KR100525847B1 - Digital TV On Channel Repeater with Digital Adaptive Correction - Google Patents

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KR100525847B1 KR10-2003-0065899A KR20030065899A KR100525847B1 KR 100525847 B1 KR100525847 B1 KR 100525847B1 KR 20030065899 A KR20030065899 A KR 20030065899A KR 100525847 B1 KR100525847 B1 KR 100525847B1
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Abstract

본 발명은 디지털 왜곡보상 기능을 가진 디지털 TV 동일 채널 중계기에 관한 것으로 특히, RF수신안테나와; 2개의 BPF, 증폭기, 믹서기 및 국부발진기 구성되는 DTV RF 수신기와; 믹서부, HPA 및 BPF로 구성되는 DTV RF 송신기와; RF송신 안테나로 구성된 디지털 TV 동일 채널 중계기에 있어서, 상기 DTV RF 수신기와 DTV RF 송신기 사이에 A/D변환부와, I/Q 복조부, 적응 보상부, 디지털 필터부, I/Q 변조부 및 D/A변환부로 구성되는 신호처리부를 부가 설치하여, 디지털 TV 송신 서비스구역 내의 음영지역을 보완하기 위하여 주송신기의 신호를 수신하여 동일한 주파수로 재송신하는 시스템을 구현하고자 할 때 입력신호의 낮은 신호대/잡음비(S/N)를 복구하기 위해 디지털 필터와 디지털 신호처리 기술을 이용한 적응 보상기를 도입하여, 수신된 RF신호의 채널왜곡, 송출단의 선형 및 비선형 왜곡, RF커플신호에 대한 왜곡을 보상할 수 있어 출력 신호의 S/N을 개선할 수 있고, 서비스 구역의 확장이 가능한 시스템을 구축, 제어할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a digital TV co-channel repeater having a digital distortion compensation function, in particular an RF receiving antenna; A DTV RF receiver composed of two BPFs, an amplifier, a blender and a local oscillator; A DTV RF transmitter composed of a mixer unit, HPA and BPF; A digital TV co-channel repeater comprising an RF transmitting antenna, comprising: an A / D converter, an I / Q demodulator, an adaptive compensator, a digital filter, an I / Q modulator, between the DTV RF receiver and the DTV RF transmitter; In order to implement a system that receives a signal from the main transmitter and retransmits it at the same frequency in order to supplement the shadow area in the digital TV transmission service area by installing a signal processing unit including a D / A conversion unit, In order to recover the noise ratio (S / N), an adaptive compensator using digital filter and digital signal processing technology is introduced to compensate for channel distortion of the received RF signal, linear and nonlinear distortion of the transmitter, and distortion of the RF couple signal. It is possible to improve the S / N of the output signal, and to build and control a system that can expand the service area.

Description

디지털 왜곡보상 기능을 가진 디지털 TV 동일 채널 중계기{Digital TV On Channel Repeater with Digital Adaptive Correction} Digital TV On Channel Repeater with Digital Distortion Compensation

본 발명은 디지털 왜곡보상 기능을 가진 디지털 TV 동일 채널 중계기에 관한 것으로 더욱 상세히는, 기존의 동일채널 중계기에 비하여 높은 S/N값을 갖는 고품질의 신호를 송신하면서 신호가 수신된 후 재송신되기까지의 신호 지연시간을 줄일 수 있도록 발명한 새로운 동일 채널 중계기 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a digital TV co-channel repeater having a digital distortion compensation function. More particularly, the present invention relates to a digital TV co-channel repeater. A new co-channel repeater system invented to reduce signal delay time.

통상 디지털 TV 방송망에서의 디지털 동일채널 중계기 시스템의 구성은 다음과 같다.In general, the configuration of a digital co-channel repeater system in a digital TV broadcasting network is as follows.

그 첫째로, 도 1은 일반적인 동일채널 중계 시스템의 개요도를 나타낸 것으로, 연주소(studio)로부터 ST(Studio to Transmitter; 연주소-송신소)링크로 전달받은 압축된 MPEG TS(Transport Stream)데이터를 IF(Intermediate Frequency; 44MHz)대역의 VSB(Vestigial Side Band)신호로 변조하는 미국 ATSC(Advanced Television Systems Committee) DTV 방식의 VSB 변조기(1)와, 변조된 IF신호를 송신 RF(Radio Frequency)채널로 주파수 상향 변환한 후 고출력 증폭기(High Power Amplifier)를 거쳐 송신안테나를 통해 일반적으로 수 kW이상의 고출력으로 수십 km 이내의 지역을 서비스 대상으로 DTV RF신호를 송출하는 DTV 송신기(Transmitter:Tx)(2)로 구성되는 주 송신소와; First, FIG. 1 is a schematic diagram of a general co-channel relay system. IF 1 shows compressed MPEG TS (transport stream) data transmitted from a studio to a ST (Studio to Transmitter) link. A VSB modulator (1) of the US Advanced Television Systems Committee (ATSC) DTV that modulates a VSB (Vestigial Side Band) signal in the (Intermediate Frequency; 44 MHz) band, and a modulated IF signal is transmitted to a radio frequency (RF) channel. After up-converting, it is via a high power amplifier to a DTV transmitter (Tx) (2) that transmits DTV RF signals to service areas within a few tens of kilometers with a high power of several kW or more. A main transmission station configured;

주 송신소의 RF 신호를 수신하는 수신안테나(3)와, 수신된 신호를 주파수 선택 회로와 복조 회로를 통하여 RF, IF대역이나 기저대역의 신호로 변환하는 DTV RF 수신기(Receiver; Rx)(4), 대역통과필터(BPF)나 디지털 복조 등을 통해 재 송신하기 위한 신호 처리를 수행하는 신호처리기(5), 변조된 IF나 RF 신호를 재송신 RF(Radio Frequency)채널(원래 수신한 주파수와 동일)로 변환한 후 고출력 증폭기(High Power Amplifier)를 통해 원하는 출력으로 증폭하는 DTV RF 송신기(6) 및, 송출 채널은 수신 RF 채널과 동일하나 출력은 일반적으로 매우 작고 주요 서비스 지역은 주송신소 신호가 미치지 않는 일부 지역에 한정하는 형태에서 증폭된 신호를 중계기 내부에서 수신부와 간섭이 없도록 배치된 송신 안테나를 통해서 송출하는 송신안테나(7)로 구성되는 중계소로 이루어진다.A reception antenna (3) for receiving an RF signal of a main transmission station and a DTV RF receiver (Rx) (4) for converting the received signal into a signal of an RF, IF band or baseband through a frequency selection circuit and a demodulation circuit; A signal processor (5) for performing signal processing for retransmission through a band pass filter (BPF) or digital demodulation, and a retransmitted RF (Radio Frequency) channel (same frequency as originally received) DTV RF transmitter (6), which converts to and then amplifies to the desired output via a high power amplifier, and the transmit channel is the same as the receive RF channel, but the output is usually very small and the main service area is covered by the main station signal. In a form limited to some regions, the repeater consists of a transmitting antenna (7) for transmitting the amplified signal through a transmitting antenna arranged in the repeater so as not to interfere with the receiving unit.

둘째로, 도 2는 종래 RF신호를 수신하여 신호 증폭 후 그대로 송신하는 단순 중계기의 구성도를 나타낸 것으로, 이는 전파신호(RF) 수신안테나(3), 대역통과필터(BPF; 41), 고출력 증폭기(HPA; 62), BPF(63), RF송신안테나(7)로 구성되어, RF수신안테나(3)에서 수신된 RF신호를 그대로 증폭만 한 뒤 다시 송신하는 방식이다.Secondly, Figure 2 shows a schematic diagram of a simple repeater that receives a conventional RF signal and transmits the signal after it is amplified, which is a radio signal (RF) receiving antenna (3), a band pass filter (BPF), and a high power amplifier. (HPA) 62, a BPF 63, and an RF transmitting antenna 7, which amplify the RF signal received from the RF receiving antenna 3 as it is, and then transmit the same.

세째로, 도 3은 종래 RF신호를 수신하여 IF 변환후 다시 RF로 변환하여 증폭 후 송신하는 단순 중계기의 구성도를 나타낸 것이로, 이는 RF수신안테나(3), BPF(41), 증폭기(42), 중간주파신호(IF) 변환을 위한 믹서기(43)와 국부발진기(45), IF용 BPF(44), 믹서부(61), HPA(62), BPF(63), RF송신안테나(7)로 구성되어, RF수신안테나에서 수신된 RF신호를 IF로 변환한 뒤 다시 RF로 변환하여 증폭한 후 송신하는 방식이다.Third, FIG. 3 shows a schematic diagram of a simple repeater for receiving a conventional RF signal, converting it to IF, converting it back to RF, and amplifying and transmitting the RF signal, which is an RF receiving antenna 3, a BPF 41, and an amplifier 42. ), Mixer 43 and local oscillator 45 for IF conversion, IF BPF 44, mixer 61, HPA 62, BPF 63, RF transmission antenna 7 ), And converts the RF signal received from the RF receiving antenna into IF and then converts it into RF and then amplifies and transmits the RF signal.

네째로, 도 4는 종래 RF 신호를 수신하여 완전 복조한 후 재 변조하여 RF변환후 송신하는 재생중계기의 구성도를 나타낸 것으로, 이는 RF수신안테나(3), BPF(41), 증폭기(42), 중간주파신호(IF)로의 변환을 위한 믹서기(43)와 국부발진기(45), IF BPF(44), VSB 복조기(51), VSB 변조기(52), 믹서부(61), HPA(62), BPF(63), RF송신안테나(7)로 구성되어, 수신된 RF신호를 VSB 복조기를 사용하여 완전히 에러정정까지 수행하여 TS(Transport Stream)레벨까지 복조한 후 VSB 변조기을 통해 재변조해서 보내는 방식이다.Fourthly, FIG. 4 shows a configuration of a regenerative repeater which receives a conventional RF signal, completely demodulates it, modulates it, and then transmits the converted RF signal. This is an RF receiving antenna 3, a BPF 41, and an amplifier 42. , Mixer 43 and local oscillator 45, IF BPF 44, VSB demodulator 51, VSB modulator 52, mixer 61, HPA 62 for conversion to intermediate frequency signal IF , BPF (63), RF transmission antenna (7), the RF signal received by using a VSB demodulator to fully error correction demodulated to TS (Transport Stream) level, and then remodulated and sent through the VSB modulator to be.

전술한 시스템들 중 RF 신호를 수신 후 증폭하여 재송신하는 시스템(즉, 도 2)은, RF수신안테나(3)에서 수신된 RF신호를 BPF(41)를 통과시켜서 인접채널 신호를 제거한 뒤 HPA를 통해 증폭시키게 되는데, 이때 증폭된 신호에는 수신신호에 포함되었던 채널 노이즈가 포함되어 있고, 또 증폭된 신호에서 HPA에서 생길 수 있는 인접채널 신호를 다시 채널 필터(63)로 제거한 뒤 RF송신안테나(7)로 송출한다 Among the above-described systems, a system for receiving and amplifying and retransmitting an RF signal (ie, FIG. 2) passes the RF signal received from the RF receiving antenna 3 through the BPF 41 to remove the adjacent channel signal, and then removes the HPA. In this case, the amplified signal includes the channel noise included in the received signal, and removes the adjacent channel signal generated by the HPA from the amplified signal with the channel filter 63 and then the RF transmission antenna (7). I send it out)

또한, RF 신호를 수신 후 IF로 변환후 다시 RF로 변환하여 송신하는 시스템(즉, 도 3)은, RF수신안테나(3)에서 수신된 RF신호를 BPF(41)를 통과시켜서 인접채널 신호를 제거한 뒤 믹서기(43)와 국부발진기(45)를 사용하여 IF로 변환한 다음 IF용 BPF(44)를 사용하여 대역 외 신호를 제거한 뒤 믹서부(61)를 사용하여 신호를 RF로 변환한 후 HPA로 신호를 증폭시킨 다음 다시 채널 필터(63)를 통과시킨 후 RF송신안테나(7)로 송신한다.In addition, the system that receives the RF signal, converts it to IF, and then converts it back to RF and transmits the RF signal (that is, FIG. 3), passes the RF signal received from the RF receiving antenna 3 through the BPF 41 to transmit an adjacent channel signal. After the removal, convert the signal to IF using the mixer 43 and the local oscillator 45, remove the out-of-band signal using the BPF 44 for IF, and then convert the signal to the RF using the mixer 61. The signal is amplified by the HPA, and then passed through the channel filter 63 and then transmitted to the RF transmission antenna 7.

그리고, RF신호 수신 후 데이터레벨까지 복조하여 재 변조하는 시스템(즉, 도 4)은, RF수신안테나(3)에서 수신된 RF신호를 BPF(41)를 통과시켜서 인접채널 신호를 제거한 뒤 믹서기(43)와 국부발진기(45)를 사용하여 IF로 변환한 다음 이 신호를 VSB 복호기(51)에서 기저대역의 MPEG TS신호로 복조한 뒤 VSB 변조기(52)에서 재변조한 후 믹서부(61)에서 변조된 IF신호를 RF신호로 변환한 다음, HPA(62)에서 증폭시킨 후 이 증폭된 RF신호를 채널 필터(63)를 사용하여 대역 외 신호를 제거한 다음 RF송신안테나(7)에서 송신한다.In addition, the system for demodulating and remodulating the data level after receiving the RF signal (ie, FIG. 4) passes the RF signal received from the RF receiving antenna 3 through the BPF 41 to remove the adjacent channel signal, and then the mixer ( 43) and the local oscillator 45 are converted to IF and then demodulated by the VSB decoder 51 to the baseband MPEG TS signal, and then remodulated by the VSB modulator 52 and then the mixer unit 61. Converts the modulated IF signal into an RF signal, and then amplifies it in the HPA 62, and then removes the out-of-band signal using the channel filter 63, and then transmits the RF signal in the RF transmission antenna 7. .

그러나, 전술한 종래 실시예들 중 RF 신호를 수신 후 증폭하여 재송신하는 시스템은, 수신되는 RF신호보다 고품질의 신호를 보낼 수 없으며, 변환과정에서 신호의 열화가 발생되어 수신된 신호의 왜곡이 그대로 전달될 뿐 아니라, 송신되는 신호가 수신안테나로 입력될 경우 신호 왜곡이 심하게 일어날 수 있는 문제점이 있다. However, in the above-described conventional embodiments, a system for receiving and amplifying and retransmitting an RF signal cannot transmit a signal having a higher quality than the received RF signal, and a signal deterioration occurs during conversion so that the distortion of the received signal remains intact. In addition to the transmission, there is a problem that the signal distortion may occur severely when the transmitted signal is input to the receiving antenna.

또, RF 신호를 수신 후 IF로 변환 후 다시 RF로 변환하여 송신하는 시스템은, 인접채널의 신호를 효과적으로 제거할 수 있어 RF 신호를 수신 후 증폭하여 재송신하는 시스템보다 출력을 높게 할 수 있으나, 수신되는 RF신호 보다 고품질의 신호를 보낼 수 없으며, 변환과정에서 신호의 열화가 발생될 수 있고, 송신되는 신호가 수신안테나로 입력될 경우 신호 왜곡이 강하게 일어날 수 있는 문제점이 있다. In addition, a system for receiving an RF signal, converting it to IF, and then converting it to RF again can effectively remove a signal of an adjacent channel, and thus may output higher than a system for receiving and amplifying and retransmitting an RF signal. It is not possible to send a higher quality signal than the RF signal that is, there is a problem that the signal degradation may occur during the conversion process, the signal distortion may occur strongly when the transmitted signal is input to the receiving antenna.

또한, RF 신호수신 후 데이터레벨까지 복조하여 재변조하는 시스템은, 수신한 아날로그 신호를 TS 스트림까지 완전히 복조한 후 재변조하므로 송신 신호의 S/N은 매우 높으나, 복조 및 변조 과정을 거치면서 수신된 신호와 재송신되는 신호가 서로 다른 신호로 되기 때문에 수신권역과 송신소의 지형적 고립상태가 좋지 않으면 두 신호가 완전한 노이즈로 동작할 뿐만 아니라, 15dB이상의 높은 CN(Carrier to Noise)비가 보장되어야 하는 문제점이 있다.In addition, the system that demodulates and remodulates the data level after receiving the RF signal completely demodulates the received analog signal to the TS stream and then remodulates the signal, so that the S / N of the transmission signal is very high. Since the signal and the retransmitted signal are different signals, if the terrestrial isolation of the receiving area and the transmitting station is not good, the two signals are not only operated with perfect noise, but also have a high carrier to noise (CN) ratio of 15 dB or more. have.

본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 송신소에서 중계소까지 신호가 전달되면서 생긴 채널 오류성분이나 중계기의 송신단에서 재송신된 신호가 다시 중계기의 수신단에 입력되면서 생기는 궤환신호의 신호왜곡 및 중계기 내부에서 발생되는 신호왜곡 등을 정정할 수 있고, 신호의 변복조 기능을 전부 포함하는 중계기에 비해서 중계기에서 생기는 시간지연이 매우 적으며, 신호의 변복조 기능을 전부 포함하는 중계기에 비해서 중계기 설치지역의 설정을 자유롭게 할 수 있는 디지털 왜곡보상 기능을 가진 디지털 TV 동일 채널 중계기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the channel error component caused by the signal transmission from the transmitting station to the relay station or the signal of the feedback signal generated when the signal retransmitted at the transmitting end of the repeater is input again to the receiving end of the repeater Distortion and signal distortion generated inside the repeater can be corrected, and the repeater has less time delay than the repeater which includes all the signal demodulation and demodulation functions, and the repeater is installed in comparison with the repeater which includes all the signal demodulation functions. The purpose is to provide a digital TV co-channel repeater with a digital distortion compensation function to freely set the region.

상기한 본 발명의 목적은, RF수신안테나와; 2개의 BPF, 증폭기, 믹서기 및 국부발진기로 구성되는 DTV RF 수신기와; 믹서부, HPA 및 BPF로 구성되는 DTV RF 송신기와; RF송신 안테나로 구성된 디지털 TV 동일 채널 중계기에 있어서, 상기 DTV RF 수신기와 DTV RF 송신기 사이에 A/D변환부와, I/Q 복조부, 적응 보상부, 디지털 필터부, I/Q 변조부 및 D/A변환부로 구성되는 신호처리부를 부가 설치하여 줌으로써 달성할 수 있다.The above object of the present invention, the RF receiving antenna; A DTV RF receiver consisting of two BPFs, an amplifier, a mixer and a local oscillator; A DTV RF transmitter composed of a mixer unit, HPA and BPF; A digital TV co-channel repeater comprising an RF transmitting antenna, comprising: an A / D converter, an I / Q demodulator, an adaptive compensator, a digital filter, an I / Q modulator, between the DTV RF receiver and the DTV RF transmitter; This can be achieved by additionally providing a signal processing section comprising a D / A conversion section.

따라서, 디지털 TV 송신 서비스구역 내의 음영지역을 보완하기 위하여 주송신기의 신호를 수신하여 동일한 주파수로 재송신하는 시스템을 구현하고자 할 때 입력신호의 낮은 S/N을 복구하기 위해 디지털 필터와 디지털 신호처리 기술을 이용한 적응 보상기를 도입함으로써, 수신된 RF신호의 채널왜곡, 송출단의 선형왜곡, RF커플신호에 대한 왜곡을 보상할 수 있어 출력 신호의 S/N를 개선할 수 있으므로 서비스 구역의 확장이 가능한 시스템을 구축, 제어할 수 있는 것이다. Therefore, digital filter and digital signal processing technology to recover the low S / N of the input signal when implementing a system that receives the signal of the main transmitter and retransmits it at the same frequency to compensate for the shadow area in the digital TV transmission service area. By adopting the adaptive compensator, the channel distortion of the received RF signal, the linear distortion of the transmitting end, the distortion of the RF couple signal can be compensated for, and the S / N of the output signal can be improved, so that the service area can be expanded. You can build and control the system.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명 중계기의 전체 시스템 구성도를 나타낸 것이고, 도 6은 본 발명 중 디지털 필터부의 상세 블럭 구성도를 나타낸 것이다.FIG. 5 is a diagram showing the overall system configuration of the repeater of the present invention, and FIG. 6 is a detailed block diagram of the digital filter unit in the present invention.

이에 따르면, 주송신소에서 송신되어 오는 RF 신호를 수신하는 RF수신안테나(3)와; 상기 안테나(3)를 통해 수신된 RF 신호에서 인접 채널신호를 제거하는 BPF(41)와, 상기 BPF(41)의 출력신호를 소정레벨로 증폭시켜 주는 증폭기(42), 상기 증폭기(42)의 출력신호와 국부발진기(45)의 출력신호를 믹서시켜 중간주파신호(IF)로 변환하는 믹서기(43) 및 상기 믹서기(43)를 통해 출력되는 신호내에서 인접채널 신호를 제거하는 IF BPF(44)로 구성된 DTV RF 수신기(4)와; 국부발진기(45)의 제어를 받으며 IF신호를 RF신호로 변환하는 믹서부(61)와, 상기 믹서부(61)의 출력신호를 고출력으로 증폭하여 주는 HPA(62) 및 증폭된 RF신호내에 포함되어 있는 대역 외 신호를 제거하는 RF채널 BPF(63)로 구성되는 DTV RF 송신기(6)와; 상기 DTV RF 송신기(6)에서 출력되는 RF신호를 공중으로 송출하는 RF송신 안테나(7)로 구성된 디지털 TV 동일 채널 중계기에 있어서, According to this, there is provided an RF receiving antenna 3 for receiving an RF signal transmitted from a main transmitting station; The BPF 41 removes an adjacent channel signal from the RF signal received through the antenna 3, and the amplifier 42 amplifies the output signal of the BPF 41 to a predetermined level. A mixer 43 for mixing the output signal and the output signal of the local oscillator 45 and converting them into an intermediate frequency signal IF, and an IF BPF 44 for removing adjacent channel signals in the signal output through the mixer 43. DTV RF receiver (4) consisting of; Included in the mixer unit 61 under the control of the local oscillator 45 and converting the IF signal into an RF signal, the HPA 62 for amplifying the output signal of the mixer unit 61 to a high output and the amplified RF signal. A DTV RF transmitter 6 comprising an RF channel BPF 63 for canceling out-of-band signals; In the digital TV co-channel repeater composed of an RF transmitting antenna (7) for transmitting the RF signal output from the DTV RF transmitter (6),

상기 DTV RF 수신기(4)와 DTV RF 송신기(6) 사이에, 상기 IF BPF(44)에서 입력되는 IF신호를 디지털신호로 변환시키는 A/D변환부(53)와, 상기 A/D변환부(53)에서 출력되는 디지털 IF신호를 기저대역으로 복조시키는 I/Q 복조부(54), 상기 DTV RF 송신기(6)에서 출력되는 송출신호를 복조하고 적응 등화기와 마이크로 프로세서의 동작을 통해 디지털 필터부(55)의 필터계수와 LUT(Look Up Table)를 계산하는 적응 보상부(58), 상기 적응 보상부(58)의 제어를 받아 상기 I/Q 복조부(54)의 출력신호 중 채널 특성을 보정하여 오류를 제거하고 송출단 HPA(62)의 비선형 왜곡 성분을 보상하는 디지털 필터부(55), 상기 디지털 필터부(55)를 통해 오류 정정된 신호를 변조하는 I/Q 변조부(56) 및 상기 I/Q 변조부(56)를 통해 디지털로 변조된 신호를 아날로그 IF신호로 변환시키는 D/A변환부(57)로 구성되는 신호처리부(5)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.An A / D converter 53 for converting an IF signal input from the IF BPF 44 into a digital signal between the DTV RF receiver 4 and the DTV RF transmitter 6; An I / Q demodulator 54 for demodulating the digital IF signal output from the baseband to the baseband, a demodulated outgoing signal output from the DTV RF transmitter 6, and a digital filter through operations of an adaptive equalizer and a microprocessor. Channel characteristics among the output signals of the I / Q demodulator 54 under the control of the adaptive compensator 58 and the adaptive compensator 58 that calculates the filter coefficient and the look up table (LUT) of the unit 55. Digital filter unit 55 to remove errors by compensating for the error and compensate for nonlinear distortion components of transmitter HPA 62, and I / Q modulator 56 to modulate the error-corrected signal through the digital filter unit 55. ) And a D / A converter 57 for converting a digitally modulated signal through the I / Q modulator 56 into an analog IF signal. And a signal processor (5), characterized in that the additional installation.

이때, 상기 디지털 필터부(55)는, 비선형 왜곡을 보상하기 위한 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 발생기(551)와, 상기 I/Q 복조부(54)에서 출력되는 신호와 기준 데이터 발생기(551)에서 출력되는 기준신호 중 어느 하나의 신호를 고르는 MUX(Multiplexer)(552), 상기 적응 보상부(58)의 제어를 받아 상기 I/Q 복조부(54)의 출력신호 중 채널 특성을 보정하여 선형 오류를 제거시키는 디지털 필터(553), 상기 디지털 필터(553)로부터 입력되는 신호에 대한 비선형 왜곡을 보상하여 I/Q 변조부(56)로 출력시켜 주는 복소승산기(555) 및, 상기 복소승산기(555)의 계수값을 기억하는 LUT(554)로 구성한 것을 특징으로 한다.In this case, the digital filter unit 55 may include a reference data generator 551 for generating reference data for compensating for nonlinear distortion, a signal output from the I / Q demodulator 54, and a reference data generator 551. MUX (Multiplexer) 552 to select any one of the reference signal output from the signal, under the control of the adaptive compensation unit 58 to correct the channel characteristics of the output signal of the I / Q demodulator 54 A digital filter 553 for eliminating an error, a complex multiplier 555 for compensating for the nonlinear distortion of the signal input from the digital filter 553, and outputting it to the I / Q modulator 56; and the complex multiplier ( It is characterized by comprising a LUT 554 for storing the coefficient value of 555.

이와 같이 구성된 본 발명 시스템의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the system of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 주 송신소에서 송출된 RF신호는 RF수신안테나(3)를 통해 DTV RF 수신기(4)로 수신되어 BPF(41)를 통해 RF 신호내에 포함되어 있는 인접된 채널신호가 제거된다.First, the RF signal transmitted from the main transmission station is received by the DTV RF receiver 4 through the RF reception antenna 3 and the adjacent channel signal included in the RF signal is removed through the BPF 41.

이후, 이 RF신호는 증폭기(42)를 통해 소정레벨로 증폭된 다음 믹서기(43)를 통해 국부발진기(45)의 출력신호와 믹서되어 IF로 변환한 다음 IF BPF(44)를 통해 다시 IF 신호내의 인접채널 신호가 제거된다.This RF signal is then amplified to a predetermined level by the amplifier 42, then mixed with the output signal of the local oscillator 45 by the mixer 43, converted into IF, and then again by the IF BPF 44 by the IF signal. Adjacent channel signals in the network are removed.

이어서, 상기 DTV RF 수신기(4)에서 출력되는 아날로그의 IF신호는 먼저, 신호처리부(5)의 A/D변환부(53)내로 입력되어 향후 발생할 수 있는 신호 왜곡을 방지하기 위하여 디지털신호로 변환된다.Subsequently, the analog IF signal output from the DTV RF receiver 4 is first input into the A / D converter 53 of the signal processor 5 and converted into a digital signal to prevent signal distortion that may occur in the future. do.

이렇게 변환된 디지털 신호는 IQ 복조기(54)를 통해 복조된 후 디지털 필터부(55)를 통해서 신호왜곡 성분이 제거된 다음, 다시 IQ 변조부(56)를 통해 변조된 후 D/A변환부(57)를 통해 아날로그 IF신호를 생성된다.The converted digital signal is demodulated by the IQ demodulator 54, the signal distortion component is removed by the digital filter unit 55, and then modulated by the IQ modulator 56, and then the D / A conversion unit ( 57) generates an analog IF signal.

이때, 상기 디지털 필터부(55)내의 MUX(552)에서는 기준 데이터 발생기(551)에서 제공하는 비선형 왜곡 보상을 위한 기준 데이터와 상기 I/Q 복조부(54)에서 출력되는 신호 중 어느 하나의 신호를 골라 디지털 필터(553)에 제공하므로, 상기 디지털 필터(553)에서 적응 보상부(58)의 제어를 받으며 상기 I/Q 복조부(54)의 출력신호 중 채널 특성을 보정하여 선형 오류를 제거시켜 복소승산기(555)로 전달하게 되어 복소승산기(555)에서 송신기의 비선형 왜곡을 처리한 후 I/Q 변조부(56)로 출력시켜 주게 됨은 물론 상기 복소승산기(555)의 계수값은 LUT(554)에 기억되어진다.In this case, the MUX 552 in the digital filter unit 55 may include any one of reference data for nonlinear distortion compensation provided by the reference data generator 551 and a signal output from the I / Q demodulator 54. Since it is selected and provided to the digital filter 553, the digital filter 553 is controlled by the adaptive compensator 58 and the linear characteristic is removed by correcting the channel characteristics among the output signals of the I / Q demodulator 54. The multiplier 555 processes the nonlinear distortion of the transmitter in the complex multiplier 555 and outputs the result to the I / Q modulator 56. The coefficient value of the complex multiplier 555 is LUT ( 554).

한편, 상기 신호처리부(5)내의 D/A변환부(57)에서 출력되는 아날로그의 IF신호는 DTV RF 송신기(6)내의 국부발진기(45)의 제어를 받는 믹서부(61)를 통해 RF신호로 변환된 다음, HPA(62)를 통해 고출력으로 증폭되고, 이어서 RF채널 BPF(63)를 통해 RF신호내에 포함되어 있는 인접채널 신호가 제거된 후 RF송신 안테나(7)를 통해 공중으로 송출된다.Meanwhile, the analog IF signal output from the D / A converter 57 in the signal processor 5 is an RF signal through the mixer 61 under the control of the local oscillator 45 in the DTV RF transmitter 6. After conversion to the A, it is amplified to high power through the HPA (62), and then the adjacent channel signal contained in the RF signal through the RF channel BPF (63) is removed and then transmitted to the air through the RF transmitting antenna (7) .

이와 동시에 상기 DTV RF 송신기(6)에서 출력되는 RF 신호는 신호처리부(5)내의 적응 보상부(58)를 통해 궤환되어 RF신호의 왜곡, 송신단의 변형왜곡, RF커플신호 왜곡 등을 보상하기 위한 필터 계수와 기준 데이터 발생기에 의해 송신단의 비선형 성분을 측정하고, 이를 보상하기 위한 LUT가 계산된 후 디지털 필터부(55)로 재입력되므로 상기 디지털 필터부(55)에서 채널왜곡, 송신기의 선형 및 비선형 왜곡, RF 커플링에 의한 발진왜곡 등을 보상하게 된다.At the same time, the RF signal output from the DTV RF transmitter 6 is fed back through the adaptive compensator 58 in the signal processor 5 to compensate for the distortion of the RF signal, distortion of the transmitter, distortion of the RF couple signal, and the like. The filter coefficient and the nonlinear component of the transmitter are measured by the reference data generator, and the LUT for compensating for the compensation is calculated and re-input to the digital filter unit 55, so that the channel distortion, linear and Nonlinear distortion and oscillation distortion caused by RF coupling are compensated for.

이때, 선형 왜곡은 중계기의 RF 수신단(4)의 왜곡, 중계기의 RF 송신단(6)의 왜곡, 송신소에 송출된 신호를 중계기에서 수신할 때 주파수 페이딩 등 채널왜곡 그리고 중계기의 송출단에서 송출된 신호의 일부가 다시 중계기의 수신단으로 새어 들어가(신호의 커플링) 생기는 발진현상(궤환 왜곡) 등에 의해 발생된다. 비선형 왜곡은 송신단의 고출력 앰프의 비선형 특성에 의해 발생된다.In this case, the linear distortion is a distortion of the RF receiving end 4 of the repeater, a distortion of the RF transmitting end 6 of the repeater, channel distortion such as frequency fading when receiving a signal transmitted to the transmitting station at the repeater, and a signal transmitted from the transmitting end of the repeater. Is caused by oscillation (feedback distortion), etc., caused by leaking back into the receiving end of the repeater (coupling of the signal). Nonlinear distortion is caused by the nonlinear nature of the high output amplifiers in the transmitter.

이와 같은 본 발명 중계기는 ATSC용 DTV중계기 이외에 디지털 오디오 방송(DAB; Digital Audio Broadcasting), 디지털 멀티미디어 방송(DMB, Digital Multimedia Broadcasting), 유럽방식 DTV 전송규격(DVB-T), 일본방식 DTV 전송규격(ISDB-T)과 같은 대부분의 동일채널 중계를 필요로 하는 디지털 방송 송신 시스템에 적용 가능하다.Such a repeater of the present invention, in addition to the ATSC DTV repeater, digital audio broadcasting (DAB), digital multimedia broadcasting (DMB, Digital Multimedia Broadcasting), European DTV transmission standard (DVB-T), Japanese DTV transmission standard ( It is applicable to digital broadcast transmission systems that require most co-channel relays such as ISDB-T).

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 송신소에서 중계소까지 신호가 전달되면서 생긴 채널 오류성분이나 중계기의 송신단에서 재송신된 신호가 수신단에 입력되면서 생기는 궤환신호의 신호왜곡, 중계기 내부에서 발생되는 신호왜곡등을 정정할 수 있고, 또, 신호의 변복조 기능을 전부 포함하는 중계기에 비해서 중계기에서 생기는 시간지연이 매우 적으며, 중계기 설치지역의 설정이 자유로운 잇점이 있다.As described above, according to the present invention, a signal error of a feedback signal generated when a channel error component generated while a signal is transmitted from a transmitting station to a relay station or a signal retransmitted at the transmitting end of the repeater is input to the receiving end, a signal distortion generated inside the repeater, and the like. Compared to a repeater that includes all the signal demodulation and demodulation functions, the delay of the repeater is very small, and the repeater installation region can be freely set.

도 1은 일반적인 동일채널 중계 시스템의 개요도.1 is a schematic diagram of a general co-channel relay system.

도 2는 종래 RF신호를 수신하여 신호 증폭 후 그대로 송신하는 단순 중계기의 구성도.2 is a block diagram of a simple repeater for receiving a conventional RF signal and transmitting it as it is after signal amplification.

도 3은 종래 RF신호를 수신하여 IF 변환후 필터를 통과하고 다시 RF로 변환하여 증폭 후 송신하는 단순 중계기의 구성도.3 is a schematic diagram of a simple repeater for receiving a conventional RF signal, passing through a filter after IF conversion, converting it back to RF, and amplifying and transmitting the RF signal.

도 4는 종래 RF 신호를 수신하여 완전 복조한 후 재 변조하여 RF변환 후 송신하는 재생중계기의 구성도.4 is a configuration diagram of a repeater for receiving and fully demodulating a conventional RF signal and transmitting the RF signal after RF conversion.

도 5는 본 발명 중계기의 전체 시스템 구성도.5 is an overall system configuration of the repeater of the present invention.

도 6은 본 발명 중 디지털 필터부의 상세 블럭 구성도.Figure 6 is a detailed block diagram of a digital filter unit in the present invention.

* 도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of drawing

1 : DTV 변조기 2 : DTV RF 송신기1: DTV modulator 2: DTV RF transmitter

3 : RF수신안테나 4 : DTV RF 수신기3: RF receiving antenna 4: DTV RF receiver

5 : 신호처리기 6 : DTV RF 송신기5: signal processor 6: DTV RF transmitter

7 : RF송신 안테나 41,44 : BPF7: RF transmitting antenna 41,44: BPF

42 : 증폭기 43 : 믹서기42: amplifier 43: blender

45 : 국부발진기 51 : VSB 변조기45: local oscillator 51: VSB modulator

52 : VSB 복조기 53 : A/D변환부52: VSB demodulator 53: A / D converter

54 : I/Q 복조부 55 : 디지털 필터부54: I / Q demodulation section 55: digital filter section

56 : I/Q 변조부 57 : D/A변환부56: I / Q modulator 57: D / A converter

58 : 적응 보상부 61 : 믹서부58: adaptive compensator 61: mixer

62 : HPA 63 : RF채널 BPF62: HPA 63: RF channel BPF

551 : 기준 신호 발생기 552 : MUX551: reference signal generator 552: MUX

553 : 디지털 필터 554 : LUT(Look-Up Table)553: Digital Filter 554: LUT (Look-Up Table)

555 : 복소 승산기555: Complex Multiplier

Claims (2)

주송신소에서 송신되어 오는 RF 신호를 수신하는 RF수신안테나(3)와; 상기 안테나(3)를 통해 수신된 RF 신호에서 인접 채널신호를 제거하는 BPF(41)와, 상기 BPF(41)의 출력신호를 소정레벨로 증폭시켜 주는 증폭기(42), 상기 증폭기(42)의 출력신호와 국부발진기(45)의 출력신호를 믹서시켜 중간주파신호(IF)로 변환하는 믹서기(43) 및 상기 믹서기(43)를 통해 출력되는 신호내에서 인접채널 신호를 제거하는 IF BPF(44)로 구성된 DTV RF 수신기(4)와; 국부발진기(45)의 제어를 받으며 IF신호를 RF신호로 변환하는 믹서부(61)와, 상기 믹서부(61)의 출력신호를 고출력으로 증폭하여 주는 HPA(62) 및 증폭된 RF신호내에 포함되어 있는 대역 외 신호를 제거하는 RF채널 BPF(63)로 구성되는 DTV RF 송신기(6)와; 상기 DTV RF 송신기(6)에서 출력되는 RF신호를 공중으로 송출하는 RF송신 안테나(7)로 구성된 디지털 TV 동일 채널 중계기에 있어서, An RF receiving antenna 3 for receiving an RF signal transmitted from a main transmitting station; The BPF 41 removes an adjacent channel signal from the RF signal received through the antenna 3, and the amplifier 42 amplifies the output signal of the BPF 41 to a predetermined level. A mixer 43 for mixing the output signal and the output signal of the local oscillator 45 and converting them into an intermediate frequency signal IF, and an IF BPF 44 for removing adjacent channel signals in the signal output through the mixer 43. DTV RF receiver (4) consisting of; Included in the mixer unit 61 under the control of the local oscillator 45 and converting the IF signal into an RF signal, the HPA 62 for amplifying the output signal of the mixer unit 61 to a high output and the amplified RF signal. A DTV RF transmitter 6 comprising an RF channel BPF 63 for canceling out-of-band signals; In the digital TV co-channel repeater composed of an RF transmitting antenna (7) for transmitting the RF signal output from the DTV RF transmitter (6), 상기 DTV RF 수신기(4)와 DTV RF 송신기(6) 사이에, 상기 IF BPF(44)에서 입력되는 IF신호를 디지털신호로 변환시키는 A/D변환부(53)와, 상기 A/D변환부(53)에서 출력되는 디지털 IF신호를 기저대역으로 복조시키는 I/Q 복조부(54), 상기 DTV RF 송신기(6)에서 출력되는 송출신호를 복조하고 적응 등화기와 마이크로 프로세서의 동작을 통해 디지털 필터부(55)의 필터계수와 LUT(Look Up Table)를 계산하는 적응 보상부(58), 상기 적응 보상부(58)의 제어를 받아 상기 I/Q 복조부(54)의 출력신호 중 채널 특성을 보정하여 오류를 제거하고 송출단 HPA(62)의 선형 및 비선형 왜곡 성분을 보상하는 디지털 필터부(55), 상기 디지털 필터부(55)를 통해 오류 정정된 신호를 변조하는 I/Q 변조부(56) 및 상기 I/Q 변조부(56)를 통해 디지털로 변조된 신호를 아날로그 IF신호로 변환시키는 D/A변환부(57)로 구성되는 신호처리부(5)를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 디지털 왜곡보상 기능을 가진 디지털 TV 동일 채널 중계기.An A / D converter 53 for converting an IF signal input from the IF BPF 44 into a digital signal between the DTV RF receiver 4 and the DTV RF transmitter 6; An I / Q demodulator 54 for demodulating the digital IF signal output from the baseband to the baseband, a demodulated outgoing signal output from the DTV RF transmitter 6, and a digital filter through operations of an adaptive equalizer and a microprocessor. Channel characteristics among the output signals of the I / Q demodulator 54 under the control of the adaptive compensator 58 and the adaptive compensator 58 that calculates the filter coefficient and the look up table (LUT) of the unit 55. Digital filter unit 55 for eliminating errors by compensating for error and compensating for linear and nonlinear distortion components of transmitter HPA 62, and an I / Q modulator for modulating an error corrected signal through the digital filter unit 55. And a D / A converter 57 for converting a digitally modulated signal into an analog IF signal through the I / Q modulator 56. A digital TV co-channel repeater having a digital distortion compensation function, characterized in that an additional signal processor (5) is provided. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 디지털 필터부(55)는, 비선형 왜곡을 보상하기 위한 기준 데이터를 생성하는 기준 데이터 발생기(551)와, 상기 I/Q 복조부(54)에서 출력되는 신호와 기준 데이터 발생기(551)에서 출력되는 기준신호 중 어느 하나의 신호를 고르는 MUX(552), 상기 적응 보상부(58)의 제어를 받아 상기 I/Q 복조부(54)의 출력신호 중 채널 특성을 보정하여 선형 오류를 제거시키는 디지털 필터(553), 상기 디지털 필터(553)로부터 입력되는 신호에 대한 비선형 왜곡을 보상하여 I/Q 변조부(56)로 출력시켜 주는 복소승산기(555) 및, 상기 복소승산기(555)의 계수값을 기억하는 LUT(554)로 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 왜곡보상 기능을 가진 디지털 TV 동일 채널 중계기.The digital filter unit 55 outputs a reference data generator 551 for generating reference data for compensating for nonlinear distortion, a signal output from the I / Q demodulator 54, and a reference data generator 551. Digital to remove the linear error by correcting the channel characteristics of the output signal of the I / Q demodulator 54 under the control of the MUX 552, the adaptive compensation unit 58 to select any one of the reference signal to be A complex multiplier 555 for compensating for the nonlinear distortion of the signal input from the filter 553 and the digital filter 553 to the I / Q modulator 56, and a coefficient value of the complex multiplier 555 Digital TV co-channel repeater with a digital distortion compensation function, characterized in that consisting of a LUT (554) for storing the.
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