KR100465030B1 - Channel Estimator - Google Patents

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KR100465030B1 KR10-1998-0707657A KR19980707657A KR100465030B1 KR 100465030 B1 KR100465030 B1 KR 100465030B1 KR 19980707657 A KR19980707657 A KR 19980707657A KR 100465030 B1 KR100465030 B1 KR 100465030B1
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에릭슨 인코포레이티드
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Abstract

심볼간 간섭을, 송신 장치로 인해 성분 및 채널로 인해 성분으로 분해함으로써 채널 추정이 수행된다. 동기화 심볼과 국부적 사본(replica)의 상관 관계를 토대로, 다수의 채널 추정이 수행되고 최상의 채널이 선택된다.Channel estimation is performed by breaking the intersymbol interference into components due to the component and the channel due to the transmitting device. Based on the correlation of the synchronization symbol and the local replica, multiple channel estimation is performed and the best channel is selected.

Description

채널 추정 장치Channel estimator

본 발명은 디지털 통신 시스템에서 동작 가능한 디지털 수신기용 추정기 회로에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 디지털 통신 신호가 송신되는 송신기 및 수신기 필터 회로를 포함하고 송신 채널의 채널 특성을 추정하는 채널 추정기 회로 및 관련 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an estimator circuit for a digital receiver operable in a digital communication system. In particular, the present invention relates to channel estimator circuitry and associated methods comprising transmitter and receiver filter circuits through which digital communication signals are transmitted and estimating channel characteristics of a transmission channel.

채널 추정기 회로 및 채널 추정에 연관된 방법은 채널 추정의 품질을 개선시킨다. 채널 추정의 품질이 개선되기 때문에, 통신 신호 정보 내용의 복구가 용이해진다. 본 회로 및 방법은, 송신기 및 수신기간에 송신된 통신 신호상에서 발생되는 심볼간 간섭이 송신기 및 수신기의 필터 회로에 의해서만 발생되는 위성 통신 시스템에서 유리하게 이용될 수 있다. 본 회로 및 방법은 디지털 셀룰러 통신 시스템 등의 다른 통신 시스템에서 유리하게 이용된다.The channel estimator circuit and the method associated with the channel estimation improve the quality of the channel estimation. Since the quality of the channel estimation is improved, recovery of the content of the communication signal information is facilitated. The present circuit and method may be advantageously used in a satellite communication system in which intersymbol interference generated on a communication signal transmitted between a transmitter and a receiver is generated only by the filter circuits of the transmitter and the receiver. The circuits and methods are advantageously used in other communication systems, such as digital cellular communication systems.

통신 시스템은, 최소한 통신 신호에 의해 상호 접속되는 송신기 및 수신기로 구성된다. 통신 시스템은, 적어도 통신 채널상에서 송신기에 발생되거나 그 송신기에 인가되는 정보 내용을 갖는 통신 신호를 송신하도록 동작할 수 있다. 수신기는 송신된 통신 신호를 수신하고 통신 신호의 정보 내용을 재생(recreate)시키도록 동작할 수 있다.The communication system consists of at least a transmitter and a receiver interconnected by a communication signal. The communication system may be operable to transmit a communication signal having information content generated on or applied to a transmitter on at least a communication channel. The receiver may be operable to receive the transmitted communication signal and to recreate the information content of the communication signal.

무선 통신 시스템은, 통신 채널이 전자기 주파수 스펙트럼중 하나 이상의 주파수 대역으로 형성되는 통신 시스템이다. 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 송신기는 통신 채널상에서 송신을 가능하게 하는 특성이 있는 통신 신호를 발생시키고, 무선 통신 시스템에서 동작 가능한 수신기는 통신 채널상에 송신된 통신 신호를 수신하도록 동작할 수 있다.A wireless communication system is a communication system in which communication channels are formed in one or more frequency bands of the electromagnetic frequency spectrum. A transmitter operable in a wireless communication system generates a communication signal that is characteristic of enabling transmission on a communication channel, and a receiver operable in the wireless communication system may be operable to receive a communication signal transmitted on the communication channel.

통상적으로, 무선 수신기는, 통신 신호가 송신되는 통신 채널의 주파수에 동조 가능한 동조 회로, 송신 주파수로부터의 통신 신호로 형성된 수신 신호를 저 주파수로 하향-변환시키는 하향-변환 회로, 또는 통신 신호의 정보 내용을 재생시킨 수 있는 기저 대역, 신호, 복조, 및 디코더 회로를 포함한다. 무선 통신 시스템은 송신기 및 수신기 사이에서 확장되는 통신 채널을 형성하는데 고정된 또는 배선에의한 접속을 요구하지 않으므로 유리하다. 원격 위치된 송신기 및 수신기간에 배선 또는 다른 고정된 접속이 형성되지 않아도, 원격 위치된 송신기와 수신기 사이에 통신이 이루어 질 수 있다.Typically, a wireless receiver includes a tuning circuit that is tunable to the frequency of the communication channel over which the communication signal is transmitted, a down-conversion circuit that down-converts a received signal formed from the communication signal from the transmission frequency to a low frequency, or information of the communication signal. It includes baseband, signal, demodulation, and decoder circuitry from which content can be reproduced. Wireless communication systems are advantageous because they do not require a fixed or wired connection to form a communication channel extending between the transmitter and the receiver. Communication may be made between the remotely located transmitter and receiver even if no wiring or other fixed connection is established between the remotely located transmitter and receiver.

통신 기술에서의 기술적 진보로 통신 시스템이 디지털 통신 기술을 이용할 수 있게 되었다. 일부 기존의 통신 시스템이 변환되어 디지털 통신 기술을 이용할 수 있게되었고, 기술적 진보의 결과로써 다른 통신 시스템이 계획되거나 수행 가능하다. 디지털 통신 기술을 이용하면 종래의 아날로그 통신 기술을 이용할 때보다 통신 채널상에서 더 효과적으로 정보가 송신될 수 있다. 또한, 통신 신호가 송신기에 의해 수신기로 송신될 때 통신 신호를 왜곡시킨다는 송신의 어려움은 디지털 통신 기술이 이용될 때 더 쉽게 극복될 수 있다.Technological advances in communication technology have enabled communication systems to utilize digital communication technology. Some existing communication systems have been transformed to make use of digital communication technology, and as a result of technological advances, other communication systems can be planned or implemented. Using digital communication technology allows information to be transmitted more effectively on a communication channel than when using conventional analog communication technology. In addition, the difficulty of transmitting distortion of the communication signal when the communication signal is transmitted by the transmitter to the receiver can be more easily overcome when digital communication technology is used.

이러한 통신 시스템에서 동작 가능한 송신기는 정보 신호를 디지털화하여 디지털 신호를 구성한다. 디지털화되면, 디지털 신호는 GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying) 변조 기술 등의 디지털 변조 기술에 의해 변조될 수 있다. 변조되면, 디지털화된 신호는 통신 채널상에서 송신된다.A transmitter operable in such a communication system digitizes an information signal to form a digital signal. When digitized, the digital signal may be modulated by a digital modulation technique such as Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK) modulation technique. Once modulated, the digitized signal is transmitted on a communication channel.

통신 채널로 송신된 신호를 수신하도록 동작 가능한 수신기는, 수신기에서 수신된 신호를 복조하며 바람직하게 디코딩 프로세스(decoding process)에 의해 다른 형태로 변환될 수 있는 디지털화된 신호를 형성하는 회로를 포함한다.A receiver operable to receive a signal transmitted on a communication channel includes circuitry that demodulates the signal received at the receiver and preferably forms a digitized signal that can be converted to another form by a decoding process.

왜곡은 송신기에 의해 송신된 신호에서 때때로 발생된다. 예를 들어, 왜곡은 송신기의 필터 회로 또는 수신기의 필터 회로 또는 통신 채널에 의해 발생될 수 있다. 송신기의 필터 회로, 통신 채널 및 수신기의 필터 회로는 이하에서 "송신 채널"로 때때로 언급된다.Distortion sometimes occurs in the signal transmitted by the transmitter. For example, distortion may be caused by the filter circuit of the transmitter or the filter circuit or communication channel of the receiver. The filter circuit of the transmitter, the communication channel and the filter circuit of the receiver are sometimes referred to hereinafter as "transmission channels".

신호상에서 때때로 발생되는 한가지 왜곡 형태는 심볼간 간섭으로 언급된다. 심볼간 간섭의 원인 및 그로 인한 왜곡은 양호하게 공지되어 있다.One form of distortion that sometimes occurs on a signal is referred to as intersymbol interference. The causes of intersymbol interference and the resulting distortions are well known.

디지털 통신 시스템에서 신호를 수신하도록 동작 가능한 수신기는 때때로 송신 채널의 채널 특성, 즉, 채널 임펄스(impulse) 응답을 추정하는 채널 추정기 회로라고 불리는 회로를 포함한다. 이러한 채널 추정기는 송신 채널의 채널 임펄스 응답에 대한 추정을 발생시킨다. 채널 추정기에 의해 추정된 채널 임펄스 응답이 수신기 등화기 회로에 의해 이용되어 심볼간 간섭을 줄이고, 그럼으로써 수신기는 송신기에서 실제로 형성된 통신 신호의 정보 내용을 더 정확하게 재생할 수 있게 된다.Receivers operable to receive signals in a digital communication system sometimes include circuitry called channel estimator circuitry that estimates the channel characteristics of a transmission channel, ie, channel impulse response. This channel estimator generates an estimate for the channel impulse response of the transmission channel. The channel impulse response estimated by the channel estimator is used by the receiver equalizer circuit to reduce intersymbol interference, thereby allowing the receiver to more accurately reproduce the information content of the communication signal actually formed at the transmitter.

미국 특허 제5,432,821호는 MLSE(maximum likelihood sequence estimator)를 토대로한 데이터 시퀀스 추정 시스템을 개시한다. 분리된 채널 추정기는 수신 신호의 N개의 가능한 서바이버(survivors) 각각에 대해 제공된다. 분리 거리(metric) 계산은 수행되어 특정한 전이 시간동안 각 서바이버에 대한 모든 전이 거리가 계산된다.US Pat. No. 5,432,821 discloses a data sequence estimation system based on a maximum likelihood sequence estimator (MLSE). A separate channel estimator is provided for each of the N possible survivors of the received signal. A metric calculation is performed to calculate all transition distances for each survivor for a particular transition time.

유럽 특허 출원 제 EP 0 604 209호는 채널 임펄스 응답 추정기를 포함하는 최대 가능성 데이터 검출기를 개시한다. 프리앰블(preamble) 시퀀스는 자동상관되고, 채널 임펄스 응답 추정기는 수신 신호 및 프리앰블 시퀀스간의 상관 관계를 계산하는 회로를 포함할 수 있다.EP 0 604 209 discloses a maximum likelihood data detector comprising a channel impulse response estimator. The preamble sequence is autocorrelated, and the channel impulse response estimator may include circuitry to calculate a correlation between the received signal and the preamble sequence.

채널 임펄스 응답의 정확한 추정이 심볼간 간섭을 줄이는 수신기 등화기의 능력에 결정적 요인이기 때문에 채널 추정의 품질이 중요하고, 채널 임펄스 응답을 정확하게 추정할 수 있는 고품질 채널 추정기가 필요하다.Since accurate estimation of the channel impulse response is critical to the receiver equalizer's ability to reduce intersymbol interference, the quality of the channel estimation is important and a high quality channel estimator is needed to accurately estimate the channel impulse response.

그러므로, 채널 추정의 품질을 개선시키는 방법은 수신기에 송신된 신호를 수신기에서 양호하게 재생시키는 것을 용이하게 하는데 도움이 된다.Therefore, a method of improving the quality of channel estimation helps to facilitate good reproduction of the signal transmitted to the receiver at the receiver.

디지털 통신 시스템 및 거기에서 동작 가능한 채널 추정기 회로에 관련된 상기 배경 기술 정보에 비추어 보아 본 발명의 상당한 개선이 전개된다.In light of the above background information relating to digital communication systems and channel estimator circuits operable therein, a significant improvement of the present invention is developed.

도 1은 본 발명의 실시예가 실시될 수 있는 통신 시스템의 기능적인 블록 다이어그램을 도시한다.1 shows a functional block diagram of a communication system in which embodiments of the present invention may be practiced.

도 2는 본 발명의 실시예의 채널 추정기 회로를 포함하는 디지털 수신기의 기능적인 블록 다이어그램을 도시한다.Figure 2 shows a functional block diagram of a digital receiver including channel estimator circuitry in an embodiment of the invention.

도 3은, 도 2에 도시된 것과 비슷하나 본 발명의 다른 실시예의 채널 추정기 회로를 포함하는 디지털 수신기의 기능적인 블록 다이어그램을 도시한다.FIG. 3 shows a functional block diagram of a digital receiver similar to that shown in FIG. 2 but including the channel estimator circuit of another embodiment of the invention.

도 4는 본 발명의 실시예의 동작 방법을 기재하는 흐름도이다.4 is a flowchart describing a method of operation of an embodiment of the present invention.

본 발명은 품질이 개선된 채널 추정을 획득하는 채널 추정기 회로 및 연관된 방법을 제공한다. 디지털 통신 시스템에서 동작 가능한 디지털 수신기의 일부를 형성하기 위한 실시예에서, 수신기로 신호를 송신하는 송신 채널의 채널 특성 추정의 정확도가 개선되어 수신기에 송신된 신호의 정보 내용의 정확한 재생이 용이하게 된다.The present invention provides a channel estimator circuit and associated method for obtaining a channel estimate with improved quality. In an embodiment for forming a part of a digital receiver operable in a digital communication system, the accuracy of channel characteristic estimation of a transmission channel transmitting a signal to the receiver is improved, thereby facilitating accurate reproduction of information content of a signal transmitted to the receiver .

본 회로 및 방법은, 위성 통신 시스템에서 동작 가능한 송신기 및 수신기간에 송신되는 통신 신호에서 발생된 심볼간 간섭이 통신 신호를 송신하는 송신기 및 통신 신호를 수신하는 수신기의 필터 회로에 의해 주로 발생되는 위성 통신 시스템에서 이용되는 수신기 회로의 일부를 형성하는데 유리하게 이용된다, 심볼간 간섭이 가변 통신 채널로의 송신동안에 송신된 신호상에 발생되지 않으나 오히려 송신기 및 수신기에서만 발생될 때, 채널 추정기 회로에 의해 계산되어야 하는 매개 변수가 감소되어 추정의 효율성이 개선된다. 위성 통신 시스템의 업링크(uplink)는 송신동안 심볼간 간섭이 거의 발생되지 않는 통신 채널을 갖는 통신 시스템의 예이다. 이러한 시스템에서, 통신 신호상에서 발생된 심볼간 간섭은 주로 송신기 및 수신기의 필터 회로에 의해 주로 발생된다. 고정 장치의 필터 회로의 특징은 결정 가능한, 즉, 본래 공지된 양이기 때문에, 이러한 결정가능한 양의 장점은 채널 추정의 품질을 개선시키도록 만들어져서, 수신기로의 송신동안 심볼간 간섭에 의해 발생되는 왜곡을 정정하는 등화기 회로의 연속 동작이 용이하게 된다.The present circuit and method further include a satellite in which intersymbol interference generated in a communication signal transmitted between a transmitter and a receiver operable in a satellite communication system is mainly generated by a filter circuit of a transmitter transmitting a communication signal and a receiver receiving the communication signal. It is advantageously used to form part of the receiver circuitry used in the communication system, which is calculated by the channel estimator circuit when intersymbol interference is not generated on the transmitted signal during transmission to the variable communication channel but rather only at the transmitter and receiver. The parameters that must be reduced reduce the efficiency of the estimate. The uplink of a satellite communication system is an example of a communication system having a communication channel with little intersymbol interference during transmission. In such a system, the intersymbol interference generated on the communication signal is mainly generated by the filter circuit of the transmitter and the receiver. Since the characteristics of the filter circuit of the stationary device are determinable, i.e., inherently known quantities, the advantage of this deterministic amount is made to improve the quality of the channel estimation, which is caused by the intersymbol interference during transmission to the receiver. Continuous operation of the equalizer circuit for correcting distortion is facilitated.

본 회로 및 방법은, 송신기 및 수신기 사이에서 통신 신호가 송신되는 동안통신 채널상에서 심볼간 간섭이 발생되는 셀룰러 통신 시스템 등의 통신 시스템에서 유리하게 이용된다. 통신 신호상에서 발생된 왜곡을 왜곡 성분부로 분해함으로써, 송신기 및 수신기 필터에 의해 발생되는 왜곡의 성분부는 다시 본래 공지된 양이므로 결정할 수 있게 된다. 송신기 및 수신기 회로에 의해 통신 신호상에서 발생되는 심볼간 간섭의 결정 능력을 이용하여 채널 추정기 회로의 품질을 개선시킨다는 것이 이점이다. 본 회로 및 방법은, 송신기 필터에 의해 발생된 왜곡의 성분부가 본래 공지된 양 일때 더 유리하게 이용된다.The present circuits and methods are advantageously used in communication systems, such as cellular communication systems, in which intersymbol interference occurs on a communication channel while a communication signal is being transmitted between a transmitter and a receiver. By decomposing the distortion generated on the communication signal into the distortion component parts, the component parts of the distortion generated by the transmitter and receiver filters are again known in nature and thus can be determined. It is an advantage to improve the quality of the channel estimator circuit using the ability to determine intersymbol interference generated on the communication signal by the transmitter and receiver circuits. The present circuit and method is more advantageously used when the component part of the distortion generated by the transmitter filter is inherently known.

본 발명의 한 양태에서, 채널 추정기는 동기화 심볼을 갖는 통신 신호가 송신기에 의해 송신되는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정한다. 통신 신호는 통신 심볼율(symbol rate)로 수신기에 송신된다. 심볼 샘플러(sampler)는 수신기에 의해 수신되는 통신 신호를 나타내는 신호를 수신하도록 결합된다. 심볼 샘플러는 동기화 워드(word)에 대응하는 일부 신호, 예를 들어, 신호의 동기화 심볼값을 통신 신호 샘플율보다 큰 샘플링율(sampling rate)로 샘플링한다. 그로 인해, 각 동기화 심볼은 제 1 샘플링 포인트(sampling point) 및 제 2 샘플링 포인트에서 적어도 샘플링된다. 제 1 및 2 샘플링 포인트에서 샘플링된 동기화 심볼을 나타내는 값인 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호가 적어도 발생된다. 상관기 회로는 심볼 샘플러에 의해 발생된 샘플링된 신호를 수신하도록 결합된다. 상관기 회로는 샘플링된 신호의 일부를 저장된 데이터 워드와 상관시킨다. 저장된 데이터 워드는,통신 신호의 송신 전 및 수신 후에 송신기 및 수신기에 의해 통신 신호상에서 발생되는 선택된 왜곡 레벨에 의해 변형되는 동기화 심볼을 나타내는 값이다. 또한, 상관기 회로는 저장된 데이터 워드와 가장 밀접하게 상관되는 것이 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호 중 어느 것인지를 선택하여 채널 임펄스 응답을 추정한다.In one aspect of the invention, the channel estimator estimates a channel impulse response of a transmission channel through which a communication signal with a synchronization symbol is transmitted by a transmitter. The communication signal is transmitted to the receiver at a communication symbol rate. A symbol sampler is coupled to receive a signal representative of the communication signal received by the receiver. The symbol sampler samples some of the signals corresponding to the synchronization word, for example, the synchronization symbol value of the signal at a sampling rate greater than the communication signal sample rate. As such, each synchronization symbol is at least sampled at a first sampling point and a second sampling point. At least a first sampled signal and a second sampled signal are generated that are values representing synchronization symbols sampled at the first and second sampling points. The correlator circuit is coupled to receive the sampled signal generated by the symbol sampler. The correlator circuit correlates a portion of the sampled signal with the stored data word. The stored data word is a value representing a synchronization symbol that is transformed by the selected distortion level generated on the communication signal by the transmitter and receiver before and after the transmission of the communication signal. In addition, the correlator circuit selects which of the first sampled signal and the second sampled signal is most closely correlated with the stored data word to estimate the channel impulse response.

본 발명의 다른 양태에서, 채널 추정기는 동기화 심볼을 갖는 통신 신호가 송신기에 의해 송신되는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정한다. 통신 신호는 통신 신호 심볼율로 수신기에 송신된다. 심볼 샘플러는 수신기에 의해 수신된 통신 신호를 나타내는 신호를 수신하도록 결합된다. 심볼 샘플러는 신호의 동기화 워드에 대응하는 신호의 일부와 같은 동기화 심볼 값을 샘플링하고, 샘플링한 것을 나타내는 샘플링된 신호를 발생시킨다. 상관기 회로는 심볼 샘플러에 의해 발생된 샘플링된 신호를 수신하도록 결합된다. 상관기 회로는 샘플링된 신호의 일부를 저장된 데이터 워드와 상관시킨다. 저장된 데이터 워드는, 통신 신호의 송신 전 및 수신 후에 송신기 및 수신기에 의해 통신 신호상에서 발생되는 선택된 왜곡 레벨에 의해 변형되는 동기화 심볼을 나타내는 값이다. 왜곡 레벨은 상이한 샘플링 포인트에 대응한다. 또한, 상관기 회로는 저장된 데이터 워드 중 어느 것이 저장된 데이터 워드와 가장 밀접하게 상관되는지를 선택하여, 채널 임펄스 응답을 추정한다.In another aspect of the invention, the channel estimator estimates a channel impulse response of a transmission channel through which a communication signal with a synchronization symbol is transmitted by a transmitter. The communication signal is transmitted to the receiver at a communication signal symbol rate. The symbol sampler is coupled to receive a signal representative of the communication signal received by the receiver. The symbol sampler samples a synchronization symbol value, such as a portion of the signal corresponding to the synchronization word of the signal, and generates a sampled signal that indicates the sampling. The correlator circuit is coupled to receive the sampled signal generated by the symbol sampler. The correlator circuit correlates a portion of the sampled signal with the stored data word. The stored data word is a value representing a synchronization symbol that is transformed by the selected distortion level generated on the communication signal by the transmitter and receiver before and after the transmission of the communication signal. The distortion level corresponds to different sampling points. The correlator circuit also selects which of the stored data words correlate most closely with the stored data words to estimate the channel impulse response.

상기 및 다른 양태에서, 디지털 수신기용 채널 추정기 및 연관 방법이 개시된다. 심볼 샘플러는 수신기에 의해 수신된 통신 신호를 나타내는 신호를 수신하도록 결합된다. 통신 신호는 동기화 심볼을 포함하고, 심볼 샘플러는 적어도 신호의 동기화 심볼 값을 샘플링하여 그것을 나타내는 샘플링된 신호를 발생시킨다. 상관기 회로와 같은 거리 계산 회로는, 적어도, 심볼 샘플러에 의해 발생된 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호를 수신하도록 결합된다. 거리 계산 회로는 저장된 데이터 워드를 이용하여 적어도 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호 일부간의 거리를 계산한다. 거리 계산 회로에 의해 수행된 이러한 거리 계산에 응답해서, 예를 들어 가장 양호한 거리에 대응하는 채널 임펄스 응답이 추정된다.In this and other aspects, channel estimators and associated methods for digital receivers are disclosed. The symbol sampler is coupled to receive a signal representative of the communication signal received by the receiver. The communication signal includes a synchronization symbol, and the symbol sampler samples at least the synchronization symbol value of the signal to generate a sampled signal representing it. A distance calculation circuit, such as a correlator circuit, is coupled to receive at least the first sampled signal and the second sampled signal generated by the symbol sampler. The distance calculation circuit calculates a distance between at least the first sampled signal and the portion of the second sampled signal using the stored data word. In response to this distance calculation performed by the distance calculation circuit, for example, the channel impulse response corresponding to the best distance is estimated.

본 발명의 더 완전한 인식 및 그 범위는 하기에서 간단하게 요약되는 첨부 도면, 현재 양호한 실시예의 다음의 상세한 설명, 및 첨부된 청구 범위에서 알 수 있다.A more complete understanding of the invention and its scope can be found in the accompanying drawings, which are briefly summarized below, in the following detailed description of the presently preferred embodiments, and in the appended claims.

우선, 도 1을 참조하면, 10으로 도시된 통신 시스템은, 송신기(12)에 의해 송신된 통신 신호를 통신 채널(16)을 통해 수신기(14)로 통신할 수 있게 한다. 통신 시스템(10)은, 송신기(12)가 디지털 송신기를 형성하고 수신기(14)가 디지털 수신기를 형성하는 디지털 통신 시스템이다.First, referring to FIG. 1, the communication system shown at 10 enables communication of the communication signal transmitted by the transmitter 12 to the receiver 14 via the communication channel 16. The communication system 10 is a digital communication system in which the transmitter 12 forms a digital transmitter and the receiver 14 forms a digital receiver.

송신기(12)는 여기에서 라인(22)을 이용해서 송신기 회로(18)에 인가되는 정보를 디지털화하도록 동작 가능한 송신기 회로(18)를 포함한다. 물론, 다른 실시예에서, 이미-디지털화된 신호가 라인(22)상으로 회로(18)에 대신 인가될 수 있다. 송신기 회로는 디지털 변조 기술에 따라 디지털화된 신호를 변조하도록 동작할 수 있다.Transmitter 12 includes transmitter circuitry 18 operable to digitize information applied to transmitter circuitry 18 using line 22 here. Of course, in other embodiments, an already-digitized signal may instead be applied to circuit 18 on line 22. The transmitter circuit may be operable to modulate a digitized signal in accordance with a digital modulation technique.

변조된 신호는 듀플렉서 필터(duplexer filter)의 일부인 송신기 필터(26)에 결합되는 라인(24)상에서 송신기 회로에 의해 발생된다. 송신기 필터(26)는 송신기 필터에 인가되는 변조된 신호를 필터링(filtering)하여 라인(28)상에 송신 신호를 형성한다. 개별적으로 도시되지 않았지만, 전기적 신호를 종래의 방법으로 전자기 형태로 변환시키는 안테나 장치에 의해 송신 신호가 형성된다.The modulated signal is generated by the transmitter circuit on line 24 which is coupled to transmitter filter 26 which is part of a duplexer filter. Transmitter filter 26 filters the modulated signal applied to the transmitter filter to form a transmission signal on line 28. Although not shown separately, the transmission signal is formed by an antenna device that converts the electrical signal into electromagnetic form in a conventional manner.

송신 신호는 통신 채널(16)을 이용하여 수신기(14)에 송신된다. 수신기(14)는 통신 채널(16)에 의해 포함되는 주파수에 동조 가능하여, 수신기에 의해 일단 수신되면 수신 신호로 언급되는 송신 신호를 수신한다. 다시, 개별적으로 도시되지 않았지만, 수신기는 안테나 장치를 포함하여 수신 신호를 전기 형태로 변환시킨다.The transmission signal is transmitted to the receiver 14 using the communication channel 16. The receiver 14 is tunable to the frequency included by the communication channel 16, so that once received by the receiver, it receives a transmission signal referred to as a reception signal. Again, although not shown separately, the receiver includes an antenna device to convert the received signal into electrical form.

수신기(14)는 라인(32)을 통해 수신기 필터(34)에 인가되는 수신 신호를 수신하는 수신기 필터(34)를 포함한다. 수신 필터는 필터링된 수신 신호를 발생시키고, 발생된 신호는 라인(36)을 이용하여 수신기 회로(38)에 인가된다.Receiver 14 includes a receiver filter 34 that receives a received signal applied to receiver filter 34 via line 32. The receive filter generates a filtered receive signal, which is applied to receiver circuit 38 using line 36.

수신기 회로(38)는 송신기 회로(18)의 변조 회로에 대응하는 복조기 회로를 포함한다. 복조 회로는, 수신기 필터(34)에 의해 필터링된 수신 신호를 복조하도록 동작할 수 있다. 수신기 회로(38)는 또한 등화기 회로 및 디코더(decoder) 회로를 포함하여 수신기 회로(38)의 복조기 회로에 의해 복조된 수신 신호를 등화 및 디코딩한다.The receiver circuit 38 includes a demodulator circuit corresponding to the modulation circuit of the transmitter circuit 18. The demodulation circuit can be operative to demodulate the received signal filtered by the receiver filter 34. Receiver circuit 38 also includes an equalizer circuit and a decoder circuit to equalize and decode the received signal demodulated by the demodulator circuit of receiver circuit 38.

전술된 바와 같이, 심볼간 간섭은 송신기 회로(18)에 의해 발생된 신호에서 때때로 발생된다. 위성 통신 시스템과 같은 일부 통신 시스템에서, 통신 채널(16)을 이용하여 송신 신호를 송신하는 동안에는 심볼간 간섭이 원래 발생되지 않는다. 대신 심볼간 간섭은, 송신기 필터(26) 및 수신기 필터(34)의 각 필터링 동작 동안 송신기 필터(26) 및 수신기 필터(34)에 의해 주로 발생된다. 이러한 심볼간 간섭은 라인(36)을 이용하여 수신기 회로(38)에 인가되는 신호의 정보 내용을 왜곡시킨다.As mentioned above, intersymbol interference sometimes occurs in the signal generated by the transmitter circuit 18. In some communication systems, such as satellite communication systems, intersymbol interference does not originally occur while transmitting a transmission signal using the communication channel 16. Instead, intersymbol interference is mainly generated by transmitter filter 26 and receiver filter 34 during each filtering operation of transmitter filter 26 and receiver filter 34. This intersymbol interference distorts the information content of the signal applied to the receiver circuit 38 using the line 36.

채널 추정 회로는 수신기 회로(38)의 일부로서 때때로 포함되어 채널 임펄스 응답을 추정한다. 이러한 추정은, 통신 신호의 정보 내용을 왜곡시키는 왜곡에 영향을 미치는 등화기 회로에 제공된다.Channel estimation circuitry is sometimes included as part of receiver circuitry 38 to estimate the channel impulse response. This estimation is provided to the equalizer circuit which affects the distortion that distorts the information content of the communication signal.

본 발명의 실시예의 채널 추정기 회로는 송신기 및 수신기 필터(26 및 34)에 의해 발생되는 심볼간 간섭의 결정 가능한 특성을 이용하여, 필터(26 및 34)와 통신 채널(16)로 구성되도록 한정된 송신 채널(40)의 채널 임펄스 응답을 추정할 때 필요한 계산을 단순화한다. 이러한 추정은 통신 신호상에서 발생된 왜곡이 등화기 회로에 의해 감소되도록 한다.The channel estimator circuit of the embodiment of the present invention is configured to be configured to consist of the filters 26 and 34 and the communication channel 16, using the deterministic nature of the intersymbol interference generated by the transmitter and receiver filters 26 and 34. Simplify the calculations needed to estimate the channel impulse response of channel 40. This estimation allows the distortion generated on the communication signal to be reduced by the equalizer circuit.

심볼간 간섭이 주로 송신기 및 수신기 필터에 의해 발생되는 통신 시스템에서, 채널 추정기에 의해 형성된 추정의 품질, 즉, 송신기 및 수신기 필터의 특징을 앎으로써 정확도가 개선된다. 채널(16)로 송신될 때 송신 신호상에 심볼간 간섭이 추가적으로 발생되는 통신 시스템에서, 본 발명의 실시예의 채널 추정기 회로는 채널 임펄스 응답을 추정하도록 동작하여, 심볼간 간섭의 성분을 채널-발생된 성분부 및 필터-유도된 성분부로 분해함으로써 등화기 회로가 심볼간 간섭 영향을 감소시키기는 것을 용이하게 한다. 채널 추정기는, 매개 변수가 적은 계산을 이용하여, 심볼간 간섭에 의해 발생되는 왜곡을 추정할 수 있기 때문에, 송신된 신호의 재생을 개선시키는 것이 용이하게 된다.In communication systems where intersymbol interference is mainly generated by transmitter and receiver filters, the accuracy is improved by characterizing the quality of the estimate made by the channel estimator, i.e., the transmitter and receiver filters. In a communication system in which intersymbol interference is additionally generated on a transmission signal when transmitted over channel 16, the channel estimator circuit of an embodiment of the present invention operates to estimate a channel impulse response, thereby channel-generating components of intersymbol interference. Decomposition into component parts and filter-derived component parts facilitates equalizer circuitry to reduce the intersymbol interference effects. Since the channel estimator can estimate the distortion caused by the intersymbol interference by using a low parameter calculation, it becomes easy to improve the reproduction of the transmitted signal.

도 2는 본 발명의 실시예의 수신기(14)를 예시한다. 수신 신호(44)는 안테나 장치(46)에 의해 검출되고 라인(48)상에서 전기적 형태로 변환된다. 라인(48)은 라인(48)을 통해 인가되는 신호를 복조시키는 복조기(52)에 결합된다. 복조기(52)는 라인(54)을 이용하여 심볼 샘플러(56)에 인가되는 복조된 신호를 발생시킨다.2 illustrates a receiver 14 of an embodiment of the invention. The received signal 44 is detected by the antenna device 46 and converted into electrical form on line 48. Line 48 is coupled to a demodulator 52 that demodulates the signal applied over line 48. Demodulator 52 generates a demodulated signal that is applied to symbol sampler 56 using line 54.

심볼 샘플러(56)는 라인(54)을 이용하여 이 샘플로(56)에 인가되는 신호를 신호의 심볼율을 초과하는 율로 샘플링한다. 여기에서, 클록(58)은 라인(62)을 통해 심볼 샘플러(56)에 결합되는데, 이 샘플러는, 예를 들어, 클록(58)에 의해 발생된 클록 신호의 상승 또는 하강 에지(edge)를 각각 이용하여 상기 샘플러에 인가된 신호의 심볼을 샘플링한다. 한 실시예에서, 심볼 샘플러(56)는 8배의 심볼율로 인가된 신호를 오버샘플링(oversampling)하도록 동작할 수 있다.The symbol sampler 56 uses the line 54 to sample the signal applied to this sample 56 at a rate that exceeds the symbol rate of the signal. Here, clock 58 is coupled to symbol sampler 56 via line 62, which, for example, picks up the rising or falling edge of the clock signal generated by clock 58. Each of them is used to sample a symbol of a signal applied to the sampler. In one embodiment, the symbol sampler 56 may be operable to oversample the applied signal at an eight-fold symbol rate.

심볼 샘플러(56)는 라인(64-1 내지 64-n)을 이용하여 상관기(66-1 내지 66-n)에 인가되는 샘플링된 신호를 발생시킨다. 라인(64)중 상이한 라인에서 발생되는 샘플링된 신호는 심볼이 샘플링되는 각 심볼의 샘플링 위치에 대응한다. 예를들어, 라인(64-1)상에서 발생된 제 1 샘플링된 신호는 심볼 샘플러(56)에 의해 샘플링된 각 심볼의 제 1 샘플링 위치에 대응하는 값이고, 라인(64-n)상에서 발생되는 샘플링된 신호는 각 심볼이 샘플링되는 n번째 심볼 샘플링 위치에서 샘플링되는 샘플링된 신호이다.The symbol sampler 56 generates lines of sampled signals that are applied to the correlators 66-1 through 66-n using lines 64-1 through 64-n. The sampled signal generated on the different lines of line 64 corresponds to the sampling position of each symbol for which the symbol is sampled. For example, the first sampled signal generated on line 64-1 is a value corresponding to the first sampling position of each symbol sampled by symbol sampler 56, and generated on line 64-n. The sampled signal is a sampled signal sampled at the nth symbol sampling position where each symbol is sampled.

각 상관기(66-1 내지 66-n)는 샘플링된 신호의 일부를 형성하는 동기화 워드를 메모리 소자(68-1 내지 68-n)에 저장되는 저장된 동기화 워드로와 상관시킨다. 저장된 동기화 워드는 도 1에 도시된 송신기(12)와 같은 송신기에 의해 송신된다고 공지된 동기화 워드 값이지만, 도 1에 도시된 필터(26 및 34)와 같은 송신기 및 수신기 필터에 의해 발생되는 왜곡을 나타내는 값에 의해 변형된다.Each correlator 66-1 through 66-n correlates a synchronization word that forms part of the sampled signal with a stored synchronization word stored in the memory elements 68-1 through 68-n. The stored synchronization word is a synchronization word value known to be transmitted by a transmitter, such as transmitter 12 shown in FIG. 1, but it does not account for distortion caused by transmitter and receiver filters such as filters 26 and 34 shown in FIG. It is transformed by the value indicated.

상관기(66-1 내지 66-n)는 메모리 소자(68-1 내지 68-n)에 저장되는 변형된 동기화 워드의 값을 라인(64-1 내지 64-n)을 통해 각각 발생되는 대응 샘플링된 신호와 상관시킨다. 상관기는 라인(72-1 내지 72-n)을 이용하여 비교기(74)에 인가되는 신호를 발생시킨다. 다른 실시예에서, 다른 거리 계산 회로는 상관기 회로로 대체된다.Correlators 66-1 through 66-n sample the values of the modified synchronization words stored in memory elements 68-1 through 68-n, correspondingly generated via lines 64-1 through 64-n, respectively. Correlate with the signal. The correlator generates signals applied to the comparator 74 using lines 72-1 through 72-n. In other embodiments, other distance calculation circuits are replaced with correlator circuits.

비교기(74)는 상관기에 의해 결정된 상관 레벨을 비교하고, 상관기(66-1 내지 66-n)에 인가되며 메모리 소자(68-1 내지 68-n)에 저장되는 변형된 동기화 워드와의 최대 상관 관계를 나타내는 샘플링된 신호에 대응하는 샘플링된 신호를 라인(76)을 이용하여 통과시킨다. 라인(76)은 종래의 방법으로 동작 가능한 등화기(78) 및 디코더(80)에 결합된다. 디코더(80)는 통상적인 방법으로 여기에서는 스피커(82)인 변환기에 결합된다.The comparator 74 compares the correlation level determined by the correlator and maximum correlation with the modified synchronization words applied to the correlators 66-1 through 66-n and stored in the memory elements 68-1 through 68-n. A sampled signal corresponding to the sampled signal representing the relationship is passed using line 76. Line 76 is coupled to equalizer 78 and decoder 80 that are operable in a conventional manner. Decoder 80 is coupled to a converter, here a speaker 82, in a conventional manner.

도 2는, 선택된 신간에서 비교기(74)를 리세팅(resetting)시키기 위하여 클록(58)에 의해 발생된 클록 신호를 수신하도록 결합된 카운터(counter)(84)를 더 도시한다.FIG. 2 further shows a counter 84 coupled to receive a clock signal generated by the clock 58 to reset the comparator 74 at the selected time.

심볼 샘플러(56), 상관기(68-n), 및 비교기(74)가 함께 등화기 회로를 형성한다.Symbol sampler 56, correlator 68-n, and comparator 74 together form an equalizer circuit.

도 3은 본 발명의 다른 실시예의 수신기(14)를 예시한다. 다시, 수신 신호(44)는 안테나 장치(46)에 의해 검출되고 라인(48)상에서 전기적 형태로 변환된다. 라인(48)은, 인가된 신호를 복조시키고 라인(54)을 이용해 복조된 신호를 발생시키는 복조기(52)에 결합된다.3 illustrates a receiver 14 of another embodiment of the present invention. Again, the received signal 44 is detected by the antenna device 46 and converted into electrical form on line 48. Line 48 is coupled to demodulator 52 which demodulates the applied signal and generates a demodulated signal using line 54.

라인(54)은 인가되는 신호를 샘플링하는 심볼 샘플러(56)에 결합된다. 심볼 샘플러(56)는 라인(62)을 경유해서 클록(58)에 결합되고, 예를 들어 클록(58)에 의해 발생된 클록 펄스(pulse)의 상승 또는 하강 클록 에지에 응답하여 샘플러(56)에 인가되는 복조된 신호를 샘플링한다. 이 실시예에서, 심볼 샘플러(56)는 인가된 신호의 각 심볼을 한번 샘플링한다. 즉 다시 말하면, 도 2에 예시된 실시예와 대조적으로, 도 3에 도시된 실시예의 심볼 샘플러(56)는 복조된 신호의 심볼을 오버샘플링하지 않는다.Line 54 is coupled to a symbol sampler 56 that samples the applied signal. The symbol sampler 56 is coupled to the clock 58 via line 62 and, for example, in response to the rising or falling clock edge of the clock pulse generated by the clock 58. Sample the demodulated signal applied to. In this embodiment, symbol sampler 56 samples each symbol of the applied signal once. In other words, in contrast to the embodiment illustrated in FIG. 2, the symbol sampler 56 of the embodiment shown in FIG. 3 does not oversample the symbols of the demodulated signal.

심볼 샘플러(56)는 상관기(66-1 내지 66-n)에 인가되는 샘플링된 신호를 라인(64)을 통해 발생시킨다. 상관기(66-1 내지 66-n)는 본원에서 메모리 소자(88-1 내지 88-n)인 메모리 소자에 결합된다. 메모리 소자(88-1 내지 88-n)는 도 2에 도시된 실시예의 메모리 소자(68-1 내지 68-n)에 저장된 같은 값과는 대조적으로 상이한 값을 저장한다.The symbol sampler 56 generates a sampled signal via line 64 that is applied to the correlators 66-1 through 66-n. Correlators 66-1 through 66-n are coupled to memory elements, which are memory elements 88-1 through 88-n herein. Memory elements 88-1 through 88-n store different values in contrast to the same values stored in memory elements 68-1 through 68-n of the embodiment shown in FIG.

상관기는 비교기(74)에 인가되는 신호를 라인(72-1 내지 72-n)을 통해 발생시킨다. 비교기(74)는 상관기에 의해 결정된 상관 레벨을 비교하고, 가장 잘 나타난 상관 관계 레벨에 대응하는 신호를 라인(76)을 통해 통과시키도록 동작할 수 있다. 라인(76)은 디코더(78)에 및 변환기(82)에 결합된다.The correlator generates a signal applied to the comparator 74 via lines 72-1 through 72-n. Comparator 74 may be operable to compare the correlation level determined by the correlator and to pass a signal through line 76 corresponding to the correlation level that is best represented. Line 76 is coupled to decoder 78 and to transducer 82.

클록(58)은 비교기(74)에 결합되어 선택된 시간 동안 비교기(74)를 리셋팅한다.Clock 58 is coupled to comparator 74 to reset comparator 74 for a selected time.

심볼 샘플러(56), 상관기(66-1 내지 66-n), 비교기(74), 및 메모리 소자(68-1 내지 68-n)가 함께 등화기 회로를 형성한다.The symbol sampler 56, correlators 66-1 through 66-n, comparators 74, and memory elements 68-1 through 68-n together form an equalizer circuit.

수신기(14)에 의해 수신된 신호의 채널 임펄스 응답은 다음의 등식으로 표현된다.The channel impulse response of the signal received by the receiver 14 is represented by the following equation.

여기서 a는 페이딩(fading) 레벨이고,Where a is the fading level,

ck는 송신 및 수신 필터로 인해 발생되는 임펄스 응답 탭(taps)의 값이다.c k is the value of the impulse response taps generated by the transmit and receive filters.

전술된 바와 같이, 송신기 및 수신기 필터에 의해 통신 신호상에서 발생된 왜곡이 결정될 수 있다. 도 1에 도시된 필터(24 및 36)와 같은 송신기 및 수신기 필터는 고정된 특징을 갖는 본래 고정된 장치이기 때문에, ck값은 어떤 샘플링 포인트 k에 대해 본래 공지된 양이다. ck값이 결정될 수 있다는 것이 이점이다, 그로 인해, 추정하는데 상기 등식의 양 a만 요구되고 이러한 추정은 ck에 관한 가용 정보를 이용함으로써 수행될 수 있다.As discussed above, the distortion generated on the communication signal by the transmitter and receiver filters may be determined. Since the transmitter and receiver filters, such as filters 24 and 36 shown in FIG. 1, are inherently stationary devices with fixed characteristics, the c k value is an amount known inherently for some sampling point k. It is an advantage that the value of c k can be determined, whereby only the quantity a of the equation is required for estimation and this estimation can be done by using the available information about c k .

도 2에 관련되어 도시되고 설명된 실시예는, 심볼 주기 내에서 복수의 샘플링 위치에서의 샘플링이 양호한 ck's 세트를 통해 통과되는 공지된 동기화 워드와 상관되는 오버샘플링 수신기를 이용한다. 도 2의 실시예에서, 최적의 상관을 검출되는 샘플링 위치가 선택되고, a의 대응 값이 상관 관계로부터 결정된다.The embodiment shown and described with respect to FIG. 2 utilizes an oversampling receiver that correlates with a known synchronization word where sampling at multiple sampling locations within a symbol period is passed through a good c k 's set. In the embodiment of Fig. 2, the sampling position at which the optimum correlation is detected is selected and the corresponding value of a is determined from the correlation.

도 3에 예시된 실시예에서, 오버샘플링은 이용되지 않는다. 대신, 수신 신호는 심볼당 한 샘플율로 샘플링된다. 이 실시예에서, 메모리 소자(88-1 내지 88-n)는 다수의 ck모델(model)을 저장한다. 다수의 모델의 가장 양호한 추정은 다수의 상관기 부재에 의해 수행된 상관 관계에 응답하여 선택된다. 가장 양호한 추정이 거기에서 수행된 상관에 응답해서 선택된다. 다시, 다른 실시예에서, 다른 거리 계산이 상관기의 상관 동작에 대체될 수 있다.In the embodiment illustrated in FIG. 3, oversampling is not used. Instead, the received signal is sampled at one sample rate per symbol. In this embodiment, memory elements 88-1 through 88-n store a number of c k models. The best estimate of the multiple models is selected in response to the correlation performed by the multiple correlator members. The best estimate is selected in response to the correlation performed there. Again, in other embodiments, other distance calculations may be substituted for the correlator's correlation operation.

다른 실시예에서, 종래의 상관 관계 동작이 a 및 ck를 결합시킨 추정값을 이용하여 수행될 수 있다. 그 후, a의 값 및 샘플링 가 상이한 ck값에 대해 a, ck의 모델에 적합하도록 선택된다.In other embodiments, conventional correlation operations may be performed using estimates combining a and c k . The values of a and sampling are then selected to fit the models of a, c k for different c k values.

심볼간 간섭이 통신 채널(16)과 같은 통신 채널상에서 발생될 때, 필터(26 및 34)를 포함하는 실제 송신 채널을 통신 채널(16)로 분해하는 것이 수행된다. 수신기(14)에 의해 수신된 신호의 채널 임펄스 응답이 대신해서 다음의 합성 등식으로 표시된다.When intersymbol interference occurs on a communication channel, such as communication channel 16, decomposition of the actual transmission channel comprising filters 26 and 34 into communication channel 16 is performed. The channel impulse response of the signal received by the receiver 14 is instead represented by the following synthesis equation.

여기서 항은 전술된 바와 같다. 송신기 필터의 특징이 결정 가능할 때 이러한 분해와 유사한 것이 수행될 수 있다.Wherein the term is as described above. Similar to this decomposition can be performed when the characteristics of the transmitter filter are determinable.

채널 임펄스 응답의 계산은 c값이 결정가능하고 계산될 필요가 없음으로 단순화된다. 예를 들어, 송신 및 수신 필터(26 및 34)로 인한 기여(contribution)가 탭(c0, c1, 및 c2)을 발생시키고, 페이딩 채널로 인한 기여가 (a0, a1)로 표시되면, 채널이 2개의 탭을 발생시킨 이후 2개만의 독립된 탭만 있기 때문에 결합은 (c0a0, c1a0 + c0a1, c2a0 + c1a1, c2a1)이 된다. 추정기 회로는 a0 및 a1을 추정하는데만 필요함으로, 채널 추정기 회로에 의해 수행될 필요가 있는 계산의 복잡도가 감소된다.The calculation of the channel impulse response is simplified as the value of c is determinable and does not need to be calculated. For example, contributions due to transmit and receive filters 26 and 34 result in taps c 0 , c 1 , and c 2 , with contributions due to fading channel (a 0 , a 1 ). When displayed, the combination is (c 0 a 0 , c 1 a 0 + c 0 a 1 , c 2 a 0 + c 1 a 1 , c 2 a because the channel has only two independent taps after generating two taps. 1 ) becomes. The estimator circuit is only needed to estimate a 0 and a 1 , thereby reducing the complexity of the calculations that need to be performed by the channel estimator circuit.

도 4는 본 발명의 실시예를 기술하는 방법(110)을 예시한다. 본 방법(110)은 도 2에서 도시된 실시예의 등화기 동작 방법을 예시한다. 본 방법은 동기화 심볼을 갖는 통신 신호가 송신기에 의해 송신되는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 것이다. 통신 신호는 통신 신호 심볼율로 수신기에 송신된다. 처음에, 블록(112)으로 도시된 바와 같이, 적어도 동기화 심볼의 값이 샘플링된다. 그 값은 통신 신호 심볼율보다 더 큰 샘플링율로 샘플링되어, 적어도 제 1 샘플링 포인트 및 제 2 샘플링 포인트에서 동기화 심볼 각각을 샘플링한다.4 illustrates a method 110 describing an embodiment of the present invention. The method 110 illustrates a method of operating the equalizer of the embodiment shown in FIG. The method is to estimate the channel impulse response of the transmission channel through which the communication signal with the synchronization symbol is transmitted by the transmitter. The communication signal is transmitted to the receiver at a communication signal symbol rate. Initially, as shown by block 112, at least the value of the synchronization symbol is sampled. The value is sampled at a sampling rate greater than the communication signal symbol rate, thereby sampling each of the synchronization symbols at at least the first sampling point and the second sampling point.

그 후, 블록(114)으로 도시된 바와 같이, 적어도 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호가 발생된다. 그 샘플링된 신호는 적어도 제 1 및 2 샘플링 포인트에서 샘플링된 동기화 심볼을 나타내는 값이다.Thereafter, at least a first sampled signal and a second sampled signal are generated, as shown by block 114. The sampled signal is a value representing a synchronization symbol sampled at at least first and second sampling points.

그 후에, 블록(116)으로 도시된 바와 같이, 샘플링된 신호의 일부가 저장된 데이터 워드와 상관된다. 저장된 데이터 워드는 동기화 심볼을 나타내는데, 이 동기화 심볼은 송신기 및 수신기에 의해 통신 신호상에서 발생되는 선택된 왜곡 레벨에 의해 변형된다.Thereafter, as shown by block 116, a portion of the sampled signal is correlated with the stored data word. The stored data word represents a synchronization symbol, which is transformed by the selected distortion level generated on the communication signal by the transmitter and receiver.

그 후, 블록(118)으로 도시된 바와 같이, 저장된 데이터 워드와 가장 밀접하게 상관되는 샘플링된 신호는 선택되어, 채널 임펄스 응답을 추정한다.Then, as shown by block 118, the sampled signal that is most closely correlated with the stored data word is selected to estimate the channel impulse response.

채널을 추정하기 위한 채널 추정기 회로 및 그 연관된 방법은 채널 추정의 품질을 개선시킨다. 이러한 개선 사항으로 인해, 상기 회로를 포함하는 수신기로 송신되는 신호의 정보 내용이 더 정확하게 재생된다. 본 발명의 회로 및 방법은, 통신 신호가 송신되는 통신 채널상에서 심볼간 간섭양이 최소로 발생되는 위성 통신 시스템에서 유리하게 이용된다. 본 발명은 디지털 셀룰러 통신 시스템과 같은 다른 형태의 디지털 통신 시스템에서도 유리하게 이용된다.Channel estimator circuitry and its associated method for estimating a channel improves the quality of the channel estimation. Due to this improvement, the information content of the signal transmitted to the receiver including the circuit is reproduced more accurately. The circuits and methods of the present invention are advantageously used in satellite communication systems in which a minimum amount of intersymbol interference occurs on a communication channel over which a communication signal is transmitted. The present invention is also advantageously used in other forms of digital communication systems such as digital cellular communication systems.

본 발명의 동작은, 더욱 적은 매개 변수를 이용해서 계산하기 때문에 변화 특성을 갖는 동적 채널의 트랙킹(tracking)을 더 용이하게 한다. 더 큰 데이터 시퀀스가 동적 채널상에 송신되지만 본 발명에 의해 제공되는 개선된 트랙킹 능력으로 인해 등화될 때조차도 양호한 등화기 동작이 허여된다.The operation of the present invention makes tracking of dynamic channels with varying characteristics easier because they are calculated using fewer parameters. Although larger data sequences are transmitted on the dynamic channel, good equalizer operation is allowed even when equalized due to the improved tracking capabilities provided by the present invention.

이전의 설명이 본 발명을 실행하는 양호한 예이고, 본 발명의 범위는 상기 설명에 의해 반드시 제한되지 않는다. 본 발명의 범위는 다음의 청구항에 의해 형성된다.The foregoing description is a preferred example of practicing the invention, and the scope of the invention is not necessarily limited by the description. The scope of the invention is defined by the following claims.

Claims (18)

통신 신호 심볼율로 수신기에 송신되며 동기화 심볼을 갖는 통신 신호가 송신기에 의해 송신되는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기에 있어서,A channel estimator for estimating a channel impulse response of a transmission channel in which a communication signal having a synchronization symbol is transmitted to a receiver at a communication signal symbol rate, 심볼 샘플러, 즉, 상기 수신기에 의해 수신된 통신 신호를 나타내는 신호를 수신하도록 결합되어, 적어도 제 1 샘플링 포인트 및 제 2 샘플링 포인트에서 각 동기화 심볼을 샘플링하도록 상기 신호의 동기화 심볼에 적어도 대응하는 신호 일부의 값을 상기 통신 신호 샘플율보다 큰 샘플링율로 샘플링하며, 상기 제 1 및 2 샘플링 포인트 각각에서 샘플링된 동기화 심볼을 나타내는 값의 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호를 적어도 발생시키는 심볼 샘플러 및,A portion of a signal that is coupled to receive a symbol sampler, i.e., a signal indicative of a communication signal received by the receiver, so as to at least correspond to a synchronization symbol of the signal to sample each synchronization symbol at at least a first sampling point and a second sampling point Is a symbol sampler that samples a value of at a sample rate greater than the communication signal sample rate and generates at least a first sampled signal and a second sampled signal of a value representing a synchronization symbol sampled at each of the first and second sampling points. And, 거리 계산 회로, 즉, 상기 심볼 샘플러에 의해 발생되는 적어도 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호를 수신하도록 결합되고, 각각 상기 통신 신호의 송신 전 및 수신 후에 상기 송신기 및 수신기에 의해 통신 신호상에서 발생되는 선택된 왜곡 레벨에 의해 변형되는 동기화 심볼을 나타내는 값인 저장된 데이터 워드 및 적어도 일부 상기 제 1 샘플링된 신호와 제 2 샘플링된 신호간의 거리를 계산하며, 상기 채널 임펄스 응답을 추정하도록 상기 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호 중 어느 것이 상기 저장된 데이터 워드와 가장 밀접하게 대응하는지를 선택하는 거리 계산 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.A distance calculation circuit, i.e., coupled to receive at least a first sampled signal and a second sampled signal generated by the symbol sampler, respectively, on a communication signal by the transmitter and receiver before and after transmission of the communication signal, respectively. Calculate a distance between the stored data word and at least a portion of the first sampled signal and the second sampled signal, the stored data word being a value representing a synchronization symbol transformed by the selected distortion level generated, and the first sampled to estimate the channel impulse response. And a distance calculating circuit for selecting which of the signal and the second sampled signal most closely corresponds to the stored data word. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 거리 계산 회로는, 상기 샘플링된 신호의 일부를 상기 저장된 데이터 워드와 상관시키고 적어도 상기 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호 중 어느 것이 상기 저장된 데이터 워드와 가장 밀접하게 상관되는지를 선택하는 상관기 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.The distance calculation circuitry correlates a portion of the sampled signal with the stored data word and selects at least which of the first sampled signal and the second sampled signal correlate most closely with the stored data word. And a circuit estimator for estimating a channel impulse response of a transmission channel. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 심볼 샘플러가 적어도 상기 동기화 심볼의 값을 샘플링하는 샘플링율은 최소한 상기 통신 신호 심볼율의 2배의 샘플링율인 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.And a sampling rate at which the symbol sampler samples at least the value of the synchronization symbol is at least twice the sampling rate of the communication signal symbol rate. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 심볼 샘플러는, 상기 각 동기화 심볼이 샘플링되는 샘플링 포인트의 수에 대응하는 샘플링된 신호 수를 발생시키는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.And the symbol sampler generates a number of sampled signals corresponding to the number of sampling points at which each synchronization symbol is sampled. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 상관기 회로는 상기 각 샘플링된 신호의 일부를 상기 저장된 데이터 워드와 상관시키고 상기 저장된 데이터 워드와 가장 밀접하게 상관되는 샘플링된 신호를 선택하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.The correlator circuit correlating a portion of each sampled signal with the stored data word and selecting a sampled signal that is most closely correlated with the stored data word; a channel estimator for estimating a channel impulse response of a transmission channel . 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 저장된 데이터 워드는, 상기 송신 채널에 의해 상기 통신 신호상에서 발생된 선택된 왜곡 레벨에 의해 변형되는 동기화 심볼을 나타내는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.Wherein said stored data word represents a synchronization symbol that is transformed by a selected distortion level generated on said communication signal by said transmission channel. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 상관기 회로가 상기 샘플링된 신호의 일부를 상관시키는 저장된 데이터 워드를 저장하는 메모리 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.And a memory circuit in which the correlator circuit stores a stored data word that correlates a portion of the sampled signal. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 심볼 샘플러는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.And the symbol sampler comprises an analog-to-digital converter. 통신 신호 심볼율로 수신기에 송신되며 동기화 심볼을 갖는 통신 신호가 송신기에 의해 송신되는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기에 있어서,A channel estimator for estimating a channel impulse response of a transmission channel in which a communication signal having a synchronization symbol is transmitted to a receiver at a communication signal symbol rate, 심볼 샘플러, 즉, 상기 수신기에 의해 수신된 통신 신호를 나타내는 신호를 수신하도록 결합되어, 상기 통신 신호 심볼율에 적어도 대응하는 율로 적어도 상기 신호의 각 동기화 심볼 값을 샘플링하며, 샘플링된 값을 나타내는 샘플링된 신호를 발생시키는 심볼 샘플러 및,A symbol sampler, i.e., coupled to receive a signal indicative of a communication signal received by the receiver, sampling at least each synchronization symbol value of the signal at a rate corresponding at least to the communication signal symbol rate, the sampling representing the sampled value A symbol sampler for generating a generated signal, 거리 계산 회로, 즉, 상기 심볼 샘플러에 의해 발생되는 샘플링된 신호를 수신하도록 결합되고, 각각 상기 통신 신호의 송신 전 및 수신 후에 상기 송신기 및 수신기에 의해 상기 통신 신호 상에서 발생되는 선택된 왜곡 레벨에 의해 변형되는 동기화 심볼을 나타내는 값인 저장된 데이터 워드 및 상기 일부 샘플링된 신호간의 거리를 계산하며, 채널 임펄스 응답을 추정하도록 상기 거리에 응답하여 저장된 데이터 워드 중 어느 것이 상기 샘플링된 신호와 가장 밀접하게 대응하는지를 선택하는 거리 계산 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.Distance calculation circuitry, ie, coupled to receive a sampled signal generated by the symbol sampler, and modified by a selected distortion level generated on the communication signal by the transmitter and receiver before and after transmission of the communication signal, respectively. Calculating a distance between the stored data word and the sampled signal, the value representing a synchronization symbol, and selecting which of the stored data words corresponds most closely to the sampled signal in response to the distance to estimate a channel impulse response. And a channel estimator for estimating a channel impulse response of the transmission channel. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 거리 계산 회로는, 상기 샘플링된 신호의 일부를 상기 저장된 데이터 워드와 상관시키고 상기 저장된 데이터 워드 중 가장 양호한 레벨의 상관 관계를 나타내는 저장된 데이터 워드를 선택하는 상관기 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.The distance calculating circuit comprises a correlator circuit for correlating a portion of the sampled signal with the stored data word and selecting a stored data word that exhibits the best level of correlation among the stored data words. A channel estimator for estimating the channel impulse response of the. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 저장된 데이터 워드는 각기 값이 다른 복수의 저장된 데이터 워드를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.Wherein the stored data words comprise a plurality of stored data words having different values, wherein the channel impulse response of the transmission channel is estimated. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 상관기 회로가 상기 샘플링된 신호의 일부를 상관시키는 저장된 데이터 워드를 저장하는 메모리 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.And a memory circuit in which the correlator circuit stores a stored data word that correlates a portion of the sampled signal. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 심볼 샘플러는 아날로그-디지털 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정기.And the symbol sampler comprises an analog-to-digital converter. 통신 신호 심볼율로 수신기에 송신되며 동기화 심볼을 갖는 통신 신호가 송신기에 의해 송신되는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 방법에 있어서,A method for estimating a channel impulse response of a transmission channel in which a communication signal having a synchronization symbol is transmitted to a receiver at a communication signal symbol rate, the method comprising: 적어도 제 1 샘플링 포인트 및 제 2 샘플링 포인트에서 상기 각 동기화 심볼을 샘플링하도록, 통신 신호 심볼율보다 더 큰 샘플링율에서 적어도 상기 신호의 동기화 심볼 값을 샘플링하는 단계,Sampling at least a synchronization symbol value of the signal at a sampling rate greater than a communication signal symbol rate to sample each synchronization symbol at at least a first sampling point and a second sampling point; 상기 샘플링하는 단계 동안 적어도 제 1 및 2 샘플링 포인트 각각에서 샘플링된 동기화 심볼을 나타내는 값인 적어도 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호를 발생시키는 단계,Generating at least a first sampled signal and a second sampled signal that are values representing synchronization symbols sampled at each of at least first and second sampling points during the sampling step; 각각 상기 통신 신호의 송신 전 및 수신 후에 송신기 및 수신기에 의해 통신신호상에서 발생되는 선택된 왜곡 레벨에 의해 변형되는 동기화 심볼 값을 나타내는 값인 저장된 데이터 워드와 일부 제 1 샘플링된 신호와 제 2 샘플링된 신호간의 거리를 계산하는 단계 및,Between the stored data word and the first sampled signal and the second sampled signal, each of which is a value representing a synchronization symbol value transformed by a selected distortion level generated on the communication signal by the transmitter and receiver before and after the transmission of the communication signal, respectively. Calculating distances, 채널 임펄스 응답을 추정하도록, 적어도 제 1 샘플링된 신호 및 제 2 샘플링된 신호 중 어느 것이 상기 샘플링된 신호와 가장 밀접하게 대응하는 지를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답의 추정 방법.Selecting which of at least a first sampled signal and a second sampled signal most closely correspond to the sampled signal to estimate a channel impulse response of the channel impulse response of the transmission channel. Estimation method. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 거리를 계산하는 단계는 상기 샘플링된 신호의 일부와 상기 저장된 데이터 워드를 상관시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답의 추정 방법.Calculating the distance comprises correlating a portion of the sampled signal with the stored data word. 통신 신호 심볼율로 수신기에 송신되며 동기화 심볼을 갖는 통신 신호가 송신기에 의해 송신되는 송신 채널의 채널 임펄스 응답을 추정하는 방법에 있어서,A method for estimating a channel impulse response of a transmission channel in which a communication signal having a synchronization symbol is transmitted to a receiver at a communication signal symbol rate, the method comprising: 상기 통신 신호를 나타내는 신호의 적어도 각 동기화 심볼 값을 통신 신호 심볼율에 적어도 대응하는 율로 샘플링하는 단계,Sampling at least each synchronization symbol value of a signal representing the communication signal at a rate corresponding at least to a communication signal symbol rate, 상기 샘플링하는 단계 동안 샘플링된 값을 나타내는 샘플링된 신호를 발생시키는 단계,Generating a sampled signal indicative of the sampled value during the sampling step; 각각 상기 통신 신호의 송신 전 및 수신 후에 송신기 및 수신기에 의해 통신신호상에서 발생되는 선택된 왜곡 레벨에 의해 변형되는 동기화 심볼을 나타내는 값인 저장된 데이터 워드와 상기 샘플링된 신호의 일부간의 거리를 계산하는 단계 및,Calculating a distance between the stored data word and a portion of the sampled signal, each value representing a synchronization symbol transformed by a selected distortion level generated on the communication signal by the transmitter and the receiver before and after the transmission of the communication signal; 채널 임펄스 응답을 추정하도록, 상기 저장된 데이터 워드 중 어느 것이 상기 샘플링된 신호와 가장 밀접하게 대응하는지를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답의 추정 방법.Selecting which of the stored data words most closely corresponds to the sampled signal to estimate a channel impulse response. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 거리를 계산하는 단계는, 상기 샘플링된 신호의 일부와 상기 저장된 워드를 상관시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답의 추정 방법.And calculating the distance comprises correlating a portion of the sampled signal with the stored word. 제 17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 선택하는 단계는, 상기 저장된 데이터 워드의 어느 것이 가장 밀접하게 상관되는지를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 채널의 채널 임펄스 응답의 추정 방법.And wherein said selecting comprises selecting which of said stored data words is most closely correlated.
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