KR20030091591A

KR20030091591A - 채널 상태에 따라 적응적으로 등화를 수행할 수 있는오에프디엠 등화기

Info

Publication number: KR20030091591A
Application number: KR1020020029695A
Authority: KR
Inventors: 김재현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2003-12-03
Also published as: CN1224186C; EP1367790A1; EP1367790B1; KR100859865B1; DE60310806T2; CN1463151A; DE60310806D1

Abstract

본 발명의 오에프디엠 등화기는, 오에프디엠신호를 데이터와 파일럿으로 분리하는 분리부, 파일럿을 입력되는 기준신호와 곱셈 연산하여 기준신호에 대한 파일럿의 비값을 산출하는 비산출부; 비산출부에서 출력된 비값에 대해 시간축을 기준으로 설정된 개수의 파일럿 단위로 각각 보간을 수행하는 복수의 시간인터폴레이터, 시간축에 대한 보간이 수행된 파일럿의 크기 변동에 따라 채널상태를 판단하는 채널상태판단부, 시간축에 대해 보간이 수행된 각각의 파일럿의 평균값을 채널상태에 따라 선택적으로 산출하는 평균산출부, 평균산출부에서 평균값이 산출된 파일럿 및 평균값이 산출되지 않은 파일럿에 대해 주파수축을 기준으로 보간을 수행하는 주파수인터폴레이터, 분리부에서 분리된 상기 데이터를 소정 시간 동안 저장하여 출력하는 버퍼, 및 파일럿에 대해 주파수축을 기준으로 보간된 값을 기초로 버퍼에서 출력된 데이터의 전송 채널상의 왜곡을 보상하는 보상부를 구비한다. 이에 의해, 오에프디엠신호를 채널 상태에 적응적으로 등화하고 보다 정확하고 안정된 등화를 수행할 수 있다.

Description

채널 상태에 따라 적응적으로 등화를 수행할 수 있는 오에프디엠 등화기{OFDM Equalizer capable of equalizing adaptively according to the channel state}

본 발명은 오에프디엠(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM) 등화기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 오에프디엠방식에 따라 변조되어 전송된 오에프디엠신호를 수신하는 오에프디엠수신기에서 오에프디엠신호가 전송되는 동안 전송 채널 상에서 발생한 에러를 보상하는 오에프디엠 등화기에 관한 것이다.

일반적으로, 디지털 고화질 텔레비전(High Definition Television : HDTV)의방송 시스템은 크게 영상 부호화부와 변조부로 나눌 수 있다. 영상 부호화부는 고화질의 영상 소스로부터 얻어지는 약 1Gbps의 디지털 데이터를 15~18 Mbps의 데이터로 압축한다. 변조부는 수십 Mbps의 디지털 데이터를 6~8 MHz의 제한된 대역 채널을 통하여 수신측으로 전송한다.

디지털방식의 고화질 텔레비전 방송은 기존의 텔레비전 방송용으로 할당된 VHF(Very High Frequency)/UHF(Ultra High Frequency) 대의 채널을 이용하는 지상 동시 방송 방식을 채택하고 있다. 그러므로, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 지상 동시 방송의 환경으로 인하여 다음의 조건들을 만족하여야 한다.

첫째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 수십 Mbps의 디지털 데이터를 6~8MHz의 제한된 대역 채널을 통하여 수신측으로 전송하기 위해 대역 효율(spectrum efficiency)이 높아야 한다. 둘째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 주변 건축물이나 구조물 등에 의하여 다중 경로 페이딩(multipath fading)이 발생하므로, 페이딩에 강한 특성을 가져야 한다. 셋째, 고화질 텔레비전 방송시스템에 사용되는 변조방식은 기존의 아날로그 텔레비전신호에 의한 동일 채널 간섭이 필연적으로 발생하므로 동일 채널 간섭에 강한 특성을 가져야 한다. 또한, 고화질 텔레비전 시스템의 디지털 변조신호는 기존의 아날로그 텔레비전 수신기에 간섭을 최소화 할 수 있어야 한다.

이와 같은 조건을 충족시키는 변조 기법으로는 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation : QAM)와 잔류측파대(Vestigial Side Band : VSB)변조 등이있는데, 지상 방송에서는 QAM과 VSB의 다치화가 이미 한계에 와 있다. 여기서, 전송속도는 결정되어 버리며, 같은 다치수에서도 심볼 전송 속도를 올리면 그 대역폭의 전송속도는 향상된다. 그러나, 16치/32치 직교 진폭 변조 및 4치 잔류 측파대변조의 심볼 전송속도를 끌어올리면 제 2 영상과 다중 경로의 간섭에 의한 방해가 심하게 발생한다. 특히, 고층 빌딩이 난립하는 시가지에서 더욱 심각하다.

따라서, 유럽에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 대역폭당의 전송 속도 향상과 간섭 방지의 이중효과를 얻을 수 있는 디지털 변조 방식의 오에프디엠(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)방식을 차세대 고화질 텔레비전 지상 방송 방식으로 채택하고 있다. 오에프디엠방식은 직렬 형태로 입력되는 심볼 열을 소정의 블록 단위의 병렬 데이터로 변환한 후 병렬화된 심볼들을 각기 상이한 부반송파 주파수로 다중화(Multiplexing)하는 방식이다.

그런데, 오에프디엠방식은 전송 채널 상에서 신호가 채널 상황에 따라 여러 가지 왜곡이 발생된다는 사실과 여러 가지 왜곡중 다중 경로에 의한 왜곡이 전송되는 오에프디엠신호에 치명적인 영향을 준다. 따라서, 이러한 왜곡을 보상하기 위해 수신측에 신호를 복원할 때 전송 채널상의 오류를 보상하기 위한 등화기를 설치한다.

일반적으로, 오에프디엠 등화기는 퓨리에변환되어 입력되는 오에프디엠신호의 이웃하는 심볼을 가지고 전송 채널상의 오류를 산출하여 오에프디엠신호의 전송 채널상의 오류를 보상한다. 이때, 오에프디엠 등화기는 송수신기간에 약속된 동기값인 파일럿(pilot)신호를 통해 오류를 보상한다.

도 1은 일반적인 오에프디엠수신기를 개략적으로 도시한 블록도이다. 오에프디엠수신기는, ADC(Analog to Digital Converter)(10), 옵셋보상부(20), FFT(Fast Fourier Transform)부(30), 에러검출부(40), 등화부(50), 및 FEC(forward error corrector)부(60)를 갖는다.

ADC(10)는 수신된 오에프디엠신호를 디지털신호로 변환한다. 옵셋보상부(20)는 오에프디엠신호의 수신 및 디지털 변환 과정에서 발생한 주파수, 위상, 및 시간의 옵셋을 보상한다. FFT부(30)는 옵셋이 보상된 오에프디엠신호를 고속퓨리에변환(Fast Fourier Transform : FFT) 한다. 에러검출부(40)는 FFT부(30)로부터 출력된 오에프디엠신호에 대한 주파수, 위상 및 시간의 옵셋값을 검출한다. 이때, 에러검출부(40)는 검출된 옵셋값들을 옵셋보상부(20)에 제공한다. 이에 따라, 옵셋보상부(20)는 에러검출부(40)에서 검출된 옵셋값에 기초하여 ADC(10)에서 출력되는 오에프디엠신호에 대한 주파수, 위상, 및 시간의 옵셋을 보상한다.

등화부(50)는 FFT부(30)에서 출력된 고속 퓨리에변환된 오에프디엠신호에 대해 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보상한다. 이때, 등화부(50)는 파일럿신호를 통해 오에프디엠신호의 심볼에 대한 타이밍 및 주파수의 왜곡을 보상한다. FEC부(60)는 오에프디엠신호의 데이터에 대해 설정된 에러검출방식에 의해 에러를 검출하고, 검출된 에러를 정정한다. 한편, FFT부(30)로부터 출력되는 오에프디엠신호는 I신호 및 Q신호로 분리된 오에프디엠신호이다. 이에 따라, 등화부(50)는 FFT부(30)에서 출력된 I신호 및 Q신호를 각각 등화한다.

도 2는 도 1의 등화부(50)를 상세히 도시한 블록도이다. 등화부(50)는, 분리부(51), 비산출부(52), 시간인터폴레이터(53), 주파수인터폴레이터(54), 버퍼(55), 및 보상부(56)를 갖는다.

분리부(51)는 I신호 및 Q신호를 각각 파일럿성분(P)과 데이터성분(D)으로 분리한다. 비산출부(52)는 입력되는 PRBS(Pseudo Random Binary Sequency)신호에 따른 분리부(51)에서 출력되는 파일럿(P)의 비값을 산출한다. 시간인터폴레이터(53)는 비산출부(52)에서 출력되는 비값에 대응되는 파일럿에 대해 시간축에 대한 보간(interpolating)을 수행한다. 주파수인터폴레이터(54)는 시간인터폴레이터 (53)로부터 출력된 시간축에 대해 보간이 수행된 파일럿을 주파수축에 대한 보간을 수행한다. 버퍼(55)는 분리부(51)에서 분리되어 출력된 I신호 및 Q신호에 대한 데이터(D)를 소정시간 저장하여 출력한다. 보상부(56)는 버퍼(55)에서 출력되는 데이터(D)를 주파수인터폴레이터(54)에서 보간이 수행된 파일럿을 기초로 전송 채널상에서 발생한 왜곡을 보상한다.

그런데, 등화부(50)는 오에프디엠신호가 전송된 채널의 상태를 고려하지 않고 기 설정되어 입력되는 PRBS신호를 이용하여 파일럿에 대한 보간을 수행하고 데이터에 대한 채널 왜곡을 보상한다. 이에 따라, 종래의 오에프디엠 등화기는 채널의 상태를 고려하지 않고 오에프디엠신호의 채널 왜곡을 보상함에 따라 등화된 오에프디엠신호가 원 신호에 대해 오차가 발생한다. 이러한 문제로 인해, 종래의 오에프디엠 등화기는 등화 성능이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 전송 채널의 상태가 시간에 따라 변하지 않는 정적상태에서, 오에프디엠 심볼들 간에 값들이 변하는경우 보다 정확한 오에프디엠신호에 대한 등화를 수행할 수 없는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 오에프디엠신호가 전송된 전송 채널의 상태에 따라 오에프디엠신호를 적응적으로 등화를 수행할 수 있는 오에프디엠 등화기를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 오에프디엠신호가 전송된 전송 채널의 상태에 따라 오에프디엠신호를 보다 안정되고 정확한 등화를 수행할 수 있는 오에프디엠 등화기를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 오에프디엠수신기를 개략적으로 도시한 블록도,

도 2는 도 1의 등화부를 상세히 도시한 블록도,

도 3은 본 발명에 따른 오에프디엠 등화기의 바람직한 실시예가 도시된 블록도,

도 4는 도 3의 시간인터폴레이터를 상세히 도시한 블록도,

도 5는 본 실시예에 따른 도 3의 시간인터폴레이터의 다른 예를 도시한 블록도,

도 6은 본 실시예에 따른 도 3의 평균산출부의 다른 예를 도시한 블록도,

도 7은 본 실시예에 따른 도 3의 시간인터폴레이터의 또 다른 예를 도시한 블록도,

도 8은 도 3의 평균산출부를 상세히 도시한 블록도,

도 9는 도 8의 연산부를 상세히 도시한 블록도,

도 10은 도 3의 채널상태판단부를 상세히 도시한 블록도, 그리고

도 11은 도 10의 채널상태결정부를 상세히 도시한 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 분리부 200 : 비산출부

300 : 시간인터폴레이터 320 : 제1시간인터폴레이터

340 : 제2시간인터폴레이터 360 : 스위치

400 : 평균산출부 420 : 지연부

440 : 연산부 442 : 뺄셈기

444 : 절대값산출부 446 : 승산부

460 : 출력값산출부 500 : 채널상태판단부

520 : 수치변환부 540 : 채널상태결정부

542, 800 : 버퍼 544 : 차이값산출부

546 : 누적부 548 : 결정부

600 : 주파수인터폴레이터 700 : 보상부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오에프디엠 등화기는, 오에프디엠신호를 데이터와 파일럿으로 분리하는 분리부; 상기 파일럿을 입력되는 기준신호와 곱셈 연산하여 상기 기준신호에 대한 상기 파일럿의 비값을 산출하는 비산출부;상기 비산출부에서 출력된 상기 비값에 대해 시간축을 기준으로 설정된 개수의 상기 파일럿 단위로 각각 보간을 수행하는 복수의 시간인터폴레이터; 상기 시간축에 대한 보간이 수행된 상기 파일럿의 크기 변동에 따라 채널상태를 판단하는 채널상태판단부; 상기 시간축에 대해 보간이 수행된 각각의 상기 파일럿의 평균값을 상기 채널상태에 따라 선택적으로 산출하는 평균산출부; 상기 평균산출부에서 평균값이 산출된 파일럿 및 평균값이 산출되지 않은 상기 파일럿에 대해 주파수축을 기준으로 보간을 수행하는 주파수인터폴레이터; 상기 분리부에서 분리된 상기 데이터를 소정 시간 동안 저장하여 출력하는 버퍼; 및 상기 파일럿에 대해 상기 주파수축을기준으로 보간된 값을 기초로 상기 버퍼에서 출력된 상기 데이터의 전송 채널상의 왜곡을 보상하는 보상부;를 포함한다.

상기 시간인터폴레이터는, 상기 시간축에 대해 같은 시간 주기를 갖는 4개의 상기 파일럿에 대해 비선형의 보간을 수행하는 제1시간인터폴레이터; 및 상기 시간축에 대해 같은 시간 주기를 갖는 2개의 상기 파일럿에 대해 선형의 보간을 수행하는 제2시간인터폴레이터;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 채널상태판단부에서 판단된 상기 채널상태에 따라, 상기 채널상태가 동적인 경우 상기 제1시간인터폴레이터는 보간동작을 수행하고 상기 평균산출부는 상기 제1시간인터폴레이터로부터 출력된 값을 상기 주파수인터폴레이터로 출력하고, 상기 채널상태가 정적인 경우 상기 제2시간인터폴레이터는 보간동작을 수행하고 상기 평균산출부는 상기 제2인터폴레이터로부터 출력된 값의 평균값을 산출하여 상기 주파수인터폴레이터로 출력하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 채널상태판단부에서 판단된 상기 채널상태에 따라, 상기 제1시간인터폴레이터는 상기 채널상태가 동적임에 따라 보간동작을 수행하여 산출된 값을 상기 주파수인터폴레이터로 출력하고, 상기 제2시간인터폴레이터는 상기 채널상태가 정적임에 따라 보간동작을 수행하여 산출된 값을 상기 평균산출부로 출력하며, 이에 의해, 상기 평균산출부는 상기 제2시간인터폴레이터로부터 출력된 값에 대해서 상기 평균값을 산출하는 것이 바람직하다.

상기 시간인터폴레이터는, 상기 채널상태판단부에서 판단된 상기 채널상태에 따라, 상기 채널상태가 동적인 경우 상기 제1시간인터폴레이터에서 보간된 값을 상기 주파수인터폴레이터로 스위칭 출력하고, 상기 채널상태가 정적인 경우 상기 제2시간인터폴레이터에서 보간된 값을 상기 평균산출부로 스위칭 출력하는 스위칭부;를 더 포함하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기 평균산출부는, 산출된 상기 평균값에 대응되는 출력값을 소정 시간 지연하는 지연부; 상기 출력값과 상기 시간인터폴레이터로부터 출력된 값에 대한 상기 평균값을 산출하는 연산부; 및 상기 연산부에서 산출된 상기 평균값을 기초로 상기 시간인터폴레이터에서 출력된 값을 조정하여 상기 주파수인터폴레이터로 출력하는 출력값산출부;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 연산부는, 상기 지연부에서 출력된 상기 출력값과 상기 시간인터폴레이터에서 출력된 값을 뺄셈 연산하는 뺄셈부; 상기 뺄셈 연산에 따라 산출된 값의 절대값을 산출하는 절대값산출부; 및 상기 절대값의 제곱값을 산출하는 승산부;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 시간인터폴레이터에서 보간된 상기 파일럿을 수치화된 크기값 및 위상값으로 분류 및 산출하는 수치변환부; 및 상기 크기값과 설정된 문턱치를 비교하여 상기 채널상태를 결정하고, 결정된 상기 채널상태를 상기 시간인터폴레이터 및 상기 평균산출부에 제공하여 상기 채널상태에 따라 선택적으로 동작하도록 하는 채널상태결정부;를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 채널상태결정부는, 상기 수치변환부에서 산출된 상기 크기값 중 시간적으로 이웃하는 제1크기값 및 제2크기값의 차를 산출하는 차이값산출부; 상기 차이값산출부에서 산출한 차를 상기 오에프디엠의 심볼 단위로 누적하는 누적부; 및 상기 누적부에서 누적된 값을 상기 문턱치와 비교하여 비교 결과에 따라 상기 채널상태를 결정하고, 결정된 결과를 상기 시간인터폴레이터 및 상기 평균산출부에 제공하는 결정부;를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 상기 기준신호는 +0.75 및 -0.75 중 어느 하나가 선택적으로 이용된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 오에프디엠 등화기의 바람직한 실시예가 도시된 블록도이다. 오에프디엠 등화기는, 분리부(100), 비산출부(200), 시간인터폴레이터 (time interpolator)(300), 평균산출부(400), 채널상태판단부(500), 주파수인터폴레이터(frequency interpolator)(600), 보상부(700), 및 버퍼(buffer)(800)를 갖는다.

분리부(100)는 파일럿인 I신호 및 Q신호를 각각 파일럿성분(P)과 데이터성분(D)으로 분리한다. 비산출부(200)는 분리부(100)에서 출력되는 파일럿(P)을 입력되는 기준신호인 PRBS(Pseudo Random Binary Sequency)신호와 곱셈연산을 수행하여 PRBS에 대한 파일럿(P)의 비값을 산출한다. 이때, 사용되는 PRBS 기준신호로는 '+0.75' 및 '-0.75' 중 어느 하나가 선택적으로 이용된다.

시간인터폴레이터(300)는 비산출부(200)에서 출력되는 비값에 대응되는 파일럿에 대해 시간축을 기준으로 설정된 개수의 파일럿 단위로 보간(interpolating)을 수행한다.

평균산출부(400)는 시간인터폴레이터(300)에서 시간축에 대해 보간이 수행된 파일럿에 대해 채널상태에 따라 평균값을 선택적으로 산출한다. 채널상태판단부(500)는 시간인터폴레이터(300)에서 시간축에 대한 보간이 수행된 파일럿의 크기 변동에 따라 채널상태를 판단한다. 채널상태판단부(500)는 판단된 채널상태정보를 시간인터폴레이터(300) 및 평균산출부(400)에 제공한다. 이에 따라, 시간인터폴레이터(300) 및 평균산출부(400)은 채널상태정보에 따라 해당 동작을 수행한다.

주파수인터폴레이터(600)는 시간인터폴레이터(300)에서 출력된 파일럿에 대해 평균산출부(400)에서 평균값 연산이 수행된 파일럿 및 평균값 연산이 수행되지 않은 파일럿을 주파수축을 기준으로 보간을 수행한다.

버퍼(800)는 분리부(100)에서 분리된 I신호 및 Q신호의 데이터(D)를 소정 시간 동안 저장하여 출력한다. 보상부(700)는 주파수인터폴레이터(600)에서 파일럿에 대해 주파수축을 기준으로 보간된 값을 기초로 버퍼(800)에서 출력된 데이터의 전송 채널상의 왜곡을 보상한다.

도 4는 도 3의 시간인터폴레이터(300)를 상세히 도시한 블록도이다. 시간인터폴레이터(300)는, 제1시간인터폴레이터(320) 및 제2시간인터폴레이터(340)를 갖는다. 본 실시예에 따른, 제1시간인터폴레이터(320)는 시간축에 대해 같은 시간 주기를 갖는 4개의 파일럿에 대해 비선형(non-liner)의 보간을 수행한다. 제2시간인터폴레이터(340)는 시간축에 대해 같은 시간 주기를 갖는 2개의 파일럿에 대해 선형(liner)의 보간을 수행한다. 이에 따라, 평균산출부(400)는 채널상태판단부(500)에서 제공되는 채널상태정보가 시간에 따라 변하는 동적(dynamic)상태인 경우, 제1시간인터폴레이터(320)에서 보간된 보간값을 신호의 변환없이 주파수인터폴레이터(600)로 출력한다. 또한, 평균산출부(400)는 채널상태판단부(500)에서 제공되는 채널상태정보가 시간에 따라 변하지 않는 정적(static)상태인 경우, 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 보간값에 대한 평균값을 산출하여 주파수인터폴레이터(600)로 출력한다.

도 5는 본 실시예에 따른 도 3의 시간인터폴레이터(300)의 다른 예를 도시한 블록도이다. 제1시간인터폴레이터(320)는 채널상태판단부(500)에서 제공된 채널상태정보가 동적상태인 경우, 입력되는 파일럿에 대한 보간을 수행한다. 제2시간인터폴레이터(340)는 채널상태판단부(500)에서 제공된 채널상태정보가 정적상태인 경우, 입력되는 파일럿에 대한 보간을 수행한다. 이에 따라, 평균산출부(400)는 채널상태판단부(500)에서 제공된 채널상태정보가 동적상태인 경우, 제1시간인터폴레이터(320)가 보간을 수행함에 따라 제1시간인터폴레이터(320)로부터 출력된 보간값을 신호의 변환 없이 주파수인터폴레이터(600)로 출력한다. 또한, 평균산출부 (400)는 채널상태판단부(500)에서 제공된 채널상태가 정적인 경우, 제2인터폴레이터(340)가 보간을 수행함에 따라 제2인터폴레이터(340)로부터 출력된 보간값에 대한 평균값을 산출하여 주파수인터폴레이터(600)로 출력한다.

도 6은 본 실시예에 따른 도 3의 평균산출부(400)의 다른 예를 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 채널상태판단부(500)에서 제공된 채널상태정보에 따라, 제1시간인터폴레이터(320)는 채널상태정보가 동적상태인 경우 보간을 수행하고 제2시간인터폴레이터(340)는 채널상태정보가 정적상태인 경우 보간을 수행한다.

이에 따라, 제1시간인터폴레이터(320)는 보간된 보간값을 주파수인터폴레이터(600)에 출력한다. 평균산출부(400)는 제2시간인터폴레이터(340) 및 주파수인터폴레이터(600) 사이에 마련되어, 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 보간값의 평균값을 산출하여 주파수인터폴레이터(600)에 출력한다.

도 7은 본 실시예에 따른 도 3의 시간인터폴레이터(300)의 또 다른 예를 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 시간인터폴레이터(300)는 제1시간인터폴레이터(320), 제2시간인터폴레이터(340), 및 스위치(360)를 갖는다.

제1시간인터폴레이터(320) 및 제2시간인터폴레이터(340)는 도 4에 대해 설명한 기능과 같은 동작을 수행한다. 스위치(360)는 채널상태판단부(500)에서 제공된 채널상태정보가 동적상태이면 제1시간인터폴레이터(320)에서 보간된 보간값을 주파수인터폴레이터(600)로 스위칭 출력한다. 또한, 스위치(360)는 채널상태판단부(500)에서 제공된 채널상태정보가 정적상태이면 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 보간값을 평균값산출부(400)로 스위칭 출력한다.

따라서, 채널 상태에 따라 동적상태에 성능이 좋은 제1시간인터폴레이터 (320) 및 정적상태에 성능이 좋은 제2시간인터폴레이터(340)을 통해 선택적으로 보간을 수행하고 정적상태에서는 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 보간값의 평균값을 산출하여 이에 대한 주파수축의 보간을 수행함으로써, 오에프디엠신호를 채널 상태에 적응적으로 등화하고 보다 정확하고 안정된 등화를 수행할 수 있다.

도 8은 도 3의 평균산출부(400)를 상세히 도시한 블록도이다. 평균산출부(400)는 지연부(420), 연산부(440), 및 출력값산출부(460)를 갖는다.

지연부(420)는 주파수인터폴레이터(600)로 출력되는 n번째 평균값을 피드백받아 소정 시간동안 저장하여 출력한다. 연산부(440)는 지연부(420)에서 N만큼 지연되어 출력된 n번째 평균값(Y(n-N))과 시간인터폴레이터(400)의 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 n번째 보간값(X(n))의 평균값을 산출한다. 출력값산출부(460)는 연산부(440)에서 산출한 평균값 및 지연부(420)에서 출력된 평균값(Y(n-N))을 기초로 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 n번째 보간값을 조정하여 주파수인터폴레이터(600)로 출력한다.

도시된 바와 같이, 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 n번째 보간값을 X(n)이라 하고 X(n)에 대해 출력값산출부(460)에서 출력될 신호를 Y(n)이라 하면, 지연부(420)는 출력값산출부(460)에서 출력된 신호 Y(n)를 저장하여 N만큼 출력을 지연시키고, N만큼 출력이 지연된 평균값(Y(n-N))을 연산부(440)로 출력한다.

도 9는 도 8의 연산부(440)를 상세히 도시한 블록도이다. 연산부(440)는, 뺄셈기(442), 절대값산출부(444), 및 승산기(446)를 갖는다. 뺄셈기(442)는 아래 [수학식 1]과 같이 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 보간값(X(n))과 지연부(420)에서 출력된 평균값(Y(n-N))을 뺄셈 연산한다.

절대값산출부(444)는 아래 [수학식 2]와 같이 위 [수학식1]에서 산출된 값(d(n))의 절대값을 산출한다.

승산기(446)는 아래 [수학식 3]과 같이 위 [수학식2]에서 산출된 절대값(D(n))의 제곱값을 산출한다. 이때, 승산기(446)는 산출된 제곱값(H(n))을 출력값산출부(460)에 제공한다.

이에 따라, 출력값산출부(460)는 승산기(446)로부터 출력된 제곱값(H(n))이 수신되면, 아래 [수학식 4]와 같이 제곱값(H(n))과 설정된 계수 'A'를 비교하여 출력할 값을 설정한다.

(H(n) ＞ A인 경우) ··········①

(H(n) ≤ A인 경우) ··········②

출력값산출부(460)는 제곱값(H(n))이 계수 'A'보다 크면, 가중치(Γ(n))를 '1'로 설정한다. 이에 따라, 출력값산출부(460)는 제2시간인터폴레이터(340)에서 출력된 보간값(X(n))을 변환 없이 주파수인터폴레이터(600)로 출력한다.

한편, 출력값산출부(460)는 제곱값(H(n))이 계수 'A' 이하이면, 가중치(Γ(n))를 'C ×H(n)'로 설정한다. 이때, 계수 'A'는 상수이고, 진폭제한기 역할을 한다. 이에 따라, 출력값산출부(460)는 아래 [수학식 5]와 같이 제2시간인터폴레이터(340)에서 보간된 보간값(X(n))을 변환하여 주파수인터폴레이터(600)로 출력한다.

여기서, Γ(n)은 'C ×H(n)'이다.

즉, 출력값산출부(460)는 현재 입력되는 신호(X(n))에 'Γ(n)'의 가중치를 주고, 지연부(420)에서 출력된 지연된 신호(Y(n-N))에 '1-Γ(n)'의 가중치를 주어 오에프디엠신호의 각 심볼에 대해 다른 출력값을 산출한다. 결국, 출력값산출부(460)는 'X(n)'에 'Γ(n)'를 곱한 값(Γ(n)X(n))에서 'Y(n-N)'에 '1-Γ(n)'를 곱한 값((1-Γ(n))Y(n-N))을 덧셈 연산하여 얻은 값(Yn)을 주파수인터폴레이터(600)에 제공한다.

따라서, 입력된 신호와 입력되는 신호로부터 평균값을 산출하여 산출된 평균값에 대해 설정된 값과의 비교를 통해 입력되는 신호의 가중치를 가변적으로 적용함으로써, 전송 채널 환경의 변화에 따라 전체 주파수 대역에 존재하는 잡음을 제거할 수 있고 보다 정확한 오에프디엠신호의 등화를 수행할 수 있다.

도 10은 도 3의 채널상태판단부(500)를 상세히 도시한 블록도이다. 채널상태판단부(500)는, 수치변환부(520) 및 채널상태결정부(540)를 갖는다. 수치변환부(520)는 시간인터폴레이터(300)로부터 보간된 I신호 및 Q신호의 파일럿을 수치화된 크기값(magnitude) 및 위상값(phase)으로 분류 및 산출한다.

채널상태결정부(540)는 수치변환부(520)에서 산출된 크기값과 설정된 문턱치(T)를 비교하여 크기값의 변화에 따른 채널상태를 결정한다. 이때, 채널상태결정부(540)는 결정된 채널상태정보를 시간인터폴레이터(300) 및평균산출부(400)에 제공하여 채널상태정보에 따라 선택적으로 동작하도록 한다.

도 11은 도 10의 채널상태결정부(540)를 상세히 도시한 블록도이다. 채널상태결정부(540)는, 버퍼(542), 차이값산출부(544), 누적부(546), 및 결정부(548)를 갖는다.

버퍼(542)는 수치변환부(520)로부터 출력된 시간적으로 이웃하는 제1크기값 및 제2크기값에 대해 시간적으로 기 입력된 제1크기값을 제2크기값이 입력될때까지 저장하여 출력한다. 차이값산출부(544)는 제1크기값 및 제2크기값의 차이값을 산출한다. 누적부(546)는 차이값산출부(544)에서 산출한 차이값을 오에프디엠의 심볼 단위로 누적한다. 결정부(548)는 누적부(546)에서 누적된 값을 문턱치(T)와 비교하여 비교 결과에 따라 채널상태를 결정한다. 이때, 결정부(548)는 결정된 결과에 따른 채널상태정보를 시간인터폴레이터(300) 및 평균산출부(400)에 제공한다.

본 발명에 따르면, 채널 상태에 따라 동적상태에 성능이 좋은 제1시간인터폴레이터 및 정적상태에 성능이 좋은 제2시간인터폴레이터를 통해 선택적으로 보간을 수행하고 정적상태에서는 제2시간인터폴레이터에서 보간된 보간값의 평균값을 산출하여 이에 대한 주파수축의 보간을 수행함으로써, 오에프디엠신호를 채널 상태에 적응적으로 등화하고 보다 정확하고 안정된 등화를 수행할 수 있다.

또한, 입력된 신호와 입력되는 신호로부터 평균값을 산출하여 산출된 평균값에 대해 설정된 값과의 비교를 통해 입력되는 신호의 가중치를 가변적으로 적용함으로써, 전송 채널 환경의 변화에 따라 전체 주파수 대역에 존재하는 잡음을 제거할 수 있고 보다 정확한 오에프디엠신호의 등화를 수행할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

오에프디엠 등화기에 있어서,

오에프디엠신호를 데이터와 파일럿으로 분리하는 분리부;

상기 파일럿을 입력되는 기준신호와 곱셈 연산하여 상기 기준신호에 대한 상기 파일럿의 비값을 산출하는 비산출부;

상기 비산출부에서 출력된 상기 비값에 대해 시간축을 기준으로 설정된 개수의 상기 파일럿 단위로 각각 보간을 수행하는 복수의 시간인터폴레이터;

상기 시간축에 대한 보간이 수행된 상기 파일럿의 크기 변동에 따라 채널상태를 판단하는 채널상태판단부;

상기 시간축에 대해 보간이 수행된 각각의 상기 파일럿의 평균값을 상기 채널상태에 따라 선택적으로 산출하는 평균산출부;

상기 평균산출부에서 평균값이 산출된 파일럿 및 평균값이 산출되지 않은 상기 파일럿에 대해 주파수축을 기준으로 보간을 수행하는 주파수인터폴레이터;

상기 분리부에서 분리된 상기 데이터를 소정 시간 동안 저장하여 출력하는 버퍼; 및

상기 파일럿에 대해 상기 주파수축을 기준으로 보간된 값을 기초로 상기 버퍼에서 출력된 상기 데이터의 전송 채널상의 왜곡을 보상하는 보상부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 1항에 있어서,

상기 시간인터폴레이터는,

상기 시간축에 대해 같은 시간 주기를 갖는 4개의 상기 파일럿에 대해 비선형의 보간을 수행하는 제1시간인터폴레이터; 및

상기 시간축에 대해 같은 시간 주기를 갖는 2개의 상기 파일럿에 대해 선형의 보간을 수행하는 제2시간인터폴레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 2항에 있어서,

상기 채널상태판단부에서 판단된 상기 채널상태에 따라,

상기 채널상태가 동적인 경우 상기 제1시간인터폴레이터는 보간동작을 수행하고 상기 평균산출부는 상기 제1시간인터폴레이터로부터 출력된 값을 상기 주파수인터폴레이터로 출력하고, 상기 채널상태가 정적인 경우 상기 제2시간인터폴레이터는 보간동작을 수행하고 상기 평균산출부는 상기 제2인터폴레이터로부터 출력된 값의 평균값을 산출하여 상기 주파수인터폴레이터로 출력하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 2항에 있어서,

상기 채널상태판단부에서 판단된 상기 채널상태에 따라,

상기 제1시간인터폴레이터는 상기 채널상태가 동적임에 따라 보간동작을 수행하여 산출된 값을 상기 주파수인터폴레이터로 출력하고, 상기 제2시간인터폴레이터는 상기 채널상태가 정적임에 따라 보간동작을 수행하여 산출된 값을 상기 평균산출부로 출력하며,

이에 의해, 상기 평균산출부는 상기 제2시간인터폴레이터로부터 출력된 값에 대해서 상기 평균값을 산출하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 2항에 있어서,

상기 시간인터폴레이터는,

상기 채널상태판단부에서 판단된 상기 채널상태에 따라,

상기 채널상태가 동적인 경우 상기 제1시간인터폴레이터에서 보간된 값을 상기 주파수인터폴레이터로 스위칭 출력하고, 상기 채널상태가 정적인 경우 상기 제2시간인터폴레이터에서 보간된 값을 상기 평균산출부로 스위칭 출력하는 스위칭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 평균산출부는,

산출된 상기 평균값에 대응되는 출력값을 소정 시간 지연하는 지연부;

상기 출력값과 상기 시간인터폴레이터로부터 출력된 값에 대한 상기 평균값을 산출하는 연산부; 및

상기 연산부에서 산출된 상기 평균값을 기초로 상기 시간인터폴레이터에서 출력된 값을 조정하여 상기 주파수인터폴레이터로 출력하는 출력값산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 6항에 있어서,

상기 연산부는,

상기 지연부에서 출력된 상기 출력값과 상기 시간인터폴레이터에서 출력된 값을 뺄셈 연산하는 뺄셈부;

상기 뺄셈 연산에 따라 산출된 값의 절대값을 산출하는 절대값산출부; 및

상기 절대값의 제곱값을 산출하는 승산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 1항에 있어서,

상기 시간인터폴레이터에서 보간된 상기 파일럿을 수치화된 크기값 및 위상값으로 분류 및 산출하는 수치변환부; 및

상기 크기값과 설정된 문턱치를 비교하여 상기 채널상태를 결정하고, 결정된 상기 채널상태를 상기 시간인터폴레이터 및 상기 평균산출부에 제공하여 상기 채널상태에 따라 선택적으로 동작하도록 하는 채널상태결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 8항에 있어서,

상기 채널상태결정부는,

상기 수치변환부에서 산출된 상기 크기값 중 시간적으로 이웃하는 제1크기값 및 제2크기값의 차를 산출하는 차이값산출부;

상기 차이값산출부에서 산출한 차를 상기 오에프디엠의 심볼 단위로 누적하는 누적부; 및

상기 누적부에서 누적된 값을 상기 문턱치와 비교하여 비교 결과에 따라 상기 채널상태를 결정하고, 결정된 결과를 상기 시간인터폴레이터 및 상기 평균산출부에 제공하는 결정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.
제 1항에 있어서,

상기 기준신호는 +0.75 및 -0.75 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 오에프디엠 등화기.