KR101393428B1 - Chip equalizer and equalizing method - Google Patents
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Abstract
수신기의 성능에 따라 신호 복조를 위한 복잡도를 최소화하고 적응적으로 계산량을 변화시킬 수 있는 칩 등화기 및 등화 방법을 제시한다. 본 발명의 칩 등화기는 튜너로부터 수신된 신호의 신호 분포로부터 주요 신호가 포함된 영역을 인지하고, 인접하는 주요 신호 간의 지연 차이에 따라 잡음 보상 영역을 결정하는 지연 제어 모듈; 튜너를 통해 수신된 신호 중 주요 신호가 포함된 영역의 신호를 칩 단위 간격으로 지연하여, 탭 계수 추정 모듈로 출력하는 적어도 하나의 제 1 단위 지연 모듈; 및 지연 제어 모듈의 제어에 따라, 튜너를 통해 수신된 신호 중 주요 신호가 포함되어 있지 않은 영역의 신호를 칩 단위로 지연하는 적어도 하나의 제 2 단위 지연 모듈을 포함한다. 본 발명에 의하면, 신호 복조를 위한 계산량을 최소화함으로써 수신 시스템의 전력 소모를 최소화하고 계산량을 최적화할 수 있으며, 나아가 수신 시스템의 구조를 간단화할 수 있다.We present a chip equalizer and equalization method that minimizes complexity for signal demodulation and adaptively changes the amount of computation according to the performance of the receiver. The chip equalizer of the present invention includes a delay control module for recognizing an area containing a main signal from a signal distribution of a signal received from a tuner and determining a noise compensation area according to a delay difference between adjacent main signals; At least one first unit delay module delaying a signal of an area including a main signal among signals received through a tuner at chip unit intervals and outputting the delayed signal to a tap coefficient estimation module; And at least one second unit delay module for delaying, based on the control of the delay control module, a signal of an area not including the main signal among the signals received through the tuner by a chip unit. According to the present invention, the amount of computation for signal demodulation can be minimized, thereby minimizing the power consumption of the receiving system, optimizing the amount of computation, and further simplifying the structure of the receiving system.
Description
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수신기의 성능에 따라 신호 복조를 위한 복잡도를 최소화하고 적응적으로 계산량을 변화시킬 수 있는 칩 등화기(Chip Equalizer) 및 등화 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근 들어, 고품질의 오디오 및 비디오 서비스에 대한 사용자 요구가 증가함에 따라 디지털 방송 서비스의 상용화가 확대되고 있으며, 디지털 방송은 위성 방송과 지상파 방송으로 분류할 수 있다.In recent years, commercialization of digital broadcasting services has been expanding as user demands for high quality audio and video services have increased, and digital broadcasting can be classified into satellite broadcasting and terrestrial broadcasting.
위성 디지털 방송을 위하여, 위성 기지국은 각 방송국으로부터 방송 데이터를 수신하여 지정된 대역의 업링크 전송로를 통해 위성으로 전송하고, 위성은 위성 기지국으로부터 수신한 신호를 증폭 및 주파수 변환하여 서비스 권역을 향해 송출한다.For satellite digital broadcasting, the satellite base station receives broadcast data from each broadcasting station and transmits it to the satellite via an uplink transmission path in a designated band. The satellite amplifies and frequency-converts the signal received from the satellite base station, do.
이에 따라, 위성 방송 서비스 권역 내에 위치한 수신기는 위성으로부터 방송 신호를 수신하여 방송을 재생한다. 그리고, 건물이나 차폐물 등으로 인한 섀도우잉 또는 블록킹으로 인해 신호가 감쇄하는 문제를 해결하기 위해 갭필러를 이용하여 방송 신호를 중계한다.Accordingly, the receiver located within the satellite broadcast service area receives the broadcast signal from the satellite and reproduces the broadcast. In order to solve the problem of signal attenuation due to shadowing or blocking due to buildings, shields, etc., a broadcast signal is relayed using a gap filler.
도 1은 일반적인 위성 방송 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for explaining a concept of a general satellite broadcasting system.
도 1을 참조하면, 위성 방송 시스템은 방송국(100), 위성 기지국(110), 위성(120), 위성 관제국(130), 방송 수신 단말기(140), 갭 필러(Gap Filler)(150)를 포함한다.1, a satellite broadcasting system includes a
위성 기지국(110)은 각 방송국(100)으로부터 제공되는 방송 데이터를 수신하여 Ku 대역(12.5Ghz 내지 18Ghz)의 업링크 전송로를 통해 위성(120)으로 전송한다. 하나 이상의 위성 기지국(110)을 통해 방송 데이터를 위성(120)으로 전송하는 방송국(100)은 복수개일 수 있다.The
위성(120)은 위성 기지국(110)으로부터 수신한 Ku 대역의 방송 신호를 증폭하고, S 대역의 방송 신호로 변환한다. 그리고, 변환된 S 대역의 방송 신호를 Ku 대역의 방송 신호와 함께 서비스 권역을 향해 송출한다.The
위성 관제국(130)은 위성(120)의 동작 상태를 감시하고 제어하는 기능을 수행한다.The
위성 방송 서비스 권역 내에서 방송 수신 단말기(140)는 위성(120)으로부터 방송 신호를 수신하여 방송을 재생한다.In the satellite broadcast service area, the
그러나, 건물이나 차폐물로 인해 섀도우잉(Shadowing) 또는 블록킹으로 인해 신호 감쇄가 심한 지점에서는 갭 필러(150)가 방송 신호를 중계하여 송신한다. 갭 필러(150)는 위성(120)으로부터 Ku 대역 TDM(Time Division Multiplexing) 신호를 수신하여 S 대역 CDM(Code Division Multiplexing) 신호로 변환하여 송출한다.However, at a point where signal attenuation is severe due to shadowing or blocking due to a building or a shield, the
위성 방송 서비스 권역 내의 방송 수신 단말기(140)는 위성(120)으로부터 수신되는 S 대역 CDM 신호와 갭 필러(150)를 경유하여 수신된 S 대역 CDM 신호를 복 조하여 재생한다. 방송 수신 단말기(140)는 휴대형 단말기(예를 들면, 이동통신 단말기, 개인 휴대 단말기(PDA: Personal Data Assistance), 차량 탑재형 단말기) 등일 수 있다.The
도 2는 일반적인 갭 필러의 기저 대역 송신 신호의 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.2 is a diagram for explaining a frame structure of a baseband transmission signal of a general gap filler.
도 2를 참조하면, 프레임 구조는 12.75ms를 기본 프레임으로 구성된다. 6개의 기본 프레임은 76.5ms의 슈퍼 프레임(super frame)을 구성한다. 각 방송 채널은 816바이트(6528비트)로 이루어진 QPSK 신호로서, I(In-Phase) 채널 및 Q(Quadature-Phase) 채널 각각 408 바이트로 이루어진다. 왈쉬(Walsh) 0번 부호에 할당된 파일럿 채널은 프레임 동기와 제어 데이터의 전송을 위해 사용되고, 파일럿 심볼(PS: Pilot Symbol)과 제어 데이터(Di)가 각각 25㎲ 단위로 구성된다. 하나의 파일럿 채널 프레임은 32비트(즉, 125㎲, 2048 칩)로 구성된 102개의 블록으로 구성된다. 즉, 하나의 파일럿 채널 프레임은 모두 51개의 파일럿 심볼(Pilot Symbol: PS)과 제어 데이터(Di, 여기서 i=1, 2,..., 51)로 구성된다. 파일럿 채널의 첫번째 제어 데이터인 D1은 프레임 동기를 위한 유니크 워드(unique word)이다. 파일럿 심벌은 "11111111 11111111 11111111 11111111"의 순서로 송출되고, 유니크 워드(D1)는 "01101010 10110101 01011001 10001010"의 순서로 송출된다. 파일럿 심볼(PS)과 유니크 워드(D1)는 방송 수신 단말기(140)에서 이미 인지하는 파일럿 데이터이다.Referring to FIG. 2, the frame structure includes 12.75 ms as a basic frame. The six basic frames constitute a super frame of 76.5 ms. Each broadcast channel is a QPSK signal of 816 bytes (6528 bits), and consists of 408 bytes each of an I (In-Phase) channel and a Q (Quadrature-Phase) channel. A pilot channel assigned to a Walsh
도 3은 일반적인 위성 방송 송신 시스템의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a general satellite broadcast transmission system.
도시한 것과 같이, 위성 방송 송신 시스템은 오디오/비디오 신호(AV 신호)를 부호화하기 위한 부분으로서, 리드솔로몬(Reed-Solomon, RS) 인코더(110-1∼111-n), 바이트 인터리버(interleaver)(120-1∼120-n), 콘볼루션(convolution) 인코더(130-1∼130-n), 비트 인터리버(140-1∼140-n)와, 제어 신호인 파일롯 신호를 부호화하기 위한 부분으로서, 리드솔로몬(RS) 인코더(110-x), 바이트 인터리버(120-x), 콘볼루션 인코더(130x)와, 부호화된 AV 신호 및 파일럿 신호를 변조하기 위한 변조기(150)와, 주파수 상향 변환을 수행하여 안테나를 통해 방송 신호를 송출하는 업-컨버터(160)를 포함한다.As shown in the figure, the satellite broadcast transmission system is a part for encoding an audio / video signal (AV signal), and includes Reed-Solomon (RS) encoders 110-1 to 111-n, a byte interleaver, A plurality of convolutional encoders 130-1 to 130-n, bit interleavers 140-1 to 140-n, and a part for encoding a pilot signal as a control signal A Reed Solomon (RS) encoder 110-x, a byte interleaver 120-x, a convolutional encoder 130x, a
이러한 송신 시스템에서, 방송국 및/또는 콘텐츠별로 독립적인 방송이 가능하도록 하기 위하여 서로 다른 직교 확산 부호를 사용하여 방송 데이터를 전송하며, 수신 시스템에서는 서로 다른 방송/콘텐츠 신호의 구분을 위해 월쉬(Walsh) 코드를 이용한다.In such a transmission system, broadcasting data is transmitted using different orthogonal spreading codes in order to enable independent broadcasting for each broadcasting station and / or contents. In the receiving system, Walsh codes are used for different broadcasting / Code.
도 4는 일반적인 위성 방송 수신 시스템의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a general satellite broadcast receiving system.
위성 방송 수신 시스템은, 튜너(210-1∼210-2), CDM(Code Division Multiplex) 복조부(220), 채널 복조부(230), 역다중화기(240) 및 파일롯 채널 복조부(250)를 포함한다.The satellite broadcast receiving system includes tuners 210-1 to 210-2, a code division multiplex (CDM)
CDM 복조부(220)는 PN 코드에 따라 방송 신호를 수신하는 복수의 레이크 핑거(Rake finger)(2210-1∼2210-2), 레이크 핑거(2210-1∼2210-2)로 수신된 신호를 신호 세기 및 지연에 따라 합성하는 가산기(2220-1∼2220-2) 및 가산기(2220-1∼2220-2)의 출력 신호를 월쉬 코드를 이용하여 역확산하는 역확산기(2230-1∼2230-2)로 이루어지며, CDMA 복조부(220)의 출력 신호는 방송 채널 신호와 파일롯 채널 신호로 구분되어, 방송 채널 신호는 채널 복조부(230)에서, 파일롯 채널 신호는 파일롯 채널 복조부(250)에서 각각 복호화된다.The
이를 위하여, 채널 복조부(230)는 비트 디인터리버(deinterleaver)(2310-1∼2310-1), 비터비 복호기(2320-1∼2320-2), 바이트 디인터리버(2330-1∼2330-2) 및 리드솔로몬(RS) 복조기(2340-1∼2340-2)를 포함하고, 파일롯 채널 복조부(250)는 비터비 복호기(2510), 바이트 디인터리버(2520), 리드솔로몬 복호기(250) 및 수신기 제어기(2540)를 포함한다.To this end, the
아울러, 채널 복조부(230)에서 음성 신호 및 영상 신호로 복원된 신호는 역다중화기(240)에서 역다중화되어 재생된다.In addition, the signals reconstructed into the audio signal and the video signal in the
이러한 현재의 위성 방송용 수신 시스템은 다중 경로 채널 환경에서 수신 신호의 지연 및 주파수 확산으로 인해 수신 신호의 월쉬코드 직교성이 상실되어, 다중 채널 간섭이 발생할 수 있고, 이러한 경우 원하는 방송 신호를 정확히 복원하지 못하게 되는 문제가 있다. 그리고, 이러한 문제점은 간섭 신호를 작게 하는 방법으로 해결할 수는 있지만, 이 경우 방송 서비스 채널이 제한되게 된다.In the current satellite broadcast receiving system, the Walsh code orthogonality of the received signal is lost due to the delay and frequency spread of the received signal in the multipath channel environment, so that multi-channel interference may occur. In this case, There is a problem. This problem can be solved by a method of reducing an interference signal, but in this case, a broadcasting service channel is limited.
따라서, 방송 채널을 제한하지 않으면서 수신 신호 간의 간섭을 최소화하기 위한 방법이 연구되었으며, 그 해결책의 하나로 수신 시스템에 등화기를 도입하는 방법이 있다.Therefore, a method for minimizing the interference between received signals without limiting the broadcast channel has been studied. One solution is to introduce an equalizer in the receiving system.
등화란, 다중 경로에 의해 발생되는 신호 지연에 따른 채널 잡음과 채널 왜곡을 제거하여, 전 주파수 대역에 걸쳐 진폭 및 위상이 균일한 특성을 갖도록 하는 신호 처리 기술이다. 일반적으로 등화기는 탭이 부착된 고정된 지연선을 사용하여 입력 신호의 지연 특성에 따라 탭 계수를 조절함으로써 부호간 간섭을 보상한다. 탭 계수는 채널 추정 정보에 따라 변경될 수 있고, 데이터 신호들 주위의 지연 위치들에 분포하는 잡음 신호들 즉, 지연 신호들에 따라 결정될 수 있다. 다시 말해, 탭 계수는 잡음 신호를 제거하기 위한 값으로 설정되는 것이다.The equalization is a signal processing technique that removes channel noise and channel distortion due to signal delay caused by multipath, and has characteristics of uniform amplitude and phase over the entire frequency band. In general, the equalizer compensates for intersymbol interference by adjusting the tap coefficients according to the delay characteristics of the input signal using a fixed tap line with a tap. The tap coefficient may be changed according to the channel estimation information and may be determined according to noise signals, i.e., delay signals, distributed in delay positions around the data signals. In other words, the tap coefficient is set to a value for removing the noise signal.
도 5는 일반적인 칩 등화기를 이용한 수신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a receiving system using a general chip equalizer.
칩 등화기(300)는 튜너를 통해 수신된 방송 신호로부터 인지한 파일롯 채널 신호를 이용하여 채널 정보를 획득하고, 획득된 채널 정보를 이용하여 탭 계수를 1차 갱신하는 제 1 등화기(302), 제 1 등화기(302)에서 갱신한 탭 계수에 따라 복원된 파일롯 신호를 생성한 후, 복원 파일롯 신호와 수신된 방송 신호로부터 인지한 파일롯 채널 신호를 이용하여 탭 계수를 2차 갱신하는 제 2 등화기(304) 및 제 2 등화기(304)에서 2차 갱신한 탭 계수를 이용하여 수신된 방송 신호를 복원하고, 복원된 방송 신호를 채널 복조기로 전송하는 검출부(306)를 포함한다.The
이러한 칩 등화기(300)에서 탭 계수 갱신 과정을 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The tap coefficient updating process in the
도 6은 도 5에 도시한 등화기의 상세 구성도이다.6 is a detailed configuration diagram of the equalizer shown in Fig.
도시한 것과 같이, 등화기는 튜너를 통해 수신된 방송 신호를 칩 단위 간격으로 지연하는 단위 지연모듈(312), 단위 지연 모듈(312)의 각 출력단으로부터 출력되는 신호 각각에 확산 부호를 적용하고, 확산 부호 적용 결과를 모두 합산하여 복원된 파일롯 신호를 산출한 후, 현재 설정된 탭 계수를 적용하여 갱신된 탭 계수 를 출력하는 탭 계수 추정 모듈(314), 탭 계수 추정 모듈(314)의 출력 신호와 수신된 방송 신호로부터 인지한 파일롯 채널 신호로부터 에러값을 산출하는 가산기(316) 및 가산기(316)에서 산출한 에러값을 이용하여 스텝 사이즈를 갱신하고, 스텝 사이즈 갱신 결과를 탭 계수 추정 모듈(314)로 전송하여 탭 계수가 갱신되도록 하는 스텝 사이즈 조절 모듈(318)을 포함한다.As shown in the figure, the equalizer includes a
이러한 등화기 구조에서, 단위 지연 모듈은 수신 비트 신호를 예를 들어 64개의 칩에 해당하는 공통 파일럿에 사용된 월쉬 코드와 PN 코드 시퀀스 조합을 칩 단위 간격으로 이동시켜 64개의 블록으로 형성하며, 한 블록의 합은 하나의 비트 단위가 된다.In this equalizer structure, the unit delay module forms a 64-bit block by moving a received bit signal, for example, a combination of a Walsh code and a PN code sequence used for a common pilot corresponding to 64 chips, The sum of the blocks is one bit unit.
상기한 바와 같은 등화기의 예는 대한민국 공개특허공보 제2006-39961호에 개시되어 있다.An example of such an equalizer is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-39961.
수신 시스템에 등화기를 적용할 경우 다중 경로 채널 추적이 가능하고 인접 채널간 간섭을 최소화할 수 있으나, 수신 신호에 포함되어 있는 모든 잡음 신호에 대하여 탭 계수를 적용하여 보상해야 하기 때문에 수신 시스템의 복잡도가 증가하는 단점이 있다.When the equalizer is applied to the receiving system, the multipath channel tracking is possible and interference between adjacent channels can be minimized. However, since all the noise signals included in the received signal must be compensated by applying tap coefficients, There is an increased disadvantage.
특히, 위성 방송 서비스를 이용하기 위한 이동통신 단말은 기지국과 같은 장치에 비해 성능이 열악하기 때문에, 상술한 것과 같은 칩 등화기를 적용할 경우 복잡도가 증가하여 동작 속도가 저하되는 등의 문제가 있다.In particular, since a mobile communication terminal for using a satellite broadcasting service has poor performance as compared with a device such as a base station, there is a problem that the complexity increases and the operation speed decreases when a chip equalizer such as the one described above is applied.
기술적 과제Technical Challenge
본 발명은 상술한 단점 및 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 주요 신호 성분이 포함된 부분에 대해서만 잡음 신호를 보상함으로써, 등화기를 적용한 수신 시스템의 성능을 향상시키고 수신 모듈을 간단화할 수 있는 칩 등화기 및 등화 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems and disadvantages, and it is an object of the present invention to provide a chip equalizing method capable of improving the performance of a receiving system using an equalizer and compensating for a noise signal only for a portion including a main signal component, And an equalization method.
본 발명의 다른 기술적 과제는 수신 시스템의 성능에 따라 잡음 신호 보상을 위한 계산량을 적응적으로 변경함으로써, 용도에 따라 수신 시스템의 성능을 변형시킬 수 있도록 하는 데 있다.Another object of the present invention is to adaptively change the amount of calculation for noise signal compensation according to the performance of the receiving system, thereby changing the performance of the receiving system according to the purpose.
기술적 해결방법Technical Solution
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 칩 등화기는 튜너로부터 수신된 신호의 신호 분포로부터 주요 신호가 포함된 영역을 인지하고, 인접하는 주요 신호 간의 지연 차이에 따라 잡음 보상 영역을 결정하는 지연 제어 모듈; 상기 튜너를 통해 수신된 신호 중 주요 신호가 포함된 영역의 신호를 칩 단위 간격으로 지연하여, 탭 계수 추정 모듈로 출력하는 적어도 하나의 제 1 단위 지연 모듈; 및 상기 지연 제어 모듈의 제어에 따라, 상기 튜너를 통해 수신된 신호 중 주요 신호가 포함되어 있지 않은 영역의 신호를 칩 단위로 지연하는 적어도 하나의 제 2 단위 지연 모듈;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a chip equalizer that recognizes a region including a main signal from a signal distribution of a signal received from a tuner, A delay control module for determining a delay time; At least one first unit delay module delaying a signal in an area including a main signal among the signals received through the tuner at chip unit intervals and outputting the delayed signal to a tap coefficient estimation module; And at least one second unit delay module for delaying, in units of chips, a signal of an area not including a main signal among the signals received through the tuner under the control of the delay control module.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 칩 등화기는 튜너로부터 수신된 신호의 신호 분포로부터 주요 신호가 포함된 영역을 인지하고, 상기 주요 신호가 포함된 영역의 범위를 확인하며, 인접하는 주요 신호 간의 지연 차이에 따라 잡음 보상 영역 및 범위를 결정하는 지연 제어 모듈; 상기 지연 제어 모듈의 제어에 따라, 상기 튜너를 통해 수신된 신호 중, 상기 주요 신호가 포함된 주파수 범위 내의 신호를 칩 단위 간격으로 지연하여, 탭 계수 추정 모듈로 출력하는 적어도 하나의 제 1 단위 지연 모듈; 및 상기 지연 제어 모듈의 제어에 따라, 상기 튜너를 통해 수신된 신호 중 주요 신호가 포함되어 있지 않은 영역의 신호를 칩 단위로 지연하는 적어도 하나의 제 2 단위 지연 모듈;을 포함한다.Also, a chip equalizer according to another embodiment of the present invention recognizes a region including a main signal from a signal distribution of a signal received from a tuner, identifies a range of an area containing the main signal, A delay control module for determining a noise compensation area and a range according to a delay difference; A delay unit for delaying signals in a frequency range including the main signal among the signals received through the tuner in units of chip units under control of the delay control module and outputting the delayed signals to at least one first unit delay module; And at least one second unit delay module for delaying, in units of chips, a signal of an area not including a main signal among the signals received through the tuner under the control of the delay control module.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 의한 등화 방법은 튜너를 통해 신호가 수신됨에 따라, 수신 신호의 프로파일을 분석하여, 주요 신호가 포함된 영역을 인지하여 윈도우 위치(즉, 잡음 보상 영역)를 결정하는 제 1 단계; 상기 윈도우 위치에 따라, 상기 주요 신호가 포함된 영역에 대한 탭 계수를 추정하는 제 2 단계; 상기 제 2 단계에서 추정한 탭 계수와, 상기 수신 신호로부터 인지된 파일롯 채널 신호를 참조하여 에러값을 산출하는 제 3 단계; 상기 에러값에 따라 스텝 사이즈를 갱신하는 제 4 단계; 및 상기 갱신된 스텝 사이즈에 따라, 상기 추정된 탭 계수를 갱신하는 제 5 단계;를 포함한다.In addition, the equalization method according to an embodiment of the present invention analyzes a profile of a received signal by receiving a signal through a tuner, recognizes a region containing a main signal, and determines a window position (i.e., a noise compensation region) ; A second step of estimating a tap coefficient for an area including the main signal according to the window position; A third step of calculating an error value with reference to the tap coefficient estimated in the second step and the pilot channel signal recognized from the received signal; A fourth step of updating the step size according to the error value; And a fifth step of updating the estimated tap coefficient according to the updated step size.
유리한 효과Advantageous effect
본 발명에 의하면, 등화기를 적용한 수신 시스템에서, 신호 복조를 위한 계산량을 최소화함으로써 수신 시스템의 전력 소모를 최소화하고 계산량을 최적화할 수 있으며, 나아가 수신 시스템의 구조를 간단화할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, in a receiving system using an equalizer, power consumption of a receiving system can be minimized and calculation amount can be optimized by minimizing a calculation amount for signal demodulation, and further, there is an advantage that a structure of a receiving system can be simplified.
또한, 수신 시스템의 성능에 따라 잡음 보상을 위한 계산량을 적응적으로 변경할 수 있어, 용도에 따라 수신 시스템의 성능을 변화시킬 수 있으며, 적은 처리 전력이 요구되는 소형 수신 시스템에서 인접 채널간 간섭이 없이 다양한 방송 신호를 수신하여 재생할 수 있다.In addition, the amount of computation for noise compensation can be adaptively changed according to the performance of the receiving system, and the performance of the receiving system can be changed according to the application. In a small receiving system requiring less processing power, Various broadcast signals can be received and reproduced.
도 1은 일반적인 위성 방송 시스템의 개념을 설명하기 위한 도면.1 is a diagram for explaining a concept of a general satellite broadcasting system;
도 2는 일반적인 갭 필러의 기저 대역 송신 신호의 프레임 구조를 설명하기 위한 도면.2 is a diagram for explaining a frame structure of a baseband transmission signal of a general gap filler.
도 3은 일반적인 위성 방송 송신 시스템의 구성도,3 is a configuration diagram of a general satellite broadcast transmission system,
도 4는 일반적인 위성 방송 수신 시스템의 구성도,4 is a configuration diagram of a general satellite broadcast receiving system,
도 5는 일반적인 칩 등화기를 이용한 수신 시스템을 설명하기 위한 도면,5 is a diagram for explaining a receiving system using a general chip equalizer,
도 6은 도 5에 도시한 등화기의 상세 구성도,FIG. 6 is a detailed configuration diagram of the equalizer shown in FIG. 5,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 칩 등화기의 구성도,7 is a configuration diagram of a chip equalizer according to an embodiment of the present invention,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 칩 등화기의 구성도,8 is a configuration diagram of a chip equalizer according to another embodiment of the present invention,
도 9는 본 발명에 의한 등화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 is a flowchart for explaining an equalization method according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>Description of the Related Art [0002]
302 : 제 1 등화기 304 : 제 2 등화기302: first equalizer 304: second equalizer
306 : 검출부 320 : 칩 등화기306: Detector 320: Chip equalizer
3210 : 지연 제어 모듈 3220, 3240 : 제 1 단위 지연 모듈3210: delay
3230 : 제 2 단위 지연기 3250 : 탭 계수 추정 모듈3230: second unit delay unit 3250: tap coefficient estimation module
3260 : 가산기 3270 : 스텝 사이즈 조절 모듈3260: adder 3270: step size adjustment module
발명의 실시를 위한 형태DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으 로 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 칩 등화기의 구성도이다.7 is a configuration diagram of a chip equalizer according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 의한 칩 등화기(320)는 튜너로부터 수신된 신호의 프로파일을 분석하여 수신 신호의 분포로부터 주요 신호가 포함된 영역과 그렇지 않은 영역을 인지하고, 인접하는 주요 신호 간의 지연 차이에 따라 잡음 보상 영역을 결정하는 지연 제어 모듈(3210), 튜너를 통해 수신된 신호 중 주요 신호가 포함된 영역의 신호를 칩 단위 간격으로 지연하는 적어도 하나의 제 1 단위 지연 모듈(3220, 3240), 튜너를 통해 수신된 신호 중 주요 신호가 포함되어 있지 않은 영역의 신호를 칩 단위로 지연하는 적어도 하나의 제 2 단위 지연 모듈(3230)을 포함한다.The
상기 지연 제어 모듈(3210)은 수신 신호 중 주요 신호가 포함된 영역을 잡음 보상 영역으로 결정하여, 상기 주요 신호가 포함된 영역의 신호를 상기 제 1 단위 지연 모듈(3220, 3240)로 전송한다. 또한, 상기 지연 제어 모듈(3210)은 수신 신호 중 주요 신호가 포함되어 있지 않은 영역의 신호를 상기 제 2 단위 지연 모듈(3230)으로 전송한다.The
그리고, 적어도 하나의 제 1 단위 지연 모듈(3220, 3240)의 각 출력단으로부터 출력되는 신호를 수신한 탭 계수 추정 모듈(3250)은 각각의 출력 신호에 확산 부호를 적용하고, 확산 부호 적용 결과를 모두 합산하여 복원된 파일롯 신호를 산출한 후, 현재 설정된 탭 계수를 적용하여 갱신된 탭 계수를 출력한다.The tap
또한, 가산기(3260)는 탭 계수 추정 모듈(3250)의 출력 신호와 수신된 방송 신호로부터 인지한 파일롯 채널 신호로부터 에러값을 산출하고, 스텝 사이즈 조절 모듈(3270)은 가산기(3260)에서 산출한 에러값을 이용하여 스텝 사이즈를 갱신하고, 스텝 사이즈 갱신 결과를 탭 계수 추정 모듈(3250)로 전송하여 탭 계수가 갱신되도록 한다. 여기에서, 스텝 사이즈 조절 모듈(3270)은 적응적 LMS(Least Mean Square) 방식으로 구현할 수 있다.The
본 실시예에서는, 수신 신호에 포함된 주요 신호들이 넓은 영역에 걸쳐서 모두 존재하는 것이 아니라, 지연 차이가 존재하는 상태로 버스트 형태로 나타나는 채널 특성에 착안하여, 주요 신호 성분이 포함된 영역에 대한 잡음만을 보상하고, 그렇지 않은 영역에 대해서는 잡음을 보상하지 않음으로써, 이동통신 단말과 같이 신호 처리 용량에 한계가 있는 수신 시스템에서 수신 신호 복원에 필요한 계산량을 최소화할 수 있도록 한다.In this embodiment, the main signals included in the received signal do not all exist over a wide area, but attention is paid to channel characteristics appearing in a burst form in a state in which there is a delay difference, And compensates for noises in the other areas. Thus, it is possible to minimize the amount of calculation required for restoring the received signal in a receiving system having a limited signal processing capacity like a mobile communication terminal.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 칩 등화기의 구성도이다.8 is a configuration diagram of a chip equalizer according to another embodiment of the present invention.
본 실시예는, 도 7에서 설명한 칩 등화기의 구조에 더하여, 주요 신호 성분이 포함된 영역의 잡음 보상 범위 또한 제어할 수 있는 칩 등화기를 제시한다.The present embodiment shows a chip equalizer capable of controlling the noise compensation range of a region including a main signal component in addition to the structure of the chip equalizer described in Fig.
즉, 본 실시예에 의한 칩 등화기(330)는 튜너로부터 수신된 신호의 신호 분포로부터 주요 신호가 포함된 영역과 그렇지 않은 영역을 인지하고, 주요 신호가 포함된 영역의 범위를 확인하며, 인접하는 주요 신호 간의 지연 차이에 따라 잡음 보상 영역 및 범위를 결정하는 지연 제어 모듈(3310), 튜너를 통해 수신된 주요 신호가 포함된 영역의 신호 중 지연 제어 모듈(3310)에서 지정한 범위 내에 포함된 신호를 칩 단위 간격으로 지연하는 적어도 하나의 제 1 단위 지연 모듈(3320, 3340), 튜너를 통해 수신된 신호 중 주요 신호가 포함되어 있지 않은 영역의 신호를 칩 단위로 지연하는 적어도 하나의 제 2 단위 지연 모듈(3330)을 포함한다.That is, the
그리고, 적어도 하나의 제 1 단위 지연 모듈(3220, 3240)의 각 출력단으로부터 출력되는 신호는 탭 계수 추정 모듈(3350)로 입력되며, 탭 계수 추정 모듈(3350), 가산기(3360) 및 스텝 사이즈 조절 모듈(3370)은 도 7에 설명한 것과 유사한 기능을 수행하므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The signals output from the respective output terminals of the at least one first
도 7에 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 칩 등화기(320)는 주요 신호가 포함되어 있는 주파수 범위 내의 신호에 대한 잡음을 동일한 윈도우(탭 계수 추정 윈도우) 사이즈로 보상하는 것이며, 도 8의 칩 등화기는 이에 더하여 잡음을 보상하기 위한 신호들의 윈도우 사이즈를 수신 신호 특성에 따라 가변되도록 하는 것이다.The
본 실시예에서 상기 윈도우 사이즈는 도 8에서 점선으로 둘러싸인 제 1 단위 지연 모듈(3220, 3240)의 크기로서, 수신 신호의 잡음을 보상하기 위하여 탭 계수 추정 모듈(3350)로 지연 신호를 출력하는 칩 지연기(Tc)의 개수를 의미한다.In this embodiment, the window size is the size of the first
도 7 및 도 8에 도시한 칩 등화기에서 수신 신호가 입력됨에 따라 탭 계수를 추정하고, 이를 이용하여 원 신호를 복원하는 방법을 설명하면 다음과 같다.A method of estimating a tap coefficient according to a received signal input to the chip equalizer shown in FIGS. 7 and 8 and restoring the original signal using the tap coefficient will be described below.
도 9는 본 발명에 의한 등화 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.9 is a flowchart for explaining an equalization method according to the present invention.
튜너를 통해 신호가 수신됨에 따라, 지연 제어 모듈(3210, 3310)은 수신 신호의 프로파일을 분석하여(S10), 주요 신호가 포함된 영역과 그렇지 않은 영역을 인지하고, 인접하는 주요 신호 간의 지연 차이에 따라 잡음 보상 영역 즉, 윈도우 위치를 결정한다(S20). 여기에서, 상기 지연 제어 모듈(3210, 3310)은 수신 신호의 프로파일을 분석하여, 상기 수신 신호 중 소정치 이상의 크기를 갖는 신호를 주요 신호인 것으로 인지할 수 있다.As the signal is received through the tuner, the
그리고, 수신 신호는 단계 S20에서 결정한 윈도우 위치에 따라 제 1 단위 지연 모듈(3220, 3240, 3320, 3340)에서 칩 단위로 지연되어 탭 계수 추정 모듈(3250, 3350)로 입력되어 탭 계수 추정이 이루어진다(S30). 단계 S30에서 탭 계수 추정을 위해 탭 계수 추정 모듈(3250, 3350)은 각각의 출력 신호에 확산 부호를 적용하고, 확산 부호 적용 결과를 모두 합산하여 복원된 파일롯 신호를 산출한 후, 현재 설정된 탭 계수를 적용하여 갱신된 탭 계수를 출력한다.The received signals are delayed in units of chips in the first
이후, 탭 계수 추정 모듈(3250, 3350)의 출력 신호와 기 인지된 파일롯 채널 신호로부터 에러값이 산출되면(S40), 이는 스텝 사이즈 조절 모듈(3270, 3370)로 입력되고, 이에 따라 스텝 사이즈가 갱신되면 이는 탭 계수 추정 모듈(3250, 3350)로 입력되어 탭 계수가 갱신된다(S60).Thereafter, when an error value is calculated from the output signals of the tap
한편, 단계 S20을 수행한 후, 단계 S30을 수행하기 전, 지연 제어 모듈(3210, 3310)에서, 인접하는 주요 신호 간의 지연 차이에 따라 잡음 보상 영역을 결정하는 것에 더하여, 잡음 보상 범위 즉, 윈도우 사이즈를 결정하는 단계(S25)를 더 수행하는 것도 가능하며, 이 경우 잡음 보상 범위를 적응적으로 변경할 수 있기 때문에 신호 복조를 위한 계산량을 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition to determining the noise compensation region according to the delay difference between adjacent main signals in the
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
본 발명에 의하면, 등화기를 적용한 수신 시스템에서, 신호 복조를 위한 계산량을 최소화함으로써 수신 시스템의 전력 소모를 최소화하고 계산량을 최적화할 수 있으며, 나아가 수신 시스템의 구조를 간단화할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, in a receiving system using an equalizer, power consumption of a receiving system can be minimized and calculation amount can be optimized by minimizing a calculation amount for signal demodulation, and further, there is an advantage that a structure of a receiving system can be simplified.
또한, 수신 시스템의 성능에 따라 잡음 보상을 위한 계산량을 적응적으로 변경할 수 있어, 용도에 따라 수신 시스템의 성능을 변화시킬 수 있으며, 적은 처리 전력이 요구되는 소형 수신 시스템에서 인접 채널간 간섭이 없이 다양한 방송 신호를 수신하여 재생할 수 있다.In addition, the amount of computation for noise compensation can be adaptively changed according to the performance of the receiving system, and the performance of the receiving system can be changed according to the application. In a small receiving system requiring less processing power, Various broadcast signals can be received and reproduced.
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