KR100874353B1

KR100874353B1 - Ｏｆｄｍ 시스템의 프레임 동기 검출 방법

Info

Publication number: KR100874353B1
Application number: KR1020070012211A
Authority: KR
Inventors: 한동석; 임채현; 이창윤
Original assignee: 경북대학교 산학협력단; (주)실리콘바인
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-12-16
Also published as: KR20080073509A

Abstract

본 발명은 OFDM 시스템의 프레임 동기 검출 장치 및 방법에 관한 것으로, 입력 신호와 상기 입력 신호를 지연한 신호간의 상관결과를 보호구간으로 슬라이딩 합산한 결과를 다중 경로로 입력되는 신호들의 최대 지연 시간으로 다시 슬라이딩 합산하여, 긴 지연을 가지는 채널 환경에서 동일한 크기로 입사되는 다중 경로의 신호로부터 프레임 동기를 정확하게 검출할 수 있게 한다.

OFDM 시스템, 프레임

Description

ＯＦＤＭ 시스템의 프레임 동기 검출 방법{FRAME SYNCHRONISING DETECTING METHOD AND APPARATUS FOR OFDM SYSTEM}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 시스템의 프레임 동기 검출 장치의 구성도.

도 2는 도 1의 제1슬라이딩 합산부 및 제2슬라이딩 합산부의 출력 파형도.

도 3은 도 1의 최대지연 추정부의 출력 파형도.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

100 : ADC

102 : 지연부

104 : 상관기

106 : 누산기

108 : 제1슬라이딩 합산부

110 : 제1윈도우 크기 설정부

112 : 최대지연시간 추정부

114 : 제2윈도우 크기 설정부

116 : 제2슬라이딩 합산부

118 : 동기검출부

본 발명은 OFDM(ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING) 전송 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 OFDM 시스템의 프레임 동기 방법에 관한 것이다.

OFDM 전송 시스템의 수신단에서는 고속 푸리에 변환(FFT; Fast Fourier Transform) 방식을 사용하여 신호를 변환하며, 상기 FFT를 할 구간을 결정하기 위해 프레임 동기가 이루어져야 한다.

상기 프레임 동기를 위한 종래 기술로는 대한민국 특허청에 특허등록된 제10-0191326-0000호가 있다. 상기한 종래 기술은, OFDM신호를 수신받아 일정구간 지연하여 상관부로 출력하는 심볼지연부; 상기 수신된 신호와 지연된 신호간의 상관(Correlation)을 취하는 상관부; 상기 상관부의 출력을 누적하는 누적부; 상기 누적부의 출력값 중 최대값을 선택하여 보호구간 시작지점을 검출하고, 상기 보호구간을 이용하여 프레임 동기를 수행하는 최대값 검출부로 구성되는 프레임 동기검출장치를 개시한다.

상기한 종래 기술은 수신된 신호와 지연된 신호 중 보호구간부분에서만 상관관계가 높아지는 특성을 이용한 것이나, SFN(Single Frequency Network) 환경과 같이 먼저 입사된 주 신호와 나중에 들어오는 다중경로 신호간의 시간 지연이 긴 채널 환경에서는, 상관수단에 의해 구해진 상관값이 하나의 최대값을 가지는 것이 아니라 평탄한 출력을 가지므로, 상기 상관값을 이용하여 프레임 동기를 검출하기가 곤란하였다.

이에 따라 종래에는 긴 지연을 가지는 채널 환경에서 동일한 크기로 입사되는 다중 경로의 신호로부터 프레임 동기를 정확하게 검출하는 기술의 개발이 절실하게 요망되었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 해소하기 위한 것으로, 긴 지연을 가지는 채널 환경에서 동일한 크기로 입사되는 다중 경로의 신호로부터 프레임 동기를 정확하게 검출할 수 있는 OFDM 시스템의 프레임 동기 검출장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 OFDM 시스템의 프레임 동기 검출 장치는, 수신신호를 입력받아 지연하는 지연부; 상기 지연결과 및 상기 수신신호를 입력받아 상관을 취하는 상관기; 상기 상관결과를 제1윈도우 크기에 따라 슬라이딩 합산하는 제1슬라이딩 합산부; 상기 제1슬라이딩 합산부의 출력을 제2윈도우 크기에 따라 슬라이딩 합산하는 제2슬라이딩 합산부; 상기 제2슬라이딩 합산부의 결과치로부터 동기를 검출하는 동기검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 동기 검출장치를 도 1을 참조하여 설명한다.

상기 프레임 동기 검출장치는 ADC(ANALOG TO DIGITAL CONVERTER)(100), 지연부(102), 상관기(104), 누산기(106), 제1슬라이딩 합산부(108), 제1윈도우 크기 설 정부(110), 최대지연시간 추정부(112), 제2윈도우 크기 설정부(114), 제2슬라이딩 합산부(116)로 구성된다.

상기 ADC(100)는 수신 신호를 입력받아 AD 변환하여 상기 지연부(102) 및 상기 상관기(104)로 입력한다. 상기 지연부(102)는 상기 ADC(100)의 출력신호를 1 심볼 지연하여 상기 상관기(104)에 입력한다. 상기 상관기(104)는 상기 ADC(100)의 출력신호와 상기 ADC(100)의 출력신호를 입력받아, 두 출력신호간 상관을 취한다. 상기 상관기(104)의 출력은 누산기(106)에 입력되고, 상기 누산기(106)는 상기 상관기(104)의 출력을 저장한 후에 제1슬라이딩 합산부(108)에 제공한다.

상기 제1슬라이딩 합산부(108)는 제1윈도우 크기 설정부(110)에 의해 제공되는 윈도우 크기에 대응되게 상기 상관기(104)의 출력을 슬라이딩 합산하여 출력한다. 상기 제1슬라이딩 합산부(108)의 윈도우 크기는 OFDM 신호의 보호구간으로 설정된다. 여기서, 상기 보호구간에 대해 좀더 설명하면, OFDM 전송 채널에서는 다중 경로 채널에 의한 심볼간 간섭을 피하기 위한 방법의 하나로 심볼주기를 연장하여 각 심볼의 뒷부분의 신호를 해당 심볼의 앞부분에 복사하여 전송하는데 이 구간을 보호구간(Guard Interval)이라 한다.

여기서, SFN 환경과 같이 먼저 입사된 주 신호와 나중에 들어오는 다중경로 신호간의 시간 지연이 긴 채널 환경에서 상기 제1슬라이딩 합산부(108)의 출력은 도 2의 A에 도시한 바와 같이 최대치 부분이 평탄하게 출력된다.

상기 제1슬라이딩 합산부(108)의 출력은 제2슬라이딩 합산부(116)에 입력된다. 상기 제2슬라이딩 합산부(116)는 제2윈도우 크기 설정부(114)에 의해 설정된 윈도우 크기, 즉 최대지연시간에 대응되는 윈도우 크기에 따라 상기 제1슬라이딩 합산부(108)의 출력을 슬라이딩 합산하여 출력한다. 상기 제2슬라이딩 합산부(116)는 도 2의 B에 도시한 바와 같이 상기 A 신호를 상기 최대지연시간에 대응되는 윈도우 크기에 따라 슬라이딩 합산함에 따라 상기 A 신호에 대한 동기로 판별하기 위한 포인트를 설정하기 위한 최대값이 표식되는 출력을 생성할 수 있다.

상기한 제2슬라이딩 합산부(116)의 출력은 동기검출부(118)에 제공된다. 상기 동기검출부(118)는 상기 제2슬라이딩 합산부(116)의 출력 중 최대값을 검출하고, 상기 최대값 검출지점에서 동기신호를 발생한다.

여기서, 상기 제2슬라이딩 합산부(116)의 윈도우 크기를 설정하는 제2윈도우 크기 설정부(114)에 상기 최대지연시간정보를 제공하는 최대지연시간 추정부(112)의 동작을 설명한다.

상기 최대지연시간 추정부(112)는 도 3에 도시한 바와 같이 상기 ADC(100)를 통해 입사되는 신호(A)를 복사하고, 상기 복사된 신호(B)와 입사된 신호(A)간의 상관을 취한다. 상기 상관결과는 상기 입사된 신호와 복사된 신호간의 상관정도 및 최대지연시간을 나타낸다.

좀더 설명하면, 상기 최대지연시간 추정부(112)는 상기 입사신호(A)와 상기 복사신호(B)를 같은 위치부터 시작하여 상기 복사신호(B)의 위치를 옮겨가면서 계속하여 상관을 취한다. 이에 따라 상기 상관결과는 처음 시작점에서 가장 큰 상관값을 가진후 점차 감소하였다가, 다중경로 신호와 만나는 지점에서 다시 큰 상관값을 가진다. 이러한 입사신호(A)와 복사신호(B)의 상관결과의 특성을 이용하여, 상 기 최대지연시간 추정부(112)는 상기 상관결과 중 첫번째 피크 발생지점과 마지막 피크 발생지점간의 시간간격을 최대지연시간으로 추정한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 입력 신호와 상기 입력 신호를 지연한 신호간의 상관결과를 보호구간으로 슬라이딩 합산한 결과를 다중 경로로 입력되는 신호들의 최대 지연 시간으로 다시 슬라이딩 합산하여, 긴 지연을 가지는 채널 환경에서 동일한 크기로 입사되는 다중 경로의 신호로부터 프레임 동기를 정확하게 검출할 수 있게 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

OFDM 시스템의 프레임 동기 검출 장치에 있어서,

수신신호를 입력받아 지연하는 지연부;

상기 지연결과 및 상기 수신신호를 입력받아 상관을 취하는 상관기;

상기 상관결과를 제1윈도우 크기에 따라 슬라이딩 합산하는 제1슬라이딩 합산부;

상기 제1슬라이딩 합산부의 출력을 제2윈도우 크기에 따라 슬라이딩 합산하는 제2슬라이딩 합산부;

상기 제2슬라이딩 합산부의 결과치로부터 동기를 검출하는 동기검출부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 프레임 동기 검출 장치.
제1항에 있어서,

상기 수신신호 및 상기 수신신호를 복사한 신호간의 상관을 취하고, 상기 상관결과로부터 다중 경로로 입사되는 신호들간의 최대지연시간을 검출하는 최대지연시간 추정부;

상기 최대지연시간을 상기 제2윈도우 크기로 설정하는 제2윈도우 크기 설정부

를 더 구비함을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 프레임 동기 검출 장치.
OFDM 시스템의 프레임 동기 검출 방법에 있어서,

수신신호를 입력받아 지연하는 단계;

상기 지연결과 및 상기 수신신호를 입력받아 상관을 취하는 단계;

상기 상관결과를 제1윈도우 크기에 따라 제1슬라이딩 합산하는 단계;

상기 제1슬라이딩 합산결과를 제2윈도우 크기에 따라 제2슬라이딩 합산하는 단계;

상기 제2슬라이딩 합산결과로부터 동기를 검출하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 프레임 동기 검출 방법.
제3항에 있어서,

상기 수신신호 및 상기 수신신호를 복사한 신호간의 상관을 취하고,

상기 상관결과로부터 다중 경로로 입사되는 신호들간의 최대지연시간을 검출하는 단계;

상기 최대지연시간을 상기 제2윈도우 크기로 설정하는 단계

를 더 구비함을 특징으로 하는 OFDM 시스템의 프레임 동기 방법.