KR100867997B1 - Ｏｆｄｍ 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정장치 및 방법 - Google Patents

Ｏｆｄｍ 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정장치 및 방법 Download PDF

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한국전자통신연구원
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Abstract

OFDM 계층변조 시스템의 수신 장치에서 채널 위상을 정확하게 추정하기 위한 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 채널 위상 추정 장치는, OFDM 계층 변조된 수신 심볼이 OFDM 복조된 신호인 주파수 영역 신호를 복조 및 복호화하여 선순위 데이터를 생성한 후, 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 선순위 송신 심볼 재생부; 수신 심볼과 상기 선순위 송신 심볼을 비교하여, 부채널의 위상이 될 수 있는 값인 채널 위상 값들을 추출하는 채널 위상 추출부; 주파수 영역 신호에서 파일럿 부반송파를 추출하여 채널 추정을 실행하고, 채널 추정의 결과를 기초로 파일럿이 전송되지 않은 부채널을 보간하는 채널 보간부; 및 주파수 영역 신호의 위상에서 채널 위상 값들을 각각 감산한 값들 중에서, 보간된 부채널의 위상과 가장 가까운 값을 상기 보간된 부채널의 위상으로 보정하는 채널 위상 보정부;를 포함한다. 본 발명에 따르면, 계층변조를 적용하는 OFDM 시스템의 수신기에서 파일럿을 이용하여 채널을 추정할 때 더욱 정확하게 채널의 위상을 추정하여 시스템의 오율 성능을 향상시킬 수 있다.
Figure R1020070044205
계층 변조, 지상파 DMB, 채널 추정, 채널 등화, 디지털 방송

Description

ＯＦＤＭ 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 장치 및 방법{Apparatus and Method for channel phase estimation in OFDM layerd modulation system receiver}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 OFDM 계층변조 시스템의 수신기에서의 채널 추정 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 16-QAM 계층 변조를 적용하는 지상파 DMB 시스템에서 신호점을 예시한 도면이다.
도 3은 도 1의 선순위 송신 심볼 재생부에서 재생된 선순위 송신 심볼의 신호점을 예시한 도면이다.
도 4는 재생된 선순위 송신 심볼이 도 3(a)과 같은 신호점을 가지는 경우에 전송 신호의 위상 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 OFDM 계층변조 시스템의 수신기에서의 채널 추정 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 수 신기에서의 채널 추정 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 OFDM 계층변조 시스템, 특히 OFDM 계층변조를 적용하는 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 수신 시스템의 수신 장치에서 파일럿을 이용하여 채널을 추정할 때,채널 위상을 더욱 정확하게 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
통신 시스템에서, 잡음(noise)이나 다중 경로(multi-path) 문제 등으로 인하여 전송한 데이터와 수신한 데이터 사이에는 다소의 변위가 발생하는데, 이러한 문제를 해결하기 위하여 채널 추정(channel estimation)이 사용된다. 채널 추정이란 전송할 데이터들 사이에 기지국과 단말기 간에 약속된 값인 파일럿(pilot)을 전송한 후, 수신한 파일럿 값의 변위를 기초로 수신한 데이터의 원래 값을 추정하는 것이다. OFDM 방식의 시스템에서 채널 추정은 성능 향상을 위해 필수적이다.
만일 OFDM 변조 방식에서 n 번째 OFDM 심볼의 k 번째 부반송파의 송신 파일럿 심볼을 Xp(n,k)라 하고, OFDM 복조 후 수신 파일럿 심볼을 Yp(n,k)라 하면, k 번째의 파일럿 부채널 Hp(n,k)는 아래의 수학식 1을 사용하여 추정한다.
Figure 112007033916283-pat00001
여기서 D 개의 부반송파(sub-carrier)마다 파일럿을 전송한다고 할 때, 파일럿 부채널을 제외한 나머지 부채널은 파일럿 부채널을 보간(interpolation)하여 추정한다. 보간 방법은 1차 보간, 2차 보간 등 다양한 방법이 이용되고 있다.
그러나 파일럿 부채널을 보간하는 방법만으로 채널 추정하는 경우, 시스템 에러율을 원하는 기준 이하로 낮추는데 어려움이 있다. 특히 채널의 위상 특성은 진폭 특성에 비하여 급격하게 변하기 때문에 이를 정확히 보정할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 계층변조를 적용하는 OFDM 시스템의 수신기에서 파일럿을 이용하여 채널을 추정할 때, 더욱 정확하게 채널의 위상을 추정할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 장치는, OFDM 계층 변조된 수신 심볼이 OFDM 복조된 신호인 주파수 영역 신호를 복조 및 복호화하여 선순위 데이터를 생성한 후, 상기 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 선순위 송신 심볼 재생부; 상기 수신 심볼과 상기 선순위 송신 심볼을 비교하여, 부채널의 위상이 될 수 있는 값인 채널 위상 값들을 추출하는 채널 위상 추출부; 상기 주파수 영역 신호에서 파일럿 부반송파를 추출하여 채널 추정을 실행하고, 상기 채널 추정의 결과를 기초로 파일럿이 전송되지 않은 부채널을 보간하는 채널 보간부; 및 상기 주파수 영역 신호의 위상에서 상기 채널 위상 값들을 각각 감산한 값들 중에서, 상기 보간된 부채널의 위상과 가장 가까운 값을 상기 보간된 부채널의 위상으로 보정하는 채널 위상 보정부;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 OFDM 계층 변조 시스템은 16-QAM 계층 변조를 적용하는 지상파 DMB 시스템이다.
바람직하게는, 상기 선순위 송신 심볼 재생부는, 상기 주파수 영역 신호에서 선순위 신호를 추출하여 복조하는 선순위 신호 복조부; 상기 선순위 신호 복조부에서 복조된 신호를 복호화하여 선순위 데이터를 생성하는 선순위 신호 복호부; 및 상기 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 송신 심볼 재생부;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 채널 위상 추출부는, 상기 선순위 송신 심볼이 나타내는 신호점이 복소 좌표 상의 어느 사분면에 존재하는지를 판단한 후, 상기 신호점의 위치를 기초로 상기 채널 위상 값들을 추출한다.
바람직하게는, 상기 채널 위상 보정부에서 보정된 채널을 이용하여 상기 주파수 영역 신호를 채널 등화(equalization)하고, 채널 등화된 신호를 복조 및 복호화하여 후순위 데이터를 생성하는 후순위 데이터 생성부;를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 후순위 데이터 생성부는, 상기 채널 위상 보정부에서 보정된 채널을 이용하여 상기 주파수 영역 신호를 채널 등화하는 채널 등화부; 상기 채널 등화부에서 채널 등화된 신호에서 후순위 신호를 추출하여 복조하는 후순위 신호 복조부; 및 상기 후순위 신호 복조부에서 복조된 신호를 복호화하여 후순위 데이터를 생성하는 후순위 신호 복호부;를 포함한다.
또한 상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 방법은, (a) OFDM 계층 변조된 수신 심볼이 OFDM 복조된 신호인 주파수 영역 신호를 복조 및 복호화하여 선순위 데이터를 생성한 후, 상기 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 단계; (b) 상기 수신 심볼과 상기 선순위 송신 심볼을 비교하여, 부채널의 위상이 될 수 있는 값인 채널 위상 값들을 추출하는 단계; (c) 상기 주파수 영역 신호에서 파일럿 부반송파를 추출하여 채널 추정을 실행하고, 상기 채널 추정의 결과를 기초로 파일럿이 전송되지 않은 부채널을 보간하는 단계; 및 (d) 상기 주파수 영역 신호의 위상에서 상기 채널 위상 값들을 각각 감산한 값들 중에서, 상기 보간된 부채널의 위상과 가장 가까운 값을 상기 보간된 부채널의 위상으로 보정하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 OFDM 계층 변조 시스템은 16-QAM 계층 변조를 적용하는 지상파 DMB 시스템이다.
바람직하게는, 상기 (a) 단계는, (a-1) 상기 주파수 영역 신호에서 선순위 신호를 추출하여 복조하는 단계; (a-2) 상기 (a-1) 단계에서 복조된 신호를 복호화하여 선순위 데이터를 생성하는 단계; 및 (a-3) 상기 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 선순위 송신 심볼이 나타내는 신호점이 복소 좌표 상의 어느 사분면에 존재하는지를 판단하는 단계; 및 (b-2) 상기 신호점의 위치를 기초로 상기 채널 위상 값들을 추출하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, (e) 상기 (d) 단계에서 보정된 채널을 이용하여 상기 주파수 영역 신호를 채널 등화하고, 채널 등화된 신호를 복조 및 복호화하여 후순위 데이 터를 생성하는 단계;를 더 포함하다. 바람직하게는, 상기 (e) 단계는, (e-1) 상기 (d) 단계에서 보정된 채널을 이용하여 상기 주파수 영역 신호를 채널 등화하는 단계; (e-2) 상기 (e-1) 단계에서 채널 등화된 신호에서 후순위 신호를 추출하여 복조하는 단계; 및 (e-3) 상기 (e-2) 단계에서 복조된 신호를 복호화하여 후순위 데이터를 생성하는 단계;를 포함한다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 OFDM 계층변조 시스템의 수신기에서의 채널 추정 장치의 구조를 나타낸 도면이다. 여기서 말하는 OFDM 계층 변조 시스템은 대표적으로 16-QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 계층 변조를 적용하는 지상파 DMB 시스템일 수 있다.
도 1에 따르면, 본 발명의 채널 위상 추정 장치는 선순위 송신 심볼 재생부(120), 채널 위상 추출부(130), 채널 보간부(140) 및 채널 위상 보정부(150)를 포함한다.
더욱 상세히 설명하면, 우선 OFDM 복조기(110)가 OFDM 계층 변조 신호를 복조하여 주파수 영역 신호 Y(n,k)를 생성한다.
한편, OFDM 계층 변조 시스템에서 신호점은 아래 수학식 2와 같이 선순위 신호 XHP(n,k)와 후순위 신호 XLP(n,k)의 합으로 구성된다. 이에 대하여는 도 2의 설명에서 더욱 상세히 설명한다.
Figure 112007033916283-pat00002
선순위 송신 심볼 재생부(120)은 주파수 영역 신호 Y(n,k)를 복조 및 복호화하여 선순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00003
를 생성한 후, 선순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00004
를 기초로 선순위 송신 심볼
Figure 112007033916283-pat00005
을 재생한다.
이렇게 선순위 송신 심볼을 먼저 재생시키는 이유는 선순위 신호를 추정한 값과 후순위 신호를 추정한 값이 서로 다른 정확도를 가지기 때문이다. 즉 선순위 신호는 신호점 간의 거리가 후순위 신호에 비해 멀기 때문에 후순위 신호에 비해 훨씬 큰 신호대잡음비 (Signal-to-Noise Ratio, SNR)를 가진다. 또한, 후순위 신호는 선순위 신호가 오류 없이 수신되는 환경에서 추가로 데이터를 수신하는 것이므로, 선순위 신호는 수신기에서 채널 복호화 과정을 끝냈을 때 오류 없이 전송된다고 가정할 수 있다. 따라서 오류가 없는 선순위 신호를 먼저 재생하여 이를 후순위 신호의 채널 추정에 이용하면 정확도를 매우 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 선순위 송신 심볼 재생부(120)은, 주파수 영역 신호 Y(n,k)에서 선순위 신호를 추출하여 복조하는 선순위 신호 복조부(121), 선순위 신호 복 조부(121)에서 복조된 신호를 복호화하여 선순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00006
를 생성하는 선순위 신호 복호부(122), 및 선순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00007
를 기초로 선순위 송신 심볼
Figure 112007033916283-pat00008
을 재생하는 송신 심볼 재생부(123)을 포함한다. 이때, 선순위 신호 복호부(122)에서 생성된 선순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00009
은 최종적인 선순위 데이터가 된다.
채널 위상 추출부(130)는 수신 심볼과 재생된 선순위 송신 심볼
Figure 112007033916283-pat00010
을 비교하여, 부채널의 위상이 될 수 있는 값인 채널 위상 값들을 추출한다. 이렇게 정확한 선순위 신호를 기초로 추출된 채널 위상 값들은 정확한 값을 가지며, 이후에 채널의 위상을 정확히 보정하는데 필요한 중요한 데이터가 된다.
바람직하게는, 채널 위상 추출부(130)는 선순위 송신 심볼
Figure 112007033916283-pat00011
이 나타내는 신호점이 복소 좌표 상의 어느 사분면에 존재하는지를 판단한 후, 신호점의 위치를 기초로 채널 위상 값들을 추출한다. 이에 대하여는 도 3 및 도 4의 설명에서 더욱 상세히 설명한다.
이와 별도로, 채널 보간부(140)의 파일럿 채널 추정부(141)는 주파수 영역 신호 Y(n,k)에서 파일럿 부반송파를 추출하여 채널 추정을 실행하고, 비 파일럿 채널 추정부(142)는 파일럿 채널 추정부(141)의 채널 추정의 결과를 기초로 파일럿이 전송되지 않은 부채널을 보간한다. 그런데 이렇게 보간된 채널은 일반적인 파일럿 채널 추정의 방법만으로 추정된 것이므로 정확성이 다소 떨어지게 된다. 특히 파일럿 채널과 멀리 떨어져 있는 채널은 정확성에 심각한 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 채널 위상 보정부(150)는 채널 위상 추출부(130)에서 추출한 채널 위상 값들을 이용하여 채널 위상을 보정한다. 즉, 아래의 수학식 3과 같이, 주파수 영역 신호 Y(n,k)의 위상에서 채널 위상 값들 θ(n,k)을 각각 감산한 값들 중에서, 보간된 부채널의 위상과 가장 가까운 값을 보간된 부채널 H(n,k)의 위상으로 보정한다.
Figure 112007033916283-pat00012
부채널의 위상 값을 위 수학식 3에 의해 구한 값에 가장 가까운 값으로 놓으면 더욱 정확한 채널 추정치를 구할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 파일럿 채널을 보간한 값에 비해 선순위 신호는 오류 없이 수신된 정확한 값이므로 이로부터 추정한 채널의 위상도 더 정확하기 때문이다. 또한 채널의 위상 특성은 진폭 특성에 비해 급격하게 변하기 때문에 위상만을 정확하게 보정해도 시스템의 오율 성능을 크게 향상시킬 수 있다.
바람직하게는 후순위 데이터 생성부(160)는 채널 위상 보정부(150)에서 보정된 채널을 이용하여 주파수 영역 신호 Y(n,k)를 채널 등화하고, 채널 등화된 신호를 복조 및 복호화하여 최종적으로 후순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00013
를 생성한다. 따라 서 이와 같이 얻은 후순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00014
와 선순위 신호 복호부(122)에서 이미 얻은 선순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00015
를 이용하여 완전한 데이터를 복원할 수 있다.
바람직하게는, 후순위 데이터 생성부(160)은 채널 위상 보정부(150)에서 보정된 채널을 이용하여 주파수 영역 신호 Y(n,k)를 채널 등화하는 채널 등화부(161), 채널 등화부(161)에서 채널 등화된 신호에서 후순위 신호를 추출하여 복조하는 후순위 신호 복조부(162), 및 후순위 신호 복조부(163)에서 복조된 신호를 복호화하여 후순위 데이터
Figure 112007033916283-pat00016
를 생성하는 후순위 신호 복호부(163)를 포함할 수 있다.
도 2는 16-QAM 계층 변조를 적용하는 지상파 DMB 시스템에서 신호점을 예시한 도면이다. 도 2(a)는 홀수 번째 OFDM 심볼인 경우의 신호점을 나타내고, 도 2(b)는 짝수 번째 OFDM 심볼인 경우의 신호점을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 이 시스템의 신호점은 16 개의 신호점으로 구성되며, 앞서 설명한 수학식 2와 같이 신호점 X(n,k)는 선순위 신호 XHP(n,k)와 후순위 신호 XLP(n,k)의 합으로 구성된다. 그리고 선순위 신호 XHP(n,k)는 DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying) 변조된 신호로 신호점 간의 거리가 후순위 신호에 비해 멀기 때문에 후순위 신호에 비해 훨씬 큰 신호대잡음비(SNR)를 가진다.
도 3은 선순위 송신 심볼 재생부(120)에서 재생된 선순위 송신 심볼의 신호 점을 예시한 도면이다. 도 3(a)는 홀수 번째 OFDM 심볼인 경우의 신호점을 나타내고, 도 3(b)는 짝수 번째 OFDM 심볼인 경우의 신호점을 나타낸다.
도 4는 재생된 선순위 송신 심볼이 도 3(a)과 같은 신호점을 가지는 경우에 전송 신호의 위상 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 송신 심볼 X(n,k)는 재생한 선순위 송신 심볼
Figure 112007033916283-pat00017
이 나타내는 신호점을 중심으로 각 사분면에서 그 부근에 위치하게 된다. 만일
Figure 112007033916283-pat00018
가 1 사분면에 위치하는 신호이면, 전송 신호의 위상은 θ1, θ2, θ3 중의 하나가 될 수 있다. 따라서 수신 신호와 비교하여 채널의 위상 특성을 추정할 수 있다. 즉 선순위 전송 신호의 위상을 θ(n,k)라 할 때, 파일럿을 제외한 나머지 채널에 대해 채널의 위상을 전술한 수학식 3을 이용하여 추정할 수 있다. 여기서 θ(n,k)는 θ1, θ2, θ3 중의 하나가 된다.
전술한 바와 같이 파일럿 채널을 보간하여 구한 부채널 H(n,k)의 위상을 수학식 3에서 구한 값에 가장 가까운 값으로 놓으면 더 정확한 채널 추정치를 구할 수 있게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 OFDM 계층변조 시스템의 수신기에서의 채널 추정 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 5의 설명에 있어서 도 1 내지 도 4에서 설명된 내용은 생략한다.
도 5를 참조하면, 우선 수신 심볼이 OFDM 계층 변조되어 시스템에 입력된 다(S510). 그러면 수신 심볼이 OFDM 복조된 신호인 주파수 영역 신호를 복조 및 복호화하여 선순위 데이터를 생성한 후, 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생한다(S520). 바람직하게는 S520 단계는 주파수 영역 신호에서 선순위 신호를 추출하여 복조하는 단계(S521), 복조된 신호를 복호화하여 선순위 데이터를 생성하는 단계(S522), 및 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 단계(S523)를 포함할 수 있다.
다음으로 수신 심볼과 선순위 송신 심볼을 비교하여, 부채널의 위상이 될 수 있는 값인 채널 위상 값들을 추출한다(S530). 바람직하게는 S530 단계는 선순위 송신 심볼이 나타내는 신호점이 복소 좌표 상의 어느 사분면에 존재하는지를 판단하는 단계, 및 신호점의 위치를 기초로 채널 위상 값들을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
이와 동시에 파일럿 채널을 이용하여 채널 보간을 수행한다(S540, S550). 바람직하게는 주파수 영역 신호에서 파일럿 부반송파를 추출하여 채널 추정을 실행하고(S541), 채널 추정의 결과를 기초로 파일럿이 전송되지 않은 부채널을 보간한다(S542).
다음으로, 주파수 영역 신호의 위상에서 채널 위상 값들을 각각 감산한 값들 중에서, 보간된 부채널의 위상과 가장 가까운 값을 보간된 부채널의 위상으로 보정한다(S560).
다음으로 보정된 채널을 이용하여 주파수 영역 신호를 채널 등화하고, 채널 등화된 신호를 복조 및 복호화하여 후순위 데이터를 생성한다(S570). 바람직하게는 S570 단계는 보정된 채널을 이용하여 주파수 영역 신호를 채널 등화하는 단계(S571), 채널 등화된 신호에서 후순위 신호를 추출하여 복조하는 단계(S572), 및 복조된 신호를 복호화하여 후순위 데이터를 생성하는 단계(S573)를 포함할 수 있다.
이제까지의 설명에서 16-QAM 계층 변조를 적용하는 지상파 DMB 시스템을 중심으로 설명하였으나, 다른 OFDM 계층 변조 시스템에도 본 발명이 적용될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자라면 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등 및 균등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 계층변조를 적용하는 OFDM 시스템의 수신기에서 파일럿을 이용하여 채널을 추정할 때 더욱 정확하게 채널의 위상을 추정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 채널의 위상을 정확히 추정하여 채널 추정의 정확도를 향상시킬 수 있으며, 결과적으로 시스템의 오율 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (13)

  1. OFDM 계층 변조된 수신 심볼이 OFDM 복조된 신호인 주파수 영역 신호를 부반송파 복조 및 복호화하여 선순위 데이터를 생성한 후, 상기 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 선순위 송신 심볼 재생부;
    상기 수신 심볼과 상기 선순위 송신 심볼을 비교하여, 부채널의 위상이 될 수 있는 값인 채널 위상 값들을 추출하는 채널 위상 추출부;
    상기 주파수 영역 신호에서 파일럿 부반송파를 추출하여 채널 추정을 실행하고, 상기 채널 추정의 결과를 기초로 파일럿이 전송되지 않은 부채널을 보간하는 채널 보간부; 및
    상기 주파수 영역 신호의 위상에서 상기 채널 위상 값들을 각각 감산한 값들 중에서, 상기 보간된 부채널의 위상과 가장 가까운 값을 상기 보간된 부채널의 위상으로 보정하는 채널 위상 보정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 OFDM 계층 변조 시스템은 16-QAM 계층 변조를 적용하는 지상파 DMB 시스템인 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 선순위 송신 심볼 재생부는,
    상기 주파수 영역 신호에서 선순위 신호를 추출하여 복조하는 선순위 신호 복조부;
    상기 선순위 신호 복조부에서 복조된 신호를 복호화하여 선순위 데이터를 생성하는 선순위 신호 복호부; 및
    상기 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 송신 심볼 재생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 위상 추출부는,
    상기 선순위 송신 심볼이 나타내는 신호점이 복소 좌표 상의 어느 사분면에 존재하는지를 판단한 후, 상기 신호점의 위치를 기초로 상기 채널 위상 값들을 추출하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 위상 보정부에서 보정된 채널을 이용하여 상기 주파수 영역 신호를 채널 등화(equalization)하고, 채널 등화된 신호를 복조 및 복호화하여 후순위 데이터를 생성하는 후순위 데이터 생성부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 후순위 데이터 생성부는,
    상기 채널 위상 보정부에서 보정된 채널을 이용하여 상기 주파수 영역 신호를 채널 등화하는 채널 등화부;
    상기 채널 등화부에서 채널 등화된 신호에서 후순위 신호를 추출하여 복조하는 후순위 신호 복조부; 및
    상기 후순위 신호 복조부에서 복조된 신호를 복호화하여 후순위 데이터를 생성하는 후순위 신호 복호부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 장치.
  7. (a) OFDM 계층 변조된 수신 심볼이 OFDM 복조된 신호인 주파수 영역 신호를 부반송파 복조 및 복호화하여 선순위 데이터를 생성한 후, 상기 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 단계;
    (b) 상기 수신 심볼과 상기 선순위 송신 심볼을 비교하여, 부채널의 위상이 될 수 있는 값인 채널 위상 값들을 추출하는 단계;
    (c) 상기 주파수 영역 신호에서 파일럿 부반송파를 추출하여 채널 추정을 실행하고, 상기 채널 추정의 결과를 기초로 파일럿이 전송되지 않은 부채널을 보간하는 단계; 및
    (d) 상기 주파수 영역 신호의 위상에서 상기 채널 위상 값들을 각각 감산한 값들 중에서, 상기 보간된 부채널의 위상과 가장 가까운 값을 상기 보간된 부채널의 위상으로 보정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 OFDM 계층 변조 시스템은 16-QAM 계층 변조를 적용하는 지상파 DMB 시스템인 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 (a) 단계는,
    (a-1) 상기 주파수 영역 신호에서 선순위 신호를 추출하여 복조하는 단계;
    (a-2) 상기 (a-1) 단계에서 복조된 신호를 복호화하여 선순위 데이터를 생성하는 단계; 및
    (a-3) 상기 선순위 데이터를 기초로 선순위 송신 심볼을 재생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 방법.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    (b-1) 상기 선순위 송신 심볼이 나타내는 신호점이 복소 좌표 상의 어느 사분면에 존재하는지를 판단하는 단계; 및
    (b-2) 상기 신호점의 위치를 기초로 상기 채널 위상 값들을 추출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 방법.
  11. 제 7항에 있어서,
    (e) 상기 (d) 단계에서 보정된 채널을 이용하여 상기 주파수 영역 신호를 채널 등화하고, 채널 등화된 신호를 복조 및 복호화하여 후순위 데이터를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 (e) 단계는,
    (e-1) 상기 (d) 단계에서 보정된 채널을 이용하여 상기 주파수 영역 신호를 채널 등화하는 단계;
    (e-2) 상기 (e-1) 단계에서 채널 등화된 신호에서 후순위 신호를 추출하여 복조하는 단계; 및
    (e-3) 상기 (e-2) 단계에서 복조된 신호를 복호화하여 후순위 데이터를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 계층 변조 시스템의 수신기에서의 채널 위상 추정 방법.
  13. 제 7항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하기 위한 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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KR20040036011A (ko) * 2002-10-23 2004-04-30 한국전자통신연구원 디지털 오디오 방송 수신기의 ｏｆｄｍ 심벌 오류 교정방법 및 시스템
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