KR100556417B1 - 잔류측파대 수신기 및 그의 반송파 복구기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 잔류측파대(VSB) 방식으로 변조되어 송신되는 신호를 수신하여 반송파를 복구하는 잔류측파대 수신기 및 그의 반송파 복구기에 관한 것으로서, 특히 수신되는 통과대역 아날로그 신호를 기저대역 디지털 신호로 복조하는 디지털 티브이의 수신기에 있어서, 안테나를 통해 원하는 채널 주파수를 선택하여 중간 주파수로 변환한 후 상기 중간주파수의 일정대역만을 통과시켜 디지털화하는 디지털 처리부, 서로 다른 대역폭을 갖는 제 1 대역폭의 저역 통과 필터와, 제 2 대역폭의 저역 통과 필터 각각에서 파일롯 신호를 추출하고, 상기 추출한 파일롯 신호 중 하나의 파일롯 신호를 이용해 상기 통과대역신호에서 기저대역의 반송파 신호를 복구하는 반송파 복구부, 상기 기저대역의 반송파 신호에서 상기 파일롯 신호를 제거하고, 동기신호를 추출하는 클럭 복조부, 상기 동기신호를 이용하여 상기 기저대역 신호의 선형잡음 및 잔류위상잡음을 제거하는 잡음 제거부, 그리고, 상기 잡음 제거된 기저대역신호를 디코딩하는 디코딩부를 포함하여 구성되어 파일롯이 약해진 채널 상황에서도 보다 안정적으로 반송파 복구를 실행할 수 있다.
VSB, 반송파 복조

Description

잔류측파대 수신기 및 그의 반송파 복구기{VSB receiver and carrier recovery apparatus thereof}
도 1은 일반적인 디지털 TV 송신장치의 구성을 나타낸 블록도
도 2는 도 1에 나타낸 디지털 TV 송신장치의 VSB 변조부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 3은 일반적인 디지털 TV 수신장치의 구성을 나타낸 블록도
도 4는 도 3에 나타낸 디지털 TV 수신장치에서 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 나타낸 반송파 복구부에서 복소곱셈기 출력신호의 일 특성을 설명하기 위한 도면
도 6a 내지 도 6c는 도 4에 나타낸 반송파 복구부에서 복소곱셈기 출력신호의 다른 특성을 설명하기 위한 도면
도 7은 본 발명 제 1 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 8은 본 발명 제 2 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 9는 본 발명 제 3 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 10은 본 발명 제 4 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 11은 본 발명 제 5 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 12는 본 발명 제 6 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도
도 13a 및 도 13b는 본 발명에 따른 반송파 복구부에서의 대역폭 선택에 따른 파일롯 신호 검출 방법을 설명하기 위한 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
701 : 복소 곱셈기
702,703 : 제 1 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터
704 : 제 1 지연기 705 : 제 1 부호 추출기
706 : 제 1 곱셈기
707,708 : 제 2 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터
709 : 제 2 지연기 710 : 제 2 부호 추출기
711 : 제 2 곱셈기 712 : 비교부
713 : 선택부 714 : 루프필터
715 : 전압제어발진기 716 : 제 1 적분기
717 : 제 2 적분기
718 : 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부
719 : 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부
본 발명은 디지털 TV에 관한 것으로, 특히 잔류 측파대(Vestigial Side Band ; VSB) 방식으로 변조되어 전송되는 신호를 수신하여 반송파를 복구하는 잔류측파대 수신기 및 그의 반송파 복구기에 관한 것이다.
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.
이때, 상기 VSB 변조시 기저대역(base band)의 DC 스펙트럼이 통과대역(pass band)으로 옮겨가면 톤 스펙트럼으로 바뀌게 되고 이 신호를 흔히 파일롯 신호라 부른다. 즉, 방송국에서 VSB 변조를 할 때 수신기에서 신호를 정확히 복조하게 하기 위하여 파일롯 신호를 실어서 공중으로 날려보내게 된다.
도 1은 이러한 일반적인 디지털 TV의 전송 시스템의 개략적 블록도로서, 랜더마이저(Randomizer)(101)는 입력 데이터를 랜덤하게 하여 리드-솔로몬(R-S) 엔코 더(102)로 출력하고, 상기 R-S 엔코더(102)는 내측 및 외측 채널 코딩을 위해 랜덤하게 입력되는 데이터를 R-S 부호화하여 20바이트의 패리티 부호를 부가한 후 인터리버(103)로 출력한다.
인터리버(103)는 R-S 부호화된 데이터를 정해진 규칙에 의해 인터리빙하여 트렐리스 엔코더(104)로 출력하고, 상기 트렐리스 엔코더(104)는 인터리빙된 데이터를 바이트에서 심볼로 변환하여 트렐리스 부호화한 후 멀티플렉서(105)로 출력한다.
상기 멀티플렉서(15)는 트렐리스 부호화된 심볼열에 세그먼트 동기신호, 필드 동기 신호를 매 세그먼트 및 매 프레임마다 먹싱하여 프레임으로 만든 후 파일롯 삽입부(106)로 출력하고, 상기 파일롯 삽입부(106)는 프레임화된 송신 심볼에 DC값인 파일롯 신호를 삽입하여 VSB 변조부(107)로 출력한다.
상기 VSB 변조부(107)는 파일롯 신호가 삽입된 심볼열을 VSB 방식으로 변조하여 RF 업-컨버터(108)로 출력하고, 상기 RF 업-컨버터(108)는 변조된 기저대역의 VSB 신호를 안테나를 통한 효율적인 전송을 위해 RF 통과 대역 신호로 변환한 후 안테나를 통해 전송한다.
도 2는 도 1에 나타낸 디지털 TV 송신장치의 VSB 변조부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1에 나타낸 랜더마이저(101), RS-엔코더(102), 인터리버(103), 트렐리스 엔코더(104), 멀티플렉서(105), 파일롯 삽입부(106)로 구성된 채널 엔코더(Channel Encoder)(201)를 통과한 신호는 VSB 변조를 위하여 복소필터(202)와 중간주파수 변 조기(203)로 구성된 VSB 변조부를 통과하는데, 우선 채널 엔코더(201)를 통과한 신호는 VSB 변조를 위하여 복소 필터(Complex filter)(202)를 통과한다. 이때, 엔코딩된 디지탈 신호가 복소 필터(202)를 통과하면 힐버트(Hilbert) 변환기와 SRC에 의해 I & Q 신호의 주파수 모양이 VSB 변조를 할 수 있는 모양으로 변한다.
복소 필터(202)의 출력인 I & Q 신호 각각에 대하여 중간 주파수 변조기(203)에서는 중간주파수 변조를 한 후 두 신호를 뺄셈기(204)에서 빼면 필요한 대역폭(6MHz)의 VSB 중간 주파수 신호를 얻을 수 있다. 이렇게 생성된 VSB의 중간 주파수 신호는 공중파로 전송하기 위하여 RF-업 컨버터(205)를 거쳐 효율적인 전송을 위한 무선주파수(RF) 통과 대역 신호로 변환된 후 안테나를 통해 전송된다.
도 3은 일반적인 디지털 TV 수신장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 ATSC 규격의 디지털 TV 수신장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 튜너를 통해 특정 채널의 통과 대역 신호를 뽑아내고, 측파대역에 삽입된 파일롯 신호를 이용하여 반송파 복구를 수행한 후 복구된 기저대역 신호로부터 심볼 타임 복구 및 채널 보상을 하여 송신 심볼을 추출한다.
이와 같은 종래 기술에 따른 디지털 TV의 수신장치는, 안테나(301)를 통해 원하는 채널 주파수를 선택한 후 상기 채널 주파수에 실려진 RF 대역의 VSB 신호를 일반 회로에서 다루기 쉬운 주파수 대역인 IF 대역으로 1차 하향 변환하는 튜너(302)와, 상기 튜너(302)에서 출력되는 IF 신호의 일정 대역만을 통과시키는 SAW 필터(303), 상기 SAW 필터(303)의 출력을 A/D 변환부(305)에서 원하는 신호로 2차 하향 변환하는 중간주파수 처리부(304)와, 중간주파수 처리부(304)에서의 아날 로그 출력신호를 디지털화하는 A/D 변환부(305)와, 상기 A/D 변환부(305)의 디지털 신호를 기저대역신호로 변환하는 반송파 복구부(306)와, 반송파 복구부(306)의 출력신호에서 파일롯 신호를 제거하는 DC 제거기(307)와, DC 제거기(307)의 출력신호에서 동기신호를 추출하고, 심볼 타이밍을 복구하는 동기화부(308)와, DC 성분이 제거된 전송신호에서 선형잡음을 제거하는 채널 등화기(309)와, 선형잡음이 제거된 전송신호에서 잔류위상잡음을 제거하는 위상추적기(310) 및 전송신호를 송신단의 디지털 채널 코딩의 반대가 되는 디코딩 작업을 수행하는 FEC부(311)를 포함하여 구성된다.
여기서 튜너(302)와, SAW 필터(303), 중간주파수 처리부(304)는 아날로그 처리부라 할 수 있고, 아날로그 처리부에 속한 중간주파수 처리부(304)에서의 아날로그 출력신호를 디지털화하는 A/D 변환부(305)와, 아날로그 처리부를 합하여 디지털 처리부라 할 수 있다. 그리고 DC 제거기(307)와 동기화부(308)는 클럭 복조부(312)라 할 수 있으며, 채널 등화기(309)와 위상 추적기(310)는 잡음 제거부(313)라 할 수 있다.
즉, VSB 방식으로 변조된 RF 신호가 안테나(301)를 통해 수신되면 튜너(302)는 헤테로다인 변조 방식을 사용하여 원하는 채널 주파수를 선택한 후 상기 채널 주파수에 실려진 RF 대역의 VSB 신호를 고정된 중간 주파수 대역(IF; 보통 44MHz나 43.75MHz가 널리 사용됨)으로 내리고 타 채널 신호를 적절히 걸러낸다.
그리고, 임의의 채널의 스펙트럼을 고정된 IF 대역으로 옮겨서 출력해주는 튜너(302)의 출력 신호는 타 대역 신호의 제거, 잡음 신호 제거, 그리고 아날로그 정합 필터의 기능으로 채용된 소오(Surface Acoustic Wave ; SAW) 필터(303)를 통과하게 된다.
이때, 디지털 방송 신호는 일 예로, 44MHz의 중간 주파수로부터 6MHz의 대역 내에 모든 정보가 존재하므로 SAW 필터(303)에서는 튜너(302)의 출력으로부터 정보가 존재하는 6MHz의 대역만 남기고 나머지 구간을 모두 제거한 후 중간주파수 처리부(304)로 출력한다.
중간 주파수 처리부(304)에서는 A/D 변환부(305)에 원하는 신호로 변형하고, A/D 변환부(305)에서는 입력되는 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환한다.
디지털 신호로 변환된 통과 대역 신호는 반송파 복구부(Carrier Recovery)(306)에서 기저 대역 신호(BaseBand)로 복조하고, 기저 대역 신호로 복조된 신호에는 송신단에서 반송파 복조를 위해 삽입한 파일롯 신호의 주파수가 0Hz인 DC 성분으로 변한다.
여기서 발생한 DC 성분의 역할은 이미 수행되었으므로 이를 제거하는 DC 제거기(307)를 통과한다.
DC 제거기(307)의 출력으로부터 전송 신호에 존재하는 동기 신호를 추출하고, 심볼 타이밍을 복구하는 동기화부(308)에서 동기 신호 구간의 정보를 추출하게 된다. 이때 생성된 동기 신호의 구간에 대한 정보는 후단의 채널 등화기(309), 위상 추적기(310) 및 FEC부(311)에서 사용하게 된다.
DC 성분이 제거된 신호는 전송 채널 및 수신기 내의 아날로그부에 존재하는 선형 잡음을 제거하기 위하여 채널 등화기(309)를 통과한다. 그리고 앞쪽 블럭에 서 제거하지 못한 잔류 위상 잡음을 제거하는 위상추적기(310)를 거쳐 FEC부(311)에서 송신부에서 사용한 디지털 채널 코딩의 반대가 되는 디코딩 작업을 수행한다. 이 작업이 완료되면 디지털TV 내에서의 수신부의 역할은 모두 마치고, 송신단에서 수신부로 입력된 신호와 같은 전송 스트림(Transport Stream)이 비디오 및 오디오 신호 처리부(도시하지 않음)로 전달된다.
도 4는 도 3에 나타낸 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3의 수신장치의 구성 중 반송파 복구부(306)의 상세한 블록도인 도 4는 ATSC 규격에 반송파 복구부로 제안된 FPLL(Frequency Phase Lock Loop)을 구현하는 경우에 관한 일반적인 블록 구성도이다.
디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부는, 통과대역(PassBand) 아날로그 신호가 디지털신호로 변환되어 출력되면 이를 90도 반전시켜 허수 성분의 Q 신호로 변환한 후 출력하는 힐버트 변환기(402)와, 상기 디지털 신호를 힐버트 변환기(402)에서의 Q 신호로 변환하기 위한 처리시간만큼 지연시킨 후 실수 성분의 I 신호를 출력하는 지연기(401)와, 상기 지연기(401) 및 힐버트 변환기(402)의 I, Q 출력신호와, 전압제어발진기(410)의 출력신호를 곱하여 기저대역의 I, Q 신호로 복소 출력하는 복소 곱셈기(403)와, I 신호 저역통과필터(404) 지연기(406) 부호추출기(407) 곱셈기(408) 루프 필터(409) 및 전압제어발진기(VCO)(또는 수치제어발진기(Numerically Controlled Oscillator : NCO))(410)로 구성되어 복소 곱셈기(403)에서 출력되는 기저대역의 I 신호의 주파수를 고정하기 위한 FLL(Frequency Locked Loop)과, Q 신호 저역통과필터(405) 곱셈기(408) 루프 필터(409) 및 전압제어발진기(VCO)(410)로 구성되어 복소 곱셈기(403)에서 출력되는 기저대역의 Q 신호의 위상을 고정하기 위한 PLL(Phase Locked Loop)로 구성된 FPLL로 구성된다.
여기서 I 신호 저역통과필터(404)와, 지연기(406) 및 부호 추출기(407)는 주파수 오차(에러)를 검출하고, Q 신호 저역통과필터(405)는 검출된 주파수 오차에서 위상 오차(에러)를 검출하게 된다. 그리고 I 신호 저역통과필터(404)와, 지연기(406) 및 부호 추출기(407)의 주파수 오차와 Q 신호 저역통과필터(405)의 위상 오차는 곱셈기(408)에 의해 곱해져 최종적으로 주파수 및 위상오차 성분(제어전압)을 구하게 된다.
그러면 루프필터(409)는 주파수 및 위상오차성분에 포함된 고주파 성분을 제거하고, 전압제어발진기(410)에서는 주파수 및 위상오차성분(제어전압)에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진한다.
즉 루프필터(409)는 기저대역신호만을 필터링하여 출력하고, 전압제어발진기(410)는 루프필터(409)의 출력신호에 따라 변화된 발진주파수를 출력하게 된다. 그리고 이와 같이 전압제어발진기(410)에서의 변화된 발진주파수에 따라 반송파의 주파수 및 위상을 변화시켜 비트(beat) 주파수를 제거한다.
즉 반송파 복구부(306)에서는 SAW 필터(303)의 출력신호로부터 위상을 분리하여 기저대역의 I, Q 신호를 복조하고, 주파수와 위상을 고정(locking)하는데, 전압제어발진기(VCO)(410)의 중심 주파수는 중간 주파수(예를 들어, 46.690559MHz)로 고정되어 있으며, VCO(410)의 출력이 복소 곱셈기(403)에서 SAW 필터(303)의 출력 과 곱해져서 기저 대역의 I, Q 채널 신호(i(t),q(t))로 복조 된다.
이때, 송신장치에서 삽입한 파일롯 주파수는 SAW 필터(303)의 출력에서 정확하게 중간 주파수(예를 들어, 46.690559MHz)에 존재해야 나머지 수신장치에서 정상 동작을 하게 되는데, 보통의 경우 정확하게 46.690559 MHz가 아닐 때가 많이 있다.
그런데 VCO(410)의 출력 주파수는 46.690559MHz에 고정되어 있으므로 SAW 필터(303)에서 파일롯의 출력 주파수가 46.690559MHz가 아닌 경우에는 복소 곱셈기(403)에서 출력되는 두 주파수의 차이에 해당하는 만큼의 비트(beat) 주파수가 존재하게 된다. 상기 비트 주파수를 제거하기 위하여 FPLL을 사용한다. 즉, VCO(410)의 발진 주파수를 변화시킴에 의해 반송파의 주파수 및 위상을 변화시켜 비트 주파수를 제거한다. 따라서, VCO(410)의 발진 주파수를 이동시키는 방향과 크기를 찾아내는 것이 FPLL의 목적이다.
FPLL은 주파수 (Frequency)를 고정시키기 위한 루프(loop)와 위상 (phase)을 고정시키기 위한 루프가 결합된 형태를 지닌다.
도 4에서는 저역통과필터(404), 지연기(406)로 구현된 자동 주파수 조절 필터(AFC Filter : Auto Frequency Control Filter)와, 부호 검출기(407), 곱셈기(408), 루프 필터(409), VCO(410) 및 복소 곱셈기(403)로 이루어진 루프는 주파수를 고정시키기 위한 루프(FLL)가 되며, 저역통과필터(405), 곱셈기(408), 루프 필터(409), VCO(410) 및 복소 곱셈기(403)로 이루어진 루프는 위상을 고정시키기 위한 루프(PLL)가 된다.
도 5a 내지 도 5c는 반송파 복구부의 복소 곱셈기 출력신호의 일 특성을 설 명하기 위한 도면이고, 도 6a 내지 도 6c는 반송파 복구부의 복소 곱셈기 출력신호의 다른 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 파일롯 신호가 안정적으로 수신장치에 수신되었을 경우, 기저대역에 형성된 I 신호의 스펙트럼을 나타내며, 도 5b와 도 5c는 파일롯 신호가 채널을 통과하면서 파일롯 신호 성분이 심하게 약화되어 스펙트럼 상에서 그 위치를 정확히 찾을 수 없을 경우 스펙트럼 특성을 나타낸다.
파일롯 신호에 의존하는 FPLL 시스템의 경우, 파일롯 성분을 제외한 데이터 성분은 반송파 복구에 필요한 정보를 주지 못할 뿐 아니라 반송파 복구후에도 데이터에 의한 지터(jitter)를 발생시키게 된다. 따라서 수신된 데이터에서 파일롯 성분을 추출하기 위해 도 4에서와 같이 저역통과필터를 사용하였다.
이때, 채널에 의해 파일롯 신호가 약해진 경우에는 데이터에 포함된 파일롯 성분을 추출하기 위해서는 좁은 대역폭(bandwidth)을 갖는 저역통과필터를 사용하는 것이 유리하다. 그러나, 파일롯 신호는 약화되지 않은 상태에서 채널에 의해 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset)이 존재할 경우에는 도 5b 또는 도 5c에서와 같이 상대적으로 넓은 대역폭을 갖는 저역통과필터를 사용하는 것이 파일롯 성분을 찾아내기에 유리하다. 그러나 앞에서 설명한 바와 같이 파일롯 신호의 성분이 심하게 약화된 경우에는 단순히 넓은 대역폭의 저역통과필터를 사용하여도 파일롯 성분을 추출하기가 용이하지 않다.
또한 도 6a는 파일롯 신호가 안정적으로 수신장치에 수신되었을 경우, 기저대역에 형성된 I 신호의 스펙트럼을 나타내며, 도 6b와 도 6c는 파일롯 신호의 세 기는 약화되지 않은 상태에서 주파수 오프셋이 존재하여 스펙트럼상에서 그 위치를 정확히 찾을 수 없을 경우의 스펙트럼 특성을 보여주고 있는데, 도 6a 내지 도 6c에서와 같이 좁은 대역폭의 저역통과필터를 사용하는 경우 파일롯 신호가 좁은 대역폭을 벗어나는 경우에는 파일롯 성분을 추출하기가 용이하지 않게 된다.
따라서 이와 같은 종래 기술에 있어서는 현재까지는 넓은 대역폭을 갖는 저역통과필터를 사용하여 파일롯 신호를 추출하므로 주파수 오프셋이 존재할 경우에는 별다른 문제가 발생하지 않지만 채널에 의해 파일롯 신호가 손상되었을 경우, 복소 곱셈기의 I 신호 출력은 DC 부근에서 그 파워가 매우 약해지므로 파일롯 신호를 기반으로 반송파 복조를 시행하는 시스템에서는 그 성능이 열화되어 결국 반송파 복조를 원활히 수행할 수 없다는 문제점이 있었다. 그리고 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 단순히 좁은 대역폭을 갖는 저역통과필터만을 사용하여 파일롯 신호를 추출하는 경우에는 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset)이 존재하는 경우에 발생하는 문제점을 방지할 수 없었다.
따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 잔류 측파대 방식으로 변조되어 전송된 신호를 수신하여 반송파를 복구하는 경우에 전송채널을 통과한 파일롯 신호 성분을 추출하기 위한 필터의 대역폭을 자동 조절할 수 있도록 하여 파일롯 신호 성분을 용이하게 추출할 수 있는 잔류측파대 수신기 및 그의 반송파 복구기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 잔류측파대 수신기는 수신되는 통과대역 아날로그 신호를 기저대역 디지털 신호로 복조하는 디지털 티브이의 수신기에 있어서, 안테나를 통해 원하는 채널 주파수를 선택하여 중간 주파수로 변환한 후 상기 중간주파수의 일정대역만을 통과시켜 디지털화하는 디지털 처리부, 서로 다른 대역폭을 갖는 제 1 대역폭의 저역 통과 필터와, 제 2 대역폭의 저역 통과 필터 각각에서 파일롯 신호를 추출하고, 상기 추출한 파일롯 신호 중 하나의 파일롯 신호를 이용해 상기 통과대역신호에서 기저대역의 반송파 신호를 복구하는 반송파 복구부, 상기 기저대역의 반송파 신호에서 상기 파일롯 신호를 제거하고, 동기신호를 추출하는 클럭 복조부, 상기 동기신호를 이용하여 상기 기저대역 신호의 선형잡음 및 잔류위상잡음을 제거하는 잡음 제거부, 그리고 상기 잡음 제거된 기저대역신호를 디코딩하는 디코딩부를 포함하여 구성된다.
바람직하게 상기 반송파 복구부는 상기 제 1 대역폭의 저역통과필터와 제 2 대역폭의 저역통과필터를 통과한 파일롯 성분의 파워를 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 비교결과에 따라 상기 제 1 대역폭의 저역통과필터와, 제 2 대역폭의 저역통과필터 중 하나에서 추출한 파일롯 성분 중 하나를 선택하도록 하는 선택부를 더 포함하여 구성된다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반송파 복구기의 일 실시예에 따르면 디지털 변환된 통과대역신호에 발진기로부터의 발진 주파수를 곱하여 기저대역신호의 반송파를 복구하여 출력하는 복소 곱셈기, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에 포함된 통상의 파일롯 신호를 추출하기 위한 저역통 과필터의 대역폭인 제 1 대역에서의 파일롯 신호 성분과 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호 중 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역에서의 파일롯 신호 성분과 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부, 상기 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부와 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부에서 각각 출력되는 파일롯 신호 성분을 비교하여 하나의 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부의 출력결과 선택신호를 출력하는 비교부, 상기 비교부에서의 선택신호에 따라 상기 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부와 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부에서 각각 출력되는 주파수/위상 오차 성분 중 하나를 선택하여 출력시키는 선택부, 상기 선택부에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터, 상기 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 발진기를 포함하여 구성된다.
바람직하게 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부는, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호를 입력받아 상기 제 1 대역내에서의 파일롯 신호 성분과 주파수 에러성분 검출하는 루프를 구성하는 제 1 저역통과필터, 제 1 지연기, 제 2 부호추출기와, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 Q 신호를 입력받아 상기 제 1 대역내에서 위상 에러를 검출하는 루프를 구성하는 제 2 저역통과필터와, 상기 주파수 에러와 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 에러를 검출하는 제 1 곱셈기 및 상기 제 1 부호 추출기에서 출력되는 파일롯 신호 성분의 파 워를 누적하여 설정한 파일롯 파워 임계값에 도달하면 고정신호를 생성하여 상기 비교부로 출력하는 제 1 적분기를 포함하여 구성되고, 상기 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부는, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호를 입력받아 상기 제 2 대역에서의 파일롯 신호 성분과 주파수 에러성분을 검출하는 루프를 구성하는 제 1 저역통과필터, 제 2 지연기, 제 2 부호추출기와, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 Q 신호를 입력받아 상기 제 2 대역에서 위상 에러를 검출하는 루프를 구성하는 제 2 저역통과필터와 상기 주파수 에러와 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 에러를 검출하는 제 2 곱셈기 및 상기 제 2 부호 추출기에서 출력되는 파일롯 신호 성분의 파워를 누적하여 설정한 파일롯 파워 임계값에 도달하면 고정신호를 생성하여 상기 비교부로 출력하는 제 2 적분기를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 제 1 적분기에서의 파일롯 파워 임계값은 상기 제 2 적분기에서 파일롯 파워 임계값보다 높게 설정된다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반송파 복구기의 다른 실시예에 따르면, 디지털 변환된 통과대역신호에 발진기로부터의 발진 주파수를 곱하여 기저대역신호의 반송파를 복구하여 출력하는 복소 곱셈기, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에 포함된 통상의 파일롯 신호를 추출하기 위한 저역통과필터의 대역폭인 제 1 대역에서의 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 1 주파수/위상 오차 검출부, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호 중 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역에서의 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 2 주파수/위상 오차 검출부, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에서 파일롯 파워를 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 제 1, 제 2 주파수/위상 오차 검출부에서 출력결과 중 하나를 선택하도록 하는 선택신호를 출력하는 비교부, 상기 비교부에서의 선택신호에 따라 상기 제 1 주파수/위상 오차 검출부와 제 2 주파수/위상 오차 검출부에서 출력되는 주파수/위상 오차 성분 중 하나를 선택하여 출력시키는 선택부, 상기 선택부에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터, 상기 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 발진기를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 제 1 대역 주파수/위상 오차 검출부는, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호를 입력받아 상기 제 1 대역내에서의 주파수 에러성분 검출하는 루프를 구성하는 제 1 저역통과필터 제 1 지연기 제 2 부호추출기와, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 Q 신호를 입력받아 상기 제 1 대역내에서 위상 에러를 검출하는 루프를 구성하는 제 2 저역통과필터 및 상기 주파수 에러와 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 에러를 검출하는 제 1 곱셈기를 포함하여 구성되고, 상기 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부는, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호를 입력받아 상기 제 2 대역에서의 주파수 에러성분을 검출하는 루프를 구성하는 제 1 저역통과필터, 제 2 지연기, 제 2 부호추출기와, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 Q 신호를 입력받아 상기 제 2 대역에서 위상 에러를 검출하는 루프를 구성하는 제 2 저역통과필터 및 상기 주파수 에러와 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 에러를 검출하는 제 2 곱셈기를 포함하여 구 성된다.
바람직하게, 상기 파일롯 파워 비교부는, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호에서 파일롯 신호를 추출하는 저역통과필터와, 상기 필터링된 파일롯 신호의 파워를 계산하는 파워 계산부와, 상기 파워 계산부에서 계산된 파일롯 파워를 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 제 1 주파수/위상 오차 검출부와 제 2 주파수/위상 오차 검출부 중 하나의 출력결과를 선택하도록 하는 제어신호를 발생시키는 비교부를 포함하여 구성된다.
바람직하게 상기 비교부는 상기 파일롯 파워가 기 설정된 임계값보다 큰 경우에는 상기 제 1 주파수/위상 오차 검출부의 출력결과를 선택하도록 하고, 작은 경우에는 상기 제 2 주파수/위상 오차 검출부의 출력결과를 선택하도록 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반송파 복구기의 또 다른 실시예에 따르면, 디지털 변환된 통과대역신호에 발진기로부터의 발진 주파수를 곱하여 기저대역신호의 반송파를 복구하여 출력하는 복소 곱셈기, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에 포함된 통상의 파일롯 신호를 추출하기 위한 저역통과필터의 대역폭인 제 1 대역에서의 I,Q 신호 성분을 출력하는 제 1 대역 신호 필터부, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호 중 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역에서의 I,Q 신호 성분을 출력하는 제 2 대역 신호 필터부, 상기 제 1 대역 신호 필터부와 제 2 대역 신호 필터부 각각에서의 I,Q 신호 성분을 입력받아 그 중 하나의 필터부에서 I,Q 신호 성분만을 선택하여 출력하는 선택부, 상기 선택부에서 출력되는 I 신호에서의 파일롯 신호 파워를 계산하는 파워 계산부 와, 상기 파워 계산부에서 계산된 파일롯 신호 파워를 기 설정한 임계값과 비교하여 상기 제 1 대역 신호 필터부와 제 2 대역 신호 필터부 중 하나의 필터부에서의 I,Q 신호 성분을 선택하여 출력하도록 제어하는 신호를 상기 선택부로 출력하는 비교부, 상기 선택부에서 출력되는 I,Q 신호의 주파수/위상 오차성분을 검출하는 주파수/위상 오차 검출부, 상기 주파수/위상 오차 검출부에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터, 상기 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 발진기를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 주파수/위상 오차 검출부는, 상기 선택부에서 출력되는 I,Q 신호 중 I 신호에서의 주파수 에러를 검출하기 위한 지연기, 부호 추출기 및 상기 부호 추출기에서 출력되는 주파수 에러와 상기 Q 신호 포함된 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 오차를 출력하는 곱셈기를 포함하여 구성된다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반송파 복구기의 또 다른 실시예에 따르면, 디지털 변환된 통과대역신호에 발진기로부터의 발진 주파수를 곱하여 기저대역신호의 반송파를 복구하여 출력하는 복소 곱셈기, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에 포함된 통상의 파일롯 신호를 추출하기 위한 저역통과필터의 대역폭인 제 1 대역에서의 I,Q 신호 성분을 출력하는 제 1 대역 신호 필터부, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호 중 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역에서의 I,Q 신호 성분을 출력하는 제 2 대역 신호 필터부, 상기 제 1 대역 신호 필터부와 제 2 대역 신호 필터부 각각에서의 I,Q 신호 성분을 입력받아 그 중 하나의 필터부에서 I,Q 신호 성분만을 선택하여 출력하는 선택부, 상기 선택부에서 출력되는 I 신호에서의 파일롯 신호 파워를 계산하는 파워 계산부, 상기 선택부에서 출력되는 I,Q 신호의 주파수/위상 오차성분을 검출하는 주파수/위상 오차 검출부, 상기 주파수/위상 오차 검출부에서 출력되는 주파수/위상 오차 성분의 이득을 조절하여 출력하는 이득 조절부, 상기 파워 계산부에서 계산된 파일롯 신호 파워를 기 설정한 임계값과 비교하여 상기 제 1 대역 신호 필터부와 제 2 대역 신호 필터부 중 하나의 필터부에서의 I,Q 신호 성분을 선택하여 출력하도록 제어하는 신호를 상기 선택부로 출력하고, 동시에 상기 파일롯 신호 파워에 따라 상기 이득 조절부의 이득을 조절하기 위한 제어신호를 발생시키는 비교부, 상기 이득 조절부에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터, 상기 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 발진기를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 주파수/위상 오차 검출부는, 상기 선택부에서 출력되는 I,Q 신호 중 I 신호에서의 주파수 에러를 검출하기 위한 지연기, 부호 추출기 및 상기 부호 추출기에서 출력되는 주파수 에러와 상기 Q 신호 포함된 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 오차를 출력하는 곱셈기를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 반송파 복구기는 상기 파워 계산부에서 계산된 상기 파일롯 신호 파워 수준에 대응되도록 상기 이득 조절부에서의 이득을 표준한 것을 이용한다.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해 질 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 잔류측파대 수신기 및 반송파 복구기를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 제 1 실시예에 따른 디지털 TV의 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명 제 1 실시예에 따른 디지털 TV의 수신장치의 반송파 복구부는, 지연기(도시하지 않음) 및 힐버트 변환기(도시하지 않음)로부터의 I 및 Q 출력신호를 입력받아 이를 전압제어발진기(715)의 출력신호와 곱하여 기저대역의 I, Q 신호(반송파)로 복소 출력하는 복소 곱셈기(701)와, 제 1 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(702,703)와 제 1 지연기(704)와 제 1 부호 추출기(705)와 제 1 곱셈기(706) 및 제 1 적분기(716)로 구성되어 상기 복소 곱셈기(701)에서 출력되는 기저대역의 I, Q 신호 중 제 1 대역내의 파일롯 신호 성분과 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(718)와, 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(707,708)와 제 2 지연기(709)와 제 2 부호 추출기(710)와 제 2 곱셈기(711) 및 제 2 적분기(717)로 구성되어 상기 복소 곱셈기(701)에서 출력되는 기저대역의 I, Q 신호 중 제 2 대역내의 파일롯 신호 성분과 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(719)와, 상기 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(718)와 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(719)에서 각각 출력되는 파일롯 신호 성분 검출결과를 비교하는 비교부(712)와, 상기 비교부(712)에서의 비교결과에 따라 상기 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(718)와 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(719)에서 각각 출력되는 주파수/위상 오차 결과를 받아 그 중 하나를 선택하여 출력시키는 선택부(713)와, 상기 선택부(713)에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터(714)와, 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 전압제어발진기(또는 수치제어발진기(NCO))(715)를 포함하여 구성된다.
이때 본 발명 제 1 실시예 내지 제 6 실시예에서는 통과대역신호에 대하여 넓은 대역폭과 좁은 대역폭 각각에서 파일롯 신호를 검출하도록 하여 주파수 오프셋이 발생한 경우나 파일롯 신호의 파워가 약해진 경우 모두에 적합하도록 대역폭을 자동 선택하거나, 주파수/위상 오차 정보의 이득을 조절하는 것에 대해 설명하기로 한다.
이와 같은 본 발명 제 1 내지 제 6 실시예의 기본적인 구성은 도 3에 나타낸 디지털 TV 수신 장치와 유사하며, 다만 반송파 복구부가 반송파를 복구함에 있어, 디지털 처리부에서 안테나를 통해 원하는 채널 주파수를 선택하여 중간 주파수로 변환한 후 상기 중간주파수의 일정대역만을 통과시켜 디지털화하면, 이 통과대역신호에 대하여 넓은 대역폭과 좁은 대역폭 각각에서 파일롯 신호를 검출하도록 하고, 주파수 오프셋이 발생한 경우는 물론 특히 파일롯 신호의 파워가 약해진 경우 빠른 파일롯 신호 성분 검출이 가능하도록 하여 반송파를 복구할 수 있도록 한다.
그 외의 파일롯 신호를 제거하고 동기신호를 추출하는 클럭 복조부와 상기 동기신호를 이용하여 기저대역신호의 선형잡음 및 잔류위상잡음을 제거하는 잡음제거부 및 잡음 제거된 기저대역신호를 디코딩하는 디코딩부(예를 들면, FEC부)의 구성은 종래 기술에서의 디지털 TV 수신장치의 일반적인 구성과 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그리고, 제 1 대역폭과 제 2 대역폭에 있어서, 제 1 대역폭이 종래의 반송파 복구기에서 파일롯 신호를 검출하기 위하여 사용하는 대역과 동일한 대역폭이라 하는 경우, 제 2 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(707,708)는 제 1 대역의 제 1 및 제 2 저역통과필터(702,703)보다 상대적으로 좁은 대역폭(예를 들면, 1/2 내지 1/4의 대역폭)을 갖는 필터라 하기로 한다. 즉 제 1 대역폭은 넓은 대역에서 주파수 오프셋이 존재하는 경우의 파일롯 신호 성분을 추출하기 위한 것이고, 제 2 대역폭은 좁은 대역에서 신호의 세기가 약해진 파일롯 신호 성분을 추출하기 위한 것이다.
일반적으로 FPLL에서 주파수가 고정되면 파일롯 신호가 DC에 위치하게 되며, 제 1, 제 2 부호 추출기(705,710)에서는 연속적으로 1이 추출되어 출력된다.
이때, 제 1 대역 제 1 저역통과필터(702)를 통과한 파일롯 성분 신호는 제 1 부호 추출기(705)를 통해 제 1 적분기(716)에 누적되고, 제 2 대역 제 1 저역통과필터(707)를 통과한 파일롯 성분 신호는 제 2 부호 추출기(710)를 통해 제 2 적분기(717)에 누적된다.
제 1, 제 2 적분기(716)(717)는 누적된 수치가 각각의 적분기에서 설정한 파일롯 파워 수준(threshold)에 도달하면 주파수 고정(lock) 신호를 생성한다.
여기서 제 1, 제 2 적분기(716)(717) 각각에서의 출력값은 주파수 고정 루프(FLL)가 수렴해 가고있는가에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 두개의 루프 중 하나를 선택하기 위해서는 고정 신호를 생성하기 위한 각각의 적분기(716,717)의 임계값(threshold)(즉, 고정(lock)값) 보다 낮은 값의 임계값(threshold)(제 1 적분기(716)의 경우에는 제 1 임계값(lock'), 제 2 적분기(717)의 경우에는 제 2 임계값(lock")이라 함)을 이용하여 제 1, 제 2 적분기(716)(717)에 누적되고 있는 값들을 파악할 필요가 있다.
즉 제 1 적분기(716)는 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(718)측 루프에서, 그리고 제 2 적분기(717)는 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(719)측 루프에서의 수렴 상태를 비교부(712)로 전송하여 비교부(712)에서 원래의 임계값(lock) 보다 낮은 제 1, 제 2 임계값(lock', lock")(도 13 참조)을 각각 적용하여 두 개의 루프 중 더 수렴에 유리한 루프를 빨리 선택할 수 있다.
도 7에서와 같이 전체 루프가 상대적으로 넓은 대역폭를 가진 저역통과필터(702)(703)로 이루어진 FPLL 루프와, 좁은 대역폭를 가진 저역통과필터(707)(708)로 이루어진 FPLL 루프로 구성된 경우에, 각 루프에서는 새로운 임계값에 의해 생성된 새로운 고정(lock', lock") 신호가 발생하고, 비교부(712)에서는 이 두 개의 새로운 고정 값을 비교하여 한 개의 루프를 선택할 수 있는 선택 신호를 생성하여 선택부(713)에 전달하게 된다.
이때, 넓은 대역폭을 가진 루프는 ATSC의 DTV 표준에서 제시한 주파수 락킹 범위를 만족시키도록 하여 비교부(712)에서는 두개의 고정(lock', lock") 신호를 비교하여, 파일롯이 정상적으로 수신된 일반적인 채널 상황에서는 넓은 대역폭을 가진 루프를 사용하도록 하며, 루프의 안정성을 위하여 두개의 루프가 모두 고정된 경우에도 넓은 대역폭을 가진 루프를 사용하도록 한다.
즉, 도 13a는 제 1 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(702,703)에서의 파일롯 신호 성분 검출 과정을 보여주고, 도 13b는 제 1 대역폭보다 좁은 제 2 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(707,708)에서의 파일롯 신호 성분 검출 과정을 보여주고 있는데, 비교부(712)에서의 출력결과는 각각의 적분기(716,717)에서의 출력결과 중 제 1 및 제 2 임계값(lock')(lock")을 적용하여 유리한 루프를 빨리 선택할 수 있도록 한다. 따라서, 파일롯 신호 성분의 파워에 따라 파워가 제 1 임계값 (lock')이상이면, 도 13a에 나타낸 바와 같은 넓은 주파수 대역폭의 저역통과필터측에서의 파일롯 신호를 검출하도록 함으로서 파일롯 신호 검출 오류를 방지할 수 있게 되고, 파일롯 신호 성분의 파워가 제 2 임계값(lock") 이상이면, 도 13b에 나타낸 바와 같이 좁은 주파수 대역폭의 저역통과필터측에서의 파일롯 신호를 검출하도록 함으로써 파일롯 신호 파워가 약한 경우에 대한 파일롯 신호 검출 오류를 최소화할 수 있다.
이와 같이 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(718)와 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부(719) 중 하나의 루프가 결정되면 선택부(713)에서는 결정된 루프로부터 출력되는 주파수/위상 오차 성분(제어성분)만을 루프필터(714)로 출력하고 그에 따라 루프필터(714)에서는 주파수/위상 오차 성 분에 포함된 고주파 성분을 제거한 후 전압제어발진기(715)로 출력하고, 전압제어발진기(715)에서는 제어전압에 따라 발진주파수를 변동시켜 복소 곱셈기(701)로 출력한다. 이때 결정된 루프의 파일롯 신호 검출 및 주파수/위상 오차 검출부의 루프를 포함하는 루프필터(714) 및 전압제어발진기(715)가 FPLL로 구성된다.
도 8은 본 발명 제 2 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 도면이다.
본 발명 제 2 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부는, 지연기(도시하지 않음) 및 힐버트 변환기(도시하지 않음)로부터의 I 및 Q 출력신호를 입력받아 이를 전압제어발진기(또는 수치제어발진기(NCO))(817)의 출력신호와 곱하여 기저대역의 I, Q 신호(반송파)로 복소 출력하는 복소 곱셈기(801)와, 제 1 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(802,803)와 제 1 지연기(804)와 제 1 부호 추출기(805) 및 제 1 곱셈기(806)로 구성되어 상기 복소 곱셈기(801)에서 출력되는 기저대역의 I, Q 신호 중 제 1 대역내의 파일롯 신호 성분과 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 1 주파수/위상 오차 검출부(818)와, 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(807,808)와 제 2 지연기(809)와 제 2 부호 추출기(810) 및 제 2 곱셈기(811)로 구성되어 상기 복소 곱셈기(801)에서 출력되는 기저대역의 I, Q 신호 중 제 2 대역내의 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 2 주파수/위상 오차 검출부(819)와, 제 3 저역통과필터(812)와 파워 계산부(813) 및 비교부(814)로 구성되어 상기 복소 곱셈기(810)에서 출력되는 기저대역의 I 신호에서 파일롯 신호 성분을 추출하고 그 파일롯 신호의 파워를 기 설정 된 임계값과 비교하여 제 1 주파수/위상 오차 검출부(818)와 제 2 주파수/위상 오차 검출부(819) 중 하나의 출력결과를 선택하도록 제어신호를 발생시키는 파일롯 파워 비교부(820)와, 상기 파일롯 파워 비교부(820)에서의 출력결과에 따라 제 1 주파수/위상 오차 검출부(818)와 제 2 주파수/위상 오차 검출부(819) 중 하나의 주파수/위상 오차 결과를 출력시키는 선택부(815)와, 상기 선택부(815)에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터(816)와, 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 전압제어발진기(817)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명 제 2 실시예에서의 제 1 대역폭 및 제 2 대역폭의 범위 역시 제 1 실시예와 동일한 것으로 한다. 그리고 파일롯 파워 비교부(820)내의 제 3 저역통과필터(812)는 복소곱셈기(801)에서 출력되는 기저대역의 I 신호에서 파일롯 신호가 포함된 주파수 대역폭의 신호만을 통과시키고, 파워 계산부(813)는 파일롯 신호 파워를 계산하여 이를 비교부(814)로 전송한다.
즉 본 발명 제 2 실시예는 전송된 파일롯 신호 파워를 파일롯 파워 비교부(820)에서 기 설정된 파일롯 신호 임계값과 비교하여 임계값 이상이면 제 1 주파수/위상 오차 검출부(818) 루프를 선택하도록 하고, 임계값미만이면 제 2 주파수/위상 오차 검출부(819) 루프를 선택하도록 하는 제어신호를 선택부(815)로 출력하도록 한다.
그리고 그에 따라 선택부(815)는 제 1 주파수/위상 오차 검출부(818) 루프 또는 제 2 주파수/위상 오차 검출부(819) 루프 중 선택된 루프로부터 출력되는 주 파수/위상 오차 성분(제어성분)을 루프필터(816)로 출력하고, 루프필터(816)에서는 주파수/위상 오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거한 후 전압제어발진기(817)로 출력하며, 전압제어발진기(817)에서는 제어전압에 따라 발진주파수를 변동시켜 복소 곱셈기(801)로 출력한다. 이때 결정된 루프의 주파수/위상 오차 검출부(818 또는 819)의 루프를 포함하는 루프필터(816)와 전압제어발진기(817)가 FPLL로 동작한다.
도 9는 본 발명 제 3 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명 제 3 실시예에 따른 디지털 TV 수신기의 반송파 복구부는, 지연기(도시하지 않음) 및 힐버트 변환기(도시하지 않음)로부터의 I 및 Q 출력신호를 입력받아 이를 전압제어발진기(913)의 출력신호와 곱하여 기저대역의 I, Q 신호(반송파)로 복소 출력하는 복소 곱셈기(901)와, 제 1 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(902,903)로 구성되어 복소 곱셈기(901)에서 출력되는 기저대역신호 중 제 1 대역내의 I,Q 신호 성분 이외의 신호성분을 필터링하는 제 1 대역 신호 필터부(914)와, 제 2 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(904,905)로 구성되어 복소 곱셈기(901)에서 출력되는 기저대역신호 중 제 2 대역내의 I,Q 신호 성분 이외의 신호성분을 필터링하는 제 2 대역 신호 필터부(915)와, 상기 제 1 대역 신호 필터부(914) 및 제 2 대역 신호 필터부(915) 각각에서 출력되는 제 1, 제 2 대역 I, Q 신호 중 어느 일 대역의 I, Q 신호를 선택적으로 출력시키는 선택부(906)와, 상기 선택부(906)에서 출력되는 I,Q 신호에서 신호 중 I 신호에서의 파일롯 신호 파워를 계산하는 파워 계산부(907)와, 상기 파워 계산부(907)에서 계산된 파일롯 신호 파워를 기 설정한 임계값과 비교하여 상기 제 1 대역 신호 필터부(914)와 제 2 대역 신호 필터부(915)에서의 출력신호 중 어느 일 대역에서의 출력신호를 선택하도록 제어하는 신호를 상기 선택부(906)로 출력하는 비교부(908)와, 지연기(909)와 부호추출기(910)와 곱셈기(911)로 구성되어 상기 선택부(906)에서 출력되는 I,Q 신호의 주파수/위상 오차성분을 검출하는 주파수/위상 오차 검출부(916)와, 상기 주파수/위상 오차 검출부(916)에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터(912)와, 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 전압제어발진기(또는 수치제어발진기(NCO))(913)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명 제 3 실시예에서의 제 1 대역폭 및 제 2 대역폭의 범위 역시 제 1 실시예와 동일한 것으로 한다. 그리고 선택부(906)는 초기에 제 1 대역폭의 제 1 저역통과필터(902)와 제 2 대역폭의 제 1 저역통과필터(904)에서 출력되는 I 신호에서 파일롯 신호가 포함된 주파수 대역폭의 신호를 통과시키고, 파워 계산부(907)에서는 파일롯 신호의 파워를 계산하여 비교부(908)로 전송한다.
비교부(908)는 기 설정된 파일롯 신호 파워의 임계값과 파워 계산부(907)에서 전송된 파일롯 신호의 파워를 비교하여 임계값 이상이면 제 1 대역 신호 필터부(914)를 선택하도록 하고, 임계값 이하이면 제 2 대역 신호 필터부(915)를 선택하도록 하는 제어신호를 선택부(906)로 출력시킨다.
선택부(906)는 비교부(908)에서의 제어신호에 따라 제 1 대역 신호 필터부(914) 또는 제 2 대역 신호 필터부(915) 중 하나의 필터부에서 출력되는 기저대역 I,Q 신호를 주파수/위상 오차 검출부(916)로 출력한다.
그에 따라 주파수/위상 오차 검출부(916)에서는 주파수/위상 오차 검출 성분(제어성분)을 루프필터(912)로 출력하고, 루프필터(912)에서는 주파수/위상 오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거한 후 전압제어발진기(913)로 출력하고, 전압제어발진기(913)에서는 제어전압에 따라 발진주파수를 변동시켜 복소 곱셈기(901)로 출력한다. 이때 결정된 대역 신호 필터부(914 또는 915)와 주파수/위상 오차 검출부(916)와 루프필터(912) 및 전압제어 발진기(913)가 FPLL로 동작한다.
본 발명 제 3 실시예에서는 본 발명 제 1 실시예나 제 2 실시예에 비해 더 적은 구성요소만으로 필요한 대역폭을 자동적으로 선택할 수 있다는 장점 및 빠르게 변하는 채널 상황에서의 수신시스템을 더욱 안정화시킬 수 있는 장점이 있다.
도 10은 본 발명 제 4 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명 제 4 실시예에 따른 반송파 복구부는 통과대역(PassBand) 아날로그 신호가 디지털신호로 변환되어 출력되면 이를 90도 반전시켜 허수 성분의 Q 신호로 변환한 후 출력하는 힐버트 변환기(도시하지 않음)와, 상기 디지털 신호를 힐버트 변환기에서의 Q 신호로 변환하기 위한 처리시간만큼 지연시킨 후 실수 성분의 I 신호를 출력하는 지연기(도시하지 않음)로부터의 I, Q 출력신호와, 전압제어발진기(또는 수치제어발진기(NCO))(1011)의 출력신호를 곱하여 기저대역의 I, Q 신호(반송파)로 복소 출력하는 복소 곱셈기(1001)와, 제 1 저역통과필터(1004) 지연기(1006) 부호 추출기(1007) 곱셈기(1008) 루프 필터(1010) 및 전압제어발진기(VCO)(1011)로 구성되어 기저대역의 I 신호의 주파수를 고정하는 FLL(Frequency Locked Loop)과, 제 2 저역통과필터(1005) 곱셈기(1008) 루프 필터(1010) 및 전압제어발진기(VCO)(1011)로 구성되어 Q 신호의 위상을 고정하는 PLL(Phase Locked Loop)로 이루어진 FPLL(1030)과, 제 1 저역통과필터(1004)에서 출력되는 I 신호에서의 파일롯 파워를 계산하는 파워계산부(1009)와 파워계산부(1009)에서 계산된 파일롯 파워를 기 설정된 임계값 또는 기준값을 비교하는 비교부(1012) 및 복소곱셈기(1001)와 제 1, 제 2 저역통과필터(1004,1005)사이에 각각 구성되며 비교부(1012)의 출력결과에 따라 복소곱셈기(1001)에서 출력된 I, Q 출력신호의 크기(gain)를 조절하는 것에 따라 반송파를 복구하기 위한 파일롯 신호의 크기를 원하는 크기로 조절하여 FPLL(1030)로 출력하는 제 1, 제 2 이득조절부(1002,1003)로 구성된 이득제어수단(1020)을 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명 제 4 실시예에서의 디지털 TV 수신장치의 기본구성 역시 도 3에 나타낸 디지털 TV 수신 장치와 유사하며, 다만 반송파 복구부가 반송파를 복구함에 있어, 일반적인 디지털 처리부에서 안테나를 통해 원하는 채널 주파수를 선택하여 중간 주파수로 변환한 후 상기 중간주파수의 일정대역만을 통과시켜 디지털화하면, 이 통과대역신호 중 반송파 복구에 불필요한 신호를 제거하는 제 1 저역통과필터(1004)의 출력신호의 파워 값을 설정된 기준값 또는 임계값과 비교하고, 그 비교결과에 따라 상기 디지털화된 통과대역신호의 파일롯 성분의 크기를 원하는 크기로 하여 기저대역의 반송파를 복구하도록 하는 것으로, 그 외의 파일롯 신호를 제거하고 동기신호를 추출하는 클럭 복조부와 상기 동기신호를 이용하여 기저대역신호의 선형잡음 및 잔류위상잡음을 제거하는 잡음제거부 및 잡음 제거된 기저대역신호를 디코딩하는 디코딩부(예를 들면, FEC부)의 구성은 일반적인 구성과 동일하므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
즉 앞에서 언급한 바와 같이 FPLL 알고리즘은 파일롯 신호를 기반으로 반송파 복구를 시행한다. 따라서 반송파 복구에 불필요한 데이터 성분을 제거하기 위해 제 1 저역통과필터(1004)를 사용하며, 파워 계산부(1009)에서는 이 제 1 저역통과필터(1004)에서 출력되는 파일롯 신호의 파워를 계산한다.
그리고 이득 조절부(1002, 1003)에서는 파워 계산부(1009)에서 계산된 파일롯 파워값을 이용하여 제 1, 제 2 저역통과필터(1004,1005) 입력 신호 즉 반송파 복구부의 I, Q 출력신호의 크기(gain)를 조절한다.
따라서 파일롯 신호의 크기가 약해짐에 따라 줄어든 제 1, 제 2 저역통과필터(1004,1005)의 출력 신호의 정도에 따라 필터 입력 신호의 크기를 조절할 수 있게 되고, 이렇게 제 1, 제 2 저역통과필터(1004,1005)에 입력되는 입력 신호의 파일롯 파워(power)에 따른 필터입력신호의 이득(gain) 조절을 표준화(normalization)하는 경우 선형 잡음이 존재하여 파일롯 파워가 약해진 상황에서도 일정한 파워(power)를 가진 파일롯 신호가 제 1, 제 2 저역통과필터(1004,1005)에 입력되도록 할 수 있다. 이는 상대적으로 파일롯 신호의 크기가 약해진 경우 이를 키워 줌으로써 FPLL 루프 전체의 이득(gain)을 키워줄 수 있음을 의미한다.
도 11은 본 발명에 제 5 실시예에 따른 디지털 TV의 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명 제 5 실시예에서는 통과대역(PassBand) 아날로그 신호가 디지털신호로 변환되어 출력되면 이를 90도 반전시켜 허수 성분의 Q 신호로 변환한 후 출력하는 힐버트 변환기(도시하지 않음)와, 상기 디지털 신호를 힐버트 변환기에서의 Q 신호로 변환하기 위한 처리시간만큼 지연시킨 후 실수 성분의 I 신호를 출력하는 지연기(도시하지 않음)와, 상기 지연기 및 힐버트 변환기의 I, Q 출력신호와, 전압제어발진기(또는 수치제어발진기(NCO))(1111)의 출력신호를 곱하여 기저대역의 I, Q 신호(반송파)로 복소 출력하는 복소 곱셈기(1101)와, 제 1 저역통과필터(1102) 지연기(1104) 부호 추출기(1105) 곱셈기(1106) 루프필터(1110) 및 전압제어발진기(또는 수치제어발진기(NCO))(1111)로 구성되어 기저대역의 I 신호의 주파수를 고정하는 FLL(Frequency Locked Loop), 제 2 저역통과필터(1103) 곱셈기(1106) 루프필터(1110) 및 전압제어발진기(1111)로 구성되어 기저대역의 Q 신호의 위상을 고정시키는 PLL(Phase Locked Loop)로 이루어진 FPLL(1130)과, 제 1 저역통과필터(1102)의 I 신호의 파일롯 파워를 계산하는 파워계산부(1107)와, 파워계산부(1107)에서 계산된 I 신호의 파일롯 파워와 기 설정된 임계값 또는 기준값을 비교하는 비교부(1108) 및 상기 곱셈기(1106)의 출력값과 비교부(1108)의 출력결과를 수신하여 곱셈기(1106)에서 출력되는 주파수/위상 오차 성분(error)의 이득(gain)을 조절하여 루프 필터(1110)로 출력하는 이득조절부(1109)로 구성된 이득제어수단(1120)을 포함하여 구성된다.
본 발명 제 5 실시예에서는 복소 곱셈기(1101)에서 실제 반송파 복구부의 I, Q 신호가 출력된다.
이때 제 1 저역통과필터(1102)의 통과 이득을 1로 하였을 경우, 부호 추출기(1105)는 신호의 이득에 아무런 영향을 미치지 않으므로 이득 조절부(1109)를 곱셈기(1106) 다음 단에 위치시키는 도 11의 실시예와 도 10의 실시예는 등가이다.
도 11에서 이득 조절부(1109)는 곱셈기(에러 검출기)(1106)의 이득(gain)을 조절하는 것으로 해석할 수 있다. 본 발명 제 5 실시예에서는 곱셈기(1106)에서 추출된 에러의 이득을 키워 줌으로써 파일롯 신호가 약해진 상황에서 전체 루프의 이득을 조절한다.
도 12는 본 발명 제 6 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
본 발명 제 6 실시예에 따른 디지털 TV 수신장치의 반송파 복구부는 지연기(도시하지 않음) 및 힐버트 변환기(도시하지 않음)로부터의 I 및 Q 출력신호를 입력받아 이를 전압제어발진기(1214)의 출력신호와 곱하여 기저대역의 I, Q 신호(반송파)로 복소 출력하는 복소 곱셈기(1201)와, 제 1 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(1202,1203)로 구성되어 복소 곱셈기(1201)에서 출력되는 기저대역의 I, Q 신호 중 제 1 대역내의 파일롯 신호 성분을 출력하는 제 1 대역 파일롯 신호 필터부(1215)와, 제 2 대역폭의 제 1 및 제 2 저역통과필터(1204,1205)로 구성되어 복소 곱셈기(1201)에서 출력되는 기저대역의 I, Q 신호 중 제 2 대역내의 파일롯 신호 성분을 출력하는 제 2 대역 파일롯 신호 필터부(1216)와, 상기 제 1 대역 파일롯 신호 필터부(1215) 및 제 2 대역 파일롯 신호 필터부(1216) 각각에서 출력되는 제 1 대역 I, Q 신호와 제 2 대역 I, Q 신호를 입력받아 그 중 일 대역의 I,Q 신호를 선택하여 출력하는 선택부(1206)와, 지연기(1209) 부호 추출기(1210) 및 곱셈기(1211)로 구성되어 상기 선택부(1206)에서 출력되는 I,Q 신호에서 주파수/위상 오차 성분을 검출하는 주파수/위상 오차 검출부(1217)와, 상기 선택부(1206)에서의 출력신호에서의 파일롯 신호 파워를 계산하는 파워 계산부(1207)와, 상기 파워 계산부(1207)에서 계산된 파일롯 신호 파워와 기 설정된 파일롯 신호 파워의 임계값 또는 기준값을 비교하여, 그 비교 결과에 따라 상기 선택부(1206)로는 상기 제 1 대역 파일롯 신호 필터부(1215)와 제 2 대역 파일롯 신호 필터부(1216)에서의 출력 중 하나의 출력신호를 선택하도록 하는 제어신호를 출력하고, 동시에 이득조절부(1212)로는 상기 주파수/위상 오차 검출부(1217)에서의 출력신호의 이득(gain)을 조절하도록 하는 제어신호는 출력하는 비교부(1208)와, 상기 비교부(1208)에서의 비교 결과에 따라 주파수/위상 오차 검출부(1217)에서 출력되는 주파수/위상 오차 성분(error)의 이득(gain)을 조절하는 이득 조절부(1212)와, 이득 조절부(1212)에서 출력되는 주파수/위상 오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터(1213)와, 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 전압제어발진기(1214)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 본 발명 제 6 실시예에서의 제 1 대역폭 및 제 2 대역폭의 범위 역시 제 1 실시예와 동일한 것으로 한다. 그리고 선택부(1206)는 초기에는 제 1 대역폭의 제 1 저역통과필터(1202)와 제 2 대역폭의 제 1 저역통과필터(1204)에서 출력되는 I 신호에서 파일롯 신호가 포함된 주파수 대역폭의 신호를 통과시키며, 파워 계산부(1207)에서는 파일롯 신호의 파워를 계산하여 비교부(1208)로 전송한다.
비교부(1208)는 기 설정된 파일롯 신호 파워의 임계값과 파워 계산부(1207)에서 전송된 파일롯 신호의 파워를 비교하여 임계값 이상이면 제 1 대역 파일롯 신호 필터부(1215)를 선택하도록 하고, 임계값 이하이면 제 2 대역 파일롯 신호 필터부(1216)를 선택하도록 하는 제어신호를 선택부(1206)로 출력시킨다. 또한 비교부(1208)는 상기 비교결과에 따라 파일롯 파워의 이득을 조절하도록 하는데 이는 파일롯 파워가 약해짐에 따라 줄어든 제 2 대역폭의 제 1, 제 2 저역통과필터(1204,1205)의 출력 신호에 대응되도록 이득 조절부(1212)의 이득(gain) 조절을 표준화(normalization)하는 경우 가능하게 된다. 즉 상대적으로 파일롯 신호의 크기가 약해진 경우 이를 키워 줌으로써 FPLL 루프 전체의 이득(gain)을 키워줄 수 있음을 의미한다.
그리고 선택부(1206)는 비교부(1208)에서의 제어신호에 따라 제 1 대역 파일롯 신호 필터부(1215) 또는 제 2 대역 파일롯 신호 필터부(1216) 중 하나의 필터부에서 출력되는 기저대역 I,Q 신호를 주파수/위상 오차 검출부(1217)로 출력한다.
주파수/위상 오차 검출부(1217)에서는 주파수/위상 오차 검출 성분(제어성분)을 이득 조절부(1212)로 출력하고, 이득 조절부(1212)에서는 비교부(1208)에서의 비교 결과에 따라 주파수/위상 오차 성분의 이득을 조절하여 루프필터(1213)로 출력하고, 루프필터(1213)에서는 주파수/위상 오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거한 후 전압제어발진기(1214)로 출력하고, 전압제어발진기(1214)에서는 제어전압에 따라 발진주파수를 변동시켜 복소 곱셈기(1201)로 출력한다. 이때 결정된 파일롯 신호 필터부(1215 또는 1216) 중 하나의 필터부와 주파수/위상 오차 검출부(1217)와 루프필터(1213) 및 전압제어 발진기(1214)가 FPLL이 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 수신된 파일롯 크기에 따라 FPLL 루프 이득과 파일롯 톤 추출을 위한 저역통과필터의 대역폭을 자동으로 조절할 수 있으므로 파일롯이 약해진 채널 상황에서도 보도 안정적으로 반송파 복구를 수행할 수 있는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (14)

  1. 수신되는 통과대역 아날로그 신호를 기저대역 디지털 신호로 복조하는 디지털 티브이의 수신기에 있어서,
    안테나를 통해 원하는 채널 주파수를 선택하여 중간 주파수로 변환한 후 상기 중간주파수의 일정대역만을 통과시켜 디지털화하는 디지털 처리부;
    서로 다른 대역폭을 갖는 제 1 대역폭의 저역 통과 필터와, 제 2 대역폭의 저역 통과 필터 각각에서 파일롯 신호를 추출하고, 상기 추출한 파일롯 신호 중 하나의 파일롯 신호를 이용해 상기 통과대역신호에서 기저대역의 반송파 신호를 복구하는 반송파 복구부;
    상기 기저대역의 반송파 신호에서 상기 파일롯 신호를 제거하고, 동기신호를 추출하는 클럭 복조부;
    상기 동기신호를 이용하여 상기 기저대역 신호의 선형잡음 및 잔류위상잡음을 제거하는 잡음 제거부; 그리고,
    상기 잡음 제거된 기저대역신호를 디코딩하는 디코딩부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 잔류측파대 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송파 복구부는 상기 제 1 대역폭의 저역통과필터와 제 2 대역폭의 저역통과필터를 통과한 파일롯 성분의 파워를 비교하는 비교부와, 상기 비교부의 비 교결과에 따라 상기 제 1 대역폭의 저역통과필터와, 제 2 대역폭의 저역통과필터 중 하나에서 추출한 파일롯 성분 중 하나를 선택하도록 하는 선택부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 잔류측파대 수신기.
  3. 디지털 변환된 통과대역신호에 발진기로부터의 발진 주파수를 곱하여 기저대역신호의 반송파를 복구하여 출력하는 복소 곱셈기;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에 포함된 통상의 파일롯 신호를 추출하기 위한 저역통과필터의 대역폭인 제 1 대역에서의 파일롯 신호 성분과 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호 중 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역에서의 파일롯 신호 성분과 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부;
    상기 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부와 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부에서 각각 출력되는 파일롯 신호 성분을 비교하여 하나의 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부의 출력결과 선택신호를 출력하는 비교부;
    상기 비교부에서의 선택신호에 따라 상기 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부와 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부에서 각각 출력되는 주파수/위상 오차 성분 중 하나를 선택하여 출력시키는 선택부;
    상기 선택부에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터; 그리고,
    상기 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 발진기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  4. 제 3 항에 있어서, 제 1 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부는,
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호를 입력받아 상기 제 1 대역내에서의 파일롯 신호 성분과 주파수 에러성분 검출하는 루프를 구성하는 제 1 저역통과필터, 제 1 지연기, 제 2 부호추출기와, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 Q 신호를 입력받아 상기 제 1 대역내에서 위상 에러를 검출하는 루프를 구성하는 제 2 저역통과필터와, 상기 주파수 에러와 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 에러를 검출하는 제 1 곱셈기 및 상기 제 1 부호 추출기에서 출력되는 파일롯 신호 성분의 파워를 누적하여 설정한 파일롯 파워 임계값에 도달하면 고정신호를 생성하여 상기 비교부로 출력하는 제 1 적분기를 포함하여 구성되고,
    상기 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부는,
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호를 입력받아 상기 제 2 대역에서의 파일롯 신호 성분과 주파수 에러성분을 검출하는 루프를 구성하는 제 1 저역통과필터, 제 2 지연기, 제 2 부호추출기와, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 Q 신호를 입력받아 상기 제 2 대역에서 위상 에러를 검출하는 루프를 구성하는 제 2 저역통과필터와 상기 주파수 에러와 위상 에러를 곱하여 주파수/위 상 에러를 검출하는 제 2 곱셈기 및 상기 제 2 부호 추출기에서 출력되는 파일롯 신호 성분의 파워를 누적하여 설정한 파일롯 파워 임계값에 도달하면 고정신호를 생성하여 상기 비교부로 출력하는 제 2 적분기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 적분기에서의 파일롯 파워 임계값은 상기 제 2 적분기에서 파일롯 파워 임계값보다 높게 설정된 것을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  6. 디지털 변환된 통과대역신호에 발진기로부터의 발진 주파수를 곱하여 기저대역신호의 반송파를 복구하여 출력하는 복소 곱셈기;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에 포함된 통상의 파일롯 신호를 추출하기 위한 저역통과필터의 대역폭인 제 1 대역에서의 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 1 주파수/위상 오차 검출부;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호 중 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역에서의 주파수/위상오차 성분을 출력하는 제 2 주파수/위상 오차 검출부;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에서 파일롯 파워를 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 제 1, 제 2 주파수/위상 오차 검출부에서 출력결과 중 하나를 선택하도록 하는 선택신호를 출력하는 비교부;
    상기 비교부에서의 선택신호에 따라 상기 제 1 주파수/위상 오차 검출부와 제 2 주파수/위상 오차 검출부에서 출력되는 주파수/위상 오차 성분 중 하나를 선택하여 출력시키는 선택부;
    상기 선택부에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터; 그리고,
    상기 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 발진기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  7. 제 6 항에 있어서, 제 1 대역 주파수/위상 오차 검출부는,
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호를 입력받아 상기 제 1 대역내에서의 주파수 에러성분 검출하는 루프를 구성하는 제 1 저역통과필터 제 1 지연기 제 2 부호추출기와, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 Q 신호를 입력받아 상기 제 1 대역내에서 위상 에러를 검출하는 루프를 구성하는 제 2 저역통과필터 및 상기 주파수 에러와 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 에러를 검출하는 제 1 곱셈기를 포함하여 구성되고,
    상기 제 2 대역 파일롯 신호 및 주파수/위상 오차 검출부는,
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호를 입력받아 상기 제 2 대역에서의 주파수 에러성분을 검출하는 루프를 구성하는 제 1 저역통과필터, 제 2 지연기, 제 2 부호추출기와, 상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 Q 신호를 입력받아 상기 제 2 대역에서 위상 에러를 검출하는 루프를 구성하는 제 2 저역통 과필터 및 상기 주파수 에러와 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 에러를 검출하는 제 2 곱셈기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 파일롯 파워 비교부는,
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역의 I 신호에서 파일롯 신호를 추출하는 저역통과필터와, 상기 필터링된 파일롯 신호의 파워를 계산하는 파워 계산부와, 상기 파워 계산부에서 계산된 파일롯 파워를 기 설정된 임계값과 비교하여 상기 제 1 주파수/위상 오차 검출부와 제 2 주파수/위상 오차 검출부 중 하나의 출력결과를 선택하도록 하는 제어신호를 발생시키는 비교부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 비교부는 상기 파일롯 파워가 기 설정된 임계값보다 큰 경우에는 상기 제 1 주파수/위상 오차 검출부의 출력결과를 선택하도록 하고, 작은 경우에는 상기 제 2 주파수/위상 오차 검출부의 출력결과를 선택하도록 하는 것을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  10. 디지털 변환된 통과대역신호에 발진기로부터의 발진 주파수를 곱하여 기저대역신호의 반송파를 복구하여 출력하는 복소 곱셈기;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에 포함된 통상의 파일롯 신호를 추출하기 위한 저역통과필터의 대역폭인 제 1 대역에서의 I,Q 신호 성분을 출력하는 제 1 대역 신호 필터부;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호 중 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역에서의 I,Q 신호 성분을 출력하는 제 2 대역 신호 필터부;
    상기 제 1 대역 신호 필터부와 제 2 대역 신호 필터부 각각에서의 I,Q 신호 성분을 입력받아 그 중 하나의 필터부에서 I,Q 신호 성분만을 선택하여 출력하는 선택부;
    상기 선택부에서 출력되는 I 신호에서의 파일롯 신호 파워를 계산하는 파워 계산부;
    상기 파워 계산부에서 계산된 파일롯 신호 파워를 기 설정한 임계값과 비교하여 상기 제 1 대역 신호 필터부와 제 2 대역 신호 필터부 중 하나의 필터부에서의 I,Q 신호 성분을 선택하여 출력하도록 제어하는 신호를 상기 선택부로 출력하는 비교부;
    상기 선택부에서 출력되는 I,Q 신호의 주파수/위상 오차성분을 검출하는 주파수/위상 오차 검출부;
    상기 주파수/위상 오차 검출부에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터; 그리고,
    상기 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 발진기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 주파수/위상 오차 검출부는,
    상기 선택부에서 출력되는 I,Q 신호 중 I 신호에서의 주파수 에러를 검출하기 위한 지연기, 부호 추출기 및 상기 부호 추출기에서 출력되는 주파수 에러와 상기 Q 신호 포함된 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 오차를 출력하는 곱셈기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  12. 디지털 변환된 통과대역신호에 발진기로부터의 발진 주파수를 곱하여 기저대역신호의 반송파를 복구하여 출력하는 복소 곱셈기;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호에 포함된 통상의 파일롯 신호를 추출하기 위한 저역통과필터의 대역폭인 제 1 대역에서의 I,Q 신호 성분을 출력하는 제 1 대역 신호 필터부;
    상기 복소 곱셈기에서 출력되는 기저대역신호 중 상기 제 1 대역폭보다 좁은 범위의 제 2 대역에서의 I,Q 신호 성분을 출력하는 제 2 대역 신호 필터부;
    상기 제 1 대역 신호 필터부와 제 2 대역 신호 필터부 각각에서의 I,Q 신호 성분을 입력받아 그 중 하나의 필터부에서 I,Q 신호 성분만을 선택하여 출력하는 선택부;
    상기 선택부에서 출력되는 I 신호에서의 파일롯 신호 파워를 계산하는 파워 계산부;
    상기 선택부에서 출력되는 I,Q 신호의 주파수/위상 오차성분을 검출하는 주 파수/위상 오차 검출부;
    상기 주파수/위상 오차 검출부에서 출력되는 주파수/위상 오차 성분의 이득을 조절하여 출력하는 이득 조절부;
    상기 파워 계산부에서 계산된 파일롯 신호 파워를 기 설정한 임계값과 비교하여 상기 제 1 대역 신호 필터부와 제 2 대역 신호 필터부 중 하나의 필터부에서의 I,Q 신호 성분을 선택하여 출력하도록 제어하는 신호를 상기 선택부로 출력하고, 동시에 상기 파일롯 신호 파워에 따라 상기 이득 조절부의 이득을 조절하기 위한 제어신호를 발생시키는 비교부;
    상기 이득 조절부에서 출력되는 주파수/위상오차 성분에 포함된 고주파 성분을 제거하는 루프필터; 그리고,
    상기 고주파 성분이 제거된 주파수/위상오차 성분에 따라 발진 주파수를 변동시켜 발진하는 발진기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 주파수/위상 오차 검출부는,
    상기 선택부에서 출력되는 I,Q 신호 중 I 신호에서의 주파수 에러를 검출하기 위한 지연기, 부호 추출기 및 상기 부호 추출기에서 출력되는 주파수 에러와 상기 Q 신호 포함된 위상 에러를 곱하여 주파수/위상 오차를 출력하는 곱셈기를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 반송파 복구기.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 반송파 복구기는 상기 파워 계산부에서 계산된 상 기 파일롯 신호 파워 수준에 대응되도록 상기 이득 조절부에서의 이득을 표준한 것을 특징으로 하는 반송파 복구기.
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