KR101017865B1 - Ｏｆｄｍ 수신기의 채널 추정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 OFDM 수신기의 채널 추정 기술에 관한 것으로, 특히 OFDM 수신기에 LMMSE 채널 추정 기법을 적용한 주파수 도메인에서의 채널 추정 기술에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 OFDM 수신기에 LMMSE 채널 추정을 이용한 주파수 도메인 채널 추정 방법으로 주파수 채널 응답 특성의 상관행렬에 SVD 방법을 적용하지 않고 상관도가 높은 부반송파를 이용하여 상관행렬의 통계적인 특성을 강화하는 방법을 사용하므로 행렬의 크기를 간략히 줄일 수 있고, LMMSE 필터 계수를 구성할 때 필요한 행렬 연산량이 감소하는 효과가 있다. 또한, LS(Least Square) 채널 추정 결과를 이용하여 상관행렬을 구성하므로 특정 모델을 이용하여 상관행렬을 구성하는 경우보다 실제 채널과의 채널 부정합이 적기 때문에 특정 모델 기반의 LMMSE 방식보다 채널 추정 성능이 향상되는 효과가 있다. 또한, OFDM 심볼간의 지연 확산이 변하지 않는 환경에서는 주파수 도메인의 채널상관행렬의 특성이 동일하므로 매 심볼마다 LMMSE 필터 계수를 구성하지 않아도 되며 이로 인해 연산량이 감소하는 효과가 있다.
Figure R1020080111963
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error), 채널 추정

Description

ＯＦＤＭ 수신기의 채널 추정 장치{Channel estimation apparatus of OFDM receiver}
본 발명은 OFDM 수신기의 채널 추정 기술에 관한 것으로, 특히 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 수신기에 LMMSE(Linear Minimum Mean Square Error) 채널 추정 기법을 적용한 주파수 도메인에서의 채널 추정 기술에 관한 것이다.
무선 송신기에서 출력되는 송신 신호는 무선 환경을 통과하면서 부가 백색 가우스 잡음(Additive White Gaussian Noise : 이하 AWGN으로 표기함) 뿐만 아니라 무선 이동 환경에 의하여 다중 경로 페이딩 채널(multipaths fading channel)의 영향을 받는다. 이로 인해 무선 수신기는 크기와 위상이 왜곡된 무선 신호를 수신한다.
802.11a, DVB-T, ISDB-T와 같은 OFDM 시스템에서는 왜곡된 수신 신호를 추정 및 복원하기 위하여 송신단에서 전송 데이터에 파일럿 심볼을 같이 전송하는 PSAM(Pilot Symbol Assisted Modulation) 방식을 주로 사용하고 있다.
종래의 주파수 도메인 LMMSE 채널 추정 방식은 무선 통신 환경의 주파수 채널 응답(frequency channel response) 특성을 지수 함수(exponential decayed model) 혹은 균일 함수(uniform decayed model) 등으로 모델링함으로써 실제 환경과 채널 부정합이 발생하여 채널 추정 성능이 저하된다.
LMMSE 채널 추정 방식은 채널 상관관계를 이용함에 따라 채널 추정 성능과 AWGN 잡음에 대한 성능이 우수한 방법으로 일반적인 LMMSE 채널 추정은 다음과 같다.
Figure 112008078105159-pat00001
위 식에서
Figure 112008078105159-pat00002
는 전체 부반송파에 대한 채널 특성과 파일럿 위치에서의 주파수 채널 응답 특성간의 상호상관행렬(cross-correlation matrix)로 그 크기는
Figure 112008078105159-pat00003
이고, N은 한 개의 OFDM 심볼에 포함된 전체 부반송파 수이고, PN은 전체 파일럿 수를 나타내고,
Figure 112008078105159-pat00004
는 파일럿 위치에서의 주파수 채널 응답 특성의 자기상관행렬(auto-correlation matrix)로 그 크기는
Figure 112008078105159-pat00005
이다. 이때,
Figure 112008078105159-pat00006
와
Figure 112008078105159-pat00007
는 각각 전체 부반송파에 대한 채널 응답 과 파일럿 위치에서의 채널 응답이다. SNR(signal to noise ratio)은 신호대 잡음 전력비이고, β는 파일럿 심볼 값을 이용하여
Figure 112008078105159-pat00008
를 통해 얻어진 상수이고,
Figure 112008078105159-pat00009
는 허미션 변경(Hermitian transpose)이고,
Figure 112008078105159-pat00010
는 LMMSE 필터 계수로
Figure 112008078105159-pat00011
행렬이다.
종래의 LMMSE 방식은 전체 부반송파 수가 증가할수록 상호상관행렬의 크기가 커지고, 파일럿 수가 증가할수록 자기상관행렬의 역행렬 연산량이
Figure 112008078105159-pat00012
형태로 증가하게 되므로 부반송파 수가 증가할수록 복잡도가 크게 증가한다. 또한, 상관행렬을 구성할 때 사용되는 H는 전체 부반송파의 실제 주파수 채널응답 특성이므로 실제 OFDM 수신기에서는 채널간의 간섭, AWGN, 수신단의 필터 왜곡 등으로 인하여 실제 주파수 채널응답 특성을 알 수 없기 때문에 구현이 불가능한 문제점이 있다.
또한, OFDM 변조 시 사용되는 N 개의 전체 부반송파에 대한 채널 특성을 적용하여 LMMSE 필터 계수를 구성함으로써 전체 부반송 수가 증가할수록 복잡도가 증가한다. 이러한 복잡도를 줄이기 위해 상관 관계가 있는 부반송파만을 사용하는 SVD(Singular Value-Decomposition) 기반의 LMMSE 방식이 있으나 고유치 분해(eigen-decomposition) 과정이 필요하며 전체 파일럿 수에 해당하는 PN차 방정식의 근을 구하는 과정이 필요하기 때문에 연산량이 매우 많아 실제 시스템에 적용하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 OFDM 수신기에 LMMSE 채널 추정 방식을 적용하여 적은 연산량으로 다중 경로 페이딩 채널에 의한 주파수 채널 응답을 추정하고, 등화하는 과정을 통하여 신호의 왜곡을 보상하는 OFDM 수신기의 채널 추정 기술을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 OFDM 수신기의 채널 추정 장치는 유효 OFDM 심볼에 대해 파일럿 데이터를 추출하는 파일럿 추출부; 추출된 파일럿 데이터에 대해 LS 채널 추정을 수행하는 LS 채널 추정부; LS 채널 추정부의 LS 채널 추정 결과를 이용하여 상관도를 계산해서 상관도가 높은 파일럿 데이터를 추정하는 상관도 추정부; 상관도가 높은 파일럿 데이터를 이용하여 다수의 상관 행렬을 구성하는 상관행렬 추정부; 다수의 상관 행렬을 평균해서 통계적인 상관 행렬을 추정하는 상관행렬 평균부; 통계적인 상관 행렬을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정하는 필터 계수 추정부; 추정된 LMMSE 필터 계수를 이용하여 파일럿 위치에서의 LMMSE 채널 추정을 수행하는 LMMSE 채널 추정부; 파일럿 위치의 채널 추정 값에 보간을 통해 데이터 위치의 채널 추정을 수행하는 채널추정 보간부; 및 데이터 위치의 채널 추정 결과를 이용하여 채널 등화를 수행하는 채널 등화부;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 필터 계수 추정부는 수학식 6을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정하는 것을 특징으로 한다.
(수학식 6)
Figure 112008078105159-pat00013
여기서,
Figure 112008078105159-pat00014
은 LMMSE 채널 추정값이고,
Figure 112008078105159-pat00015
는 LMMSE 필터 계수이고,
Figure 112008078105159-pat00016
는 LS 채널 추정값이고,
Figure 112008078105159-pat00017
는 파일럿 위치에서의 주파수 채널 응답 특성의 통계적인 상관 행렬이다.
본 발명에 따른 OFDM 수신기의 채널 추정 장치는 유효 OFDM 심볼에 대해 파일럿 데이터를 추출하는 파일럿 추출부; 추출된 파일럿 데이터에 대해 LS 채널 추정을 수행하는 LS 채널 추정부; LS 채널 추정부의 LS 채널 추정 결과를 이용하여 상관도를 계산해서 상관도가 높은 파일럿 데이터를 추정하는 상관도 추정부; 상관도가 높은 파일럿 데이터를 이용하여 다수의 상관 행렬을 구성하는 상관행렬 추정부; 다수의 상관 행렬을 평균해서 통계적인 상관 행렬을 추정하고, 전체 부반송파의 채널 특성에 대응한 상호 상관 행렬을 추정하는 상관행렬 평균부; 통계적인 상관 행렬과 상호 상관 행렬을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정하는 필터 계수 추정부; 추정된 LMMSE 필터 계수를 이용하여 파일럿 위치와 데이터 위치에서의 LMMSE 채널 추정을 수행하는 LMMSE 채널 추정부; 및 데이터 위치의 채널 추정 결과를 이용하여 채널 등화를 수행하는 채널 등화부;를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 필터 계수 추정부는 수학식 7을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정하는 것을 특징으로 한다.
(수학식 7)
Figure 112008078105159-pat00018
여기서,
Figure 112008078105159-pat00019
은 LMMSE 채널 추정값이고,
Figure 112008078105159-pat00020
는 LMMSE 필터 계수이고,
Figure 112008078105159-pat00021
는 LS 채널 추정값이고,
Figure 112008078105159-pat00022
는 전체 부반송파에 대한 채널 특성과 파일럿 위치에서의 주파수 채널 응답 특성간의 통계적인 상호 상관 행렬이고,
Figure 112008078105159-pat00023
는 파일럿 위치에서의 주파수 채널 응답 특성의 통계적인 상관 행렬이다.
본 발명에 따르면 OFDM 수신기에 LMMSE 채널 추정을 이용한 주파수 도메인 채널 추정 방법으로 주파수 채널 응답 특성의 상관행렬에 SVD 방법을 적용하지 않고 상관도가 높은 부반송파를 이용하여 상관행렬의 통계적인 특성을 강화하는 방법을 사용하므로 행렬의 크기를 간략히 줄일 수 있고, LMMSE 필터 계수를 구성할 때 필요한 행렬 연산량이 감소하는 효과가 있다.
또한, LS(Least Square) 채널 추정 결과를 이용하여 상관행렬을 구성하므로 특정 모델을 이용하여 상관행렬을 구성하는 경우보다 실제 채널과의 채널 부정합이 적기 때문에 특정 모델 기반의 LMMSE 방식보다 채널 추정 성능이 향상되는 효과가 있다.
또한, OFDM 심볼간의 지연 확산이 변하지 않는 환경에서는 주파수 도메인의 채널상관행렬의 특성이 동일하므로 매 심볼마다 LMMSE 필터 계수를 구성하지 않아도 되며 이로 인해 연산량이 감소하는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 OFDM 수신기의 채널 추정 장치의 구성을 보인 블록도이다.
수신단에서 FFT 연산부(101)는 OFDM 심볼 중 보호 구간이 제거된 유효 OFDM 심볼에 대하여 FFT 연산을 수행함으로써 주파수 도메인에서의 OFDM 복조를 수행한다.
파일럿 추출부(102)는 FFT 연산 결과인 OFDM 심볼의 복조된 신호 중 파일럿 신호를 추출한다.
LS 채널 추정부(103)는 추출된 파일럿 신호에 대해 LS 채널 추정을 아래의 수학식 2와 같이 수행한다.
Figure 112008078105159-pat00024
여기서,
Figure 112008078105159-pat00025
는 LS 채널 추정값이고, X는 파일럿 신호이고, Y는 FFT 출력 신호이고, PN은 하나의 OFDM 심볼 내에 존재하는 파일럿 수이다.
상관도 추정부(104)는 파일럿 신호의 LS 채널 추정 결과를 이용하여 상관도를 추정한다. 상관도 추정부(104)는 LS 채널 추정 결과
Figure 112008078105159-pat00026
를 이용해서 아래의 수학식 3와 같이 상관 함수
Figure 112008078105159-pat00027
를 구성한다.
Figure 112008078105159-pat00028
여기서,
Figure 112008078105159-pat00029
는 상관 함수이고,
Figure 112008078105159-pat00030
는 LS 채널 추정 결과이고, PN은 하나의 OFDM 심볼 내에 존재하는 파일럿 수이다.
상관도 추정부(104)는 수학식 2를 통해 연산된 결과인 도 2에 도시된 바와 같이 LS 채널 추정 결과를 이용하여 채널의 상관도를 획득할 수 있다. 도 2에 도시된 채널 상관 값에서 상관도가 높은 (0.5~0.7 이상, 일반적으로 0.7 이상의 상관도) 파일럿 개수 Pcorr을 추정한다.
상관행렬 추정부(105)는 상관도가 높은 파일럿 개수 Pcorr을 이용하여 상관 행렬
Figure 112008078105159-pat00031
을 구성한다.
도 2는 본 발명에서의 TU6(6path의 typical urban) 채널 환경에서 실제 주파 수 채널 응답 특성의 자기상관도를 도시한 예시도이다. 도 2와 같이 원하는 부반송파와 상관도가 낮은 부반송파는 채널 추정에 큰 영향을 주지 않으므로 자기상관행렬을 구성할 때 상관도가 낮은 파일럿은 이용하지 않고 특정 상관도가 넘는 파일럿만으로 자기상관행렬을 구성할 수 있다. 특정 상관도를 넘는 부반송파에 대한 상호상관행렬을 구성하여 LMMSE 필터 계수를 구성함으로써 행렬 연산을 크게 줄이고 채널 추정 성능을 거의 동일하게 유지할 수 있다.
도 3은 TU6 채널 환경에서 LS 채널 추정 결과를 이용하여 서로 다른 부반송파에서 추정한 주파수 채널 응답 특성의 자기상관도이다. AWGN에 의해 LS 채널 추정 오차가 존재하지만 추정한 주파수 채널 응답 특성의 자기상관도가 실제 채널의 자기상관도와 유사함을 알 수 있다. 또한, 하나의 OFDM 심볼 내의 지연 환경이 거의 동일하므로 부반송파 위치와 상관없이 주파수 채널 응답 특성의 자기상관도가 거의 동일함을 알 수 있다.
상관행렬 평균부(106)는 수학식 4를 통해 상관행렬 추정부(105)에서 구성된 다수의 상관행렬에 대해 평균 연산을 수행하여 통계적인 상관행렬
Figure 112008078105159-pat00032
을 추정한다.
Figure 112008078105159-pat00033
여기서,
Figure 112008078105159-pat00034
는 자기 상관도가 높은 부자기상관행렬의 수이고,
Figure 112008078105159-pat00035
는 파일럿 신호에서 LS 채널 추정치로 얻어진 i번째 부자기상관행렬로 그 크기가 Pcorr*Pcorr이다.
다른 실시예로, 상관행렬 평균부(106)는 전체 부반송파의 채널 특성을 알 수 있으면 상호 상관 행렬
Figure 112008078105159-pat00036
을 수학식 5에 의해 추정한다.
Figure 112008078105159-pat00037
여기서,
Figure 112008078105159-pat00038
는 자기 상관도가 높은 부자기상관행렬의 수이고,
Figure 112008078105159-pat00039
은 전체 부반송파에 파일럿을 전송하는 프리앰블 파일럿 캐리어의 LS 채널 추정 결과 벡터를 나타내고,
Figure 112008078105159-pat00040
는 프리앰블 중 OFDM 신호의 파일럿이 존재하는 위치에서의 프리앰블 파일럿 캐리어의 LS 채널 추정 결과 벡터를 나타낸다.
예를 들어, 보간을 위한 프리앰블 파일럿 캐리어란 도 4와 같이 4개의 파일럿 신호를 이용하여 16개 캐리어의 채널 추정을 한다고 가정할 경우 보간을 위한 프리앰블 파일럿 캐리어는 16개의 프리앰블 파일럿 캐리어의 LS 채널 추정 결과 벡터를 나타낸다.
필터 계수 추정부(107)는 수학식 6와 같이 통계적인 상관행렬
Figure 112008078105159-pat00041
을 이용하여 LMMSE 필터 계수
Figure 112008078105159-pat00042
를 추정한다.
Figure 112008078105159-pat00043
여기서,
Figure 112008078105159-pat00044
는 LMMSE 채널 추정치이고,
Figure 112008078105159-pat00045
는 LMMSE 필터 개수이고,
Figure 112008078105159-pat00046
는 LS 채널 추정값이고,
Figure 112008078105159-pat00047
은 통계적인 상관행렬이고,
Figure 112008078105159-pat00048
는 파일럿 신호의 전력이고,
Figure 112008078105159-pat00049
는 파일럿 위치에서의 잡음의 상관행렬이고, 잡음상관행렬은 AWGN 특성에 의하여 PAWGNI로 간략화 할 수 있다. 이때, PAWGN는 잡음의 전력을 나타낸다. Pblock은
Figure 112008078105159-pat00050
인
Figure 112008078105159-pat00051
로 전체 파일럿 수 대비 상관도가 높은 파일럿 수이다.
다른 실시예로, 필터 계수 추정부(107)는 전체 부반송파의 채널 특성을 알 수 있으면 수학식 7을 통해 상호 상관 행렬
Figure 112008078105159-pat00052
와 통계적인 상관행렬
Figure 112008078105159-pat00053
을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정한다.
Figure 112008078105159-pat00054
여기서,
Figure 112008078105159-pat00055
는 LMMSE 채널 추정치이고,
Figure 112008078105159-pat00056
는 LMMSE 필터 개수이고,
Figure 112008078105159-pat00057
는 LS 채널 추정값이고,
Figure 112008078105159-pat00058
는 파일럿 신호의 전력이고,
Figure 112008078105159-pat00059
는 전체 부반송파의 잡음과 파일럿 위치에서의 잡음의 상관행렬이고, 잡음 상관행렬은 AWGN 특성에 의하여
Figure 112008078105159-pat00060
로 간략화할 수 있다. Pblock은
Figure 112008078105159-pat00061
인
Figure 112008078105159-pat00062
로 전체 파일럿 수 대비 상관도가 높은 파일럿 수이다.
주파수 축의 채널 특성은 채널의 지연 환경에 영향을 받으며, 지연 환경이 동일한 OFDM 심볼은 주파수 축의 채널 상관관계가 동일하게 된다. 도 2는 지연 환경이 동일한 환경에서 인접한 OFDM 심볼에서 추정한 채널 상관 특성을 도시한 예이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 0번째 OFDM 심볼에서 구한 채널 상관 특성이 1번째, 2번째, 3번째 OFDM 심볼에서 구한 채널 상관 특성과 거의 유사함을 알 수 있다. 즉, 지연 환경이 동일한 경우에는 채널 상관 특성이 거의 동일하므로 상관 행렬 또한 거의 동일하다. 따라서 도 2와 같이 0번째 OFDM 심볼에서 LMMSE 필터 계수를 구 성하면 이를 이용하여 3번째 OFDM 심볼까지 동일한 필터 계수를 사용할 수 있다. 즉, 지연 환경이 크게 변화하는 환경에서는 LMMSE 필터 계수를 매 OFDM 심볼마다 구성하여 LMMSE 채널 추정을 수행해야 하지만 지연 환경이 유사한 OFDM 심볼의 경우 동일한 필터 계수를 사용하여 LMMSE 채널 추정을 수행할 수 있으므로 필터 계수를 구성하기 위한 연산 과정이 없어도 된다.
LMMSE 채널 추정부(108)는 수학식 6에서 추정된 LMMSE 필터 계수를 이용하여 파일럿 위치에서의 LMMSE 채널 추정을 수행한다. 다른 실시예로, LMMSE 채널 추정부(108)는 전체 부반송파의 채널 특성을 알 수 있으면 수학식 7을 이용하여 LMMSE 채널 추정을 수행한다.
채널추정 보간부(109)는 파일럿 위치의 채널 추정 값에 보간을 통해 데이터 위치에서의 채널 추정을 수행한다. 다른 실시예로, 전체 부반송파의 채널 특성을 알 수 있으면 채널추정 보간부(109)에 의한 보간 과정 없이 LMMSE 채널 추정이 가능하다. 예를 들어, 프리앰블 신호를 이용하여 전체 부반송파에 대해 LMMSE 채널 필터 계수를 구성하고 데이터와 파일럿을 전송하는 OFDM 심볼부터는 LS 채널 추정 결과에 LMMSE 채널 추정을 수행하면 된다. 도 5와 같이 LMMSE 채널 필터 계수가 4개의 LS 채널 추정 입력을 받아 16개의 LMMSE 채널 추정 결과를 획득하므로 추가적인 보간 과정이 불필요하다.
채널 등화부(110)는 FFT 출력 결과에 대하여 LMMSE 채널 추정 결과로 채널 등화 과정을 수행한다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 OFDM 수신기의 채널 추정 장치의 구성을 보인 블록도,
도 2는 본 발명에서의 TU6 환경에서 실제 주파수 채널 응답 특성의 자기상관도를 도시한 예시도,
도 3은 TU6 채널 환경에서 LS 채널 추정 결과를 이용하여 서로 다른 부반송파에서 추정한 주파수 채널 응답 특성의 자기상관도,
도 4는 본 발명의 실시예로 4개의 파일럿 신호를 이용하여 16개 캐리어에 대해 채널 추정을 하는 예시도,
도 5는 본 발명의 실시예로 LMMSE 채널 필터 계수가 4개의 LS 채널 추정 입력을 받아 16개의 LMMSE 채널 추정 결과를 나타내는 예시도이다.

Claims (4)

  1. 유효 OFDM 심볼에 대해 파일럿 데이터를 추출하는 파일럿 추출부;
    상기 추출된 파일럿 데이터에 대해 LS 채널 추정을 수학식 2를 통해 수행하여 LS 채널 추정값을 산출하는 LS 채널 추정부;
    (수학식 2)
    Figure 112010072075769-pat00079
    여기서,
    Figure 112010072075769-pat00080
    는 LS 채널 추정값이고, X는 파일럿 신호이고, Y는 FFT 출력 신호이고, PN은 하나의 OFDM 심볼 내에 존재하는 파일럿 수이다.
    상기 LS 채널 추정부에 의해 산출된 LS 채널 추정값을 이용하여 상관도를 계산해서 상관도가 높은 파일럿 데이터를 추정하는 상관도 추정부;
    상기 상관도가 높은 파일럿 데이터를 이용하여 다수의 상관 행렬을 구성하는 상관행렬 추정부;
    상기 다수의 상관 행렬을 평균해서 통계적인 상관 행렬을 추정하는 상관행렬 평균부;
    상기 통계적인 상관 행렬을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정하는 필터 계수 추정부;
    상기 추정된 LMMSE 필터 계수를 이용하여 파일럿 위치에서의 LMMSE 채널 추정을 수행하는 LMMSE 채널 추정부;
    상기 파일럿 위치의 채널 추정 값에 보간을 통해 데이터 위치의 채널 추정을 수행하는 채널추정 보간부; 및
    상기 데이터 위치의 채널 추정 결과를 이용하여 채널 등화를 수행하는 채널 등화부;
    를 포함하여 구성되는 OFDM 수신기의 채널 추정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 계수 추정부는 수학식 6을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신기의 채널 추정 장치.
    (수학식 6)
    Figure 112008078105159-pat00063
    여기서,
    Figure 112008078105159-pat00064
    은 LMMSE 채널 추정값이고,
    Figure 112008078105159-pat00065
    는 LMMSE 필터 계수이고,
    Figure 112008078105159-pat00066
    는 LS 채널 추정값이고,
    Figure 112008078105159-pat00067
    는 파일럿 위치에서의 주파수 채널 응답 특성의 통계적인 상관 행렬이다.
  3. 유효 OFDM 심볼에 대해 파일럿 데이터를 추출하는 파일럿 추출부;
    상기 추출된 파일럿 데이터에 대해 LS 채널 추정을 수학식 2를 통해 수행하여 LS 채널 추정값을 산출하는 LS 채널 추정부;
    (수학식 2)
    Figure 112010072075769-pat00081
    여기서,
    Figure 112010072075769-pat00082
    는 LS 채널 추정값이고, X는 파일럿 신호이고, Y는 FFT 출력 신호이고, PN은 하나의 OFDM 심볼 내에 존재하는 파일럿 수이다.
    상기 LS 채널 추정부에 의해 산출된 LS 채널 추정값을 이용하여 상관도를 계산해서 상관도가 높은 파일럿 데이터를 추정하는 상관도 추정부;
    상기 상관도가 높은 파일럿 데이터를 이용하여 다수의 상관 행렬을 구성하는 상관행렬 추정부;
    상기 다수의 상관 행렬을 평균해서 통계적인 상관 행렬을 추정하고, 전체 부반송파의 채널 특성에 대응한 상호 상관 행렬을 추정하는 상관행렬 평균부;
    상기 통계적인 상관 행렬과 상호 상관 행렬을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정하는 필터 계수 추정부;
    상기 추정된 LMMSE 필터 계수를 이용하여 파일럿 위치와 데이터 위치에서의 LMMSE 채널 추정을 수행하는 LMMSE 채널 추정부; 및
    상기 데이터 위치의 채널 추정 결과를 이용하여 채널 등화를 수행하는 채널 등화부;
    를 포함하여 구성되는 OFDM 수신기의 채널 추정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 필터 계수 추정부는 수학식 7을 이용하여 LMMSE 필터 계수를 추정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신기의 채널 추정 장치.
    (수학식 7)
    Figure 112008078105159-pat00068
    여기서,
    Figure 112008078105159-pat00069
    은 LMMSE 채널 추정값이고,
    Figure 112008078105159-pat00070
    는 LMMSE 필터 계수 이고,
    Figure 112008078105159-pat00071
    는 LS 채널 추정값이고,
    Figure 112008078105159-pat00072
    는 전체 부반송파에 대한 채널 특성과 파일럿 위치에서의 주파수 채널 응답 특성간의 통계적인 상호 상관 행렬이고,
    Figure 112008078105159-pat00073
    는 파일럿 위치에서의 주파수 채널 응답 특성의 통계적인 상관 행렬이다.
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