KR100480691B1 - (apparatus for interfacing in broadcast receiving system's demodulator and decoder - Google Patents

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Abstract

방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치에 관한 것으로 복조된 신호로 부터 평균신호 레벨과 잡음레벨을 검출하는 평균신호 검출부와, 상기 평균신호 검출부에서 출력된 평균신호 레벨과 잡음 레벨 및 복조된 신호를 이용하여 해당하는 비트를 출력하는 소프트 디시전부와, 상기 소프트 디시전부에서 출력된 비트를 입력받아 디코딩하여 출력하는 디코더로 구성되어 복조신호를 소프트 디시전하여 비터비 디코더의 입력으로 사용함으로써 높은 부호이득을 얻을 수 있다.A demodulator and decoder interface device of a broadcast receiving system, comprising: an average signal detector for detecting an average signal level and a noise level from a demodulated signal; And a soft decipherer for outputting the corresponding bits, and a decoder for receiving and decoding the bits outputted from the soft decipherer to soft decode demodulated signals and use them as inputs of a Viterbi decoder to obtain high code gain. Can be.

또한, 본 발명은 위성 방송 시스템 및 케이블 모뎀 등 통신장비에도 적용이 가능하므로 폭 넓은 응용효과가 있다.In addition, the present invention can be applied to communication equipment such as satellite broadcasting system and cable modem has a wide application effect.

Description

방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치{(Apparatus for interfacing in Broadcast Receiving System's Demodulator and Decoder}Apparatus for interfacing in Broadcast Receiving System's Demodulator and Decoder}

본 발명은 방송 수신시스템에 관한 것으로 특히, 복조기와 디코더 인터페이스장치에 관한 것이다.The present invention relates to a broadcast receiving system, and more particularly, to a demodulator and a decoder interface device.

일반적으로 최근 위성 방송 시스템이나 케이블 모뎀등 통신용 장비에서 심볼간 간섭에 의한 에러를 줄이기 위하여 비터비 디코더(도시하지 않음)를 사용하는 경우가 많아졌다.In general, in recent years, a Viterbi decoder (not shown) has been frequently used in communication equipment such as a satellite broadcasting system or a cable modem to reduce errors caused by intersymbol interference.

이에 따라서 튜너를 통과한 신호를 QPSK나 QAM 등을 이용하여 복조 후 비터비 디코더로 전송하는데 복조신호와 비터비 디코더 사이의 인터페이스도 설계시 고려되어야 한다.Accordingly, the signal passing through the tuner is demodulated using QPSK or QAM and then transmitted to the Viterbi decoder. The interface between the demodulated signal and the Viterbi decoder should also be considered in the design.

종래에는 하드 디시전 방법을 사용하는데 하드 디시전 방법은 복조신호를 어떻게 하여 비터비 디코더로 보내느냐에 따라서 부호이득에 영향이 있다.Conventionally, the hard decision method is used. The hard decision method affects the code gain depending on how the demodulation signal is sent to the Viterbi decoder.

실예로 도 1과 같이 6비트의 복조기 출력을 3비트의 비터비 디코더로 맵핑하는 경우에는 6비트 중에 하위 3비트를 무조건 제거한 후 비터비 디코더로 전송한다.For example, when the 6-bit demodulator output is mapped to the 3-bit Viterbi decoder as shown in FIG. 1, the lower 3 bits are unconditionally removed from the 6-bit and transmitted to the Viterbi decoder.

즉, 디지탈 신호 0, 1 등의 신호로 송신하면 수신측은 노이즈가 섞인 입력신호(위상 또는 주파수)를 입력받는다.That is, when the signal is transmitted as a digital signal 0 or 1, the receiving side receives an input signal (phase or frequency) mixed with noise.

만약, 입력신호가 주파수 신호인 경우 F1=0, F2=1로 약속하면 수신된 노이즈가 섞인 F1+노이즈, F2+노이즈의 신호를 F1인지 F2인지를 판단하여 무조건 0 또는 1로 판단한다.If the input signal is a frequency signal, if F1 = 0 and F2 = 1, the signal of F1 + noise and F2 + noise mixed with the received noise is determined to be F1 or F2.

이렇게 하드 디시전 방법에 의해 판단된 0, 1 값은 에러라고 판단되어도 수정할 수 없어서 부호이득이 낮은 문제점이 있다.The 0 and 1 values determined by the hard decision method cannot be corrected even when judged to be an error, and thus have a low code gain.

본 발명은 종래기술의 하드 디시전 방법의 문제점을 해결하기 위한 것으로 복조기와 디코더 사이의 부호이득을 높히기 위한 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a demodulator and decoder interface of a broadcast receiving system for improving the code gain between a demodulator and a decoder.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치는 복조신호로 부터 평균신호와 잡음레벨을 구한 후 복조신호의 신호레벨을 이용하여 비터비 디코더의 입력 신호로 출력함에 특징이 있다.In order to achieve the above object, the demodulator and decoder interface apparatus of the broadcast receiving system according to the present invention obtains an average signal and a noise level from the demodulated signal and outputs it as an input signal of the Viterbi decoder using the signal level of the demodulated signal. There is this.

이하, 본 발명에 따른 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a demodulator and a decoder interface device of a broadcast receiving system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 평균신호 및 잡음레벨 검출부의 상세 구성을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of a demodulator and a decoder interface device of a broadcast receiving system according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an average signal and noise level detector according to the present invention.

먼저, 본 발명의 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치는 복조신호로 부터 평균신호 레벨과 잡음레벨을 검출하는 평균신호 및 잡음 검출부(21)와, 평균신호 및 잡음 검출부(21)에서 출력된 평균신호 레벨과 잡음 레벨 및 복조신호를 이용하여 비터비 입력에 해당하는 비트를 출력하는 소프트 디시전부(22)로 구성된다.First, the demodulator and decoder interface apparatus of the broadcast receiving system of the present invention includes an average signal and noise detector 21 for detecting an average signal level and a noise level from the demodulated signal, and an average output from the average signal and noise detector 21. A soft decipherer 22 outputs a bit corresponding to the Viterbi input using the signal level, the noise level, and the demodulated signal.

상기 평균신호 및 잡음 검출부(21)는 도 3과 같이 복조신호의 실수를 제곱하는 제 1 곱셈기(211)와, 복조신호의 허수를 제곱하는 제 2 곱셈기(212)와, 제 1 곱셈기(211)와 제 2 곱셈기(212)의 출력을 가산하여 출력하는 제 1 가산기(213)와, 제 1 가산기(213)에서 출력된 값과 평균신호의 누적된 값을 가산하는 제 2 가산기(214)와, 제 2 가산기(214)에서 출력된 값을 누적하고 제 2 가산기(214)로 출력하는 제 1 누적기(215)와, 제 1 누적기(215)의 누적 수를 누적갯수로 나누어 평균신호 레벨을 계산하여 출력하는 평균신호 레벨 출력부(216)와, 제 1 가산기(213)에서 출력된 값과 평균신호 레벨 출력부(216)에서 출력된 값을 감산하는 제 3 가산기(217)와, 제 3 가산기(217)에서 출력된 값의 절대값을 출력하는 abs(absolute) (218)와, abs(218)에서 출력된 값과 평균잡음의 누적된 값을 가산하는 제 4 가산기(219)와, 제 4 가산기(219)에서 출력된 값을 누적하고 제 4 가산기(219)로 출력하는 제 2 누적기(220)와, 제 2 누적기(220)의 누적 수를 누적갯수로 나누어 평균잡음 레벨을 계산하여 출력하는 평균잡음 레벨 출력부(221)로 구성된다.The average signal and noise detector 21 includes a first multiplier 211 that squares the real number of the demodulated signal, a second multiplier 212 that squares the imaginary number of the demodulated signal, and a first multiplier 211, as shown in FIG. And a first adder 213 for adding and outputting the output of the second multiplier 212, a second adder 214 for adding the accumulated value of the average signal and the value output from the first adder 213, The average signal level is obtained by dividing the cumulative number of the first accumulator 215 and the cumulative number of the first accumulator 215 and the cumulative number of the first accumulator 215 outputted to the second adder 214. An average signal level output unit 216 for calculating and outputting, a third adder 217 for subtracting the value output from the first adder 213 and the value output from the average signal level output unit 216, and a third Abs (absolute) 218 for outputting the absolute value of the value output from the adder 217, and accumulated value of the average noise and the value output from the abs (218) Accumulate the cumulative number of the fourth adder 219, the second accumulator 220 for accumulating the value output from the fourth adder 219, and outputting the fourth adder 219 to the fourth adder 219. The average noise level output unit 221 calculates and outputs an average noise level divided by the number.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 먼저, 평균신호 및 잡음 검출부(21)는 복조기의 복조신호로 부터 평균신호와 잡음 레벨을 구한다.The operation of the demodulator and decoder interface of the broadcast receiving system according to the present invention configured as described above will be described with reference to the accompanying drawings. First, the average signal and noise detector 21 calculates the average signal and noise level from the demodulated signal of the demodulator. Obtain

상기 평균신호와 잡음 레벨 계산시 도 4(a)(b)와 같이 한 심볼당 2개의 아날로그/디지탈 변환 샘플중 한 개의 샘플 포인트를 이용한다.When calculating the average signal and the noise level, one sample point of two analog / digital converted samples per symbol is used as shown in FIG. 4 (a) (b).

따라서, 아날로그/디지탈 변환 샘플 데이터를 모두 이용하는 것보다 단순하면서 2배의 높은 주파수에서도 평균신호의 잡음 계산이 가능하다.Therefore, it is possible to calculate the noise of the average signal even at a frequency twice as high as simpler than using both analog / digital converted sample data.

상기 평균신호와 잡음 레벨 계산을 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 제 1, 2 곱셈기(211)(212)는 입력된 복조신호의 실수와 허수를 각각 제곱하여 제 1 가산기(213)를 통해 가산한다.The average signal and the noise level calculation will be described in detail with reference to FIG. 3. The first and second multipliers 211 and 212 square the real and imaginary numbers of the input demodulation signal and add the squares using the first adder 213. .

제 2 가산기(214)는 현재 제 1 누적기(215)에서 누적된 값과 제 1 가산기(213)에서 출력된 값을 가산하여 제 1 누적기(215)로 출력하고, 제 1 누적기(215)는 입력되는 값을 일정 개수만큼 누적을 시킨후 평균신호 레벨 출력부(216)로 출력한다.The second adder 214 adds the value accumulated in the first accumulator 215 and the value output from the first adder 213 to output to the first accumulator 215, and the first accumulator 215. ) Accumulates the input value by a predetermined number and outputs the average value to the average signal level output unit 216.

평균신호 레벨 출력부(216)는 누적된 수를 누적된 개수로 나누어 평균 신호 레벨을 구하여 출력하고, 동시에 제 3 가산기(217)로 출력한다.The average signal level output unit 216 divides the accumulated number by the accumulated number, obtains an average signal level, and outputs the average signal level to the third adder 217.

제 3 가산기(217)는 제 1 가산기(213)에서 출력된 값과 평균신호 레벨 출력부(216)에서 출력된 값을 감산하여 출력하고, abs(218)는 이 값의 절대값을 구하여 제 4 가산기(219)로 출력한다.The third adder 217 subtracts the value output from the first adder 213 and the value output from the average signal level output unit 216 and outputs the absolute value of the value. Output to the adder 219.

제 4 가산기(219)는 현재 제 2 누적기(220)에서 누적된 값과 abs(218)에서 출력된 값을 가산하여 제 2 누적기(220)로 출력하고, 제 2 누적기(220)는 입력되는 값을 일정 개수만큼 누적을 시킨후 평균잡음 레벨 출력부(221)로 출력한다.The fourth adder 219 adds the current accumulated value from the second accumulator 220 and the value output from abs 218 to output to the second accumulator 220, and the second accumulator 220 The input values are accumulated by a predetermined number and then output to the average noise level output unit 221.

평균잡음 레벨 출력부(221)는 누적된 수를 누적된 개수로 나누어 평균 잡음 레벨을 구하여 출력한다. The average noise level output unit 221 calculates and outputs an average noise level by dividing the accumulated number by the accumulated number.

이와 같은 연산을 계속 반복해서 일정 타임마다 평균신호 레벨과 평균잡음 레벨을 구할 수 있다.The above operation can be repeated repeatedly to obtain the average signal level and average noise level at predetermined time intervals.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 자동 이득 조절장치 및 잡음에 의한 신호레벨의 분포를 나타낸 도면으로써, 자동 이득 조절 장치(도시하지 않음)의 레벨의 크기에 따라 평균신호 레벨이 변화함을 볼수 있다.In addition, Figure 5 is a diagram showing the distribution of the signal level due to the automatic gain control device and the noise according to the present invention, it can be seen that the average signal level is changed according to the level of the automatic gain control device (not shown). .

따라서, 상기 검출한 평균신호 레벨을 소프트 디시전부(22)에 이용하여 비터비 디코더의 더 나은 부호 이득을 얻을 수 있도록 한다.Therefore, the detected average signal level is used for the soft decision unit 22 to obtain a better code gain of the Viterbi decoder.

소프트 디시전부(22)는 도 6과 같이 자동 이득 장치 및 잡음에 따라서 평균신호 레벨을 결정한 후 각 변화에 대해서 복조신호의 맵핑 신호의 맵핑 테이블을 만들어 비터비 디코더 입력에 해당하는 비트를 출력한다.After determining the average signal level according to the automatic gain device and the noise as shown in FIG. 6, the soft decision unit 22 generates a mapping table of the demodulated signal mapping signal for each change, and outputs a bit corresponding to the Viterbi decoder input.

상기 맵핑 테이블은 잡음이 없는 상태에서 기준 자동 이득 레벨(Aref)을 정한 후 현재 평균신호 및 잡음 검출부(21)에서 출력된 평균신호 레벨(

Figure pat00001
)을 기준 자동 이득 레벨로 나누어 기준 자동 이득 레벨과 평균신호 레벨의 비를 구한다.The mapping table sets a reference automatic gain level Aref in the absence of noise, and then averages the average signal level output from the current average signal and the noise detector 21.
Figure pat00001
) Is divided by the reference automatic gain level to find the ratio of the reference automatic gain level to the average signal level.

이 비에 복조신호(S)를 곱한 결과(Sc)를 비터비 디코더의 입력 비트로 맞춘다.The result Sc multiplied by the demodulation signal S is adjusted to the input bit of the Viterbi decoder.

즉,

Figure pat00002
를 구한 후 Sc의 하위비트를 제거하여 비터비 디코더의 입력값을 결정한다.In other words,
Figure pat00002
After getting, we remove the lower bit of Sc and determine the input value of Viterbi decoder.

본 발명에 따른 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치는 복조신호를 소프트 디시전하여 비터비 디코더의 입력으로 사용함으로써 높은 부호이득을 얻을 수 있다.The demodulator and decoder interface apparatus of the broadcast receiving system according to the present invention can obtain high code gain by soft-decoding the demodulated signal and using it as an input of a Viterbi decoder.

또한, 본 발명은 위성 방송 시스템 및 케이블 모뎀 등 통신장비에도 적용이 가능하므로 폭 넓은 응용효과가 있다.In addition, the present invention can be applied to communication equipment such as satellite broadcasting system and cable modem has a wide application effect.

도 1은 일반적인 하드 디시전 방법을 설명하는 도면1 illustrates a general hard decision method

도 2는 본 발명에 따른 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스장치의 구성을 설명하기 위한 블록도2 is a block diagram illustrating a configuration of a demodulator and a decoder interface device of a broadcast receiving system according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 평균신호 및 잡음레벨 검출부의 상세 구성을 설명하기 위한 블록도3 is a block diagram illustrating a detailed configuration of an average signal and noise level detector according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 평균 신호 및 잡음계산을 위한 샘플링 포인트를 설명하기 위한 도면4 is a diagram illustrating a sampling point for calculating an average signal and noise according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 자동 이득 조절장치 및 잡음에 의한 신호레벨의 분포를 나타낸 도면5 is a diagram illustrating a signal level distribution due to an automatic gain adjusting device and noise according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 소프트 디시전에 적용된 방법을 설명하기 위한 도면6 is a view for explaining a method applied to the soft decision according to the present invention;

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 평균신호 및 잡음 검출부 22 : 소프트 디시전부21: average signal and noise detector 22: soft decibel

Claims (4)

자동 이득 제어기를 구비한 방송 수신 시스템에 있어서,In a broadcast receiving system having an automatic gain controller, 복조된 신호로부터 평균 신호 레벨과 잡음 레벨을 검출하는 평균 신호 검출부와,An average signal detector for detecting an average signal level and a noise level from the demodulated signal; 상기 평균 신호 검출부에서 검출된 잡음 및 상기 자동 이득 제어기의 이득에 따라 상기 평균 신호 레벨의 변화 범위를 결정하여 각 변화에 대한 복조 신호의 맵핑 테이블을 구성한 후, 상기 맵핑 테이블을 이용하여 후단의 디코더 입력에 해당하는 비트를 출력하는 소프트 디시전부와,After determining the change range of the average signal level according to the noise detected by the average signal detector and the gain of the automatic gain controller, construct a mapping table of the demodulated signal for each change, and then use the mapping table to input a decoder at a later stage. A soft decisor for outputting the corresponding bits; 상기 소프트 디시전부에서 출력된 비트를 입력받아 디코딩하여 출력하는 디코더로 구성됨을 특징으로 하는 방송 수신시스템의 복조기와 디코더 인터페이스 장치.And a decoder configured to receive and decode and output a bit output from the soft receiver. 제 1 항에 있어서, 상기 평균 신호 검출부는,The method of claim 1, wherein the average signal detection unit, 상기 복조된 신호의 실수를 제곱하는 제 1 곱셈기와, 상기 복조된 신호의 허수를 제곱하는 제 2 곱셈기와, 상기 제 1 곱셈기와 제 2 곱셈기의 출력을 가산하여 출력하는 제 1 가산기와, 상기 제 1 가산기에서 출력된 값과 평균 신호의 누적된 값을 가산하는 제 2 가산기와, 상기 제 2 가산기에서 출력된 값을 누적하고 제 2 가산기로 출력하는 제 1 누적기와, 상기 제 1 누적기의 누적 수를 누적 개수로 나누어 평균 신호 레벨을 계산하여 출력하는 평균신호 레벨 출력부와, 상기 제 1 가산기에서 출력된 값과 평균신호 레벨 출력부에서 출력된 값을 감산하는 제 3 감산기와, 상기 제 3 감산기에서 출력된 값의 절대값을 출력하는 절대값 출력부와, 상기 절대값 출력부에서 출력된 값과 평균잡음의 누적된 값을 가산하는 제 4 가산기와, 상기 제 4 가산기에서 출력된 값을 누적하고 제 4 가산기로 출력하는 제 2 누적기와, 상기 제 2 누적기의 누적 수를 누적갯수로 나누어 평균잡음 레벨을 계산하여 출력하는 평균잡음 레벨 출력부로 구성됨을 특징으로 하는 방송 수신 시스템의 복조기와 디코더 인터페이스 장치.A first multiplier that squares the real number of the demodulated signal, a second multiplier that squares the imaginary number of the demodulated signal, a first adder that adds and outputs the outputs of the first multiplier and the second multiplier, and A second adder for adding the value output from the first adder and the accumulated value of the average signal, a first accumulator for accumulating the value output from the second adder and outputting the second adder, and accumulating the first accumulator An average signal level output unit for calculating and outputting an average signal level by dividing the number by a cumulative number; a third subtractor for subtracting the value output from the first adder and the value output from the average signal level output unit; An absolute value output unit for outputting an absolute value of the value output from the subtractor, a fourth adder for adding the accumulated value of the average noise and the value output from the absolute value output unit, and an output from the fourth adder And a second accumulator for accumulating and outputting to the fourth adder and an average noise level output unit for calculating and outputting an average noise level by dividing the cumulative number of the second accumulators by a cumulative number. And decoder interface device. 제 1 항에 있어서, 상기 맵핑 테이블은,The method of claim 1, wherein the mapping table, 잡음이 없는 상태에서의 자동 이득 레벨값을 기준 레벨로 설정하고, 상기 검출된 평균 신호 레벨을 상기 기준 자동 이득 레벨로 나누어 기준 자동 이득 레벨과 평균 신호 레벨비를 구하는 것을 특징으로 하는 복조기와 디코더 인터페이스 장치.Demodulator and decoder interface for setting the automatic gain level value in the noise-free state as a reference level and dividing the detected average signal level by the reference automatic gain level to obtain a reference automatic gain level and an average signal level ratio. Device. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 소프트 디시전부는 상기 복조 신호에 상기 자동 이득 레벨과 평균 신호 레벨비를 곱하여 후단의 디코더 입력 비트를 구하는 것을 특징으로 하는 복조기와 디코더 인터페이스 장치.And the soft decipherer multiplies the demodulation signal by the automatic gain level and the average signal level ratio to obtain a decoder input bit of a subsequent stage.
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