KR101065590B1 - Data demodulation method for decreasing effect of impulsive noise based on multi-carrier and apparatus thereof - Google Patents

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Abstract

임펄스성 잡음의 영향을 감소시키기 위한 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법 및 그 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 방법은 시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖는 데이터 심볼에 해당하는 수신신호로부터 데이터를 복조하는 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법에 있어서, 상기 수신신호를 상기 일정 주기의 시간 영역 인덱스를 포함하는 복수의 그룹으로 분리하는 단계; 상기 복수의 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 계산하는 단계; 계산된 상기 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 통해 상기 그룹 각각의 정상 여부를 판단하는 단계; 및 정상으로 판단된 적어도 하나 이상의 정상 그룹을 주파수 영역으로 변환하여 송신기에서 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하는 단계를 포함할 수 있다.Disclosed are a multi-carrier based data demodulation method and apparatus for reducing the influence of impulsive noise. The data demodulation method according to an embodiment of the present invention is a multi-carrier based data demodulation method for demodulating data from a received signal corresponding to a data symbol having the same absolute value at a constant period of a time domain index in the time domain. Dividing a signal into a plurality of groups comprising the time domain index of the predetermined period; Calculating signal quality values for each of the plurality of groups; Determining whether each of the groups is normal based on the calculated signal quality values for each of the groups; And demodulating the data transmitted through the data symbol at the transmitter by converting at least one normal group determined to be normal into a frequency domain.

임펄스성 잡음, 다중 반송파, 전력선, 데이터 복조 Impulsive Noise, Multiple Carriers, Power Lines, Data Demodulation

Description

임펄스성 잡음의 영향을 감소시키기 위한 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법 및 그 장치{DATA DEMODULATION METHOD FOR DECREASING EFFECT OF IMPULSIVE NOISE BASED ON MULTI-CARRIER AND APPARATUS THEREOF}TECHNICAL DEMODULATION METHOD FOR DECREASING EFFECT OF IMPULSIVE NOISE BASED ON MULTI-CARRIER AND APPARATUS THEREOF

본 발명은 데이터 복조(demodulation)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 통신 시스템에서 임펄스성 잡음(impulsive noise)에 의한 영향을 최소화하기 위해, 송신기로부터 전송된 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖도록 구성된 데이터 심볼을 수신하여 임펄스성 잡음에 의해 영향받지 않은 시간 영역의 수신 신호를 통해 데이터를 복조함으로써, 데이터를 복조하는데 있어서 임펄스성 잡음에 의해 발생될 수 있는 문제점을 방지할 수 있는 임펄스성 잡음의 영향을 감소시키기 위한 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법 및 그 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to data demodulation, and more particularly, to a constant of a time domain index transmitted from a transmitter in order to minimize the effect of impulsive noise in an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) communication system. By receiving data symbols configured to have the same absolute value in periods and demodulating the data through a received signal in a time domain that is not affected by impulsive noise, it is possible to avoid problems that may be caused by impulsive noise in demodulating data. The present invention relates to a multi-carrier based data demodulation method and apparatus for reducing the influence of impulsive noise.

전력 에너지 전송을 위해 개발된 기존의 전력선에 전력선 통신 기술을 이용하여 전력선 네트워크를 구성하고자 하는 노력이 지속되어 왔으며, 현재 상용화를 앞두고 있는 실정이다.Efforts have been made to construct a power line network using power line communication technology to existing power lines developed for power energy transmission, and are currently being commercialized.

전력선 네트워크는 고압과 저압, 옥내와 옥외, 저속과 고속으로 구분되고, 각각의 전력선 네트워크에 대한 연구가 세계 각지에서 진행되어 왔으며, 최근 전력선 통신을 이용한 액세스 네트워크에 관한 연구가 미국, 유럽 등에서 활발히 진행되고 있다.The power line network is divided into high voltage and low voltage, indoor and outdoor, low speed and high speed, and research on each power line network has been conducted all over the world, and recently, research on access network using power line communication has been actively conducted in the US and Europe. It is becoming.

액세스 네트워크는 광통신을 백본(backbone)망으로 이용하고, 고압 지중 또는 가공 배전선로와 저압 전력선을 이용하여 수용가까지 연결하는 방식으로 구성된다. 전력선 통신을 이용한 액세스 네트워크가 구성되면 인터넷 서비스, 원격검침(AMR: automatic meter reading) 서비스 및 부하관리 서비스 등이 가능하게 된다.The access network uses optical communication as a backbone network and connects to the customer by using a high voltage underground or overhead distribution line and a low voltage power line. When an access network using powerline communication is established, Internet service, automatic meter reading (AMR) service, and load management service are possible.

전력선은 통신선로의 목적으로 개발되지 않았기 때문에 전력선 통신 채널은 주파수 선택적인 채널이며 다양한 컬러드 잡음(colored noise)이 존재할 수 있다.Since power lines are not developed for the purpose of communication lines, power line communication channels are frequency selective channels and there can be a variety of colored noises.

전력선 통신 시스템에서 고속 전력선 통신의 효과적인 전송을 위하여 DMT(Discrete Multi-Tone) 및 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기술과 같은 다중 반송파 전송 방식이 사용되고 있는데, 이런 다중 반송파 기반의 전송 방식에서 송신기는 채널 추정을 위한 파일롯 그리고 전송하고자 하는 데이터를 복수의 부반송파들 각각에 할당하고 시간 영역으로 변환한 후 전력선을 통해 수신기로 전송한다.In the power line communication system, multi-carrier transmission methods such as Discrete Multi-Tone (DMT) and Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technologies are used for efficient transmission of high-speed power line communication. The pilot and the data to be transmitted are allocated to each of a plurality of subcarriers, converted into a time domain, and transmitted to a receiver through a power line.

전력선 통신 시스템에서는 도 1에 도시된 일 예와 같이, 평균적인 잡음 레벨보다 5배 이상 큰 임펄스성 잡음(impulsive noise)이 존재하는데, 이런 임펄스성 잡음은 주변 전력기기, 회로 및 전기적인 원인에 의해 발생될 수 있다.In the power line communication system, as in the example shown in FIG. 1, there is an impulsive noise that is five times larger than the average noise level, which is caused by peripheral power devices, circuits, and electrical causes. Can be generated.

물론, 전력선 통신 시스템에서 뿐만 아니라 일반 무선 통신 시스템에서도 임 펄스성 잡음이 존재할 수 있다.Of course, impulsive noise may be present in general wireless communication systems as well as in power line communication systems.

전송로를 통해 송신기에서 수신기로 송신되는 패킷은 이런 임펄스성 잡음에 의한 영향으로 인하여, 패킷의 일부가 손상될 수 있기 때문에 손상된 패킷을 수신기에서 복원하기 위해서 복원에 필요한 복잡한 방법이 필요하거나 송신기로 해당 패킷을 재요청하여 수신할 수도 있다.Packets transmitted from the transmitter to the receiver through the transmission path may be damaged by the effects of these impulsive noises, so that some of the packets may be damaged, requiring complicated methods for restoration to recover the damaged packets from the receiver. The packet may also be re-requested and received.

이와 같이, 시스템은 임펄스성 잡음에 의해 발생될 수 있는 문제들로 인하여 시스템 성능을 저하시키는 문제점이 있다.As such, the system has a problem of degrading system performance due to problems that may be caused by impulsive noise.

따라서, 임펄스성 잡음에 의한 영향을 최소화시킬 수 있는 방안의 필요성이 대두된다.Therefore, there is a need for a method capable of minimizing the effects of impulsive noise.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 본 발명의 실시예에 따른 목적은, 송신기로부터 전송된 시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖는 데이터 심볼을 수신하고, 시간 영역의 데이터 심볼에서 임펄스성 잡음에 의해 영향을 받지 않은 정상 영역을 주파수 영역으로 변화시켜 데이터 심볼에 의해 전송된 데이터를 복조함으로써, 임펄스성 잡음에 의한 영향을 제거하여 임펄스성 잡음에 의해 발생될 수 있는 문제를 방지할 수 있는 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention, which is designed to solve the above problems, is to receive a data symbol having the same absolute value at a constant period of a time domain index in a time domain transmitted from a transmitter, and By demodulating the data transmitted by the data symbols by changing the normal region unaffected by impulsive noise to the frequency domain, the effects of impulsive noise can be eliminated to prevent problems caused by impulsive noise. A multi-carrier based data demodulation method and apparatus are provided.

나아가, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 데이터 복조 시 임펄스성 잡음에 의해 영향을 받은 데이터 심볼의 비정상 영역을 정상 영역을 이용하여 복원시킨 후 데이터 심볼에 의해 전송된 데이터를 복조함으로써, 임펄스성 잡음에 의한 영향을 최소화하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.Furthermore, another object according to an embodiment of the present invention is to restore an abnormal region of a data symbol affected by impulsive noise during data demodulation using a normal region, and then demodulate data transmitted by the data symbol. The present invention provides a multi-carrier based data demodulation method and apparatus capable of improving system performance by minimizing the effects of noise.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 한 관점에 따른 데이터 복조 방법은 시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖는 데이터 심볼에 해당하는 수신신호로부터 데이터를 복조하는 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법에 있어서, 상기 수신신호를 상기 일정 주기의 시간 영역 인덱스를 포함하는 복수의 그룹으로 분리하는 단계; 상기 복수의 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 계산하는 단계; 계산된 상기 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 통해 상기 그룹 각각 의 정상 여부를 판단하는 단계; 및 정상으로 판단된 적어도 하나 이상의 정상 그룹을 주파수 영역으로 변환하여 송신기에서 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a data demodulation method according to an aspect of the present invention is a multi-carrier based data demodulation for demodulating data from a received signal corresponding to a data symbol having the same absolute value at a constant period of a time domain index in the time domain. 10. A method, comprising: separating the received signal into a plurality of groups comprising the time domain index of the predetermined period; Calculating signal quality values for each of the plurality of groups; Determining whether each of the groups is normal based on the calculated signal quality values for each of the groups; And demodulating the data transmitted through the data symbol at the transmitter by converting at least one normal group determined to be normal into a frequency domain.

바람직하게, 상기 판단하는 단계는 상기 복수의 그룹에 대한 신호 품질 값들 중 최소 신호 품질 값과 비교하여 상기 최소 신호 품질 값에 비해 기 설정된 배수 이하의 신호 품질 값을 갖는 그룹을 정상 그룹으로 판단할 수 있다.Preferably, the determining may determine a group having a signal quality value equal to or less than a preset multiple compared to the minimum signal quality value as compared with the minimum signal quality value among the signal quality values for the plurality of groups as a normal group. have.

나아가, 상기 복조하는 단계는 상기 판단하는 단계에 의해 비정상으로 판단된 비정상 그룹을 상기 정상 그룹을 이용하여 복원하고, 상기 비정상 그룹이 복원된 상기 수신신호를 주파수 영역으로 변환하여 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조할 수 있다.Further, the demodulating may be performed by restoring the abnormal group determined to be abnormal by the determining using the normal group, converting the received signal from which the abnormal group is restored to a frequency domain, and transmitting the data through the data symbol. Demodulated data can be demodulated.

바람직하게, 상기 판단하는 단계는 상기 복수의 그룹에 대한 신호 품질 값들 각각을 비교하여 비교되는 두 신호 품질 값의 비가 기 설정된 기준 임계값 이상인지 판단하고, 상기 두 신호 품질 값의 비가 상기 기준 임계값 이상인 경우 상기 두 신호 품질 값 중 작은 값의 그룹을 정상 그룹으로 판단할 수 있다.Preferably, the determining may include comparing each of the signal quality values for the plurality of groups to determine whether a ratio of two signal quality values to be compared is greater than or equal to a preset reference threshold value, and the ratio of the two signal quality values to the reference threshold value. In the above case, a group having a smaller value among the two signal quality values may be determined as a normal group.

본 발명의 한 관점에 따른 데이터 복조 장치는 시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖는 데이터 심볼에 해당하는 수신신호로부터 데이터를 복조하는 다중 반송파 기반의 데이터 복조 장치에 있어서, 상기 수신신호를 상기 일정 주기의 시간 영역 인덱스를 포함하는 복수의 그룹으로 분리하는 분리부; 상기 복수의 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 계산하는 계산부; 계산된 상기 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 통해 상기 그룹 각각의 정상 여부를 판단하는 판단부; 및 정상으로 판단된 적어도 하나 이상의 정상 그룹을 주파수 영역으로 변환하여 송신기에서 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하는 복조부를 포함할 수 있다.A data demodulation device according to an aspect of the present invention is a multi-carrier based data demodulation device for demodulating data from a received signal corresponding to a data symbol having a same absolute value at a predetermined period of a time domain index in a time domain. A separating unit for dividing a into a plurality of groups including the time domain indexes of the predetermined period; A calculator for calculating signal quality values for each of the plurality of groups; A determination unit determining whether each of the groups is normal based on the calculated signal quality values for each of the groups; And a demodulator for converting at least one normal group determined to be normal into a frequency domain and demodulating data transmitted through the data symbol by a transmitter.

이때, 상기 판단부는 상기 복수의 그룹에 대한 신호 품질 값들 중 최소 신호 품질 값과 비교하여 상기 최소 신호 품질 값에 비해 기 설정된 배수 이하의 신호 품질 값을 갖는 그룹을 정상 그룹으로 판단하거나, 상기 복수의 그룹에 대한 신호 품질 값들 각각을 비교하여 비교되는 두 신호 품질 값의 비가 기 설정된 기준 임계값 이상인지 판단하고, 상기 두 신호 품질 값의 비가 상기 기준 임계값 이상인 경우 상기 두 신호 품질 값 중 작은 값의 그룹을 정상 그룹으로 판단할 수 있다.In this case, the determining unit determines the group having a signal quality value equal to or less than a predetermined multiple compared to the minimum signal quality value as a normal group by comparing with the minimum signal quality value among the signal quality values for the plurality of groups, Comparing each of the signal quality values for the group, it is determined whether the ratio of the two signal quality values to be compared is equal to or greater than a preset reference threshold, and when the ratio of the two signal quality values is equal to or greater than the reference threshold, The group can be determined as a normal group.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will be apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 임펄스성 잡음의 영향을 감소시키기 위한 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법 및 그 장치를 첨부된 도 2 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a multi-carrier based data demodulation method and apparatus for reducing the influence of impulsive noise according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8.

임펄스성 잡음(impulsive noise)은 전력선 통신에서는 주변 전력 기기와 회로에 의해 발생되거나 전기적 원인에 의해 발생될 수 있으며, 안테나를 이용한 무선 통신에서도 주변 환경에 의해 발생될 수 있는데, 다중 반송파 기반의 통신 시스템에서 송신기에서 수신기로 패킷을 전송할 때 이런 임펄스성 잡음에 의해 패킷을 구성하고 있는 심볼이 깨질 수 있고, 이로 인해 수신기에서 채널을 추정하거나 데이터를 복조하는데 있어서 문제가 발생되어 시스템의 성능을 저하시킬 수 있다.Impulsive noise may be generated by surrounding power devices and circuits or by electrical causes in power line communication, or may be generated by the surrounding environment in wireless communication using an antenna. When transmitting a packet from the transmitter to the receiver, the impulse noise can cause the symbols that make up the packet to be broken, which can cause problems in the receiver's channel estimation and data demodulation, which can degrade system performance. have.

본 발명은 송신기로부터 전송된 시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖는 데이터 심볼을 수신하여 데이터 심볼로부터 전송된 데이터 복조 시 임펄스성 잡음에 의해 영향을 받지 않은 정상 영역의 수신신호를 이용하여 데이터를 복조함으로써, 임펄스성 잡음에 의한 영향을 제거하고, 이로 인해 임펄스성 잡음에 의해 발생될 수 있는 문제점을 최소화하여 다중 반송파 기반의 통신 시스템의 성능을 향상시키고자 하는 것을 그 요지로 한다.The present invention receives data symbols having the same absolute value at a constant period of a time domain index in a time domain transmitted from a transmitter, and uses received signals in a normal region that are not affected by impulsive noise when demodulating data transmitted from the data symbols. By demodulating the data, the present invention aims to improve the performance of a multi-carrier based communication system by eliminating the influence of impulsive noise and thereby minimizing the problems caused by the impulsive noise.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 장치를 설명하기 위한 통신 시스템을 나타낸 것으로, 전력선 통신 시스템을 일 예로 나타낸 것이다.2 shows a communication system for explaining a data demodulation device according to an embodiment of the present invention, and shows a power line communication system as an example.

도 2를 참조하면, 시스템은 송신기(210), 전력선(220) 및 수신기(230)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the system includes a transmitter 210, a power line 220, and a receiver 230.

송신기(210)는 수신기(230)에 포함된 본 발명의 데이터 복조 장치에서 임펄 스성 잡음에 의한 영향을 제거하거나 최소화하여 데이터 복조를 수행할 수 있도록, 데이터 심볼을 구성하는 복수의 부반송파들에 데이터를 할당할 때, 시간 영역으로 변환된 데이터 심볼이 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖도록 할당한 후 시간 영역으로 변환하여 전력선(220)을 통해 수신기(230)로 송신한다.The transmitter 210 transmits data to a plurality of subcarriers constituting a data symbol so that data demodulation can be performed by eliminating or minimizing the influence of impulsive noise in the data demodulation device of the present invention included in the receiver 230. When allocating, the data symbols converted to the time domain are allocated to have the same absolute value at a predetermined period of the time domain index, and then converted to the time domain and transmitted to the receiver 230 through the power line 220.

이런, 송신기(210)에서의 데이터 심볼을 구성하는 복수의 부반송파들에 데이터를 할당하는 방식은 동일 발명자에 의해 출원된 출원번호 제10-2009-0037431호에 기술되어 있다.Such a method of allocating data to a plurality of subcarriers constituting a data symbol in the transmitter 210 is described in application No. 10-2009-0037431 filed by the same inventor.

출원번호 제10-2009-0037431호에 기술된 내용을 간략하게 설명하면, 복수의 부반송파들을 복수의 그룹으로 분리하고, 분리된 복수의 그룹 각각에 전송하고자 하는 데이터 또는 0(zero)을 할당함으로써, 데이터 심볼이 시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 가지도록 하는 것으로, 송신기에서 이와 같은 데이터 심볼을 전송하면 임펄스성 잡음에 의해 데이터 심볼의 한 영역 정보가 깨진 상태로 수신기에 수신되더라도 데이터 심볼의 다른 영역의 동일한 정보를 이용하여 데이터 복조가 가능하다는 내용을 기술하고 있다.Briefly describing the contents described in the application number 10-2009-0037431, by separating a plurality of subcarriers into a plurality of groups, by assigning the data or zero to be transmitted to each of the separated plurality of groups, The data symbols have the same absolute value at a constant period of time domain index in the time domain. When a transmitter transmits such a data symbol, the data symbol is received by the receiver due to impulsive noise, even though the information of one region of the data symbol is broken. It describes that data demodulation is possible using the same information in different areas of the symbol.

전력선(220)은 송신기(210)에 의해 시간 영역으로 변환된 패킷을 수신기(230)로 전송하는 전송로의 역할을 수행한다.The power line 220 serves as a transmission path for transmitting the packet converted into the time domain by the transmitter 210 to the receiver 230.

이때, 전력선(220)은 전력 시스템을 구성하는 주변 전력 기기, 전력선 통신 시스템을 구성하는 기기와 회로 및 전기적 원인 등에 의해 발생될 수 있는 임펄스성 잡음을 함께 전송하는데, 본 발명은 이런 임펄스성 잡음에 의해 발생되는 문제점을 최소화시켜 시스템 성능을 향상시키고자 하는 것이다.At this time, the power line 220 transmits the impulse noise generated by the peripheral power device constituting the power system, the device constituting the power line communication system, and the circuit and the electrical cause, etc. The present invention is directed to such impulsive noise. This is to improve system performance by minimizing the problems caused by the system.

물론, 무선 통신 시스템인 경우에는 대기가 전송로의 역할을 수행한다.Of course, in the case of a wireless communication system, the standby serves as a transmission path.

여기서, 전송로를 통해 전송되는 패킷은 도 3에 도시된 바와 같이, 프리앰블(또는 프레임 구분자)(310), 롱 심볼(320) 및 데이터 심볼(330)을 포함한다.Here, the packet transmitted through the transmission path includes a preamble (or frame separator) 310, a long symbol 320, and a data symbol 330, as shown in FIG. 3.

프리앰블(310)은 프레임을 구분하는 구분자로서, 동기 및 자동 이득 조정(AGC) 등에 대한 정보를 포함한다.The preamble 310 is a delimiter for classifying frames and includes information on synchronization and automatic gain adjustment (AGC).

롱 심볼(long symbol)(320)은 채널을 추정하기 위해 필요로 하는 심볼로서, 기 설정된 파일롯(pilot)이 할당될 수 있는데, 롱 심볼은 두 개일 수 있고, 프리앰블(310)에 포함될 수도 있다.The long symbol 320 is a symbol required for estimating a channel, and a preset pilot may be allocated. The long symbol 320 may be two or may be included in the preamble 310.

데이터 심볼(330)은 실제 데이터가 할당되는 심볼로서, 데이터 심볼에 데이터를 할당하는 방식은 상술한 바와 같다.The data symbol 330 is a symbol to which actual data is assigned, and the method of allocating data to the data symbol is as described above.

수신기(230)는 전력선(220)을 통해 송신기(210)로부터 송신된 패킷을 수신하고 수신된 패킷을 이용하여 동기 및 자동 이득 조정, 채널 추정, 데이터 복조 및 채널 디코딩 등의 기능을 수행한다.The receiver 230 receives a packet transmitted from the transmitter 210 through the power line 220 and performs functions such as synchronization and automatic gain adjustment, channel estimation, data demodulation, and channel decoding using the received packet.

여기서, 수신기(230)는 도 4에 도시된 바와 같이, 동기 및 자동 이득 조정부(410), 채널 추정부(420), 데이터 복조부(430) 및 채널 디코딩부(440)를 포함하는데, 동기 및 자동 이득 조정부(410)는 패킷을 구성하는 프리앰블에 포함된 동기 및 자동 이득 조정(AGC) 등에 대한 정보를 이용하여 동기 및 자동 이득 조정 기능을 수행하고, 채널 추정부(420)는 롱 심볼을 이용하여 패킷이 전송되는 채널을 추정하며, 데이터 복조부(430)는 채널 추정부(420)에 추정된 채널 정보를 이용하여 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하고, 채널 디코딩부(440)는 복조된 데이 터를 이용하여 채널 디코딩을 수행한다.Here, as shown in FIG. 4, the receiver 230 includes a synchronization and automatic gain adjustment unit 410, a channel estimator 420, a data demodulator 430, and a channel decoder 440. The automatic gain adjustment unit 410 performs synchronization and automatic gain adjustment using information on synchronization and automatic gain adjustment (AGC) included in the preamble constituting the packet, and the channel estimator 420 uses the long symbol. The data demodulator 430 demodulates the data transmitted through the data symbol by using the channel information estimated by the channel estimator 420, and the channel decoder 440 demodulates the channel. Channel decoding is performed using the data.

여기서, 동기 및 자동 이득 조정부(410), 채널 추정부(420) 및 채널 디코딩부(440)는 본 발명에 따른 데이터 복조 장치에 해당하는 데이터 복조부(430)의 기술적 요지를 흩트릴 수 있기에, 상세한 설명은 생략한다.Here, the synchronization and automatic gain adjuster 410, the channel estimator 420 and the channel decoder 440 may distract the technical gist of the data demodulator 430 corresponding to the data demodulator according to the present invention. Detailed description will be omitted.

이하, 본 발명에서는 채널 추정부(420)에서 채널을 추정할 수 있는 다양한 방식에 의해 채널이 추정된 상태라 가정하고 설명한다.Hereinafter, in the present invention, it is assumed that the channel is estimated by various methods in which the channel estimator 420 estimates the channel.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 장치에 대한 구성을 나타낸 것으로, 도 4에 도시된 데이터 복조부(430)에 해당한다.FIG. 5 illustrates a configuration of a data demodulation device according to an embodiment of the present invention, and corresponds to the data demodulator 430 shown in FIG. 4.

도 5를 참조하면, 데이터 복조 장치는 분리부(510), 계산부(520), 판단부(530) 및 복조부(540)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the data demodulation device includes a separator 510, a calculator 520, a determiner 530, and a demodulator 540.

분리부(510)는 데이터 복조 장치로 수신되는 데이터 심볼에 해당하는 수신신호를 기 설정된 일정 주기의 시간 영역 인덱스를 포함하는 복수의 그룹으로 분리한다.The separating unit 510 divides a received signal corresponding to a data symbol received by the data demodulation device into a plurality of groups including a time domain index of a predetermined period.

여기서, 분리부(510)에서 하나의 데이터 심볼에 해당하는 수신신호를 복수의 그룹으로 분리하는데 사용되는 일정 주기는 송신기에서 데이터 심볼을 시간 영역으로 변환할 때 동일한 절대값이 반복되는 주기를 말한다.Here, the constant period used to separate the received signal corresponding to one data symbol into a plurality of groups in the separator 510 refers to a period in which the same absolute value is repeated when the transmitter converts the data symbol into the time domain.

즉, 분리부(510)는 데이터 심볼에 해당하는 수신신호를 일정 주기에 해당하는 개수의 시간 영역 인덱스를 갖도록, 그룹을 설정함으로써, 데이터 심볼에 해당하는 수신신호를 복수의 그룹으로 분리한다. 예컨대, 하나의 데이터 심볼에 해당 하는 수신신호가 N개의 시간 영역 인덱스를 포함하고 일정 주기가 N/4이라 가정하면, 분리부(510)는 수신신호를 시간 영역 인덱스가 0~(N/4-1)인 제1 그룹, N/4~(2N/4-1)인 제2 그룹, 2N/4~(3N/4-1)인 제3 그룹 및 3N/4~(N-1)인 제4 그룹으로 분리한다.That is, the separating unit 510 divides the received signal corresponding to the data symbol into a plurality of groups by setting a group so that the received signal corresponding to the data symbol has a number of time domain indexes corresponding to a predetermined period. For example, assuming that a received signal corresponding to one data symbol includes N time domain indexes and a predetermined period is N / 4, the separating unit 510 may determine that the received signal has a time domain index of 0 to (N / 4−). 1) the first group which is N / 4 ~ (2N / 4-1), the second group which is 2N / 4 ~ (3N / 4-1) and the third group which is 3N / 4 ~ (N-1) Separate into 4 groups.

이때, 데이터 복조 장치로 수신되는 데이터 심볼에 해당하는 수신신호는 아래 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.In this case, the received signal corresponding to the data symbol received by the data demodulation device may be represented by Equation 1 below.

Figure 112009051133927-pat00001
Figure 112009051133927-pat00001

여기서, n은 시간 영역 인덱스를 의미하고, m은 데이터 심볼 인덱스를 의미하고, r은 데이터 심볼에 해당하는 수신신호를 의미하고, x는 시간 영역으로 변환된 데이터 심볼을 의미하고, h는 추정된 채널을 의미하고, z는 전력선에 존재하는 임펄스성 잡음과 백색 잡음을 의미한다.Here, n denotes a time domain index, m denotes a data symbol index, r denotes a received signal corresponding to a data symbol, x denotes a data symbol converted to a time domain, and h denotes an estimated The channel means z and impulse noise and white noise present in the power line.

따라서, 분리부(510)는 수신신호 rn (m)을 일정 주기에 해당하는 시간 영역으로 나눔으로써, 수신신호를 복수의 그룹으로 분리한다.Therefore, the separating unit 510 divides the received signal r n (m) into a time domain corresponding to a predetermined period, thereby separating the received signal into a plurality of groups.

계산부(520)는 분리부(510)에 의해 분리된 복수의 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 계산한다.The calculator 520 calculates signal quality values for each of the plurality of groups separated by the separator 510.

여기서, 계산부(520)에 의해 계산되는 그룹 각각의 신호 품질 값은 해당 그룹에 임펄스성 잡음이 포함되어 있는가를 판단하기 위한 값으로, 다양한 방식에 의해 계산될 수 있으며, 일 예로 아래 <수학식 2>와 같이 계산될 수도 있다.Here, the signal quality value of each group calculated by the calculation unit 520 is a value for determining whether impulsive noise is included in the corresponding group, and may be calculated by various methods. For example, Equation 2 below. It can also be calculated as>.

Figure 112009051133927-pat00002
, i=0, 1,..., K-1
Figure 112009051133927-pat00002
, i = 0, 1, ..., K-1

여기서, Q는 신호 품질 값을 의미하고, N은 시간 영역 인덱스의 개수를 의미하고, K는 시간 영역에서 동일한 정보가 반복되는 횟수를 의미하고, i는 분리부에 의해 분리된 그룹 인덱스를 의미한다Here, Q denotes a signal quality value, N denotes the number of time domain indexes, K denotes the number of times that the same information is repeated in the time domain, and i denotes a group index separated by a separator.

즉, <수학식 2>에 의해 알 수 있듯이, 계산부(520)는 해당 그룹에 해당하는 시간 영역 인덱스 각각에 대한 수신신호의 절대값을 취하고, 그 절대값을 제곱한 후 합산하여 해당 그룹의 신호 품질 값을 계산할 수 있다.That is, as shown by Equation 2, the calculation unit 520 takes the absolute value of the received signal for each time domain index corresponding to the corresponding group, squares the absolute value, and adds the sum to the corresponding group. The signal quality value can be calculated.

판단부(530)는 계산부(520)에 의해 계산된 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 이용하여 그룹 각각이 정상적인 정상 그룹인지 비정상적인 비정상 그룹인지 판단한다.The determination unit 530 determines whether each of the groups is a normal normal group or an abnormal abnormal group by using signal quality values of each group calculated by the calculation unit 520.

여기서, 정상 그룹은 임펄스성 잡음 등의 영향을 받지 않아 오류를 포함하지 않은 그룹을 의미하고, 비정상 그룹은 임펄스성 잡음 등의 영향을 받아 오류를 포함하는 그룹을 의미한다. 즉, 정상 그룹은 임펄스성 잡음이 발생하지 않은 그룹을 의미하고, 비정상 그룹은 임펄스성 잡음이 발생한 그룹을 의미한다.Here, the normal group refers to a group that does not include an error because it is not affected by impulsive noise, and the abnormal group refers to a group that includes an error under the influence of an impulsive noise. That is, the normal group means a group in which impulsive noise has not occurred, and the abnormal group means a group in which impulsive noise occurs.

판단부(530)는 임펄스성 잡음을 고려한 다양한 방법을 적용하여 정상 그룹과 비정상 그룹을 판단할 수 있는데, 예를 들어 설명한다.The determination unit 530 may determine a normal group and an abnormal group by applying various methods in consideration of impulsive noise, for example.

1) 판단부(530)는 그룹 각각의 신호 품질 값들 중 최소 신호 품질 값을 이용하여 정상 그룹과 비정상 그룹을 판단할 수 있다.1) The determination unit 530 may determine a normal group and an abnormal group by using a minimum signal quality value among the signal quality values of each group.

즉, 판단부(530)는 계산된 복수의 신호 품질 값들 중 최소 신호 품질 값을 검출하고, 최소 신호 품질 값과 비교하여 최소 신호 품질 값에 비해 기 설정된 배수 이하 예를 들어, 1.5배, 1.6배, 2배 이하의 신호 품질 값을 갖는 그룹을 정상 그룹으로 판단하고, 그렇지 않은 그룹을 비정상 그룹으로 판단한다.That is, the determination unit 530 detects the minimum signal quality value among the calculated plurality of signal quality values and compares the minimum signal quality value with a preset multiple less than or equal to the minimum signal quality value, for example, 1.5 times or 1.6 times. , A group having a signal quality value of 2 times or less is determined as a normal group, and a group not determined as an abnormal group.

2) 판단부(530)는 계산된 복수의 신호 품질 값들 각각에 대한 비(rate)를 이용하여 정상 그룹과 비정상 그룹을 판단할 수 있다.2) The determination unit 530 may determine a normal group and an abnormal group by using a ratio of each of the calculated plurality of signal quality values.

즉, 판단부(530)는 복수의 그룹 중 두 그룹에 대한 두 신호 품질 값들의 비를 계산하고, 계산된 두 신호 품질 값들의 비가 기 설정된 기준 임계값(Th) 이상인지 판단하여 기준 임계값(Th) 이상인 경우 두 신호 품질 값들 중 작은 값의 그룹을 정상 그룹으로 판단하고, 큰 값의 그룹을 비정상 그룹으로 판단한다.That is, the determination unit 530 calculates a ratio of two signal quality values for two groups of the plurality of groups, determines whether the ratio of the calculated two signal quality values is equal to or greater than a preset reference threshold Th, and determines a reference threshold ( In the case of Th) or more, a small group of two signal quality values is determined as a normal group, and a large group is determined as an abnormal group.

예컨대, 수신신호가 4개의 그룹 G1, G2, G3 및 G4로 분리되고, 그룹 각각에 대한 신호 품질 값이 Q1, Q2, Q3, Q4이며, Q1/Q2, Q2/Q1, Q1/Q3, Q3/Q1이 모두 기준 임계값보다 작고, Q4/Q1이 기준 임계값 이상이면, 판단부는 G1, G2, G3를 정상 그룹으로 판단하고, G4를 비정상 그룹으로 판단한다.For example, the received signal is divided into four groups G1, G2, G3 and G4, and the signal quality values for each group are Q1, Q2, Q3 and Q4, and Q1 / Q2, Q2 / Q1, Q1 / Q3 and Q3 /. If Q1 is all smaller than the reference threshold and Q4 / Q1 is equal to or greater than the reference threshold, the determination unit determines G1, G2, G3 as a normal group, and determines G4 as an abnormal group.

물론, 두 신호 품질 값들을 비교하는 방식에 있어서, Q1을 기준으로 나머지 신호 품질 값들을 비교하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방식을 이용하여 신호 품질 값들을 비교할 수도 있다는 것은 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 있어서 자명하다.Of course, in the method of comparing two signal quality values, the remaining signal quality values were compared based on Q1, but it is not limited thereto, and it is also possible to compare the signal quality values using various methods. Self-explanatory

복조부(540)는 판단부(530)에 의해 판단된 정상 그룹을 주파수 영역으로 변환하여 송신기에서 해당 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조한다.The demodulator 540 demodulates the data transmitted through the corresponding data symbol by the transmitter by converting the normal group determined by the determination unit 530 into the frequency domain.

이때, 복조부(540)는 판단부(530)에 의해 판단된 비정상 그룹을 정상 그룹을 이용하여 복원할 수 있는데, 정상 그룹이 복수인 경우 최소 신호 품질 값을 갖는 정상 그룹을 비정상 그룹에 복사하여 비정상 그룹을 정상 그룹으로 복원할 수 있다.In this case, the demodulator 540 may restore the abnormal group determined by the determination unit 530 using the normal group. When there are a plurality of normal groups, the demodulator 540 may copy the normal group having the minimum signal quality value to the abnormal group. The abnormal group can be restored to the normal group.

물론, 복조부(540)는 정상 그룹에 의해 비정상 그룹이 복원되면, 비정상 그룹이 복원된 데이터 심볼에 해당하는 수신신호 즉, N개의 시간 영역 인덱스에 대한 수신신호를 주파수 영역으로 변환하여 송신기에서 해당 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조한다.Of course, when the abnormal group is restored by the normal group, the demodulator 540 converts a received signal corresponding to the data symbol from which the abnormal group is restored, that is, a received signal for N time domain indexes, into a frequency domain and then converts the received signal into a frequency domain. Demodulate data transmitted via data symbols.

나아가, 복조부(540)는 수신기에서 추정된 채널 정보를 이용하여 해당 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조할 수 있다.In addition, the demodulator 540 may demodulate the data transmitted through the corresponding data symbol by using the channel information estimated by the receiver.

즉, 복조부(540)는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier transform)을 이용하여 해당 시간 영역의 수신신호를 주파수 영역으로 변환함으로써, 주파수 영역 수신신호를 획득하고, 주파수 영역 수신신호, 추정된 채널 정보 및 송신기로부터 데이터 심볼을 통해 전송되는 데이터 패턴을 참조하여 주파수 영역 수신 신호로부터 해당 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조한다.That is, the demodulator 540 obtains the frequency domain received signal by converting the received signal of the corresponding time domain into the frequency domain using a fast Fourier transform, and obtains the frequency domain received signal, estimated channel information, and The data transmitted through the data symbol is demodulated from the frequency domain received signal with reference to the data pattern transmitted through the data symbol from the transmitter.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 장치는 시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖는 데이터 심볼에 대한 수신신호를 수신하고, 수신된 수신신호 중 임펄스성 잡음이 발생되지 않은 시간 영역의 수신신호를 주파수 변환하여 해당 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조함으로써, 임펄스성 잡음에 의한 영향을 제거하여 임펄스성 잡음에 의해 발생될 수 있는 문제를 방지할 수 있고, 나아가 임펄스성 잡음에 의한 영향을 최소화함으로써, 시스템 성능을 향상시킬 수 있다.As such, the data demodulation device according to an embodiment of the present invention receives a received signal for a data symbol having the same absolute value at a constant period of a time domain index in the time domain, and does not generate impulsive noise among the received received signals. By frequency-converting the received signal in the untimed time domain and demodulating the data transmitted through the corresponding data symbol, it is possible to prevent the problem caused by the impulsive noise by eliminating the influence of the impulsive noise, and furthermore, By minimizing the effects of noise, system performance can be improved.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.6 is a flowchart illustrating an operation of a data demodulation method according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 데이터 복조 방법은 수신기로 수신된 수신신호에 대한 동기 및 자동 이득 조정을 수행하고 채널 추정을 수행한 후, 데이터를 전송하는 데이터 심볼에 해당하는 신호를 수신한다(S610).Referring to FIG. 6, in the data demodulation method, after performing synchronization and automatic gain adjustment on a received signal received by a receiver and performing channel estimation, a signal corresponding to a data symbol for transmitting data is received (S610).

이때, 데이터 심볼에 해당하는 수신신호는 상술한 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있으며, 수신신호의 일정 영역에 임펄스성 잡음이 포함될 수도 있다.In this case, the received signal corresponding to the data symbol may be represented by Equation 1, and impulsive noise may be included in a predetermined region of the received signal.

데이터 심볼에 해당하는 복수의 시간 영역 인덱스를 갖는 수신신호를 복수의 그룹으로 분리하는데, 수신신호는 송신기에서 데이터 심볼에 데이터를 할당하고 시간 영역으로 변환하였을 때 동일한 절대값이 반복되는 시간 영역 인덱스의 일정 주기를 이용하여 복수의 그룹으로 분리한다(S620).A received signal having a plurality of time domain indices corresponding to the data symbols is divided into a plurality of groups. The received signal is obtained by repeating the same absolute value when the transmitter allocates data to the data symbols and converts the data symbols into the time domain. Using a predetermined period is separated into a plurality of groups (S620).

예컨대, 송신기에서 시간 영역으로 변환된 데이터 심볼이 데이터 심볼의 전체 시간 영역 인덱스(N)에서 N/2 주기로 동일한 절대값이 반복되는 경우 수신신호를 N/2 개의 시간 영역 인덱스를 포함하도록 두 개의 그룹으로 분리한다. 즉, 데이터 심볼이 시간 영역에서 동일한 정보가 반복되는 횟수만큼의 그룹으로 수신신호를 분리한다.For example, if a data symbol converted from a transmitter to a time domain is repeated with the same absolute value every N / 2 periods in the entire time domain index (N) of the data symbol, two groups are included such that the received signal includes N / 2 time domain indexes. To separate. That is, the received signal is divided into groups of data symbols as many times as the same information is repeated in the time domain.

수신신호가 복수의 그룹으로 분리되면, 복수의 그룹 각각에 대한 신호 품질 값(Q)을 계산한다(S630).When the received signal is divided into a plurality of groups, a signal quality value Q for each of the plurality of groups is calculated (S630).

이때, 신호 품질 값은 상술한 <수학식 2>와 같은 수식에 의해 계산될 수 있고, 이런 신호 품질 값은 해당 그룹에 임펄스성 잡음이 포함되어 있느냐에 따라 그 값이 아주 크게 달라질 수 있기 때문에 임펄스성 잡음의 포함 여부를 판단하기 위한 정보로 사용될 수 있다.In this case, the signal quality value can be calculated by the above formula (Equation 2), and this signal quality value is impulse because the value can vary greatly depending on whether the corresponding group includes impulsive noise Can be used as information to determine whether or not to include sex noise.

복수의 그룹 각각에 대해 계산된 신호 품질 값을 이용하여 복수의 그룹 각각에 대해 임펄스성 잡음이 포함되지 않은 정상 그룹인지 임펄스성 잡음이 포함된 비정상 그룹인지 판단한다(S640).The signal quality value calculated for each of the plurality of groups is used to determine whether the normal group does not include impulsive noise or the abnormal group including impulsive noise for each of the plurality of groups (S640).

여기서, 신호 품질 값을 이용하여 정상 그룹과 비정상 그룹을 판단하는 방식은 다양할 수 있으며, 이에 대한 예를 도 7과 도 8에서 설명한다.Here, a method of determining a normal group and an abnormal group using signal quality values may vary, and examples thereof will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

복수의 그룹 각각에 대해 정상 그룹과 비정상 그룹으로 판단되면 정상 그룹을 이용하여 비정상 그룹을 복원한다(S650). 즉, 데이터 심볼은 시간 영역에서 동일한 정보가 동일한 시간 영역 범위로 반복되기 때문에 정상 그룹을 비정상 그룹에 복사하여 비정상 그룹을 정상 그룹으로 복원할 수 있다.When it is determined that each of the plurality of groups is a normal group and an abnormal group, the abnormal group is restored using the normal group (S650). In other words, since the same information is repeated in the same time domain in the time domain, the data symbol may restore the abnormal group to the normal group by copying the normal group to the abnormal group.

이때, 정상 그룹이 복수인 경우 정상 그룹 중 최소 신호 품질 값을 갖는 그룹을 이용하여 비정상 그룹을 복원하는 것이 바람직하다.In this case, when there are a plurality of normal groups, it is preferable to restore an abnormal group by using a group having a minimum signal quality value among the normal groups.

정상 그룹에 의해 비정상 그룹이 복원된 수신신호를 FFT를 이용하여 주파수 영역으로 변환하고, 주파수 영역으로 변환된 수신신호와 데이터 심볼의 데이터 송신 패턴을 이용하여 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조한다(S660, S670).The received signal from which the abnormal group is restored by the normal group is converted into the frequency domain using the FFT, and the data transmitted through the data symbol is demodulated using the received signal converted into the frequency domain and the data transmission pattern of the data symbol ( S660, S670).

물론, 데이터 복조 시 추정 채널 정보가 필요한 경우에는 주파수 영역으로 변환된 수신신호와 추정된 채널 정보를 이용하여 주파수 영역으로 변환된 데이터 심볼을 획득하고, 획득된 데이터 심볼과 데이터 송신 패턴을 이용하여 데이터를 복조할 수 있다.Of course, when the estimated channel information is required for data demodulation, the data symbol converted to the frequency domain is obtained using the received signal and the estimated channel information converted into the frequency domain, and the data is obtained using the obtained data symbol and the data transmission pattern. Can be demodulated.

또한, 도 6에서 비정상 그룹을 정상 그룹을 이용하여 복원한 후 수신신호의 모든 그룹을 이용하여 데이터를 복조하였지만, 이에 한정하지 않고 수신신호의 그룹들 중 정상으로 판단된 정상 그룹만을 이용하여 데이터를 복조할 수도 있다.In addition, although the demodulated data is recovered using all groups of the received signal after restoring the abnormal group using the normal group in FIG. 6, the data is demodulated using only the normal group determined to be normal among the groups of the received signal. You can also demodulate.

도 7은 도 6에 도시된 단계 S640에 대한 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating an embodiment of operation S640 shown in FIG. 6.

도 7을 참조하면, 단계 S640은 단계 S630에 의해 계산된 복수의 신호 품질 값들 중에서 최소 신호 품질 값을 검출하고, 검출된 최소 신호 품질 값과 다른 신호 품질 값을 비교한다(S710, S720).Referring to FIG. 7, step S640 detects a minimum signal quality value among the plurality of signal quality values calculated by step S630 and compares the detected minimum signal quality value with another signal quality value (S710 and S720).

단계 S720의 비교를 통해 다른 신호 품질 값이 최소 품질 값의 일정 배수 이하인지 판단한다(S730).In operation S730, it is determined whether the other signal quality value is equal to or less than a predetermined multiple of the minimum quality value through the comparison of the operation S720.

이때, 최소 품질 값의 일정 배수는 데이터 복조 성능 및 시스템 성능을 고려하여 설정될 수 있다.In this case, the constant multiple of the minimum quality value may be set in consideration of data demodulation performance and system performance.

나머지 신호 품질 값들과 최소 품질 값의 일정 배수를 비교한 결과, 나머지 신호 품질 값이 최소 품질 값의 일정 배수 이하 값을 가지면 해당 그룹에 임펄스성 잡음이 포함되지 않은 정상 그룹으로 판단하고, 최소 품질 값의 일정 배수를 초과하는 값을 가지면 해당 그룹에 임펄스성 잡음이 포함된 비정상 그룹으로 판단한다(S740, S750).As a result of comparing the remaining signal quality values with a constant multiple of the minimum quality value, if the remaining signal quality values are less than or equal to the multiple of the minimum quality value, the group is judged as a normal group without impulsive noise, and the minimum quality value. If it has a value exceeding a predetermined multiple of, it is determined as an abnormal group including impulsive noise in the corresponding group (S740 and S750).

예컨대, 복수의 신호 품질 값이, Q1, Q2, Q3, Q4이고, Q1이 최소 신호 품질 값이며 일정 배수가 1.6이라 가정하면, 1.6×Q1과, Q2, Q3, Q4의 크기를 각각 비교함으로써, Q2, Q3, Q4에 해당하는 그룹이 정상 그룹인지 비정상 그룹인지 판단할 수 있다.For example, assuming that the plurality of signal quality values are Q1, Q2, Q3, and Q4, Q1 is the minimum signal quality value and the constant multiple is 1.6, by comparing the magnitudes of 1.6 × Q1 and Q2, Q3, Q4, respectively, It may be determined whether the group corresponding to Q2, Q3, and Q4 is a normal group or an abnormal group.

이때, 정상 그룹과 비정상 그룹을 판단하는 일정 배수는 상황에 따라 달라질 수 있고, 하나의 일정 배수가 아닌 두 개 이상의 기 설정된 배수를 이용하여 정상 그룹과 비정상 그룹을 판단할 수도 있는데, 이런 판단 조건은 다양하게 결정될 수 있다.In this case, the predetermined multiple for determining the normal group and the abnormal group may vary depending on the situation, and the normal group and the abnormal group may be determined using two or more preset multiples instead of one constant multiple. Various decisions can be made.

도 8은 도 6에 도시된 단계 S640에 대한 다른 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.8 is a flowchart illustrating another operation of step S640 illustrated in FIG. 6.

도 8을 참조하면, 단계 S640은 단계 S630에 의해 계산된 복수의 신호 품질 값들을 비교하여 비교되는 두 신호 품질 값들의 비를 각각 계산한다(S810, S820).Referring to FIG. 8, step S640 calculates a ratio of two signal quality values to be compared by comparing the plurality of signal quality values calculated by step S630 (S810 and S820).

예컨대, 복수의 신호 품질 값이, Q1, Q2, Q3, Q4라 가정하면, Q1/Q2, Q2/Q1, Q1/Q3, Q3/Q1, Q1/Q4, Q4/Q1을 계산할 수 있고, 필요에 따라 Q2/Q3, Q3/Q2, Q2/Q4, Q4/Q2, Q3/Q4, Q4/Q3를 추가적으로 계산할 수도 있다.For example, assuming that the plurality of signal quality values are Q1, Q2, Q3, Q4, Q1 / Q2, Q2 / Q1, Q1 / Q3, Q3 / Q1, Q1 / Q4, Q4 / Q1 can be calculated and Q2 / Q3, Q3 / Q2, Q2 / Q4, Q4 / Q2, Q3 / Q4 and Q4 / Q3 may be additionally calculated.

두 신호 품질 값들의 비가 모두 계산되면, 계산된 비 각각과 기 설정된 기준 임계값(Th)을 비교하여 계산된 비가 기준 임계값 이상인지 판단한다(S830).When both ratios of the signal quality values are calculated, it is determined whether the calculated ratio is greater than or equal to the reference threshold by comparing each of the calculated ratios with a predetermined reference threshold Th (S830).

단계 S830 판단 결과, 계산된 비가 기준 임계값 이상이면 두 그룹 중 어느 하나의 그룹에 임펄스성 잡음이 포함된 것으로 판단하여 두 신호 품질 값 큰 값에 해당하는 그룹을 비정상 그룹으로 판단하고, 작은 값에 해당하는 그룹을 정상 그룹으로 판단한다(S840).As a result of the determination in step S830, if the calculated ratio is equal to or greater than the reference threshold value, it is determined that either of the two groups includes impulsive noise, and a group corresponding to the two signal quality values larger is determined as an abnormal group, The corresponding group is determined to be a normal group (S840).

반면, 단계 S830 판단 결과, 계산된 비가 기준 임계값 미만이면 두 신호 품질 값에 해당하는 그룹 모두를 정상 그룹으로 판단한다(S850).On the other hand, if the calculated ratio is less than the reference threshold as a result of step S830, it is determined that both groups corresponding to the two signal quality values as a normal group (S850).

물론, 두 신호 품질 값에 의해 계산된 두 값 예를 들어, Q1/Q2, Q2/Q1 모두가 기준 임계값 미만인 경우에만 Q1, Q2에 해당하는 두 그룹을 모두 정상 그룹으로 판단한다.Of course, only two values calculated by the two signal quality values, for example, Q1 / Q2 and Q2 / Q1, are determined to be normal groups only when both groups corresponding to Q1 and Q2 are less than the reference threshold.

도 6 내지 도 8을 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 방법은 전력선을 통해 수신된 데이터 심볼에 해당하는 수신신호를 송신기에서 데이터 심볼 전송 시 동일한 정보가 반복되는 시간 영역 범위로 그룹을 분리하고, 분리된 그룹 각각에 대해 임펄스성 잡음이 포함되었는지를 판단하여 임펄스성 잡음이 포함되지 않은 정상 그룹을 검출한 후 정상 그룹을 주파수 영역 변환하여 해당 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조함으로써, 임펄스성 잡음에 의해 발생될 수 있는 문제점을 해결할 수 있고, 이를 통해 통신 시스템의 성능을 개선시킬 수도 있다.6 to 8, in the data demodulation method according to an embodiment of the present invention, a time domain range in which the same information is repeated when a transmitter transmits a data symbol corresponding to a data symbol received through a power line Detach the groups into two groups, determine whether each of the separated groups contains impulsive noise, detect a normal group that does not contain impulsive noise, and then transform the normal group into frequency-domain transforms. By demodulating, problems that may be caused by impulsive noise may be solved, thereby improving performance of a communication system.

나아가, 필요에 따라 임펄스성 잡음이 포함된 비정상 그룹을 정상 그룹을 이용하여 복원한 후, 비정상 그룹이 복원된 수신신호를 주파수 영역 변환하여 해당 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조함으로써, 데이터 복조 성능을 더욱 개선시킬 수도 있다.Furthermore, after demodulating the abnormal group containing impulsive noise using the normal group as necessary, the demodulated data is demodulated by frequency domain transforming the received signal from which the abnormal group is restored and demodulating the data transmitted through the corresponding data symbol. May be further improved.

본 발명에 의한, 임펄스성 잡음의 영향을 감소시키기 위한 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법 및 그 장치는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 변형, 응용 가능하며 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 또한, 상기 실시 예와 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.The multi-carrier based data demodulation method and apparatus for reducing the influence of impulsive noise according to the present invention can be modified and applied in various forms within the scope of the technical idea of the present invention, and are not limited to the above embodiments. In addition, the embodiments and drawings are merely for the purpose of describing the contents of the invention in detail, not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is common knowledge in the technical field to which the present invention belongs As those skilled in the art can have various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention, it is not limited to the embodiments and the accompanying drawings. And should be judged to include equality.

도 1은 측정 기반 임펄스성 잡음에 대한 일 예를 나타낸 것이다.1 shows an example for measurement based impulsive noise.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 장치를 설명하기 위한 통신 시스템을 나타낸 것이다2 shows a communication system for explaining a data demodulation device according to an embodiment of the present invention.

도 3은 다중 반송파 기반의 패킷 구조를 나타낸 것이다.3 shows a multi-carrier based packet structure.

도 4는 도 2에 도시된 수신기에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.FIG. 4 illustrates an embodiment configuration of the receiver shown in FIG. 2.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 장치에 대한 구성을 나타낸 것이다.5 shows a configuration of a data demodulation device according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 복조 방법에 대한 동작 흐름도를 나타낸 것이다.6 is a flowchart illustrating an operation of a data demodulation method according to an embodiment of the present invention.

도 7은 도 6에 도시된 단계 S640에 대한 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating an embodiment of operation S640 shown in FIG. 6.

도 8은 도 6에 도시된 단계 S640에 대한 다른 일 실시예 동작 흐름도를 나타낸 것이다.8 is a flowchart illustrating another operation of step S640 illustrated in FIG. 6.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

510: 분리부510: separation

520: 계산부520: calculation unit

530: 판단부530: the judgment unit

540: 복조부540: demodulator

Claims (11)

시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖는 데이터 심볼에 해당하는 수신신호로부터 데이터를 복조하는 다중 반송파 기반의 데이터 복조 방법에 있어서,A multi-carrier based data demodulation method for demodulating data from a received signal corresponding to a data symbol having a same absolute value at a predetermined period of a time domain index in a time domain, 상기 수신신호를 상기 일정 주기의 시간 영역 인덱스를 포함하는 복수의 그룹으로 분리하는 단계;Dividing the received signal into a plurality of groups including the time domain index of the predetermined period; 상기 복수의 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 계산하는 단계; Calculating signal quality values for each of the plurality of groups; 상기 복수의 그룹에 대한 신호 품질 값들 중 최소 신호 품질 값과 비교하여 상기 최소 신호 품질 값에 비해 기 설정된 배수 이하의 신호 품질 값을 갖는 그룹을 정상 그룹으로 판단하는 단계; 및Determining a group having a signal quality value equal to or less than a preset multiple compared to the minimum signal quality value as compared with the minimum signal quality value among the signal quality values for the plurality of groups as a normal group; And 정상으로 판단된 적어도 하나 이상의 정상 그룹을 주파수 영역으로 변환하여 송신기에서 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하는 단계Converting at least one normal group determined to be normal into a frequency domain and demodulating data transmitted through the data symbol at a transmitter; 를 포함하는 데이터 복조 방법.Data demodulation method comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복조하는 단계는The demodulating step 상기 판단하는 단계에 의해 비정상으로 판단된 비정상 그룹을 상기 정상 그룹을 이용하여 복원하고, 상기 비정상 그룹이 복원된 상기 수신신호를 주파수 영역으로 변환하여 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하는 데이터 복조 방법.Data demodulation for restoring an abnormal group determined to be abnormal by the determining step using the normal group, converting the received signal from which the abnormal group is restored to a frequency domain, and demodulating data transmitted through the data symbol. Way. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 복조하는 단계는The demodulating step 상기 비정상 그룹을 상기 최소 신호 품질 값을 갖는 그룹을 이용하여 복원하는 데이터 복조 방법.And demodulating the abnormal group using the group having the minimum signal quality value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 계산하는 단계는The calculating step 상기 그룹을 구성하는 시간 영역 인덱스에 해당하는 수신신호의 절대값을 모두 합산하여 상기 신호 품질 값을 계산하는 데이터 복조 방법.And calculating the signal quality value by summing all absolute values of a received signal corresponding to a time domain index constituting the group. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 판단하는 단계는The determining step 상기 복수의 그룹에 대한 신호 품질 값들 각각을 비교하여 비교되는 두 신호 품질 값의 비가 기 설정된 기준 임계값 이상인지 판단하고, 상기 두 신호 품질 값의 비가 상기 기준 임계값 이상인 경우 상기 두 신호 품질 값 중 작은 값의 그룹을 정상 그룹으로 판단하는 데이터 복조 방법.Comparing each of the signal quality values for the plurality of groups, it is determined whether the ratio of the two signal quality values to be compared is equal to or greater than a preset reference threshold value. A method of demodulating data that determines a small group of values as a normal group. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 복조하는 단계는The demodulating step 상기 판단하는 단계에 의해 비정상으로 판단된 비정상 그룹을 상기 정상 그룹을 이용하여 복원하고, 상기 비정상 그룹이 복원된 상기 수신신호를 주파수 영역으로 변환하여 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하는 데이터 복조 방법.Data demodulation for restoring an abnormal group determined to be abnormal by the determining step using the normal group, converting the received signal from which the abnormal group is restored to a frequency domain, and demodulating data transmitted through the data symbol. Way. 시간 영역에서 시간 영역 인덱스의 일정 주기로 동일한 절대값을 갖는 데이터 심볼에 해당하는 수신신호로부터 데이터를 복조하는 다중 반송파 기반의 데이터 복조 장치에 있어서,A multi-carrier based data demodulation device for demodulating data from a received signal corresponding to a data symbol having a same absolute value at a predetermined period of a time domain index in a time domain, 상기 수신신호를 상기 일정 주기의 시간 영역 인덱스를 포함하는 복수의 그룹으로 분리하는 분리부;A separation unit for dividing the received signal into a plurality of groups including the time domain index of the predetermined period; 상기 복수의 그룹 각각에 대한 신호 품질 값을 계산하는 계산부;A calculator for calculating signal quality values for each of the plurality of groups; 상기 복수의 그룹에 대한 신호 품질 값들 중 최소 신호 품질 값과 비교하여 상기 최소 신호 품질 값에 비해 기 설정된 배수 이하의 신호 품질 값을 갖는 그룹을 정상 그룹으로 판단하는 판단부; 및A determination unit which determines a group having a signal quality value equal to or less than a preset multiple compared to the minimum signal quality value as a normal group by comparing with the minimum signal quality value among the signal quality values for the plurality of groups; And 정상으로 판단된 적어도 하나 이상의 정상 그룹을 주파수 영역으로 변환하여 송신기에서 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하는 복조부A demodulator for converting at least one normal group determined to be normal into a frequency domain and demodulating data transmitted through the data symbol at a transmitter 를 포함하는 데이터 복조 장치.Data demodulation device comprising a. 삭제delete 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 복조부는The demodulation unit 상기 판단부에 의해 비정상으로 판단된 비정상 그룹을 상기 정상 그룹을 이용하여 복원하고, 상기 비정상 그룹이 복원된 상기 수신신호를 주파수 영역으로 변환하여 상기 데이터 심볼을 통해 전송된 데이터를 복조하는 데이터 복조 장치.A data demodulation device for restoring an abnormal group determined by the determination unit by using the normal group, and converting the received signal from which the abnormal group is restored to a frequency domain to demodulate data transmitted through the data symbol . 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 판단부는The determination unit 상기 복수의 그룹에 대한 신호 품질 값들 각각을 비교하여 비교되는 두 신호 품질 값의 비가 기 설정된 기준 임계값 이상인지 판단하고, 상기 두 신호 품질 값의 비가 상기 기준 임계값 이상인 경우 상기 두 신호 품질 값 중 작은 값의 그룹을 정상 그룹으로 판단하는 데이터 복조 장치.Comparing each of the signal quality values for the plurality of groups, it is determined whether the ratio of the two signal quality values to be compared is equal to or greater than a preset reference threshold value. A data demodulation device for judging a small value group as a normal group.
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