KR100634449B1 - 가변 길이의 보호구간을 사용하는 오에프디엠 기반에서의보호구간의 길이 검출 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직교주파수분할다중화(OFDM)시스템에 있어서 보호구간 길이를 검출하는 장치에 관한 것으로, 수신 샘플에 대해서 두 번의 상관계산을 통해서 정확한 보호구간의 길이를 추출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 유효데이터의 후반부를 보호구간으로 삽입하는 OFDM 신호를 유효데이터의 길이만큼 지연하는 첫 번째 상관계산과, 유효 데이터길이와 최소보호구간 길이를 더한 시간만큼 지연하는 두 번째 상관계산을 거쳐 최대값들의 검출주기 내에서 검출시작점으로부터의 거리를 계산하여 보호구간의 길이를 결정한다. 두 번의 상관계산으로 잡음과 왜곡에 강하고, 보다 뚜렷한 최대값을 유도하여 검출이 용이한 보호구간 길이 검출 장치를 제공한다.

Description

가변 길이의 보호구간을 사용하는 오에프디엠 기반에서의 보호구간의 길이 검출 방법 및 그 장치{Method and Apparatus for measuring Guard Interval in an OFDM Communication Systems}

도 1은 OFDM 심볼의 구성과 보호구간 길이의 종류를 나타내는 구조도.

도 2는 종래의 기술에 따른 보호구간 길이 검출 블록도.

도 3은 본 발명에 따른 보호구간 길이 검출을 위한 블록도.

도 4는 도 3에 포함된 정규화기의 블록도.

도 5는 상기 블록들의 동작과 신호흐름을 설명하기 위한 타이밍도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

210, 310, 320 : 상관기

240, 340 : 피크 검출기

250, 350 : 피크간 간격 검출기

260, 360 : 보호구간 길이 판별기

370 : 보호구간 길이 테이블

380 : 정규화기

본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:이하 OFDM이라 칭함)시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수신신호에 포함된 보호구간(Guard Interval)의 길이를 검출하는 방법과 그 장치를 포함하는 수신기에 관한 것이다.

일반적으로 OFDM 기술은 디지털 오디오 방송과 디지털 텔레비전, 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network:WLAN)등의 유·무선채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로 최근 활발히 연구되고 있다. 기존의 통신 방식들은 고속 데이터 전송시 단일 반송파(Single Carrier)방식을 사용하여 심볼간 간섭(Inter Symbol Interference) 심해지고 따라서 수신단의 복잡도도 증가하였다. 반면, OFDM에서는 상호 직교성을 갖는 다중반송파(Multi-Carrier)방식을 사용하기 때문에 데이터 전송속도를 그대로 유지하면서 각 부반송파에서의 심볼주기를 부반송파의 수만큼 확장할 수 있다. 이러한 심볼주기의 확장은 다중경로 페이딩(Multipath fading)에 의한 심볼간 간섭에 대해 보다 효과적인 대처를 가능하게 하였다.

OFDM 신호를 복조하기 위한 동기화 방법은 심볼 타이밍동기, 반송파 주파수 동기, 샘플링 주파수 동기 등이 필요하며, 정확한 동기는 시스템의 신뢰성과 전송 효율을 결정하는 요인으로 작용되어 왔다. 특히 OFDM은 수신된 신호에 대해 고속푸리에변환(FFT:Fast Fourier Transform) 방식으로 복조가 이루어지기 때문에 FFT가 이루어질 구간을 결정하는 심볼 타이밍 동기가 정확히 이어질 필요가 있었다.

도 1은 OFDM 시스템에서 사용되는 OFDM 심볼이다. OFDM심볼은 유효데이터구 간(Useful Data duration)과 보호구간(Guard Interval)으로 구성된다. 실제 전송데이터의 정보는 유효데이터구간에 있으며, 보호구간은 전송환경에서 발생하는 심볼간 간섭(ISI)을 방지하기 위해 사용되는 구간이다. 일반적으로는 보호구간은 유효데이터구간의 후반부를 복사한 값을 사용한다. 상기 보호구간의 길이는 전송환경에서 발생하는 심볼간 간섭(ISI)의 길이에 따라 달라지게 되는데, 간섭의 길이가 길수록 보호구간의 길이를 길게 잡아야 심볼간 간섭의 영향을 최소화하여 신뢰성 있는 통신을 할 수가 있다. 이하의 설명에서 유효데이터구간은 N샘플의 길이를 가지며, 보호구간의 길이는 G1, G2, G3, G4 샘플의 길이를 가진다고 정의한다. 일반적으로 보호구간의 길이로 유효데이터 구간의 1/32(G1), 1/16(G2), 1/8(G3), 1/4(G4)가 많이 이용된다. 유럽 디지털 TV 방송 규격에서는 한 심볼의 주기 내에서 2048 개의 샘플이 존재하고, 따라서 G1=2048/32=64 샘플이 된다는 것을 알 수 있다. 그리고 G2=128샘플, G3=256샘플, G4=512샘플의 길이를 각각 가진다.

도 2는 종래의 일반적인 개념의 보호구간 길이를 검출하는 장치의 블록도이다. 상기 보호구간 길이 검출부는 상관기(210),피크 검출기(3240), 피크간 거리검출기(250), 그리고 보호구간 길이 판별기(260)를 포함한다.

상기 상관기(210)는 한 심볼의 구간크기(N)만큼 지연시키는 지연기(211)와; 지연된 복소신호에 대해서 복소공액값으로 전환시키는 복소공액부(212)와; 샘플링된 복소신호를 복소공액 곱셈연산을 수행하는 곱셈기(214)와; 상기 보호구간 G1의 길이를 가진 윈도로 상기 곱셈기의 출력되는 복소샘플열을 더해서 저장하는 슬라이딩 덧셈기를 포함한다. 이와 같은 구성을 통해서 샘플링된 데이터 열에 대해서 N 샘플 지연시킨 값과 공액복소 곱셈 연산을 수행하여 상호상관값을 구한다.

상기 지연기(211)는 샘플열을 적절한 시간으로 지연시키는 동작을 가진 일종의 메모리이다. 지연되는 시간은 상관기의 특징에 따라 달리 할 수 있다.

상기 공액복소부(212)는 입력되는 복소샘플열을 각각 공액복소값으로 변환시킨다.

상기 곱셈기는 지연되지 않은 샘플열과 지연되어 공액복소수로 변환된 샘플열과의 곱셈 계산을 수행한다.

상기 슬라이딩 덧셈기(320)는 상기 곱셈기의 출력 복소샘플열에 대해서 가장 짧은 보호구간 길이를 갖는 윈도로 덧셈을 하여 저장하고, 이러한 연산을 한 샘플씩 이동하면서 결과 값들을 메모리에 저장한다. 지연되지 아니한 샘플열과 지연한 샘플열 사이에 동일한 샘플열들이 존재하게 되면 큰 상관성을 가지고 슬라이딩 덧셈에서 상대적으로 절대값이 큰 복소열이 출력된다. 그러나 전혀 상관성이 없는 샘플열들의 곱셈 결과에 대해서는 상대적으로 적은 크기의 복소값이 출력된다.

슬라이딩 덧셈기의 출력은 아래의 식 1로서 표현된다.

상기 수학식 1에서 y는 입력되는 샘플을 의미하고, R은 입력되는 각 복소 샘플을 N샘플만큼 지연하여 공액복소화 시킨 신호와 지연하지 아니한 복소신호와의 곱을 최소 보호구간으로 슬라이딩 덧셈을 한 결과이다. 그리고 n은 입력되는 샘플 의 순번이다. 슬라이딩 덧셈을 한 결과는 역시 복소샘플열이기 때문에 장치에서 직접 크기를 검출하기는 쉽지 않다.

종래의 기술에 따르면, 상기 수학식에 해당하는 R_n의 절대값을 취하고 최대값이 위치한 지점을 검출한 후 이것을 수 심볼에 걸쳐 수행하여 최대값이 위치한 지점의 변량을 이용하여 보호구간의 길이를 검출하였다. 상호 상관성이 큰 보호구간에 대해서만 뚜렷한 진폭이 존재하고, 이 진폭이 시작되는 지점을 검출하여 보호구간의 길이를 추정하였다.

이하에서 언급하게 될 상관기는 상기 상관기와 동일한 동작과 구성으로 이루어진 회로이다. 단지 지연의 크기만큼은 필요한 만큼 조정이 가능한 것으로 한다.

상기 피크 검출기(240)는 상기 슬라이딩 덧셈기(214)에 의해서 구해진 합의 크기를 각각의 슬라이딩 윈도로 합해진 데이터를 메모리에 저장하여 매 샘플링 시간마다 가장 큰 값을 찾아 그 값을 피크로 인식한다.

상기 피크간 거리 검출기(250)는 상기 피크 검출기에 저장된 최대값의 위치한 지점을 검출하여 메모리에 저장한다.

상기 보호구간 길이 판별기(260)는 피크간 거리 검출기에 저장된 최대값이 위치한 지점의 변량들을 이용하여 보호구간 길이를 검출한다.

이상의 구성으로 상기 보호구간 길이 검출회로는 입력되는 샘플열에 대해서 유효 데이터 구간만큼의 지연한 데이터 열과의 상관연산을 수행하여 가장 상관값이 큰 피크의 위치를 찾아서 보호구간의 길이를 판단하였다. 이러한 동작은 보호구간 이 유효데이터 구간의 후반부를 복사한 값이고, 지연한 데이터 열과의 상관성에서는 보호구간만이 큰 상관성을 가지는 특징을 이용한 것이다.

상기 도 2의 구성에서는 1회의 상관계산과, 그 결과값으로 최대값을 구하여 보호구간의 길이를 검출하였다. 그러나 전송환경에서 항시 존재하는 잡음이나 왜곡으로 인하여 최대값의 위치 추정 성능을 보장하기 어려웠다. 또한 최대값이 존재하는 구간도 한번의 상관계산시에는 한 점이 아니라 일정 길이의 시간 구간에 해당되었기 때문에 보호구간의 길이 추정능력의 정확성 부족하였다. 채널의 상태에 따라 변화하는 보호구간을 사용하는 OFDM 시스템에서 보호구간의 길이 추정성능을 높이고, 보호구간의 정확한 검출로 수신기의 타이밍 동기 효율을 높일 필요성이 요구되어 왔다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 보호구간 검출수단 내부에 상관기와 정규화 단계를 더 포함하여 잡음과 왜곡의 영향을 제거함으로 보다 안정적이고 정확한 보호구간 길이를 검출하는데 있다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)시스템의 보호구간 길이 검출 장치는 샘플열을 수신하는, 상기 샘플열을 제 1 시간 지연하는, 그리고 상기 수신된 샘플열과 상기 제 1 시간 지연된 샘플열의 상관값을 구하는 제 1 상관기와; 상기 제 1 상관기의 출력을 제 2 시간 지연하여, 상기 제 2 시간 지연된 신호와 상기 제 1 상관기의 출력과의 상관값을 구하는 제 2 상관기와; 상기 제 2 상관기의 출력의 최대값 및 상기 최대값의 위치를 검출하여 보호구간 종류를 판단하는 보호구간 길이 연산부를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 시간은 상기 수신된 샘플열에서 유효데이터 구간의 길이이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 시간은 상기 수신된 샘플열에서 유효데이터 구간과 최소길이의 보호구간을 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 상관기는, 입력 샘플열을 상기 제 1 시간 지연하는 지연기와; 상기 지연기의 출력 복소신호를 공액복소수로 변환하는 복소공액부와; 상기 입력 샘플열과 지연된 공액복소신호의 복소곱셈을 수행하는 곱셈기와; 최소 보호구간 길이의 창으로 상기 복소공액 곱셈의 출력데이터 열에 대해 누적 덧셈을 수행하는 슬라이딩 덧셈기와; 각각의 누적 덧셈 결과 값을 정규화하기 위한 정규화부를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 상관기는 상기 제 1 상관기의 출력을 상기 제 2 시간 지연하는 지연기와; 상기 지연기의 출력 복소신호를 공액복신호로 변환하는 복소공액부와; 상기 제 1 상관기의 출력과 상기 공액복소신호의 복소 곱셈을 수행하는 곱셈기와; 최소 보호구간 길이만큼 상기 곱셈기의 출력 샘플열을 누적하여 출력하는 슬라이딩 덧셈기를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 보호구간 길이 연산부는, 상기 제 2 상관기 출력의 전력을 계산하는 전력계산기; 상기 전력의 최대값들을 보호구간 검출 주기에 대해 검출하는 피크 검출기; 상기 최대값들 간의 거리를 계산하는 피크 간격 검출기; 상기 최대값들 간의 길이 변화량을 보호구간 길이 테이블과 비교하여 보호구간의 종류를 판단하는 보호구간 길이 판별기를 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 보호구간 검출 주기는 유효데이터 구간과 최소길이의 보호구간 길이를 더한 길이의 시간이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오에프디엠(OFDM) 시스템의 보호구간 검출 방법은, 입력되는 샘플열과 그 샘플열을 유효데이터 길이로 지연하여 제 1 상관계산을 하는 단계와; 상기 제 1 상관계산 결과값에 해당하는 데이터열을 최소 보호구간 길이의 창으로 슬라이딩 덧셈을 하는 단계와; 상기 슬라이딩 덧셈의 결과 데이터에 대해서 정규화하는 단계와; 상기 정규화된 데이터 열을 한 심볼의 길이만큼 지연하는 제 2 상관계산 단계와; 상기 제 2 상관계산값의 최대값이 존재하는 지점을 검출하고 저장하는 단계와; 최대값 간의 거리의 변화를 계산하여 보호구간의 길이와 종류를 판단하는 단계를 포함한다.
이상의 구성을 통한 본 발명에서는 보호구간 길이 검출과정에서 전송환경에서의 잡음이나 왜곡으로 인한 상관성이 없는 성분들을 두 번의 상관계산을 통해 제거하고, 반면 보호구간의 상관성에 대한 더욱 분명한 최대값을 얻을 수 있는 방법과 수단을 제공한다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 보호구간 길이 검출회로 기능 구성도이다. 상기 보호구간 길이 검출부는 제 1 상관기(310), 정규화기(380), 제 2 상관기(320), 전력계산기(330), 피크 검출기(340), 피크간 간격 검출기(350), 그리고 보호구간 길이판별기(360), 보호구간 길이 테이블(370)를 포함한다.

상기 제 1 상관기(310)는 입력 샘플열과, 입력 샘플열을 한 심볼의 길이(N)만큼 지연시킨 신호와의 공액복소곱셈단계 그리고 최소보호구간길이의 슬라이딩 덧셈을 수행한다. 이러한 동작의 결과는 상기 수학식 1의 결과와 동일하다.

상기 정규화기(380)는 입력되는 샘플열의 절대값을 구하고 제곱하여 최소보호구간 길이만큼의 슬라이딩 덧셈을 수행한다. 그리고 이것을 분수로 만들어 준다. 정규화기에 대한 상세한 동작과 구성은 후술하게 되는 도 4에서 설명하기로 한다.

상기 곱셈기(381)는 상관기와 정규화기의 출력을 곱하여 한 번의 상관계산 결과인 샘플 열들을 0~1 사이의 크기로 정규화하여 관측과 신호처리를 용이하게 하였다. 곱셈기의 결과식은 아래의 수학식 2와 같다.

상기 수학식 2에서 C_n은 상기 수학식 1의 R_n의 복소샘플열을 정규화한 값이 된다.

상기 제 2 상관기(320)는 유효데이터구간과 최소보호구간의 길이만큼 지연이 이루어진다는 것 외에는 상기 제 1 상관기와 동일하게 동작한다.

상기 전력계산기(330)는 상기 제 2 상관기(320)의 출력 샘플 열의 절대값을 취하고, 제곱하여 실수 열로 만든다.

상기 피크 검출기(340)는 상기 전력계산기(330)의 출력 실수열을 입력으로 하여 매 N+G1 시간동안 발생하는 피크의 최대값과 최대값이 발생한 피크의 시간을 저장한다.

상기 피크간 간격 검출기(350)는 상기 피크 검출기(340)에 의해 저장된 피크가 발생한 시점들을 매 N+G1마다 검출하여 매 N+G1의 시작시점에서 피크가 나타난 지점까지의 간격을 계산한다.

상기 보호구간 길이판별기(360)는 상기 피크간 간격계산기(350)에서 출력되는 매 기준시점(N+G1)과 피크가 발생한 시점과의 간격의 변량들을 후술하게 될 보호구간 길이 테이블(370)의 목록과 비교하여 보호구간의 종류를 판단하여 출력한 다.

상기 보호구간 길이 테이블(370)은 매 피크검출 주기동안 피크가 발생하는 시점을 계산하여 그 간격을 입력해 둔 메모리에 해당한다. 매 심볼마다 피크가 발생할 수 있는 지점은 후술하게 되는 표 1 에서 설명하기로 한다.

이상의 본 발명에 의한 보호구간 길이 검출 장치는 수신되는 샘플열을 상기 제 1 상관기(310)에서 한번의 유효데이터 구간(N샘플) 지연한 샘플열과 원래의 샘플열을 공액복소곱셈을 통해 상관계산을 수행하고, 이를 정규화시킨다. 정규화된 상관계산 결과를 제 2 상관기(320)에서 유효데이터 구간과 최소길이 보호구간을 더한 길이(N+G1)로 지연하여 상관계산을 하고 이 값의 전력을 전력계산기(330)에서 구하여 실수 값으로 출력한다. 두 번의 상관계산을 거쳐 전력을 취한 데이터 열은 피크 검출기(340)에서 최대값이 존재하는 지점을 검출하고, 피크간 간격 검출기(350)는 매 보호구간 검출 주기(N+G1)에서의 최대값들이 존재하는 지점들간의 거리를 계산하여 보호구간 거리 검출주기 시작점에서의 거리를 도출해 낸다. 보호구간 길이판별기(360)는 상기 피크간 간격 검출기(350)에서 도출된 결과와 보호구간 길이 테이블(370)의 목록의 비교하여 일치하는 값을 보호구간 길이로 판별하여 보호구간의 길이 정보를 출력한다. 여기서, 전력계산기(330), 피크 검출기(340), 피크간 간격 검출기(350), 보호구간 길이 판별기(350) 및 보호구간 길이 테이블(370)은 두 번의 상관 연산 이후에 이루어지는 보호 구간의 길이를 판정하기 위한 보호구간 길이 연산부를 구성한다.
도 4는 상기 도 3의 구성요소인 정규화기의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 입력되는 샘플열의 각 샘플에 대해서 실수 전력값을 구하는 전력계산기와(381), 각 샘플열에 대해서 최소보호구간 길이의 윈도로 덧셈을 실시하는 슬라이딩 덧셈기(382), 상기 슬라이딩 덧셈기(382)의 출력전력의 합을 상기 제 1 상관기의 출력 복소샘플열에 나누어주기 위한 분수화 연산장치(383)를 포함한다.

삭제

도 5는 상기 도 3의 각 구성 장치들의 동작들을 각각의 보호구간 길이에 대해서 적용했을 때의 실시예를 단계별로 도시한 타이밍도이다.

도 5를 참조하여 각 단계별로 이루어지는 신호처리과정을 살펴보면, A단계는 수신되는 샘플열을 나타낸다. B단계는 입력되는 상기 A단계의 샘플열을 유효데이터구간 N 샘플 지연한 샘플열를 나타낸다. C단계는 상기 A단계 신호와 B단계 신호의 상관계산과 슬라이딩 덧셈을 한 결과의 복소샘플열를 나타낸다. D단계는 상기 C단계의 복소샘플열에 대해 절대값을 취했을 때의 신호형태이다. E단계는 슬라이딩 덧셈을 한 C단계의 복소샘플열을 한 유효데이터구간과 최소보호구간을 더한 길이에 해당하는 N+G1만큼의 시간지연을 한 샘플열이다. F단계는 상기 C 단계와 C단계의 샘플열을 지연한 E단계의 샘플열을 상관계산을 했을 때의 결과 값으로 출력되는 복소샘플열의 분포를 나타내고 있다. G단계는 상기 F단계의 상관계산 결과로 출력된 복소샘플열의 전력을 계산했을 때의 실수출력데이터들의 분포를 나타낸다.

상기 도 5를 참조하면, 각 보호구간의 모드에 따른 상관계산의 결과를 알 수 있다. 각 보호구간 종류(1/32모드, 1/16모드, 1/8모드, 1/4모드)에 있어서 D단계는 상관계산을 한번 수행했을 때의 피크 분포들을 나타낸다. 그리고 본 발명에 의한 두 번의 상관계산을 행한 후의 피크 분포는 각 보호구간 종류별로 G 단계에 도시하였다. 수신되는 샘플열을 본 발명에 의한 상기 도 3의 블록들을 통과시켰을 때 매 검출구간(N+G1)에서 나타나는 피크의 크기는 G 단계에서 확인 할 수 있듯이 더욱 분명한 첨두값을 가진다. 종래의 방법에 의한 D 단계에서는 1/32 모드를 제외하고 는 피크가 평탄한 부분으로 구성되어 검출이 용이하지 못하였다. 그러나 본 발명에 의한 두 번의 상관계산 후의 피크는 더욱 현저한 첨두값을 가지게 되어 검출이 보다 정확하고 용이하게 이루어 질 수 있다. 이 현상은 본 발명이 두 번의 상관계산을 통해서 더욱 뚜렷한 보호구간을 검출하고, 상관성이 적은 잡음과 왜곡에 대해서는 그 영향을 대폭 줄일 수 있기 때문에 보호구간의 추정 성능의 향상을 보장한다.

상기 도 5에 도시된 각 숫자는 유럽식 디지털 TV 방송 규격에서의 검출구간과, 지연된 구간, 검출시작점에서 피크까지의 샘플숫자를 나타낸다. 이러한 결과들을 목록으로 정리하여 표 1과 같이 나타낼 수 있다.

보호 구간 종 류	매 검출 시작점(N+G1)과 피크와의 간격
	1심볼주기	2심볼주기	3심볼주기	4심볼주기	5심볼주기
1/32 모드 (G1=64 샘플)	0	0	0	0	0
1/16 모드 (G2=128 샘플)	G1(64)	2G1(128)	3G1(192)	4G1(256)	5G1(320)
1/8 모드 (G3=256 샘플)	3G1(192)	6G1(384)	9G1(576)	12G1(768)	15G1(960)
1/4 모드 (G4=512 샘플)	7G1(448)	14G1(896)	21G1(1344)	28G1(1792)	35G1(2240)

상기 보호구간 길이판별기(360)는 상기 표 1의 데이터를 참조하여 피크가 매 검출 시작점으로부터 발생하는 간격과 비교하여 보호구간의 종류를 판단한다.

이상의 본 발명은 수신되는 OFDM 심볼을 한번의 유효데이터 구간만큼 지연한 샘플열과 원래 샘플열과의 자기상관계산을 거쳐 정규화하고, 정규화된 샘플열을 또 한번의 심볼 길이로 지연한 샘플열과 정규화 샘플열과의 자기상관 계산을 거치는 과정으로 구성되었다. 또한 상관계산 이후에 나타난 피크들을 검출주기의 시작점으 로부터의 간격을 계산하여 보호구간의 종류를 판별하고 이 결과를 통해서 타이밍 동기의 정확성을 높일 수 있었다. 두 번의 상관계산은 시스템에 유입되는 상호 상관성이 없는 AWGN이나 왜곡의 영향을 보다 효과적으로 제거하고, 검출을 위한 피크의 진폭을 대폭 증가시키며, 종래의 평탄한 결과 값들보다 추출이 용이한 첨두값을 유도할 수 있다는 점에서 보호구간 검출 성능의 향상을 기대할 수 있다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 OFDM 수신기의 보호구간 길이 검출장치는 수신되는 샘플열에 대해서 두 번의 상관계산을 거치는 신호처리 과정을 포함하기 때문에 유효데이터의 후반부를 보호구간으로 사용하는 신호 방식에서 보다 뚜렷한 상관계산의 결과 값을 얻을 수 있다. 이와 같은 두 번의 상관계산은 일반적인 통신환경에서 상관성이 적은 AWGN이나 왜곡의 영향을 차단하고, 보다 뚜렷한 출력피크를 얻을 수 있어 정확한 보호구간의 길이 검출 수단을 제공하여 시스템의 성능을 향상할 수 있다.

Claims (8)

1. 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템의 보호구간 길이 검출 장치에 있어서,

   샘플열을 수신하는, 상기 샘플열을 제 1 시간 지연하는, 그리고 상기 샘플열과 상기 제 1 시간 지연된 샘플열과의 상관값을 구하여 정규화하는 제 1 상관기와;

   상기 제 1 상관기의 출력을 제 2 시간 지연하여, 상기 제 2 시간 지연된 신호와 상기 제 1 상관기의 출력과의 상관값을 구하는 제 2 상관기와;

   상기 제 2 상관기의 출력의 최대값 및 상기 최대값의 위치를 검출하여 보호구간 종류를 판단하는 보호구간 길이 연산부를 포함하는 보호구간 길이 검출 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 시간은 상기 샘플열의 유효데이터 구간의 길이인 것을 특징으로 하는 보호구간 길이 검출 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 시간은 상기 샘플열에서 유효데이터 구간과 최소 길이의 보호구간을 포함하는 보호구간 길이 검출 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 상관기는,

   상기 샘플열을 상기 제 1 시간만큼 지연하는 지연기와;

   상기 지연기의 출력 복소신호를 공액복소신호로 변환하는 복소공액부와;

   상기 샘플열과 상기 공액복소신호의 복소 곱셈을 수행하는 곱셈기와;

   최소 보호구간 길이의 창으로 상기 곱셈기의 출력 샘플열에 대해 누적 덧셈을 수행하는 슬라이딩 덧셈기와;

   상기 슬라이딩 덧셈기의 상기 누적 덧셈 결과값 각각을 정규화하기 위한 정규화부를 포함하는 보호구간 길이 검출 장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 상관기는 상기 제 1 상관기의 출력 샘플열을 상기 제 2 시간 지연하는 제 2 지연기와;

   상기 제 2 지연기의 출력을 공액복소신호로 변환하는 제 2 복소공액부와;

   상기 제 1 상관기의 출력 샘플열과 상기 공액복소신호의 복소곱셈을 수행하는 제 2 곱셈기와;

   최소 보호구간 길이만큼 상기 제 2 곱셈기의 출력 샘플열을 누적하여 출력하는 슬라이딩 덧셈기를 포함하는 보호구간 길이 검출 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 보호구간 길이 연산부는,

   상기 제 2 상관기 출력의 전력을 계산하는 전력계산기;

   상기 전력의 최대값들을 보호구간 검출 주기에 대해 검출하는 피크 검출기;

   상기 최대값들 간의 거리를 계산하는 피크 간격 검출기;

   상기 최대값들 간의 길이 변화량을 보호구간 길이 테이블과 비교하여 보호구간의 종류를 판단하는 보호구간 길이 판별기를 포함하는 보호구간 길이 검출 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 보호구간 검출 주기는 유효데이터 구간과 최소길이의 보호구간 길이를 더한 길이의 시간인 것을 특징으로 하는 보호구간 길이 검출 장치.
8. 입력되는 샘플열과 그 샘플열을 유효데이터 길이로 지연하여 제 1 상관계산을 하는 단계와;

   상기 제 1 상관계산 결과값에 해당하는 데이터열을 최소 보호구간 길이의 창으로 슬라이딩 덧셈을 하는 단계와;

   상기 슬라이딩 덧셈의 결과 데이터에 대해서 정규화하는 단계와;

   상기 정규화된 데이터 열을 한 심볼의 길이만큼 지연하는 제 2 상관계산 단계와;

   상기 제 2 상관계산값의 최대값이 존재하는 지점을 검출하고 저장하는 단계와;

   최대값간의 거리의 변화를 계산하여 보호구간의 길이와 종류를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템의 보호구간 검출 방법.

Images