KR20020089793A - Synchronous signal detection apparatus for ofdm receiver - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 직교주파수 분할다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템의 수신기에서 수신 신호를 복조하는 기술에 관한 것으로, 특히 대칭 구조를 갖는 프리엠블의 상관값을 이용하여 수신 신호의 동기를 검출하는데 적당하도록 한 직교주파수 분할다중화 수신기의 동기 검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for demodulating a received signal in a receiver of an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system, and is particularly suitable for detecting synchronization of a received signal using a correlation value of a preamble having a symmetrical structure. The present invention relates to a synchronization detection device for an orthogonal frequency division multiplexing receiver.
근래 들어, 멀티미디어 서비스에 대한 수요가 증가하면서 고속의 데이터 전송에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 대표적인 전송 방식으로서 직교주파수 분할다중화를 들 수 있다. 직교주파수 분할다중화는 고속의 데이터 전송이 가능할 뿐만 아니라 다수의 부반송파를 사용하므로 주파수 대역을 효율적으로 사용할 수 있는 이점이 있다. 또한, 심볼의 앞 부분에 보호구간을 삽입하여 심볼 간섭(Inter-Symbol Interference)을 줄일 수 있다. 이러한 이유로 인하여 유럽에서 DAB(DAB: Digital Audio Broadcasting), DVB(DVB: Digital Video Broadcasting)에 적용되고 있는 실정에 있다.In recent years, as the demand for multimedia services increases, studies on high-speed data transmission have been actively conducted. Orthogonal frequency division multiplexing is a typical transmission scheme. Orthogonal frequency division multiplexing not only enables high-speed data transmission, but also uses a plurality of subcarriers, so that the frequency band can be efficiently used. In addition, inter-symbol interference may be reduced by inserting a guard interval at the front of the symbol. For this reason, it is being applied to DAB (Digital Audio Broadcasting) and DVB (DVB) in Europe.
직교주파수 분할다중화 시스템에서 수신된 신호를 복조하기 위해서는 크게 두가지 동기 요소를 검출하여 수신신호를 보정하는 과정이 필요하다. 그 중에서 하나는 심볼의 시작점을 찾는 심볼 동기화 과정이고, 다른 하나는 수신기의 발진기 오차에 의해 발생하는 주파수 오차를 찾아내는 주파수 동기화 과정이다.In order to demodulate a received signal in an orthogonal frequency division multiplexing system, it is necessary to detect two synchronization elements and correct a received signal. One of them is the symbol synchronization process for finding the starting point of the symbol, and the other is the frequency synchronization process for finding the frequency error caused by the oscillator error of the receiver.
일반적으로, 직교주파수 분할다중화 시스템의 수신기에서 상관기의 계산 결과를 이용하여 심볼 동기화 및 주파수 동기화를 수행하게 된다. 이후 추정된 결과를 근거로 수신신호를 보정하여 고속 퓨리에 변환(FFT)을 수행하는 것에 의해 수신기의 복조가 이루어진다.In general, the receiver of the orthogonal frequency division multiplexing system performs symbol synchronization and frequency synchronization using the result of calculating the correlator. The demodulation of the receiver is then performed by correcting the received signal based on the estimated result and performing fast Fourier transform (FFT).
심볼 앞에 삽입되는 보호 구간을 이용하여 동기를 검출하는 경우 도 1과 같은 프리엠블의 상관관계를 이용하게 되는데, 이 경우 상관값은 N 샘플 단위로 떨어져 있는 동일 데이터로부터 얻어진다.When the synchronization is detected using the guard interval inserted before the symbol, the correlation of the preamble shown in FIG. 1 is used. In this case, the correlation value is obtained from the same data separated by N samples.
상기 보호 구간을 이용하여 동기를 검출하는 경우 다음과 같은 [수학식 1]을 이용하여 심볼의 시작점을 찾게 된다.When the synchronization is detected using the guard period, the starting point of the symbol is found by using Equation 1 below.
상기 [수학식 1]에서 수신신호중 동일한 데이터 사이의 상관값 P(n)이 최대가 되는 점을 심볼의 시작점으로 추정한다. 또한, 보호 구간을 이용하는 동기 검출의 경우 다음과 같은 [수학식 2]를 이용하여 주파수 오차를 찾게 된다.Received signal in [Equation 1] The point at which the correlation value P (n) between the same data becomes maximum is estimated as the start point of the symbol. In addition, in the case of synchronous detection using the guard interval, the frequency error is found using Equation 2 as follows.
상기 [수학식 2]에서 주파수 오차는 상관값이 최대인 경우 상관값의 위상으로부터 얻어낼 수 있다.Frequency error in Equation 2 Can be obtained from the phase of the correlation value when the correlation value is maximum.
한편, 또 다른 종래 기술로서, Schmidl은 첫 번째 심볼을 프리엠블로 사용하여 심볼의 시작점과 주파수 오차를 추정하는 방법을 제안하였는데, 도 2는 그 프리엠블의 포맷을 나타낸 것이다. 이 방법에 의하면 하나의 심볼에 포함되어 있는 N개의 데이터 샘플에 대해 동일한 두 구간으로 만든 프리엠블을 사용하게 된다. 다음의 [수학식 3]은 프리엠블을 이용하는 동기 검출의 경우에 있어서 심볼 시작점을 찾기 위한 수식이다.Meanwhile, as another conventional technique, Schmidl proposed a method of estimating the starting point and the frequency error of a symbol using the first symbol as a preamble, and FIG. 2 shows the format of the preamble. According to this method, a preamble made of two equal intervals is used for N data samples included in one symbol. Equation 3 below is a formula for finding a symbol start point in the case of synchronization detection using a preamble.
상기 [수학식 3]에서 수신신호 R(n) 중 동일한 데이터개 사이의 상관값 P(n)이 최대가 되는 점을 심볼의 시작점으로 추정한다. 상관값 계산에 사용되는 동일 데이터의 개수가개로 보호 구간만을 사용하는 경우 보다 많아서 심볼의 시작점을 보다 정확하게 찾을 수 있는 장점이 있다.The same data among the received signals R (n) in Equation 3 The point at which the correlation value P (n) between the dogs is maximized is estimated as the start point of the symbol. The number of identical data used to calculate the correlation In case of using only the guard interval, it is more advantageous to find the starting point of the symbol more accurately.
또한, 다음의 [수학식 4]는 프리엠블을 이용하여 동기를 검출하는 경우에 있어서 주파수 오차를 찾아내기 위한 수식이다.Equation 4 below is a formula for finding a frequency error in the case of detecting synchronization using a preamble.
상기 [수학식 4]에서 주파수 오차는 상관값이 최대인 경우, 상관값의 위상으로부터 얻어낼 수 있다. 상관값을 계산하는데 사용하는 동일 데이터의 개수가 보호 구간만을 사용하는 경우보다 많으므로 더 정확한 주파수 오차 추정이 가능하게 된다.Frequency error in Equation 4 Can be obtained from the phase of the correlation value when the correlation value is maximum. Since the number of the same data used to calculate the correlation value is larger than the case of using only the guard interval, more accurate frequency error estimation is possible.
즉, 도 2의 프리엠블은 N개의 데이터 {data(1), data(2), data(3),, data(N/2)}와 {data(1), data(2), data(3),,data(N/2)}로 구성되어 있음을 알 수 있다. 즉, 동일 데이터 사이의 거리가 일정하게 되어 있는 구조이다. 따라서, 동일한 구간 사이의 데이터끼리의 상관값을 구하고, 그 값이 최대가 되는 위치를 찾아 심볼의 시작점과 주파수 오차를 추정하게 된다.That is, the preamble of FIG. 2 includes N pieces of data {data (1), data (2), data (3), , data (N / 2)} and {data (1), data (2), data (3), , data (N / 2)}. In other words, the distance between the same data is constant. Therefore, the correlation value of the data between the same sections is obtained, the position where the value is maximized is found, and the starting point of the symbol and the frequency error are estimated.
도 3은 부반송파의 개수가 64, EbNo가 5dB인 AWGM 채널의 경우, Schmidl 상관기 구조로 구한 상관값 결과를 나타낸 것으로, 심볼의 시작점 근처에서 매우 유사한 상관값을 갖는 것을 알 수 있다.FIG. 3 shows a correlation value obtained by using a Schmidl correlator structure in the case of an AWGM channel having 64 subcarriers and 5 dB EbNo. It can be seen that the correlation values are very close to the starting point of a symbol.
그러나, 전자와 같이 보호 구간을 이용하여 동기를 검출하는 종래의 기술에 있어서는 심볼의 시작점을 찾는데 여러 개의 심볼을 사용해야 하는 단점이 있다. 하나의 심볼만으로는 상관값을 계산하는 보호 구간의 개수가 적으므로 심볼 동기화를 이루는데 어려움이 있다. 심볼의 시작점 근처에서는 상관값의 크기가 매우 유사하기 때문에 여러 개의 심볼 시작점을 평균화하는 과정이 필요하다. 이로 인하여, 심볼 동기화가 이루어지기 전의 심볼들은 복조가 불가능하게 된다. 또한, 이러한 방식은 부반송파 간격의 1/2 이상의 주파수 오차는 추정할 수 없다.However, in the conventional technique of detecting synchronization using a guard interval as in the former, there is a disadvantage in that several symbols are used to find a start point of a symbol. Since only one symbol has a small number of guard intervals for calculating correlation values, it is difficult to achieve symbol synchronization. Since the magnitude of the correlation value is very similar near the start point of the symbol, it is necessary to average several start points of the symbols. This makes it impossible to demodulate the symbols before symbol synchronization is achieved. In addition, this method cannot estimate a frequency error of more than 1/2 of the subcarrier spacing.
또한, 후자(Schmidl)와 같은 종래의 기술에 있어서는 심볼의 시작점 근처에서 매우 유사한 상관값 P(n)을 갖게 되므로 프리엠블에서 심볼의 시작점을 놓치게되면 코히어런트 디텍션(Coherent Detection)의 경우 복조가 불가능하게 된다.In addition, in the conventional technique such as Schmidl, since the correlation point P (n) is very close to the start point of the symbol, if the preamble misses the start point of the symbol, demodulation is performed in the case of coherent detection. It becomes impossible.
따라서, 본 발명의 제1목적은 직교주파수분할다중화(OFDM) 시스템의 수신기에서 동기검출 장치의 성능을 개선하는데 있다.Accordingly, a first object of the present invention is to improve the performance of a synchronous detection device in a receiver of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system.
본 발명의 제2목적은 J-J van de Beek 동기 검출 방법 중 심볼 동기 검출시 발생되는 지연 문제를 해결하는데 있다.A second object of the present invention is to solve a delay problem occurring when symbol synchronization is detected in the J-J van de Beek synchronization detection method.
본 발명의 제3목적은 J-J van de Beek 동기 검출 방법 중 주파수 오차 추정 범위가 작아지는 문제를 해결하는데 있다.A third object of the present invention is to solve a problem in which the frequency error estimation range becomes small in the J-J van de Beek synchronization detection method.
본 발명의 제4목적은 동기 검출에 적합한 프리엠블을 제공하는데 있다.A fourth object of the present invention is to provide a preamble suitable for synchronous detection.
본 발명의 제5목적은 Schmidl 동기 검출 방법에 비하여 우수한 성능을 발휘하는 심볼 동기 검출 기술을 제공함에 있다.The fifth object of the present invention is to provide a symbol synchronization detection technique that exhibits superior performance compared to the Schmidl synchronization detection method.
도 1은 종래 기술에 의한 동기 검출 설명도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Explanatory drawing of synchronization detection by a prior art.
도 2는 종래 기술에 의한 또 다른 동기 검출 설명도.2 is still another synchronous detection explanatory diagram according to the prior art;
도 3은 종래 기술에 의해 구한 상관값 결과 그래프.3 is a graph of correlation values obtained by the prior art;
도 4는 본 발명에 의한 직교주파수 분할다중화 수신기의 동기 검출장치의 블록도.4 is a block diagram of a synchronization detection device of an orthogonal frequency division multiplexing receiver according to the present invention;
도 5는 본 발명에 적용되는 프리엠블의 포맷도.5 is a format diagram of a preamble applied to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 동기 검출 설명도.6 is an explanatory diagram of synchronization detection according to the present invention;
도 7은 본 발명에 의해 구한 상관값 결과 그래프.7 is a graph of correlation value results obtained by the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
41 : 고주파 수신부42 : A/D변환기41: high frequency receiver 42: A / D converter
43 : 지연기44 : 상관관계 검출부43: delay unit 44: correlation detector
45 : 심볼동기 추정부46 : 주파수오차 추정부45: symbol synchronization estimation unit 46: frequency error estimation unit
47 : 보정부48 : 고속퓨리에 변환부47: correction unit 48: fast Fourier transform unit
도 4는 본 발명에 의한 직교주파수 분할다중화 수신기의 동기 검출장치에 대한 일실시 예시 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 안테나(ANT)를 통해 수신되는 고주파 신호를 수신처리하는 고주파 수신부(41)와; 상기 고주파 수신부(41)에서 출력되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환기(42)와; 상기 A/D변환기(42)에서 출력되는 디지털 신호를 소정 시간 지연시켜 출력하는 지연기(43)와; 상기 A/D변환기(42) 및 지연기(43)를 각기 통해 대칭적인 구조의 프리엠블을 입력받아 서로 대응되는 위치에 있는 동일 데이터로부터 상관값을 계산해 내는 상관관계 검출부(44)와; 상기 상관관계 검출부(44)에서 얻어진 상관값 중 최대값을 찾아 심볼의 시작점으로 추정하는 심볼동기 추정부(45)와; 상기 상관관계검출부(44)에서 얻어진 상관값을 거리에 따라 나누어 주파수 오차 추정치를 얻는 주파수오차 추정부(46)와; 상기 심볼동기 추정부(45) 및 주파수오차 추정부(46)에서 추정된 값을 이용하여, 상기 A/D변환기(42)로부터 입력되는 신호를 보정하는 보정부(47)와; 상기 보정부(47)에서 출력되는 신호를 고속으로 퓨리에 변환하여 원래의 신호를 복원해 내는 고속퓨리에 변환부(48)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.4 is a block diagram illustrating an apparatus for detecting a synchronization of an orthogonal frequency division multiplexing receiver according to an embodiment of the present invention, and a high frequency receiver 41 for receiving and processing a high frequency signal received through an antenna ANT as shown in FIG. ; An A / D converter 42 for converting an analog signal output from the high frequency receiver 41 into a digital signal; A delay unit (43) for delaying and outputting the digital signal output from the A / D converter (42) for a predetermined time; A correlation detector (44) for receiving a symmetrical preamble through the A / D converter (42) and the delay unit (43) and calculating a correlation value from the same data at positions corresponding to each other; A symbol synchronization estimator 45 for finding a maximum value among correlation values obtained by the correlation detector 44 and estimating it as a start point of a symbol; A frequency error estimator 46 which obtains a frequency error estimate by dividing the correlation value obtained by the correlation detector 44 according to a distance; A correction unit (47) for correcting a signal input from the A / D converter (42) by using the values estimated by the symbol synchronization estimation unit (45) and the frequency error estimation unit (46); It is composed of a fast Fourier transform unit 48 for reconstructing the original signal by Fourier transforming the signal output from the correction unit 47 at high speed, Figures 5 to 7 attached to the operation of the present invention configured as described above Detailed description with reference to the following.
안테나(ANT)를 통해 수신되는 고주파 신호가 고주파 수신부(41)에 의해 수신 처리되고, A/D변환기(42)에 의해 디지털신호로 변환된 후 직접 상관관계 검출부(44) 및 보정부(47)측으로 공급되고, 지연기(43)를 통해서는 소정 시간 지연 처리되어 상관관계 검출부(44)에 공급된다.The high frequency signal received through the antenna ANT is received and processed by the high frequency receiver 41, and converted into a digital signal by the A / D converter 42, followed by the direct correlation detector 44 and the corrector 47. It is supplied to the side, and is delayed for a predetermined time through the delay unit 43 and supplied to the correlation detector 44.
이때, 상기 상관관계 검출부(44)는 상기 두 경로를 통해 입력되는 동일 데이터로부터 상관값을 계산하게 된다. 상기 A/D변환기(42)에서 출력되는 프리엠블은 도 5에서와 같이 대칭적인 구조로 되어 있으므로, 상기 상관관계 검출부(44)는 서로 대응되는 위치에 있는 동일 데이터로부터 상관값을 계산해 낸다. 즉, 상기 상관관계 검출부(44)는 도 6에서와 같이 먼저 수신된 데이터와 나중에 수신되는 대응 위치의 데이터의 공액복소수를 각각의 곱셈기(61A-61N)에서 곱셈 처리하고, 그 결과들을 가산기(62)에서 가산 처리하여 상관값을 얻게 된다. 이와 같이 대칭 구조를 갖는 프리엠블을 사용하므로 도 7과 같은 임펄스 형태의 상관값 결과를 얻을 수 있게 된다.In this case, the correlation detector 44 calculates a correlation value from the same data input through the two paths. Since the preamble output from the A / D converter 42 has a symmetrical structure as shown in FIG. 5, the correlation detector 44 calculates a correlation value from the same data at positions corresponding to each other. That is, the correlation detector 44 multiplies the conjugate complex numbers of the first received data and the data of the corresponding position received later in each multiplier 61A-61N as shown in FIG. 6, and adds the results to the adder 62. ), And the correlation value is obtained. As such, since a preamble having a symmetrical structure is used, an impulse correlation value result as shown in FIG. 7 can be obtained.
심볼동기 추정부(45)는 상기 상관관계 검출부(44)에서 얻어진 상관값 중 최대값을 찾아 심볼의 시작점으로 추정한다. 이와 동시에 주파수오차 추정부(46)는 상기 상관관계 검출부(44)에서 얻어진 상관값을 거리에 따라 나누어 주파수 오차 추정치를 얻게 된다.The symbol synchronization estimator 45 finds the maximum value of the correlation values obtained by the correlation detector 44 and estimates the starting point of the symbol. At the same time, the frequency error estimator 46 divides the correlation value obtained by the correlation detector 44 according to the distance to obtain a frequency error estimate.
또한, 보정부(47)는 상기 심볼동기 추정부(45) 및 주파수오차 추정부(46)에서 추정된 값을 이용하여, 상기 A/D변환기(42)로부터 입력되는 신호를 보정하게 되고, 이렇게 보정된 신호가 고속퓨리에 변환부(48)를 통해 고속 퓨리에 변환되어 원래의 신호가 복원된다.In addition, the correction unit 47 corrects the signal input from the A / D converter 42 by using the values estimated by the symbol synchronization estimator 45 and the frequency error estimator 46. The corrected signal is fast Fourier transformed through the fast Fourier transform unit 48 to restore the original signal.
한편, 본 발명의 주 요지인 대칭 구조의 프리엠블을 이용하여 동기 검출 성능을 향상시키는 것에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.On the other hand, it will be described in more detail to improve the synchronization detection performance using a symmetrical preamble of the main subject of the present invention.
본 발명에 의해 송신단에서 송출되는 프리엠블은 도 5에서와 같이 N개의 데이터가 {data(1), data(2), data(3),,data(N/2)}와 {data(N/2),,data(3), data(2) data(1)}순서로 이루어짐을 알 수 있다. 즉, 기존의 방식이 동일한 두 개의 구간을 반복하는 것에 반해 본 발명에서 제안하는 프리엠블은 동일한 데이터 사이의 거리가 1부터 (N-1)까지의 홀수로 구성되어 있다.According to the present invention, as shown in FIG. 5, the preamble sent by the transmitter has N data {data (1), data (2), data (3), , data (N / 2)} and {data (N / 2), , data (3), data (2) and data (1)}. That is, while the conventional method repeats two sections having the same length, the preamble proposed by the present invention has an odd number of 1 to (N-1) distances between the same data.
이와 같이 프리엠블을 대칭적인 구조로 한 이유는 심볼의 시작 위치를 보다 손쉽고 정확하게 찾을 수 있도록 하기 위함이다. 기존의 프리엠블 구조는 심볼의 시작점에서 얻어진 상관값과 심볼의 시작점 근처에서 얻어진 상관값이 매우 유사하므로 심볼의 시작점을 정확하게 찾아내는데 어려움이 있었다는 것을 주목할 필요가 있다. 특히, 코히어런트 디텍션(Coherent Detection)을 사용하는 경우에는 심볼의시작점을 정확하게 찾아내야 하는데, 기존의 프리엠블은 이에 적합하지 못하다. 하지만, 도 5와 같이 대칭적인 구조의 프리엠블은 심볼의 시작점을 제외한 모든 위치에서 매우 작은 상관관계를 갖는 특징이 있으므로 심볼의 시작위치를 보다 손쉽고 정확하게 찾을 수 있게 되는 것이다.The reason why the preamble is symmetrical is to make it easier and more accurate to find the start position of the symbol. It is to be noted that the conventional preamble structure has a difficulty in accurately finding the starting point of the symbol because the correlation value obtained at the start point of the symbol and the correlation value obtained near the start point of the symbol are very similar. In particular, when using coherent detection, the starting point of a symbol must be accurately found, but the existing preamble is not suitable for this. However, as shown in FIG. 5, the symmetrical preamble has a very small correlation at all positions except the start point of the symbol, so that the start position of the symbol can be more easily and accurately found.
다음의 [수학식 5]는 상관관계 검출부(44)에서 심볼의 대칭적인 구조를 이용하여 상관값을 구할 때 사용되는 수식이다.Equation 5 below is an equation used when the correlation detector 44 obtains a correlation value using a symmetrical structure of symbols.
상기 [수학식 5]에서 P(n)은 정확한 심볼의 시작점에서는에 가까운 값을 갖게 되지만, 그 근처의 샘플에서는 거리에 상관없이 "0"에 가까운 값을 갖게 된다. 즉, 심볼의 시작점을 제외한 위치에서는 거의 상관도를 갖지 않는 특징이 있다. 이로 인하여, 상관값 곡선이 도 7에서와 같이 심볼의 시작점을 기준으로 임펄스 형태를 갖게 되어 개선된 심볼 동기 추정 성능을 발휘할 수 있게 된다. 도 7은 도 3과 동일한 조건에서 상관값 곡선을 나타낸 것으로, 심볼의 시작점을 제외하고 모든 위치에서 매우 적은 상관값을 갖는 것을 알 수 있다.In Equation 5, P (n) is the starting point of the correct symbol. It will have a value close to, but a sample near it will have a value close to "0" regardless of the distance. That is, there is a feature that almost does not have a correlation at the position except the start point of the symbol. As a result, the correlation value curve has an impulse shape with respect to the start point of the symbol as shown in FIG. 7, thereby exhibiting improved symbol synchronization estimation performance. FIG. 7 shows a correlation curve under the same conditions as in FIG. 3, and it can be seen that there is very little correlation at all positions except the start point of the symbol.
상기 상관관계 검출부(44)에서 검출된 상관값은 주파수오차 추정부(46)에서 오차를 추정하는데 이용되는데, 이때, 그 주파수오차 추정부(46)는 소정 거리를 두고 위치한 동일 데이터 사이의 상관값을 이용하여 주파수 오차를 추정하게 된다.모든 동일 데이터의 이격 거리가 다르므로 상관값 계산의 위상에서 주파수 오차를 추출해 내는 수식도 거리에 따라 다르다. 다음의 [수학식 6]은 상관값 결과에서 주파수 오차를 추정해내는 식을 나타낸 것이다.The correlation value detected by the correlation detector 44 is used by the frequency error estimator 46 to estimate an error. In this case, the frequency error estimator 46 correlates between the same data located at a predetermined distance. The frequency error is estimated by using. Since the distances of all the same data are different, the equation for extracting the frequency error from the phase of the correlation calculation is also different depending on the distance. Equation 6 below shows the equation for estimating the frequency error from the correlation value.
개의 동일 데이터에서 얻어지는 주파수 오차는 모두 추정할 수 있는 범위가 다르므로 각기 다른 값(분모)으로 나누어 주파수 오차를 추정하게 된다. 이후,개의 추정된 주파수 오차를 평균화하여 결과를 얻게 된다. 동일 데이터의 거리가 1에서 (N-1)까지 분포되어 있으므로 추정할 수 있는 주파수 오차 범위 n이인 경우, 최대까지 가능하다. n이 0인 경우에는 최대까지의 주파수 오차를 추정할 수 있게 된다. 거리에 따라 추정할 수 있는 오차 범위가 달라지고 모든 거리의 경우에도 소수배의 주파수 오차를 추정하는 것이 가능하다. 단, 부반송파 간격의 1/2 이상의 주파수 오차를 추정하려면 동일 데이터 사이의 거리가보다 작은 경우에만 가능하다. Since the frequency error obtained from the same data is different from each other, the frequency error is estimated by dividing by different values (denominators). after, Results are obtained by averaging the estimated frequency errors of the dogs. Since the distance of the same data is distributed from 1 to (N-1), the estimated frequency error range n is If, max It is possible until. max if n is 0 It is possible to estimate the frequency error up to. The range of error that can be estimated varies according to the distance, and it is possible to estimate the frequency error of a multiple of even for all distances. However, to estimate the frequency error more than 1/2 of the subcarrier spacing, the distance between the same data Only possible if smaller.
n값이 커짐에 따라 추정할 수 있는 주파수 오차의 범위도 커지지만 이로 인하여 그 추정된 주파수 오차의 분산 정도도 커지게 된다. 즉, 주파수 오차의 범위가 커질수록 주파수 오차의 정확도가 떨어지게 된다.As the n-value increases, the range of frequency error that can be estimated increases, but this also increases the degree of dispersion of the estimated frequency error. In other words, the greater the range of the frequency error, the lower the accuracy of the frequency error.
범위가 넓은 주파수 오차를 추정하기 위해 동일 데이터 사이의 거리가 가까운 데이터만 사용할 수 있다. 이와 같은 경우 전체 시스템의 특성에 따라 발생 가능한 주파수 오차를 예측하여 사용할 수 있는 동일 데이터의 개수를 결정해야 한다. 부반송파의 개수가 적어서 발진기의 오차 범위가 부반송파 간격의 1/2 이하로 발생하는 경우에는 모든 동일 데이터를 주파수 오차 추정에 사용할 수 있게 된다.Only data with close distances between the same data can be used to estimate a wide range of frequency error. In this case, the number of identical data that can be used must be determined by predicting the frequency error that can occur according to the characteristics of the entire system. When the number of subcarriers is small and the error range of the oscillator is less than 1/2 of the subcarrier spacing, all the same data can be used for frequency error estimation.
한편, 상기 심볼동기 추정부(45)에서 동기를 검출할 때, 상기 상관관계 검출부(44)에 의해 상기와 같은 대칭 구조의 프리엠블로부터 검출된 상관관계를 이용한다. 즉, 상기와 같이 대칭 구조로 배열된 프리엠블로부터 검출된 상관값을 이용하게 되므로 동기를 정확하게 검출할 수 있게 된다. 여기에는 프리엠블이 한 심볼 중 절반의 데이터들이 대칭 구조를 갖는 경우 이외에도 동일 데이터 사이의 거리가 전부 일정하지 않은 프리엠블을 사용하여 상관값을 계산하는 기술도 포함된다.On the other hand, when the synchronization is detected by the symbol synchronization estimator 45, the correlation detected by the correlation detector 44 from the preamble of the symmetric structure as described above is used. That is, since the correlation values detected from the preambles arranged in the symmetrical structure are used as described above, synchronization can be accurately detected. This includes a technique of calculating a correlation value using a preamble in which the distance between the same data is not constant, in addition to the case in which the data of the half of one symbol has a symmetric structure.
본 발명의 다른 실시예로서, 프리엠블을 첫 번째 심볼에 배치한 후 이를 이용하여 상기와 같은 계산 방법으로 심볼의 시작점을 추정하거나 주파수 오차를 추정하는 것을 들 수 있다. 패킷 형태로 데이터를 전송하는 경우 심볼의 시작점만을 추정하거나, 주파수 오차만을 추정할 수도 있다.As another embodiment of the present invention, it is possible to estimate the starting point of the symbol or to estimate the frequency error by using the same method after placing the preamble to the first symbol. When data is transmitted in a packet form, only a start point of a symbol may be estimated or only a frequency error may be estimated.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 대칭 구조를 갖는 프리엠블의 상관값을 이용하여 수신 신호의 동기를 검출 함으로써, 통상의 프리엠블을 이용하는 것에 비하여 보다 정확한 동기 추정이 가능하므로 동기 검출 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention improves the synchronization detection performance because the synchronization of the received signal is detected using the correlation value of the preamble having a symmetric structure, so that more accurate synchronization estimation is possible than that of the conventional preamble. It can be effective.
또한, 넓은 범위의 주파수 오차를 추정할 수 있고, 패킷 모드의 데이터 수신 시 하나의 프리엠블을 이용하여 안정된 동기 검출 성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to estimate a wide range of frequency error, there is an effect that can exhibit a stable synchronization detection performance by using one preamble when receiving data in the packet mode.
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|---|---|---|---|---|
| KR100662373B1 (en) * | 2005-12-14 | 2007-01-02 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for detecting synchronizaton of received signals and method thereof |
| KR100822817B1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-04-18 | 삼성전자주식회사 | Receiver and method for implementing timing synchronization in ofdm scheme |
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| KR100930720B1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-12-09 | 한국전자통신연구원 | Signal to Noise Ratio Estimation Apparatus and Method |
| KR101231512B1 (en) * | 2008-05-09 | 2013-02-07 | 한국전자통신연구원 | Symbol timing synchronization method and apparatus robust to frequency offset in wireless communication systems |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7602854B2 (en) | 2005-01-26 | 2009-10-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of receiving of OFDM signal having repetitive preamble signal |
| KR100662373B1 (en) * | 2005-12-14 | 2007-01-02 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for detecting synchronizaton of received signals and method thereof |
| KR100822817B1 (en) * | 2006-10-31 | 2008-04-18 | 삼성전자주식회사 | Receiver and method for implementing timing synchronization in ofdm scheme |
| US8184725B2 (en) | 2006-10-31 | 2012-05-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Receiver and method for implementing timing synchronization in OFDM scheme |
| CN101202727B (en) * | 2006-12-14 | 2013-03-13 | 北京三星通信技术研究有限公司 | Method for constructing sub carrier wave interference self-counteract guide symbol |
| KR100930720B1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-12-09 | 한국전자통신연구원 | Signal to Noise Ratio Estimation Apparatus and Method |
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