KR100747543B1 - Apparatus for demodulating broadcasting signal - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 TDS-OFDM방식의 전송신호 중 보호구간이 1/9인 전송신호의 프레임의 구조를 나타낸 도면1 is a diagram showing the structure of a frame of a transmission signal having a guard interval of 1/9 of a TDS-OFDM transmission signal;
도 2는 TDS-OFDM 방식의 송신장치의 일 실시예를 나타낸 구성도2 is a block diagram showing an embodiment of a TDS-OFDM transmission apparatus;
도 3은 TDS-OFDM 방식의 방송 신호 복조 장치의 일 실시예를 나타낸 구조도3 is a structural diagram showing an embodiment of a TDS-OFDM broadcast signal demodulation device
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치가 데이터 구간을 주기적으로 구성하는 방법 중 하나의 방법을 개념적으로 나타낸 도면4A and 4B conceptually illustrate one method of a method in which a broadcast signal demodulation device periodically configures a data section according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치의 일 실시예를 나타낸 구성도5 is a block diagram showing an embodiment of a broadcast signal demodulation device according to the present invention;
<도면 주요부분의 부호의 설명><Explanation of symbols in the main part of the drawing>
10 : 채널부호화부 20 : 변조부10: channel encoder 20: modulator
30 : 역DFT부 40 : PN 생성부30: reverse DFT section 40: PN generation section
50 : 다중화부 60 : 필터부50: multiplexer 60: filter unit
70 : RF 전송부 110 : 튜너70: RF transmitter 110: tuner
120 : 자동이득제어부 130 : A/D 컨버터120: automatic gain control unit 130: A / D converter
140 : 위상분리기 145 : 곱셈기140: phase separator 145: multiplier
150 : 리샘플러 160 : 필터부150: resampler 160: filter unit
170 : 신호동기부 171 : PN 상관부 170: signal synchronization unit 171: PN correlation unit
172 : 신호포착부 174 : 신호추적부 172: signal acquisition unit 174: signal tracking unit
177 : 자동주파수제어부 180 : DFT부177: automatic frequency control unit 180: DFT unit
190 : 등화기 200 : 신호재구성부190: equalizer 200: signal reconstruction unit
201 : 훈련신호제거부 202 : 채널추정부201: training signal removing unit 202: channel estimation
220 : 신호재배치부 221 : 임시저장부220: signal relocation unit 221: temporary storage unit
222 : 구간산출부 223 : 신호추출부222: interval calculation unit 223: signal extraction unit
225 : 연산부225: calculator
본 발명은 방송 신호 복조 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방송 수신 단말기의 장치 구현이 용이하도록 신호를 복조할 수 있는 방송 신호 복조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a broadcast signal demodulation device, and more particularly, to a broadcast signal demodulation device capable of demodulating a signal to facilitate device implementation of a broadcast reception terminal.
최근 청화 대학은 중국향 지상파 디지털 텔레비전(이하, 지상파 DTV) 방송을 위한 새로운 표준안을 제안하였다. 상기 제안서는 지상파 디지털 멀티미디어/텔레비전 방송(Terrestrial Digital Multimedia/Television Broadcasting; 이하, DMB-T)라고 불리는 방송 규격에 관한 것이다. DMB-T에서는 타임 도메인 신크로너스 OFDM (Time Domain Synchronous OFDM; 이하 TDS-OFDM)이라는 새로운 변조 기법(modulation scheme)이 사용된다. Recently, Tsinghua University has proposed a new standard for terrestrial digital television (“Terrestrial DTV”) broadcasting to China. The proposal relates to a broadcast standard called Terrestrial Digital Multimedia / Television Broadcasting (DMB-T). In DMB-T, a new modulation scheme called Time Domain Synchronous OFDM (hereinafter referred to as TDS-OFDM) 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. The data transmitted after being modulated at the transmitting end of the TDS-OFDM is applied with an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) like the method used in the cyclic prefix OFDM (CP-OFDM) scheme.
하지만, 보호구간(guard interval)에 CP 대신 의사잡음(pseudonoise;이하 PN)을 삽입하여 훈련신호로써 사용한다. However, a pseudonoise (PN) is inserted in the guard interval instead of CP and 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. The above-described method can reduce overhead when transmitting a broadcast signal, improve channel usage efficiency, and improve performance of a synchronizer and a channel estimator of a broadcast signal receiver.
도 1은 TDS-OFDM방식의 전송신호의 일 예로서, 보호구간이 1/9인 전송신호의 프레임의 구조를 나타낸다. 도 1을 참조하여 보호구간이 1/9인 전송 프레임 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.1 shows an example of a TDS-OFDM transmission signal and shows a structure of a frame of a transmission signal having a guard interval of 1/9. A transmission frame structure having a guard interval of 1/9 will be described with reference to FIG. 1.
상기 하나의 프레임은 프레임 싱크(frame sync)와 프레임 바디(frame body)를 포함한다. The one frame includes frame sync and frame body.
프레임 바디는 전송하려는 데이터가 실린 곳으로서(이하에서 데이터 구간이라 명칭할 수 있다), DFT(Discrete Fourier Transform)가 적용되는 DFT 블럭이고, 상기 DFT 블럭은 일반적으로 3780개의 스트림 데이터를 포함한다.The frame body is a place where data to be transmitted (hereinafter, referred to as a data interval) is a DFT block to which a Discrete Fourier Transform (DFT) is applied, and the DFT block generally includes 3780 stream data.
프레임 싱크는 PN 시퀀스로 구성되는데, 상기 프레임 싱크에 사용되는 PN 시퀀스는 오더(order) 가 8(m = 8)인 시퀀스를 사용할 수 있다. 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.The frame sync consists of a PN sequence, and the PN sequence used for the frame sync may use a sequence having an order of 8 (m = 8). When m = 8, 255 different sequences can be generated. The sequences are extended to preambles and postambles for use in guard intervals.
상기 프리엠블(preamble)과 상기 포스트엠블(postamble)은 PN 시퀀스의 사이클릭 익스텐션(cyclic extension; 주기적 확장)을 위한 PN 시퀀스의 반복 구간이다. The preamble and the postamble are repetition intervals of the PN sequence for cyclic extension of the PN sequence.
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. Of the 255 PN sequences of the frame sync, the first 115 PNs of the PN sequence are added as a postamble to the end of the 255 PN sequence, and the last 50 PNs of the PN sequence are added as preambles before the 255 PN sequence. To expand.
상기 PN 시퀀스의 폴리노미얼(polynomial)은 P(x) = x8 + x6 + x5 + x + 1이고, PN 시퀀스의 초기상태에 따라 생성되는 위상이 0에서 254로 변화한다.The polynomial of the PN sequence is P (x) = x 8 + x 6 + x 5 + x + 1, and the generated phase varies from 0 to 254 according to the initial state of the PN sequence.
보호구간이 1/9일 경우 255개의 PN 시퀀스들에 상기 프리엠블과 상기 포스트엠블이 전후에 추가되어 420개의 데이터를 포함하는 프레임 싱크가 된다. 환언하면, DFT 블럭의 데이터 3780개의 1/9인 420개의 데이터가 프레임 싱크에 사용된다. 하나의 OFDM 프레임은 420개의 데이터로 이루어진 프레임 싱크와 3780개의 데이터로 이루어진 프레임 바디를 포함한다. When the guard interval is 1/9, the preamble and the postamble are added to the 255 PN sequences before and after the frame sync including 420 data. In other words, 420 data, which is 1/9 of 3780 data of the DFT block, are used for frame sync. One OFDM frame includes a frame sink of 420 data and a frame body of 3780 data.
상기 데이터 프레임의 구조는 보호구간에 따라 달라질 수도 있으며, 각 프레임 내 분포하는 데이터의 개수도 다르게 분포하도록 할 수도 있다.The structure of the data frame may vary depending on the protection period, and the number of data distributed in each frame may also be distributed differently.
또한, 보호구간은 프레임바디의 1/4 또는 1/9이 될 수 있으며, 그 이외에 1/6길이의 보호구간이 사용될 수도 있고 그 이외의 길이도 가능하다. In addition, the protective section may be 1/4 or 1/9 of the frame body, in addition to the 1/6 length protective section may be used, other lengths are possible.
상기하였듯이 TDS-OFDM 방식으로 전송된 신호가 종래의 OFDM(예, DVB-T, TDMB) 방식의 방송 신호와 다른 점은 보호구간에 데이터 신호의 복사본인 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix ; CP) 방식 대신 PN시퀀스를 사용하는 것이다. As described above, the signal transmitted by the TDS-OFDM scheme is different from the conventional OFDM (e.g., DVB-T, TDMB) broadcasting signal. Is to use PN sequences.
OFDM 방식의 방송 신호 수신 단말기에서 등화기(equalizer)는 채널을 보상하는 장치로서, 채널을 보상하기 위해서 채널 응답 매트릭스(matrix)에 대한 인버스 매트릭스(inverse matrix)를 산출하는 과정을 수행한다.An equalizer is an apparatus for compensating for a channel in an OFDM broadcast terminal and performs a process of calculating an inverse matrix for a channel response matrix to compensate for the channel.
다중 경로를 통해 수신되는 OFDM 방식의 전송신호를 복조하는 과정에서, 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix ; CP) 형태를 포함하는 데이터의 채널 응답 매트릭스에 대해 DFT 과정을 수행하면 그 채널 응답 매트릭스는 대각 매트릭스(diagonal matrix)가 된다. In the process of demodulating the OFDM transmission signal received through the multipath, if the DFT process is performed on a channel response matrix of data including a cyclic prefix (CP) form, the channel response matrix is a diagonal matrix ( diagonal matrix).
채널 응답 매트릭스는 각 성분이 대각방향을 중심으로 대칭인 성분을 가지는 서큘러 매트릭스(circular matrix)이므로 상기 대각 매트릭스는 매트릭스의 대각성분만으로 인버스 매트릭스(inverse matrix)를 산출할 수 있다.Since the channel response matrix is a circular matrix in which each component is symmetric about the diagonal direction, the diagonal matrix may calculate an inverse matrix using only the diagonal components of the matrix.
방송 수신 단말기의 등화기는 채널 응답 매트릭스의 인버스 매트릭스(inverse matrix)를 산출하는 과정을 포함하여 수신 신호의 채널을 보상할 수 있다. The equalizer of the broadcast receiving terminal may compensate for the channel of the received signal by calculating an inverse matrix of the channel response matrix.
그러나, TDS-OFDM 방식의 전송신호는 보호구간에 PN 시퀀스를 포함하고 있기 때문에 다중 경로를 통해 수신된 전송신호는 데이터 구간에서 주기적인 신호가 되지 않는다. However, since the TDS-OFDM transmission signal includes the PN sequence in the protection interval, the transmission signal received through the multipath does not become a periodic signal in the data interval.
따라서, DFT 연산을 하더라도 상기 채널 응답 매트릭스가 서큘러 매트릭스가 아니므로 이에 대한 인버스 매트릭스(inverse matrix)를 산출하기 위해서는 많은 하드웨어 자원이 필요한 문제점이 있다. Therefore, even though the DFT operation is performed, since the channel response matrix is not a circular matrix, many hardware resources are required to calculate an inverse matrix.
DFT가 푸리에변환시 가정은 데이터가 주기적으로 분포한다는 것인데, 주기적으로 분포하지 않은 데이터에 대해 푸리에변환을 수행하면, 그 후의 채널 등화과정이 올바르게 수행되지 않는 문제점이 있다.The assumption that the DFT is Fourier transform is that the data is periodically distributed. If the Fourier transform is performed on data that is not periodically distributed, the subsequent channel equalization process is not performed correctly.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 방송 수신 단말기의 장치 구현이 용이하도록 신호를 복조할 수 있는 방송 신호 복조 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a broadcast signal demodulation device capable of demodulating a signal to facilitate device implementation of a broadcast receiving terminal.
본 발명의 다른 목적은 보다 정확한 채널 보상을 가능하도록 신호 복조하는 하는 방송 신호 복조 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a broadcast signal demodulation device for signal demodulation to enable more accurate channel compensation.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 훈련신호와 상기 훈련신호에 연속한 방송 데이터인 프레임바디(frame body)신호를 포함하여 전송하는 방송 신호를 복조하는 장치에 있어서, 다중 경로로 수신된 신호들의 채널 특성을 추정하여 출력하는 채널추정부; 상기 채널추정부가 출력하는 채널 특성을 수신하고 상기 다중 경로로 수신된 신호들의 훈련신호구간을 제거하는 훈련신호제거부; 및 상기 훈련신호제거부가 출력하는 다중 경로 신호들의 프레임바디구간을 시간적으로 일치하도록 각 다중 경로 신호들의 프레임바디신호를 재배치하는 신호재배치부를 포함하는 것을 특징으로 방송 신호 복조 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device for demodulating a broadcast signal including a training signal and a frame body signal which is broadcast data continuous to the training signal. Channel estimation for estimating and outputting characteristics; A training signal removing unit receiving the channel characteristic output by the channel estimating unit and removing a training signal section of the signals received in the multi-path; And a signal repositioning unit for rearranging the frame body signals of the multipath signals so as to temporally match the frame body sections of the multipath signals output by the training signal removing unit.
상기 신호재배치부는 상기 채널추정부가 출력하는 다중 경로 신호들 중 메인 (main) 신호보다 먼저 수신된 신호의 프레임바디구간의 길이 또는 다중 경로 신호들 중 메인(main) 신호보다 늦게 수신된 신호의 프레임바디구간의 길이 중 어느하나 이상을 산출할 수 있는 구간산출부를 포함할 수 있다.The signal relocator may include a frame body section of a signal received before the main signal among the multipath signals output by the channel estimator or a frame body of a signal received later than the main signal among the multipath signals. It may include a section calculation unit for calculating any one or more of the length of the section.
상기 신호재배치부는 상기 채널추정부가 출력하는 다중 경로 신호들로부터 상기 구간산출부가 출력하는 프레임바디구간에 속하는 신호들을 추출하는 신호추출부를 포함할 수 있다.The signal relocator may include a signal extractor configured to extract signals belonging to a frame body section output by the interval calculator from the multipath signals output by the channel estimator.
상기 신호재배치부는 상기 채널추정부가 출력하는 다중 경로 신호들로부터 상기 구간산출부가 출력하는 프레임바디구간에 속하는 신호들을 추출하는 신호추출부를 포함할 수 있다.The signal relocator may include a signal extractor configured to extract signals belonging to a frame body section output by the interval calculator from the multipath signals output by the channel estimator.
상기 신호재배치부는 상기 훈련신호제거부가 출력하는 신호를 임시저장하여 출력하는 임시저장부; 및 상기 임시저장부가 출력하는 신호구간에 상기 신호추출부가 출력하는 신호구간을 연산하여 메인 신호의 프레임바디구간과, 상기 메인 신호를 제외한 다중 경로 신호의 프레임바디구간이 시간적으로 일치하도록 하는 연산부를 포함할 수 있다.The signal repositioning unit comprises: a temporary storage unit for temporarily storing and outputting a signal output from the training signal removing unit; And a calculation unit for calculating a signal section output by the signal extracting unit to a signal section output by the temporary storage unit so that the frame body section of the main signal coincides with the frame body section of the multipath signal except the main signal in time. can do.
상기 임시저장부가 출력하는 신호가 메인 신호보다 먼저 수신된 다중 경로 신호인 경우, 상기 연산부는 상기 메인 신호의 프레임바디구간보다 앞서 수신된 다중 경로 신호의 프레임바디구간을, 먼저 수신된 상기 신호의 프레임바디구간의 끝에 부가할 수 있다.When the signal outputted by the temporary storage unit is a multipath signal received before the main signal, the operation unit may determine a frame body section of the multipath signal received before the frame body section of the main signal, and the frame of the signal received first. Can be added to the end of the body section.
상기 임시저장부가 출력하는 신호가 메인 신호보다 나중에 수신된 다중 경로 신호인 경우, 상기 연산부는 상기 메인 신호의 프레임바디구간 이후에 수신된 다중 경로 신호의 프레임바디구간을, 상기 이후에 수신된 다중 경로 신호의 프레임바디구간의 앞에 부가할 수 있다.When the signal output by the temporary storage unit is a multipath signal received later than a main signal, the operation unit may determine a frame body section of the multipath signal received after the frame body section of the main signal. It can be added before the frame body section of the signal.
상기 훈련신호는 PN 시퀀스(pseudonoise sequence)인 것이 바람직하다.Preferably, the training signal is a pseudonoise sequence.
이하 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.
이하에서는 TDS-OFDM 방식의 신호 수신 장치를 일 예로 하여 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, OFDM 방식의 신호를 수신하는 장치에 적용이 가능하다.Hereinafter, a TDS-OFDM signal receiving device will be described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to a device for receiving an OFDM signal.
먼저 본 발명을 용이하게 설명하기 위해 DMB-T의 송신장치의 일 실시예를 설명한다. 도 2는 DMB-T의 송신장치의 일 실시예를 나타낸 구성도이다. 도 2를 참조하여 DMB-T의 송신장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. First, an embodiment of a transmission apparatus of the DMB-T will be described in order to easily describe the present invention. 2 is a block diagram showing an embodiment of a DMB-T transmitting apparatus. Referring to Figure 2 describes the operation of the transmitter of the DMB-T as follows.
채널부호화부(10)는 수신단에서 에러를 감지하도록 하기 위해 채널을 부호화한 비트스트림(bitstream)을 출력한다.The
변조부(20)는 상기 부호화된 비트 스트림을 입력받고 그 비트 스트림을 4치 또는 16치 또는 64치 등의 직교 진폭 변조(quadrature amplitude modulation; 이하 QAM)방식 등으로 변조한다. The modulator 20 receives the encoded bit stream and modulates the bit stream by quadrature amplitude modulation (QAM), such as 4-, 16-, or 64-values.
상기 역DFT부(30)는 주파수영역에서 OFDM 방식으로 변조된 신호를 시간영역의 OFDM 신호로 변조한다. 일반적으로 DMB-T 방식에서는 전송데이터 3780개 포인트에 대한 주파수영역 신호를 시간영역 신호로 변환시킨다. The
PN 생성기(40)는 송신할 방송신호의 훈련신호로 사용할 PN 시퀀스(sequence) 를 생성한다. The
상기 다중화부(50)는 상기 생성된 PN 시퀀스와 상기 역DFT부(30)에서 변환된 OFDM 신호를 시간영역에서 분배하고, 이를 다중화하여 출력한다. The
그리고, 필터부(60)는 상기 다중화된 DMB-T신호의 대역폭을 제한하여 출력한다. 필터부로서 Square Root Rasied Cosine 필터가 사용될 수 있는데, 상기 대역폭 제한에 사용되는 롤-오프 팩터(roll-off factor; α)는 0.05이다.The
그리고 RF 전송부(70)에서 상기 대역폭이 제한되어 출력된 신호를 주파수 fc의 RF(Radio Frequency) 전송 대역으로 업 컨버전(up conversion)하여 방송신호를 전송한다.The
도 3은 TDS-OFDM 방식의 방송 신호 복조 장치의 일 실시예를 나타낸 구조도이다. 도 3을 참조하여 TDS-OFDM 방식의 방송 신호 복조 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 3 is a structural diagram illustrating an embodiment of a TDS-OFDM broadcast signal demodulation device. The operation of the TDS-OFDM broadcast signal demodulation apparatus will now be described with reference to FIG. 3.
TDS-OFDM 방식의 잔송신호 수신장치의 튜너(110)는 RF 전송 대역의 신호를 기저대역(base band) 신호로 전환하여 출력한다. The
자동이득제어기(AGC)(120)는 상기 출력된 신호의 파워를 표준화(Power normalization)하여 출력한다.The automatic gain controller (AGC) 120 normalizes and outputs the power of the output signal.
A/D 컨버터(Analog to digital converter)(130)는 상기 출력된 신호를 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.The analog to
상기 위상분리기(phase splitter)(140)는 상기 A/D 컨버터(130)가 출력하는 신호로부터 동위(inphase)성분신호(이하, I 신호)와 직교(quadrature)성분신호(이 하, Q 신호)를 분리하여 출력한다.The
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 (FCC)
신호동기부(170)는 크게 3부분으로 구분될 수 있다. The
먼저, AFC부(177)는 상기와 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, the
둘째, 신호포착(acquisition)부(172)는 송신장치에서 보낸 PN 시퀀스를 동기화한다.Second, the
마지막으로 신호추적(tracking)부(174)는 상기 포착된 PN 시퀀스를 사용하여 심벌 오차를 보상한다.Finally, the signal tracking unit 174 compensates for the symbol error using the captured PN sequence.
상기 수신신호 동기부는 모두 PN 상관기(171)의 결과를 사용한다.All of the received signal synchronizers use the results of the
신호동기부의 결과 추정된 데이터는 DFT부(180)에서 수행되기 전에 상기 신호재배치부(200)에서 다중 경로로 수신된 다수의 신호내의 프레임바디 구간이 서로 주기적인 관계를 갖도록 신호를 재구성하여 출력한다. The data estimated by the signal synchronization unit reconstructs and outputs the signals such that the frame body sections in the plurality of signals received by the
상기 DFT부(180)는 상기 신호재구성부(200)가 출력하는 데이터 구간에 대해 푸리에 변환을, 바람직하게는 FFT(Fast Fourier Transform)을 수행하여 상기 데이터 구간을 주파수영역으로 변환하여 출력한다. The
상기 DFT부(180)로부터 출력된 신호는 상기 등화기(190)를 거쳐 채널이 보상 된 후 채널복호화부(미도시)로 출력된다.The signal output from the
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치의 신호재구성부(200)가 데이터 구간을 주기적으로 구성하는 방법 중 하나의 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다. 도 4a 내지 도 4b를 참조하여 신호재구성부(200)가 데이터가 재구성하는 과정을 설명하면 다음과 같다. 4A and 4B conceptually illustrate one method of a method in which the
도 4a 및 도 4b는 다중 경로 채널을 통해 수신한 신호의 프레임 구조의 예를 나타낸다. 도 4a 및 도 4b의 신호는 바람직하게는 주파수 오차와 심볼 타이밍 오차가 보상된 신호일 수 있다. 4A and 4B show an example of a frame structure of a signal received through a multipath channel. The signal of FIGS. 4A and 4B may be a signal in which a frequency error and a symbol timing error are compensated for.
도 4a의 (a), (b), (c) 신호 중 (b) 신호는 메인(main) 경로 신호로서, 프레임싱크를 제거한 신호를 나타낸다. 메인 경로 신호 (b)는 다중 경로 수신 신호들 중 파워(power)가 가장 큰 신호를 메인 경로 신호로 하는 것이 바람직하다.Among the signals (a), (b), and (c) of FIG. 4A, the signal (b) is a main path signal and represents a signal from which frame sync is removed. The main path signal (b) preferably uses a signal having the greatest power among the multipath received signals as the main path signal.
그리고, (a)와 (c)는 (b)에 대해 다중 경로를 통해 먼저 수신되거나((a) 신호), 나중에 수신된 신호((c) 신호)를 각각 나타낸다. 이하에서는 편의상 (a) 신호를 제 1 경로신호, (b) 신호를 제 2 경로신호, (c) 신호를 제 3 경로신호로 각각 호칭한다.And, (a) and (c) respectively indicate a signal ((c) signal received first or (a) signal later through multipath for (b). Hereinafter, for convenience, signals (a) are referred to as first path signals, (b) signals as second path signals, and (c) signals as third path signals, respectively.
제 1 경로 신호는 제 2 경로 신호에 대해 시간 Lpre 만큼 먼저 수신된 신호이고, 제 3 경로 신호는 제 2 경로 신호에 대해 시간 Lpost 만큼 지연 수신된 신호이다.The first path signal is a signal received earlier by the time Lpre for the second path signal, and the third path signal is a signal received delayed by the time Lpost for the second path signal.
메인 경로에 대한 신호인 제 2 경로 신호의 프레임 바디 구간에 대해 푸리에 변환을 수행하면, 제 1 경로 신호와 제 3 경로 신호의 프레임 싱크 구간의 신호에 의한 영향으로 잘못된 변환 결과를 얻을 수 있다. If the Fourier transform is performed on the frame body period of the second path signal, which is a signal for the main path, an incorrect conversion result may be obtained due to the influence of the signals of the frame sync period of the first path signal and the third path signal.
따라서, 제 1 경로의 신호 프레임 싱크 구간과 제 3 경로의 신호의 프레임 싱크 구간을 제거하는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable to remove the signal frame sync section of the first path and the frame sync section of the signal of the third path.
그리고, 제 2 경로 신호의 프레임 바디 구간에 대해 푸리에 변환을 수행하면, 제 1 경로 신호 프레임 싱크 구간과 제 3 경로 신호의 프레임 싱크 구간은 각각 제 2 경로 신호의 프레임 바디 구간과 겹치는 구간에서 상기 푸리에 변환의 결과에 영향을 줄 수 있다. Further, when Fourier transform is performed on the frame body section of the second path signal, the Fourier path frame sync period and the frame sync section of the third path signal respectively overlap the frame body section of the second path signal. This can affect the result of the conversion.
그 결과 주파수 영역으로 변환된 신호를 채널 보상할 경우 채널 응답 매트릭스는 대각 매트릭스(diagonal matrix)가 되지 않는다.As a result, when channel compensating a signal converted into the frequency domain, the channel response matrix does not become a diagonal matrix.
채널 응답 매트릭스가 대각 매트릭스가 되기 위해서는 수신 신호의 푸리에변환시 제 2 경로 신호의 프레임 바디 구간과, 제 1 경로 신호 및 제 3 경로 신호가 겹치는 구간은 주파수 영역에서 주기적인 관계를 갖는 신호가 되는 것이 바람직하다.In order for the channel response matrix to be a diagonal matrix, the frame body section of the second path signal and the section in which the first path signal and the third path signal overlap during the Fourier transform of the received signal are signals having a periodic relationship in the frequency domain. Do.
도 4b는 도 4a와 같이 수신된 다중 경로 신호를 메인 경로 신호의 주기적인 신호로 재구성하기 위한 방법을 개념적으로 나타낸 도면이다.4B is a diagram conceptually illustrating a method for reconstructing a received multipath signal into a periodic signal of a main path signal as shown in FIG. 4A.
본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치는 채널 보상을 용이하게 수행하기 위해 제 1 경로 신호가 제 2 경로 신호에 비해 먼저 수신된 구간과, 제 3 경로 신호가 제 2 경로 신호보다 나중에 수신된 구간을 산출한다.The broadcast signal demodulation device according to the present invention calculates a section in which the first path signal is received earlier than the second path signal and a section in which the third path signal is received later than the second path signal to easily perform channel compensation. do.
그리고, 상기 산출된 구간을 각각 제 2 경로 신호의 프레임 바디 구간에 일치하도록 제 1 경로신호와 제 3 경로 신호를 재구성할 수 있다.The first path signal and the third path signal may be reconstructed so that the calculated periods correspond to frame body sections of the second path signal, respectively.
메인 경로보다 먼저 수신된 제 1 경로 신호는 먼저 수신된 구간을 제 1 경로 신호의 프레임 바디 구간의 끝에 부가할 수 있다.The first path signal received before the main path may add the previously received section to the end of the frame body section of the first path signal.
그리고, 메인 경로보다 나중에 수신된 제 3 경로 신호는 나중에 수신된 구간을 제 3 신호의 프레임 바디 구간의 앞에 부가할 수 있다.The third path signal received later than the main path may add the later received section to the front of the frame body section of the third signal.
그리고, 메인 경로 신호인 제 2 경로 신호의 프레임 바디 구간을 주파수 영역으로 변환한다. 변환된 신호에 대해서는 채널 등화시 대각 매트릭스인 채널 응답 매트릭스을 얻을 수 있고, 채널 보상을 용이하게 구현할 수 있다.The frame body section of the second path signal, which is the main path signal, is converted into the frequency domain. For the converted signal, a channel response matrix, which is a diagonal matrix at the time of channel equalization, may be obtained, and channel compensation may be easily implemented.
도 5는 본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치의 일 실시예를 나타낸 구성도이다. 본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치는 신호동기부(170), 신호재구성부(200)를 포함할 수 있다. 상기 신호재구성부(200)는 훈련신호제거부(201), 채널추정부(202), 신호재배치부(220)를 포함할 수 있다. 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치의 일 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.5 is a block diagram showing an embodiment of a broadcast signal demodulation device according to the present invention. The broadcast signal demodulation device according to the present invention may include a
신호동기부(170)는 주파수 및 심벌 타이밍 오차를 보상할 수 있고, 수신 신호의 파워(power)를 이용하여 수신신호를 동기화할 수 있다.The
채널추정부(202)는 동기화된 수신신호의 채널을 특성을 추정하여 출력할 수 있다. The
훈련신호제거부(201)는 동기화된 수신신호의 보호구간에 포함된 훈련신호를 를 수신할 수 있다. 그리고, 훈련신호제거부(201)는 채널추정부(202)로부터 채널 특성을 수신하여 PN 시퀀스를 제거할 수 있다. The training
따라서, 훈련신호제거부(201)가 출력하는 다중경로 신호들은 프레임바디구간 만 있고, 보호구간은 0(zero)로 패딩(padding)될 수 있다.Therefore, the multipath signals output by the
신호재배치부(220)는 임시저장부(221), 구간산출부(222), 신호추출부(223), 연산부(225)를 포함할 수 있다. The
임시저장부(221)은 상기 훈련신호제거부(201)가 출력하는 신호를 저장하고, 이를 지연하여 출력한다. 상기 임시저장부(221)는 FIFO(first-in first-out)로서 동작하여 입력신호를 지연하고, 이를 출력할 수 있다. The
이때 임시저장부(221)는 프레임바디 구간만큼을 시간 지연하여 출력하는 것이 보다 바람직하다.In this case, it is more preferable that the
구간산출부(222)는 상기 채널추정부(202)가 출력하는 신호를 입력받고, 다중 경로로 수신된 신호들 중 메인 신호보다 먼저 수신되거나 지연되어 수신된 신호의 구간(Lpre 구간 또는 Lpost 구간)의 길이를 산출할 수 있다. The
신호추출부(223)는 상기 구간산출부(222)가 출력하는 신호들 중 메인 신호의 프레임바디 구간과 시간적으로 일치하지 않은 프레임바디구간의 신호들을 추출할 수 있다. The
연산부(225)는 임시저장부(221)에서 지연되어 출력되는 신호에 신호추출부(223)가 추출하는 신호를 접합하여 출력할 수 있다.The calculating
연산부(225)는 메인 신호보다 먼저 수신되는 신호에 대해서는, 메인 신호의 프레임바디구간보다 앞서 수신된 다중 경로 신호의 프레임바디구간을, 먼저 수신된 상기 신호의 프레임바디구간의 끝에 부가할 수 있다.For the signal received before the main signal, the
연산부(225)는 메인 신호보다 늦게 수신되는 신호에 대해서는 메인 신호의 프레임바디구간 이후에 수신된 다중 경로 신호의 프레임바디구간을, 이후에 수신된 상기 신호의 프레임바디구간의 앞에 부가할 수 있다. For the signal received later than the main signal, the
그리고, DFT부(180)는 연산부가 출력하는 프레임바디구간의 데이터를 주파수 영역으로 변화하여 출력할 수 있다. In addition, the
그리고, 등화기가 상기 DFT부(180)가 출력하는 신호에 대해 채널 보상할 경우, 채널 응답 매트릭스(channel impulse matrix)는 대각 매트릭스가 되기 때문에 그 인버스 매트릭스(inverse matrix)를 용이하게 구현할 수 있다. In addition, when the equalizer performs channel compensation on the signal output from the
본 발명의 기술분야와 동일한 기술분야의 당업자가 본 특허명세서로부터 본 발명을 변경하거나 변형하는 것은 용이한 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예가 상기 명확하게 기재되었더라도, 그것을 여러 가지로 변경하는 것은 본 발명의 사상과 관점으로부터 이탈하는 것이 아니며 본 발명의 사상과 관점 내에 있다고 해야 할 것이다. It is easy for a person skilled in the art to change the present invention from the present specification to change or modify it. Therefore, although an embodiment of the present invention has been described above clearly, various modifications thereof should be made without departing from the spirit and the scope of the present invention.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects of the broadcast signal demodulation device according to the present invention described above are as follows.
본 발명에 따른 방송 신호 복조 장치에 의하면, 그 복조 장치에 의해 복조된 신호를 등화기에서 채널 보상할 경우, 등화기의 구성을 간단하고 용이하게 구현할 수 있다. According to the broadcast signal demodulation device according to the present invention, when the channel demodulated in the equalizer by the signal demodulated by the demodulation device, it is possible to simply and easily implement the configuration of the equalizer.
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