KR19990004172A

KR19990004172A - 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치

Info

Publication number: KR19990004172A
Application number: KR1019970028186A
Authority: KR
Inventors: 유용태; 곽정호
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1999-01-15

Abstract

디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치에 관한 것으로, 디지탈 오디오 방송신호를 수신하여 전송된 신호의 프레임 동기신호를 발생하는 수신부와, 시스템 클럭을 이용하여 상기 프레임 동기신호의 신뢰성을 체크하고 신뢰성 여부에 따라 리셋되어 원하는 타이밍 펄스를 출력하는 신호 감시부와, 상기 수신부에서 출력된 프레임 동기신호와 신호 감시부에서 출력된 타이밍 펄스를 비교하여 이 비교결과에 따라 클럭 동기화를 수행하고 프레임 동기화를 수행하는 타이밍 동기부로 구성되어 안정적인 프레임 동기화 및 클럭 동기화를 수행하는 효과가 있다.

Description

디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치

본 발명은 DAB(Digital Audio Broadcasting) 수신기에 관한 것으로, 특히 DAB 타이밍 동기의 클럭 주파수를 정확히 맞추는 클럭 동기화에 대한 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치에 관한 것이다.

상기 DAB는 1980년대초 유럽에서 검토되기 시작하여 1986년 유레카(Eureka)-147로 채택되었다.

DAB 수신기는 기존 라디오 방송의 단점을 극복하고, 완전히 새로운 형태의 서비스 제공능력을 갖는 우수한 시스템으로 최근 그 포맷이 확정되었다.

포맷이 확정된 DAB 수신기에서는 특히 동기화가 매우 중요한 요소로 작용하기 때문에 이를 위해 DSP(Digital Signal Processor)를 별도로 채용하고 있다.

여기서, 동기는 주파수 동기와 타이밍 동기로 나눌수 있으며, 다시 상기 타이밍 동기는 인가되는 DAB 신호에서 프레임 동기를 찾아내는 프레임 동기화와 수신기 내부에서 발생하는 클럭의 주파수를 정확히 맞추는 클럭 동기화로 다시 세분할 수 있다.

도 1은 일반적인 디지탈 오디오 수신기의 전체 구성을 보여주는 블록도로써, 디지탈 오디오 수신기는 튜너(11)와, I/Q 발생부(121)와 OFDM 복조부(122)와 DSP(124)와 비터비 디코더부(123)로 이루어진 채널 디코더부(12)와, 마이콤(13)과, 오디오 디코더부(14)로 구성된다.

이와 같이 구성된 디지탈 오디오 수신기는 안테나(ANT)를 통해 전송되는 디지탈 오디오 방송(DAB) 신호가 튜너(11)에 입력되면 튜너(11)에서는 선택한 주파수 대역의 베이스 밴드 신호만을 채널 디코딩부(12)의 I/Q 발생부(121)로 출력한다.

여기서, 상기 DAB 신호의 프레임 구조는 도 2와 같이 신호가 없는 널(NULL) 신호와 위상 기준 신호로 구성된 동기화 채널과, FIC(Fast Information Channel)와, MSC(Main Service Channel)로 이루어진다.

그리고, 튜너(11)는 타이밍 동기를 위한 동기신호(F_sync)를 DSP(124)로 인가하는데 이 F_sync는 DAB 신호의 프레임 구조에서 널 신호를 포락선 검파를 거쳐 검출, 분리되는 것으로 일정 프레임마다 반복 인가된다.

상기 채널 디코딩부(12)의 I/Q 발생부(121)는 입력된 베이스 밴드 신호를 I 채널 성분과 Q 채널 성분으로 나누어져 OFDM 복조부(122)로 입력된다.

OFDM 복조부(122)는 입력된 I 채널 신호와 Q 채널 신호를 주파수 영역으로 변환하고, 주파수 영역에 실려있는 데이터 스트림을 복구한 후 비터비 디코더부(123)와 DSP(124)로 출력한다.

그리고, F_sync를 입력받은 DSP(124)는 마이콤(13)의 제어에 따라 F_sync로부터 프레임 동기신호를 발생시켜 튜너(11) 내의 PLL(Phase Locked Loop)(도시하지 않음)을 조정하는 자동 주파수 조정(AFC) 신호를 출력한다.

상기 AFC 신호는 수정 발진기(DCXO)(125)의 발진 주파수를 제어하고, DCXO(125)의 발진 주파수는 튜너(11) 내의 PLL로 출력된다.

상기 비터비 디코더부(123)는 마이콤(13)의 제어에 의해 복구된 데이터 스트림을 트렐리스 다이어그램상의 모든 수신가능한 신호와 비교하고 이 결과를 일정 시간동안의 결과와 종합하여 관찰한 후 가장 수신가능성이 높은 신호를 선택한다.

이렇게 함으로써 수신된 신호가 노이즈에 의해 그 본래의 데이터가 손상이 가더라도 정확히 본래 전송한 데이터를 복구해낼 수 있다.

즉, 에러 정정 등을 통해 원래의 엠펙 1 디지탈 오디오 비트 스트림으로 복원한다.

다른 종류의 데이터 비트 스트림은 또 다른 비터비 디코더(도시하지 않음)를 이용하여 복원할 수 있다.

상기 비터비 디코더(123)에서 복원된 오디오 비트 스트림은 오디오 디코더(14)에서 원래의 오디오 데이터로 신장되고, 아날로그 신호로 변환되어 스피커로 출력된다.

종래기술에 따른 디지탈 오디오 수신기는 타이밍 동기를 위해 인가되는 프레임 동기신호는 채널왜곡이나 기타 다른 요인으로 흔들리거나 중간에 빠지는 현상이 발생할 수 있어 불안정한 프레임 동기신호를 출력하는 문제점이 발생된다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 입력된 프레임 동기신호의 타이밍과 시스템 내부에 정해놓은 타이밍을 비교하여 시스템 내부의 타이밍을 제어하여 안정적인 프레임 동기신호 및 클럭 동기신호를 발생시키는 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 디지탈 오디오 수신기의 전체 구성을 보여주는 블록도

도 2는 일반적인 디지탈 오디오 수신 신호의 프레임 구조를 보여주기 위한 도면

도 3은 본 발명에 따른 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치의 구성을 보여주는 블록도

도 4는 도 3의 DSP의 타이밍 동기 방법을 설명하기 위한 플로우챠트

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 튜너 121 : I/Q 발생부

122 : OFDM 복조부 123 : 비터비 디코더부

124 : DSP 125 : DCXO

13 : 마이콤 14 : 오디오 디코더부

30 : 신호 검사부 301 : 동기 신뢰성 체크부

302 : 타이머

본 발명에 따른 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치는 수신부에서 출력되는 프레임 동기신호를 인가받아 이 신호가 폭과 주기가 일정한 값이내에서 흔들리는지를 체크하여 에러 판별신호를 디지탈 신호 처리부에 출력하는 동기 신뢰성 체크부와, 디지탈 신호 처리부의 리셋 제어신호로 리셋되어 원하는 타이밍 펄스를 디지탈 신호 처리부로 출력하는 타이머를 더 구비함에 특징이 있다.

이하, 본 발명에 따른 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치의 구성을 보여주는 블록도이다.

도 3을 보면, 전체 구성은 도 1과 같으며, 엠펙 오디오 비트 스트림과 데이터를 복조하고 디코딩하는 방법도 도 1의 종래기술과 동일하므로 설명을 생략하고, 본 발명에 해당하는 신호 검사부(30)와 DSP(124)만을 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 신호 검사부(30)는 DCXO(125)에서 출력되는 클럭을 이용하여 튜너(11)에서 출력된 프레임 동기 신호(F_sync)를 인가받아 이 신호가 폭과 주기가 일정한 값이내에서 흔들리는지를 체크하여 에러 판별신호(F_SIG)를 DSP(124)에 출력하는 동기 신뢰성 체크부(301)와, DSP(124)의 제어신호(T_reset)로 DCXO(125)에서 출력되는 클럭이 리셋되어 원하는 타이밍 펄스(F_GEN)를 DSP(124)로 출력하는 타이머(302)로 구성된다.

여기서, DSP(124)는 타이머(302)에서 출력된 타이밍 펄스를 이용하여 프레임 동기화를 수행하여 OFDM 복조부(122)로 출력하고, 튜너(11)에서 출력되는 F_sync의 타이밍과 비교하여 그 차이를 검출하여 이에 따른 제어신호(DCXO_C)를 DCXO(125)로 출력한다.

도 4는 도 3의 DSP의 타이밍 동기 방법을 설명하기 위한 플로우챠트로써, 신호 검사부(30)에서 검출된 신호를 이용하여 DSP(124)의 타이밍 동기 방법을 살펴본다.

먼저, 동기 신뢰성 체크부(301)는 튜너(11)에서 출력되는 F_sync의 폭과 연속적으로 인가되는 F_sync의 주기가 일정한 값 이내에서 흔들리는지를 검사하여(S41) 에러 판별신호(F_SIG)를 DSP(124)로 출력한다(S42).

DSP(124)는 입력된 에러 판별신호(F_SIG)를 검사하여 에러가 있는 신호인지 아닌지를 검출한다(S43).

에러 판별신호(F_SIG)가 에러가 있는 신호이면 에러가 없을 때까지 반복하고, 에러 판별신호(F_SIG)가 에러가 없는 신호이면 튜너(11)에서 출력되는 F_sync를 일정 N 번 체크하여 프레임 타이밍을 평균화 한다(S44).

상기 얻어진 평균화된 타이밍에 맞추어 리셋신호(T_reset)를 타이머(302)로 출력하여 리셋시켜 DSP(124)는 원하는 타이밍 펄스(F_GEN)를 입력받는다(S45).

여기서, 상기 타이밍 펄스(F_GEN)는 리셋 신호가 다시 인가되지 않는 한 일정 주기마다 지속적인 펄스를 출력한다.

이 타이밍 펄스(F_GEN)신호에 따라 OFDM 복조부(122)에서 출력되는 데이터 중 위상 기준 신호를 이용하여 CIR(Channel Impulse Response)를 구하고, 이의 최대치점을 기준값과 비교하여 프레임 동기화를 수행한다(S46).

상기 프레임 동기화가 된 신호는 기본 동기신호로 사용되도록 OFDM 복조부(122)에 출력하고, 인가되는 F_sync의 주기와 DCXO(125)에서 출력되는 클럭이 리셋되어 출력되는 타이밍 펄스(F_GEN)를 비교한다.

상기 비교 결과로 그 주기 차이를 검출하여 주파수를 계산한 후 그 결과에 따른 제어신호(DCXO_C)를 DCXO(125)로 출력하여 클럭 동기화를 수행한다(S47).

본 발명에 따른 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치는 프레임 동기신호를 일정번 체크하여 프레임 타이밍을 평균화하여 흔들림을 없애고 이를 동기신호로 사용하여 안정적인 프레임 동기화 및 클럭 동기화를 수행하는 효과가 있다.

Claims

수신된 디지탈 오디오 방송신호에 따라 프레임 동기신호를 출력하는 수신부와,

시스템 클럭을 이용하여 상기 프레임 동기신호의 신뢰성을 체크하고 신뢰성 여부에 따라 리셋되어 원하는 타이밍 펄스를 출력하는 신호 감시부와,

상기 수신부에서 출력된 프레임 동기신호와 신호 감시부에서 출력된 타이밍 펄스를 비교하여 이 비교결과에 따라 클럭 동기화를 수행하고 프레임 동기화를 수행하는 타이밍 동기부로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치.
제 1 항에 있어서, 상기 신호 감시부는

상기 수신부에서 출력되는 프레임 동기신호를 인가받아 이 신호의 폭과 주기가 일정한 값이내에서 흔들리는지를 체크하여 에러 판별신호를 상기 타이밍 동기부로 출력하는 동기 신뢰성 체크부와,

상기 타이밍 동기부의 리셋 제어신호에 의해 리셋되어 원하는 타이밍 펄스를 타이밍 동기부로 출력하는 타이머로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 타이밍 동기부는

상기 타이머에서 출력된 타이밍 펄스를 이용하여 프레임 동기화 수행하고, 상기 수신부에서 출력되는 프레임 동기신호의 타이밍 펄스와 상기 타이머에서 출력된 타이밍 펄스를 비교하여 그 주기 차이에 따른 제어신호를 출력하는 디지탈 신호 처리부와,

상기 디지탈 신호 처리부에서 출력된 제어신호에 따라 클럭을 발생하여 상기 동기 신뢰성 체크부와 타이머로 출력하는 디지탈 수정 발진부로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 오디오 수신기의 타이밍 동기장치.