KR100442877B1 - HomePNA를 위한 수신기에서의 채널 등화 및 반송파복원 시스템과 그 방법 - Google Patents

HomePNA를 위한 수신기에서의 채널 등화 및 반송파복원 시스템과 그 방법 Download PDF

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Abstract

HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance)를 위한 수신기에서의 채널 등화 및 반송파 복원 시스템과 그 방법이 개시된다. 본 발명의 채널 등화 시스템은 FD-QAM 등화기 및 QAM 등화기를 구비한다. FD-QAM 등화기는 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 FD-QAM 탭 계수들을 계산하고, FD-QAM 탭 계수들을 이용하여 FD-QAM 변조 신호를 등화한다. QAM 등화기는 QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수들을 계산하고, QAM 탭 계수들을 이용하여 QAM 변조 신호를 등화하며, 소정의 헤더 구간 동안에는 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수들을 계산한다. 본 발명의 반송파 복원 회로는 위상 검출기, 루프 필터, 수치 제어 오실레이터를 구비한다. 위상 검출기는 FD-QAM 변조 신호들 중 데이터 심벌이 수신되는 경우와 QAM 변조 신호가 수신되는 경우에는 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 구하여 순시 위상차로 사용하고, FD-QAM 변조 신호들 중 제로 심벌이 수신되는 경우에는 '0'을 순시 위상차로 사용하며, 순시 위상차를 소정 구간 동안 평균하여 출력한다. 루프 필터는 위상 검출기의 출력 신호를 필터링한다. 수치 제어 오실레이터는 루프필터의 출력 신호에 응답하여 가변되는 위상을 가지는 발진 신호를 발생함으로써, 수신 신호의 위상 오차를 제어할 수 있도록 한다.

Description

HomePNA를 위한 수신기에서의 채널 등화 및 반송파 복원 시스템과 그 방법{Channel Equalizing and Carrier Recovery System for HomePNA receiver, and Method there-of}
본 발명은 전화선을 이용한 통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 홈 네트워크 기술의 일종인 HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance)를 위한 수신기에서의 적응형 등화기 시스템 및 반송파 복원 회로에 관한 것이다.
HomePNA는 홈 네트워킹 솔루션 중 전화선을 이용한 방법으로서, 관련 업체들이 모여 만든 전화선용 홈 네트워킹 표준 기술의 하나이다. 본 발명은 HomePNA 규격에서 정의한 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 방식과 FD-QAM(Frequency Diverse QAM) 변조 방식의 신호 특성에 관계없이 인접 심볼간 간섭, 반송파 오차로 인한 신호의 왜곡을 보상할 수 있는 적응형 등화기 및 반송파 복원 회로에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 등화기 및 반송파 복원 회로 시스템의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 이를 참조하면 채널을 통해 전송되는 신호를 수신하는 수신기는 일반적으로, 등화기(110), 판정기(120), 반송파 복원 회로(130), 오차추정기(140) 및 믹서(mixer, 150)를 구비한다.
등화기(110)는 심벌 간 간섭(Inter-Symbol Interference, ISI)으로 인하여 왜곡된 송신 신호를 복원하는 장치로서, 일반적으로 적응 등화기(adaptive equalizer)가 많이 사용된다. 심벌 간 간섭은 대역 제한된 채널 특성으로 인하여 발생된다.
판정기(120)는 다양한 크기 및/또는 위상으로 수신되는 신호를 송신 신호가 가질 수 있는 신호들 중의 하나로 판정하는 회로로, 주로 경판정(hard-decision) 방식을 사용한다.
반송파 복원 회로(130)는 송수신기 사이의 발진기(oscillator) 주파수 불일치로 인한 주파수 오차나 그 밖의 원인으로 인한 위상 오차를 보상하기 위한 장치를 말한다. 반송파 복원 회로(130)는 판정기(120)의 입력 신호와 출력 신호를 수신하여 두 신호로부터 반송파 오차를 추정한다. 믹서(150)는 반송파 복원 회로(130)에서 출력되는 반송파 오차를 등화기(110)의 출력 신호에 곱하여 줌으로써, 반송파 오차가 상쇄되도록 한다. 결국, 믹서(150)의 출력 신호, 즉 판정기(120)로 입력되는 신호는 반송파 오차에 의한 왜곡이 보상된 신호이다.
오차 추정기(140)는 판정 전의 수신 신호와 판정 후의 신호간의 오차와 반송파 복원 회로(130)에서 추정한 반송파 오차를 함께 이용하여 등화기로 입력될 오차 신호를 출력한다. 등화기(110)는 오차 추정기(140)에서 출력되는 오차 신호를 이용하여 수신 신호(r(t))를 등화하는 것이다.
도 1에 도시된 등화기 및 반송파 복원 회로 시스템에서는 수신 신호(r(t))가반송파 복원 회로(130)에 의해 보상되기 전에 등화기(110)에 의한 채널 등화가 먼저 이루어진다. 도 1과 달리, 수신 신호(r(t))의 반송파 오차를 먼저 보상한 후 등화하는 방식도 있다.
종래 기술에 따른 등화기 및 반송파 복원 회로는 특정한 변조 방식을 적용한 신호에 대해서 그 변조 방식에 맞추어 수신 신호의 처음부터 끝까지 채널 등화와 반송파 복원을 행한다.
그런데, 전화선용 네트웍 모뎀 규격인 HomePNA 시스템에서는 하나의 프레임 내에서 서로 다른 변조 방식이 존재한다.
도 2는 Home PNA의 프레임 구조를 나타내는 도면이다. 이를 참조하면, 프레임은 크게 헤더(header), 페이로드(payload), 트레일러(trailer)의 세 부분으로 나누어진다. 헤더는 프레임에 대한 정보를 담고 있는 프레임(frame)의 시작 영역으로서, 프리앰블(preamble)을 포함한다. 페이로드는 사용자의 데이터 영역이고, 트레일러는 프레임의 끝 영역이다. 각 영역의 변조 방식으로, 헤더와 트레일러는 오직 FD-QAM 변조 방식만을 사용하고 페이로드는 FD-QAM 또는 QAM 변조 방식 중 한 가지를 선택하여 사용할 수 있다. FD-QAM 변조 방식은 심벌 사이에 제로('0') 심벌을 삽입하여 심벌을 변조하는 방식을 말한다.
도 3은 FD-QAM 및 QAM 변조방식의 심벌들을 나타내는 도면이다. 이를 참조하면 FD-QAM 변조 방식은 데이터 심벌 사이에 제로('0') 심벌이 삽입되므로, QAM 에 비하여 보드 레이트(Baud Rate)가 1/2이다. 즉, QAM 변조 방식은 4M Baud Rate를 갖는데 반하여 FD-QAM은 2M Baud Rate를 갖는다.
도 3(a)은 2M Baud Rate의 FD-QAM 변조 방식 심벌들이 수신되다가 4M Baud Rate의 QAM 변조 방식의 심벌들이 수신되는 경우를 나타내고, 도 3(b)은 4M Baud Rate의 QAM 변조 방식의 심벌들이 수신되다가 2M Baud Rate의 FD-QAM 변조 방식 심벌들이 수신되는 경우를 나타낸다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 프레임에 서로 다른 변조방식이 같이 존재하는 경우, 종래 기술에 따른 등화기 회로는 한 방식의 변조 신호가 수신되는 동안에 추정한 등화기의 계수를 이용하여 다른 방식의 변조 신호를 등화하므로, 다른 방식의 변조 신호를 제대로 등화할 수 없다.
종래 기술에 따른 Home PNA 시스템의 등화기 회로는 프리앰블을 이용하여 채널 등화를 시작한다. 그런데, 프리앰블은 FD-QAM 변조 방식만을 사용하므로, 데이터 영역(페이로드 영역)의 변조 방식이 FD-QAM이라면 프리앰블이 수신되는 동안 구한 등화기의 계수만으로 충분히 채널 등화가 가능하다. 그러나, 데이터 영역의 변조 방식이 QAM인 경우에는 프리앰블이 수신되는 동안 구한 등화기의 계수로 계속 등화를 한다면 수렴성을 보장할 수 없으며 수신 신호를 복조할 수 없다.
또한 종래 기술에 따른 반송파 복원 회로는 FD-QAM 변조 신호나 QAM 변조 신호인지에 관계없이 수신되는 모든 심벌을 이용하여 반송파 오차를 추정한다. 이와 같이 모든 심벌을 이용하는 경우, FD-QAM 변조 신호가 수신되는 구간에서는 제로 심벌로 인하여 반송파 오차를 정확하게 추정하기 어려운 문제점이 있다.
반송파 복원 회로가 정확하게 반송파 오차를 추정하지 못하고 잔여 반송파 오차가 존재할 경우, 이 영향으로 인하여 채널 등화가 수렴하지 않고 발산할 수 있다. 반대로 등화기가 잔여 인접 심볼간의 간섭을 보상할 수 없다면 반송파 복원회로에 영향을 주어 정확한 반송파 오차를 추정할 수 없다.
그러므로, 하나의 프레임 내에 다른 변조 방식이 존재하더라도 수신되는 심벌 신호를 안정적으로 등화하고, 반송파 오차를 추정하여 이를 보상하는 등화기 및 반송파 복원 회로가 요구된다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 하나의 프레임 내에 다른 변조 방식이 존재하더라도 수신되는 심벌 신호를 안정적으로 등화할 수 있는 채널 등화 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 하나의 프레임 내에 다른 변조 방식이 존재하더라도 안정되게 위상 오차를 추정하여 보상하는 반송파 복원 회로 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 일반적인 등화기 및 반송파 복원 회로 시스템의 구조를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 Home PNA의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 FD-QAM 및 QAM 변조방식의 심벌들을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 FD-QAM 등화기를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 QAM 등화기를 상세하게 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 7에 도시된 FD-QAM/QAM 공용 등화기를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 갱신 신호, 등화기 출력 신호와 경판정 신호와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 제어 신호의 파형도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 복원회로를 나타내는 블록도이다.
도 12는 도 11에 도시된 위상 검출기를 상세하게 도시하는 도면이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 HomePNA를 위한 수신기에서의 적응형 채널 등화 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 채널 등화 시스템은 FD-QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 FD-QAM 탭 계수들을 이용하여 FD-QAM 변조된 등화기 입력 신호를 등화하는 FD-QAM 등화기; 및 소정의 헤더 구간 동안에 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수들을 계산하고, 소정의 페이로드 구간에서 QAM 변조 신호가 수신되면, 상기 헤더 구간에서 계산한 상기 QAM 탭 계수들을 계속 갱신하여 상기 QAM 변조 신호를 등화하는 QAM 등화기를 구비한다.
바람직하기로는, 상기 FD-QAM 등화기는 소정의 심벌 타임에서는 상기 FD-QAM 탭 계수들을 전부 갱신하고, 소정의 제로 타임에서는 상기 FD-QAM 탭 계수들을 갱신하지 않는다. 또한 바람직하기로는, 상기 QAM 등화기는 상기 헤더구간 동안에는, 소정의 심벌 타임에서 상기 QAM 탭 계수들 중 소정의 중심 탭 계수를 포함하는 짝수 탭 계수들(상기 중심 탭이 홀수 탭인 경우에는 홀수 탭 계수들)을 갱신하고, 소정의 제로 타임에서 상기 QAM 탭 계수들 중 나머지 홀수 탭 계수들(상기 중심 탭이 홀수 탭인 경우에는 나머지 짝수 탭 계수들)을 갱신하며, 상기 페이로드 구간 동안에는, 매 심벌마다 상기 QAM 탭 계수들을 전부 갱신한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면도 HomePNA를 위한 수신기에서의 적응형 채널 등화 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 채널 등화 시스템은 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 FD-QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 FD-QAM 탭 계수들을 이용하여 상기 FD-QAM 변조 신호를 등화하는 FD-QAM 등화기; 및 QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 QAM 탭 계수들을 이용하여 상기 QAM 변조 신호를 등화하는 QAM 등화기를 구비하며, QAM 등화기는 소정의 헤더 구간 동안에는 상기 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 상기 QAM 탭 계수들을 계산하는 것을 특징으로 한다.
바람직하기로는, 상기 FD-QAM 등화기 및 상기 QAM 등화기는 하드웨어적으로 공통으로 구현되는 공용 등화기이고, 상기 공용 등화기는 소정의 심벌 주파수의 2배로 동작함으로써, 매 심벌 구간에서 상기 FD-QAM 탭 계수들 및 상기 QAM 탭 계수들을 계산한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일면은 HomePNA를 위한 수신기에서의 적응형 채널 등화 방법에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 일면에 따른 채널 등화 방법은 (a) 소정의 헤더 구간 동안에 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 FD-QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 FD-QAM 탭 계수들을 이용하여 상기 FD-QAM 변조 신호를 등화하는 단계; (b) 상기 헤더 구간 동안에 상기 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수들을 계산하는 단계; (c) 소정의 페이로드 구간 동안에 상기 FD-QAM 변조 신호가 수신되면, 상기 FD-QAM 탭 계수들을 계속 갱신하여 상기 FD-QAM 변조 신호를 등화하는 단계; 및 (d) 상기 페이로드 구간 동안에 QAM 변조 신호가 수신되면, 상기 QAM 탭 계수들을 계속 갱신하여 상기 QAM 변조 신호를 등화하는 단계를 구비한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 HomePNA를 위한 수신기에서의 반송파 복원 회로에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 반송파 복원 회로는 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 검출하여 순시 위상차를 구하고, 상기 순시 위상차를 소정 구간 동안 평균하여 출력하는 위상 검출기; 상기 위상 검출기의 출력 신호를 필터링하는 상기 루프 필터; 및 상기 루프필터의 출력 신호에 응답하여 가변되는 위상을 가지는 발진 신호를 발생하는 수치 제어 오실레이터를 구비하며, 상기 위상 검출기는 FD-QAM 변조 신호들 중 데이터 심벌이 수신되는 경우와 QAM 변조 신호가 수신되는 경우에는 상기 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 상기 순시 위상차로 사용하고, 상기 FD-QAM 변조 신호들 제로 심벌이 수신되는 경우에는 '0'을 순시 위상차로 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일면은 HomePNA를 위한 수신기에서의 반송파 복원 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 반송파 복원 방법은 (a) 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 검출하여 순시 위상차를 구하고, 상기 순시 위상차를 소정 구간 동안 평균하여 평균 위상차를 출력하는 단계; (b) 상기 평균 위상차를 필터링하는 단계; (c) 상기 필터링된 평균 위상차에 응답하여 가변되는 위상을 가지는 발진 신호를 발생하는 단계; 및 (d) 상기 수신 신호에 상기 발진 신호를 곱하는 단계를 구비하며, 상기 (a) 단계는 FD-QAM 변조 신호들 중 데이터 심벌이 수신되는 경우와 QAM 변조 신호가 수신되는 경우에는 상기 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 상기 순시 위상차로 사용하고, 상기 FD-QAM 변조 신호들 제로 심벌이 수신되는 경우에는 '0'을 순시 위상차로 사용하는 것을 특징으로한다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
본 발명의 채널 등화 시스템은 헤더 구간동안 QAM 변조방식의 페이로드를 등화할 수 있도록 미리 추정하는 방식을 사용하여 데이터 영역(페이로드 영역)의 변조 방식에 상관없이 채널 등화를 시킬 수 있도록 한다. 이를 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템은 FD-QAM 등화기(410), QAM 등화기(450), 선택 수단(490), 슬라이서(510) 및 오차 추정기(520)를 구비한다.
FD-QAM 등화기(410)는 FD-QAM 변조 신호를 등화하기 위한 FD-QAM 탭 계수를 계산하고, 이를 이용하여 FD-QAM 변조 신호를 등화한다.
QAM 등화기(450)는 헤더 구간동안 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수를 계산한다. 그리고, 페이로드 영역에서 QAM 변조 신호가 수신되면, 헤더 구간에서 계산한 QAM 탭 계수를 계속 갱신하여 QAM 변조 신호를 등화한다.
FD-QAM 등화기(410) 및 QAM 등화기(450)로 입력되는 신호(x(n))는 송신 심벌이 채널을 통하여 수신되는 신호이다.
따라서, 등화기 입력 심벌(x(n))은 수학식 1과 같이, 송신 심벌과 채널 계수의 컨볼루션(convolution)으로 표현할 수 있다.
여기서, s(n)는 송신 심벌, h(n)는 채널 계수이다.
FD-QAM 등화기(410)는 등화기 입력 심벌(x(n))에 FD-QAM 탭 계수를 곱함으로써 FD-QAM 등화기 출력 심벌(y_f(n))을 발생한다. 마찬가지로, QAM 등화기(450)는 등화기 입력 심벌(x(n))에 QAM 탭 계수를 곱함으로써 QAM 등화기 출력심벌(y_q(n))을 발생한다. 선택 수단(490)은 등화기 입력 심벌(x(n))이 FD-QAM 변조 신호인지 QAM 변조 신호인지에 따라 FD-QAM 등화기 출력 심벌(y_f(n))과 QAM 등화기 출력 심벌(y_q(n)) 중의 어느 하나를 선택하여 등화기 출력 신호(y(n))로서 출력한다.
도 4에서는 FD-QAM 등화기(410) 및 QAM 등화기(450)가 모두 동작하고 두 출력 신호 중의 하나가 선택되는 것으로 도시되어 있지만, 등화기 입력 심벌(x(n))이 FD-QAM 변조 신호인지 QAM 변조 신호인지에 따라 FD-QAM 등화기(410) 및 QAM 등화기(450)가 선택적으로 동작되도록 구현될 수도 있다.
헤더 구간, 즉 헤더 영역의 심벌을 수신하는 동안에는 FD-QAM 등화기(410)에 의하여 수신 심벌, 즉 등화기 입력 심벌(x(n))의 등화가 이루어진다. QAM 등화기(450)는 헤더 영역의 심벌을 수신하는 동안에는 수신 심벌을 실제로 등화하지는 않지만, QAM 탭 계수는 계속하여 갱신한다.
페이로드 영역의 수신시에는 페이로드 영역의 변조 방식에 따라서 등화기를 선택하여 적용한다. 즉, 페이로드 영역의 변조 방식이 FD-QAM 이면 FD-QAM 등화기(410)가 선택되고, 페이로드 영역의 변조 방식이 QAM 이면 QAM 등화기(450)가 선택된다.
등화기 출력 심벌(y(n))은 슬라이서(510)에서 소정의 신호로 경판정된다. 슬라이서(510)는 도 1에 도시된 판단기(120)와 유사한 기능을 하는 회로이다.
오차 추정기(520)는 도 2에 도시된 오차 추정기(140)와 유사한 회로로서, 등화기 출력 심벌({y}(n) )와 경판정 신호()를 수신하여 오차를 추정하여, 오차신호(e(n))를 출력한다.
도 5는 도 4에 도시된 FD-QAM 등화기(410)를 상세하게 나타내는 도면이다.
이를 참조하면, FD-QAM 등화기(410)는 다수의 저장 수단들(411~416), 다수의 탭 계수 갱신 블록들(421~427), 곱셈기들(431~437) 및 가산기(440)를 포함한다. 여기서, 저장 수단들(411~416)은 6개의 쉬프트 레지스터들로 구현되는데, 설명의 편의를 위하여, 6개의 쉬프트 레지스터들을 제1 내지 제6 쉬프트 레지스터(411~416)라 한다. 탭 계수 갱신 블록들(421~427)의 개수 및 곱셈기들(431~437)의 개수는 각각 쉬프트 레지스터의 수(6)보다 1개 많은 7개이다.
제1 내지 제6 쉬프트 레지스터들(431~437)은 직렬로 연결되며, 등화기 입력 심벌(x(n))을 수신하여 심벌 주기(Ts=1/Fs)만큼 각각 지연하여 출력함으로써, 심벌 주기 간격의 일련의 심벌들을 병렬로 출력한다.
즉, 수신되는 등화기 입력 심벌(x(n))은 심벌 주기(Ts) 간격으로 제1 쉬프트 레지스터(411)로 입력되고, 순차적으로 제2, 제3, 제4, 제5 및 제6 쉬프트 레지스터(412~416)로 입력된다. 따라서, 제1 내지 제6 쉬프트 레지스터(411~416)의 출력 심벌은 제1 쉬프트 레지스터(411)의 입력 심벌에 비하여 각각 Ts, 2Ts, 3Ts,..., 6Ts 만큼 지연된 심벌들, 즉 Ts, 2Ts, 3Ts,..., 6Ts 만큼 이전에 수신된 심벌들이 된다.
제1 쉬프트 레지스터(411)의 입력 심벌과 제1 내지 제6 쉬프트 레지스터(412~416)의 출력 심벌들은 곱셈기들(431~437)에 의해 각각 제1 내지 제7 FD-QAM 탭 계수(CF1~CF7)와 곱해진다.
탭 계수 갱신 블록들(421~427)은 각각 제1 내지 제7 FD-QAM 탭 계수들(CF1~CF7)을 계산하여 갱신한다. 탭 계수 갱신 블록들(421~427)이 해당 FD-QAM 탭 계수를 계산하는 방식은 후술된다.
가산기(440)는 곱셈기들(431~437)의 출력을 모두 더하여 FD-QAM 등화기 출력 심벌(y_f(n))로 출력한다.
도 6은 도 4에 도시된 QAM 등화기(450)를 상세하게 나타내는 도면이다.
이를 참조하면, QAM 등화기(450)는 FD-QAM 등화기(410)와 마찬가지로, 다수의 저장 수단들(451~456), 다수의 탭 계수 갱신 블록들(461~467), 곱셈기들(471~477) 및 가산기(480)를 포함한다. 도 6에 도시된 저장 수단들(451~456), 곱셈기들(471~477) 및 가산기(480)는 각각 도 5에 도시된 저장 수단들(411~416), 곱셈기들(431~437) 및 가산기(440)와 동일한 기능을 하므로, 여기서 상세한 설명은 생략된다.
QAM 등화기(450)의 동작 역시 FD-QAM 등화기(410)의 동작과 유사하다. 다만, 제1 쉬프트 레지스터(451)의 입력 심벌과 제1 내지 제6 쉬프트 레지스터(452~456)의 출력 심벌들에 곱해지는 탭 계수들이 제1 내지 제7 QAM 탭 계수(CQ1~CQ7)로서, 제1 내지 제7 FD-QAM 탭 계수(CF1~CF7)와는 다른 방식으로 갱신된다. QAM 등화기(450)로부터 출력되는 신호는 QAM 등화기 출력 심벌(y_q(n))이다.
프레임의 초기, 즉 헤더 구간 동안 채널 등화 시스템으로 입력되는 신호는 FD-QAM 변조 신호이므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템은 헤더 구간동안 이 변조 방식 신호로부터 페이로드 영역의 QAM 변조신호를 등화할 수 있는 등화기의 계수를 미리 추정한다. 즉, 헤더 구간동안 FD-QAM 변조 신호를 이용하여 FD-QAM 및 QAM 탭 계수를 각각 갱신하게 된다.
FD-QAM 등화기(410)의 탭 계수 및 QAM 등화기(450)의 탭 계수를 갱신하는 알고리즘은 LMS(least mean square) 알고리즘이 적용된다.
헤더 구간동안 FD-QAM 등화기(410)는 심벌 타임에서 수학식 2와 같이 FD-QAM 탭 계수를 갱신한다. 반면, 제로 타임에서는 FD-QAM 등화기(410)는 FD-QAM 탭 계수(CF1~CF7)를 갱신하지 않는다. 심벌 타임이란 제로 심벌이 아닌 데이터 심벌이 등화기로부터 출력되는 시점을 의미하고, 제로 타임이란 제로 심벌이 등화기로부터 출력되는 시점을 의미한다.
여기서, e(n)은 오차신호로서, 등화기 출력 심벌({y}(n) )과 경판정 신호()와의 차를 나타내고, ??는 계수 갱신 폭을 결정하는 스텝사이즈(stepsize)이며,{CF}_{1,2,3,4,5,6,7}는 제1 내지 제7 FD-QAM 탭 계수(CF1~CF7)를 동시에 표현한 것이다.
헤더 구간동안 QAM 등화기(450)는 심벌 타임에서는 수학식 3과 같이, 그리고 제로 타임에서는 수학식 4와 같이 QAM 탭 계수를 갱신한다.
수학식 3 및 4에서{CQ}_{1,3,5,7} 는 제1, 제3, 제5 및 제7 QAM 탭 계수, 즉 홀수 탭 계수를{CQ}_{2,4,6} 은 제2, 제4 및 제6 QAM 탭 계수, 즉 짝수 탭 계수를 말한다.
따라서, 헤더 구간동안 QAM 등화기(450)는 심벌 타임에서는 짝수 탭 계수를 제로 타임에서는 홀수 탭 계수를 갱신한다.
본 실시예에서는, 중심 탭(center tap)은 짝수 탭에 있다고 가정한다. 즉, 제2, 제4, 제6 계수 탭 중의 어느 하나가 중심 탭인 경우이다. 만약 중신 탭이 홀수 탭에 있다면, 헤더 구간동안 QAM 등화기(450)는 심벌 타임에서는 홀수 탭 계수를 제로 타임에서는 짝수 탭 계수를 갱신하게 된다.
페이로드 구간에서는, 페이로드의 변조방식이 FD-QAM방식이면 FD-QAM 등화기(410)는 헤더 구간과 마찬가지로 수학식 2에 따라 FD-QAM 탭 계수를 계속하여 갱신한다. 반면, 페이로드의 변조방식이 QAM방식이라면, QAM 등화기(450)는 다음 수학식 5와 같은 방법으로 페이로드 구간동안 QAM 탭 계수를 계속하여 갱신한다.
따라서, 페이로드 구간동안 QAM 등화기(450)는 매 심벌마다 모든 탭 계수를 갱신한다.
FD-QAM 등화기(410)는 심벌 타임에서 모든 탭의 계수를 갱신하고, 제로 타임에서는 계수 갱신을 하지 않는다.
QAM 등화기(450)는 FD-QAM 등화기(410)와 달리, 헤더 구간의 경우, 심벌 타임에서는 중심 탭을 포함한 짝수 탭들의 계수를 갱신하고, 제로 타임에서는 중심 탭을 포함하지 않는 홀수 탭들의 계수를 갱신한다.
도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템은 2개의 등화기를 사용하게 되므로 실제 구현할 경우 하드웨어가 복잡하다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템은 FD-QAM/QAM 공용 등화기(610), 슬라이서(510) 및 오차 추정기(520)를 구비한다.
FD-QAM/QAM 공용 등화기(610)는 도 5에 도시된 FD-QAM 등화기(410)나 도 6에 도시된 QAM 등화기(450)와 그 구성은 동일하다. 다만, 각 탭 계수 갱신 블록이 도 8에 도시된 바와 같이 구현되어, FD-QAM 탭 계수 및 QAM 탭 계수의 갱신이 하나의 탭 계수 갱신 블록에서 이루어진다. 따라서, 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 채널 등화 시스템에 비해 하드웨어 구현이 간단해진다.
도 8은 도 7에 도시된 FD-QAM/QAM 공용 등화기(610)를 나타내는 도면이다.
FD-QAM/QAM 공용 등화기(610)는 FD-QAM 등화기(410)처럼 다수의 쉬프트 레지스터들들(61i), 다수의 탭 계수 갱신 블록들(62i), 곱셈기들(63i) 및 가산기(640)를 포함한다. 다만, 도 8에서는, 하나의 쉬프트 레지스터(61i), 탭 계수 갱신 블록(62i), 곱셈기(63i)가 대표적으로 도시되어 있다. FD-QAM/QAM 공용 등화기(610)는 갱신 신호( epsilon _i (n) )를 발생하는 갱신 신호 발생부(651)를 더 포함한다.
쉬프트 레지스터(61i), 곱셈기(63i) 및 가산기(640)의 기능은 도 5에 도시된 쉬프트 레지스터(411~416), 곱셈기(431~437) 및 가산기(440)의 기능과 각각 동일하므로, 여기서 상세한 설명은 생략된다.
탭 계수 갱신 블록(62i)은 상세하게는 탭 계수 가산기(62i_1), 제1 탭 계수 레지스터 및 제2 탭 계수 레지스터(62i_2, 62i_3)를 포함한다.
탭 계수 가산기(62i_1)는 해당 탭의 탭 계수(Ci(n))를 갱신 신호( epsilon _i (n) )와 더한다. 탭 계수 가산기(62i_1)의 출력은 제1 탭 계수 레지스터(62i_2)로 입력되고, 제1 탭 계수 레지스터(62i_2)의 출력은 다시 제2 탭 계수 레지스터(62i_3)로 입력된다. 제1 및 제2 탭 계수 레지스터(62i_2, 62i_3)는 심벌 주파수의 2배(2Fs)로 동작한다.
갱신 신호 발생부(651)는 제어 신호(CTRL_O 또는 CTRL_E)에 응답하여 '0' 와 델타 신호(??(n)) 중 어느 하나를 선택하여 갱신 신호( epsilon _i (n) )로 출력한다. 제어 신호(CTRL_O 또는 CTRL_E)의 종류에는 두 가지가 있다. 하나는 짝수 탭 계수 갱신 블록으로 입력되는 갱신 신호( epsilon _i (n) )를 발생하는 갱신 신호 발생부를 제어하는 신호(이하, 짝수 제어 신호(CTRL_E)라 함)이고, 다른 하나는 홀수 탭 계수 갱신 블록으로 입력되는 갱신 신호( epsilon _i (n) )를 발생하는 갱신 신호 발생부를 제어하는 신호(이하, 홀수 제어 신호(CTRL_O)라 함)이다.
따라서, FD-QAM/QAM 공용 등화기(610)는 홀수 탭 계수 갱신 블록을 위한 갱신 신호 발생부와 짝수 탭 계수 갱신 블록을 위한 갱신 신호 발생부를 포함하는 것이 바람직하다.
도 9는 도 8에 도시된 갱신 신호( epsilon _i (n) ), 등화기 출력 신호({y}(n) )와 경판정 신호()와의 관계를 나타내는 도면이다.
먼저, 심벌 주기의 1/2 주기(Ts/2 = 1/(2Fs))를 갱신 주기라 한다. 처음 4번의 갱신주기, 즉 제1 내지 제4 갱신 주기(T1~T4) 동안에는 2MBaud Rate의 헤더 신호가 수신되고, 다음 4번의 갱신 주기, 즉 제5 내지 제8 갱신 주기(T5~T8) 동안에는 4MBaud Rate의 페이로드 신호가 수신된다고 가정한다. 그리고, mu sgn(x^* (n)) =1이라고 가정한다. 그러면, 델타 신호(??(n))는 오차 신호(e(n))와 동일한 값을 가진다.
홀수 갱신 주기, 즉 제1, 제3, 제5 및 제7 갱신 주기(T1, T3, T5, T7)에서는 FD-QAM 탭 계수가 갱신되고 짝수 갱신 주기, 즉 제2, 제4, 제6 및 제8 갱신 주기(T2, T4, T6, T8)에서는 QAM 탭 계수가 갱신된다.
등화기 입력 심벌(x(n))은 2개의 갱신 주기, 즉 하나의 심벌 주기에 걸쳐 입력된다. 2Mbaud Rate의 경우 데이터 심벌과 제로 심벌이 번갈아 수신되므로, 제1 및 제2 갱신 주기(T1, T2) 동안에 데이터 심벌이, 제3 및 제4 갱신 주기(T3, T4) 동안에는 제로 심벌이 입력된다. 4Mbaud Rate의 경우 제로 심벌 없이 데이터 심벌이연속적으로 입력된다.
FD-QAM 탭 계수와 QAM 탭 계수가 각각 심벌 주기 단위로 번갈아 갱신되므로, 등화기 출력 신호(y(n))는 갱신 주기 단위로 출력된다. 제1 내지 제8 갱신 주기(T1~T8) 동안 출력되는 등화기 출력 신호(y(n))는 각각 y0, y1, y2, ..., y7이다. 슬라이서(510)는 심벌 주기 단위로 등화기 출력 신호(y(n))를 경판정한다. 따라서, 경판정 신호()는 심벌 주기로 출력된다. 네 번의 심벌 주기 동안 출력되는 경판정 신호는이다. 두 번째 심벌 주기 동안에는 제로 심벌이 입력되므로, 경판정 신호 역시 '0'이 된다.
갱신 신호( epsilon _i (n) )의 값은 홀수 탭 갱신 블록/짝수 탭 갱신 블록으로 입력될 것인지와 FD-QAM/QAM 탭 계수를 위한 것인지에 따라 달라진다. 수학식 2 내지 수학식 5와 관련하여 상술한 바와 같이, 헤더 구간에서는 FD-QAM 탭 계수는 심벌 타임에서만 갱신되고 제로 타임에서는 갱신되지 않는다. 갱신되지 않는 경우에는 갱신 신호( epsilon _i (n) )가 '0'이어야 한다. 따라서, 제로 타임인 제3 갱신 주기(T3)에서 갱신 신호( epsilon _i (n) )는 홀수 탭이든 짝수 탭이든 0이 된다.
반면, 헤더 구간에서 QAM 탭 계수는 심벌 타임에서는 짝수 탭의 계수만 갱신되고 제로 타임에서는 홀수 탭의 계수만 갱신된다. 따라서, 심벌 타임인 제2 갱신 주기(T2) 동안 홀수 탭을 위한 갱신 신호( epsilon _i (n) , i=1,3,5,7)와 제로 타임인 제4 갱신(T4) 주기 동안의 짝수 탭을 위한 갱신 신호( epsilon _i (n) ,i=2,4,6)는 '0'이다.
4MBaud Rate의 페이로드 구간에서는 QAM 변조 신호가 수신되는 경우, FD-QAM 탭 계수는 갱신될 필요가 없다. 따라서, FD-QAM 탭 계수의 갱신 구간인 제5, 제7 갱신 주기(T5, T7) 동안에는 갱신 신호( epsilon _i (n) , i=1~7)는 모두 0이다.
갱신 신호( epsilon _i (n) )가 0이 아닌 갱신 주기에서의 갱신 신호( epsilon _i (n) )는 오차 신호(e(n))와 동일하므로, 경판정 신호()에서 등화기 출력 신호(y(n) )를 뺀 값이 된다.
도 10은 도 8에 도시된 제어 신호의 파형도이다. 도 9에 도시된 바와 같은 갱신 신호를 출력하기 위해서 제어 신호는 도 10에 도시된 바와 같은 파형을 가져야 한다.
짝수 탭을 위한 갱신 신호 발생부의 멀티플렉서(651_1)는 짝수 제어 신호(CTRL_E)가 로우 레벨일 때 델타 신호(??(n))를 갱신 신호( epsilon _i (n) )로 출력하고, 짝수 제어 신호(CTRL_E)가 하이 레벨일 때 '0'을 갱신 신호( epsilon _i (n) )로 출력한다.
마찬가지로, 홀수 탭을 위한 갱신 신호 발생부의 멀티플렉서(651_1)는 홀수 제어 신호(CTRL_O)가 로우 레벨일 때 델타 신호(??(n))를 갱신 신호( epsilon _i (n) )로 출력하고, 홀수 제어 신호(CTRL_O)가 하이 레벨일 때 '0'을 갱신 신호( epsilon _i (n) )로 출력한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 복원회로를 나타내는 블록도이다. 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 복원 회로는슬라이서(510), 위상검출기(Phase Detector)(710), 루프 필터(Loop Filter)(720), 수치 제어 오실레이터(Numerically Controlled Oscillator, 이하 NCO라 함)(730) 및 믹서(740)를 포함한다.
위상 검출기(710)는 슬라이서 입력 신호(y(n))와 슬라이서의 출력 신호인 경판정 신호()를 수신하여 두 신호의 위상차를 검출하고, 이들 위상차 검출 값들의 평균값( theta _e )을 구하여 출력한다. 루프 필터(720)는 저역 통과 필터의 일종으로서, 위상 검출기(710)의 출력 신호( theta _e )를 필터링 처리한다.
NCO(730)는 루프 필터(720)의 출력 신호에 응답하여 가변되는 위상을 가지는 신호()를 발생한다. 바람직하기로는, NCO(730)에서 발생되는 신호의 위상()은 수신 신호의 위상( theta (n) )과 동일한 크기의 위상이다. 그러면, 수신 신호(y(n){e}^{j theta (n)} )를 NCO(730)의 출력 신호()의 곱합으로써, 위상 오차가 없어진다.
도 12는 도 11에 도시된 위상 검출기(710)를 상세하게 도시하는 도면이다. 이를 참조하면, 위상 검출기(710)는 위상차 검출부(712), 선택 수단(714) 및 슬라이딩 평균 추정기(Sliding Mean Estimator, 이하 SME)(716)를 포함한다.
위상차 검출부(712)는 슬라이서 입력 신호(y(n))와 경판정 신호()를 수신하여 두 신호의 위상차를 검출하여 출력한다. 선택 수단은 위상 검출부(710)에서 출력되는 신호와 '0' 신호 중에서 어느 하나를 선택하여 순시 위상차로서 출력한다.
FD-QAM 변조 신호 중 제로 심벌('0'신호)이 수신될 경우 강제적으로 '0' 값을 선택하여 출력시킴으로써 부정확한 위상차 값을 사용하지 않는다. 즉 FD-QAM 변조신호 구간에서는 데이터 심벌일 경우 위상차 검출부(712)가 동작하여 정확한 위상차를 계산하고, '0' 신호일 경우에는 '0' 값을 출력시킴으로써 보다 정확하게 주파수 오차 및 위상 오차를 계산할 수 있다. 만약 QAM 변조신호가 입력될 경우에는 제로 심벌이 없으므로 모든 신호에 대해서 위상차 검출부(712)가 순시 위상차를 계산한다.
위상차 검출부(712)의 출력 신호는 채널, 잡음 등 여러 가지 요인에 의하여 생성된 순간적인 값이다. SME(716)는 선택 수단(714)의 출력 신호를 소정 단위로 평균하여, 평균 위상차( theta _e )를 출력한다. 루프 필터(720)의 입력으로 순시 위상차를 사용하지 않고 현 시점으로부터 몇 개의 과거 구간 동안의 순시 위상차의 평균을 취한 평균 위상차( theta _e )를 사용함으로써, 보다 정확하고 안정적으로 반송파를 복원할 수 있다.
본 발명의 채널 등화 시스템과 본 발명의 반송파 복원 회로가 결합됨으로써, 두 가지 변조 방식을 사용하는 HomePNA 시스템의 변조 신호를 보다 안정적으로 채널 등화하고 반송파 복원을 할 수 있다.
본 발명의 채널 등화 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반송파 복원 회로 전에 위치될 수 있다. 또는 본 발명의 채널 등화 시스템은 본 발명의 반송파 복원 회로의 믹서 다음, 슬라이서 전에 위치될 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 의하면, 하나의 프레임 내에 다른 변조 방식이 존재하더라도 수신되는 심벌 신호를 안정적으로 채널 등화할 수 있으며, 또한 반송파 오차를 복원할 수 있다.

Claims (18)

  1. HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance)를 위한 수신기에서의 적응형 채널 등화 시스템에 있어서,
    FD-QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 FD-QAM 탭 계수들을 이용하여 FD-QAM 변조된 등화기 입력 신호를 등화하는 FD-QAM 등화기; 및
    소정의 헤더 구간 동안에 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수들을 계산하고, 소정의 페이로드 구간에서 QAM 변조 신호가 수신되면, 상기 헤더 구간에서 계산한 상기 QAM 탭 계수들을 계속 갱신하여 상기 QAM 변조 신호를 등화하는 QAM 등화기를 구비하는 채널 등화 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 FD-QAM 등화기 및 상기 QAM 등화기는
    LMS(least mean square) 알고리즘을 이용하여 각각 상기 FD-QAM 탭 계수들및 상기 QAM 탭 계수들을 갱신하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 시스템.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 FD-QAM 등화기는
    소정의 심벌 타임에서는 상기 FD-QAM 탭 계수들을 전부 갱신하고, 소정의 제로 타임에서는 상기 FD-QAM 탭 계수들을 갱신하지 않는 것을 특징으로 하는 채널 등화 시스템.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 QAM 등화기는
    상기 헤더구간 동안에는, 소정의 심벌 타임에서 상기 QAM 탭 계수들 중 소정의 중심 탭 계수를 포함하는 짝수 탭 계수들(상기 중심 탭이 홀수 탭인 경우에는 홀수 탭 계수들)을 갱신하고, 소정의 제로 타임에서 상기 QAM 탭 계수들 중 나머지 홀수 탭 계수들(상기 중심 탭이 홀수 탭인 경우에는 나머지 짝수 탭 계수들)을 갱신하며,
    상기 페이로드 구간 동안에는, 매 심벌마다 상기 QAM 탭 계수들을 전부 갱신하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 시스템.
  5. HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance)를 위한 수신기에서의 적응형 채널 등화 시스템에 있어서,
    FD-QAM 변조 신호를 수신하여 FD-QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 FD-QAM 탭 계수들을 이용하여 상기 FD-QAM 변조 신호를 등화하는 FD-QAM 등화기; 및
    QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 QAM 탭 계수들을 이용하여 상기 QAM 변조 신호를 등화하는 QAM 등화기를 구비하며,
    QAM 등화기는 소정의 헤더 구간 동안에는 상기 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 상기 QAM 탭 계수들을 계산하는 것을 특징으로 하는 전화선 모뎀을 위한 채널 등화 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 FD-QAM 등화기 및 상기 QAM 등화기는 하드웨어적으로 공통으로 구현되는 공용 등화기이고,
    상기 공용 등화기는 소정의 심벌 주파수의 2배로 동작함으로써, 매 심벌 구간에서 상기 FD-QAM 탭 계수들 및 상기 QAM 탭 계수들을 계산하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 시스템.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 공용 등화기는
    상기 매 심벌 구간의 1/2 구간에서는 상기 FD-QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 매 심벌 구간의 나머지 1/2 구간에서는 상기 QAM 탭 계수들을 계산하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 시스템.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 공용 등화기는
    이전 FD-QAM 탭 계수들 및 이전 QAM 탭 계수들을 각각 소정의 갱신 신호와더함으로써, 상기 FD-QAM 탭 계수들 및 상기 QAM 탭 계수들을 갱신하여 저장하는 둘 이상의 탭 계수 갱신 블록들; 및
    소정의 제어 신호에 응답하여 '0' 신호와 소정의 델타 신호 중에서 어느 하나를 선택하여 상기 갱신 신호로 출력하는 갱신 신호 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 시스템.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 델타 신호는
    상기 공용 등화기 출력 신호의 경판정 신호(hard-decision) 신호와 상기 공용 등화기 출력 신호의 차를 반영하는 신호인 것을 특징으로 하는 채널 등화 시스템.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 헤더 구간 동안에 상기 공용 등화기는
    소정의 심벌 타임에서 상기 FD-QAM 탭 계수들과 상기 QAM 탭 계수들 중 소정의 중심 탭 계수를 포함하는 짝수 탭 계수들(상기 중심 탭이 홀수 탭인 경우에는 홀수 탭 계수들)을 갱신하고, 소정의 제로 타임에서 상기 FD-QAM 탭 계수들을 갱신하지 않고 상기 QAM 탭 계수들 중 나머지 홀수 탭 계수들(상기 중심 탭이 홀수 탭인 경우에는 나머지 짝수 탭 계수들)을 갱신하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 시스템.
  11. 제 6항에 있어서, 소정의 페이로드 구간 동안에 상기 공용 등화기는
    FD-QAM 변조 신호가 수신되는 경우에는 소정의 심벌 타임에서만 상기 FD-QAM 탭 계수들을 갱신하고, QAM 변조 신호가 수신되는 경우에는 매 심벌마다 상기 QAM 탭 계수들을 갱신하는 것을 특징으로 하는 체널 등화 시스템.
  12. HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance)를 위한 수신기에서의 반송파 복원 회로에 있어서,
    수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 검출하여 순시 위상차를 구하고, 상기 순시 위상차를 소정 구간 동안 평균하여 출력하는 위상 검출기;
    상기 위상 검출기의 출력 신호를 필터링하는 상기 루프 필터; 및
    상기 루프필터의 출력 신호에 응답하여 가변되는 위상을 가지는 발진 신호를 발생하는 수치 제어 오실레이터를 구비하며,
    상기 위상 검출기는
    FD-QAM 변조 신호들 중 데이터 심벌이 수신되는 경우와 QAM 변조 신호가 수신되는 경우에는 상기 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 상기 순시 위상차로 사용하고, 상기 FD-QAM 변조 신호들 중 제로 심벌이 수신되는 경우에는 '0'을 순시 위상차로 사용하는 것을 특징으로 하는 반송파 복원 회로
  13. 제 12항에 있어서, 상기 위상 검출기는
    상기 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 검출하는 위상차 검출부;
    상기 위상차 검출부의 출력 신호와 '0' 신호 중 어느 하나를 선택하여 상기 순시 위상차로 출력하는 선택 수단; 및
    상기 순시 위상차를 상기 구간 동안 평균하여 출력하는 슬라이딩 평균 추정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 복원 회로.
  14. HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance)를 위한 수신기에서의 적응형 채널 등화 방법에 있어서,
    (a) 소정의 헤더 구간 동안에 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 FD-QAM 탭 계수들을 계산하고, 상기 FD-QAM 탭 계수들을 이용하여 상기 FD-QAM 변조 신호를 등화하는 단계;
    (b) 상기 헤더 구간 동안에 상기 FD-QAM 변조 신호를 수신하여 QAM 탭 계수들을 계산하는 단계;
    (c) 소정의 페이로드 구간 동안에 상기 FD-QAM 변조 신호가 수신되면, 상기 FD-QAM 탭 계수들을 계속 갱신하여 상기 FD-QAM 변조 신호를 등화하는 단계; 및
    (d) 상기 페이로드 구간 동안에 QAM 변조 신호가 수신되면, 상기 QAM 탭 계수들을 계속 갱신하여 상기 QAM 변조 신호를 등화하는 단계를 구비하는 채널 등화 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 (a) 단계 및 상기 (c) 단계는 각각
    소정의 심벌 타임에서는 상기 FD-QAM 탭 계수들을 갱신하고, 소정의 제로 타임에서 상기 FD-QAM 탭 계수들을 갱신하지 않는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    소정의 심벌 타임에서 상기 QAM 탭 계수들 중 소정의 중심 탭 계수를 포함하는 짝수 탭 계수들(상기 중심 탭이 홀수 탭인 경우에는 홀수 탭 계수들)을 갱신하고, 소정의 제로 타임에서 상기 QAM 탭 계수들 중 나머지 홀수 탭 계수들(상기 중심 탭이 홀수 탭인 경우에는 나머지 짝수 탭 계수들)을 갱신하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 (c) 단계는,
    매 심벌마다 상기 QAM 탭 계수들을 전부 갱신하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  18. HomePNA(Home Phoneline Networking Alliance)를 위한 수신기에서의 반송파 복원 방법에 있어서,
    (a) 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 검출하여 순시 위상차를 구하고, 상기 순시 위상차를 소정 구간 동안 평균하여 평균 위상차를 출력하는 단계;
    (b) 상기 평균 위상차를 필터링하는 단계;
    (c) 상기 필터링된 평균 위상차에 응답하여 가변되는 위상을 가지는 발진 신호를 발생하는 단계; 및
    (d) 상기 수신 신호에 상기 발진 신호를 곱하는 단계를 구비하며,
    상기 (a) 단계는
    FD-QAM 변조 신호들 중 데이터 심벌이 수신되는 경우와 QAM 변조 신호가 수신되는 경우에는 상기 수신 심벌과 상기 수신 심벌의 판정 신호의 위상차를 상기 순시 위상차로 사용하고, 상기 FD-QAM 변조 신호들 제로 심벌이 수신되는 경우에는 '0'을 순시 위상차로 사용하는 것을 특징으로 하는 반송파 복원 방법.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100450772B1 (ko) * 2002-11-05 2004-10-01 한국전자통신연구원 홈 네트워크용 모뎀의 수신장치 및 수신방법
US7574175B2 (en) * 2004-11-01 2009-08-11 Broadcom Corporation Method and system for selective equalization enablement based on modulation type
US7457347B2 (en) * 2004-11-08 2008-11-25 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for estimating and correcting baseband frequency error in a receiver
CA2588262A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-18 Interdigital Technology Corporation Adaptive equalizer with a dual-mode active taps mask generator and a pilot reference signal amplitude control unit
US7904184B2 (en) * 2004-11-23 2011-03-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motion control timing models
US7983769B2 (en) * 2004-11-23 2011-07-19 Rockwell Automation Technologies, Inc. Time stamped motion control network protocol that enables balanced single cycle timing and utilization of dynamic data structures
KR100811892B1 (ko) * 2006-11-17 2008-03-10 한국전자통신연구원 고속 무선 통신 시스템에서의 채널 등화 및 반송파 복원방법 및 수신 장치
JP5638134B2 (ja) * 2010-07-19 2014-12-10 ナショナル セミコンダクター コーポレーションNational Semiconductor Corporation 区分された粗いおよび微細な制御を有するアダプティブ信号イコライザ
CN103944842B (zh) * 2013-01-23 2017-06-20 华为技术有限公司 信道均衡方法以及通信设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970004523A (ko) * 1995-06-23 1997-01-29 양승택 Qam 방식을 위한 블라인드 이퀄라이저 및 그 계수 갱신방법
JPH11146029A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Nec Corp Qam信号の受信装置
US20020003835A1 (en) * 2000-02-14 2002-01-10 Song Wu HomePNA 10M8 compliant transceiver
US20020069417A1 (en) * 2000-08-30 2002-06-06 Avi Kliger Home network system and method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3221515B2 (ja) 1992-09-09 2001-10-22 株式会社リコー ファクシミリ装置および通信制御方法
KR0156194B1 (ko) 1995-10-19 1998-11-16 구자홍 디지탈 데이타의 송신 및 수신장치
US5799037A (en) 1996-02-16 1998-08-25 David Sarnoff Research Center Inc. Receiver capable of demodulating multiple digital modulation formats
JP3307221B2 (ja) 1996-04-08 2002-07-24 松下電器産業株式会社 復調器
KR19990066518A (ko) 1998-01-30 1999-08-16 전주범 적응등화기의 모드변환제어장치
US6259743B1 (en) 1998-07-02 2001-07-10 Lucent Technologies Inc. Automatic constellation phase recovery in blind start-up of a dual mode CAP-QAM receiver
US7242732B2 (en) * 1998-10-09 2007-07-10 Broadcom Corporation Carrier based backwards compatible data networking transmitter, receiver, and signal format
US6327311B1 (en) * 1998-10-09 2001-12-04 Broadcom Homenetworking, Inc. Frequency diverse single carrier modulation for robust communication over in-premises wiring
US7068728B2 (en) * 1998-10-09 2006-06-27 Broadcom Corporation Carrierless backwards compatible data neworking transmitter, receiver, and signal format
US6882634B2 (en) * 2000-04-07 2005-04-19 Broadcom Corporation Method for selecting frame encoding parameters to improve transmission performance in a frame-based communications network
US6441683B1 (en) * 2000-08-16 2002-08-27 Advanced Micro Devices, Inc Device and method for recovering frequency redundant data in a network communications receiver

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970004523A (ko) * 1995-06-23 1997-01-29 양승택 Qam 방식을 위한 블라인드 이퀄라이저 및 그 계수 갱신방법
JPH11146029A (ja) * 1997-11-07 1999-05-28 Nec Corp Qam信号の受信装置
US20020003835A1 (en) * 2000-02-14 2002-01-10 Song Wu HomePNA 10M8 compliant transceiver
US20020069417A1 (en) * 2000-08-30 2002-06-06 Avi Kliger Home network system and method

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