KR101692395B1 - 신호 품질 측정 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

입력 신호로부터 이진 신호를 생성하는 이진 신호 생성부; 적어도 2개의 윈도우 길이를 이용하여 입력 신호와 이진 신호간의 관계로부터 입력 신호의 레벨 정보를 추출하는 레벨 정보 추출부; 및 추출된 레벨 정보를 이용하여 입력 신호의 품질을 연산하는 품질 연산부를 포함하는 신호 품질 측정 장치가 개시되어 있다.

Description

신호 품질 측정 장치 및 방법{Signal quality measuring apparatus and method thereof}
본 발명은 입력 신호(input signal)의 품질 측정(quality measuring)에 관한 것으로, 특히, 입력 신호와 입력 신호의 이진 신호(binary signal)간의 관계에 의해 추출된 입력 신호의 레벨 정보(level information)를 이용하여 입력 신호의 품질을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
광디스크와 같은 저장 매체는 이진 신호가 기록되어 있다. 그러나 디스크로부터 읽은 RF 신호는 디스크의 특성과 광학적인 특성으로 인하여 아날로그 신호의 성질을 갖는데 기록 밀도가 증가함에 따라 RF 신호의 크기가 작아져 약간의 잡음이 첨가되어도 재생 신호의 왜곡이 커진다.
따라서 고밀도 광디스크를 사용하는 광기기 분야에서는 재생 신호의 품질을 향상시키기 위하여 아날로그 형태를 갖는 입력 신호(또는 RF 신호)와 그의 이진 신호간의 관계를 기반으로 입력 신호의 품질을 측정하는 기술이 제안되고 있다.
특히, 입력 신호와 입력 신호의 이진 신호간의 관계로부터 입력 신호의 레벨 정보를 추출하고, 추출된 입력 신호의 레벨 정보를 이용하여 입력 신호의 품질을 측정하는 기술이 제안되고 있다. 그러나 채널 특성에 따라 짧은 주기 신호의 진폭과 긴 주기 신호의 진폭이 다르므로, 이러한 채널 특성에 따라 입력 신호의 품질을 측정할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 채널 특성에 따라 추출된 입력 신호의 레벨 정보를 이용하여 입력 신호의 품질을 측정하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 장치는, 입력 신호로부터 이진 신호를 생성하는 이진 신호 생성부; 적어도 2개의 윈도우 길이를 이용하여 상기 입력 신호와 상기 이진 신호간의 관계로부터 레벨 정보를 추출하는 레벨 정보 추출부; 및 상기 추출된 레벨 정보를 이용하여 상기 입력 신호의 품질을 연산하는 품질 연산부를 포함하는 신호 품질 측정 장치를 제공한다. 상기 적어도 2개의 윈도우 길이는 채널 특성에 따라 설정되는 것이 바람직하다. 상기 적어도 2개의 윈도우 길이는 상기 입력 신호의 최대 런 랭스와 최소 런 랭스에 의해 결정될 수 있다.
상기 이진 신호 생성부는, 적응적인 기준 레벨에 의해 상기 입력 신호를 등화하는 적응적인 등화기; 상기 적응적인 기준 레벨에 의해 상기 적응적인 등화기로부터 출력되는 신호로부터 이진 신호를 출력하는 비터비 디코더; 및 상기 입력 신호와 상기 비터비 디코더의 출력 신호를 이용하여 상기 적응적인 기준 레벨을 생성하는 적응적인 기준 레벨 생성기를 포함할 수 있다.
상기 레벨 정보 추출부는 각 윈도우 길이에서 이진 신호의 양쪽 끝이 1이고 가운데 부분이 0으로 채워진 런랭스 패턴과 이진 신호의 양쪽 끝이 0이고 가운데 부분이 1로 채워진 런랭스 패턴을 갖는 레벨 정보를 추출할 수 있다.
상기 레벨 정보 추출부는 상기 윈도우 길이보다 2 작은 런랭스를 갖는 입력 신호를 분리하고, 상기 분리된 입력신호들의 평균값을 추종하여 상기 레벨 정보를 추출할 수 있다. 상기 윈도우 길이는 각각 10과 4일 수 있다.
상기 레벨 정보 추출부는 윈도우 길이 5와 10을 이용하여 상기 품질 연산에 필요한 레벨 정보를 추출할 수 있다.
상기 레벨 정보 추출부는 샘플링 방식에 따라 윈도우 길이 4 및 10 기반의 레벨 정보 추출과 윈도우 길이 5와 11 기반의 레벨 정보 추출을 선택적으로 사용하여 레벨 정보를 추출할 수 있다. 상기 샘플링 방식이 0점을 포함한 경우에는 윈도우 길이 4와 10 기반으로 레벨 정보를 추출하고, 상기 샘플링 방식이 0점을 포함하지 않는 경우에는 윈도우 길이 5와 11 기반으로 레벨 정보를 추출할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 방법은, 입력 신호로부터 이진 신호를 생성하는 단계; 적어도 2개의 윈도우 길이를 이용하여 상기 입력 신호와 상기 이진 신호간의 관계로부터 레벨 정보를 추출하는 단계; 및 추출된 레벨 정보를 이용하여 입력 신호의 품질을 연산하는 단계를 포함하는 신호 품질 측정 방법을 제공한다.
상기 이진 신호 생성 단계는, 적응적인 기준 레벨에 의해 상기 입력 신호를 등화하는 적응적인 등화 단계; 상기 적응적인 기준 레벨에 의해 상기 적응적으로 등화된 신호로부터 이진 신호를 출력하는 단계; 상기 입력 신호와 상기 이진 신호를 이용하여 상기 적응적인 기준 레벨을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 품질 추정 방법을 수행할 수 있는 프로그 램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 있어서, 상기 저장 매체의 결함 보상방법은, 상술한 광 기기의 저장 매체의 결함 보상 방법과 같이 수행되는 것을 특징으로 하는 기록 매체를 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치(100)의 기능 블록도이다. 신호 품질 측정 장치(100)는 광기기와 같이 광디스크로부터 읽은 아날로그 신호(RF 신호)를 디지털 신호로 변환하여 처리하는 장치에 포함될 수 있다. 도 1에 도시된 신호 품질 측정 장치(100)는 이진 신호 생성부(110), 레벨 정보 추출부(120), 및 품질 연산부(130)를 포함한다.
이진 신호 생성부(110)는 입력 신호로부터 이진 신호(binary signal)를 생성한다. 이를 위하여 이진 신호 생성부(110)는 비교기를 이용하는 구조를 가질 수 있다. 또는 비교기의 성능을 향상시키기 위하여 입력 신호를 개선하는 등화기(equalizer)가 비교기 앞에 사용되는 구조를 가질 수 있다. 또, 이진 신호의 에러율을 감소시키기 위하여 비터비 디코더(Viterbi decoder)와 같이 입력 신호의 모양에 근거해 이진 신호를 판별하는 구조를 가질 수 있다.
일반적으로 비터비 디코더의 경우에 입력 신호가 특정 모양을 하고 있다는 가정 하에 이진 신호를 생성하기 때문에 특정 모양을 만들기 위해 등화기 혹은 등화기의 계수가 가변되는 적응형 등화기가 사용될 수도 있다. 등화기의 경우에 일반 적으로 FIR(Finite Impulse Response) 필터로 구성되는데 특정 주파수대의 신호를 개선하기 위한 형태로 사용될 수 있고, 노이즈 감소를 위한 형태 등 다양한 형태의 신호 개선을 위한 등화기가 2개 이상 사용될 수도 있다. 이와 같이 이진 신호 생성부(110)는 다양하게 구현될 수 있고, 상술한 예로 제한되지 않는다.
도 2는 이진 신호 생성부(110)의 구현 예이다. 도 2를 참조하면, 이진 신호 생성부(110)는 적응적인 등화기(201), 비터비 디코더(202), 및 적응적인 기준 레벨 생성기(203)를 포함한다.
적응적인 등화기(201)는 상술한 적응형 등화기와 같은 것으로, 등화기 계수가 적응적으로 가변되면서 입력 신호를 등화한다.
비터비 디코더(202)는 광디스크의 기록 밀도가 올라갈수록 이진 신호를 생성하는데 많은 오류가 발생하기 때문에 이를 극복하기 위하여 PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 방식으로 입력 신호의 모양을 보고 어느 이진 신호에서 생성된 이상적인 신호와 가장 근접한지를 판단해 이진 신호를 생성해 주는 방법을 사용한다. PRML 방식을 사용하기 때문에 이진 신호에서 생성된 이상적인 신호에 맞도록 입력 신호의 특성을 개선하는 작업이 필요한데 이를 위해 일반적으로 등화기가 사용되며 좀 더 높은 성능을 얻기 위하여 적응형 등화기(201)가 사용될 수 있다.
적응적인 기준 레벨 생성기(203)는 입력 신호와 비터비 디코더(202)에서 검출된 이진 신호를 이용하여 적응적인 기준 레벨(adaptive reference level)을 생성한다. 이를 위하여 적응적인 기준 레벨 생성기(203)는 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 도 3은 적응적인 기준 레벨 생성기의 일 예이다.
도 3을 참조하면, 적응적인 기준 레벨 생성기(203)는 복수의 지연기를 이용하여 입력 신호를 지연하는 지연부(301), 복수의 지연기와 복수의 지연기로부터 출력되는 신호에 기초하여 선택 신호를 생성하는 선택신호 생성기를 포함하는 선택신호 생성부(302), 선택 신호 생성부(302)로부터 생성된 선택 신호에 의해 입력 신호의 레벨을 선택하는 선택부(303), 및 선택부(303)를 통해 입력되는 신호의 평균값을 추종한 결과를 적응적인 기준 레벨로서 출력하는 적응적인 기준 레벨 출력부(304)를 포함한다.
도 1의 레벨 정보 추출부(120)는 이진 신호와 입력 신호의 관계로부터 레벨 정보를 추출하는 것으로 채널 식별기(channel identifier)라고 정의할 수 있다. 레벨 정보 추출부(120)는 여러 채널 특성에 대응하기 위하여 2개 이상의 윈도우 길이(window length)를 이용하여 레벨 정보를 추출한다. 윈도우 길이는 윈도우 사이즈(window size)로 정의할 수 있다. 2개 이상의 윈도우 길이는 채널 특성에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 입력 신호의 최대 런랭스(Maximum run-length)와 최소 런랭스(Minimum run-length)에 의해 윈도우 길이는 설정될 수 있다.
레벨 정보 추출부(120)는 윈도우 길이별로 나누어 구성될 수 있다. 즉 2개의 윈도우 길이를 이용하여 레벨 정보를 추출할 때, 레벨 정보 추출부(120)는 각 윈도우 길이당 하나씩 할당되도록 구성될 수 있다. 레벨 정보 추출부(120)는 2개 이상의 윈도우 길이를 이용하여 해당되는 런 랭스의 길이에 대응하는 레벨 정보를 추출한다.
도 4는 레벨 정보 추출부(120)의 일 예이다. 도 4의 레벨 정보 추출부(120) 는 2개의 윈도우 길이를 이용하여 각각의 레벨 정보를 추출하는 예이다. 도 4의 레벨 정보 추출부(120)는 2개의 윈도우 길이를 사용하여 신호 품질의 연산에 필요한 레벨 정보만을 추출함으로써, 전체적으로 알고리즘의 복잡도를 낮추면서 원하는 정보를 얻을 수 있다.
도 4는 각각의 런 랭스에 해당되는 정보를 추출하기 위해 이진 신호중 양쪽 끝이 1이고 가운데 부분이 0으로 채워진 런 랭스 패턴과 양쪽 끝이 0이고 가운데 부분이 1로 채워진 런 랭스 패턴을 체크해서 이진 신호에 해당되는 입력 신호의 레벨 정보를 추출하는 경우이다. 2개 이상의 윈도우 길이를 이용하여 레벨 정보를 추출함에 따라 단일 윈도우를 사용할 경우 추출된 레벨 정보가 부정확하여 전체 채널 특성을 반영할 수 없는 문제를 해결할 수 있다.
레벨 정보 추출부(120)는 각 주기별 신호의 특성을 측정할 수 있도록 각 주기에 해당되는 윈도우 길이를 사용하는 구조를 가질 수 있고, 특정 주기의 신호의 특성을 추출하기 위해 1개의 윈도우 길이가 사용되는 구조를 가질 수 있다. 만약 1개의 윈도우 길이를 사용하는 경우에, 레벨 정보 추출부(120)에 포함되는 패턴 체크기는 양쪽 끝이 1이고 가운데 부분이 0으로 채워진 패턴을 체크하여 이진 신호에 해당되는 입력 신호의 레벨 정보를 추출할 수 있다. 따라서 추출되는 레벨 수는 감소할 수 있다.
도 4에 도시된 레벨 정보 추출부(120)는 윈도우 길이 A 기반의 제 1 레벨 정보 추출기(410)와 윈도우 길이 B 기반의 제 2 레벨 정보 추출기(410)를 포함한다. 제 1 레벨 정보 추출기(410)는 입력 신호를 지연하는 복수의 지연기(411), 윈도우 길이 A 기반의 이진 신호 지연기(412), 이진 신호 지연기(412)로부터 출력되는 신호에 대해 제 1 패턴을 체크하는 제 1 패턴 체크기(413), 제 1 패턴 체크기(413)에서 출력되는 체크 결과에 의해 입력 신호 지연기(411)로부터 출력되는 신호를 선택하여 전송하는 선택기(414), 선택기(414)를 통해 전송되는 입력 신호의 평균치를 추종하여 레벨 정보를 출력하는 평균치 필터군(415)을 포함한다. 평균치 필터군(415)에서 출력되는 레벨 정보는 윈도우 길이 A-2의 런 랭스를 갖는 주기 신호의 레벨 정보이다.
제 2 레벨 정보 추출기(420)는 제 1 레벨 정보 추출기(410)와 윈도우 길이 B기반의 지연기(422)를 제외하면, 유사하게 구성된다. 제 2 레벨 정보 추출기(420)에서 추출되는 레벨 정보는 윈도우 길이 B-2의 런 랭스를 갖는 주기 신호의 레벨 정보이다. 레벨 정보는 레벨 값으로 정의할 수 있다.
레벨 정보 추출부(120)가 도 4에 도시된 바와 같을 때, 도 1의 품질 연산부(130)는 추출된 레벨 정보를 사용하여 필요한 정보를 연산한다. 따라서 품질 연산부는 정보 연산부(information calculation unit)로 정의할 수 있다. 도 5는 도 4에 도시된 레벨 정보 추출부(120)에 대응되는 품질 연산부(130)의 일 예이다.
도 5의 품질 연산부(510)는 레벨 정보를 가지고 다양한 형태의 정보를 연산할 수 있으나, 대표적으로 입력 신호의 비대칭성(asymmetry) 값 및 최저 주파수 신호의 진폭비와 최고 주파수 신호의 진폭비를 나타내는 변조도(modulation ratio)를 연산하는 예를 도시한다. 비대칭성의 경우에 신호의 진폭 대비 최고 주파수 성분 신호의 직류 평균값이 위치한 곳의 정도를 수치로 나타낸 것이므로, 이를 구하기 위해서는 특정 런 랭스 신호의 최대 값 및 최소 값 그리고 또 다른 런 랭스 신호의 평균값을 구하면 된다.
즉, 도 5의 경우에 하기 수학식 1에 의해 비대칭성 값을 얻는다.
비대칭성 값=((입력 A + 입력 D)/2 - (입력 B - 입력 C)/2)/(입력 A-입력 D)
또한, 도 5의 경우에 하기 수학식 2에 의해 변조도를 얻는다.
변조도 = (입력 B - 입력 C)/(입력 A - 입력 D)
이와 같이 2개 이상의 윈도우 길이에 의해 추출된 레벨 정보를 사용할 경우에 필요한 레벨 정보만을 사용하기 때문에 알고리즘이 복잡하지 않으면서도 정확한 레벨 정보를 바탕으로 신호의 품질을 정확하게 측정할 수 있다.
품질 연산부(130)에서 얻어낼 수 있는 품질 정보는 비대칭성 값과 변조도 이외에도 다양한 형태의 정보를 연산할 수 있다. 예를 들어 입력 신호의 진폭이라든지 비터비 디코더에 필요한 브랜치 메트릭(branch metric)에 기본이 되는 레벨들의 비선형성과 같은 정보도 연산할 수 있고, 레벨들의 변동사항을 이용해 신호에 왜곡이 있거나 결함 등이 있음을 검출할 수 있는 기능도 사용할 수 있다. 다시 말해서 2개 이상의 윈도우 길이에 대응하는 다양한 형태의 레벨 정보를 이용해 입력 신호에서 얻고자 하는 품질(또는 특성)을 측정하는 방법은 모두 해당될 수 있다.
도 6과 도 7은 도 4 및 도 5에 도시된 레벨 정보 추출부(120)와 품질 연산부(130)의 구체적인 실시 예로서, 윈도우 길이 4와 10에 대한 채널 특성을 추출한 예이다. BD(Blu-ray Disc)의 경우에 최소 런 랭스가 2이고, 최대 런 랭스가 8인데 동기 패턴을 맞추기 위한 싱크 패턴의 경우에 최대 런 랭스가 9 도 존재한다. 이 경우 8T와 2T 정보만을 추출하기 위해, 도 6과 같이 런 랭스 8(윈도우 길이 10-2)과 런 랭스 2(윈도우 길이 4-2)에 해당되는 레벨 정보만을 추출해 사용할 경우에 9T가 아닌 8T부분의 신호 특성을 정확하게 반영할 수 있다.
도 7은 비대칭성 연산 및 변조도 연산 예로서, 입력 신호의 최대/최소값으로부터 평균치를 구하고, 최고 주파수 성분에 해당되는 신호의 평균치를 구해서 이를 입력 신호의 최대/최소치로 나누어줌으로써 비대칭성 값을 연산(수학식 1에 의함)한다. 입력 신호의 최대/최소치는 긴 윈도우 길이를 가지는 레벨 정보로부터 추출되었고, 최고 주파수 성분의 레벨 정보는 짧은 윈도우 길이를 가지는 레벨 정보로부터 추출되어서 입력 신호의 정확한 특성을 추출할 수 있다. 또한, 수학식 2에 의해 변조도를 연산한다.
도 8은 도 1의 레벨 정보 추출부(120)의 또 다른 실시 예로서, 도 4에 도시된 예와 같이 2개의 윈도우 길이를 이용하여 레벨 정보를 추출하는 것은 동일하나 도 4에서와 같이 정해진 런 랭스 패턴을 기반으로 하지 않고, 멀티 레벨 정보를 추출한다. 도 8의 경우에는 2개의 윈도우 사이즈를 이용하여 레벨 정보를 추출하는 예이나 입력 신호의 특징에 따라 3개 이상이 다양한 종류의 윈도우 길이에 대응하는 레벨 정보 추출부를 구성할 수 있다.
도 9는 도 8과 같은 레벨 정보 추출부에 대응되는 품질 연산부의 일 예이다. 따라서 도 9는 도 8과 같은 레벨 정보 추출부에서 추출된 레벨 정보를 가지고 다양 한 형태의 정보를 연산할 수 있으나 입력 신호의 비대칭성 값 및 변조도를 연산한다. 윈도우 길이 B의 입력 신호가 모두 1인 경우에 검출된 레벨 정보(911), 윈도우 길이 B의 입력 신호가 모두 0인 경우에 검출된 레벨 정보(912), 및 제 1 평균 값 검출기(910) 및 제 2 평균값 검출기(920)를 이용하여 특정 주기의 신호가 입력된 경우에 검출된 레벨 정보(913, 914)를 이용하여 하기 수학식 3 및 4와 같이 비대칭성 값과 변조도를 연산한다.
비대칭성 값=((최상위 레벨 +최하위 레벨)/2-(상위 중간 레벨-하위 중간 레벨)/2)/(최상위 레벨-최하위 레벨)
변조도=(상위 중간 레벨-하위 중간 레벨)/(최상위 레벨-최하위 레벨)
수학식 3 및 4에서의 최상위 레벨 정보는 911이고, 최하위 레벨 정보는 912이고, 상위 중간 레벨 정보는 913이고, 하위 중간 레벨 정보는 914로 정의할 수 있다. 상위 및 하위 중간 레벨 정보(913, 914)는 이산 신호 합(Digital Sum Value)에 따라 다양한 값이 가능하다. 이산 신호 합이란 입력 신호가 1인 경우에 +1, 0인 경우에 -1을 대응시켜 모두 합산한 값이다. 예를 들면, 11001이란 값이 입력되었다면 이산 신호 합은 +1+1-1-1+1=+1이다. 상위 및 하위 중간 레벨 정보(913, 914)는 각각 제 1 및 제 2 평균값 검출기(910, 920)에 의해 각각 입력 신호의 평균값을 취함으로써 획득된다. 제 1 평균값 검출기(910)로 입력되는 신호는 이산 신호 합=M1을 가지는 신호들의 각각의 레벨 정보이고, 제 2 평균값 검출기(920)로 입력되는 신호 는 이산 신호 합=M2를 가지는 신호들의 각각의 레벨 정보이다.
도 10과 도 11은 도 8 및 도 9에 대응되는 구체적인 예로서, 윈도우 길이를 5와 8로 설정한 예이다. 도 10의 예를 살펴보면, 윈도우 길이 5인 경우 최대 32개의 레벨 정보가 얻어지며 윈도우 길이 8인 경우에는 최대 256개의 레벨 정보를 얻을 수 있다. 물론 이러한 레벨 정보를 전부 사용하는 것은 아니고 품질 연산부(130)에서 필요한 레벨 정보만을 추출해 사용한다.
예를 들어, 비대칭성 값을 얻을 경우 입력 신호의 최대값과 최소값에 해당되는 레벨이 필요하기 때문에 윈도우 길이 8인 경우에는 레벨 11111111과 레벨 00000000에 해당되는 레벨만을 연산하면 된다. 레벨 00000000이란 의미는 이진 신호가 00000000이 얻어졌을 경우 이에 해당되는 입력 신호의 진폭을 의미하며, 일반적으로 이진 신호가 전부 0일 경우에 입력 신호는 최소 값을 가진다. 반대로 레벨 11111111이란 의미는 이진 신호가 11111111이 얻어졌을 경우 이에 해당되는 입력 신호의 진폭을 의미하며, 일반적으로 이진 신호가 전부 1일 경우에 입력 신호는 최대값을 가진다. 다시 말해 윈도우 길이 8인 경우에 최대 256개의 레벨이 얻어질 수 있는데 이중 품질 연산에 필요한 2개의 레벨 정보만을 사용할 수 있다.
한편, 윈도우 길이 5인 경우에 얻어진 레벨 정보를 사용할 경우 최고 주파수 성분 신호의 레벨들을 추출할 수 있다. 만약 최소 런랭스가 2인 경우 다시 말해서 이진 신호중에서 0이나 1이 최소한 2번 반복되는 경우를 고려한다면 이에 해당되는 레벨의 경우에 level10011, level11001, level01100, level00110 등이 최소 런 랭스 2가 포함된 레벨 정보의 종류로 생각할 수 있다. 따라서 이러한 종류의 레벨 정 보를 가지고 최고 주파수에 해당되는 레벨 정보를 사용할 수 있는데 일반적으로 경우의 수가 많아지는 단점을 가지고 있고, 특정 시스템의 경우에는 최소 런 랭스가 여러 번 반복되는 것을 금지하는 경우도 있기 때문에 특정 레벨의 경우 존재하지 않는 경우도 있을 수 있으나, 2개 이상의 윈도우 길이를 이용하여 레벨 정보를 추출함에 따라 이러한 문제를 극복할 수 있다.
도 11은 도 10에서 추출된 레벨 정보를 이용해 비대칭성 값을 구하는 품질 연산부(130)의 일 예이다. 입력 신호의 최대/최소값으로부터 평균치를 구하고 최고 주파수 성분에 해당되는 신호의 평균치를 구해서 이를 입력 신호의 최대/최소치로 나누어줌으로서 비대칭성 값을 연산한다. 입력 신호의 최대/최소치는 긴 윈도우 길이를 가지는 레벨 정보로부터 추출(level11111111, level00000000) 되었고 초고 주파수 성분의 레벨 정보는 짧은 윈도우 길이를 가지는 레벨 정보로부터 추출(level10011, level11001, level01100, level00110)되어서 입력 신호의 정확한 특성을 추출할 수 있도록 구성된다. 비대칭성은 최소 런 랭스 + 1 길이 신호의 비대칭성을 연산한다.
도 12는 본 발명의 신호 품질 측정 장치(1200)의 다른 예로서, 샘플링 방식에 따라 레벨 정보 추출방식을 결정하여 운영하는 예이다. 따라서, 도 12에 도시된 이진 신호 생성부(1201), 품질 연산부(1203)는 도 1에 도시된 이진 신호 생성부(110) 및 품질 연산부(130)와 동일하게 구성되어 동작하므로 이하 설명을 생략하기로 한다.
레벨 정보 추출부(1202)는 도 13A 및 도 13B와 같이 구성된다. 샘플링 방식 이 도 14 (a)에 도시된 바와 같이 0점을 포함하는 경우에, 윈도우 길이 4(1302)와 윈도우 길이 10(1332)을 기반으로 하는 레벨 정보 추출부(1310과 1330)를 동작시키고, 도 14(b)에 도시된 바와 같이 0점을 포함하지 않는 경우에, 윈도우 길이 5(1322)와 윈도우 길이 11(1342)을 기반으로 하는 레벨 정보 추출부(1320, 1340)가 동작되도록 레벨 정보 추출부(1202)를 동작시킨다.
레벨 정보 추출부(1202)의 동작 방식은 각 레벨 정보 추출기(1310, 1320, 1330, 1340)의 동작을 샘플링 방식에 따라 인에이블 시키거나, 입력 신호 및 이진 신호의 입력을 샘플링 방식에 따라 선택적으로 전송하도록 구성할 수 있다. 도 13A 및 13B는 각 레벨 정보 추출기(1310, 1320, 1330, 1340)의 동작을 샘플링 방식에 따라 인에이블 시키는 예이다. 샘플링 방식은 이진 신호 생성부(1201) 이전에 위치한 A/D변환기(미 도시됨)에서 수행되는 것이다. A/D 변환기(미 도시됨)는 입력 신호를 디지털 신호로 변환한다. 따라서, 레벨 정보 추출부(1202)로 입력되는 입력 신호는 등화전 신호이나 A/D변환기로부터 출력된 신호일 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 방법의 동작 흐름도이다. 도 15를 참조하면, 먼저 입력 신호로부터 이진 신호를 생성한다(1501). 입력 신호로부터 이진 신호를 생성하는 것은 도 1의 이진 신호 생성부(110)에서 설명한 바와 같다.
다음, 적어도 2개 이상의 윈도우 길이를 이용하여 입력 신호의 레벨 정보를 추출한다(1502). 적어도 2개 이상의 윈도우 길이를 이용하여 입력 신호의 레벨 정보를 추출하는 것은 도 4, 도 8, 및 도 13에 근거한 실시 예들중 하나에 대응되는 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 품질 연산에 필요한 레벨 정보만을 추출한다.
추출된 레벨 정보를 이용하여 입력 신호의 품질을 연산한다(1503). 입력 신호의 품질 연산은 도 1의 품질 연산부(130)에서 설명한 바와 같다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 방법을 수행하기 위한 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. 이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치의 기능 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 이진 신호 생성부의 구현 예이다.
도 3은 적응적인 기준 레벨 생성기의 일 예이다.
도 4는 도 1에 도시된 레벨 정보 추출부의 일 예이다.
도 5는 도 4에 도시된 레벨 정보 추출부에 대응되는 품질 연산부의 일 예이다.
도 6은 도 4의 레벨 정보 추출부의 구체적인 실시 예이다.
도 7은 도 6에 대응되는 품질 연산부의 구체적인 실시 예이다.
도 8은 도 1에 도시된 레벨 정보 추출부의 다른 예이다.
도 9는 도 8에 대응되는 품질 연산부의 일 예이다.
도 10은 도 8의 레벨 정보 추출부의 구체적인 실시 예이다.
도 11은 도 10에 대응되는 품질 연산부의 구체적인 실시 예이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 신호 품질 측정 장치의 기능 블록도이다.
도 13A 및 도 13B는 도 12에 도시된 레벨 정보 추출부의 실시 예이다.
도 14는 샘플링 방식을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 15는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 신호 품질 측정 방법의 동작 흐름도이다.

Claims (20)

  1. 신호 품질 장치에 있어서,
    상기 신호 품질 장치의 입력 RF(Radio Frequency)신호로부터 이진 신호를 생성하는 이진 신호 생성부;
    적어도 2개의 윈도우 길이에 기초하여 상기 이진 신호를 지연한 신호를 이용하여 상기 이진 신호에 대응되는 상기 입력 RF 신호의 레벨 정보를 추출하는 레벨 정보 추출부; 및
    상기 추출된 레벨 정보를 이용하여 상기 입력 RF 신호의 품질을 연산하는 품질 연산부를 포함하고
    상기 적어도 2개의 윈도우 길이는 상기 입력 RF 신호의 최대 런 랭스 및 최소 런 랭스에 따라 결정되고,
    상기 레벨 정보 추출부는 상기 적어도 2개의 윈도우 길이에 대응하는 서브 레벨 정보 추출부를 포함하는 신호 품질 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 RF 신호의 최대 런 랭스 및 최소 런 랭스는 채널 특성에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 이진 신호 생성부는,
    적응적인 기준 레벨에 의해 상기 입력 RF 신호를 등화하는 적응적인 등화기;
    상기 적응적인 기준 레벨에 의해 상기 적응적인 등화기로부터 출력되는 신호로부터 이진 신호를 출력하는 비터비 디코더; 및
    상기 입력 RF 신호와 상기 비터비 디코더의 출력 신호를 이용하여 상기 적응적인 기준 레벨을 생성하는 적응적인 기준 레벨 생성기를 포함하는 신호 품질 측정 장치.
  5. 제 1, 2, 및 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨 정보 추출부는 각 윈도우 길이에서 이진 신호의 양쪽 끝이 1이고 가운데 부분이 0으로 채워진 런 랭스 패턴과 이진 신호의 양쪽 끝이 0이고 가운데 부분이 1로 채워진 런 랭스 패턴을 갖는 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 레벨 정보 추출부는 상기 윈도우 길이보다 2 작은 런 랭스를 갖는 입력 RF 신호를 분리하고, 상기 분리된 입력 RF 신호들의 평균값을 추종하여 상기 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 윈도우 길이는 각각 10과 4인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  8. 제 1, 2, 및 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨 정보 추출부는 윈도우 길이 5와 10을 이용하여 상기 품질 연산에 필요한 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  9. 제 1, 2, 및 4 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨 정보 추출부는 샘플링 방식에 따라 윈도우 길이 4 및 10 기반의 레벨 정보 추출과 윈도우 길이 5와 11 기반의 레벨 정보 추출을 선택적으로 사용하여 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 샘플링 방식이 0점을 포함한 경우에는 윈도우 길이 4와 10 기반으로 레벨 정보를 추출하고, 상기 샘플링 방식이 0점을 포함하지 않는 경우에는 윈도우 길이 5와 11 기반으로 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 장치.
  11. 신호 품질 측정 장치의 입력 RF(Radio Frequency)신호로부터 이진 신호를 생성하는 단계;
    적어도 2개의 윈도우 길이에 기초하여 상기 이진 신호를 지연한 신호를 이용하여 상기 이진 신호에 대응되는 상기 입력 RF 신호의 레벨 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 레벨 정보를 이용하여 입력 RF 신호의 품질을 연산하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 2개의 윈도우 길이는 상기 입력 RF 신호의 최대 런 랭스 및 최소 런 랭스에 따라 결정되고,
    상기 레벨 정보 추출 단계는 상기 적어도 2개의 윈도우 길이에 대응하는 서브 레벨 정보 추출부를 선택적으로 사용하는 단계를 포함하는 신호 품질 측정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 입력 RF 신호의 최대 런 랭스 및 최소 런 랭스는 채널 특성에 따라 설정되는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  13. 삭제
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 이진 신호 생성 단계는,
    적응적인 기준 레벨에 의해 상기 입력 RF 신호를 등화하는 적응적인 등화 단계;
    상기 적응적인 기준 레벨에 의해 상기 적응적으로 등화된 신호로부터 이진 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 입력 RF 신호와 상기 이진 신호를 이용하여 상기 적응적인 기준 레벨을 생성하는 단계를 포함하는 신호 품질 측정 방법.
  15. 제 11, 12, 및 14 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨 정보 추출 단계는 각 윈도우 길이에서 이진 신호의 양쪽 끝이 1이고 가운데 부분이 0으로 채워진 런 랭스 패턴과 이진 신호의 양쪽 끝이 0이고 가운데 부분이 1로 채워진 런 랭스 패턴을 갖는 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 레벨 정보 추출 단계는 상기 윈도우 길이보다 2 작은 런 랭스를 갖는 입력 RF 신호를 분리하고, 상기 분리된 입력 RF 신호들의 평균값을 추종하여 상기 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 윈도우 길이는 각각 10과 4인 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  18. 제 11, 12, 및 14 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨 정보 추출 단계는 윈도우 길이 5와 10을 이용하여 상기 품질 연산에 필요한 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  19. 제 11, 12, 및 14 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 레벨 정보 추출 단계는 샘플링 방식에 따라 윈도우 길이 4 및 10 기반의 레벨 정보 추출과 윈도우 길이 5와 11 기반의 레벨 정보 추출을 선택적으로 사용하여 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 샘플링 방식이 0점을 포함한 경우에는 윈도우 길이 4와 10 기반으로 레벨 정보를 추출하고, 상기 샘플링 방식이 0점을 포함하지 않는 경우에는 윈도우 길이 5와 11 기반으로 레벨 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 신호 품질 측정 방법.
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