KR100499513B1

KR100499513B1 - Apparatus for recovering carrier in vsb receiver

Info

Publication number: KR100499513B1
Application number: KR10-2003-0003494A
Authority: KR
Inventors: 황용석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2003-01-18
Filing date: 2003-01-18
Publication date: 2005-07-05
Also published as: KR20040066433A

Abstract

본 발명은 VSB 방식으로 전송된 디지털 신호를 입력받아 반송파를 복구하는 과정에서 반송파 에러 정보를 포함하는 톤을 효율적으로 생성할 수 있도록 한 것으로, 기저 대역 I,Q 신호에 대해 비선형 연산을 수행하여 주파수 오차에 대한 정보를 포함하는 I,Q 톤 신호를 생성하기 위하여, 기저 대역의 I 신호를 제곱하는 제곱기; 기저 대역의 I 신호와 Q 신호를 서로 곱하는 곱셈기; 상기 제곱기와 곱셈기의 출력 신호에서 톤 성분만을 통과시키고, DC 성분과 잡음 성분을 제거하여 I,Q 톤 신호를 각각 출력하는 제 1,2 고대역 필터; 상기 고주파 대역의 I,Q 톤 신호를 기저 대역으로 천이시키는 복소 곱셈기; 주파수 오차가 없을 때 톤이 생성되는 위치에 해당하는 코사인파(cos)와 사인파(sin)를 생성하는 코사인,사인파 생성기를 포함한다.The present invention allows to efficiently generate a tone including carrier error information in the process of recovering a carrier by receiving a digital signal transmitted in a VSB method, and performs a nonlinear operation on a baseband I and Q signal to perform frequency A squarer for squaring the baseband I signal to produce an I, Q tone signal comprising information about the error; A multiplier for multiplying baseband I and Q signals by one another; First and second high band filters passing only tone components in the output signal of the squarer and the multiplier and outputting I and Q tone signals by removing DC and noise components, respectively; A complex multiplier for shifting the high frequency band I, Q tone signals to a base band; Cosine and sine wave generator for generating cosine wave (cos) and sine wave (sin) corresponding to the position where the tone is generated when there is no frequency error.

Description

Carrier recovery device in the USB receiver system {APPARATUS FOR RECOVERING CARRIER IN VSB RECEIVER}

본 발명은 디지털 TV에 관한 것으로, 특히 VSB 방식으로 전송된 디지털 신호를 입력받아 반송파를 복구하는 과정에서 반송파 에러 정보를 포함하는 톤을 효율적으로 생성할 수 있도록한 VSB 수신 시스템에서의 반송파 복구 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital TV, and more particularly, to a carrier recovery apparatus in a VSB receiving system capable of efficiently generating a tone including carrier error information in a process of recovering a carrier by receiving a digital signal transmitted in a VSB scheme. It is about.

일반적으로 미국 및 국내에서 디지털 TV(예, HDTV) 전송 방식의 표준으로 채택된 그랜드 얼라이언스(Grand Alliance)의 VSB 방식은 신호를 진폭 변조했을 때, 반송파를 중심으로 위아래로 생기는 두개의 측대역중 한쪽 측대역 신호를 크게 감쇠시켰을 때의 나머지 부분만을 변조하는 방식이다. 즉, 기저대역의 한쪽 측파대역 스펙트럼만을 취해 통과대역으로 옮겨서 전송하는 방식으로 밴드 영역을 효율적으로 사용하는 방식 중 하나이다. In general, the Grand Alliance's VSB method, which is adopted as a standard for digital TV (e.g., HDTV) transmission method in the United States and Korea, is one of two sidebands that occur up and down around the carrier when amplitude is modulated. This method modulates only the remaining part when the sideband signal is greatly attenuated. That is, one of the methods of efficiently using the band region by taking only one sideband spectrum of the baseband and transferring it to the passband.

이때, 상기 VSB 변조시 기저대역(base band)의 DC 스펙트럼이 통과대역(pass band)으로 옮겨가면 톤 스펙트럼으로 바뀌게되고 이 신호를 흔히 파일롯 신호라 부른다. 즉, 방송국에서 VSB 변조를 할 때 수신기에서 신호를 정확히 복조하게 하기 위하여 파일롯 신호를 실어서 공중으로 날려보내게 된다.At this time, if the DC spectrum of the base band (base band) is shifted to the pass band during the VSB modulation, it is changed to the tone spectrum, and this signal is often called a pilot signal. In other words, when performing a VSB modulation in a broadcasting station, a pilot signal is sent to the air in order to accurately demodulate the signal at the receiver.

한편, 수신측에서는 상기 VSB 신호 수신시 튜너나 RF 발진기에 의해 수백 KHz 주파수 오프셋(frequency offset)과 위상 잡음(phase jitter)등이 발생할 수 있는데, 이를 최소화시켜야 정확한 데이터의 복구가 이루어진다.On the other hand, when receiving the VSB signal, a tuner or an RF oscillator may generate hundreds of KHz frequency offset and phase jitter.

이때, 상기 주파수 오프셋과 위상 잡음을 최소화하는 방향으로 포착(acquisition)/추적(tracking)하는 과정을 반송파 복구라 하며, 측파 밴드에 삽입된 파일롯 신호를 이용하여 주파수 오프셋 및 위상 오차를 제거한다.In this case, the process of acquisition / tracking in the direction of minimizing the frequency offset and phase noise is called carrier recovery, and frequency offset and phase error are eliminated by using a pilot signal inserted in the sideband.

이하에서 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 반송파 복구 장치에 관하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a carrier recovery apparatus according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 VSB 수신 시스템에서의 반송파 복구 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 톤 신호 생성기의 상세 구성도이다.1 is a configuration diagram of a carrier recovery apparatus in a general VSB receiving system, and FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the tone signal generator of FIG. 1.

도 1은 상기 반송파 복구부에서 파일럿이 감쇄되었을 때를 대비한 가장 일반적인 알고리즘을 나타낸 것이다.1 shows the most general algorithm in case the pilot is attenuated by the carrier recovery unit.

도 1에서 보면, 힐버트 변환기(102)는 디지털화된 통과대역 실수 성분의 신호를 90도 반전시켜 허수 성분의 신호로 변환한 후 복소 곱셈기(103)로 출력하고, 지연기(101)는 상기 힐버트 변환기(102)에서의 처리 시간만큼 입력되는 통과대역 실수 성분의 신호를 지연시켜 상기 복소 곱셈기(103)로 출력한다.Referring to FIG. 1, the Hilbert transformer 102 inverts the digitized passband real component signal by 90 degrees, converts the signal into an imaginary component signal, and outputs the complex multiplier 103. The delay unit 101 outputs the Hilbert transformer. The signal of the passband real component input by the processing time at 102 is delayed and output to the complex multiplier 103.

상기 지연기(101)에서 출력되는 실수 성분의 신호를 통과대역 I 신호, 힐버트 변환기(102)에서 출력되는 허수 성분의 신호를 통과대역 Q 신호라 한다. The real component signal output from the delay unit 101 is called a passband I signal and the imaginary component signal output from the Hilbert transformer 102 is called a passband Q signal.

즉, 상기 복소 곱셈기(103)는 반송파 복구가 이루어진 복소 반송파 즉, 정현파와 여현파를 NCO(Numerically Controlled Oscillator)(111)를 통해 입력받은 후 상기 지연기(101) 및 힐버트 변환기(102)에서 출력되는 통과대역의 I,Q 신호와 곱하여 상기 통과대역 I,Q 신호를 기저대역 I,Q 신호로 천이시킨다.That is, the complex multiplier 103 receives a complex carrier, that is, a sinusoidal wave and a cosine wave, through a NCO (Numerically Controlled Oscillator) 111, and outputs from the delayer 101 and the Hilbert transformer 102. The passband I, Q signal is converted to a baseband I, Q signal by multiplying with the passband I, Q signal.

상기 기저대역 I,Q 신호는 톤 신호 생성기(104)로 입력되고 톤 신호 생성기(104)는 기저대역 I,Q 신호를 이용하여 주파수 오차 정보를 포함하는 톤 신호를 생성한다.The baseband I, Q signals are input to the tone signal generator 104 and the tone signal generator 104 generates a tone signal including frequency error information using the baseband I, Q signals.

그리고 톤 신호 생성기(104)의 출력은 반송파 복구를 위해 저역 통과 필터(LPF)(105)(106)로 출력되고, 저역 통과 필터(LPF)(105)(106)는 톤(tone) 신호를 이용하여 주파수 오차를 검출한다.The output of the tone signal generator 104 is then output to a low pass filter (LPF) 105, 106 for carrier recovery, and the low pass filter (LPF) 105, 106 uses a tone signal. To detect the frequency error.

이때, 반송파를 복구하기 위해서는 6MHz의 대역폭 중 파일롯 주파수가 존재하는 주파수 주변의 신호만을 필요로 한다. 따라서, 상기 저역 통과 필터(105)(106)는 데이터 성분들이 존재하는 나머지 주파수 성분을 I, Q 신호로부터 제거하여 데이터에 의하여 반송파 복구부의 성능이 저하되는 것을 방지한다. In this case, in order to recover the carrier, only a signal around a frequency where a pilot frequency exists among 6 MHz bandwidths is required. Therefore, the low pass filter 105, 106 removes the remaining frequency components in which data components exist from the I and Q signals to prevent the performance of the carrier recovery unit from being degraded by the data.

즉, 기저대역의 I,Q 신호에서 파일롯 신호는 DC 성분으로 변하게 된다. 엄밀하게는, DC 성분 주변의 주파수 성분으로 변한다. 이는 입력되는 신호의 반송파 주파수 성분과 NCO(111)에서 생성된 반송파 주파수 성분의 차이에 의하여 발생된다. That is, in the baseband I, Q signal, the pilot signal is changed into a DC component. Strictly, it changes to the frequency component around the DC component. This is generated by the difference between the carrier frequency component of the input signal and the carrier frequency component generated by the NCO 111.

따라서, DC 주변의 성분만 있으면 반송파 복구는 가능하므로, DC 성분 주변의 신호를 제외한 나머지 데이터 성분을 저역 통과 필터(105)(106)에서 제거하는 것이다.Therefore, since only the component around the DC can recover the carrier, the low pass filter 105 or 106 removes the data component except for the signal around the DC component.

그리고 상기 저역 통과 필터(106)의 출력은 지연기(107)로 입력된다. 상기 지연기(107)는 데이터 성분이 제거된 I 신호를 일정시간 지연시켜 부호 추출기(108)로 출력한다. 이때, 상기 저역 통과 필터(106)에서 출력되는 파일롯 성분의 I 신호가 지연기(107)를 통과하면서 정확히 DC 성분으로 파일롯이 변하지 않으면 그 만큼에 해당하는 주파수 오차와 위상 오차가 발생한 것이다.The output of the low pass filter 106 is then input to a retarder 107. The delay unit 107 delays the I signal from which data components have been removed for a predetermined time and outputs the result to the code extractor 108. At this time, when the I signal of the pilot component output from the low pass filter 106 passes through the delay unit 107 and the pilot does not change to the DC component exactly, the frequency error and the phase error corresponding to the same are generated.

즉, 상기 지연기(107)는 입력되는 통과대역 신호의 파일롯 주파수 성분과 NCO(111)의 반송파 주파수 성분의 차이를 주파수 오차의 형태로 변환시켜 부호 추출기(108)로 출력한다.That is, the delay unit 107 converts the difference between the pilot frequency component of the input passband signal and the carrier frequency component of the NCO 111 into a form of frequency error and outputs it to the code extractor 108.

상기 부호 추출기(108)는 상기 지연기(107)에서 출력되는 신호의 부호만을 추출하여 곱셈기(109)로 출력한다. 상기 곱셈기(109)는 상기 I 신호의 부호와 데이터 성분이 제거된 Q 신호와를 곱한 후 주파수 오차로서 루프 필터(110)로 출력한다. 상기 루프 필터(110)는 입력되는 주파수 오차를 여과하고 적산하여 NCO(111)로 출력하고, 상기 NCO(111)는 상기 루프 필터(110)의 출력에 비례하는 복소 반송파를 생성해 내어 상기 복소 곱셈기(103)로 출력한다. 상기 복소 반송파는 이전에 비해 좀 더 입력되는 신호의 반송파 주파수 성분에 가까운 신호가 된다.The code extractor 108 extracts only the sign of the signal output from the delay unit 107 and outputs the code to the multiplier 109. The multiplier 109 multiplies the sign of the I signal by the Q signal from which the data components are removed and outputs the frequency error to the loop filter 110 as a frequency error. The loop filter 110 filters and integrates an input frequency error to output the NCO 111, and the NCO 111 generates a complex carrier proportional to the output of the loop filter 110 to generate the complex multiplier. Output to (103). The complex carrier becomes a signal closer to a carrier frequency component of a signal input more than before.

이러한 과정을 반복하면 입력되는 신호의 반송파 주파수 성분과 거의 비슷한 반송파 주파수 신호가 NCO(111)에서 발생되어 복소 곱셈기(103)로 출력되고, 복소 곱셈기(103)는 통과대역의 신호를 원하는 기저대역의 신호로 천이시킨다.When this process is repeated, a carrier frequency signal almost similar to the carrier frequency component of the input signal is generated at the NCO 111 and output to the complex multiplier 103, and the complex multiplier 103 selects a signal of the passband of the baseband. Transition to a signal.

이러한 일련의 과정이 반송파 복구용으로 사용되는 FPLL의 FLL 과정이다. 또한, 이러한 FLL 과정을 마치면 복소 곱셈기(103)의 출력에는 더 이상 반송파의 주파수 성분이 존재하지 않는다.This series of processes is the FLL process of the FPLL used for carrier recovery. In addition, after the FLL process, the frequency component of the carrier no longer exists at the output of the complex multiplier 103.

상기된 과정에 의해 두개의 반송파 신호의 주파수 차이가 제거되면, 이제는 위상 차이를 제거하는 PLL 과정을 수행한다. When the frequency difference between the two carrier signals is removed by the above-described process, the PLL process for removing the phase difference is now performed.

이와 같은 FPLL은 FLL과 PLL 과정의 전환이 외부 제어없이 자동으로 전환된다. 이는 FLL 과정이 완료된 후 부호 추출기(108)의 출력에 변화가 없기 때문이다. Such FPLLs automatically switch between FLL and PLL processes without external control. This is because there is no change in the output of the code extractor 108 after the FLL process is completed.

따라서, 부호 추출기(108)의 출력은 더 이상 블록에 영향을 미치지 않는다. 다만, 저역 통과 필터(106)의 출력만이 영향을 미친다. 이러한 경우를 위상차를 보상하는 PLL 과정이라 부른다.Thus, the output of the sign extractor 108 no longer affects the block. However, only the output of the low pass filter 106 is affected. This case is called a PLL process that compensates for the phase difference.

이와 같은 종래 기술의 반송파 복구 장치에서 수신 신호에 주파수 오차에 해당하는 파일럿이 있는 경우에는 파일럿 성분으로부터 검출한 톤을 이용하여 주파수 오차를 구할 수 있다.In the carrier recovery apparatus according to the related art, when there is a pilot corresponding to the frequency error in the received signal, the frequency error may be obtained using the tone detected from the pilot component.

그러나 파일럿이 없는 경우에는 수신 신호에 주파수 오차를 나타내는 톤이 없는데, 종래 기술의 톤 신호 생성기에서는 파일럿이 있는 경우나 없는 경우의 모든 경우에 주파수 오차를 나타내는 톤을 생성하기 위해 수신 신호의 밴드 에지(band edge)를 이용하여 톤을 생성한다.However, in the absence of a pilot, there is no tone in the received signal that represents the frequency error. In the prior art tone signal generator, the band edge of the received signal (in order to generate a tone representing the frequency error in all cases with or without a pilot) band tones are generated.

상기 톤 신호 생성기(104)는 수신 신호 성분을 이용하여 주파수 오차에 비례하는 톤을 생성하는데, 그 상세 구성은 도 2에서와 같다.The tone signal generator 104 uses the received signal component to generate a tone proportional to the frequency error, the detailed configuration of which is as shown in FIG.

먼저, 기저 대역으로 내려진 기저 대역 신호의 실수부와 허수부를 각각 제곱하는 제곱기(201)(202)와, 상기 제곱된 신호를 서로 빼 톤 신호를 생성하는 뺄셈기(203)와, 상기 생성된 톤 신호의 위상을 분리하는 위상 분리기(204)와, 상기 생성된 톤 신호는 고대역 또는 통과 대역에 위치하는데 이를 저대역으로 내려주는 복소 곱셈기(205)와, 주파수 오차가 없을 때 톤이 생성되는 위치에 해당하는 코사인파(cos)와 사인파(sin)를 상기 복소 곱셈기(205)로 출력하는 사인파와 코사인파 생성기(206)(207)등으로 이루어져 있다.First, a squarer 201 and 202 for squaring the real part and the imaginary part of the baseband signal lowered to the baseband, a subtractor 203 for generating a tone signal by subtracting the squared signal from each other, and the generated A phase separator 204 for separating the phase of the tone signal, a complex multiplier 205 for lowering the generated tone signal in a high band or a pass band, and a tone generated when there is no frequency error A sine wave and a cosine wave generator 206 and 207 for outputting a cosine wave (cos) and a sine wave (sin) corresponding to the position to the complex multiplier (205).

이와 같은 구성을 갖는 종래 기술의 톤 신호 생성기는 위상 분리된 톤을 생성하기 위해서 위상 분리기(204)를 사용하는데, VSB 신호를 이용하여 톤을 생성하는 경우에 상기 위상 분리기(204)가 아주 정교한 필터로 구성되어야 한다. The prior art tone signal generator with such a configuration uses a phase separator 204 to generate phase separated tones, where the phase separator 204 is a very sophisticated filter when generating a tone using a VSB signal. Should consist of

그러나 이상에서 설명한 종래 기술에 따른 반송파 복구 장치의 톤 신호 생성기는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the tone signal generator of the carrier recovery apparatus according to the related art described above has the following problems.

DTV 수신 채널 환경에 따라 데이터 성분이 감쇄되는 경우도 있고, 파일롯이 들어있는 주파수 성분이 감쇄되는 경우도 있으며, 최악의 경우는 파일롯이 들어있는 주파수 성분이 완전히 감쇄되어 파일롯 성분이 전혀 나타나지 않을 수도 있다.Depending on the DTV reception channel environment, data components may be attenuated, frequency components containing pilots may be attenuated, and in the worst case, frequency components containing pilots may be completely attenuated and pilot components may not appear at all. .

따라서, 파일롯이 감쇄하거나, 전혀 나타나지 않는 경우에는 FLL이 정상 동작을 하지 못하고 이로 인해 주파수 오차를 정확하게 보정하지 못한다.Therefore, when the pilot is attenuated or does not appear at all, the FLL does not operate normally and thus does not accurately correct the frequency error.

만약, 상기 파일롯에 해당하는 톤을 생성하면 이를 이용하여 주파수 오차를 보정할 수 있으나, 종래 기술에서는 이를 위하여 아주 정교한 필터로 구성되는 위상 분리기를 사용하기 때문에 회로 구성이 복잡하다.If the tone corresponding to the pilot is generated, the frequency error can be corrected using the same, but the circuit configuration is complicated because the conventional technique uses a phase separator composed of a very sophisticated filter.

또한, 필터가 정교하게 구성되지 않는 경우에는 신호의 변화에 민감하여 균일한 동작 특성을 갖지 못한다.In addition, when the filter is not elaborately configured, the filter is sensitive to changes in the signal and thus does not have uniform operating characteristics.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 반송파 복구 장치의 톤 신호 생성기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, VSB 방식으로 전송된 디지털 신호를 입력받아 반송파를 복구하는 과정에서 반송파 에러 정보를 포함하는 톤을 효율적으로 생성할 수 있도록한 VSB 수신 시스템에서의 반송파 복구 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the tone signal generator of the conventional carrier recovery apparatus as described above, and receives a digital signal transmitted in the VSB method to receive a tone including carrier error information in the process of recovering the carrier. It is an object of the present invention to provide a carrier recovery apparatus in a VSB receiving system that can be efficiently generated.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 VSB 수신 시스템에서의 반송파 복구 장치는 기저 대역 I,Q 신호에 대해 비선형 연산을 수행하여 주파수 오차에 대한 정보를 포함하는 I,Q 톤 신호를 생성하기 위하여, 기저 대역의 I 신호를 제곱하는 제곱기;기저 대역의 I 신호와 Q 신호를 서로 곱하는 곱셈기;상기 제곱기와 곱셈기의 출력 신호에서 톤 성분만을 통과시키고, DC 성분과 잡음 성분을 제거하여 I,Q 톤 신호를 각각 출력하는 제 1,2 고대역 필터;상기 고주파 대역의 I,Q 톤 신호를 기저 대역으로 천이시키는 복소 곱셈기;주파수 오차가 없을 때 톤이 생성되는 위치에 해당하는 코사인파(cos)와 사인파(sin)를 생성하는 코사인,사인파 생성기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The carrier recovery apparatus in the VSB receiving system according to the present invention for achieving the above object to generate an I, Q tone signal including information on the frequency error by performing a nonlinear operation on the baseband I, Q signal A multiplier for squaring the baseband I signal; a multiplier for multiplying the baseband I and Q signals; passing a tone component only from the output signal of the squarer and the multiplier and removing DC and noise components to remove I, First and second high band filters each outputting a Q tone signal; a complex multiplier for shifting the high frequency band I and Q tone signals to a base band; a cosine wave corresponding to a position where a tone is generated when there is no frequency error And a cosine, a sine wave generator for generating a sine wave (sin).

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 이하에서의 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the embodiments.

본 발명에 따른 VSB 수신 시스템에서의 반송파 복구 장치의 바람직한 실시예에 관하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of a carrier recovery apparatus in a VSB receiving system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 톤 신호 생성기의 구성도이다.3 is a block diagram of a tone signal generator according to the present invention.

본 발명은 신호의 밴드 가장자리를 이용하여 FLL을 구동시키는데 필요한 주파수 오차 검출기에 관한 것으로 특히 반송파 에러 정보를 포함하는 톤을 생성하는 생성기에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency error detector for driving an FLL using the band edges of a signal, and more particularly to a generator for generating a tone comprising carrier error information.

본 발명은 정교한 필터를 필요로 하는 위상 분리기를 사용하지 않고 허수부 신호를 만들거나, 절대치를 사용하여 톤 신호 생성기의 구현을 용이하게 하고 신호의 변화에 대해서 큰 영향을 받지 않고 균일한 특성을 갖도록한 것이다.The present invention can be used to create an imaginary part signal without using a phase separator requiring an elaborate filter, or to use an absolute value to facilitate the implementation of a tone signal generator and to have uniform characteristics without being greatly influenced by a change in the signal. It is.

본 발명은 위상 분리기를 사용하지 않고 위상 분리된 톤 신호를 생성하기 위하여 도 3에서와 같이, 기저 대역으로 내려진 신호의 실수부를 제곱하는 제곱기(301)와, 실수부(I)와 허수부(Q)를 서로 곱하는 곱셈기(302)와, 상기 제곱기(301)와 곱셈기(302)의 출력 신호에서 톤 성분만을 통과시키고, DC 성분과 기타 잡음 성분을 제거하는 제 1,2 고대역 필터(303a)(303b)와, 상기 고주파 대역의 톤을 기저 대역으로 내려 주파수 오차 성분을 포함하는 I,Q 톤 신호를 출력하는 복소 곱셈기(304)와, 주파수 오차가 없을 때 톤이 생성되는 위치에 해당하는 코사인파(cos)와 사인파(sin)를 생성하여 상기 복소 곱셈기(304)로 출력하는 코사인,사인파 생성기(305)(306)로 구성된다.According to the present invention, a squarer 301 that squares the real part of the signal lowered to the baseband, the real part I, and the imaginary part (as shown in FIG. 3) to generate a phase separated tone signal without using a phase separator. A multiplier 302 that multiplies Q) with each other, and first and second high-band filters 303a that pass only tone components in the output signals of the squarer 301 and multiplier 302, and remove DC and other noise components. 303b), a complex multiplier 304 for lowering the tone of the high frequency band to the base band and outputting an I, Q tone signal including a frequency error component, and a position where a tone is generated when there is no frequency error Cosine and sine wave generators 305 and 306 are generated to generate a cosine wave and a sine wave to the complex multiplier 304.

이와 같은 본 발명에 따른 톤 신호 생성기는 수신 신호에 주파수 오차에 해당하는 파일롯이 있는 경우나 없는 경우에도 주파수 오차를 나타내는 톤을 생성하기 위해 기저 대역의 I,Q 신호의 밴드 에지(band edge)를 이용하여 주파수 오차에 비례하는 톤을 생성한다.Such a tone signal generator according to the present invention generates a band edge of a baseband I, Q signal to generate a tone indicating a frequency error even when there is or does not have a pilot corresponding to the frequency error in the received signal. To produce a tone proportional to the frequency error.

이때 본 발명의 톤 신호 생성기는 수신된 신호에서 직접 위상 분리된 허수부 신호를 만들어 장치 구성을 용이하게 한다.In this case, the tone signal generator of the present invention makes an imaginary part signal which is directly phase separated from the received signal, thereby facilitating the device configuration.

이와 같이 수신 신호에서 직접 위상 분리된 신호를 만들어 톤 신호를 생성하는 본 발명에 따른 다른 실시예는 다음과 같다.As described above, another embodiment according to the present invention for generating a tone signal by directly generating a phase separated signal from a received signal is as follows.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 톤 신호 생성기의 구성도이다.4 is a block diagram of a tone signal generator according to another embodiment of the present invention.

도 4는 곱셈기 대신에 절대치를 사용하여 신호의 변화에 대해서 큰 영향을 받지 않도록 한 것으로 그 구성은 먼저, 기저 대역으로 내려진 신호의 실수부의 절대치를 구하는 제 1 절대치 계산부(401)와, 기저 대역으로 내려진 신호의 허수부의 절대치를 구하는 제 2 절대치 계산부(402)와, 실수부의 절대치에서 허수부의 절대치를 빼는 제 1 뺄셈기(403)와, 기저 대역의 실수부와 허수부의 신호를 45°위상 변환시키는 위상 변환기(404)와, 상기 위상 변환된 실수부와 허수부의 신호의 절대치를 구하는 제 3,4 절대치 계산부(406)(405)와, 상기 위상 변환된 허수부 신호의 절대치에서 실수부 신호의 절대치를 빼는 제 2 뺄셈기(407)와, 상기 제 1,2 뺄셈기(403)(407)의 신호에서 톤이 있는 부분만 통과시키는 제 1,2 고대역 필터(408a)(408b)와, 상기 고대역에 있는 톤을 기저 대역으로 내려 주파수 오차 성분을 포함하는 I,Q 톤 신호를 출력하는 복소 곱셈기(409)와, 주파수 오차가 없을 때 톤이 생성되는 위치에 해당하는 코사인파(cos)와 사인파(sin)를 생성하여 상기 복소 곱셈기(409)로 출력하는 사인파, 코사인파 생성기(410)(411)로 구성된다.4 shows that the absolute value is used instead of the multiplier so as not to be greatly influenced by the change of the signal. The configuration of the present invention is a first absolute value calculating part 401 which first obtains the absolute value of the real part of the signal lowered to the base band, and the base band. A second absolute value calculator 402 for calculating the absolute value of the imaginary part of the signal lowered by the first signal; A phase shifter 404 for converting, third and fourth absolute value calculators 406 and 405 for obtaining absolute values of the phase-converted real part and the imaginary part signal, and a real part from the absolute value of the phase shifted imaginary part signal. A second subtractor 407 which subtracts the absolute value of the signal, and first and second high band filters 408a and 408b which pass only the tones of the signals of the first and second subtractors 403 and 407. And tones in the high band as base band. The complex multiplier 409 outputs an I, Q tone signal including a frequency error component, and generates a cosine wave (cos) and a sine wave (sin) corresponding to a position where a tone is generated when there is no frequency error. Sine and cosine wave generators 410 and 411 output to the multiplier 409.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 톤 신호 생성기는 위상 분리기를 사용하지 않고, 절대치를 사용하여 신호의 변화에 큰 영향을 받지 않아 균일한 특성을 갖고 장치 구현이 용이하다.The tone signal generator according to the second embodiment of the present invention does not use a phase separator and does not have a great influence on the change of the signal by using an absolute value, thereby having a uniform characteristic and facilitating device implementation.

여기서, 본 발명에 따른 톤 신호 생성기는 VSB 신호를 OQAM 신호로 변환한 후 OQAM 성분의 I,Q 신호로부터 톤을 생성하고 주파수 오차를 검출하여 반송파 복구를 수행할 수도 있다.Here, the tone signal generator according to the present invention may convert the VSB signal into an OQAM signal, generate a tone from the I, Q signal of the OQAM component, and detect a frequency error to perform carrier recovery.

이와 같은 본 발명에 따른 VSB 수신 시스템에서의 반송파 복구 장치는 다음과 같은 효과가 있다.Such a carrier recovery apparatus in a VSB receiving system according to the present invention has the following effects.

첫째, 기저대역 I,Q 신호의 밴드 에지로부터 톤 신호를 생성하여 주파수 오차를 검출한 후 상기 주파수 오차를 제거하는 반송파 복구를 수행함으로써, VSB 전송 방식에서 파일롯 신호를 이용하지 않고도 반송파 복구를 정확하게 수행할 수 있다.First, carrier recovery is performed by generating a tone signal from the band edges of the baseband I and Q signals, detecting a frequency error, and then removing the frequency error, thereby accurately performing carrier recovery without using a pilot signal in a VSB transmission scheme. can do.

이로 인해, 도심 환경과 같이 반사파가 많은 열악한 채널환경에서 파일롯이 감쇄하거나 전혀 나타나지 않더라도 정확한 반송파 복구를 수행할 수 있다. As a result, accurate carrier recovery may be performed even in a poor channel environment with a large number of reflected waves such as an urban environment, even if the pilot is attenuated or does not appear at all.

둘째, 아주 정교한 필터를 필요로 하지 않으므로 회로 구성을 용이하게 한다.Second, it does not require very sophisticated filters, which facilitates circuit configuration.

셋째, 신호의 변화에 큰 영향을 받지 않아 균일한 동작 특성을 확보할 수 있다.Third, uniform operation characteristics can be secured because the signal is not affected by the change of the signal.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

도 1은 일반적인 VSB 수신 시스템에서의 반송파 복구 장치의 구성도1 is a configuration diagram of a carrier recovery apparatus in a general VSB receiving system

도 2는 도 1의 톤 신호 생성기의 상세 구성도2 is a detailed block diagram of the tone signal generator of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 톤 신호 생성기의 구성도3 is a block diagram of a tone signal generator according to the present invention

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 톤 신호 생성기의 구성도4 is a block diagram of a tone signal generator according to another embodiment of the present invention;

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

301. 제곱기 302. 곱셈기301. Squarer 302. Multiplier

303a. 제 1 고대역 필터 303b. 제 2 고대역 필터303a. First high pass filter 303b. Second high pass filter

304. 복소 곱셈기 305. 코사인파 생성기304. Complex Multiplier 305. Cosine Wave Generator

306. 사인파 생성기306. Sine Wave Generator

Claims

A carrier recovery apparatus for generating a complex carrier frequency from a tone signal and demodulating passband I, Q signals to convert the frequency offset and phase noise into a recovered baseband I, Q signal.

A squarer that squares the baseband I signal;

A multiplier for multiplying the baseband I and Q signals by one another;

First and second high-band filters each passing a tone component in the output signal of the squarer and the multiplier, and outputting I and Q tone signals including information on frequency error by removing DC and noise components;

A complex multiplier for multiplying the I, Q tone signal of the high frequency band output from the first and second high band filters by a cosine wave and a sine wave to transition to a baseband I, Q tone signal; And

VSB comprising a cosine wave and a sine wave generator for generating a cosine wave (cos) and a sine wave (sin) corresponding to the position where the tone is generated when there is no frequency error and outputs it to the complex multiplier Carrier recovery apparatus in the receiving system.

A first calculating unit for calculating absolute values of the baseband I and Q signals and outputting a difference between the two absolute values;

A phase shifter for shifting the phase of the baseband I, Q signals by 45 degrees;

A second calculator for calculating absolute values of the I, Q signals phase-converted by the phase converter and outputting a difference between the two absolute values;

First and second high band filters passing only tone components from the output signals of the first and second calculating units, and outputting I and Q tone signals including information on frequency error by removing DC and noise components;