t)를 비교하여 그 결과에 따라 스위칭부(155)의 출력동작을 제어한다(S540).
제1뺄셈기(156)는 스위칭부(155)에서 출력된 '1' 또는 가중값(pw)을 '1'로 뺄셈연산한다(S550). 제1곱셈기(157)는 제1뺄셈기(156)의 뺄셈연산한 값과 저장부(151)에 저장된 기 산출된 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')를 곱셈연산한다(S560). 제2곱셈기(157)는 스위칭부(155)에서 출력된 '1' 또는 가중값(pw) 중 어느 하나와 타이밍보간부(140)에서 시간축이 보간된 데이터심볼의 채널추정치(I(k))를 곱셈연산한다(S570). 이에 따라, 덧셈기(159)는 제1곱셈기(157)에서 곱셈연산한 값과 제2곱셈기(157)에서 곱셈연산한 값을 덧셈연산하여 가우시안잡음이 제거된 데이터심볼의 채널추정치(I(k)')를 산출한다(S580).
따라서, 채널특성산출부(130)에서 산출된 분산 파일럿의 채널특성(H(k))에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 데이터심볼의 채널을 추정하므로 보다 정확한 채널추정이 가능하고, 이에 따라 등화기(100)의 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호에 대한 등화에 따른 원 신호의 복원 성능을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 채널특성산출부에서 추정한 가우시안잡음이 포함된 채널특성으로부터 잡음제거부에서 채널특성에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 데이터심볼에 대한 채널상태를 추정함으로써, 추정된 데이터심볼의 채널추정치를 기초로등화부를 통해 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호의 복원을 보다 정확하게 수행할 수 있다. 따라서, 수신된 오에프디엠신호의 데이터심볼에 대한 채널추정을 보다 정확하게 수행할 수 있고, 등화기의 FFT부에서 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호에 대한 등화에 따른 원 신호의 복원 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (21)

  1. 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿을 추출하는 파일럿추출부;
    기준 파일럿에 따라 상기 분산 파일럿에 대한 채널특성을 산출하는 채널특성산출부;
    상기 채널특성을 기초로 시간축을 기준으로 상기 오에프디엠신호의 데이터심볼을 보간하여 상기 데이터심볼의 채널상태에 따른 제1채널추정치를 추정하는 타이밍보간부;
    상기 제1채널추정치에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 제2채널추정치를 산출하는 잡음제거부;
    상기 가우시안잡음이 제거된 상기 제2채널추정치를 기초로 주파수축을 기준으로 상기 데이터심볼을 보간하여 상기 데이터심볼의 상기 채널상태에 따른 제3채널추정치를 추정하는 주파수보간부; 및
    상기 제3채널추정치를 기초로 상기 고속 퓨리에변환된 상기 오에프디엠신호를 등화하여 상기 오에프디엠신호가 채널환경에 따라 발생한 왜곡을 보상하는 등화부;를 포함하는 특징으로 하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 파일럿추출부에서 추출된 상기 분산 파일럿을 4심볼 단위로 저장하는 파일럿저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 고속 퓨리에변환된 상기 오에프디엠신호를 소정 시간 저장하고, 상기 주파수보간부에서 상기 제3채널추정치가 상기 등화부로 출력되면 저장된 상기 오에프디엠신호를 상기 등화부로 출력하는 레지스터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 잡음제거부는,
    기 산출된 상기 제2채널추정치를 저장하는 저장부;
    상기 저장부에 저장된 상기 제2채널추정치와 상기 타이밍보간부에서 산출된 상기 제1채널추정치의 차이값에 대한 평균값을 산출하는 평균차산출부;
    상기 평균값에 대해 설정된 가중값과 '1' 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 가중치선택부;
    상기 가중치선택부에서 출력된 값을 '1'로 뺄셈연산하는 제1뺄셈기;
    상기 제1뺄셈기의 상기 뺄셈연산에 따라 산출된 값과 상기 저장부에 저장된 상기 제2채널추정치를 곱셈연산하는 제1곱셈기;
    상기 가중치선택부에서 출력된 값과 상기 타이밍보간부에서 출력된 상기 제1채널추정치를 곱셈연산하는 제2곱셈기; 및
    상기 제1곱셈기의 출력값과 상기 제2곱셈기의 출력값을 덧셈하여 상기 제2채널추정치를 산출하는 덧셈기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 평균차산출부는,
    상기 타이밍보간부에서 출력된 상기 제1채널추정치와 상기 저장부에 저장된 상기 제2채널추정치를 뺄셈연산하는 제2뺄셈기;
    상기 제2뺄셈기의 상기 뺄셈연산에 따라 산출된 값의 절대값을 산출하는 절대값산출부; 및
    상기 절대값산출부에서 산출된 상기 절대값의 평균값을 산출하여 상기 가중치선택부에 제공하는 평균값산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 가중치선책부는,
    상기 평균값산출부에서 제공된 상기 평균값에 소정의 가중치를 부가하여 상기 평균값에 대한 가중값을 산출하는 가중치부가부;
    상기 가중값과 상기 '1' 중 어느 하나를 제어신호에 따라 선택하여 상기 제1뺄셈기 및 상기 제2곱셈기에 출력하는 스위칭부; 및
    상기 평균값과 설정된 문턱치를 비교하여 상기 스위칭부의 출력동작을 제어하는 비교선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 비교선택부는 상기 평균값과 상기 문턱치를 비교하여,
    상기 평균값이 크면 상기 '1'을 출력하도록 상기 스위칭부를 제어하고,
    상기 문턱치가 크면 상기 가중값을 출력하도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기의 채널 등화기.
  8. 수신된 오에프디엠신호를 디지털신호로 변환하는 ADC;
    상기 오에프디엠시호를 상기 디지털신호로 변환할 때 발생한 샘플링타이밍옵셋을 보상하고, 상기 디지털신호의 상기 오에프디엠신호를 고속 퓨리에변환하기 위한 윈도우 타이밍을 조정 및 지정하는 에러보상부;
    상기 윈도우 타이밍을 기초로 상기 오에프디엠신호를 상기 고속 퓨리에변환하는 FFT부; 및
    상기 고속 퓨리에변환된 상기 오에프디엠신호의 분산 파일럿을 추출하여 채널특성을 산출하고, 상기 채널특성에 포함된 가우시안잡음을 제거하며 상기 가우시안잡음이 제거된 상기 채널특성을 기초로 상기 오에프디엠신호의 데이터심볼에 대한 채널추정치를 추정하여 상기 채널추정치에 따라 상기 오에프디엠신호의 채널상의 왜곡을 보상하는 채널등화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기.
  9. 상기 제 8항에 있어서,
    상기 채널등화부는,
    상기 오에프디엠신호로부터 상기 분산 파일럿을 추출하는 파일럿추출부;
    기준 파일럿에 따라 상기 분산 파일럿의 상기 채널특성을 산출하는 채널특성산출부;
    상기 채널특성을 기초로 시간축을 기준으로 상기 데이터심볼을 보간하여 상기 데이터심볼의 채널상태에 따른 제1채널추정치를 추정하는 타이밍보간부;
    상기 제1채널추정치에 포함된 상기 가우시안잡음을 제거하여 제2채널추정치를 산출하는 잡음제거부;
    상기 가우시안잡음이 제거된 상기 제2채널추정치를 기초로 주파수축을 기준으로 상기 데이터심볼을 보간하여 상기 데이터심볼의 채널상태에 따른 제3채널추정치를 추정하는 주파수보간부; 및
    상기 제3채널추정치를 기초로 상기 오에프디엠신호를 등화하여 상기 오에프디엠신호가 채널환경에 따라 발생한 왜곡을 보상하는 등화부;를 포함하는 특징으로 하는 오에프디엠 수신기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 파일럿추출부에서 추출된 상기 분산 파일럿을 4심볼 단위로 저장하는 파일럿저장부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 FFT부 및 상기 등화부 사이에 배치되며, 상기 FFT부에서 상기 고속 퓨리에변환된 상기 오에프디엠신호를 소정 시간 저장하고, 상기 주파수보간부에서 상기 제3채널추정치가 상기 등화부로 출력되면 저장된 상기 오에프디엠신호를 상기 등화부로 출력하는 레지스터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 잡음제거부는,
    상기 잡음제거부에 의해 기 산출된 상기 제2채널추정치를 저장하는 저장부;
    상기 저장부에 저장된 상기 제2채널추정치와 상기 타이밍보간부에서 산출된 상기 제1채널추정치의 차이값에 대한 평균값을 산출하는 평균차산출부;
    상기 평균값에 대해 설정된 가중값과 '1' 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 가중치선택부;
    상기 가중치선택부에서 출력된 값을 '1'로 뺄셈연산하는 제1뺄셈기;
    상기 제1뺄셈기의 상기 뺄셈연산에 따라 산출된 값과 상기 저장부에 저장된 상기 제2채널추정치를 곱셈연산하는 제1곱셈기;
    상기 가중치선택부에서 출력된 값과 상기 타이밍보간부로부터 입력된 상기 제1채널추정치를 곱셈연산하는 제2곱셈기; 및
    상기 제1곱셈기의 출력값과 상기 제2곱셈기의 출력값을 덧셈하여 상기 제2채널추정치를 산출하는 덧셈기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 평균차산출부는,
    상기 타이밍보간부에서 출력된 상기 제1채널추정치와 상기 저장부에 저장된 상기 제2채널추정치를 뺄셈연산하는 제2뺄셈기;
    상기 제2뺄셈기의 상기 뺄셈연산에 따라 산출된 값의 절대값을 산출하는 절대값산출부; 및
    상기 절대값산출부에서 산출된 상기 절대값의 평균값을 산출하여 상기 가중치선택부에 제공하는 평균값산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 가중치선책부는,
    상기 평균값산출부로부터 제공된 상기 평균값에 소정의 가중치를 부가하여 상기 평균값의 가중값을 산출하는 가중치부가부;
    상기 가중값과 상기 '1' 중 어느 하나를 제어신호에 따라 선택하여 상기 제1뺄셈기 및 상기 제2곱셈기에 출력하는 스위칭부; 및
    상기 평균값과 설정된 문턱치를 비교하여 상기 스위칭부의 출력을 제어하는 비교선택부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 비교선택부는 상기 평균값과 상기 문턱치를 비교하여,
    상기 평균값이 크면 상기 '1'을 출력하도록 상기 스위칭부를 제어하고,
    상기 문턱치가 크면 상기 가중값을 출력하도록 상기 스위칭부를 제어하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기.
  16. 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호로부터 분산 파일럿을 추출하는 단계;
    기준 파일럿에 따라 상기 분산 파일럿에 대한 채널특성을 산출하는 단계;
    상기 채널특성에 따라 시간축을 기준으로 상기 오에프디엠신호의 데이터심볼을 보간하여 상기 데이터심볼의 채널상태에 따른 제1채널추정치를 추정하는 단계;
    상기 제1채널추정치에 포함된 가우시안잡음을 제거하여 제2채널추정치를 산출하는 단계;
    상기 제2채널추정치에 따라 주파수축을 기준으로 상기 데이터심볼을 보간하여 상기 데이터심볼의 제3채널추정치를 추정하는 단계; 및
    상기 제3채널추정치를 기초로 상기 오에프디엠신호를 등화하여 상기 오에프디엠신호가 채널환경에 따라 발생한 왜곡을 보상하는 단계;를 포함하는 특징으로 하는 오에프디엠신호의 채널 등화 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 추출단계 후,
    추출된 상기 분산 파일럿을 4심볼 단위로 저장하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠신호의 채널 등화 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제2채널추정치 산출단계는,
    기 산출된 상기 제2채널추정치를 저장하는 단계;
    상기 제2채널추정치와 상기 제1채널추정치의 차이값에 대한 평균값을 산출하는 평균차산출단계;
    상기 평균값에 대해 설정된 가중값과 '1' 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 제1출력단계;
    상기 제1출력단계에서 출력된 값을 '1'로 뺄셈연산하는 제1뺄셈단계;
    상기 뺄셈연산에 따라 산출된 값과 상기 제2채널추정치를 곱셈연산하는 제1곱셈단계;
    상기 제1출력단계에서 출력된 값과 상기 제1채널추정치를 곱셈연산하는 제2곱셈단계; 및
    상기 제1곱셈단계 및 상기 제2곱셈단계에서 각각 상기 곱셈연산된 값을 덧셈하여 상기 제2채널추정치를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠신호의 채널 등화 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 평균차산출단계는,
    상기 제1채널추정치와 상기 저장단계에 따라 저장된 상기 제2채널추정치를 뺄셈연산하는 제2뺄셈단계;
    상기 제2뺄셈단계의 상기 뺄셈연산에 따라 산출된 값의 절대값을 산출하는 단계; 및
    상기 절대값의 평균값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠신호의 채널 등화 방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제1출력단계는,
    상기 평균값에 소정의 가중치를 부가하여 상기 평균값의 가중값을 산출하는 단계;
    상기 가중값과 상기 '1' 중 어느 하나를 제어신호에 따라 선택하여 출력하는 제2출력단계; 및
    상기 평균값과 설정된 문턱치를 비교하여 상기 제2출력단계의 상기 출력동작을 제어하는 출력제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠신호의 채널 등화 방법.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 출력제어단계에서 상기 평균값과 상기 문턱치를 비교하여,
    상기 평균값이 크면 상기 제2출력단계에서 상기 '1'이 출력되고, 상기 문턱치가 크면 상기 제2출력단계에서 상기 가중값이 출력되는 것을 특징으로 하는 오에프디엠신호의 채널 등화 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7680218B2 (en) 2005-10-25 2010-03-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for communication channel estimation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980056296A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 배순훈 직교 주파수 분할 다중화 수신 시스템의 프레임 동기 장치 및 그 방법
KR19980076494A (ko) * 1997-04-10 1998-11-16 윤종용 Ofdm 전송 신호의 주파수 오류 정정기와 그 방법
KR19990028080A (ko) * 1997-09-30 1999-04-15 윤종용 직교 주파수 분할 다중화 전송 방식에서 주파수 동기 장치 및방법
KR19990081320A (ko) * 1998-04-28 1999-11-15 전주범 직교분할대역 수신 시스템
JP2000286821A (ja) * 1999-01-29 2000-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ofdm通信装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980056296A (ko) * 1996-12-28 1998-09-25 배순훈 직교 주파수 분할 다중화 수신 시스템의 프레임 동기 장치 및 그 방법
KR19980076494A (ko) * 1997-04-10 1998-11-16 윤종용 Ofdm 전송 신호의 주파수 오류 정정기와 그 방법
KR19990028080A (ko) * 1997-09-30 1999-04-15 윤종용 직교 주파수 분할 다중화 전송 방식에서 주파수 동기 장치 및방법
KR19990081320A (ko) * 1998-04-28 1999-11-15 전주범 직교분할대역 수신 시스템
JP2000286821A (ja) * 1999-01-29 2000-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ofdm通信装置

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