KR100651913B1 - Equalizer in receiver of orthogonal frequency division multiplexed signals - Google Patents

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KR100651913B1
KR100651913B1 KR20050079089A KR20050079089A KR100651913B1 KR 100651913 B1 KR100651913 B1 KR 100651913B1 KR 20050079089 A KR20050079089 A KR 20050079089A KR 20050079089 A KR20050079089 A KR 20050079089A KR 100651913 B1 KR100651913 B1 KR 100651913B1
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KR
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equalizer
dispersion
tps
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KR20050079089A
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신종웅
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엘지전자 주식회사
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    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes

Abstract

An equalizer of an OFDM modulation signal receiver is provided to improve channel compensation performance by compensating a channel without using a null carrier. In an equalizer of an apparatus for receiving an OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal using a PN(Pseudonoise) sequence, a TPS(Time Domain Synchronous) dispersion calculation part(200) calculates a dispersion value of noise with an error of received TPS data and reference TPS data. A first equalizer part(190) compensates a channel with the dispersion value of noise outputted from the dispersion calculation part.

Description

OFDM 변조신호 수신장치의 등화기{equalizer in receiver of orthogonal frequency division multiplexed signals} Equalization of the OFDM modulated signal receiving apparatus group {equalizer in receiver of orthogonal frequency division multiplexed signals}

도 1은 DMB-T의 송신장치에 대한 간략한 구성을 나타낸 구성도 1 is a block diagram showing the brief configuration of the transmitter of the DMB-T Fig.

도 2는 도 1에 의한 DMB-T의 송신장치에 의해 전송되는 신호의 프레임 중 보호구간이 1/9인 프레임의 구조를 나타낸 도면 2 is a view showing the structure of a frame with a guard interval of 1/9 frame of the signal transmitted by the transmitter of the DMB-T according to Figure 1

도 3은 종래의 TDS-OFDM 수신장치의 구조도 Figure 3 is a structure of a conventional TDS-OFDM reception apparatus

도 4는 본 발명에 따른 TDS-OFDM 수신장치의 등화기의 일 실시예의 구조도 Figure 4 is one embodiment of a structure of an equalizer in TDS-OFDM receiver according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 TDS-OFDM 수신장치의 등화기에서 TPS 분산산출부의 일 실시예의 구조도 Figure 5 is a TDS-OFDM receiver structure of one embodiment equalizer output TPS dispersed in parts of the apparatus according to the invention

도 6은 본 발명에 따른 등화기의 TPS분산을 컨스털레이션(constellation)상에서의 개념을 나타낸 도면 Figure 6 is a view of the concept on a constellation (constellation) to TPS dispersion of the equalizer according to the invention

<도면 주요부분에 대한 부호의 설명> <Drawings Description of the Related>

10 : 채널부호화부 15 : TPS 생성부 10: channel coding section 15: TPS generator

20 : 변조부 30 : 역DFT부 20: modulation unit 30: inverse DFT unit

40 : PN 생성부 50 : 다중화부 40: PN generator 50: multiplexer

60 : SRRC부 70 : RF 전송부 60: SRRC unit 70: transmission RF unit

110 : 튜너 120 : 자동이득제어부 110: tuner 120: automatic gain control

130 : A/D 컨버터 140 : 위상분리기 130: A / D converter 140: a phase separator

145 : 곱셈기 150 : 리샘플러 145: multiplier 150: resampler

160 : SRRC부 170 : 동기부 160: SRRC unit 170: synchronization unit

171 : PN 상관부 172 : 신호포착부 171: PN correlation unit 172: the acquisition unit

174 : 신호추적부 177 : 자동주파수제어(AFC)부 174: The signal tracking unit 177: automatic frequency control (AFC) unit

180 : 제 1 DFT 부 182 : 제 2 DFT부 180: 1 The DFT unit 182: DFT unit of claim 2

190 : 제 1 등화부 192 : 최소오차생성부 190: a first equalization unit 192: minimum error generator

195 : 제 1연산기 200 : TPS 분산산출부 195: first calculator 200: TPS dispersion calculating section

210 : TPS 복호화부 220 : 기준TPS생성부 210: TPS decoding unit 220: reference TPS generator

230 : 제 2연산기 240 : 제 3연산기 230: second calculator 240: third calculator

본 발명은 직교주파수다중분할방식(orthogonal frequency division multiplexing ; 이하 OFDM)으로 변조된 방송신호를 수신하는 장치(이하, OFDM 수신장치)의 등화기(equalizer)에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 채널의 보상 성능이 좋은 OFDM 수신장치의 등화기에 관한 것이다. The present invention is an orthogonal frequency division multiplexing method (orthogonal frequency division multiplexing; hereinafter OFDM) as for the equalizer (equalizer) for receiving a modulated broadcast signal to the device (hereinafter, OFDM reception apparatus), and more particularly, compensate the channel this performance relates the great equalizer OFDM receiver.

최근 청화 대학은 중국향 지상파 디지털 텔레비전(이하, 지상파 DTV) 방송을 위한 새로운 표준안을 제안하였다. Tsinghua University has recently proposed a new standard for Chinese incense terrestrial digital television (hereinafter, terrestrial DTV) broadcasts. 상기 제안서는 지상파 디지털 멀티미디어/텔레비전 방송(Terrestrial Digital Multimedia/Television Broadcasting; 이하, DMB- T)라고 불리는 방송 규격에 관한 것이다. The proposal is the terrestrial digital multimedia / television broadcasting; relates to a broadcast specification called (Terrestrial Digital Multimedia / Television Broadcasting or less, DMB- T). DMB-T에서는 타임 도메인 신크로너스 OFDM (Time Domain Synchronous OFDM; 이하 TDS-OFDM)이라는 새로운 변조 기법(modulation scheme)이 사용된다. DMB-T in the time domain sinkeuro bonus OFDM (Time Domain Synchronous OFDM; hereinafter TDS-OFDM) this new modulation technique (modulation scheme) that is used.

TDS-OFDM의 송신단에서 변조된 후 전송되는 데이터는 사이클릭 프리픽스 OFDM(Cyclic Prefix OFDM ; 이하 CP-OFDM)방식에서 사용되는 방식처럼 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform ; 이하 IDFT)가 적용된다. After the modulation in the transmitter of a TDS-OFDM data to be transmitted is a cyclic prefix OFDM (Cyclic Prefix OFDM; hereinafter CP-OFDM) scheme as used in the method IDFT; is (Inverse Discrete Fourier Transform IDFT or less) is applied.

하지만, 보호 구간(guard interval)에 CP 대신 의사잡음(pseudonoise;이하 PN)을 삽입하여 훈련신호로써 사용한다. However, a guard interval CP to the pseudo noise instead of (guard interval); inserts (hereinafter pseudonoise PN) is used as a training signal.

상기와 같은 방식은 방송신호 전송시 오버헤드를 줄일 수 있고, 채널의 사용 효율을 높이며, 방송신호 수신단의 동기부와 채널 추정부의 성능을 향샹시킬 수 있다. Method as described above is sent in the broadcast signal it is possible to reduce the overhead, it is possible to improve the use efficiency of the channel, hyangsyang the synchronization and channel estimation performance portion of the broadcast signal receiver.

도 1은 DMB-T의 송신장치에 대한 간략한 구성을 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram showing the brief configuration of the transmitter of the DMB-T. 도 1을 참조하여 DMB-T의 송신장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to Fig. 1 will be described the operation of the transmitter of the DMB-T as follows.

채널부호화부(10)는 수신단에서 에러를 감지하도록 하기 위해 채널을 부호화한 비트 스트림(bit stream)을 출력한다. Channel encoder 10 outputs a bit stream (bit stream) obtained by encoding the channel to so as to detect errors at the receiving end.

TPS 생성부(15)는 프레임 그룹의 번호, FEC(Forward Error Correction) 코드 에러비, 타임-디인터리버 모드 등의 정보를 포함하는 TPS 데이터를 생성하여 출력한다. TPS generator 15 is a frame group number, (Forward Error Correction) FEC code error ratio, the time-generates and outputs the TPS data including information such as a deinterleaver mode.

변조부(20)는 상기 채널부호화부(20)의 비트 스트림과 상기 TPS 생성부의 TPS 데이터를 입력받고 그 비트 스트림을 4치 또는 16치 또는 64치의 직교 진폭 변 조(quadrature amplitude modulation; 이하 QAM)방식 등으로 변조한다. (; Hereinafter QAM quadrature amplitude modulation) modulator 20 the channel encoder 20, bit stream and the TPS generation section quadrature amplitude modulation value receives the TPS data for that bit stream four-value or 16-value, or 64 of the It is modulated in a manner like.

상기 역DFT부(30)는 주파수영역에서 OFDM 방식으로 변조된 신호를 시간영역의 OFDM 신호로 변조한다. The inverse DFT unit 30 modulates the signal modulated by the OFDM scheme in the frequency domain into an OFDM signal in the time domain. 특히 DMB-T 방식에서는 전송데이터 3780개 포인트에 대한 주파수영역신호를 시간영역 신호로 변환시킨다. In particular, the DMB-T scheme converts a frequency-domain signal for the transmission data 3780 points into a time domain signal.

PN 생성기(40)는 송신할 방송신호의 훈련신호로 사용할 PN 시퀀스(sequence)를 생성한다. PN generator 40 generates a PN sequence (sequence) used as a training signal of a broadcast signal to be transmitted.

상기 다중화부(50)는 상기 생성된 PN 시퀀스와 상기 역DFT부(30)에서 변환된 OFDM 신호를 시간영역에서 분배하고, 이를 다중화하여 출력한다. The multiplexing unit 50, and outputs the allocation and multiplexing them to the OFDM signal converted from the PN sequence and the inverse DFT unit 30 the generated time domain.

그리고, SRRC (Square Root Rasied Cosine ; 이하 SRRC)부(60)는 상기 다중화된 DMB-T신호의 대역폭을 제한하여 출력한다. And, SRRC (Square Root Cosine Rasied; hereinafter SRRC) section 60, and outputs the limited bandwidth of the multiplexed DMB-T signal. 일반적으로 상기 대역폭 제한에 사용된 롤-오프 팩터(roll-off factor; α)는 0.05이다. In general, a roll used for the bandwidth limitation-off factor (roll-off factor; α) is 0.05.

그리고 RF 전송부(70)에서 상기 대역폭이 제한되어 출력된 신호를 주파수 fc의RF(Radio Frequency) 전송 대역으로 업 컨버전(up conversion)하여 방송신호를 전송한다. And the RF transmission unit 70 up-conversion (up conversion) is limited, the bandwidth of the output signal to RF (Radio Frequency) transmission bandwidth of the frequency fc from transmits the broadcast signal.

도 2는 도 1에 의한 DMB-T의 송신장치에 의해 전송되는 신호의 프레임 중 보호구간이 1/9인 프레임의 구조를 나타낸다. 2 shows a structure of a frame with a guard interval of 1/9 frame of the signal transmitted by the transmitter of the DMB-T according to Figure 1; 도 2를 참조하여, OFDM 방식에서 보호구간이 1/9인 경우를 예로 하여 전송 프레임 구조에 대해 설명하면 다음과 같다. Referring to Figure 2, when in a case where the OFDM scheme is a guard interval 1/9 example describes the transmission frame structure as follows.

상기 프레임은 프레임 싱크(frame sync)와 프레임 바디(frame body)로 구성된다. The frame consists of a frame sync (frame sync) and frame body (frame body).

프레임 바디는 전송하려는 데이터가 실린 곳으로서, DFT(Discrete Fourier Transform)이 적용되는 DFT 블럭이고, 상기 DFT 블럭은 일반적으로 3780개의 스트림 데이터를 포함한다. The frame body has an as where data to be transmitted is cylindrical, DFT (Discrete Fourier Transform) block the DFT is applied, the DFT block generally includes 3780 stream data.

프레임 바디의 3780개의 스트림 데이터는 일반적으로 9개의 TPS 데이터 구간 4개와 상기 구간 사이에 936개의 전송데이터 구간 3개가 분포하여 총 3780개의 데이터가 하나의 프레임 바디에 포함된다. 3780 stream data of the frame body is generally included in the nine TPS data interval four and the transmission interval 936 of the data period of three total of 3780 data, one frame body and distributed between.

프레임 싱크는 PN 시퀀스로 구성되는데, 상기 프레임 싱크에 사용되는 PN은 오더(order) 가 8(m = 8)인 시퀀스를 사용할 수 있다. Frame sync consists of a PN sequence, PN are used in the frame sync may use a sequence having the order (order) is 8 (m = 8). m = 8일 경우에는 255개의 서로 다른 시퀀스가 생성될 수 있는데, 상기 시퀀스는 보호구간(guard interval)에 사용되기 위해서, 프리엠블(preamble)과 포스트엠블(postamble)로 확장된다. If m = 8 days, there 255 different sequences can be generated, wherein the sequence is extended to a preamble (preamble) and post-preamble (postamble) for use in a guard interval (guard interval).

상기 프리엠블(preamble)과 상기 포스트엠블(postamble)은 PN 시퀀스의 사이클릭 익스텐션(cyclic extension; 주기적 확장)을 위한 PN 시퀀스의 반복 구간이다. The preamble (preamble) and the post-preamble (postamble) is a cyclic extension of the PN sequence; a repetition period of the PN sequence for the (cyclic extension cyclic extension).

프레임 싱크의 255개의 PN 시퀀스 중 상기 PN 시퀀스의 처음 115개의 PN들은 포스트엠블로서 상기 255개의 PN 시퀀스의 끝에 부가되고, 상기 PN 시퀀스의 마지막 50개의 PN들은 프리엠블로서 상기 255개의 PN 시퀀스의 앞에 부가되어 확장된다. Wherein during the frame sync 255 PN sequence beginning 115 PN of the PN sequence it is added to the end of the 255 PN sequence as a post-preamble, and the last 50 PN of the PN sequence are added as a preamble in front of the 255 PN sequence It is is expanded.

상기 PN 시퀀스의 폴리노미얼(polynomial)은 P(x) = x 8 + x 6 + x 5 + x + 1이고, PN 시퀀스의 초기상태에 따라 생성되는 위상이 0에서 254로 변화한다. Polynomial (polynomial) of the PN sequence is P (x) = x 8 + x 6 + x 5 + x + 1, and the phase generated according to the initial state of the PN sequence changes from 0 to 254.

보호구간이 1/9일 경우 255개의 PN 시퀀스들에 상기 프리엠블과 상기 포스트 엠블이 전후에 추가되어 420개의 데이터로 이루어진 프레임 싱크가 구성된다. If the guard interval 1/9 the preamble 255 and the post-preamble to the PN sequence is added to the front and rear it consists of a frame sync composed of 420 data. 환언하면, DFT 블럭의 데이터 3780개의 1/9인 420개의 데이터가 프레임 싱크에 사용된다. In other words, DFT block of data 3780 of the 1/9 data 420 is used for the frame sync. 하나의 OFDM 프레임은 420개의 데이터로 이루어진 프레임 싱크와 3780개의 데이터로 이루어진 프레임 바디로 구성된다. It is one OFDM frame consists of a frame body made of a frame sync and 3780 pieces of data consisting of 420 pieces of data.

상기 데이터 프레임의 구조는 보호구간에 따라 달라질 수도 있으며, 각 프레임내 분포하는 데이터의 개수도 다르게 분포하도록 할 수도 있다. The structure of the data frame may also be distributed differently number of data may vary, within the distribution of each frame according to the guard interval.

또한, 보호구간은 1/4 또는 1/9이 규정될 수 있으며, 그 이외에 1/6 보호구간이 사용될 수도 있고 따라서, 보호구간의 길이도 시스템을 형성하는 규격에 따라 다르게 형성될 수 있다. In addition, the guard interval is 1/4 or 1/9, and this can be defined, and in addition may be formed differently according to specifications to form the length of 1/6 of the system may be used, and therefore the guard interval, the guard interval.

도 3은 종래의 TDS-OFDM 수신장치의 구조도를 나타낸다. 3 shows a structural view of a conventional TDS-OFDM receiving apparatus. 도 3을 참조하여 TDS-OFDM 수신장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. Reference to Figure 3 will now be described an operation of the TDS-OFDM reception apparatus as follows.

종래의 TDS-OFDM 수신장치의 튜너(110)는 RF 전송 대역의 신호를 기저대역(base band) 신호로 전환하여 출력한다. Tuner 110 is of a conventional TDS-OFDM receiving apparatus, and outputs the switching signal of the RF transmission band to a baseband (base band) signal.

자동이득제어기(AGC)(120)는 상기 출력된 신호의 파워를 표준화(Power normalization)하여 출력한다. An automatic gain controller (AGC) (120), and outputs the standard (Power normalization) the power of said output signal.

A/D 컨버터(Analog to digital converter)(130)는 상기 자동이득제어기가 출력하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다. A / D converter (Analog to digital converter) (130), and outputs the converted analog signal to said AGC output to a digital signal.

상기 위상분리기(phase splitter)(140)는 상기 A/D 컨버터(130)가 출력하는 신호로부터 동위(inphase)성분신호(이하, I 신호)와 직교(quadrature)성분신호(이하, Q 신호)를 분리하여 출력한다. The phase separator (phase splitter) (140) are sibling (inphase) component signals (hereinafter, I signal) from the signal output from the A / D converter 130, and an orthogonal (quadrature) component signals (hereinafter, Q signal) separation and outputs.

상기 자동주파수제어(automatic frequency control ; 이하 AFC)부(177)는 상기 분리된 I 신호와 Q 신호의 추정된 주파수 오차를 보상하고, SRRC부(160)는 송신장치에서와 같이 수신된 신호의 대역폭을 제한하는 필터역할을 수행한다. The automatic frequency control (automatic frequency control; hereinafter AFC) block 177 is the bandwidth of the compensated to remove the frequency error estimate of the I signal and the Q signal and, SRRC unit 160 receives, as in the transmitting device signal to perform acts as a filter to restrict.

수신신호의 동기부는 크게 3부분으로 구분될 수 있다. Synchronization of the received signal portion may be divided into three parts.

먼저, AFC부(177)는 상기한 바와 같이 수신신호의 주파수 오차를 산출하고, 상기 곱셈기(145)를 통해 수신신호와 주파수 오차가 산출된 신호의 곱을 산출하게 하여 수신신호의 주파수 오차를 보상할 수 있다. First, AFC unit 177 to the calculated product of the calculated frequency error of the received signal, as described above, and the received signal and the frequency error is calculated by the multiplier 145 is the signal to compensate for the frequency error of the received signal can.

둘째, 신호포착(acquisition)부(172)는 송신장치에서 보낸 PN 시퀀스를 동기화한다. Second, the acquisition (acquisition) unit 172 synchronizes the PN sequence sent by the transmitting device.

마지막으로 신호추적(tracking)부(174)는 상기 포착된 PN 시퀀스를 사용하여 심벌 오차를 보상한다. Finally, the tracking signal (tracking) unit 174 compensates for a symbol error using the PN sequence of the captured.

상기 수신신호 동기부의 신호포착부(172), 신호추적부(174), AFC부(177)는 모두 PN 상관부(171)의 결과를 사용한다. The received synchronization signal portion, the acquisition section 172, a signal tracking unit (174), AFC unit 177, all use the results of the PN correlator 171.

상기 수신신호를 동기화시키는 동기부의 결과 추정된 채널과 데이터는 DFT부(180,182)에서 FFT(Fast Fourier Transform) 과정을 통해 시간영역으로 변환되고, 상기 등화기(190)를 거쳐 채널이 보상된 후 채널 복호화부로 출력된다. Results negative sync estimated channel and data for synchronizing the received signal after the via (Fast Fourier Transform) FFT process on a DFT unit (180 182) is converted to the time domain, the channel is compensated through the equalizer 190 channel is output to the decoding.

종래의 등화기는 제로-포싱(zero-forcing) 등화기나 최소평균제곱에러(minimum mean square error) 등화기가 사용될 수 있었다. Conventional equalizer zero-forcing (zero-forcing) equalization machine or group could be a minimum mean square error (minimum mean square error) equalization. 최소평균제곱에러(minimum mean square error ; 이하 MMSE) 등화기는 평균제곱에러(MSE)관점에서 보면 상기 제로-포싱 등화기보다 성능이 우수하다. This performance is superior to the group-forcing equalization; (the minimum mean square error MMSE) equalizer mean square error (MSE) from the viewpoint said zero minimum mean square error.

하지만, MMSE 등화기를 구현하기 위해서는 노이즈의 파워가 측정되어야 하는데, 종래의 등화기는 널 캐리어(null carrier)로부터 노이즈의 파워를 측정하였다. However, for the power of the noise to be measured, the power of the noise was measured from the group of conventional equalization board carrier (null carrier) in order to implement an MMSE equalizer. 그러나, DMB-T는 널 캐리어를 사용하지 않기 때문에 종래의 방식에 의해서는 OFDM 수신장치의 등화기가 채널을 보상할 수 없는 문제점이 있었다. However, the DMB-T there is a problem that can not be equalizer compensating for the channel of the OFDM receiving apparatus by the conventional method does not use a null carrier.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 널 캐리어를 사용하지 않고 채널을 보상할 수 있으며, 채널의 보상 성능이 좋은 OFDM 수신장치의 등화기를 제공하는 것이다. The present invention is to provide serves to solve the above problems, it is an object of the present invention may compensate for channel without using a null carrier, the equalizer of the OFDM receiver is compensated performance of the good channels.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 PN(Pseudonoise) 시퀀스를 훈련신호로 사용하는 직교주파수다중분할방식(orthogonal frequency division multiplexing ;OFDM)의 신호를 수신하는 장치의 등화기(equalizer)에 있어서, 수신한 TPS(time domain synchronous) 데이터와 기준 TPS 데이터의 오차로 노이즈의 분산값을 산출하는 TPS분산산출부; The invention PN (Pseudonoise) orthogonal frequency division multiplexing system using the sequence as a training signal in order to attain the object; in the equalizer (equalizer) of an apparatus for receiving a signal (orthogonal frequency division multiplexing OFDM), the received TPS (time domain synchronous) TPS calculation unit for calculating a dispersion value of the noise variance as the error data and the reference data TPS; 및 상기 분산산출부가 출력하는 노이즈의 분산값으로 채널을 보상하는 것을 제 1 등화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 변조신호 수신장치의 등화기을 제공한다. And provides equalized Crawl the OFDM modulated signal receiving apparatus comprising: a first equalization to compensate for the variance of channel noise for adding said dispersion calculating output.

상기 제 1등화부는 상기 TPS분산산출부가 출력하는 분산값을 입력받고, 상기 분산값과 채널 임펄스의 주파수에 대한 응답으로 상기 채널 임펄스 응답에 대한 최소평균제곱오차값을 생성하는 최소오차생성부; The first equalization unit section receives the variance value of the TPS dispersion calculating additional power, which at least in response to the frequency of the variance values ​​to the channel impulse generate a minimum mean square error value for the channel impulse response error generation; 및 상기 최소오차생성부의 최소평균제곱오차값과 수신한 데이터 응답의 곱으로 채널 보상된 심벌을 출력하는 제 1 연 산기를 포함할 수 있다. And it may include a first soft divider for outputting the channel-compensated symbols by the product of the minimum error generation unit minimum mean square error value and the received response data.

상기 TPS분산산출부는 수신한 TPS 심벌을 복호화하여 출력하는 TPS 복호화부; TPS decoder and outputting a decoded received TPS symbols calculating the TPS distributed unit; 송신단이 송신하는 기준 TPS 데이터를 생성하는 기준TPS생성부 ; TPS reference generator generating a reference TPS data is transmitted to the transmitting end; 상기 기준TPS생성부의 TPS 데이터와 상기 TPS 복호화부가 출력하는 TPS 데이터의 차를 구하는 제 2 연산기 ; A second computing unit to obtain a difference between the TPS data for the reference generation unit TPS TPS data and the decoded additional output TPS; 및 상기 제 2 연산기의 산출값을 제곱하여 노이즈 분산값을 구하는 제 3연산기를 포함할 수 있다. And by calculating the square value of the second computing unit may include a third calculator to obtain the noise variance value.

상기 노이즈 분산값은 상기 OFDM 전송신호의 한 프레임에 포함된 TPS 데이터들의 노이즈 분산값인 것이 바람직하다. The noise variance value is preferably in the noise variance value of the TPS data included in a frame of the OFDM transmission signal.

상기 수신한 TPS 데이터는 상기 OFDM 전송신호의 하나의 프레임에 36개가 포함될 수 있다. The received TPS data may include a dog 36 in one frame of the OFDM transmission signal.

상기 수신한 TPS 데이터는 프레임 그룹 번호(frame group number) 또는 FEC 코드 레잇(forward error correction code rate) 또는 타임-디인터리버 모드(time-deinterleaver mode) 중 어느 하나 이상의 정보를 포함하는 것이 바람직하다. The received TPS data frame group number (frame group number) or the code rate FEC (forward error correction code rate) or time-it is preferred to include any one or more of information of the de-interleaver mode (time-deinterleaver mode).

이하 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. It will be described with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention that can achieve the following object in detail.

도 4는 본 발명에 따른 OFDM 수신장치의 등화기의 일 실시예를 나타낸다. Figure 4 shows an embodiment of the equalizer of the OFDM receiver according to the present invention. 본 발명에 따른 OFDM 수신장치의 등화기의 일 실시예는 제 1 등화부(190)와 TPS분산산출부(200)를 포함한다. One embodiment of the equalizer of the OFDM receiver according to the present invention includes a first equalization unit 190 and the TPS dispersion calculating section 200.

상기 제 1 등화부(190)는 최소오차생성부 (192) 및 제 1연산기(195)를 포함한다. The first equalizer 190 includes a minimum error generation unit 192, and a first computing unit (195).

도 4를 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예의 제 1등화부(190)의 동작을 설명하면 다음과 같다. With reference to Figure 4 will now be described the operation of one embodiment of a first equalization section 190 according to the present invention.

상기 신호동기부에서 출력하는 2개의 신호, 즉 수신신호의 주파수 오차와 심벌 타이밍 오차가 제거된 데이터 신호와 채널의 임펄스 응답 신호는 각각 제 1 DFT부(180)와 제 2 DFT부(182)로 각각 입력된다. An impulse response signal of the sinhodong base two signals, that is, reception signal of the frequency error and symbol timing error is removed, the data signal and the channel output from each to each of the 1 DFT unit 180 and the second DFT unit (182) It is input.

그리고 상기 제 1 DFT부(180)와 상기 제 2 DFT부(182)는 각각 신호를 주파수 영역으로 변환시킨다. 1 and the first DFT unit 180, and the second 2 DFT unit 182 converts the signal into a frequency domain, respectively.

그 중 제 2 DFT(182)부에서 출력된 신호는 상기 최소오차생성부(192)로 입력된다. Among the signals output from the DFT unit of claim 2 (182) is input to the minimum error generator 192.

상기 최소오차생성부(192)는 상기 TPS분산산출부(200)에서 출력한 TPS 분산값과 상기 제 2 DFT(182)부가 출력하는 채널 임펄스의 주파수 응답의 역을 산출하여 최소평균제곱오차를 갖는 채널보상함수(이하 Gmmse)를 산출한다. The minimum error generator 192 having a minimum mean square error to calculate the inverse of the frequency response of the channel impulse for the TPS the TPS variance values ​​to the first 2 DFT (182) output from the dispersion computing unit 200 additional output and it calculates a channel compensation function (hereinafter Gmmse).

상기 채널보상함수는 데이터의 주파수 응답에 적용되어 상기 데이터의 주파수 응답의 채널 보상된 심벌을 출력한다. The channel compensation function is applied to the frequency response of the data, and outputs the channel-compensated symbols in the frequency response of the data.

이하, 상기 등화기가 채널을 보상하는 개념을 설명하다. Hereinafter, it is described the concept of the equalizer to compensate for the channel.

데이터의 k번째 심벌을 Y(k)라고 하고, 송신단에서 보낸 심볼을 X(k)라고 하면, 상기 Y(k)는 다음과 같다. When the k-th symbol of said data Y (k) is called, and the symbol X (k) sent from the transmitting end, the Y (k) is as follows.

데이터의 주파수 응답신호의 k번째 심벌을 Y(k)라고 하고, 송신단에서 보낸 심벌을 X(k)라고 하면, 상기 Y(k)는 다음과 같다. When the k-th symbol of the frequency response of the data signal as Y (k) is called, and the symbol X (k) sent from the transmitting end, the Y (k) is as follows.

상기에서 η(k)는 k번째 심벌의 노이즈 성분이다. In the η (k) is the noise component of the k-th symbol.

채널 보상된 데이터를 The channel-compensated data, 라고 하면, 등화기로부터 출력되는 심벌은 수학식의 2와 같다. Speaking, symbols output from the equalizer is the same as in Equation 2.

수학식 2에서 G(k) 중 최소평균제곱오차(MMSE)가 최소가 되는 최적의 G(k)를 Gmmse(k)라고 하면, 상기 Gmmse는 수학식 3과 같다. When the minimum mean square error of the optimum G (k) (MMSE) is that at least one G (k) in equation (2) that Gmmse (k), the Gmmse is shown in equation (3).

여기서 here 는 채널 임펄스의 주파수 응답신호의 k번째 심벌, Is the k-th symbol of the frequency signal of the channel impulse response, It is 의 켤레복소수를 의미한다. The means complex conjugate.

여기서, X(k)와 η(k)를 화이트 노이즈라고 가정하고, 신호의 분산은 1로 정규화되어 있다고 가정한다. Here, the X (k) and η (k) is assumed to be white noise, the variance of the signal is assumed to be normalized to 1.

상기 수학식 3에서 R x 는 전송된 신호의 자기상관 매트릭스이고, Rη는 노이 즈의 자기상관 매트릭스이다. And wherein R x is an autocorrelation matrix of the transmitted signal in Equation 3, Rη is the autocorrelation matrix of the noise. 그러면, 상기 수학식 3은 수학식 4를 이용하여 수학식 5와 같이 쓸 수 있다. Then, the equation (3) can be written as shown in equation (5) by using the equation (4).

수학식 5에서 σ 2 N 은 노이즈의 분산이다. In Equation 5 σ N 2 is the variance of the noise. 상기 수학식 5를 통해 노이즈 분산을 정확히 산출해야 수신 성능의 열화를 방지할 수 있음을 알 수 있다. Through the equation (5) it can be seen that the need to accurately calculate the noise variance can prevent deterioration of reception performance. 상기 수학식 5를 수학식 2에 대입하면 수학식 6과 같이 쓸 수 있다. Substituting the equation (5) in equation (2) can be written as Equation (6).

본 발명에 따른 OFDM 수신장치의 등화기는 상기 노이즈의 분산을 측정하기 위해 TPS 데이터를 사용한다. Group equalization of the OFDM receiver according to the present invention uses the TPS data to determine the variance of the noise.

상기 TPS 데이터는 프레임 그룹의 번호(frame group number), FEC 코드 레잇(forward error correction code rate), 타임-디인터리버 모드(time-deinterleaver mode) 등의 정보를 포함한다. It includes information such as a de-interleaver mode (time-deinterleaver mode) - the TPS data is the number of the frame group (frame group number), FEC code rate (forward error correction code rate), time.

상기 TPS 데이터는 직교위상편이변조(quadrature phase shift keying ; QPSK)되어 있는데, 수신장치는 상기 TPS 데이터 신호를 쉽게 검출할 수 있고, 상기 TPS 데이터의 값은 변하지 않은 경우가 많기 때문에 주파수 영역에서 파일럿 신호처럼 사용할 수 있다. The TPS data is shifted quadrature modulation; there are (quadrature phase shift keying QPSK), the receiving device is a pilot signal in a frequency domain because it is easy to detect the TPS data signal, in many cases the value of the TPS data is unchanged like it can be used.

뿐만 아니라 상기 TPS 데이터 신호가 다른 신호보다 파워의 크기가 크게 전송될 경우 수신장치는 상기 TPS 데이터 신호를 더 확실히 검출하여 사용할 수 있다. As well as the receiving apparatus when the TPS data signal whereby the magnitude of power to be transmitted larger than the other signal may be used to more reliably detect the TPS data signal.

도 5는 본 발명에 따른 OFDM 수신장치의 등화기에서 TPS 분산을 추출하는 TPS 분산산출부(200)의 일 실시예를 나타낸다. Figure 5 shows an embodiment of a TPS dispersion calculating section 200, which extracts a TPS variance in the equalizer of the OFDM receiver according to the present invention.

상기 TPS 분산산출부(200)는 TPS 복호화부(210), 기준TPS생성부(220)와 TPS의 분산을 산출하는 제 2연산기(230)와 제 3연산기(240)를 포함할 수 있다. The TPS dispersion calculating section 200 may include a first operator 230 and a third arithmetic unit 240 for calculating the dispersion of the TPS decoder 210, based on TPS generator 220 and TPS. 상기 TPS 복호화부(210)는 제 1 등화부(190)에서 출력하는 데이터의 채널보상된 심벌 중 TPS 데이터에 해당하는 심벌을 복호화한다. The TPS decoder 210 decodes the symbols for the TPS data of the channel-compensated symbols of the data to be outputted from the first equalizer (190).

상기 기준TPS생성부(220)는 TPS 데이터가 거의 변화하지 않는다는 것을 이용하여 OFDM 송신단에서 송신한 기준 TPS 데이터를 생성한다. The reference TPS generator 220 generates a reference TPS data transmitted from the OFDM transmitter using the TPS data does not substantially change.

상기 제 2 연산기(230)는 상기 TPS 복호화부(210)의 복호화된 심벌과 상기 기준TPS생성부(220)의 기준 TPS 데이터의 차를 계산한다. The second operator 230 calculates the difference between the reference value TPS data of the symbol and the reference TPS generator 220 decodes the TPS decoder 210.

상기 제 3 연산기(240)는 상기 제 2 연산기(230)가 산출하는 차를 제곱하여 노이즈의 분산을 계산할 수 있다. The third arithmetic unit 240 to be squared difference to the second operator 230 is calculated, we can calculate the variance of the noise.

TPS 데이터는 일반적으로 하나의 프레임에 36개가 있을 수 있는데, 상기 36 개에 대한 분산의 평균치를 이용하여 프레임 단위로 노이즈의 파워에 대한 분산을 구할 수 있다. TPS data may typically be a dog 36 on a frame, using the average value of the dispersion for the dispersion 36 can be obtained for the power of the noise on a frame-by-frame basis.

상기 노이즈의 파워의 분산을 산출하는 과정은 수학식 7에 나타냈다. Calculating a power distribution of the noise is shown in Equation (7). 수학식 7에서 아래첨자 T는 TPS 데이터 구간임을 나타내는 것으로서 일 예로 N T 는 TPS 데이터의 개수를 나타낸다. T subscripts in equation (7) is an example as indicating that TPS data interval T N represents the number of the TPS data.

수학식 7에서 Y T 는 수신한 TPS 데이터, Y T is the TPS data received on the equation (7), 는 채널 보상된 TPS 데이터이다. Is the TPS data, a channel compensation. 노이즈의 분산은 수학식 7에서 계산되는 것처럼 36개의 TPS 데이터의 평균치를 사용하는 것이 바람직하다. Variance of the noise, it is preferable to use an average value of the 36 TPS data, as calculated in equation (7).

도 6은 컨스털레이션(constellation)상에서 수신한 TPS 심벌과 송신단에서 송신하는 기준 TPS 데이터로 노이즈 분산의 크기를 구할 수 있음을 나타내는 도면이다. 6 is a view showing that the available size of the noise variance as the reference TPS data transmitted from a transmitter and received TPS symbols on the constellation (constellation). 수평축은 동위위상신호(I 신호), 수직축은 직교위상신호(Q 신호)에 해당한다. The horizontal axis par-phase signal (I signal) and the vertical axis corresponds to the quadrature signal (Q signal).

상기 제 1등화부(190)가 출력하는 TPS 데이터와 기준TPS생성부(220)의 기준 TPS 데이터의 오차로 노이즈의 신호차이를 출력할 수 있다. The first equalizer can be 190 to output the noise signal as a difference between the error of the reference TPS data of the TPS data and the reference TPS generator 220 for outputting.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 직교주파수다중분할방식으로 변조된 방송신호를 수신하는 장치의 등화기의 효과를 설명하면 다음과 같다. Turning to the effect of equalization of the apparatus for receiving a broadcast signal modulated by orthogonal frequency division multiplexing scheme according to the present invention described in the group as follows.

본 발명에 따른 등화기에 따르면 널 캐리어를 사용하지 않고 채널을 보상할 수 있으며, 채널의 보상 성능을 향상시킬 수 있다. According to the equalizer of the present invention to compensate for the channel without using the null carrier, and can improve the performance of the channel compensation.

Claims (6)

  1. PN(Pseudonoise) 시퀀스를 훈련신호로 사용하는 직교주파수다중분할방식(orthogonal frequency division multiplexing ;OFDM)의 신호를 수신하는 장치의 등화기(equalizer)에 있어서, In the equalizer (equalizer) of an apparatus for receiving a signal; (OFDM orthogonal frequency division multiplexing), PN (Pseudonoise) orthogonal frequency division multiplexing scheme using a training sequence signals
    수신한 TPS(time domain synchronous) 데이터와 기준 TPS 데이터의 오차로 노이즈의 분산값을 산출하는 TPS분산산출부; Received TPS (time domain synchronous) data and the reference TPS dispersion calculating section for calculating the variance of the noise as the error TPS data; And
    상기 분산산출부가 출력하는 노이즈의 분산값으로 채널을 보상하는 것을 제 1 등화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 변조신호 수신장치의 등화기. The equalizer of the OFDM modulated signal receiving apparatus to compensate for the variance of the channel noise to the variance calculation output portion, characterized in that it comprises a first equalizer.
  2. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제 1등화부는 상기 TPS분산산출부가 출력하는 분산값을 입력받고, 상기 분산값과 채널 임펄스의 주파수에 대한 응답으로 상기 채널 임펄스 응답에 대한 최소평균제곱오차값을 생성하는 최소오차생성부; The first equalization unit section receives the variance value of the TPS dispersion calculating additional power, which at least in response to the frequency of the variance values ​​to the channel impulse generate a minimum mean square error value for the channel impulse response error generation; And
    상기 최소오차생성부의 최소평균제곱오차값과 수신한 데이터 응답의 곱으로 채널 보상된 심벌을 출력하는 제 1 연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 변조신호 수신장치의 등화기. The equalizer of the OFDM modulated signal receiving apparatus comprising: a first arithmetic unit for outputting the channel-compensated symbols by the product of the minimum error generated minimum mean square error value portion and received data in response.
  3. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 TPS분산산출부는 수신한 TPS 심벌을 복호화하여 출력하는 TPS 복호화 부; TPS decoder and outputting a decoded received TPS symbols calculating the TPS distributed unit;
    송신단이 송신하는 기준 TPS 데이터를 생성하는 기준TPS생성부 ; TPS reference generator generating a reference TPS data is transmitted to the transmitting end;
    상기 기준TPS생성부의 TPS 데이터와 상기 TPS 복호화부가 출력하는 TPS 데이터의 차를 구하는 제 2 연산기 ; A second computing unit to obtain a difference between the TPS data for the reference generation unit TPS TPS data and the decoded additional output TPS; And
    상기 제 2 연산기의 산출값을 제곱하여 노이즈 분산값을 구하는 제 3연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 변조신호 수신장치의 등화기. The equalizer of the OFDM modulated signal receiving apparatus is characterized in that by squaring the output value of the second computing unit and a third computing unit to obtain the noise variance value.
  4. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 노이즈 분산값은 상기 OFDM 전송신호의 한 프레임에 포함된 TPS 데이터들의 노이즈 분산값인 것을 특징으로 하는 OFDM 변조신호 수신장치의 등화기. Group wherein the noise variance value of the equalization of the OFDM modulated signal receiving apparatus, characterized in that the noise variance value of the TPS data included in a frame of the OFDM transmission signal.
  5. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 수신한 TPS 데이터는 상기 OFDM 전송신호의 하나의 프레임에 36개가 포함되는 것을 특징으로 하는 OFDM 변조신호 수신장치의 등화기. Group the received TPS data are equalized in the OFDM modulated signal receiving apparatus according to claim 36 which includes a dog in one frame of the OFDM transmission signal.
  6. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 수신한 TPS 데이터는 프레임 그룹 번호(frame group number) 또는 FEC 코드 레잇(forward error correction code rate) 또는 타임-디인터리버 모드(time-deinterleaver mode) 중 어느 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 변조신호 수신장치의 등화기. The received TPS data is a frame group number (frame group number) or FEC code rate (forward error correction code rate) or time - OFDM comprising the any one or more of the information of the interleaver mode (time-deinterleaver mode) the equalizer of the modulated signal receiving apparatus.
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