KR19980042347A - 디지털 음성방송의 판별장치 - Google Patents

디지털 음성방송의 판별장치 Download PDF

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KR19980042347A
KR19980042347A KR1019970059559A KR19970059559A KR19980042347A KR 19980042347 A KR19980042347 A KR 19980042347A KR 1019970059559 A KR1019970059559 A KR 1019970059559A KR 19970059559 A KR19970059559 A KR 19970059559A KR 19980042347 A KR19980042347 A KR 19980042347A
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쓰루오까다쯔야
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이데이노브유끼
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Abstract

본 발명에 따른 디지털 음성방송의 판별장치는, 입력신호를 기호 중의 유효기호의 기간에 대응하는 시간 만큼 지연하기 위한 지연수단과, 상기 입력신호와 상기 지연수단으로부터의 지연신호와 사이에 상관이 있는지 여부를 판별하기 위한 상관수단과, 상기 기호 중의 보호간격(guard interval)에 대응하는 기간에 상관수단의 출력의 이동평균을 산출하기 위한 이동평균수단과, 상기 이동평균수단의 출력과 임계레벨과를 비교하기 위한 비교수단을 포함하여 구성된다. 상기 비교수단의 출력에 기초해서, 입력신호는 디지털음성방송신호인지 여부를 판별한다.

Description

디지털 음성방송의 판별장치
본 발명은 유럽에서 행해지는 디지털 음성방송(DAB: Digital Audio Broadcasting)이라 불리는 방송시스템에 이용되는 수신장치에 적용하기에 적합한 디지털 음성방송의 판별장치에 관한 것이다.
도 6에 도시된 바와같이, 디지털 음성방송은 그 주파수를 변경함으로써, 동일한 주파수 간격으로 배열된 다수의 주파수할당(frequency allocation)에 배치된다. 그러나, 디지털 음성방송이 항상 모든 주파수할당에 배치되는 것은 아니고, 텔레비젼 방송이 주파수할당의 일부에만 배치되는 경우도 있다. 그러므로, 어떤 주파수할당에 텔레비젼 방송이 존재하는지 여부를 판별할 필요가 있다.
상기 예의 경우, 디지털 음성방송이 어떤 주파수할당에 존재하고 수신된 신호가 DAB신호의 동기화에 의해 복호화된다고 가정한다면, 음성신호가 얻어질 수 있는지 여부에 의해 디지털 음성방송이 존재하는지 여부를 판별한다.
DAB신호를 동기화하는데 대여섯개 프레임 내지 수십 프레임(1초 보다 약간 짧음)의 시간이 걸리며, 그러므로, 모든 주파수할당에 디지털 음성방송이 존재하는지 여부를 판별하는데 많은 시간이 걸리며, 따라서 실용적이지 않다.
그러한 점을 고려하여, 본 발명은 어떤 주파수할당의 방송이 디지털 음성방송인지 여부를 용이하고 신속하게 판별하기 위한 디지털 음성방송의 판별장치를 제안하려는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 DAB 수신기를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 DAB수신기의 동기 처리 회로의 주요부분을 나타내는 블록도이다.
도 3은 DAB신호의 기호를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 실시예에 따른 DAB수신기의 작동을 설명하는데 이용되는 타이밍 차트이다.
도 5는 도 1에 도시된 실시예에 따른 DAB수신기의 작동을 설명하는 타이밍 차트이다.
도 6은 주파수할당을 나타내는 도면이다.
도 7은 모드 1의 DAB신호의 프레임의 구성을 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1. 안테나 4. 직교 복조기
5. FFT 회로(고속 푸리에 변환 회로) 6. 비터비(Viterbi) 디코더
7. 오디오 디코더 10. 동기 처리 회로
20. 마이크로컴퓨터 12. 지연수단
13. 상관수단 14. 이동평균수단
15. 비교수단
본 발명에 따른 디지털 음성방송의 판별장치는, 입력신호를 기호 중의 유효기호의 기간에 대응하는 시간τ/n( n = 1, 2, 4, 8, …, τ은 소정 시간) 만큼 지연하기 위한 지연수단과, 상기 입력신호와 상기 지연수단으로부터의 지연신호 사이에 상관이 있는지 여부를 판별하기 위한 상관수단과, 상기 기호 중의 보호간격(guard interval)에 대응하는 기간에 상기 상관수단으로부터의 출력의 이동평균을 산출하기 위한 이동평균수단과, 상기 이동평균수단으로부터의 출력과 임계레벨과를 비교하기 위한 비교수단을 포함하여 구성되며, 여기서 상기 비교수단의 출력에 의해, 입력신호는 디지털음성방송신호인지 여부를 판별하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 지연수단은 입력신호를 기호 중 유효기호의 기간에 대응하는 시간(τ/n) 만큼 지연하고, 상관수단은 입력신호와 지연수단으로부터의 지연신호와 사이에 상관이 있는지 여부를 판별한다. 더욱이, 이동평균수단은 상기 기호 중 보호간격에 대응하는 기간에 상관수단으로부터의 출력의 이동평균을 산출하며, 비교수단은 상기 이동평균수단으로부터의 출력과 임계레벨과를 비교하며, 따라서 그 비교된 출력에 의해 디지털 음성방송신호가 존재하는지 여부를 판별하게 된다.
이하에는 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도 3을 참고하여, DAB신호(디지털 음성 방송 신호)에서 사용되는 기호에 대해 설명한다. 그 기호는 전반부의 보호간격(guard interval)과 후반부의 유효기호(effective symbol)로 이루어진다. 도 3의 빗금친 부분으로 도시된 바와같이, 유효기호의 말단부에는 보호간격과 동일한 계속시간을 갖는 보호간격과 동일한 신호부분을 포함하여 구성된다. 이하에는 DAB신호를 더 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 DAB수신기는 도 1에 도시된 구성을 갖는다. 구체적으로, DAB방송파의 입력신호가 안테나(1)에 의해 수신된다. 이 입력신호는 안테나(1)로부터 수퍼헤테로다인(superheterodyne) 시스템에 구성된 전단부 회로(2)로 공급되고, 전단부 회로(2)는 공급된 그 입력신호를 중간주파수 신호로 변환한 후 그 중간주파수 신호를 A/D변환기 회로(3)에 공급하면, A/D변환기 회로는 공급받은 신호를 디지털신호로 변환한다.
그 디지털신호는 A/D변환기(3)에서 직교 복조기(4)에 공급되고, 직교 복조기(4)는 베이스밴드 데이터를 복조하고, 그 복조된 데이터를 고속 푸리에 변환(FFT)회로(5)에 공급한다. FFT회로(5)는 그 데이터를 직교 주파수 분할 다중(OFDM) 복조를 행하고, OFDM복조된 데이터를 비터비(Viterbi) 디코더(6)에 공급한다. 비터비 디코더(6)는 그 데이터에 대해 디인터리브(deinterleaving)처리 및 오류정정을 행한다.
이때, 시스템 제어 마이크로컴퓨터(20)는 소정의 선택신호를 비터비 디코더(6)에 공급함으로써, 채널선택(프로그램 선택)이 행해진다. 그후, 타겟 채널의 디지털 음성데이터가 선택되면, 오디오 디코더(7)에 공급된다. 오디오 디코더(7)는 MPEG규격에 따라 데이터를 확대한다.
따라서, 디코더(7)는 데이터 확대에 의해 타겟 채널의 디지털 음성데이터를 원 데이터로 변환하고, 그 원 디지털 음성데이터를 D/A 변환기(8)에 출력한다. D/A 변환기(8)는 그 디지털 음성데이터를 아날로그 음성신호로 변환하고, 그 아날로그 음성신호를 단자(9)에 보낸다.
더욱이, 비터비 디코더(6)는 데이터의 일부분을 마이크로컴퓨터(20)에 공급한다. 동기처리회로(10)는 DSP를 포함하는 회로로 이루어지며, 전단부 회로(2)의 자동 주파수 제어(AFC)를 수행하며, FFT회로(5)에서 동기화가 이루어지도록 하는 처리를 행한다.
상기 구성을 갖는 수신장치의 동기처리회로(10)의 주요부는, 그 블록도인 도 2에 도시된 바와같이 구성된다. 직교 복조기(4)는 도 4a에 도시된 원신호(모드 1의 DAB신호)를 입력단자(11)를 거쳐 지연수단(12)에 공급한다. 지연수단(12)은 그 신호를 시간(τ/n) 만큼 지연한다(여기서 n = 1, 2, 4, 8, …, 또는 n = 2m(여기서 m = 0, 1, 2, 3, 4, …), τ는 소정 시간, 본 예에서는 n=20=1). 입력단자(11)로부터의 원신호와 지연수단(12)으로부터의 지연신호(도 4b)는 상관수단(13)에 공급되고, 상관수단(13)은 상관이 있는지 여부를 판별한다.
이렇게 하여, 입력신호가 DAB신호일 경우, 원신호의 기호 중 유효기호의 말단부에서 보호간격과 동일한 계속시간을 갖는 신호부는 지연된 신호의 기호 중 보호간격의 신호와 동일하기 때문에, 상관수단(13)은 상관이 있음을 나타내는 직사각형 파형 상관신호(도 4c)를 생성한다.
상관수단(13)으로부터의 상관신호가, 기호 중 보호간격에 대응하는 시간의 폭에서 이동평균을 산출하는 이동평균수단(14)에 공급될 경우, 이동평균수단(14)은, 도 4d에 도시된 바와같이, 상관이 있음을 나타내는 직사각형 상관신호의 상승에지(rising edge)에서는 상승하는 경사가 시작되며, 상관신호의 하강 에지(falling edge)에서는 하강하는 경사가 시작되도록 되는 선대칭의 삼각형 파형신호를 출력한다.
이동평균수단(14)의 출력은 비교수단(15)에 공급되고, 비교수단(15)에서는 그 출력을 도 4d에 도시된 바와같이 실제적으로 얻어지는 삼각형 파형신호의 진폭 레벨 보다 약간 낮은 레벨을 갖는 임계레벨(TH)과 비교하고, 만일 그 출력이 임계레벨(TH)보다 높다면, 비교수단(15)은 수신된 입력신호가 DAB신호임을 나타내는 판별신호를 출력단자(16)에 출력한다.
그러나, 만일 입력신호가 DAB신호가 아니라면, 상관수단(13)으로부터의 상관신호는 상관이 없음을 나타내고, 따라서 이동평균수단(14)으로부터의 출력신호는 삼각형의 파형신호가 아니며, 따라서 이동평균수단(14)으로부터의 출력신호는 임계레벨보다 낮다. 그러므로, 비교수단(15)은 입력신호가 DAB신호가 아님을 나타내는 판별신호를 출력단자(16)에 출력한다. 그후, 출력단자(16)로부터 출력된 신호는 마이크로컴퓨터(20)에 공급된다.
이제까지 모드1, 모드 2, 모드 3 및 모드 4의 신호들이 DAB신호로써 알려졌다. DAB신호의 기본주기(T=1/2048MHz=0.48828 sec)를 정의한다. 대표적인 예로써 모드 1의 DAB신호를 도 7에 도시한다. 도 7에서, 기본주기(T)와 시간 모두가 표시된다. 모드 1의 DAB신호의 1프레임은 196608T(=96msec)이며, 2656T(=1.297msec)의 계속시간을 갖는 하나의 공기호(null symbol)(기호번호 l=0)와 각각 2552T(=1.246msec)의 계속시간을 갖는 다음의 76개 기호(기호 번호 l=1∼76)를 포함하여 구성된다.
기호번호(l=1∼76)의 기호 각각은, 그 시작부분에 계속시간 504T(=246μsec)의 보호간격과, 계속시간 2048T(=1msec)의 다음의 유효기호를 포함하여 구성된다. 기호번호(l=1∼76)의 각 기호의 유효기호는 서로 다른 주파수를 갖는 k=1536의 멀티캐리어를 포함한다. 0으로 표시된 캐리어는 중심주파수의 캐리어(이 캐리어의 주기 = T임)이고, 1536/2(=766)으로 표시된 캐리어는 최고 주파수의 캐리어이며, -1536/2(=-766)로 표시되는 캐리어는 최저 주파수의 캐리어이다. 최저 주파수의 캐리어는 1536파를 가지며 그 데이터량은 1536×2비트, 48CU(커패시티 유닛(Capacity Unit))×64비트이다.
기호번호(l=1∼76)의 전체 기호는 OFDM기호로써 언급된다.
기호번호(l=1)의 기호는 위상기준기호(Phase Reference Symbol)(TFPR : Time Frequency Reference)로써 불린다. 기호번호(l=0, 1)는 동기 프레임 기호(Synchronized Frame Symbol)로써 불린다. 기호번호(l=2∼4)는 전체로써 4개의 FIC(제 1정보채널, First Information Channel) (1∼4)를 포함하여 구성되며, 이들 각각의 FIC는 동일한 계속시간을 갖는다. 기호번호(l=2∼4) 전체는 인포채널(info-channel)로 불리며, 그 데이터 전송레이트는 32kbits/sec이다. FIC 4는 4개의 FIB(제 1정보블록, First Information Block) (4.1, 4.2, 4.3, 4.4)를 포함하여 구성되며 이들 4개의 FIB 각각은 동일한 계속시간을 갖는다.
기호번호(l=4)의 말단부에서 기호번호(l=76)의 말단부까지의 데이터는 공통 인터리브 프레임(common interleave frame)으로 불리며, 그 데이터량은 4×18×48CU(커패시티 유닛)×64bits이며, 데이터 전송레이트는 2304kbits/sec이다.
DAB신호의 각 시간은 모드에 따라서 다르며, 모드 2의 각 시간은 모드 1의 각 시간의 1/4이며, 모드 3의 각 시간은 모드 1의 각 시간의 1/8이며, 모드 4의 각 시간은 모드 1의 각 시간의 1/2이다.
반면, 상기 설명된 바와같이, 모드가 1이면 기호번호(l=1∼76)의 기호의 계속시간은 2552T(=1.246msec)이지만, 모드가 2이면 그 계속시간은 638T(=2552T/4) {=312μsec(=1.246msec/4)}이며, 모드가 3이면 그 계속시간은 319T(=2552T/8) {=156μsec(=1.246msec/8)}이며, 모드가 4이면 그 계속시간은 1276T(=2552T/2) {=623μsec(=1.246msec/2)}이다.
더욱이, 상기 설명된 바와같이, 모드가 1이면 기호번호(l=1∼76)의 유효기호의 계속시간(τ/n)은 2048T(=1msec)이지만, 모드가 2이면 그 계속시간(τ/n)은 512T(=2048T/4) {=250μsec(=1msec/4)}이며, 모드가 3이면 그 계속시간(τ/n)은 256T(=2048T/8) {=125μsec(=1msec/8)}이며, 모드가 4이면 그 계속시간(τ/n)은 1024T(=2048T/2) {=500μsec(=1msec/2)}이다.
더욱이, 상기 설명된 바와같이, 모드가 1이면 기호번호(l=1∼76)의 보호간격 시간이 504T(=246μsec)이지만, 모드가 2이면 그 보호간격 시간은 126T(=504T/4) {=61.5μsec(=246μsec/4)}이며, 모드가 3이면 그 보호간격 시간은 63T(=504T/8) {=30.75μsec(=246μsec/8)}이며, 모드가 4이면 그 보호간격 시간은 252T(=504T/2) {=123μsec(=246μsec/2)}이다.
따라서, 지연수단(12)은, 지연시간(τ/n) (여기서 n = 1, 2, 4, 8, …이지만 이 경우에 n = 1, 2, 4, 8)을 1msec(모드 1), 0.5msec(모드 4), 0.25msec(모드 2) 및 0.125msec(모드 3)로 가변할 수 있는 가변지연수단으로 구성된다.
더욱이, FIC와 FIB의 각 기호 사이의 관계는 모드에 따라 다르다.
도 5는, 입력신호가 DAB신호일 경우에, 도 4에 대응하는 타이밍 차트이지만, 지연수단(가변지연수단)(12)에 의한 지연시간은 DAB신호의 모드에 대응하는 지연시간(τ/n) (n = 1, 2, 4 또는 8)이 아니다. 입력단자(11)로부터의 원신호(도 5a)와 지연수단(12)으로부터의 지연신호(도 5b)는 상관수단(13)에 공급되고, 이 상관수단(13)에서는 상관이 있는지 여부를 검출한다. 이 경우, 도 5c에 도시된 바와같이, 상관이 있음을 나타내는 상관신호가 얻어지지 못하며, 따라서, 도 5d에 도시된 바와같이, 이동평균수단(14)으로부터 신호를 얻을 수 없다. 즉, 임계레벨(TH)보다 낮으며 따라서 비교수단(15)은 상관이 없다고 결정한다.
지연수단(가변지연수단)(12)의 지연시간(τ/n) (이 경우 n = 1, 2, 4 또는 8)은 모드 1 내지 모드 4의 디지털 음성방송의 모든 유효기호에 대응하는 시간(τ/n)의 차에 대응하여 다양하지만, 만일 비교수단(15)이 상관이 있다고 판별하지 않는다면, 입력신호는 DAB신호가 아니라고 판별된다. 그후, 판별출력이 출력단자(16)에 출력되며, 만일 비교수단(15)이 상관이 있다고 판별하여 입력신호가 DAB신호라고 판별되면, 그 판별출력은 출력단자(16)에 출력된다. 만일 모드가 미래에는 현재의 모드(1∼4) 이상으로 증가한다면, 지연시간(τ/n)의 개수는 그에 대응해서 증가한다.
또한, 지연수단(가변지연수단)(12)으로부터의 지연시간(τ/n) (이 경우 n = 1, 2, 4 또는 8)이 1msec, 0.5msec, 0.25msec 또는 0.125일 경우에, 비교수단(15)이 상관이 있음을 나타내는 출력신호를 생성한다는 사실에 기초해서, DAB신호의 모드를 판별할 수 있다.
본 발명의 제 1실시예에 따르는 디지털 음성방송의 판별장치는, 입력신호를 기호 중 유효기호의 기간에 대응하는 시간(τ/n) (여기서 n = 1, 2, 4, 8, …이며 τ는 소정 시간) 만큼 지연시키기 위한 지연수단과, 입력신호와 지연수단으로부터의 지연신호와 사이에 상관이 있는지 여부를 판별하기 위한 상관수단과, 기호의 보호간격에 대응하는 기간에 상관수단의 출력의 이동평균을 산출하기 위한 이동평균수단과, 이동평균수단의 출력과 임계레벨과를 비교하기 위한 비교수단을 포함하여 구성되며, 여기서 비교수단의 출력신호에 의해서 입력신호가 디지털 음성방송신호인지 여부를 판별하게 되므로, 어떤 주파수할당의 방송이 디지털 음성방송인지 여부를 용이하고도 신속하게 판별할 수 있게 된다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 디지털 음성방송의 판별장치는, 입력신호를 기호 중에 유효기호의 기간에 대응하는 시간(τ/n) (여기서 n = 1, 2, 4, 8, …이고, τ는 소정 시간) 만큼 지연하기 위한 지연수단과, 입력신호와 지연수단으로부터의 지연신호와 사이에 상관이 있는지 여부를 판별하기 위한 상관수단과, 기호 중의 보호간격에 대응하는 기간에 상관수단으로부터의 출력의 이동평균을 산출하기 위한 이동평균수단과, 이동평균수단으로부터의 출력과 임계레벨과를 비교하기 위한 비교수단을 포함하여 구성된다. 비교수단의 출력에 의해 상관이 없다고 판별될 경우, 지연수단은 다수의 다른 모드의 디지털 음성방송의 유효기호 기간에 대응하는 지연시간(τ/n)을 순차적으로 가변하기 위한 가변지연수단으로 구성된다. 한편 다수의 다른 모드의 디지털 음성방송의 모든 유효기호 기간에 대응하는 지연시간(τ/n)을 가변하는 경우에도, 만일 비교수단의 출력에 의해 상관이 있다고 판별되지 않는다면, 입력신호는 디지털 음성방송신호가 아니라고 판별된다. 만일 비교수단의 출력에 의해 상관이 있다고 판별된다면, 입력신호는 디지털 음성방송신호라고 판별된다. 그러므로, 다수의 다른 디지털 음성방송의 유효기호의 기간에 대응하는 시간이 다르더라도, 어떤 주파수할당의 방송이 디지털 음성방송인지 여부를 용이하고도 신속하게 판별할 수 있으며, 디지털 음성방송의 모드를 판별할 수 있다.
상기에서는 첨부도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 상기 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 정하는 본 발명의 진의 및 범위에서 벗어나지 않는다면 본 기술분야의 기술자에 의한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 물론이다.

Claims (2)

  1. 디지털 음성방송의 판별장치에 있어서,
    입력신호를 기호 중의 유효기호의 기간에 대응하는 시간(τ/n)(여기서 n = 1, 2, 4, 8, …이고, τ는 소정 시간) 만큼 지연하기 위한 지연수단과,
    상기 입력신호와 상기 지연수단으로부터의 지연신호와 사이에 상관이 있는지 여부를 판별하기 위한 상관수단과,
    상기 기호 중의 보호간격(guard interval)에 대응하는 기간에 상기 상관수단의 출력의 이동평균을 산출하기 위한 이동평균수단과,
    상기 이동평균수단의 출력과 임계레벨과를 비교하기 위한 비교수단를 포함하여 구성되며,
    여기서 상기 비교수단의 출력에 의해서 상기 입력신호가 디지털 음성방송신호인지 여부가 판별되는 것을 특징으로 하는 디지털 음성방송의 판별장치.
  2. 디지털 음성방송의 판별장치에 있어서,
    입력신호를 기호 중의 유효기호의 기간에 대응하는 시간(τ/n)(여기서 n = 1, 2, 4, 8, …이고, τ는 소정 시간) 만큼 지연하기 위한 지연수단과,
    상기 입력신호와 상기 지연수단으로부터의 지연신호와 사이에 상관이 있는지 여부를 판별하기 위한 상관수단과,
    상기 기호 중의 보호간격에 대응하는 기간에 상기 상관수단의 출력의 이동평균을 산출하기 위한 이동평균수단과,
    상기 이동평균수단으로부터의 출력과 임계레벨과를 비교하기 위한 비교수단을 포함하여 구성되며,
    여기서 상기 비교수단의 출력에 의해 상관이 없다고 판별되는 경우, 상기 지연수단은 다수의 다른 모드의 디지털 음성방송의 상기 유효기호 기간에 대응하는 상기 지연시간(τ/n)을 순차적으로 가변하는 가변지연수단으로 구성되며, 한편 다수의 다른 모드의 디지털 음성방송의 모든 유효기호 기간에 대응하는 상기 지연시간(τ/n)을 가변하는 경우에도, 만일 상기 비교수단의 출력에 의해 상관이 있다고 판별되지 않는 경우에는, 상기 입력신호는 디지털음성방송신호가 아니라고 판별되며, 만일 상기 비교수단의 출력에 의해 상관이 있다고 판별되면, 상기 입력신호가 디지털 음성방송신호라고 판별되는 것을 특징으로 하는 디지털 음성방송의 판별장치.
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