KR100983273B1 - Apparatus of frequency recovery system in DMB receiver and Method of the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주파수 영역에서 반송파 간격의 소수(1kHz이하)에 해당하는 주파수 오차를 보정하는 주파수 복구 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, OFDM 변조 방식으로 전송된 특정 채널의 신호를 복조하여 주파수 오차 및 위상 오차가 보정된 신호로 복구하기 위해, 상기 전송된 신호가 이득 보정되고, 디지털 변환된 신호를 입력받아 실수부와 허수부로 분리하고 이를 저주파 대역으로 변환하여 출력하는 I/Q 분배기와, 상기 저주파 대역의 신호에 FFT를 수행함으로써 주파수 영역 신호로 변환하는 FFT부와, 상기 신호를 심볼 단위로 차등 복조하여 QPSK 형태의 신호로 변환하는 차등 복조기와, 상기 주파수 영역으로 변환되기 전의 시간 영역 신호를 입력받아 포착(acquisition) 모드로 오차를 추정하는 오차 추정기 1과, 상기 QPSK 형태의 신호를 입력받아 추적(tracking) 모드로 오차를 추정하는 오차 추정기 2와, 상기 추정된 오차 값을 입력받아 각각 결정된 대역폭에 따라 오차를 누적 보정하는 루프 필터 1, 2와, 상기 보정된 값에 상응하는 사인파와 코사인파를 생성하는 수치 제어 발진기와, 상기 생성된 사인 및 코사인파와 상기 I/Q 분배기에서 출력되는 저주파 대역의 신호를 곱하여 오차 보정된 신호를 출력하는 곱셈기를 포함하여 구성됨으로써, 보다 신속하고 정확하게 주파수를 복구하는 효과가 있다.
DMB, 주파수 복구, FFT, QPSK
The present invention relates to a frequency recovery system for correcting a frequency error corresponding to a fraction (1 kHz or less) of the carrier spacing in the frequency domain. According to the present invention, a frequency error and An I / Q divider for gain-correcting the transmitted signal, receiving a digitally converted signal, separating the real and imaginary parts, converting the signal into a low frequency band, and outputting the converted signal to a low frequency band to recover a phase error corrected signal; Inputs an FFT unit for converting a signal of a band into a frequency domain signal by performing an FFT, a differential demodulator for differentially demodulating the signal into a QPSK type signal in a symbol unit, and a time domain signal before being converted into the frequency domain. An error estimator 1 for estimating an error in an acquisition mode and a signal having the QPSK type signal and being tracked (tr an error estimator 2 for estimating the error in the acking mode, loop filters 1 and 2 for accumulating and correcting the error according to the determined bandwidth by receiving the estimated error value, and a sine wave and a cosine wave corresponding to the corrected value. And a multiplier for generating an error corrected signal by multiplying the generated sine and cosine wave by the low frequency band signal output from the I / Q divider, thereby recovering the frequency more quickly and accurately. It works.
DMB, Frequency Recovery, FFT, QPSK
Description
도 1은 본 발명에 따른 DMB 수신기의 주파수 복구 시스템의 구성을 나타낸 도면1 is a diagram illustrating a configuration of a frequency recovery system of a DMB receiver according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 복구 시스템의 주파수 오차 추정기의 일실시예를 나타낸 도면2 is a diagram illustrating an embodiment of a frequency error estimator of a frequency recovery system according to the present invention;
- 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawing-
1 : 튜너 2 : AGC1: tuner 2: AGC
3 : A/D 변환기 4 : I/Q 분배기3: A / D Converter 4: I / Q Splitter
5 : 프레임, 심볼 동기부 6 : 곱셈기5: frame, symbol synchronizer 6: multiplier
7 : FFT부 8 : 차등 복조기7: FFT unit 8: differential demodulator
9 : 추정기 1 10 : 추정기 29: estimator 1 10:
11 : 루프 필터 1 12 : 루프 필터 211: loop filter 1 12:
13 : 먹스 14 : 수치제어 발진기13: mux 14: numerically controlled oscillator
본 발명은 DMB 시스템의 주파수 복구에 관한 것으로, 특히 주파수 영역에서 반송파 간격의 소수(1kHz이하)에 해당하는 주파수 오차를 보정하는 주파수 복구 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to frequency recovery of a DMB system, and more particularly, to a frequency recovery system for correcting a frequency error corresponding to a fraction of a carrier interval in the frequency domain (1 kHz or less).
DMB 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multplexing)을 사용하는데, 이는 여러 개의 반송파를 이용하여 동시에 전송하는 것이다.The DMB system uses Orthogonal Frequency Division Multplexing (OFDM), which transmits simultaneously using multiple carriers.
상기 여러 개의 반송파를 만들기 위해서는 발진기가 여러 개 필요한데, 이를 대신해서 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 이용하여 디지털 영역에서 구현한다.Several oscillators are required to make the multiple carriers. Instead, they are implemented in the digital domain by using an inverse fast fourier transform (IFFT).
이처럼, 여러 개의 반송파를 이용하여 전송하므로 수신단에서 분리하기 위해서는 반송파간에 직교성이 존재하여야 한다. 상기 직교성이란 서로 다른 반송파를 곱하고 적분하면 0이 나오고, 같은 반송파 간에만 값이 존재하는 특성이다.As described above, since multiple carriers are used, orthogonality must exist between carriers in order to separate the receiver. The orthogonality is a characteristic in which 0 is obtained when multiplying and integrating different carriers, and a value exists only between the same carriers.
따라서, 수신단에서는 수신된 신호에 각각의 반송파를 곱해서 적분하면 각 반송파에 해당하는 신호만 나오게 되므로 신호를 분리할 수 있게 된다. 이때에도 발진기를 대신하여 FFT를 이용함으로써 상기 곱하고 적분하는 역할을 수행한다.Therefore, when the receiver multiplies and integrates the received signal with each carrier, only the signal corresponding to each carrier is output, and thus the signal can be separated. In this case, the FFT is used instead of the oscillator to perform the multiplication and integration.
이때, 만약, 수신된 신호에 있는 반송파에 오차가 존재하면 수신된 반송파간의 직교성은 깨지고, FFT를 통해 나온 신호에 간섭이 생겨 신호대 잡음비(SNR)가 낮아진다.At this time, if an error exists in the carrier in the received signal, the orthogonality between the received carriers is broken, and the signal generated through the FFT causes interference, thereby lowering the signal-to-noise ratio (SNR).
상기 수신된 신호의 위상 오차는 수신기의 차등 복조기에 의해 constant위상은 없어지게 된다. 따라서, 고려해야 하는 것은 주파수 오차이며, 이러한 주파수 오차를 추정하여 보정하는 것은 중요한 문제가 아닐 수 없다.The phase error of the received signal is eliminated from the constant phase by the differential demodulator of the receiver. Therefore, the frequency error to be considered is an important problem to estimate and correct this frequency error.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 주파수 영역 반송파 간격의 주파수 오차 중 1kHz 이하의 소수 주파수 오차에 대해 추정하고 보정하는 주파수 복구 시스템을 제안하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and to propose a frequency recovery system for estimating and correcting a minor frequency error of 1 kHz or less among frequency errors of a frequency domain carrier interval.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DMB 수신기의 주파수 복구 장치는, OFDM 변조 방식으로 전송된 특정 채널의 신호를 복조하여 주파수 오차 및 위상 오차가 보정된 신호로 복구하기 위해, 상기 전송된 신호가 이득 보정되고, 디지털 변환된 신호를 입력받아 실수부와 허수부로 분리하고 이를 저주파 대역으로 변환하여 출력하는 I/Q 분배기와, 상기 저주파 대역의 신호에 FFT를 수행함으로써 주파수 영역 신호로 변환하는 FFT부와, 상기 신호를 심볼 단위로 차등 복조하여 QPSK 형태의 신호로 변환하는 차등 복조기와, 상기 주파수 영역으로 변환되기 전의 시간 영역 신호를 입력받아 포착(acquisition) 모드로 오차를 추정하는 오차 추정기 1과, 상기 QPSK 형태의 신호를 입력받아 추적(tracking) 모드로 오차를 추정하는 오차 추정기 2와, 상기 추정된 오차 값을 입력받아 각각 결정된 대역폭에 따라 오차를 누적 보정하는 루프 필터 1, 2와, 상기 보정된 값에 상응하는 사인파와 코사인파를 생성하는 수치 제어 발진기와, 상기 생성된 사인 및 코사인파와 상기 I/Q 분배기에서 출력되는 저주파 대역의 신호를 곱하여 오차 보정된 신호를 출력하는 곱셈기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a frequency recovery apparatus of a DMB receiver according to the present invention is configured to demodulate a signal of a specific channel transmitted by an OFDM modulation scheme to recover a signal having a frequency error and a phase error corrected therein. An I / Q divider for gain-correcting a signal, receiving a digitally converted signal, separating the real and imaginary parts, converting the signal into a low frequency band, and outputting the low frequency band, and converting the signal into a frequency domain signal by performing an FFT on the low frequency band signal. A differential demodulator for differentially demodulating the signal into symbol-based QPSK signals and an error estimator for estimating an error in an acquisition mode by receiving a time-domain signal before being converted into the frequency domain; And an
상기 오차 추정기 2는, 상기 차등 복조기의 출력을 입력받아 QPSK 신호로 결 정하는 QPSK 결정기와, 상기 QPSK 신호로 결정되기 전과 후의 신호를 입력받아 상기 두 신호를 곱하여 성상도상의 I-Phase축으로 회전시키는 곱셈기와, 상기 곱셈기의 출력 중 허수부만을 유효한 반송파 구간동안 더하는 누적기와, 상기 누적된 값의 평균을 구하는 평균기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The
상기 I/Q 분배기의 출력 신호를 입력받아 프레임 및 심볼 동기 신호를 생성하여 상기 FFT 부로 출력하는 프레임 및 심볼 동기부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The apparatus may further include a frame and symbol synchronizer configured to receive an output signal of the I / Q divider, generate a frame and symbol sync signal, and output the frame and symbol sync signals to the FFT unit.
상기 루프 필터 1, 2의 출력 값 중 하나를 외부의 선택 신호를 통해 선택하여 출력하는 먹스 부를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a mux unit for selecting and outputting one of the output values of the
OFDM 변조 방식으로 전송된 특정 채널의 신호를 복조하여 주파수 오차 및 위상 오차가 보정된 신호로 변환하는 본 발명에 따른 DMB 수신기의 주파수 복구 방법은, 상기 전송된 신호의 이득을 보정하고, 디지털 변환하는 단계와, 상기 디지털 변환된 신호의 실수부와 허수부를 분리하며, 이를 저주파 대역으로 변환하는 단계와, 상기 저주파 대역의 신호에 FFT를 수행함으로서 주파수 영역 신호로 변환하는 단계와, 상기 신호를 심볼 단위로 차등 복조하여 QPSK 형태의 신호로 변환하는 단계와, 상기 주파수 영역으로 변환되기 전의 시간 영역 신호를 입력받아 포착(acquisition) 모드로 오차를 추정하는 단계와, 상기 QPSK 형태의 신호를 입력받아 추적(tracking) 모드로 오차를 추정하는 단계와, 상기 추정된 오차 값을 입력받아 각각 결정된 대역폭에 따라 오차를 누적 보정하는 단계와, 상기 보정된 값에 상응하는 사인파와 코사인파를 생성하는 단계와, 상기 생성된 사인 및 코사인파와 상기 저주파 대역으로 변환된 신호를 곱하여 오차 보정된 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The frequency recovery method of the DMB receiver according to the present invention for demodulating a signal of a specific channel transmitted by the OFDM modulation scheme and converting the signal into a signal having a frequency error and a phase error corrected therein, corrects the gain of the transmitted signal and performs digital conversion. And separating the real part and the imaginary part of the digitally converted signal, converting the real part and the imaginary part into a low frequency band, converting the signal into a frequency domain signal by performing an FFT on the signal of the low frequency band, and converting the signal into a symbol unit. Differentially demodulating the signal to a QPSK type signal, receiving a time domain signal before being converted into the frequency domain, estimating an error in an acquisition mode, and receiving and tracking the QPSK type signal. tracking) and estimating the error, accumulating the error according to the determined bandwidth by receiving the estimated error value. And correcting the signal, generating a sine wave and a cosine wave corresponding to the corrected value, and outputting an error corrected signal by multiplying the generated sine and cosine wave by the signal converted into the low frequency band. It is characterized by.
상기 추적 모드의 오차 추정 단계는, 상기 QPSK 형태의 신호를 입력받아 QPSK 신호로 결정하는 단계와, 상기 QPSK 신호로 결정되기 전과 후의 신호를 입력받아 상기 두 신호를 곱하여 성상도상의 I-Phase 축으로 회전시키는 단계와, 상기 곱하여 출력되는 신호 중 허수부만을 유효한 반송파 구간동안 더하여 누적하는 단계와, 상기 누적된 값의 평균을 구하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The error estimating step of the tracking mode may include receiving the QPSK type signal and determining the QPSK signal, multiplying the two signals by receiving the signals before and after the QPSK signal is determined as the I-Phase axis in the constellation diagram. Rotating, adding and accumulating only the imaginary part of the multiplied signal during the effective carrier period, and obtaining the average of the accumulated value.
이하 발명의 바람직한 실시예에 따른 구성 및 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 DMB 수신기의 주파수 복구 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a frequency recovery system of a DMB receiver according to the present invention.
도 1과 같이, DMB 수신기의 주파수 복구 시스템은, 안테나로 입력된 수신 신호를 원하는 중간 주파수(Intermediate Frequency)의 통과 대역(Pass-band) 신호로 변환하는 튜너(1)와, 상기 튜닝된 신호에 이후 입력될 A/D 변환기(3)에 입력되는 신호의 크기를 일정하게 유지시켜 주기 위해 기준 신호 크기에 따라 계산한 이득값을 곱해주는 자동 이득 제어(AGC : Automatic Gain Control)부(2)와, 상기 일정 크기의 신호에 표본화(Sampling)를 수행하여 디지털 신호로 변환시켜주는 A/D(Analog-Digital) 변환기(3)와, 상기 변환된 디지털 신호의 복소 신호(Complex Signal)를 실수부(Real Part)와 허수부로 분리시키고 저주파 대역으로 변환하는 I/Q 분배기(4)와, 상기 변환된 저주파 신호의 프레임 및 심볼 동기를 추정하는 프레임 및 심볼 동기부(5)와, 상기 변환된 저주파 신호와 동기 신호를 이용하여 FFT를 수행함으로써 주파수 영역 신호로 변환하는 FFT부(7)와, 상기 신호를 심볼 단위로 차등 복조하여 송신 신호인 QPSK 형태의 신호로 변환하는 차등 복조기(8)와, 상기 주파수 영역으로 변환되기 전의 시간 영역 신호를 입력받아 포착(acquisition) 모드로 오차를 추정하는 오차 추정기 1(9)과, 상기 QPSK 형태의 신호를 입력받아 추적(tracking) 모드로 오차를 추정하는 오차 추정기 2(10)와, 상기 추정된 오차 값을 입력받아 각각 결정된 대역폭에 따라 오차를 누적 보정하는 루프 필터 1,2(11,12)와, 상기 보정된 값을 각각 입력받아 외부의 선택 신호에 의해 상기 보정된 값 중 하나를 선택하는 먹스부(13)와, 상기 보정된 값에 상응하는 사인파와 코사인파를 생성하는 수치 제어 발진기(14)와, 상기 생성된 사인 및 코사인파와 상기 I/Q 분배기(4)에서 출력되는 저주파 대역의 신호를 곱하여 오차 보정된 신호를 출력하는 곱셈기(6)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a frequency recovery system of a DMB receiver includes a tuner 1 for converting a received signal input to an antenna into a pass-band signal of a desired intermediate frequency, and a tuner 1 to the tuned signal. Automatic gain control (AGC: Automatic Gain Control) unit (2) multiplying the gain value calculated according to the reference signal size in order to keep the size of the signal input to the A / D converter (3) to be input after A / D (Analog-Digital)
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 DMB 수신기 주파수 복구 시스템의 동작 과정을 살펴보면 다음과 같다. The operation process of the DMB receiver frequency recovery system according to the present invention configured as described above is as follows.
최초, 200MHz 대역에서 수신된 신호는 튜너(1)를 통해 중간 주파수 신호로 변환되고, 자동 이득 제어부(2)에 의해 신호의 이득이 조절된다. 상기 이득 조절된 신호는 ADC(3)부를 통해 샘플링되어 디지털 신호로 변환되고, I/Q 분배기(4)를 통하여 실수부와 허수부로 분리되어 저주파 대역으로 출력된다.Initially, the signal received in the 200 MHz band is converted into an intermediate frequency signal through the tuner 1, and the gain of the signal is adjusted by the automatic
상기 저주파 대역의 신호를 이용하여 포착(acquisition) 모드의 주파수 오차를 추정기 1(9)에서 추정하게 된다.The estimator 1 (9) estimates the frequency error of the acquisition mode using the low frequency signal.
상기 포착 모드란 주파수 복구 시스템이 갖는 모드 중 하나로써 본 발명에 따른 주파수 복구 시스템은 두가지 모드로 이루어지는데, 큰 오차를 빨리 수렴하는 포착 모드와 작은 오차를 정확하게 수렴하는 추적(tracking) 모드이다.The acquisition mode is one of the modes of the frequency recovery system, and the frequency recovery system according to the present invention has two modes, a capture mode for quickly converging a large error and a tracking mode for accurately converging a small error.
상기 포착 모드로 동작하는 주파수 복구 시스템은 시간 영역에서 OFDM 심볼의 특성인 보호구간과 신호의 일정 부분이 같은 것을 이용하는 방법이다.The frequency recovery system operating in the acquisition mode is a method in which a certain portion of a signal is equal to a guard interval that is a characteristic of an OFDM symbol in a time domain.
즉, 보호 구간(Guard Interval)과 신호의 일정 부분이 같으므로, 주파수 오차가 존재하면 보호구간과 신호의 일정부분이 주파수 오차에 의해 위상이 일정하게 변하게 되는데, 이를 상관(correlation) 관계 값을 이용하여 표현하면 신호 크기와 주파수 오차로만 표현되는 것을 이용하는 것이다.That is, since the guard interval and the predetermined portion of the signal are the same, if there is a frequency error, the phase of the guard interval and the predetermined portion of the signal is constantly changed due to the frequency error, and the correlation value is used. In this case, only the signal size and the frequency error are expressed.
예를 들어 설명하면, OFDM 심볼의 보호 구간의 임의의 값을 a*exp(j*wn)이라고 하면 그에 대응하는 심볼 내의 신호는 a이다. 상기 두 값은 서로 M만큼 떨어져 있다고 하고, 주파수 오차 dW가 있다면 a*exp(j*dWn)과 a*exp(j*dW(n+M))이다.For example, if any value of the guard interval of the OFDM symbol is a * exp (j * wn), the signal in the corresponding symbol is a. The two values are said to be separated from each other by M, and if there is a frequency error dW, a * exp (j * dWn) and a * exp (j * dW (n + M)).
상기 두 값을 복소곱하면 a*exp(j*dWn)*a*exp(-j*dW(n+M))=a²*exp(-j*dWM)이다. 상기 곱의 출력은 신호의 크기와 주파수 오차이다. Complexly multiplying these two values yields a * exp (j * dWn) * a * exp (-j * dW (n + M)) = a² * exp (-j * dWM). The output of the product is the magnitude and frequency error of the signal.
상기 출력값에 허수를 취하면 sin(dWM)이고, dWM이 0보다 크고 π보다 작으면 양수이고, 0보다 작고 π보다 크면 음수이므로 곱의 출력을 이용하여 주파수 오차를 추정하게 되는 것이다.Taking the imaginary number to the output value is sin (dWM), dWM is positive if greater than 0 and less than π, and negative if less than 0 and greater than π, so that the frequency error is estimated using the output of the product.
상기 추정된 값은 루프 필터 1(11)에 입력되어 오차 값을 보정하게 되는데, 이 경우 ±500Hz(전송 모드 1의 경우)까지 잡을 수 있다. 이때, 상기 루프 필터 1(11)의 대역폭을 큰 걸 사용해서 빨리 보정할 수 있도록 한다.The estimated value is input to the loop filter 1 (11) to correct the error value, in which case it can be caught up to ± 500 Hz (in transmission mode 1). At this time, the bandwidth of the loop filter 1 (11) can be quickly corrected by using a large one.
한편, 상기 저주파 대역의 신호는 프레임 및 심볼 동기부(5)의 동기 신호를 이용하여 FFT(Fast Fourier Transform)부(7)에서 주파수 영역의 신호로 변환된다. 상기 FFT부(7)의 출력 신호는 각 반송파에 실려있는 DQPSK 신호로써 이 신호를 심볼 단위로 차등 복조기(8)를 통해 차등 복조하면 송신 신호인 QPSK 형태의 신호를 얻게 된다.On the other hand, the signal of the low frequency band is converted into a signal in the frequency domain by the FFT (Fast Fourier Transform)
이때, 수신 신호에 주파수 오차가 있다면 상기 QPSK 신호는 왜곡되고, 주파수 오차에 의해서 성상점(constellation point)이 돌아간다.At this time, if there is a frequency error in the received signal, the QPSK signal is distorted, and a constellation point is returned by the frequency error.
이러한 오차를 잡아 주기 위해, 추정기 2(10)에서 추적(tracking) 모드로 주파수 오차를 추정한다. 즉, 상기 추정기 2(10)에서는 상기 성상점이 돌아간 각도를 추정하는 방법을 사용하는 것이다.To catch this error, estimator 2 (10) estimates the frequency error in tracking mode. That is, the estimator 2 (10) uses a method of estimating the angle at which the constellation point is turned.
이를 첨부한 도 2를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail with reference to FIG. 2 as follows.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 오차 추정기 2의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a
도 2와 같이, 차등 복조기(8)의 출력을 입력받아 QPSK 신호로 결정하는 QPSK 결정기(101)와, 상기 결정된 값의 각을 성상도상의 I-Phase 축 방향으로 회전시켜 주기 위한 곱셈기(102)와, 상기 회전시킨 값 중 허수부(Q)만을 유효한 반송파 구간동안 누적하는 누적기(103)와, 상기 누적된 값의 평균을 구하는 평균기(104)로 구성된다.As shown in FIG. 2, the
이와 같이 구성된 오차 추정기 2(10)의 동작 관계를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation relationship of the error estimator 2 (10) configured as described above are as follows.
상기 추정기 2(10)의 입력 신호는 차등 복조기(8)의 출력인 QPSK 신호이고, 상기 신호에 주파수 오차가 섞여 있으면 그 성상점이 돌아가게 되므로, 상기 신호를 QPSK 결정기(101)를 통해 결정해준다. 즉, 예를 들면 성상 점의 좌표가(-0.707,0.707)이라면 결정된 값은 (-1,1)이다.The input signal of the estimator 2 (10) is a QPSK signal which is the output of the
상기 결정된 값의 각을 이용하여 상기 신호를 반대 방향으로 돌린다. 위 예에서는 (-1,1)이므로 135도이며, 이를 -135도 회전시키면 성상도 상의 좌표는 (1,0)에 온다.The signal is turned in the opposite direction using the angle of the determined value. In the above example, it is (-1,1), so it is 135 degrees. If you rotate it by -135 degrees, the coordinates in the constellation come to (1,0).
만약, 상기 차등 복조기(8)의 출력 신호가 주파수 오차에 의해 돌아간 좌표를 상기 방법을 이용하여 회전시켜면 I-Phase 축의 ±45도 안에 존재한다.If the output signal of the
이 경우, 주파수 오차가 없는 경우이면 좌표는 I-Phase 축에 존재하고, I-Phase 축의 아래에 존재하면 주파수 오차는 양(+)이며, I-Phase 축의 위에 존재하면 주파수 오차는 음(-)이다.In this case, if there is no frequency error, the coordinates are on the I-Phase axis, if they are below the I-Phase axis, the frequency error is positive, and if they are on the I-Phase axis, the frequency error is negative. to be.
이처럼 회전시켜 주는 역할을 추정기 2(10) 내부 곱셈기(102)가 한다. 즉, QPSK 결정기(101)에 의해 결정되기 전과 후의 신호를 입력받아 상기 두 신호를 곱해줌으로써 차등 복조기(8)의 출력 값을 회전시키는 것이다.In this way, the
이를, 예를 들어 설명하면, 상기 QPSK 결정기(101)에 의해 결정된 각도는 45도이고, 상기 QPSK 결정기(101)에 의해 결정되기 전 신호인 주파수 오차에 의해 벌어진 각도가 50도라 하면, exp(j50)*exp(j-45)=exp(j50-45)=exp(j5)이므로, I-Phase 축 방향으로 회전됨을 알 수 있다.For example, the angle determined by the
상기 회전된 신호에서 허수부만을 유효한 반송파 구간동안 누적기(103)에서 누적하고, 평균기(104)에서 그 평균값을 구한다. 상기 평균값이 추정기 2(10)의 출 력값이며 추정된 오차값이다.Only the imaginary part of the rotated signal is accumulated in the
상기 추정된 값은 루프 필터 2(12)에서 결정된 대역폭에 따라 상기 오차 값을 누적 보정하게 된다.The estimated value accumulates the error value according to the bandwidth determined by the loop filter 2 (12).
이때, DMB에는 4가지 종류의 전송 모드가 있는데, 한국에서 표준으로 채택된 전송 모드 1의 경우 유효한 반송파의 개수가 1536개이다. 따라서, 상기 추정기 2(10)의 방법을 사용하면 주파수 오차를 ±100Hz까지 잡을 수 있고, 1536개의 평균을 구하므로 분산도 적다.At this time, there are four types of transmission modes in DMB. In case of transmission mode 1 adopted as a standard in Korea, the number of valid carriers is 1536. Therefore, using the method of the estimator 2 (10), the frequency error can be caught up to ± 100 Hz, and since 1536 averages are obtained, the dispersion is small.
상기 루프 필터 1,2(11,12)의 출력 값은 외부의 선택 신호에 의해 먹스(13)에서 하나가 선택되어 출력되고, 상기 선택된 값은 수치 제어 발진기(NCO : Numerical Control Oscillator)(14)를 통해 사인 및 코사인 파형의 수치 제어 신호가 생성된다.One output value of the loop filters 1, 2 (11, 12) is selected and output from the
상기 수치 제어 신호와 I/Q 분배기(4)의 출력 신호인 저주파 신호를 곱셈기(6)에서 곱하여 주파수 복구된 신호를 얻게 된다.The frequency control signal is obtained by multiplying the numerical control signal by the low frequency signal which is the output signal of the I /
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 DMB 수신기의 주파수 복구 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the frequency recovery apparatus and method of the DMB receiver according to the present invention have the following effects.
첫째, 포착과 추적 모드로 주파수 오차를 추정하여 보정함으로써 보다 신속하고 정확하게 주파수를 복구하는 효과가 있다.First, by estimating and correcting the frequency error in acquisition and tracking modes, there is an effect of recovering the frequency more quickly and accurately.
둘째, 주파수 영역에서 누적기를 이용하여 주파수 오차를 간단히 구할 수 있고, 평균을 구해서 사용하므로 분산이 매우 작아지는 효과가 있다. Second, the frequency error can be easily obtained by using an accumulator in the frequency domain, and since the average is obtained and used, the variance becomes very small.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다.Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.
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