KR100460968B1 - OFDM receiving system - Google Patents

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KR100460968B1 KR10-2002-0008080A KR20020008080A KR100460968B1 KR 100460968 B1 KR100460968 B1 KR 100460968B1 KR 20020008080 A KR20020008080 A KR 20020008080A KR 100460968 B1 KR100460968 B1 KR 100460968B1
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Abstract

개시된 OFDM 수신시스템은, OFDM신호의 심볼의 시작시점을 추정하는 블록, OFDM신호의 개략적 주파수 옵셋을 추정하는 블록, OFDM신호의 미세 주파수옵셋을 추정하는 블록, 및 이들 블록이 OFDM신호를 처리하는 데 필요한 시간동안 수신된 OFDM신호를 각각 지연시키는 복수의 메모리를 가진다. 각 메모리의 용량은 각 블록들이 신호처리하는 데에 소요되는 시간동안 OFDM신호를 저장하기에 정확하게 필요한 크기를 갖는다. 따라서, OFDM신호를 신호처리동안 저장할 대용량의 메모리가 필요하지 않게 되므로 OFDM 수신시스템의 생산단가를 낮출 수 있다.The disclosed OFDM receiving system includes a block for estimating the start point of a symbol of an OFDM signal, a block for estimating a coarse frequency offset of the OFDM signal, a block for estimating a fine frequency offset of the OFDM signal, and a block for processing the OFDM signal. A plurality of memories each delay the received OFDM signal for the required time. The capacity of each memory is exactly the size needed to store the OFDM signal for the time it takes for each block to process the signal. Therefore, a large capacity memory for storing an OFDM signal during signal processing is not required, thereby reducing the production cost of the OFDM receiving system.

Description

오에프디엠 수신시스템 {OFDM receiving system}ODP receiving system {OFDM receiving system}

본 발명은 OFDM 수신시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 수신신호를 처리하는 각 블록의 신호처리 수행 중 신호처리 수행에 필요한 시간 동안 수신신호를 저장하는 메모리를 구비한 OFDM 수신시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an OFDM reception system, and more particularly, to an OFDM reception system having a memory for storing a reception signal for a time required for performing signal processing during signal processing of each block for processing a reception signal.

도 1은 종래의 OFDM 수신시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a conventional OFDM receiving system.

수신시스템에 의해 수신된 OFDM신호는 ADC(Analog-to-Digital Converter)(도시되지 않음)에 의해 디지털 신호로 변환된 후 신호검출(Signal Detection)블록(10)에 입력된다. 신호검출블록(10)은 OFDM신호가 수신되었는지 여부를 검출한다. AGC블록(12)은 수신신호가 ADC의 동적범위(dynamic range) 내의 신호가 되도록 수신신호를 증폭한다. 개략적주파수추정(Coarse Frequency Estimation)블록(14)은 수신신호의 대략적인 주파수 옵셋을 추정한다. 심볼타이밍추정(Symbol timing Estimation)블록(16)은 수신신호의 심볼의 시작시점을 추정한다. 미세주파수추정(Fine Frequency Estimation)블록(18)은 수신신호의 미세 주파수 옵셋을 추정한다.The OFDM signal received by the receiving system is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter (ADC) (not shown) and then input to a signal detection block 10. The signal detection block 10 detects whether an OFDM signal has been received. The AGC block 12 amplifies the received signal so that the received signal is a signal within the dynamic range of the ADC. Coarse Frequency Estimation block 14 estimates the approximate frequency offset of the received signal. The symbol timing estimation block 16 estimates the starting point of the symbol of the received signal. Fine Frequency Estimation block 18 estimates the fine frequency offset of the received signal.

FIFO 레지스터(20)는 수신시스템에 입력되는 수신신호를 저장하는 메모리블록이다. 주파수보정(Frequency Correction)블록(22)은 주파수옵셋을 보정한다. GI제거(Guard Interval Removal)블록(24)은 수신되는 심볼 내의 보호구간(Guard Interval)을 제거한다. FFT블록(26)은 수신신호에 대해 고속퓨리에변환(Fast Fourier Transform)을 수행한다.The FIFO register 20 is a memory block for storing the received signal input to the receiving system. The frequency correction block 22 corrects the frequency offset. Guard Interval Removal block 24 removes the Guard Interval in the received symbol. The FFT block 26 performs a Fast Fourier Transform on the received signal.

가상반송파제거 및 재배열(Virtual Carrier Removal and Reposition)블록(28)은 가상반송파(Virtual Carrier)를 제거하고 심볼을 재배열한다. 채널추정(Channel Estimation)블록(32)은 수신된 OFDM 수신신호 내에 포함되어 있는 롱트레이닝심볼(Long Training Symbol)을 이용하여 채널의 특성을 추정한다. 등화기(Equalizer)(30)는 채널 추정 후 FIFO 레지스터(20)에 저장된 값을 이용하여 채널의 왜곡 특성을 보정한다.Virtual Carrier Removal and Reposition block 28 removes the Virtual Carrier and rearranges the symbols. The channel estimation block 32 estimates the characteristics of the channel by using a long training symbol included in the received OFDM signal. The equalizer 30 corrects the distortion characteristic of the channel by using the value stored in the FIFO register 20 after channel estimation.

위상오차보정(Phase Error Correction)블록(34)은 클럭의 위상잡음을 추정하여 보정한다. 파일럿제거 및 전력역정규화(Pilot Removal and Power Denormalization)블록(36)은 파일럿(Pilot)신호를 제거하고 OFDM 송신기에서 균일화(normalize)된 신호의 진폭을 복원한다. 하드디시젼(Hard Decision)블록(38)은 수신신호의 콘스틸레이션(Constellation)을 판정하는 블록이다.Phase Error Correction block 34 estimates and corrects the phase noise of the clock. Pilot Removal and Power Denormalization block 36 removes the pilot signal and restores the amplitude of the signal normalized at the OFDM transmitter. The hard decision block 38 is a block that determines the constellation of the received signal.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 OFDM 수신시스템에서, FIFO 레지스터(20)의 기능은, OFDM신호의 수신이 확인된 이후의 수신신호들에 대해 각 블록들이 일련의 신호 처리를 수행하는 동안, 즉 주파수 옵셋 추정, 심벌의 시작 시점 추정, 가상 반송파 제거 및 심벌의 재배열, 채널의 특성의 추정, 클럭의 위상 잡음의 추정 등의 동작을 수행하는 동안, 수신신호들을 저장하는 기능을 한다. 이와 같이, 수신신호에 포함된 잡음 성분을 추정하고 심벌의 시작시점을 추정하는 동안, 수신신호들의 손실을 방지하기 위하여, 수신신호들은 FIFO 레지스터(20)에 저장되고, 추정이 완료되면 출력타이밍(Output Timing)을 이용하여 FIFO 레지스터(20)로부터 수신신호를 출력하여 잡음 성분을 보정하게 된다. 따라서, 연속적으로 입력되는 수신신호를 최종 출력신호 생성시까지 계속 저장하여야 하기 때문에 매우 큰 용량의 FIFO 레지스터(20)가 필요하게 된다.In the conventional OFDM receiving system having the above configuration, the function of the FIFO register 20 is that while each block performs a series of signal processing on received signals after reception of the OFDM signal is confirmed, that is, frequency It performs a function of storing received signals during operations such as offset estimation, symbol start point estimation, virtual carrier removal and symbol rearrangement, channel characteristic estimation, and clock phase noise estimation. As such, while estimating the noise component included in the received signal and estimating the start point of the symbol, the received signals are stored in the FIFO register 20 to prevent the loss of the received signals. Output Timing) to output the received signal from the FIFO register 20 to correct the noise component. Therefore, since a continuous input signal must be continuously stored until the final output signal is generated, a very large FIFO register 20 is required.

본 발명은 상기와 같은 종래기술을 고려하여, 대용량의 FIFO 레지스터를 채용하지 않고도 연속적으로 입력되는 수신신호를 각 신호처리 블록에서 필요한 시간동안 저장할 수 있도록 함으로써, 생산단가를 낮출 수 있고 실용적인 OFDM 수신시스템을 제공하는 것이다.In consideration of the prior art as described above, the present invention enables a continuous reception of a received signal for a required time in each signal processing block without employing a large-capacity FIFO register, thereby lowering the production cost and providing a practical OFDM reception system. To provide.

도 1은 종래의 OFDM 수신시스템의 블록도, 그리고1 is a block diagram of a conventional OFDM receiving system, and

도 2는 본 발명에 따른 OFDM 수신시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of an OFDM receiving system according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

51 ∼ 55 : RAM 60 : 신호검출블록51 to 55: RAM 60: signal detection block

62 : AGC블록 64 : 개략적 주파수 추정블록62: AGC block 64: rough frequency estimation block

66 : 심볼 타이밍 추정블록 68 : 미세 주파수 추정블록66: symbol timing estimation block 68: fine frequency estimation block

72 : 개략적 주파수 보정블록 74 : 미세 주파수 보정 및 GI제거블록72: coarse frequency correction block 74: fine frequency correction and GI removal block

76 : FFT블록76: FFT block

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 OFDM 수신시스템은, 수신된 OFDM신호의 심볼의 시작시점을 추정하는 심볼타이밍 추정블록; 상기 OFDM신호의 개략적인 주파수옵셋을 추정하는 개략적주파수 추정블록; 상기 개략적 주파수옵셋이 보정된 상기 OFDM신호의 미세 주파수옵셋을 추정하는 미세주파수 추정블록; 및 상기 심볼타이밍 추정블록, 상기 개략적 주파수 추정블록, 및 상기 미세주파수 추정블록이 상기 OFDM신호를 처리하는 데 필요한 시간동안, 수신된 상기 OFDM신호를 각각 지연시키는 복수의 메모리;를 포함한다.An OFDM receiving system according to the present invention for achieving the above object comprises: a symbol timing estimation block for estimating a starting point of a symbol of a received OFDM signal; A coarse frequency estimation block for estimating a coarse frequency offset of the OFDM signal; A fine frequency estimation block for estimating a fine frequency offset of the OFDM signal in which the coarse frequency offset is corrected; And a plurality of memories each delaying the received OFDM signal for a time required for the symbol timing estimation block, the coarse frequency estimation block, and the fine frequency estimation block to process the OFDM signal.

여기서, 상기 복수의 메모리는, 제1 내지 제4 메모리로 구성된다. 제1메모리는, 상기 심볼타이밍 추정블록이 상기 심볼의 시작 시점을 추정하는 데에 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시키고, 상기 개략적 주파수 추정블록이 상기 개략적 주파수 옵셋을 추정하는 데에 필요한 시간만큼 상기 OFDM신호를 지연시킨다. 제2메모리는, 상기 제1메모리과 함께 상기 심볼타이밍 추정블록이 상기 심볼의 시작 시점을 추정하는 데에 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시킨다. 제3메모리는, 상기 제1메모리 및 상기 제2메모리과 함께 상기 심볼타이밍 추정블록이 상기 심볼의 시작 시점을 추정하는 데에 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시키고, 또한, 상기 미세주파수 추정블록이 상기 미세 주파수 옵셋을 추정하기 위해 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시킨다. 제4메모리는, 상기 제3메모리과 함께, 상기 미세주파수 추정블록이 상기 미세 주파수 옵셋을 추정하기 위해 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시킨다.Here, the plurality of memories are composed of first to fourth memories. The first memory is configured to delay the OFDM signal for a time required for the symbol timing estimation block to estimate a start time of the symbol, and to increase the time required for the coarse frequency estimation block to estimate the coarse frequency offset. Delay the OFDM signal. A second memory, together with the first memory, delays the OFDM signal for a time required for the symbol timing estimation block to estimate the start time of the symbol. The third memory, together with the first memory and the second memory, delays the OFDM signal for a time required for the symbol timing estimation block to estimate the start time of the symbol, and the fine frequency estimation block Delay the OFDM signal for the time required to estimate the fine frequency offset. The fourth memory, together with the third memory, delays the OFDM signal for a time required for the fine frequency estimation block to estimate the fine frequency offset.

한편, 본 발명에 따른 OFDM 수신시스템은, 수신된 상기 OFDM신호 내에 포함되어 있는 롱트레이닝심볼(Long Training Symbol)을 이용하여 채널의 특성을 추정하는 채널추정블록; 클록의 위상잡음을 추정하여 보정하는 위상오차보정블록; 상기 채널추정블록이 상기 채널을 추정하는 데에 필요한 시간만큼 상기 OFDM신호를 지연시키는 제5메모리; 및 상기 위상오차 보정블록이 상기 위상잡음을 추정하는 데에 필요한 시간만큼 상기 OFDM신호를 지연시키는 제6메모리;를 가지고 있다.On the other hand, the OFDM receiving system according to the present invention, channel estimation block for estimating the characteristics of the channel using a long training symbol (Long Training Symbol) included in the received OFDM signal; A phase error correction block for estimating and correcting phase noise of a clock; A fifth memory for delaying the OFDM signal by the time required for the channel estimation block to estimate the channel; And a sixth memory that delays the OFDM signal by the time required for the phase error correction block to estimate the phase noise.

여기에서, 상기한 메모리는 RAM으로 구성될 수 있다.Here, the memory may be configured as a RAM.

본 발명에 따르면, 대용량의 FIFO 레지스터 대신에 작은 크기를 갖는 복수의 메모리를 사용하였다. 따라서, OFDM 수신시스템의 생산단가를 낮출 수 있다.According to the present invention, a plurality of memories having a small size are used instead of a large FIFO register. Therefore, the production cost of the OFDM receiving system can be reduced.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 OFDM 수신시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of an OFDM receiving system according to the present invention.

본 발명에 따른 OFDM 수신시스템은 종래의 OFDM 수신시스템에서 대용량의 FIFO 레지스터의 기능의 일부분씩을 개별적으로 수행할 수 있는 복수의 RAM(51 내지 56)을 구비한다. RAM은 수신시스템 내의 각 블록이 동작하는 동안 수신신호를 저장하기 위하여 필요하다. 본 실시예에서는 수신시스템을 각 블록에서 요구되는 신호처리 시간만큼 RAM을 이용하여 저장하는 예를 도시하고 있으나, RAM뿐만아니라 일반적인 메모리로 구현하는 것도 가능하다. 이와 같은 일반적인 메모리 또는 RAM(51 내지 56)의 용량 및 이를 이용한 OFDM 수신시스템의 구체적인 동작은 후술된다.The OFDM receiving system according to the present invention includes a plurality of RAMs 51 to 56 which can individually perform portions of the functions of the large-capacity FIFO registers in the conventional OFDM receiving system. RAM is needed to store the received signal while each block in the receiving system is operating. In the present embodiment, an example of storing the receiving system using the RAM for the signal processing time required for each block is illustrated, but it is also possible to implement not only the RAM but also a general memory. The capacity of such a general memory or RAM 51 to 56 and the specific operation of the OFDM receiving system using the same will be described later.

수신시스템에 의해 수신된 수신신호는 ADC(Analog-to-Digital Converter)(도시되지 않음)에 의해 디지털 신호로 변환된 후 신호검출(Signal Detection)블록(60)에 입력된다. 신호검출블록(60)은 OFDM신호가 수신되었는지 여부를 검출한다. AGC블록(62)은 수신신호가 ADC의 동적범위(dynamic range) 내의 신호가 되도록 수신신호를 증폭한다. 개략적주파수추정(Coarse Frequency Estimation)블록(64)은 수신신호의 대략적인 주파수 옵셋을 추정한다. 심볼타이밍추정(Symbol timing Estimation)블록(66)은 수신신호의 심볼의 시작시점을 추정한다. 미세주파수추정(Fine Frequency Estimation)블록(68)은 수신신호의 미세 주파수 옵셋을 추정한다.The received signal received by the receiving system is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter (ADC) (not shown) and then input to a signal detection block 60. The signal detection block 60 detects whether an OFDM signal has been received. The AGC block 62 amplifies the received signal so that the received signal is a signal within the dynamic range of the ADC. Coarse Frequency Estimation block 64 estimates the approximate frequency offset of the received signal. A symbol timing estimation block 66 estimates the starting point of the symbol of the received signal. Fine Frequency Estimation block 68 estimates the fine frequency offset of the received signal.

개략적주파수보정(Coarse Frequency Correction)블록(72)은 개략적인 주파수 옵셋을 보정한다. 미세주파수보정 및 GI제거(Fine Frequency Correction and Guard Interval Removal)블록(74)은 미세 주파수 옵셋을 보정하며 또한 수신되는 심볼 내의 보호구간(Guard Interval)을 제거한다. FFT블록(76)은 수신신호에 대해 고속퓨리에변환(Fast Fourier Transform)을 수행한다.Coarse Frequency Correction block 72 corrects the coarse frequency offset. Fine Frequency Correction and Guard Interval Removal block 74 corrects fine frequency offsets and also removes Guard Intervals within received symbols. The FFT block 76 performs a Fast Fourier Transform on the received signal.

가상반송파제거 및 재배열(Virtual Carrier Removal and Reposition)블록(78)은 가상반송파(Virtual Carrier를 제거하고 심볼을 재배열한다. 채널추정(Channel Estimation)블록(82)은 수신된 OFDM신호 내에 포함되어 있는 롱트레이닝심볼(Long Training Symbol)을 이용하여 채널의 특성을 추정한다. 등화기(Equalizer)(80)는 추정된 채널의 왜곡 특성을 보정한다.The Virtual Carrier Removal and Reposition block 78 removes the Virtual Carrier and rearranges the symbols Channel Estimation Block 82 is included in the received OFDM signal. A long training symbol is used to estimate channel characteristics, and the equalizer 80 corrects distortion characteristics of the estimated channel.

위상오차보정(Phase Error Correction)블록(84)은 클럭의 위상잡음을 추정하여 보정한다. 파일럿제거 및 전력역정규화(Pilot Removal and PowerDenormalization)블록(86)은 파일럿(Pilot)신호를 제거하고 송신기에서 균일화(normalize)된 신호의 진폭을 복원한다. 하드디시젼(Hard Decision)블록(88)은 수신신호의 콘스틸레이션(Constellation)을 판정한다.Phase Error Correction block 84 estimates and corrects the phase noise of the clock. Pilot Removal and Power Denormalization block 86 removes the pilot signal and restores the amplitude of the signal normalized at the transmitter. The hard decision block 88 determines the constellation of the received signal.

복수의 RAM(51 내지 56)은 각 블록들 사이에 각각 배치되어 각 블록들이 신호처리하는데에 필요한 시간동안 수신신호를 저장하는 기능을 한다. 각 RAM(51 내지 56)의 용량은 그에 대응되는 블록들이 신호처리하는 데 필요한 시간동안 수신되는 OFDM신호를 저장하기에 충분한 크기를 가지며, 바람직하게는, 필요한 시간동안 수신되는 OFDM신호를 저장하는데 정확하게 필요한 크기를 갖는다. 이에 따라, 각 RAM(51 내지 56)의 크기를 최소화하면서도 각 블록이 정상적인 신호처리 동작을 수행할 수 있게 된다.The plurality of RAMs 51 to 56 are disposed between the respective blocks to store the received signals for the time required for the respective signals to be processed. The capacity of each of the RAMs 51 to 56 is large enough to store the received OFDM signal for the time required for the corresponding blocks to process the signal, and preferably, it is accurate to store the received OFDM signal for the required time. Has the required size. As a result, each block can perform a normal signal processing operation while minimizing the size of each RAM 51 to 56.

이하의 설명에서 각 RAM(51 내지 56)의 용량은 예시이며, 이와 같이 예시된 용량은 각 블록의 신호처리 성능에 따라 최적화되도록 가변될 수 있다. 각 RAM(51 내지 56)의 용량은 X×Y의 형태로 표현되며, 이는 X비트의 데이터를 Y개 저장할 수 있음을 의미한다. Y개를 초과하여 신규로 입력된 데이터는 기존에 존재하던 데이터 중 가장 먼저 입력된 데이터가 저장된 주소에 오버라이트(Overwrite)된다. 따라서, RAM은 실질적으로 Y클럭만큼의 시간동안 X비트의 데이터를 저장할 수 있다. 전술한 바와 같이, Y는 각 RAM(51 내지 56)에 대응되는 각 블록에서 신호처리하는 데에 요구되는 클럭수와 동일하게 되도록 설정하는 것이 바람직하다.In the following description, the capacities of the RAMs 51 to 56 are exemplary, and the capacities illustrated in this manner may be varied to be optimized according to the signal processing performance of each block. The capacity of each RAM 51 to 56 is expressed in the form of X × Y, which means that Y data of X bits can be stored. More than Y newly input data are overwritten to the address where the first input data among the existing data is stored. Therefore, the RAM can store X bits of data for substantially Y clock time. As described above, Y is preferably set to be equal to the number of clocks required for signal processing in each block corresponding to each of the RAMs 51 to 56.

제1RAM(51)은 심볼타이밍 추정블록(66)의 전단에 설치된다. 제1RAM(51)은 10×64의 크기를 가진다. 제1RAM(51)은 심볼타이밍 추정블록(66)이 심볼의 시작시점을 추정하는 데에 필요한 총 시간(256클록) 중 일부(64클럭)만큼 수신신호를 지연시키는 기능을 하며, 또한 개략적 주파수 추정블록(64)이 개략적 주파수 옵셋을 추정하는 데에 필요한 시간(64클럭)만큼 수신신호를 지연시키는 기능을 한다.The first RAM 51 is provided at the front end of the symbol timing estimation block 66. The first RAM 51 has a size of 10 × 64. The first RAM 51 functions to delay the received signal by a portion (64 clocks) of the total time (256 clocks) required for the symbol timing estimation block 66 to estimate the start of the symbol, and also to estimate the rough frequency. Block 64 functions to delay the received signal by the time (64 clocks) needed to estimate the coarse frequency offset.

제2RAM(52) 내지 제4RAM(54)은 개략적주파수보정블록(72)의 다음단에 직렬로 설치된다. 제2RAM(52)은 12×128의 크기를, 그리고 제3RAM(53)과 제4RAM(54)은 모두 12×64의 크기를 갖는다.The second RAM 52 to the fourth RAM 54 are provided in series at the next stage of the coarse frequency correction block 72. The second RAM 52 has a size of 12 × 128, and both the third RAM 53 and the fourth RAM 54 have a size of 12 × 64.

제2RAM(52)과 제3RAM(53)은 심볼타이밍 추정블록(66)이 심벌의 시작시점을 추정하는 동안 각각 각각 128클록과 64클록 동안 수신신호를 지연시키는 기능을 한다. 또한, 제3RAM(53)은 미세주파수 추정블록(68)이 미세 주파수 옵셋을 추정하기 위해 필요한 시간(64클록)동안 수신신호를 지연시키는 기능을 한다. 제4RAM(54)도 또한 미세주파수 추정블록(68)이 미세 주파수 옵셋을 추정하기 위해 필요한 시간(64클록)동안 수신신호를 지연시키는 기능을 한다.The second RAM 52 and the third RAM 53 function to delay the received signal for 128 and 64 clocks, respectively, while the symbol timing estimation block 66 estimates the start time of the symbols. In addition, the third RAM 53 functions to delay the received signal for a time (64 clocks) required for the fine frequency estimation block 68 to estimate the fine frequency offset. The fourth RAM 54 also functions to delay the received signal for a time (64 clocks) required for the fine frequency estimation block 68 to estimate the fine frequency offset.

따라서, 심볼타이밍 추정블록(66)은, 제1 내지 제3RAM(51 내지 53)을 모두 이용하여, 심볼의 시작 시점을 추정하기 위해 필요한 총 256클록만큼 저장된 수신신호를 사용할 수 있다. 개략적 주파수 추정블록(64)은, 제1RAM(51)을 이용하여, 개략적인 주파수 옵셋을 추정하기 위해 필요한 64클록만큼 저장된 수신신호를 사용할 수 있다. 미세주파수 추정블록(68)은, 제3RAM(53)과 제4RAM(54)을 이용하여, 미세주파수 옵셋을 추정하기 위해 필요한 128클록만큼 저장된 수신신호를 사용할 수 있다.Accordingly, the symbol timing estimation block 66 may use the received signals stored for a total of 256 clocks necessary for estimating the start time of the symbol by using all of the first to third RAMs 51 to 53. The coarse frequency estimation block 64 may use the received signal stored by 64 clocks necessary for estimating the coarse frequency offset using the first RAM 51. The fine frequency estimation block 68 may use the received signal stored as many as 128 clocks necessary for estimating the fine frequency offset using the third RAM 53 and the fourth RAM 54.

제5RAM(55)과 제6RAM(56)은 10×52의 크기를 가진다. 제5RAM(55)은 채널추정블록(82)이 채널을 추정하는 데에 필요한 시간(52클록)만큼, 그리고 제6RAM(56)은 위상오차 보정블록(84)이 클록에 의한 위상잡음을 추정하는 데에 필요한 시간(52클록)만큼 지연시키는 기능을 한다.The fifth RAM 55 and the sixth RAM 56 have a size of 10 × 52. The fifth RAM 55 is the time (52 clocks) required for the channel estimation block 82 to estimate the channel, and the sixth RAM 56 is the phase error correction block 84 estimating the phase noise by the clock. It delays the time required for the clock (52 clocks).

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 OFDM 수신시스템의 구체적인 동작을 설명한다.Hereinafter, a detailed operation of the OFDM reception system according to the present invention having the above configuration will be described.

신호검출블록(60)은 OFDM 신호의 입력 유무를 판단하며, OFDM 신호의 입력이 확인되면 AGC블록(62)은 수신신호의 이득을 추정하여 이득제어값을 출력한다. 이득제어가 완료되면 개략적주파수추정블록(64)과 심볼타이밍추정블록(66)이 활성화되고, 이들은 각각 개략적인 주파수 옵셋 추정 동작 및 심벌의 시작 시점 추정 동작을 수행한다. 심벌의 시작 시점을 추정하기 위해서는, 수신신호와 이를 64클록 지연시킨 지연신호가 필요하다. 10×64의 크기인 제1RAM(51)은 수신신호를 64클록 지연시켜 심볼타이밍추정블록으로 전달한다.The signal detection block 60 determines whether an OFDM signal is input, and when the input of the OFDM signal is confirmed, the AGC block 62 estimates the gain of the received signal and outputs a gain control value. When the gain control is completed, the coarse frequency estimation block 64 and the symbol timing estimation block 66 are activated, and they perform the coarse frequency offset estimation operation and the symbol start time estimation operation, respectively. In order to estimate the start time of a symbol, a received signal and a delayed signal delayed by 64 clocks are required. The first RAM 51 having a size of 10 × 64 delays the received signal by 64 clocks and transmits the received signal to the symbol timing estimation block.

개략적 주파수 추정이 완료되면, 개략적주파수 보정블록(72)은 주파수 옵셋을 보정하고, 보정된 신호는 12×128의 크기인 제2RAM(52)으로 전달된다. 심볼의 시작 시점 추정은 총 256클록동안 수행되는데, 이때 신호의 손실을 방지하기 위하여 12×128의 크기인 제2RAM(52)과 12×64의 크기인 제3RAM(53)을 이용하여 수신신호를 지연시킨다.When the coarse frequency estimation is completed, the coarse frequency correction block 72 corrects the frequency offset, and the corrected signal is transferred to the second RAM 52 having a size of 12 × 128. Estimation of the starting point of the symbol is performed for a total of 256 clocks. In this case, in order to prevent loss of a signal, a received signal is obtained by using a second RAM 52 having a size of 12 × 128 and a third RAM 53 having a size of 12 × 64. Delay.

미세 주파수 추정을 위해서는 롱트레이닝심볼(Long Training Symbol)의 위치가 필요한데, 이 정보는 심벌의 시작 시점 이후에 알 수 있기 때문에, 미세주파수 추정블록(68)은 심볼타이밍 추정블록(66)에 의한 심볼타이밍 추정 동작의 수행이완료된 후에 활성화된다. 여기서, 롱트레이닝심볼의 위치 정보는 신호의 지연을 위해 사용한 제3RAM(53)에서 롱트레이닝심볼이 출력되는 시점을 나타낸다.The location of the long training symbol is required for the fine frequency estimation. Since this information is known after the start of the symbol, the fine frequency estimation block 68 is a symbol by the symbol timing estimation block 66. Activated after completion of the timing estimation operation. Here, the position information of the long training symbol indicates a time point at which the long training symbol is output from the third RAM 53 used for the delay of the signal.

종래의 기술에서는 롱트레이닝심볼의 시작시점을 알기 위하여 OFDM 프레임의 입력이 완료된 시점 이후부터 수신되는 신호들을 FIFO 레지스터에 저장하고, 심벌의 시작 시점을 추정하고 또한 FIFO 레지스터에서 롱트레이닝심볼의 첫 부분이 위치한 주소를 구한다. 이러한 방법은 심볼의 시작시점 추정이 완료되기 전까지 모든 수신신호들을 저장하고 있어야 하기 때문에 큰 크기를 가지는 FIFO 레지스터를 요구한다. 그러나 본 발명에서는 OFDM 프레임의 입력이 확인된 시점부터 내부의 카운터를 활성화하여 심벌의 시작 시점 추정이 완료된 후 추정된 심벌의 시작시점값과 카운터의 출력, 신호의 지연을 위해 사용한 RAM의 크기, 그리고 개략적 주파수 옵셋 보정을 위해 사용된 신호의 지연을 이용하여 제3RAM(53)에서 언제 롱트레이닝심볼이 출력되는지를 찾아낸다. 아래의 수식은 롱트레이팅심볼이 제3RAM(53)에서 출력되는 시점을 계산하는 식이다.In the prior art, in order to know the starting point of a long training symbol, signals received after the completion of the OFDM frame input are stored in the FIFO register, the start point of the symbol is estimated, and the first part of the long training symbol is stored in the FIFO register. Get the address located. This method requires a large size FIFO register because all received signals must be stored until the start of the symbol estimate is completed. However, in the present invention, the internal counter is activated from the time when the input of the OFDM frame is confirmed to estimate the start time of the symbol after the completion of the estimation of the start time of the symbol. The delay of the signal used for the coarse frequency offset correction is used to find out when the long training symbol is output from the third RAM 53. The following equation is used to calculate the time point at which the long trading symbol is output from the third RAM 53.

출력시점 = 추정된 심벌의 위치 - 128 + RAM의 크기 (64+128)Output point = estimated symbol position-128 + amount of RAM (64 + 128)

이 식에서는 각 블록들의 하드웨어적 구성에 의한 파이프라인지연(Pipeline Delay)를 고려하지 않았다.In this equation, the pipeline delay due to the hardware configuration of each block is not considered.

이 수식에서 추정된 심벌의 위치는 롱트레이닝심볼의 끝부분을 나타낸다. 따라서, -128 샘플에 해당되는 위치에서 롱트레이닝심볼이 시작된다. 미세 주파수 옵셋 추정 시작시점은 카운터 출력이 '위에서 계산된 출력시점 + 64 + α'와 같을 때 활성화된다. 여기서, α는 출력시점 계산 후 미세 주파수 옵셋 추정 시작시점계산에 필요한 신호의 지연성분으로서, 하드웨어 설계시에 나타나는 것이다. 미세 주파수 추정은 64클록동안 수행되며, 이 시간동안 12×64의 크기인 제4RAM(54)에서 신호를 지연시키고, 추정 완료 후 미세 주파수 옵셋 보정과 보호구간을 제어하여 신호를 FFT블록(76)으로 전달한다.The estimated symbol position in this equation represents the end of the long training symbol. Therefore, the long training symbol is started at the position corresponding to -128 samples. The starting point of the fine frequency offset estimation is activated when the counter output equals the above calculated output time + 64 + α. Here, α is a delay component of a signal necessary for calculating a fine frequency offset estimation start point after output point calculation and appears in hardware design. The fine frequency estimation is performed for 64 clocks. During this time, the signal is delayed in the fourth RAM 54 having a size of 12 × 64, and the fine frequency offset correction and the guard interval are controlled after the estimation is completed. To pass.

FFT 연산이 완료되면, 송신기에서 삽입하여 전송한 가상반송파(Virtual Carrier)가 제거되고 신호가 재배열된다. 다음으로, 채널의 특성을 추정하는 채널추정블록(82)이 활성화되고, 채널추정 기간동안 10×52의 크기인 제5RAM(55)에서 신호를 지연시킨다. 채널 추정이 완료되면, 채널의 왜곡특성을 보상하고 클록의 위상잡음 성분을 추정하여 보정하는 기능이 수행된다. 클록의 위상 잡음을 추정하기 위해서는 52클록이 필요하며, 10×52의 크기인 제6RAM(56)은 필요한 시간동안 신호를 지연시킨다. 위상 잡음에 대한 보상이 끝난 신호는 파일롯신호가 제거되고 부반송파복조모드(Suncarrier Modulation Mode)에 맞추어 신호의 진폭을 복원하는 전력역정규화(Power Denormalization) 기능 수행 후에 기저대역 수신 시스템에서 최종 복원된 신호를 출력하게 된다.When the FFT operation is completed, the virtual carriers inserted and transmitted by the transmitter are removed and the signals are rearranged. Next, the channel estimation block 82 for estimating the characteristics of the channel is activated, and delays the signal in the fifth RAM 55 having a size of 10 x 52 during the channel estimation period. When the channel estimation is completed, a function of compensating for the distortion characteristics of the channel and estimating and correcting the phase noise component of the clock is performed. In order to estimate the phase noise of the clock, 52 clocks are required, and the sixth RAM 56 of size 10 × 52 delays the signal for the required time. Compensated for the phase noise, the signal is recovered from the baseband receiving system after the power denormalization function, which removes the pilot signal and restores the amplitude of the signal in accordance with the subcarrier modulation mode. Will print.

본 발명에서는 하드웨어적으로 큰 부담을 가져오는 대용량의 FIFO 레지스터를 사용하지 않고 FIFO 레지스터의 기능을 각 블록이 필요로하는 지연시간동안 정확하게 수신신호를 저장할 수 있는 크기를 갖는 메모리로 구현하였다. 따라서, 수신시스템 제작시의 하드웨어적인 부담이 줄어들게 되고, 수신시스템을 IC로 제작할 경우 생산단가를 낮출 수 있다.In the present invention, the function of the FIFO register is implemented as a memory having a size that can accurately store the received signal during the delay time required by each block without using a large FIFO register that causes a large burden in hardware. Therefore, the hardware burden when manufacturing the receiving system is reduced, and the production cost can be lowered when the receiving system is manufactured by the IC.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 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.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the present invention is not limited to the specific embodiments of the present invention without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Anyone skilled in the art can make various modifications, as well as such modifications are within the scope of the claims.

Claims (5)

수신된 OFDM신호의 심볼의 시작시점을 추정하는 심볼타이밍 추정블록;A symbol timing estimation block for estimating a starting point of a symbol of the received OFDM signal; 상기 OFDM신호의 개략적인 주파수옵셋을 추정하는 개략적주파수 추정블록;A coarse frequency estimation block for estimating a coarse frequency offset of the OFDM signal; 상기 개략적 주파수옵셋이 보정된 상기 OFDM신호의 미세 주파수옵셋을 추정하는 미세주파수 추정블록; 및A fine frequency estimation block for estimating a fine frequency offset of the OFDM signal in which the coarse frequency offset is corrected; And 상기 심볼타이밍 추정블록, 상기 개략적 주파수 추정블록, 및 상기 미세주파수 추정블록이 상기 OFDM신호를 처리하는 데 필요한 시간동안, 수신된 상기 OFDM신호를 각각 지연시키는 복수의 메모리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신시스템.And a plurality of memories each delaying the received OFDM signal for a time required for the symbol timing estimation block, the coarse frequency estimation block, and the fine frequency estimation block to process the OFDM signal. OFDM receiving system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 메모리는,The plurality of memories, 상기 심볼타이밍 추정블록이 상기 심볼의 시작 시점을 추정하는 데에 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시키고, 상기 개략적 주파수 추정블록이 상기 개략적 주파수 옵셋을 추정하는 데에 필요한 시간만큼 상기 OFDM신호를 지연시키는 제1메모리;Delaying the OFDM signal for the time required for the symbol timing estimation block to estimate the start time of the symbol, and delaying the OFDM signal by the time required for the coarse frequency estimation block to estimate the coarse frequency offset. A first memory; 상기 제1메모리과 함께, 상기 심볼타이밍 추정블록이 상기 심볼의 시작 시점을 추정하는 데에 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시키는 제2메모리;A second memory, together with the first memory, for delaying the OFDM signal for a time required for the symbol timing estimation block to estimate a start time of the symbol; 상기 제1메모리 및 상기 제2메모리과 함께, 상기 심볼타이밍 추정블록이 상기 심볼의 시작 시점을 추정하는 데에 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시키고, 상기 미세주파수 추정블록이 상기 미세 주파수 옵셋을 추정하기 위해 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시키는 제3메모리; 및Delaying the OFDM signal for a time required for the symbol timing estimation block to estimate the start time of the symbol together with the first memory and the second memory, and the fine frequency estimation block estimates the fine frequency offset. A third memory for delaying the OFDM signal for a time required for And 상기 제3메모리과 함께, 상기 미세주파수 추정블록이 상기 미세 주파수 옵셋을 추정하기 위해 필요한 시간동안 상기 OFDM신호를 지연시키는 제4메모리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신시스템.And a fourth memory for delaying the OFDM signal for a time required for the fine frequency estimation block to estimate the fine frequency offset together with the third memory. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1 내지 제4메모리는 RAM인 것을 특징으로 하는 OFDM 수신시스템.And the first to fourth memories are RAMs. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 수신된 상기 OFDM신호 내에 포함되어 있는 롱트레이닝심볼(Long Training Symbol)을 이용하여 채널의 특성을 추정하는 채널추정블록;A channel estimation block estimating characteristics of a channel using a long training symbol included in the received OFDM signal; 클록의 위상잡음을 추정하여 보정하는 위상오차보정블록;A phase error correction block for estimating and correcting phase noise of a clock; 상기 채널추정블록이 상기 채널을 추정하는 데에 필요한 시간만큼 상기 OFDM신호를 지연시키는 제5메모리; 및A fifth memory for delaying the OFDM signal by the time required for the channel estimation block to estimate the channel; And 상기 위상오차 보정블록이 상기 위상잡음을 추정하는 데에 필요한 시간만큼 상기 OFDM신호를 지연시키는 제6메모리;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신시스템.And a sixth memory for delaying the OFDM signal by the time required for the phase error correction block to estimate the phase noise. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제5 및 제6메모리는 RAM인 것을 특징으로 하는 OFDM 수신시스템.And said fifth and sixth memories are RAMs.
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