KR100739197B1 - Deinterleaving apparatus in digital audio broadcasting - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 메모리에 저장되는 데이터의 길이 결정 신호 및 각 제어 신호를 출력하는 제어부와; 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 해당 어드레스를 생성하여 출력하는 어드레스 생성기와; 심볼 데이터를 입력받아 상기 제어부로부터 출력되는 제어 신호에 따라 상기 입력 데이터의 길이를 결정하고, 선택적으로 제 1 또는 제 2 메모리에 저장하는 제 1 디멀티플렉서와; 상기 어드레스 생성기로부터 출력된 어드레스를 상기 제어부의 제어 신호에 따라 선택적으로 제 1 또는 제 2 메모리에 출력하는 제 2 디멀티플렉서와; 상기 제 1 디멀티플렉서로부터 출력된 입력 데이터를 저장한 후, 상기 제 2 디멀티플렉서로부터 출력된 어드레스에 의해 재배열된 데이터 값을 출력하는 제 1 및 제 2 메모리와; 상기 제어 신호에 따라 선택적으로 상기 제 1 또는 제 2 메모리에 저장된 재배열 데이터를 출력하는 멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 오디오 방송에서의 주파수 디인터리빙 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명은 주파수 디인터리빙 어드레스 생성을 위한 룩업 테이블 메모리를 사용하지 않으며 모드별 요구되는 연산 구조의 곱셈기 처리를 단순화하였을 뿐만 아니라, 또한 DAB 시스템 내부적으로 요구되는 클럭을 사용함으로써 주파수 디인터리버 구조의 단순화하여 하드웨어 면적을 줄일 수 있다는 장점이 있다.The present invention provides a control unit for outputting a length determination signal of data stored in a memory and each control signal according to a mode selection signal input from an external device; An address generator for generating and outputting a corresponding address according to a mode selection signal input from the outside; A first demultiplexer which receives symbol data and determines a length of the input data according to a control signal output from the controller, and optionally stores the length of the input data in a first or second memory; A second demultiplexer for selectively outputting an address output from the address generator to a first or second memory according to a control signal of the controller; First and second memories for storing input data output from the first demultiplexer and then outputting data values rearranged by addresses output from the second demultiplexer; And a multiplexer for selectively outputting rearranged data stored in the first or second memory according to the control signal. Accordingly, the present invention not only uses a lookup table memory for frequency deinterleaving address generation, but also simplifies the multiplier processing of the required computational structure for each mode, and also uses a clock required internally in the DAB system. The advantage is that the hardware area can be reduced by simplification.
Description
도 1은 종래 기술에 따른 전송 모드별 주파수 디인터리빙 예시도.1 is a diagram illustrating frequency deinterleaving for transmission modes according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 룩업 테이블을 이용한 주파수 디인터리빙 장치의 블록 구성도.Figure 2 is a block diagram of a frequency deinterleaving apparatus using a look-up table according to the prior art.
도 3은 종래 기술에 따른 룩업 테이블과 전송 모드 연산식을 혼합한 주파수 디 인터리빙 장치의 블록 구성도.3 is a block diagram of a frequency deinterleaving apparatus incorporating a lookup table and a transmission mode calculation according to the related art.
도 4는 본 발명에 따른 디지털 오디오 방송에서의 주파수 디인터리빙 장치의 블록 구성도.4 is a block diagram of a frequency deinterleaving apparatus in digital audio broadcasting according to the present invention;
도 5는 도 4의 어드레스 발생기의 상세 구성도.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the address generator of FIG. 4. FIG.
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 ****** Explanation of symbols on main parts of drawing ***
30 : 제어부(Control Block) 30: Control Block
31 : 어드레스 발생기(Address Generator)31: Address Generator
32, 33 : 제 1, 제 2 디멀티플렉서 34, 35 : 제 1, 제 2 메모리32, 33: 1st,
36 : 멀티플렉서36: Multiplexer
본 발명은 주파수 디인터리빙 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 오디오 방송 중 OFDM 방식을 이용한 송신기와 수신기의 구성에 있어서 필요한 주파수 디인터리버의 아키텍쳐를 보다 효율적으로 설계한 디지털 오디오 방송에서의 주파수 디인터리빙 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency deinterleaving apparatus, and more particularly, to a frequency deinterleaving apparatus for digital audio broadcasting in which an architecture of a frequency deinterleaver necessary for the configuration of a transmitter and a receiver using an OFDM scheme in digital audio broadcasting is more efficiently designed. will be.
Eureka-147 DAB에서의 주파수 디인터리버는 이동중의 수신 품질을 높이기 위해서 선택적 페이딩에 의한 영향을 줄이도록 다중 반송파를 사용하는 OFDM의 특성을 이용하여 디지털 신호를 각 반송파에 재배열하는 기능을 정의하고 있는데, 수신부에서는 4가지 종류 중 하나의 OFDM 심볼 단위로 처리되어진 데이터를 각각의 모드에 따라 디인터리빙해야 한다. The frequency deinterleaver in the Eureka-147 DAB defines the ability to rearrange digital signals to each carrier using the characteristics of OFDM, which uses multiple carriers, to reduce the effects of selective fading in order to improve the reception quality while moving. The receiver must deinterleave data processed in units of one OFDM symbol according to each mode.
여기서 각각의 모드별로 처리하기 위해서는 도 1에 도시한 바와 같이, 일정한 수식에 의해 산출된 (i)값 중 각 모드에 정해진 유효한 범위에 존재하는 값을 dn으로 정의하고 k=F(n)=dn-1024(예; 모드 1)로 결정되는 k값에 의하여 전송되어진 데이터를 디인터리빙한다.In order to process for each mode here, as shown in FIG. (i) Defines the value existing in the valid range defined in each mode as d n and decodes the data transmitted by the k value determined by k = F (n) = d n -1024 (eg mode 1). Interleaving
일반적으로 우선 OFDM 심볼단위로 메모리에 저장하고 정해진 패턴에 의해 재배열을 하여야 하는데 모드에 따라 요구되는 연산 방식이 다르고 그 형태가 일반적이지 않기 때문에 하드웨어 구현에 있어서, 개별적으로 4가지의 어드레스 제너레이터를 연산 로직으로 구현하여 정해진 어드레스에서 데이터를 읽는다. In general, it is first stored in memory in OFDM symbol units and rearranged by a predetermined pattern. Since the required calculation method is different depending on the mode and the form is not general, in hardware implementation, four address generators are calculated separately. Implemented in logic to read data from a given address.
또한 네가지 모드에 대한 각각의 하드웨어를 구현하지 않는 대신 미리 4가지의 연산 과정을 계산하여 얻어놓은 결과값을 룩업 테이블에 저장하여 이용할 수 있다.In addition, instead of implementing each hardware for the four modes, it is possible to store and use the result values obtained by calculating four calculation processes in advance in a lookup table.
이외에도 두 가지의 혼용 방식으로 OFDM심볼 데이터가 가장 긴 모드 1을 기준으로 그 결과를 룩업 테이블에 저장하고 나머지 모드 2, 3, 4에 대하여는 서로의 상관 관계를 이용하여 하드 웨어 구현을 통해 얻어내는 방법이 있다.In addition, two mixed methods are used to store the result in the lookup table based on the longest mode of OFDM symbol data, and to obtain the
우선 도 2를 참조하여, 룩업 테이블을 이용하는 방법을 설명하기로 한다.First, a method of using a lookup table will be described with reference to FIG. 2.
각각의 모드별로 연산에 의해 산출된 결과값들 중에서 실제 해당하는 어드레스들만 모두 저장한 룩업 테이블을 별도 메모리나 레지스터에 기록해놓고 이것을 어드레스 제너레이터를 사용하여 제어 신호에 따라 수신데이터가 저장되어 있는 메모리에서 모드별로 서로 다른 룩업 테이블에 의해 정해진 어드레스 순서대로 디인터리빙 출력하는 방법이다.In each mode, the lookup table that stores only the actual addresses among the result values calculated by each operation is recorded in a separate memory or register, and this mode is used in the memory where the received data is stored according to the control signal using the address generator. A method of deinterleaving outputs in order of addresses determined by different lookup tables.
그리고, 룩업 테이블과 연산 회로를 혼합한 방법을 설명하기로 한다.Next, a method of mixing the lookup table and the calculation circuit will be described.
기존의 두가지 방법의 조합을 이용한 것으로서 기본적으로 가장 많을 어드레스를 필요로 하는 모드 1에 대해서는 모든 어드레스를 룩업 테이블에 저장해놓으나 나머지 모드 2~4에 관해서는 모드 1에 존재하는 어드레스는 재사용하고 존재하지 않는 값들만을 추가로 저장해놓는 방법이다.By using a combination of the two existing methods, all addresses are stored in the lookup table for
따라서, 룩업 테이블의 구성이 위 방법과 조금 다르다.Therefore, the structure of the lookup table is slightly different from the above method.
모드 1에 해당하는 어드레스 값들을 추가로 저장하기 위해서는 총 1536*11의 롬이 필요한데 그 범위가 [0, 2047]중에서 [256, 1792]에 해당하는 부분이다.
In order to store additional address values corresponding to
여기에 나머지 모드에 해당하는 어드레스를 같이 저장하기 위해서는 [0, 1792]에 해당하는 1793*11사이즈의 롬이 필요하며 해당 어드레스는 모드 1일 때는 [256, 1792]까지 순차적으로 읽어나가면 되고 그 밖의 모드 2~4에 해당하는 어드레스는 하기의 식에 나와 있는 연산식을 이용하여 추출해내는 이 부분에 대해서는 추가로 하드웨어 처리가 필요하며 그 구조는 도 3을 참조한다.In order to store the addresses corresponding to the remaining modes together, 1793 * 11 ROMs corresponding to [0, 1792] are required. When the address is in
mod 512 mod 512
mod 256 mod 256
mod 1024 mod 1024
그러나, 룩업 테이블을 이용하는 방법의 경우에는 모든 모드에 대한 디인터리빙을 하기 위해 각각 1536*11, 384*11, 192*11, 768*11 사이즈의 롬이 필요하기 때문에 전체적으로 상당히 많은 양의 하드웨어 자원을 차지하게 된다.However, the method using the lookup table requires a considerable amount of hardware resources as a whole, because it requires 1536 * 11, 384 * 11, 192 * 11, and 768 * 11 ROMs to deinterleave all modes. To occupy.
그리고, 룩업 테이블의 혼합 방식의 경우 위의 단점을 줄이고자 하는 면이 있지만, 역시 1793*11의 롬을 필요로 하고, 모드 2, 3, 4를 지원하기 위해 새로 추가된 상기 연산식을 계산하기 위한 하드웨어 구현을 하여야 하는데 각각의 연관성이 없기에 효율성이 떨어지며 도출해낸 결과값을 가지고 실제 해당하는 모드 2~4에 맞는 어드레스 값을 알기 위해서는 다시 모듈러 연산을 해야 하므로 복잡하다는 단점이 있다.In addition, in the case of the blending method of the lookup table, there is a side to reduce the above disadvantages, but also requires a ROM of 1793 * 11, and to calculate the newly added expression to support the
따라서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 룩업 테이블 메모리를 사용하지 않으며 모드별 요구되는 연산 구조를 구현한 디지털 오디오 방송에서의 주파수 디인터리빙 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a frequency deinterleaving apparatus for digital audio broadcasting that does not use a lookup table memory and implements a required calculation structure for each mode.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 메모리에 저장되는 데이터의 길이 결정 신호 및 각 제어 신호를 출력하는 제어부와; 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 해당 어드레스를 생성하여 출력하는 어드레스 생성기와; 심볼 데이터를 입력받아 상기 제어부로부터 출력되는 제어 신호에 따라 상기 입력 데이터의 길이를 결정하고, 선택적으로 제 1 또는 제 2 메모리에 저장하는 제 1 디멀티플렉서와; 상기 어드레스 생성기로부터 출력된 어드레스를 상기 제어부의 제어 신호에 따라 선택적으로 제 1 또는 제 2 메모리에 출력하는 제 2 디멀티플렉서와; 상기 제 1 디멀티플렉서로부터 출력된 입력 데이터를 저장한 후, 상기 제 2 디멀티플렉서로부터 출력된 어드레스에 의해 재배열된 데이터 값을 출력하는 제 1 및 제 2 메모리와; 상기 제어 신호에 따라 선택적으로 상기 제 1 또는 제 2 메모리에 저장된 재배열 데이터를 출력하는 멀티플렉서로 구성된 것을 특징으로 한다.One embodiment of the present invention for achieving the above object is a control unit for outputting a length determination signal and each control signal of the data stored in the memory in accordance with the mode selection signal input from the outside; An address generator for generating and outputting a corresponding address according to a mode selection signal input from the outside; A first demultiplexer which receives symbol data and determines a length of the input data according to a control signal output from the controller, and optionally stores the length of the input data in a first or second memory; A second demultiplexer for selectively outputting an address output from the address generator to a first or second memory according to a control signal of the controller; First and second memories for storing input data output from the first demultiplexer and then outputting data values rearranged by addresses output from the second demultiplexer; And a multiplexer for selectively outputting rearranged data stored in the first or second memory according to the control signal.
이하, 본 발명에 따른 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment according to the present invention will be described in detail.
도 4는 본 발명에 따른 디지털 오디오 방송에서의 주파수 디인터리빙 장치의 전체 블록 구성도이다.4 is a block diagram illustrating the entire structure of a frequency deinterleaving apparatus in digital audio broadcasting according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 디지털 오디오 방송에서의 주파수 디인터리빙 장치는 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 메모리에 저장되는 데이터의 길이 결정 신호 및 각 제어 신호를 출력하는 제어부(30)와; 외부로부터 입력되는 모드 선택 신호에 따라 해당 어드레스를 생성하여 출력하는 어드레스 생성기(31)와; 심볼 데이터를 입력받아 상기 제어부(30)로부터 출력되는 제어 신호에 따라 상기 입력 데이터의 길이를 결정하고, 선택적으로 제 1 또는 제 2 메모리에 저장하는 제 1 디멀티플렉서(32)와; 상기 어드레스 생성기(31)로부터 출력된 어드레스를 상기 제어부의 제어 신호에 따라 선택적으로 제 1 또는 제 2 메모리에 출력하는 제 2 디멀티플렉서(33)와; 상기 제 1 디멀티플렉서(32)로부터 출력된 입력 데이터를 저장한 후, 상기 제 2 디멀티플렉서(33)로부터 출력된 어드레스에 의해 재배열된 데이터 값을 출력하는 제 1 및 제 2 메모리(34, 35)와; 상기 제어 신호에 따라 선택적으로 상기 제 1 또는 제 2 메모리에 저장된 재배열 데이터를 출력하는 멀티플렉서(36)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the frequency deinterleaving apparatus for digital audio broadcasting according to the present invention includes a
주파수 디인터리버의 주된 특성은 해당되는 모드에 맞는 데이터의 재배열을 하는 위치를 어떻게 추출해내느냐에 따라 달라진다. The main characteristic of a frequency deinterleaver depends on how it extracts the location of the data rearrangement for that mode.
입력 데이터에 종류에 따라 구별되는 4가지 모드의 재배열 위치를 분석해보면 전체의 연산에 있어서 올바른 출력값에서 그 다음 출력값까지 최대 반복 연산 횟수가 모드 1일 때 7이다.When analyzing the rearrangement positions of the four modes distinguished according to the type of input data, the maximum number of iterations from the correct output value to the next output value in the entire operation is 7 when the
그러므로, 주파수 디인터리버의 구현에 있어서 필요한 클럭은 입력 데이터를 메모리에 저장하는데 필요한 전송 데이터 속도보다 8배 빠른 클럭을 사용하는데, DAB전체 시스템에 있어서 다른 모듈들의 동작을 고려하여 볼때 이 클럭은 시스템 내부에서 사용되는 클럭이라 볼 수 있다.Therefore, the clock required for the implementation of the frequency deinterleaver uses a clock that is eight times faster than the transmission data rate required to store the input data in memory. This clock is considered internally in consideration of the operation of other modules in the overall DAB system. This is the clock used in.
각각의 연산 수식을 하드웨어로 구현하기 위해 본 발명은 도 5와 같은 어드레스 생성기(31)을 제안한다.In order to implement each operation equation in hardware, the present invention proposes an
도 5를 참조하면, 어드레스 생성기(31)는 곱셈기를 쉬프트 레지스터와 덧셈기를 이용해 대체하고 4가지 모드에 따른 덧셈 상수값을 모드의 변화에 따라 가변적으로 운용한다.Referring to FIG. 5, the
이렇게 만들어진 어드레스 값이 정확한 범위에 있는지를 확인하기 위해 마찬가지로 현재 모드값에 따라 범위를 판단하기 위한 컴페어 블록의 비교값을 변화시켜 가변적으로 처리한다. In order to check whether the address value thus created is in the correct range, the comparison value of the comparator block for determining the range according to the current mode value is variably processed.
결과적으로 해당하는 연산 출력값의 상태를 알고 나서 만일 출력 값이 범위에 해당하지 않는다면 온 타임 블록에서는 다시 를 구하기 위한 값으로 사용한다.As a result, after knowing the state of the corresponding arithmetic output value, if the output value does not fall within the range, the on time block To save Use as a value.
이런 반복 동작을 통해 원하는 출력 값으로 판단되면 온 타임 블록에서는 현재 클럭을 카운트하여 실제 입력 전송 데이터를 디인터리빙하기 위한 시점이 될 때까지 유지한다.When it is determined that the desired output value is obtained through this repetitive operation, the on time block counts the current clock and maintains it until it is time to deinterleave the actual input transmission data.
상술한 바와 같이 구성된 주파수 디인터리빙 장치에서의 동작 설명은 다음과 같다.The operation description in the frequency deinterleaving apparatus configured as described above is as follows.
입력된 QPSK 심볼 입력 데이터는 주파수 디인터리빙을 하기 위해 우선 메모 리에 저장되는데 모드에 따라 길이가 가변적으로 결정되며 어드레스 발생기(31)에 의해 재배열된 데이터값으로 출력되며 동시에 입력 데이터는 다음 번 처리를 위해 메모리에 저장된다.The input QPSK symbol input data is first stored in memory for frequency deinterleaving. The length of the QPSK symbol input data is determined variably according to the mode, and is output as a rearranged data value by the
제어부(30)에서는 외부에서 입력되는 모드의 종류에 따라 메모리에 저장되는 데이터의 길이를 결정하고 입출력 신호를 제어하며 어드레스 생성기의 가변적 운용과 출력을 담당한다.The
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.
상기에서 살펴본 본 발명은 기존의 방법들에 비하여 주파수 디인터리빙 어드레스 생성을 위한 룩업 테이블 메모리를 사용하지 않으며 모드별 요구되는 연산 구조의 구현에 있어서도 곱셈기 처리를 단순화하여 한가지의 구조로도 처리 가능해졌다.As described above, the present invention does not use a lookup table memory for generating frequency deinterleaving addresses, and simplifies the multiplier processing even in the implementation of a required calculation structure for each mode, compared to the conventional methods.
또한 DAB 시스템 내부적으로 요구되는 클럭을 사용함으로써 주파수 디인터리버 구조의 단순화하여 하드웨어 면적을 줄일 수 있다. In addition, by using the clock required internally in the DAB system, the frequency deinterleaver structure can be simplified to reduce the hardware area.
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