KR100876560B1 - JAM symbol demapping method for cable downstream transmission and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다운 스트림 전송 시 64 QAM 모드 및 256 QAM 모드에 대하여 QAM 심볼 디매핑을 수행하기 위한 것으로, 이를 위한 본 발명은, 심볼을 복조하고 복조된 심볼을 진폭정보에 해당되는 I, Q 심볼의 부호비트와 비트 정보에 해당되는 I, Q 심볼의 절대값으로 분리하고, 분리된 I, Q 심볼의 절대값에서 I와 Q의 위치를 바꾸어 진폭정보를 추출하며, 추출된 진폭정보 I, Q 심볼의 LSB와 I, Q 심볼의 부호비트를 이용하여 집합분리 정보를 추출할 수 있다. 따라서, 기존에서와 같이 QAM 변조에 사용된 비트 수가 증가할수록 메모리와 주소 인코딩에 따른 하드웨어 복잡도가 증가 및 하드웨어 면적이 커지고 데이터를 고속으로 처리하는데 어려움이 발생하게 되는 문제점을 해결할 수 있으며, 또한 고정적으로 결정되는 성좌도에 의거해 심볼로부터 직접 비트신호를 추출하므로, 하드웨어 면적, 비용, 처리속도, 확장성면에서 매우 효율적이다. The present invention is to perform QAM symbol demapping for 64 QAM mode and 256 QAM mode in the downstream transmission, the present invention for demodulating the symbol and demodulated symbols of the I, Q symbols corresponding to the amplitude information Separate the absolute value of the I and Q symbols corresponding to the sign bit and the bit information, extract the amplitude information by changing the positions of I and Q from the absolute values of the separated I and Q symbols, and extract the extracted amplitude information I and Q symbols. The set separation information can be extracted using the LSB and the code bits of the I and Q symbols. Accordingly, as the number of bits used for QAM modulation increases as in the past, the hardware complexity of memory and address encoding increases, the hardware area increases, and the difficulty of processing data at high speed can be solved. By extracting the bit signal directly from the symbol based on the constellation degree determined, it is very efficient in terms of hardware area, cost, processing speed, and scalability.
Description
도 1은 케이블 전송 시스템의 다운스트림 신호 처리 과정을 위한 블록 구성도,1 is a block diagram illustrating a downstream signal processing procedure of a cable transmission system;
도 2는 본 발명에 따른 케이블 다운스트림 전송을 위한 QAM 심볼 디매핑을 위한 블록 구성도, 2 is a block diagram for QAM symbol demapping for cable downstream transmission according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 진폭정보 추출부 및 집합분리 정보 추출부로 구성된 QAM 심볼 디매퍼를 도시한 도면, 3 is a diagram illustrating a QAM symbol demapper including an amplitude information extractor and an aggregate separation information extractor according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 64 QAM 성좌도(constellation)를 도시한 도면,4 shows a 64 QAM constellation in accordance with the present invention;
도 5a는 본 발명에 따른 비트정보의 특성을 고려하여 64 QAM 성좌도를 분석하기 위한 도면,5A is a diagram for analyzing a 64 QAM constellation diagram in consideration of characteristics of bit information according to the present invention;
도 5b는 본 발명에 따른 x축과 y축에 도시된 64 QAM 비트 정보를 나타낸 도면, 5B is a diagram showing 64 QAM bit information shown on the x-axis and y-axis according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 256 QAM 성좌도를 도시한 도면,6 illustrates a 256 QAM constellation diagram in accordance with the present invention;
도 7a는 본 발명에 따른 비트정보의 특성을 고려하여 256 QAM 성좌도를 분석하기 위한 도면,7A is a diagram for analyzing a 256 QAM constellation diagram in consideration of characteristics of bit information according to the present invention;
도 7b는 본 발명에 따른 x축과 y축에 도시된 256 QAM 비트 정보를 나타낸 도면, 7B is a diagram showing 256 QAM bit information shown on the x-axis and y-axis according to the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 c3,c0와 c1,c2의 관계를 표로 나태낸 도면,8 is a table showing the relationship between c3, c0 and c1, c2 according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 c4,c0와 c5,c1의 관계를 표로 나타낸 도면.9 is a table showing the relationship between c4, c0 and c5, c1 according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
21, 26 : MPEG 프레임부 22 : FEC 인코더부21, 26: MPEG frame portion 22: FEC encoder portion
221 : 리드 솔로몬 인코더부 222 : 인터리버부221: Reed Solomon Encoder 222: Interleaver
223 : 랜덤화부 224, 229 : 데이터 포맷부223:
225, 230 : 미분 부호화기 226, 227, 231, 232 : BCC부225, 230:
228 : 64 QAM 심볼 매퍼부 233 : 256 QAM 심볼 매퍼부228: 64 QAM Symbol Mapper Section 233: 256 QAM Symbol Mapper Section
23 : QAM 변조부 24 : QAM 복조부23: QAM demodulator 24: QAM demodulator
25 : FEC 디코더부 251 : 트렐리스 디코더부25: FEC decoder unit 251: trellis decoder unit
2511 : QAM 심볼 디매퍼 2511a : 진폭 정보 추출부2511:
2511b : 집합분리 정보 추출부 252 : 역 랜덤화부2511b: set separation information extraction unit 252: inverse randomization unit
253 : 디인터리버부 254 : 리드 솔로몬 디코더부253: deinterleaver 254: Reed Solomon decoder
본 발명은 케이블 다운스트림 전송을 위한 구조 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation, QAM) 심볼 디매핑 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다운 스트림 전송 시 64 QAM 모드 및 256 QAM 모드에 대하여 QAM 심볼 디매핑을 수행하여 비트 신호로 복원할 수 있는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and an apparatus for Quadrature Amplitude Modulation (QAM) symbol demapping for cable downstream transmission, and more particularly, to a QAM symbol decode for 64 QAM mode and 256 QAM mode for downstream transmission. The present invention relates to a method and apparatus for restoring a bit signal by performing mapping.
주지된 바와 같이, 케이블 전송을 위한 시스템에서의 다운스트림은 ITU-T Recommendations J.83, Annex B에 확정된 바에 의해 전송되며, 다운스트림 신호 처리 과정은 도 1에 도시된 바와 같이 진행된다. As is well known, downstream in a system for cable transmission is transmitted as defined in ITU-T Recommendations J.83, Annex B, and the downstream signal processing proceeds as shown in FIG.
즉, 도 1은 케이블 전송 시스템의 다운스트림 신호 처리 과정을 도시한 블록 구성도로서, MPEG 프레임부(1)와, FEC 인코더부(2)와, QAM 변조부(3)와, QAM 복조부(4)와, FEC 디코더부(5)와, MPEG 프레임부(6)를 포함한다.1 is a block diagram illustrating the downstream signal processing of the cable transmission system, and includes an
MPEG 프레임부(1)는 패킷 단위로 입력되는 MPEG-2 데이터 스트림을 프레이밍 처리하여 FEC 인코더부(2)에 제공한다.The
FEC 인코더부(2)는 MPEG 프레임부(1)에 의해 프레이밍 처리된 MPEG-2 데이터 스트림에 대하여 순방향 에러 정정 알고리즘을 적용시켜 채널에 대응하는 신뢰성 있는 FEC 부호어를 얻어 QAM 변조부(3)에 제공한다.The
QAM 변조부(3)는 FEC 인코더부(2)로부터 제공된 FEC 부호어에 대하여 QAM으로 변조시킨 RF 신호를 케이블 채널(S1)을 통해 전송한다.The
다음으로, 다운스트림의 복조는 변조와 반대 과정으로 QAM 복조부(4)와 FEC 디코더부(5)와, MPEG 프레임부(6)를 통해 수행된다. Next, the downstream demodulation is performed through the
그러나, 상술한 바와 같이, FEC 디코더부(5)에 의해 다운스트림의 복조 기능을 수행하는 종래의 QAM 심볼 디매핑 방식은 메모리(미도시됨)를 이용하여 입력 심볼에 부합되는 비트정보를 찾아내는 방식을 채용하여 비트 신호로 복원한다. 즉, 메모리를 사용할 경우 입력되는 심볼 값에 따른 메모리 주소값을 지정해 주어야 하는데, 심볼 값은 부호를 포함하고 있으므로 이에 따른 주소 인코딩 과정이 필요할 뿐만 아니라, QAM 변조에 사용된 비트 수가 증가할수록 메모리와 주소 인코딩에 따른 하드웨어 복잡도가 증가하게 된다. However, as described above, the conventional QAM symbol demapping method for performing a demodulation function downstream by the
다시 말하여, 종래 기술에서와 같이 메모리를 사용함으로 인해 하드웨어 복잡도가 증가할 뿐만 아니라 메모리 접속 시간(memory access time)에 한계가 있어 고속 데이터 전송 시스템에 적용하기에는 부적합한 점이 있기 때문에, 현재와 같이 반도체 및 정보 통신 기술이 급격하게 발달하는 환경을 고려할 때, 다운 스트림 전송 시 하드웨어 복잡도를 줄이면서 고속 데이터 전송 시스템에 적용할 수 있도록 메모리를 사용하지 않는 64 QAM 모드 및 256 QAM 모드에 대하여 QAM 심볼 디매핑을 수행할 수 있는 방법 및 그 장치를 추가 개발해야 할 필요성이 있다.In other words, the use of memory as in the prior art not only increases hardware complexity but also has a limitation in memory access time, which makes it unsuitable for high-speed data transfer systems. Given the rapidly evolving environment of information and communication technology, QAM symbol demapping for 64 QAM mode and 256 QAM mode without memory can be applied for high speed data transmission system while reducing hardware complexity in downstream transmission. There is a need to further develop methods and apparatus that can be performed.
이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로서, 그 목적은 다운 스트림 전송 시 64 QAM 모드 및 256 QAM 모드에 대하여 QAM 심볼 디매핑을 수행하여 비트 신호로 복원할 수 있는 케이블 다운스트림 전송을 위한 QAM 심볼 디매핑 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the necessity as described above, and an object thereof is to provide a cable downstream transmission that can be restored to a bit signal by performing QAM symbol demapping for 64 QAM mode and 256 QAM mode during downstream transmission. A QAM symbol demapping method and apparatus therefor are provided.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 송신단에서 QAM 심볼 매퍼로 입력되는 비트 신호가 케이블 다운스트림 전송에 사용되는 성좌도에 의해 심볼로 변환되고, 변환된 심볼이 수신단의 QAM 심볼 디매퍼를 통해 비트 신호로 복원되는 케이블 다운스트림 전송을 위한 QAM 심볼 디매핑 방법으로서, 변환된 심볼을 복조하 고, 복조된 심볼을 진폭정보에 해당되는 I, Q 심볼의 부호비트와 비트 정보에 해당되는 I, Q 심볼의 절대값으로 분리하는 단계와, 분리된 I, Q 심볼의 절대값에서 I와 Q의 위치를 바꾸어 진폭정보를 추출하는 단계와, 추출된 진폭정보 I, Q 심볼의 LSB와 I, Q 심볼의 부호비트를 이용하여 집합분리 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a bit signal input to a QAM symbol mapper at a transmitting end is converted into a symbol by a constellation diagram used for cable downstream transmission, and the converted symbol is transmitted through a QAM symbol demapper at a receiving end. A QAM symbol demapping method for cable downstream transmission to be restored to a signal, demodulating the transformed symbols, and demodulating the demodulated symbols into I and Q symbols corresponding to amplitude information and I and Q symbols. Separating the absolute value of the symbol, extracting the amplitude information by changing the positions of I and Q from the absolute values of the separated I and Q symbols, and LSB, I, and Q symbols of the extracted amplitude information I and Q symbols. And extracting the set separation information using the sign bit.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 송신단에서 QAM 심볼 매퍼로 입력되는 비트 신호가 케이블 다운스트림 전송에 사용되는 성좌도에 의해 심볼로 변환되고, 변환되어 복조된 심볼에 대하여 QAM 심볼 디매핑을 수행하는 장치로서, 복조된 심볼을 진폭정보에 해당되는 I, Q 심볼의 부호비트와 비트 정보에 해당되는 I, Q 심볼의 절대값으로 분리하고, 분리된 I, Q 심볼의 절대값에서 I 와 Q의 위치를 바꾸어 진폭정보를 추출하는 진폭정보 추출부와, 추출된 진폭정보 I, Q 심볼의 LSB와 I, Q 심볼의 부호비트를 이용하여 집합분리 정보를 추출하는 집합분리 정보 추출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, the bit signal input to the QAM symbol mapper at the transmitting end is converted into a symbol by the constellation diagram used for cable downstream transmission, and performs the QAM symbol demapping on the transformed demodulated symbol A device for demodulating a demodulated symbol into an absolute value of a sign bit of an I and Q symbol corresponding to amplitude information and an I and Q symbol corresponding to bit information, and an I and Q symbol from an absolute value of the separated I and Q symbols. An amplitude information extracting unit for extracting the amplitude information by changing the position of and a set separation information extracting unit for extracting the separation information by using the LSB and I and Q symbols of the extracted amplitude information I and Q symbols. It features.
이하, 본 발명의 실시 예는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해하게 될 것이다.Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention may exist, and a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Those skilled in the art will appreciate the objects, features and advantages of the present invention through this embodiment.
도 2는 본 발명에 따른 케이블 다운스트림 전송을 위한 QAM 심볼 디매핑을 위한 블록 구성도로서, MPEG 프레임부(21)와, FEC 인코더부(22)와, QAM 변조부(23) 와, QAM 복조부(24)와, FEC 디코더부(25)와, MPEG 프레임부(26)를 포함한다.2 is a block diagram for QAM symbol demapping for cable downstream transmission according to the present invention. The
MPEG 프레임부(21)는 패킷 단위로 입력되는 MPEG-2 데이터 스트림을 프레이밍 처리하여 FEC 인코더부(22)에 제공한다.The
FEC 인코더부(22)는 연접 부호화(concatenated coding) 기법을 사용하여 외부 부호어(outer coder)에 대하여 t 개의 에러 정정 능력을 갖는 리드솔로몬 부호어 (Reed-Solomon code)를 사용하고, 내부 부호어(inner coder)에 대하여 부호화된 변조 부호를 생성하는 트렐리스 부호화 변조(Trellis coded modulation, TCM) 부호어를 사용하여 내부 디코더에서 정정되지 못한 에러를 외부 디코더에서 정정함으로써 에러율(error rate)을 거의 "0"이 되도록 수행하는 블록으로서, 리드 솔로몬 인코더부(221)와, 인터리버부(222)와, 렌덤화부(223)와, 데이터 포맷부(224, 229)와, 미분 부호기부(225 230)와, BCC부(226, 227, 231, 232)와, 64 QAM 심볼 매퍼부(228)와, 256 QAM 심볼 매퍼부(233)로 이루어져 있다.The FEC
리드 솔로몬 인코더부(221)는 MPEG 프레임부(21)에 의해 프레이밍 처리된 MPEG-2 데이터 스트림에 대하여 RS블록코드를 적용시켜 부호화하여 인터리버부(222)에 제공한다. 여기서, RS블록코드는 블록당 128개의 심볼로 구성되어 있고, 그 중 122 심볼만이 정보심볼이고 6 심볼은 에러정정을 위한 패리티이므로 RS 블록당 최대 3개의 심볼까지 에러정정 가능하며, 또한 RS블록코드는 64QAM 모드와 256QAM 모드에서 동일하게 이용된다. The Reed Solomon
인터리버부(222)는 채널 전송시 발생된 에러심볼(예컨대, 군집에러, burst errors)에 대처하기 위한 블록으로서, 리드솔로몬 인코더부(221)의 RS블록코드에 의해 부호화된 MPEG-2 데이터 스트림에 대하여 길쌈 인터리빙 처리하여 재배열시킨 데이터스트림을 랜덤화부(223)에 제공한다. 여기서, 길쌈 인터리빙 구조는 64 QAM모드와 256 QAM모드에서 프로그램 가능한 구조(programmable structure)로서 다양한 인터리빙 모드를 지원한다.The
랜덤화부(223)는 인터리버부(222)에 의해 인터리빙 처리된 데이터가 특정한 패턴을 갖지 않도록 랜덤화시켜 RF 변조된 신호가 다른 채널과 혼신되는 것을 막고 수신 측에서 동기를 추출할 수 있도록 하며, 또한 수신측과 약속된 의사잡음코드를 발생시켜 입력된 데이터를 더해줌으로써 랜덤화된 64 QAM모드의 데이터를 데이터 포맷부(224)에 제공하며, 256 QAM모드의 데이터를 데이터 포맷부(229)에 제공한다. The
데이터 포맷부(224)는 랜덤화부(223)로부터 제공된 랜덤화된 64 QAM모드의 데이터를 채널 부호화 기법인 TCM 포맷에 맞게 포맷팅하여 미분 부호화기부(225) 및 64 QAM 심볼 매퍼부(228)로 제공한다. The
미분 부호화기부(225)는 데이터 포맷부(224)로부터 제공된 TCM 포맷에 맞게 포맷된 64 QAM모드의 데이터를 90°회전에 대한 불변성을 지닌 신호 성좌를 갖는 길쌈부호화를 하지 않은 비트로 부호화시켜 BCC부(226, 227)를 거쳐 64 QAM 심볼 매퍼부(228)에 제공한다. The
64 QAM 심볼 매퍼부(228)는 데이터 포맷부(224)로부터 제공되는 1사분면에 위치한 임의의 좌표의 데이터포맷부 출력 비트 신호를 90°회전시킨 좌표의 데이터포맷부 출력 비트 신호와 일치하는 길쌈부호화를 한 비트와 미분 부호화기부(225)로부터 BCC부(226, 227)를 통해 제공되는 TCM의 집합 분리(set partitioning) 특성 에 따라 90°회전에 관계없이 x축과 y축 값에 따라 규칙적으로 동일하게 반복되는 길쌈부호화를 하지 않은 비트를 매핑시켜 QAM 변조부(23)에 제공한다. 64 QAM
데이터 포맷부(229)는 랜덤화부(223)로부터 제공된 랜덤화된 256 QAM모드의 데이터를 채널 부호화 기법인 TCM 포맷에 맞게 포맷팅하여 미분 부호화기부(230) 및 256 QAM 심볼 매퍼부(233)로 제공한다. The
미분 부호화기부(230)는 데이터 포맷부(229)로부터 제공된 TCM 포맷에 맞게 포맷된 256 QAM모드의 데이터를 90°회전에 대한 불변성을 지닌 신호 성좌를 갖는 길쌈부호화를 하지 않은 비트로 부호화시켜 BCC부(231, 232)를 거쳐 256 QAM 심볼 매퍼부(233)에 제공한다. The
256 QAM 심볼 매퍼부(233)는 데이터 포맷부(229)로부터 제공되는 1사분면에 위치한 임의의 좌표의 데이터포맷부 출력 비트 신호를 90°회전시킨 좌표의 데이터포맷부 출력 비트 신호와 일치하는 길쌈부호화를 한 비트와 미분 부호화기부(230)로부터 BCC부(231, 232)를 통해 제공되는 TCM의 집합 분리(set partitioning) 특성에 따라 90°회전에 관계없이 x축과 y축 값에 따라 규칙적으로 동일하게 반복되는 길쌈부호화를 하지 않은 비트를 매핑시켜 QAM 변조부(23)에 제공한다. The 256 QAM
QAM 변조부(23)는 FEC 인코더부(22)내 64 QAM 심볼 매퍼부(28) 및 256 QAM 심볼 매퍼부(233)로부터 매핑되어 제공되는 길쌈부호화를 한 비트와 길쌈부호화를 하지 않은 비트 정보에 대하여 QAM으로 변조시켜 케이블 채널(S1)을 통해 전송한다.The
다음으로, QAM 복조부(24)는 케이블 채널(S1)을 통해 수신되는 QAM으로 변조 되어 매핑된 길쌈부호화를 한 비트와 길쌈부호화를 하지 않은 비트 정보를 복조하여 FEC 디코더부(25)에 제공한다.Next, the
FEC 디코더부(25)는 트렐리스 디코더부(251)와, 역 랜덤화부(252)와, 디인터리버부(253) 및 리드 솔로몬 디코더부(254)로 이루어져 있다. The
트렐리스 디코더부(251)는 도 3에 도시된 바와 같이 진폭정보 추출부(2511a) 및 집합분리 정보 추출부(2511b)로 구성된 QAM 심볼 디매퍼(2511)를 포함한다. The
진폭정보 추출부(2511a)는 진폭(예컨대, 위상) 정보를 추출하기 위한 블록으로서, QAM 복조부(24)에 의해 복조되어 제공되는 길쌈부호화를 한 비트와 길쌈부호화를 하지 않은 비트 정보의 심볼을 부호비트와 절대값으로 분리하는데, I, Q 심볼의 절대값은 수학식 1The
의 함수를 거치면, 도 5b나 도 7b의 x축과 y축에 도시된 비트 정보로 나타낼 수 있으며, 이 과정에서 출력된 I, Q 심볼의 절대값에 해당하는 신호를 I_magnitude, Q_magnitude라 하며, 진폭비트정보를 얻기 위해서는 상술한 절대값에서 I 와 Q의 위치를 I, Q 변환기(Changer)를 이용하여 바꾸면 되므로, 진폭(위상) 정보, 즉, I, Q 심볼의 부호비트를 배타적 논리합(XOR) 회로에 적용시켜 만들어낸 I_Q_change 신호를 이용하여 진폭정보를 추출하여 역 램덤화부(252)에 제공한다.Through the function of, it can be represented by the bit information shown on the x-axis and y-axis of Fig. 5b or 7b, the signal corresponding to the absolute value of the I, Q symbols output in this process is called I_magnitude, Q_magnitude, amplitude In order to obtain bit information, the positions of I and Q are changed by using I and Q converters in the absolute values described above, so that the amplitude (phase) information, that is, the code bits of the I and Q symbols are exclusive logical sums (XOR). The amplitude information is extracted using the I_Q_change signal applied to the circuit and provided to the
여기서, 진폭정보 추출부(2511a)에서 진폭정보를 추출하는 방법은, 도 4를 참조하면 64 QAM 성좌도(constellation)를 도시한 도면으로서, 64 QAM에서는 c3,c0가 집합분리 정보의 성좌도이고, 나머지 c5,c4,c2,c1이 90°회전에 대한 불변성을 지니는 진폭정보 성좌도임에 따라 이중 64 QAM의 진폭정보 성좌도(c5,c4,c2,c1)를 추출하고, 도 5a에 도시된 비트정보의 특성을 고려하여 진폭정보 성좌도를 분석하면, 64 QAM에서 c4,c1은 I심볼의 진폭정보이고 c5,c2는 Q심볼의 진폭정보임을 알 수 있으며, c3,c0는 각각 I,Q 심볼의 집합분리 정보의 성좌도가 됨에 따라 c3,c0는 90°회전에 관계없이 동일하게 반복되는 반면에, LSB 두비트 c1,c2는 90°회전에 대한 불변성을 지니므로 도 8에 도시된 바와 같이 c3,c0 및 c1,c2의 관계로 각 심볼의 진폭(위상) 정보를 추출할 수 있다. 여기서, 도 8은 c3,c0와 c1,c2의 관계를 표로 나태낸 도면으로서, I,Q의 부호비트는 양수일 때 '0', 음수일 때 '1'로 나타낸다.Here, the method of extracting the amplitude information from the amplitude
그리고, 도 5b에 도시된 바와 같이, 64 QAM의 I신호는 c4,c1이고, Q신호는 c5,c2이며, 이들에 의한 I,Q 심볼의 절대값의 범위는 0,1,2,3이 됨을 알 수 있고, 일반적인 성좌도에 따르면 64 QAM에서 I,Q 심볼 값의 크기는 1,3,5,7이므로 위의 출력(0,1,2,3) 각각에 2를 곱하고 1을 더함으로써 원하는 값(1,3,5,7)을 얻을 수 있다. As shown in FIG. 5B, the I signals of 64 QAM are c4 and c1, the Q signals are c5 and c2, and the absolute values of the I and Q symbols are 0, 1, 2 and 3 by these. According to the general constellation diagram, the size of the I, Q symbol value is 1,3,5,7 at 64 QAM, so by multiplying 2 and adding 1 to each of the above outputs (0,1,2,3), You can get the values (1, 3, 5, 7).
마찬가지로, 도 6을 참조하면 256 QAM에서는 c4,c0가 집합분리 정보의 성좌도이고, 나머지 c7,c6,c5,c3,c2,c1이 90°회전에 대한 불변성을 지니는 진폭정보 성좌도임에 따라 이중 256 QAM의 c7,c6,c5,c3,c2,c1를 추출하고, 도 7a에 도시된 비트정보의 특성을 고려하여 성좌도를 분석하면, 256 QAM에서 c7,c6,c5는 I심볼의 진폭정보이고 c3,c2,c1은 Q심볼의 진폭정보이며, c4,c0는 각각 I,Q 심볼의 집합분리 정보가 됨에 따라 c4,c0는 90°회전에 관계없이 동일하게 반복되는 반면에, LSB 두비트 c5,c1는 90°회전에 대한 불변성을 지니므로 도 9에 도시된 바와 같이 c4,c0 및 c5,c1의 관계로 각 심볼의 진폭(위상) 정보를 추출할 수 있다. 여기서, 도 9는 c4,c0와 c5,c1의 관계를 표로 나타낸 도면으로서, I,Q의 부호비트는 양수일 때 '0', 음수일 때 '1'로 나타낸다.Likewise, referring to FIG. 6, in 256 QAM, c4, c0 is a constellation diagram of aggregation separation information, and the remaining c7, c6, c5, c3, c2, c1 are amplitude constellation diagrams having invariance with 90 ° rotation. When c7, c6, c5, c3, c2, c1 of the QAM are extracted and the constellation diagram is analyzed in consideration of the characteristics of the bit information shown in FIG. 7A, c7, c6, c5 at 256 QAM is amplitude information of I symbol and c3 , c2, c1 is the amplitude information of the Q symbol, c4, c0 is a set separation information of the I, Q symbols, respectively, c4, c0 is repeated the same regardless of the 90 ° rotation, LSB two bits c5, Since c1 has an invariance with respect to 90 ° rotation, as shown in FIG. 9, the amplitude (phase) information of each symbol may be extracted in a relationship of c4, c0 and c5, c1. Here, FIG. 9 is a table showing the relationship between c4, c0 and c5, c1, and the sign bits of I and Q are represented by '0' when positive and '1' when negative.
그리고, 도 7b에 도시된 바와 같이, 256 QAM의 I신호는 c7,c6,c5이고, Q신호는 c3,c2,c1이며, 이들에 의한 I,Q 심볼의 절대값을 얻을 수 있고, 이 절대값의 범위 각각에 2를 곱하고 1을 더함으로써 원하는 I,Q 심볼 값의 크기를 얻을 수 있다. As shown in FIG. 7B, the I signals of 256 QAM are c7, c6, and c5, and the Q signals are c3, c2 and c1, whereby the absolute values of the I and Q symbols can be obtained. By multiplying each of the range of values by 2 and adding 1, the desired size of the I and Q symbol values can be obtained.
집합분리 정보 추출부(2511b)는 TCM 집합분리 정보를 추출하기 위한 블록으로서, 도 8 및 도 9에 도시된 각각의 표에 의하면 진폭정보 I, Q 심볼의 LSB와 진폭(위상) 정보를 각각의 배타적 논리합(XOR) 회로에 적용시켜 복원할 수 있다. 즉, 진폭정보 I, Q 심볼의 LSB를 진폭(위상) 정보에 따라 I와 Q 심볼의 위치를 바꾸거나 부로를 반대로 하는 방법을 통하여 얻을 수 있는 것으로, I와 Q 심볼의 위치를 바꾼 신호는 I_magnitude와 Q_magnitude의 LSB, 즉, I_magnitude[0]와 Q_magnitude[0]와 일치하므로 진폭(위상) 정보에 해당하는 I, Q 심볼의 부호비트를 배타적 논리합(XOR) 회로에 적용시켜 집합분리 정보를 추출하여 역 램덤화부(252)에 제공한다.The aggregation separation
여기서, 집합분리 정보 추출부(2511b)에서 집합분리 정보를 추출하는 방법은, 도 4를 참조하면 64 QAM에서는 c3,c0가 집합분리정보의 성좌도이고, 도 6을 참 조하면 256 QAM에서는 c4,c0가 집합분리정보의 성좌도임에 따라 이중 64 QAM의 c3,c0와 256 QAM의 c4,c0를 추출할 수 있다. Here, the method of extracting the aggregation information by the aggregation
역 랜덤화부(252)와 디인터리버부(253) 및 리드 솔로몬 디코더부(254)와, 그리고 MPEG 프레임부(26)의 동작은 상술한 MPEG 프레임부(21)과 리드 솔로몬 인코더부(221)와 인터리버부(222) 및 랜덤화부(223)의 변조 과정과 반대 과정으로 수행된다. The operations of the
따라서, 다운 스트림 전송 시 64 QAM 모드 및 256 QAM 모드에 대하여 QAM 심볼 디매핑을 수행하여 비트 신호로 복원함으로써, 기존에서와 같이 메모리를 사용하지 않고 고정적으로 결정되는 성좌도에 의거해 심볼로부터 직접 비트 신호를 추출할 수 있다. Therefore, by performing QAM symbol demapping on the 64 QAM mode and the 256 QAM mode in the downstream transmission, and restoring the bit signal, the bit signal directly from the symbol based on a constellation diagram fixedly determined without using memory as in the past. Can be extracted.
또한, 본 발명의 사상 및 특허청구범위 내에서 권리로서 개시하고 있으므로, 본원 발명은 일반적인 원리들을 이용한 임의의 변형, 이용 및/또는 개작을 포함할 수도 있으며, 본 명세서의 설명으로부터 벗어나는 사항으로서 본 발명이 속하는 업계에서 공지 또는 관습적 실시의 범위에 해당하고 또한 첨부된 특허청구범위의 제한 범위 내에 포함되는 모든 사항을 포함한다. In addition, since the present invention is disclosed as a right within the spirit and claims of the present invention, the present invention may include any modification, use and / or adaptation using general principles, and the present invention as a matter deviating from the description of the present specification. It includes everything that falls within the scope of known or customary practice in the art to which it belongs and falls within the scope of the appended claims.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다운 스트림 전송 시 64 QAM 모드 및 256 QAM 모드에 대하여 QAM 심볼 디매핑을 수행하여 메모리를 사용하지 않으면서 비트 신호로 복원함으로써, 기존에서와 같이 메모리를 이용하여 입력 심볼에 부합되는 비트정보를 찾아내는 QAM 심볼 디매핑 방식을 채용함으로 입력되는 심볼 값에 따른 메모리 주소값을 지정해 주어야 하는데, 심볼 값은 부호를 포함하고 있으므로 이에 따른 주소 인코딩 과정이 필요할 뿐만 아니라, QAM 변조에 사용된 비트 수가 증가할수록 메모리와 주소 인코딩에 따른 하드웨어 복잡도가 증가 및 하드웨어 면적이 커지고 데이터를 고속으로 처리하는데 어려움이 발생하게 되는 문제점을 해결할 수 있다.As described above, according to the present invention, by performing QAM symbol demapping on the 64 QAM mode and the 256 QAM mode during the downstream transmission, and recovering the bit signal without using the memory, the present invention uses the memory as before. By adopting the QAM symbol demapping method to find the bit information corresponding to the symbol, it is necessary to specify the memory address value according to the input symbol value. Since the symbol value includes a sign, the address encoding process is required accordingly, and the QAM modulation is performed accordingly. As the number of bits used increases, the hardware complexity of memory and address encoding increases, the hardware area increases, and the difficulty of processing data at high speed can be solved.
또한 본원 발명에서는 고정적으로 결정되는 성좌도에 의거해 심볼로부터 직접 비트신호를 추출하므로, 하드웨어 면적, 비용, 처리속도, 확장성면에서 매우 효율적인 효과가 있다. In addition, in the present invention, since the bit signal is directly extracted from the symbol based on the constellation diagram determined in a fixed manner, it is very effective in terms of hardware area, cost, processing speed, and scalability.
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