KR100618978B1 - Apparatus and method for symbol synchronization in OFDM signal receiver - Google Patents

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Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중화 신호 수신기에서 심볼 동기화 장치 및 방법에 관한 것으로, 기저대역 아날로그 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(FFT) 및 복호화할 때, 고속 푸리에 변환의 시작점을 검출하는 OFDM 신호의 심볼 동기화 장치에 있어서, 디지털 신호와 소정 기준 신호열과의 교차상관값을 구하고, 구해진 교차상관값에 가중치를 주는 가중교차 상관부; 가중된 교차상관값을 디지털 신호의 평균 전력으로 정규화하는 정규화부; 정규화부의 출력값이 피크치를 나타내는 시간을 검출하는 피크치 검출부; 및 검출된 피크치 시간에 따라 심볼 클럭을 발생하여 고속 푸리에 변환의 시작점으로 출력하는 심볼 클럭 발생기를 포함함을 특징으로한다.The present invention relates to an apparatus and method for symbol synchronization in an orthogonal frequency division multiplexing signal receiver, wherein a baseband analog orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal is received and converted into a digital signal, and the converted digital signal is converted into a fast Fourier transform (FFT). And a symbol synchronization apparatus of an OFDM signal for detecting a start point of a fast Fourier transform, comprising: a weighted cross correlation unit for obtaining a cross correlation value between a digital signal and a predetermined reference signal sequence and weighting the obtained cross correlation value; A normalizer for normalizing the weighted cross-correlation value to an average power of the digital signal; A peak value detector for detecting a time at which the output value of the normalizer indicates a peak value; And a symbol clock generator generating a symbol clock according to the detected peak value time and outputting the symbol clock to a start point of a fast Fourier transform.

본 발명에 의하면, 교차상관값에 다시 가중치를 주어 기준 신호열의 자기상관함수의 특성과 무관하게 심볼 타이밍을 검출함으로써 심볼 타이밍 검출의 오류율을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, an error rate of symbol timing detection can be reduced by weighting the cross-correlation value again to detect the symbol timing irrespective of the characteristics of the autocorrelation function of the reference signal sequence.

Description

직교 주파수 분할 다중화 신호 수신기에서 심볼 동기화 장치 및 방법{Apparatus and method for symbol synchronization in OFDM signal receiver}Apparatus and method for symbol synchronization in OFDM signal receiver

도 1은 OFDM신호 수신기에서 심볼 타이밍을 검출하는 종래의 장치를 도시한 것이다.1 illustrates a conventional apparatus for detecting symbol timing in an OFDM signal receiver.

도 2는 도 1의 교차 상관기를 보다 상세히 나타낸 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating in more detail the cross correlator of FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따른 OFDM 신호의 심볼 동기화 장치에 대한 블록도이다.3 is a block diagram of a symbol synchronization device of an OFDM signal according to the present invention.

도 4는 도 3의 가중교차 상관기에 대한 상세 블록도이다.4 is a detailed block diagram of the weighted cross correlator of FIG.

도 5는 OFDM의 심볼 구조를 도시한 것이다.5 shows a symbol structure of OFDM.

도 6은 기준 신호열에 대한 자기상관값을 도시한 것이다.6 shows autocorrelation values for a reference signal sequence.

본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 함) 신호 수신기에서 심볼의 동기화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for synchronizing symbols in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal receiver.

OFDM 방식은 광대역 무선 LAN에 관한 표준인 IEEE의 802.11a나 ETSI BRAN의 HIPERLAN TYPE 2에서 물리계층에 대한 표준으로 채택되었다. OFDM은 다중 반송파 변조 방식으로, 다중 경로 페이딩(fading) 및 심볼간 간섭(InterSymbol Interference)에 강하고, 신호대잡음비(Signal-to-Noise Ratio, 이하 SNR이라 함)가 낮으며, 시간적인 분산이 심한 채널에서도 높은 데이터 전송률로 신뢰적으로 전송할 수 있는 장점이 있다. 특히, 이 기술은 이동 무선 통신 분야에 적합하며, 무선 LAN, 디지탈 오디오 또는 비디오 방송에 적용되어 왔다.The OFDM scheme has been adopted as a standard for the physical layer in IEEE 802.11a of the broadband wireless LAN or HIPERLAN TYPE 2 of the ETSI BRAN. OFDM is a multi-carrier modulation scheme, which is strong in multipath fading and intersymbol interference, has a low signal-to-noise ratio (SNR), and has a high temporal dispersion. Even in the high data rate, there is an advantage that can be transmitted reliably. In particular, this technology is suitable for the field of mobile wireless communications and has been applied to wireless LAN, digital audio or video broadcasting.

OFDM 신호 수신기는 버스트(burst) 형태로 OFDM신호를 수신하는데, 수신 후 몇 개의 OFDM 심볼 이내에 1샘플 이내의 오차로 심볼 타이밍을 검출해야한다. OFDM신호 수신기는 수신된 기저대역(baseband) 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform, 이하 FFT라 함) 및 복호화하여 송신된 신호를 복원한다. 심볼 타이밍은 디지털 신호 및 기준 신호열의 교차상관에 의해 검출되고, FFT 및 복호화시 심볼 시작점을 검출하도록 FFT 및 복호화를 수행하는 구성요소들에게 심볼 클럭으로 공급된다.An OFDM signal receiver receives an OFDM signal in the form of a burst, and must detect symbol timing with an error within one sample within several OFDM symbols after reception. The OFDM signal receiver converts the received baseband analog signal into a digital signal, and recovers the transmitted signal by performing fast Fourier transform (FFT) and decoding the converted digital signal. The symbol timing is detected by the cross-correlation of the digital signal and the reference signal sequence and is supplied as a symbol clock to components that perform FFT and decoding to detect the symbol start point during FFT and decoding.

도 1은 OFDM신호 수신기에서 심볼 타이밍을 검출하는 종래의 장치를 도시한 것이다. 도 1에 따른 심볼 타이밍 검출 장치는 아날로그-디지털 신호 변환기(100, ADC라 함), 교차 상관기(cross correlator, 102), 전력 정규화기(104), 피크 검출기(106) 및 심볼 클럭 발생기(108)로 구성된다. 참조번호 110은 FFT(Fast Fourier Transformer)이다.1 illustrates a conventional apparatus for detecting symbol timing in an OFDM signal receiver. The symbol timing detection apparatus according to FIG. 1 includes an analog-to-digital signal converter 100 (also referred to as an ADC), a cross correlator 102, a power normalizer 104, a peak detector 106 and a symbol clock generator 108. It consists of. Reference numeral 110 is a fast fourier transformer (FFT).

그 동작은 다음과 같다. ADC(100)는 수신된 기저대역 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 교차 상관기(102)는 디지털 신호와 기준 신호열의 교차상관값을 구한다. 교차상관은 ETSI EP BRAN#13 HL13NOK1A에 발표된 "Preambles for HIPERLAN/2"에 나타나 있다. The operation is as follows. The ADC 100 converts the received baseband analog signal into a digital signal. The cross correlator 102 obtains a cross correlation value of the digital signal and the reference signal sequence. Cross-correlation is shown in "Preambles for HIPERLAN / 2" published in ETSI EP BRAN # 13 HL13NOK1A.

도 2는 교차 상관기(102)를 보다 상세히 나타낸 블록도이다. 여기서, z-1은 지연소자이고, an *(n=1, …,N)은 기준 신호열 an(n=1, …,N)의 복소공액(complex conjugate)이다.2 is a block diagram illustrating cross correlator 102 in more detail. Here, z −1 is a delay element, and a n * (n = 1,…, N) is a complex conjugate of the reference signal string a n (n = 1,…, N).

전력 정규화기(104)는 교차 상관기(102)의 출력신호 전력을 구하고, 이를 ADC(100)의 출력신호 전력으로 정규화(normalize)한다.The power normalizer 104 obtains the output signal power of the cross correlator 102 and normalizes it to the output signal power of the ADC 100.

피크 검출기(106)는 정규화된 값의 피크치를 나타내는 시간을 검출하고, 심볼 클럭 발생기(108)는 검출된 시간에 따라 FFT(110)를 인에이블(enable)시키는 심볼 동기화 클럭을 발생시킨다.Peak detector 106 detects a time that represents the peak value of the normalized value, and symbol clock generator 108 generates a symbol synchronization clock that enables FFT 110 in accordance with the detected time.

보통, 수신신호와 기준 신호열간의 교차상관함수는 잡음과 주파수 옵셋이 없을 때 기준 신호열의 자기상관(auto-correlation)함수와 동일한 값을 가진다. 따라서, 기준 신호열의 자기상관 특성이 우수하도록, 즉, 지연시간이 0일 때 가장 큰 피크를 나타내고 그 이외의 지연시간에서는 상관값이 보다 작도록 기준 신호열을 설계해야한다.In general, the cross-correlation function between the received signal and the reference signal sequence has the same value as the auto-correlation function of the reference signal sequence when there is no noise and frequency offset. Therefore, the reference signal sequence should be designed so that the autocorrelation characteristic of the reference signal sequence is excellent, that is, the largest peak is displayed when the delay time is 0, and the correlation value is smaller at other delay times.

그러나, 기준 신호열을 잘 설계하더라도 상술한 바와 같이 심볼 타이밍을 검출한다면 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 교차상관을 구하기위해 사용되는 기준 신호열의 길이가 짧은 경우, 기준 신호열의 자기상관 특성이 좋지않고 교차상관은 여러 개의 피크를 나타내기 때문에 최대 피크 검출시 잡음의 영향을 크게 받게되어 심볼 타이밍을 잘못 검출하거나 검출하지 못할 수도 있다. 둘째, 기준 신호열의 길 이가 긴 경우라도 OFDM 송신기에서 기준 신호열을 IFFT(Inverse Fast Fourier Transformer) 이전에 삽입하는 경우 IFFT가 필터로 작용하기 때문에 교차상관특성이 떨어지게되어 0이 아닌 지연시간에서 몇 개의 피크를 나타낸다. 또한, 기준 신호열의 자기상관이 좋지않다면 교차상관은 여러 개의 피크를 나타내기 때문에 최대 피크 검출시 잡음의 영향을 크게 받게되어 심볼 타이밍을 잘못 검출하거나 검출하지 못할 수도 있다. 셋째, 기준 신호열의 길이가 긴 경우라도 내부에 더 작은 주기신호가 존재한다면 최대 피크를 중심으로 좌우에 여러 개의 피크가 나타나는데 이 피크를 모두 이용하지 못하며, 최대 피크를 검출할 때 다른 피크들에 의해 심볼 타이밍을 잘못 검출하거나 검출하지 못할 수도 있다.However, even if the reference signal sequence is well designed, if the symbol timing is detected as described above, there are the following problems. First, when the length of the reference signal sequence used to find the cross-correlation is short, the autocorrelation characteristic of the reference signal sequence is not good and the cross-correlation exhibits several peaks, so the signal timing is greatly affected by the detection of the maximum peak. It may or may not be detected incorrectly. Second, even if the length of the reference signal sequence is long, if the OFDM transmitter inserts the reference signal sequence before the IFFT (Inverse Fast Fourier Transformer), the cross-correlation property is degraded because the IFFT acts as a filter, so that some peaks at non-zero delay time Indicates. In addition, if the autocorrelation of the reference signal sequence is not good, the cross-correlation may show a plurality of peaks, and thus may be erroneously detected or may not be detected due to noise. Third, even if the length of the reference signal string is long, if there is a smaller periodic signal inside, several peaks appear on the left and right of the maximum peak, and these peaks cannot be used at all. The symbol timing may or may not be detected incorrectly.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 교차상관된 결과에 가중치를 주고, 그 결과의 실수부만을 정규화하며 정규화된 값들중 피크치를 나타내는 시간을 검출하여 심볼 클럭을 발생하는 OFDM신호의 심볼 동기화 장치 및 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for synchronizing an OFDM signal generating a symbol clock by weighting a cross-correlated result, normalizing only a real part of the result, and detecting a time representing a peak value among the normalized values. To provide.

상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명은 기저대역 아날로그 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고 상기 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(FFT) 및 복호화할 때, 상기 고속 푸리에 변환의 시작점을 검출하는 OFDM 신호의 심볼 동기화 장치에 있어서, 상기 디지털 신호와 소정 기준 신호열과의 교차상관값을 구하고, 구해진 교차상관값에 가중치를 주는 가중교차 상관부; 가중된 교차상관값을 상기 디지털 신호의 평균 전력으로 정규화하는 정규화부; 상기 정규화부의 출력값이 피크치를 나타내는 시간을 검출하는 피크치 검출부; 및 검출된 피크치 시간에 따라 심볼 클럭을 발생하여 상기 고속 푸리에 변환의 시작점으로 출력하는 심볼 클럭 발생기를 포함함을 특징으로한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a starting point of the fast Fourier transform when a baseband analog orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal is received and converted into a digital signal, and the digital signal is fast Fourier transformed (FFT) and decoded. An apparatus for synchronizing OFDM signals, comprising: a weighted cross correlation unit for obtaining a cross correlation value between the digital signal and a predetermined reference signal sequence and weighting the obtained cross correlation value; A normalizer for normalizing a weighted cross-correlation value to an average power of the digital signal; A peak value detector for detecting a time at which the output value of the normalizer indicates a peak value; And a symbol clock generator generating a symbol clock according to the detected peak value time and outputting the symbol clock to a start point of the fast Fourier transform.

상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명은 기저대역 아날로그 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고 상기 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(FFT) 및 복호화할 때, 상기 고속 푸리에 변환의 시작점을 검출하는 OFDM 신호의 심볼 동기화 방법에 있어서, (a) 상기 디지털 신호와 소정 기준 신호열과의 교차상관값을 구하는 단계; (b) 상기 교차상관값에 소정 가중치를 주는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 가중된 교차상관값을 상기 디지털 신호의 평균 전력으로 정규화하는 단계; (d) 정규화된 값들중 피크치를 나타내는 시간을 검출하는 단계; 및 (e) 검출된 시간에 따라 심볼 클럭을 발생시켜서 상기 고속 푸리에 변환의 시작점으로 출력하는 단계를 포함함을 특징으로한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention provides a starting point of the fast Fourier transform when a baseband analog orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal is received and converted into a digital signal, and the digital signal is fast Fourier transformed (FFT) and decoded. CLAIMS 1. A symbol synchronization method for OFDM signals, comprising: (a) obtaining a cross-correlation value between a digital signal and a predetermined reference signal sequence; (b) giving a predetermined weight to the crosscorrelation value; (c) normalizing the weighted cross-correlation value in step (b) to the average power of the digital signal; (d) detecting time representative of peaks among the normalized values; And (e) generating a symbol clock according to the detected time and outputting the symbol clock to a start point of the fast Fourier transform.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 OFDM 신호의 심볼 동기화 장치에 대한 블록도이다. 도 3에 따른 심볼 동기화 장치는 ADC(300), 수신신호의 전력 출력부(320), 이동 평균기(moving averager, 322), 가중 교차상관기(302), 실수 선택기(304), 정규화기(306), 피크 검출기(308) 및 심볼 클럭 발생기(310)를 포함한다. 참조번호 312는 FFT이다.3 is a block diagram of a symbol synchronization device of an OFDM signal according to the present invention. The symbol synchronization device of FIG. 3 includes an ADC 300, a power output unit 320 of a received signal, a moving averager 322, a weighted cross correlator 302, a real selector 304, and a normalizer 306. ), A peak detector 308 and a symbol clock generator 310. Reference numeral 312 is an FFT.

그 동작은 다음과 같다. OFDM신호는 프레임 단위로 수신되며, ADC(300)는 수신된 기저대역 아날로그 OFDM 신호를 디지털 신호로 변환한다. The operation is as follows. The OFDM signal is received in units of frames, and the ADC 300 converts the received baseband analog OFDM signal into a digital signal.

수신신호의 전력 출력부(320)는 ADC(300)에서 출력되는 디지털 신호의 전력을 구한다. 이동 평균기(322)는 소정 크기를 갖는 윈도우를 한 비트씩 이동하면서 윈도우내에 포함되는 비트들에 대해 전력 출력부(320)에서 출력되는 전력을 평균한다.The power output unit 320 of the received signal obtains the power of the digital signal output from the ADC (300). The moving averager 322 averages the power output from the power output unit 320 with respect to the bits included in the window while moving a window having a predetermined size by one bit.

가중교차 상관기(302)는 ADC(300)의 출력 디지털 신호와 기준 신호열의 교차상관값을 구하고, 구해진 교차상관값에 가중치를 곱한다. 실수 선택기(304)는 가중교차 상관기(302)의 출력값에서 실수부를 선택한다. 정규화기(306)는 실수 선택부(304)의 출력을 이동 평균기(322)의 출력으로 정규화한다. The weighted cross correlator 302 obtains a cross-correlation value of the output digital signal of the ADC 300 and the reference signal sequence, and multiplies the obtained cross-correlation value by a weight. The real number selector 304 selects a real part from an output value of the weighted cross correlator 302. The normalizer 306 normalizes the output of the real number selector 304 to the output of the moving averager 322.

도 4는 도 3의 가중교차 상관기(302)에 대한 상세 블록도이다. 도 4에 따른 가중교차 상관기는 교차 상관기(401)과 상관가중 필터(correlation weighting filter, 402)를 구비한다.4 is a detailed block diagram of the weighted cross correlator 302 of FIG. The weighted cross correlator according to FIG. 4 includes a cross correlator 401 and a correlation weighting filter 402.

교차 상관기(401)는 복수의 지연기(411, 412), 각 지연기(411, 412)에 의해 지연된 신호와 탭계수를 곱하는 복수의 곱셈기(421, 422, 423, 424) 및 가산기(431)를 구비한다. 각 지연기(411, 412)는 ADC(300)에서 출력되는 디지털 신호를 ADC(300)의 샘플링 주기만큼씩 지연한다. 각 곱셈기(421, 422, 423, 424)는 각 지연기(411, 412)에서 지연된 신호와 탭 계수를 곱한다. 이 때, 탭 계수는 기준 신호열의 복소공액값이다. 가산기(431)는 각 곱셈기(421, 422, 423, 424)의 출력을 가산한다. 가산기(431)의 출력값이 교차상관값이다.The cross correlator 401 includes a plurality of delayers 411, 412, a plurality of multipliers 421, 422, 423, 424 and adders 431 that multiply the signals delayed by the respective delayers 411, 412 and the tap coefficient. It is provided. Each of the delayers 411 and 412 delays the digital signal output from the ADC 300 by the sampling period of the ADC 300. Each multiplier 421, 422, 423, 424 multiplies the delayed signal in each delayer 411, 412 by the tap coefficient. At this time, the tap coefficient is a complex conjugate value of the reference signal sequence. The adder 431 adds the output of each multiplier 421, 422, 423, 424. The output value of the adder 431 is a cross-correlation value.

상관가중필터(402)는 복수의 지연기(441, 442), 복수의 곱셈기(451, 452, 453, 454) 그리고 가산기(461)를 구비한다. 각 지연기(441, 442)는 교차 상관기(401)의 출력을 ADC(300)의 샘플링 주기만큼씩 지연한다. 각 곱셈기(451, 452, 453, 454)는 각 지연기(441, 442)에서 지연된 신호와 탭 계수를 곱한다. 이 때, 탭 계수는 이미 수신기에서 알고있는 OFDM신호의 프리엠블을 구성하는 기준 신호열의 자기상관값이다. 가산기(461)는 각 곱셈기(451, 452, 453, 454)의 출력을 가산한다.The correlation weight filter 402 includes a plurality of delayers 441, 442, a plurality of multipliers 451, 452, 453, 454, and an adder 461. Each of the delayers 441 and 442 delays the output of the cross correlator 401 by the sampling period of the ADC 300. Each multiplier 451, 452, 453, 454 multiplies the delayed signal by the delays 441, 442 with the tap coefficient. In this case, the tap coefficient is an autocorrelation value of a reference signal string constituting a preamble of an OFDM signal that is known to the receiver. Adder 461 adds the output of each multiplier 451, 452, 453, 454.

상술한 프리엠블은 도 5에 도시된 바와 같이 데이터가 전송되는 페이로드(payload) 이전에 몇 개의 기준 신호열(A1, A2, …, AM)로 구성되며, 기준 신호열은 1종류 이상 포함된다. 기준 신호열의 자기상관함수는 기준 신호열의 길이가 짧은 경우 또는 기준 신호열의 자기상관 특성이 좋지않은 경우 도 6에 도시된 바와 같이 지연시간이 0일 때 가장 큰 값을 나타내며, 그 주위에 몇 개의 큰 피크가 발생한다. 상관가중필터(402)의 탭계수로 사용되는 가중치는 이들 자기상관함수 값들의 전부가 채택되거나, 소정 임계치 이상의 값만 선택되고 나머지는 0으로 설정된다.The above-described preamble is composed of several reference signal sequences A 1 , A 2 , ..., A M before payload in which data is transmitted, as shown in FIG. do. The autocorrelation function of the reference signal sequence shows the largest value when the length of the reference signal sequence is short or when the autocorrelation characteristic of the reference signal sequence is poor, as shown in FIG. Peaks occur. The weight used as the tap coefficient of the correlation weighting filter 402 is all of these autocorrelation function values are adopted, or only values above a predetermined threshold are selected and the rest are set to zero.

이 때, 상관가중 필터(402)는 평균기(미도시)를 더 구비함으로써, 상관가중 필터(402)의 출력을 기준 신호열 단위로 평균하여 평균 가중 교차 상관값을 구할 수 있다. 평균을 구할 때, 더해지는 신호열 수는 1개 이상의 프리엠블을 구성하는 기준 신호열중에서 이용하고자하는 개수에 의해 결정된다.In this case, the correlation weighting filter 402 may further include an averager (not shown), so that the average weighted cross correlation value may be obtained by averaging the output of the correlation weighting filter 402 in units of a reference signal string. In calculating the average, the number of signal strings to be added is determined by the number of reference signal sequences constituting one or more preambles.

피크 검출기(308)는 정규화기(306)의 출력중 최대 피크를 나타내는 시간을 검출한다. 심볼 클럭 발생기(310)는 최대 피크가 발생하는 시점을 기준으로 FFT의 시작점에 해당되는 시간에 OFDM 심볼을 주기로하는 심볼 클럭을 발생시킨다. FFT(312)는 발생된 심볼 클럭에 따라 ADC(300)의 출력 디지털 신호를 FFT한다.Peak detector 308 detects a time that represents the maximum peak in the output of normalizer 306. The symbol clock generator 310 generates a symbol clock based on an OFDM symbol at a time corresponding to the start point of the FFT, based on the time when the maximum peak occurs. The FFT 312 FFTs the output digital signal of the ADC 300 according to the generated symbol clock.

본 발명에 의하면, 교차상관값에 다시 가중치를 주어 기준 신호열의 자기상관함수의 특성과 무관하게 심볼 타이밍을 검출함으로써 심볼 타이밍 검출의 오류율을 감소시킬 수 있다. According to the present invention, an error rate of symbol timing detection can be reduced by weighting the cross-correlation value again to detect the symbol timing irrespective of the characteristics of the autocorrelation function of the reference signal sequence.

Claims (9)

기저대역 아날로그 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고 상기 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(FFT) 및 복호화할 때, 상기 고속 푸리에 변환의 시작점을 검출하는 OFDM 신호의 심볼 동기화 장치에 있어서, When receiving a baseband analog orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal to convert it to a digital signal, and when the digital signal is fast Fourier transform (FFT) and decoding, to the symbol synchronization device of the OFDM signal for detecting the starting point of the fast Fourier transform In 상기 디지털 신호와 소정 기준 신호열과의 교차상관값을 구하고, 구해진 교차상관값에 가중치를 주는 가중교차 상관부;A weighted cross correlation unit for obtaining a cross correlation value between the digital signal and a predetermined reference signal sequence and weighting the obtained cross correlation value; 가중된 교차상관값을 상기 디지털 신호의 평균 전력으로 정규화하는 정규화부; A normalizer for normalizing a weighted cross-correlation value to an average power of the digital signal; 상기 정규화부의 출력값이 피크치를 나타내는 시간을 검출하는 피크치 검출부; 및A peak value detector for detecting a time at which the output value of the normalizer indicates a peak value; And 검출된 피크치 시간에 따라 심볼 클럭을 발생하여 상기 고속 푸리에 변환의 시작점으로 출력하는 심볼 클럭 발생기를 포함함을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 장치.And a symbol clock generator for generating a symbol clock according to the detected peak value time and outputting the symbol clock to a start point of the fast Fourier transform. 제1항에 있어서, 상기 가중 교차 상관부는The method of claim 1, wherein the weighted cross correlation unit 상기 디지털 신호와 상기 기준 신호열과의 상관값을 구하는 교차 상관기;A cross correlator for obtaining a correlation value between the digital signal and the reference signal sequence; 상기 교차 상관기의 출력과 상기 기준 신호열의 자기상관값으로부터 가중된 교차상관값을 출력하는 상관가중 필터; 및A correlation weighting filter outputting a weighted cross correlation value from an output of the cross correlator and an autocorrelation value of the reference signal sequence; And 상기 상관가중 필터의 실수부를 선택하여 출력하는 실수 선택기를 구비함을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 장치.And a real selector for selecting and outputting a real part of the correlation weighted filter. 제2항에 있어서, 상기 상관 가중 필터는The method of claim 2, wherein the correlation weight filter 상기 교차상관값을 상기 기준 신호열 단위로 평균하여 상기 실수 선택기로 출력하는 평균기를 더 구비함을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 장치.And an averager for averaging the cross-correlation value in units of the reference signal sequence and outputting the averaged cross-correlation value to the real number selector. 제2항에 있어서, 상기 교차 상관기는The method of claim 2, wherein the cross correlator 상기 디지털 신호를 소정 주기씩 지연하는 복수의 지연기;A plurality of delayers for delaying the digital signal by a predetermined period; 상기 지연기들의 출력과 상기 기준 신호열의 복소공액값을 곱하는 복수의 곱셈기; 및A plurality of multipliers for multiplying the outputs of the delayers by the complex conjugate value of the reference signal sequence; And 상기 곱셈기들의 출력을 더하는 가산기를 구비함을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 장치.And an adder for adding the outputs of the multipliers. 제2항에 있어서, 상기 상관 가중 필터는The method of claim 2, wherein the correlation weight filter 상기 교차 상관기의 출력을 소정 주기씩 지연하는 복수의 지연기;A plurality of delayers for delaying the output of the cross correlator by a predetermined period; 상기 지연기들의 출력과 상기 기준 신호열의 자기상관값을 곱하는 복수의 곱셈기; 및A plurality of multipliers for multiplying the output of the delayers by the autocorrelation value of the reference signal sequence; And 상기 곱셈기들의 출력을 더하는 가산기를 구비함을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 장치.And an adder for adding the outputs of the multipliers. 제2항에 있어서, 상기 정규화부는The method of claim 2, wherein the normalization unit 소정 크기의 윈도우내에 포함되는 비트들에 대해 상기 디지털 신호의 전력을 평균하는 평균 전력 추출부; 및An average power extracting unit that averages power of the digital signal with respect to bits included in a window having a predetermined size; And 상기 실수 선택기의 출력값을 상기 평균 전력 추출부의 출력값으로 나누는 제산기를 구비함을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 장치.And a divider for dividing the output value of the real selector by the output value of the average power extracting unit. 기저대역 아날로그 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하고 상기 디지털 신호를 고속 푸리에 변환(FFT) 및 복호화할 때, 상기 고속 푸리에 변환의 시작점을 검출하는 OFDM 신호의 심볼 동기화 방법에 있어서, A symbol synchronization method of an OFDM signal for detecting a starting point of the fast Fourier transform when receiving a baseband analog orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal, converting it into a digital signal, and converting the digital signal into a Fast Fourier transform (FFT) and decoding. In (a) 상기 디지털 신호와 소정 기준 신호열과의 교차상관값을 구하는 단계;(a) obtaining a cross-correlation value between the digital signal and a predetermined reference signal sequence; (b) 상기 교차상관값에 소정 가중치를 주는 단계;(b) giving a predetermined weight to the crosscorrelation value; (c) 상기 (b)단계에서 가중된 교차상관값을 상기 디지털 신호의 평균 전력으로 정규화하는 단계;(c) normalizing the weighted cross-correlation value in step (b) to the average power of the digital signal; (d) 정규화된 값들중 피크치를 나타내는 시간을 검출하는 단계; 및(d) detecting time representative of peaks among the normalized values; And (e) 검출된 시간에 따라 심볼 클럭을 발생시켜서 상기 고속 푸리에 변환의 시작점으로 출력하는 단계를 포함함을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 방법.and (e) generating a symbol clock according to the detected time and outputting the symbol clock to a start point of the fast Fourier transform. 제7항에 있어서, 상기 (c)단계의 가중치는The method of claim 7, wherein the weight of step (c) is 상기 (a)단계에서 구한 상관값을 소정 주기로 지연시키고, 지연된 값들과 상기 기준 신호열의 자기상관값을 곱한 결과를 합산한 값임을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 방법.The symbol synchronization method of the orthogonal frequency division multiplexing signal according to claim 1, wherein the correlation value obtained in step (a) is delayed by a predetermined period, and a result obtained by multiplying the delayed values and the autocorrelation value of the reference signal sequence is obtained. 제8항에 있어서, 상기 기준 신호열의 자기상관값은The method of claim 8, wherein the autocorrelation value of the reference signal sequence is 소정 임계치 이상인 값들이 선택되고, 나머지는 0으로 설정됨을 특징으로하는 직교 주파수 분할 다중화 신호의 심볼 동기화 방법.And a value of more than a predetermined threshold is selected and the rest is set to zero.
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