KR20040005525A - 다중경로에 따른 고스트를 제어할 수 있는 ｖｓｂ 수신기 - Google Patents

Abstract

다중경로에 따른 다수의 고스트(ghost)를 가지는 입력신호를 신호처리하는 VSB수신기는, 다수의 고스트의 크기를 메인고스트(main-ghost)에 비해 상대적으로 작아지도록 다수의 고스트의 크기를 조정하는 다중경로제어부를 가진다. 다중경로제어부는, 입력신호의 채널상태 및 다중경로에 따른 상기 다수의 고스트의 상대적인 크기와 위치를 추정하는 채널추정부와, 입력신호에 제1계수를 곱하는 승산기와, 프리고스트(pre-ghost)와 메인고스트(main-ghost)간의 시간축에 대한 거리만큼 상기 승산된 입력신호를 지연시키는 지연부와, 입력신호와 지연된 입력신호를 가산하는 가산기와, 가산된 입력신호를 제2계수로 나누는 제산기를 가진다. 따라서, 다중경로 고스트들의 크기를 메인고스트에 비해 상대적으로 작게 조정해 줌으로써 등화기에 더욱 안정된 다중경로 고스트를 입력시키어 등화성능을 향상시킨다.

Description

다중경로에 따른 고스트를 제어할 수 있는 ＶＳＢ 수신기{ＶＳＢ receiver capable of controlling ghost that occurring by multipath}

본 발명은 VSB 수신기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 다중경로 채널환경에서도 등화성능을 향상시킬 수 있는 VSB 수신기에 관한 것이다.

디지털방송을 구현을 하기 위한 방송신호의 전송방식에는 잔류측파대(Vestigial Sideband : VSB)변조 방식 및 코드 직교 주파수 분할 다중(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing : COFDM) 변조 방식이 있다. VSB변조 방식은 단일 반송파(Single Carrier)에 방송신호를 전송하는 방송신호 전송을 위한 변조 방식이다. COFDM변조 방식은 방송신호를 다중 분할하여 다중 전송 채널을 통해 전송하는 방송신호 전송을 위한 변조 방식이다. 잔류측파대 변조방식은 한국, 미국 등이 채택하고 있는 디지털방송 전송방식이고, 코드 직교 주파수 분할 다중 변조방식은 유럽향 디지털 방송 전송방식이다.

도 1은 일반적인 VSB수신기를 나타낸 블록도이다. VSB수신기는, 튜너(12), IF증폭부(13), 옵셋복원부(14), 등화부(15), 및 디코딩부(16)를 갖는다.

튜너(12)는 VSB수신기에서 전송되어 안테나(11)에 수신된 VSB신호를 선국명령에 따라 해당 대역을 선국한다. IF증폭부(13)는 선국된 대역의 VSB신호를 중간주파증폭한다. 옵셋복원부(14)는 VSB신호에 대한 주파수, 위상 및 타이밍(timing)옵셋을 보상한다.

등화부(15)는 옵셋이 보상된 VSB신호에 대해 전송 채널 상에서 발생한 채널 왜곡을 보상한다. 디코딩부(16)는 등화부(15)에서 등화된 VSB신호의 데이터를 복호화한다.

이와 같은, 종래의 VSB수신기는, 다중경로가 존재한 채널환경에서 수신되는 VSB신호 중의 PN시퀀스 r(t)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 시간축상에 다중경로에 따른 다수의 ghost가 발생한다. 다수의 ghost 중에서 크기가 가장 main-ghost가 '0'에 존재할 경우, 시간축 음의 방향으로는 pre-ghost, 양의 방향으로는 post-ghost가 존재한다. 이와 같은, 다중경로에 발생하는 ghost는 다음 단의 등화부(15)의 등화성능을 저하시킨다. 특히, pre-ghost에 대한 등화성능이 좋지 않은 DFE(Decision Feedback Equalizer)에 있어서는 등화성능이 현저하게 저하된다.

그러나, 종래에는 이와같은 다중경로 채널환경에서 발생하는 Per-ghost에 대해 사전에 아무런 처리를 하지 않고, 바로 등화부(15)에서 등화과정을 수행한다. 이에 의해 DFE(Decision Feedback Equalizer)에서는 pre-ghost를 제거하지 못하기 때문에 등화성능이 저하되는 문제점을 가지고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다중경로의 채널환경에서 발생하는 크기가 큰 pre-ghost에 의해 등화성능이 저하되는 것을 막을 수있는 VSB 수신기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 VBS수신기를 도시한 블록도,

도 2는 다중경로 채널환경에서의 ghost들의 크기와 위치를 나타낸 도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 VBS수신기를 도시한 블록도,

도 4는 도 3의 다중경로제어부(150)에 대한 상세한 블록도,

도 5a 내지 도 5d는 도 4의 다중경로제어부(150)에 의해 ghost들이 처리되는 단계를 도시한 도, 그리고

도 6a 내지 도 6d는 도 4의 제1계수조정부(154)에서 선택되는 c1에 대응하여다중경로제어부(150)에 의해 ghost들이 처리되는 단계를 도시한 도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11,110 : 안테나12,120 : 튜너

13,130 : IF증폭부14,140 : 옵셋복원부

150: 다중경로제어부151 : PN생성부

152 : 채널추정부153 : 표준화부

154 : 제1계수조정부155 : 지연부

156 : 승산기157 : 제2계수조정부

158 : 가산기159 : 제산기

15,160 : 등화부16,170 : 디코딩부

상기 목적은, 본 발명에 따라, 다중경로에 따른 다수의 고스트(ghost)를 가지는 입력신호를 신호처리하는 VSB수신기에 있어서, 다수의 고스트의 크기를 메인고스트(main-ghost)에 비해 상대적으로 작아지도록 다수의 고스트의 크기를 조정하는 다중경로제어부, 및 다수의 고스트의 크기가 조정된 입력신호의 왜곡을 보상하는 등화부를 가진다.

바람직하게 다중경로제어부는, 입력신호의 채널상태 및 다중경로에 따른 상기 다수의 고스트의 상대적인 크기와 위치를 추정하는 채널추정부와, 입력신호에 제1계수를 곱하는 승산기와, 프리고스트(pre-ghost)와 메인고스트(main-ghost)간의 시간축에 대한 거리만큼 상기 승산된 입력신호를 지연시키는 지연부와, 입력신호와 지연된 입력신호를 가산하는 가산기와, 가산된 입력신호를 제2계수로 나누어는 제산기를 가진다.

다중경로제어부는 제1계수를 조정하는 제1계수조정부를 가지며, 제1계수 c1는 5 ≤c1 ≤15 범위내의 값이다. 또한, PN시퀀스를 생성하는 PN생성부를 가지며, 채널추정부는 입력신호와 생성된 PN시퀀스를 비교하여 입력신호의 채널상태 및 다수의 고스트의 상대적인 크기와 위치를 추정한다.

더욱 바람직하게는, 다중경로제어부는 채널추정부에서 추정된 다수의 고스트 중 크기가 가장 큰 고스트의 크기를 '1'하고, 이에 의해 상대적으로 다른 고스트의 크기와 위치를 표준화하는 표준화부를 가지며, 또한, 표준화된 상기 다수의 고스트 중 프리고스트의 크기와 메인고스트의 크기를 이용하여 상기 가산된 입력신호의 메인고스트의 크기인 제2계수를 구하는 제2계수조정부를 가진다.

따라서, 입력신호의 다중경로 고스트들의 크기를 메인고스트에 비해 상대적으로 작게 조정해 줌으로써 등화기에 더욱 안정된 다중경로 고스트를 입력시키어 등화성능을 향상시킨다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 다중경로가 존재하는 채널환경에서 등화성능을 향상시킬 수 있는 VBS수신기에 대한 바람직한 실시예를 도시한 블록도이다.

VBS수신기는, 튜너(120), IF증폭부(130), 옵셋복원부(140), 다중경로제어부(150), 등화부(160), 및 디코딩부(170)를 갖는다.

튜너(120)는 VSB수신기에서 전송되어 안테나(110)에 수신된 VSB신호를 선국명령에 따라 해당 대역을 선국한다. IF증폭부(130)는 선국된 대역의 VSB신호를 중간주파증폭한다. 옵셋복원부(140)는 VSB 신호에 대한 주파수, 위상 및 타이밍(timing) 옵셋을 보상한다.

다중경로제어부(150)는 다중경로 채널환경에 의해 발생한 다수의 ghost에 대해 main-ghost에 비해 상대적으로 pre-ghost 및 post-ghost와 크기를 작게 조정한다.

등화부(160)는 다중경로제어부(150)에 의해 pre-ghost의 크기가 감쇠된 VSB신호에 대해 전송 채널 상에서 발생한 채널 왜곡을 보상한다. 디코딩부(170)는 등화부(160)에서 등화된 VSB신호의 데이터를 복호화한다.

도 4는 다중경로제어부(150)에 대한 상세한 블록도이다. 도 5a 내지 도 5d는 도 4의 각각의 블럭에서 출력되는 출력신호의 ghost의 크기와 위치를 상대적으로나타낸 도이며, 이를 참조하여 pre-ghost 및 post-ghost의 크기를 상대적으로 main-ghost에 비해 작게 되도록 조정하는 과정을 상세하게 설명한다.

다중경로제어부(150)는 PN생성부(151), 채널추정부(152), 표준화부(153), 제1계수조정부(154), 지연부(155), 승산기(156), 제2계수조정부(157), 가산기(158) 및 제산기(159)를 가지고 있다.

PN생성부(151)는 PN시퀀스를 생성하며, 채널추정부(152)는 생성된 PN시퀀스와 다중경로제어부(150)로 입력되는 입력신호를 비교하여 채널상태를 추정한다. 채널추정부(152)는, 채널상태를 추정함에 따라서 다중경로(Multipath)의 각각의 ghost들의 상대적인 크기와 위치을 추정한다.

표준화부(153)는 채널추정부(152)에서 추정된 다중경로(Multipath)의 각각의 ghost들 중 제일 크기가 큰 ghost를 '1'로 표준화시키며, 상대적으로 다른 ghost들의 크기와 위치도 표준화한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 입력신호의 다중경로에 따른 ghost들은 가장 크기가 큰 main-ghost와, main-ghost에 대해 pre-ghost와 post-ghost로 나타난다.

제1계수조정부(154)는 수신성능에 따른 시스템제어부(미도시)의 제어에 대응하여 제1계수(c1)를 조정한다. 승산기(156)는 pre-ghost를 post-ghost로 전환하기 위해서 제1계수(c1)를 입력신호에 곱한다.

지연부(155)는 입력신호의 pre-ghost가 main-ghost가 되도록 시간축 't=0'에 위치하도록 지연시킨다. 즉, 지연부(155)는 표준화부(153)로부터 표준화된 입력신호의 ghost 중 pre-ghost와 main-ghost간의 거리값(t=-k)을 제공받아서승산기(156)에서 출력되는 신호를 -k 만큼 지연시킨다. 도 5b에 도시된 바와 같이 지연된 신호는 ⓑ = c1*r(t-k)가 된다.

가산기(158)에서는 입력신호과 지연부(155)에서 출력되는 신호를 가산한다. 가산된 신호는 ⓒ=r(t)+c1*r(t-k)와 같으며, 도 5c에 도시된 바와 같이, ghost는 main-ghost에 대해 pre-ghost와 post-ghost로 분리된다.

다음, main-ghost의 크기가 '1'이 되도록 제산기(159)에 의해 제2계수(c2)로 나눈다. main-ghost의 크기가 '1'이 되도록 하기 위해서는 제2계수조정부(158)에서 조정되는 제2계수(c2)는 가산기(158)로부터 출력되는 신호 ⓒ= r(t)+c1*r(t-k)에 대해 t=0 의 값이 된다.

가산기(158)에서 출력되는 신호 ⓒ= r(t)+c1*r(t-k)의 main-ghost의 크기인 r(0)+c1*(t-k)으로 나누어 줌으로써 제산기(159)로부터 출력되는 신호 ⓓ=s(t)의 ghost는 도 5d에 도시된 바와 같으며, s(t)은 다음의 수학식 1과 같다.

여기서, 계수 c2 = r(0)+c1*r(-k)이다.

도 5a와 도 5d를 비교해 볼 때, 도 5a의 main-ghost와, pre-ghost 및 post-ghost는 상대적인 크기가 비슷하지만, 도 5d의 pre-ghost 및 post-ghost의 크기는 main-ghost의 크기에 상대적으로 작게 조정되었다.

도 6a 내지 도 6d는 제1계수조정부(154)에서 조정되는 제1계수(c1)의 값에따라서, 다중경로에 따른 다수의 ghost가 제어되는 과정을 도시한 도이다. 여기서, 단계ⓐ,ⓑ,ⓒ,ⓓ는 도 4에 도시된 각 블럭에 대응하는 출력신호의 ghost를 나타낸 도이다.

도 6a는 제1계수(c1)가 '0'인 경우, 단계 ⓓ의 ghost는 단계ⓐ와 비교해 볼 때 변화가 없다. 반면, 도 6b 내지 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1계수(c1)이 커질 수록 단계 ⓓ에서 다수의 ghost 중, pre-ghost의 크기가 상대적으로 점차 작아지는 것을 볼 수 있다. 또한, 제1계수(c1)가 '10'인 경우에는, 도 6d에 도시된 바와 같이, pre-ghost가 거의 main-ghost로 바꿔지는 것을 볼 수 있다.

따라서, 제1계수(c1)가 소정의 값으로 설정됨에 따라서 ghost를 다양하게 조절할 수 있으며, 이에 의해 다음 단의 등화과정을 성능을 향상시킬 수 있다.

특히, DFE(Decision Feedback Equalizer) 등화기는 pre-ghost에 대한 성능이 나쁘므로, pre-ghost의 크기를 작게 하고, 대신 post-ghost의 크기를 크게 해줌으로써 더욱 더 향상된 등화성능을 가질 수 있다.

본 발명에 따르면, 다중경로 ghost들의 크기를 main-ghost에 비해 상대적으로 작게 조정해 줌으로써 등화기에 더욱 안정된 다중경로 ghost를 입력시키어 등화성능을 향상시킨다.

또한, pre-ghost에 대한 성능이 나쁜 DFE(Decision Feedback Equalizer)와 같은 등화기에서는, pre-ghost의 크기를 작게 하고 대신 post-ghost의 크기를 크게 해 줌으로써 더욱 더 향상된 등화성능을 가질 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 (8)

1. 다중경로에 따른 다수의 고스트(ghost)를 가지는 입력신호를 신호처리하는 VSB수신기에 있어서,

   상기 다수의 고스트의 크기를 메인고스트(main-ghost)에 비해 상대적으로 작아지도록 상기 다수의 고스트의 크기를 조정하는 다중경로제어부; 및

   상기 다수의 고스트의 크기가 조정된 상기 입력신호의 왜곡을 보상하는 등화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 VSB수신기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다중경로제어부는,

   상기 입력신호의 상기 다중경로에 따른 상기 다수의 고스트의 상대적인 크기와 위치를 추정하는 채널추정부;

   상기 입력신호에 제1계수를 곱하는 승산기;

   상기 다수의 고스트 중 프리고스트(pre-ghost)와 메인고스트(main-ghost)간의 시간축에 대한 거리만큼 상기 승산된 입력신호를 지연시키는 지연부;

   상기 입력신호와 상기 지연된 입력신호를 가산하는 가산기; 및

   상기 가산된 입력신호를 제2계수로 나누는 제산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 VSB수신기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 입력신호는 PN시퀀스인 것을 특징으로 하는 VSB수신기.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 제1계수를 조정하는 제1계수조정부;를 더 포함하며,

   상기 제1계수 c1는 5 ≤c1 ≤15 범위내의 값인 것을 특징으로 하는 VSB수신기.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 PN시퀀스를 생성하는 PN생성부;를 더 포함하며,

   상기 채널추정부는 상기 입력신호와 생성된 상기 PN시퀀스를 비교하여 상기 입력신호의 상기 다수의 고스트의 상대적인 크기와 위치를 추정하는 것을 특징으로 하는 VSB수신기.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 채널추정부에서 추정된 상기 다수의 고스트 중 크기가 가장 큰 고스트의 크기를 '1'하고, 이에 의해 다른 고스트의 크기와 위치를 상대적으로 표준화하는 표준화부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 VSB수신기.
7. 제 2항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 표준화부는,

   상기 프리고스트(pre-ghost)와 상기 메인고스트(main-ghost)간의 시간축에 대한 거리값을 상기 지연부에 제공하는 것을 특징으로 하는 VSB수신기.
8. 제 2항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 표준화된 상기 다수의 고스트 중 프리고스트의 크기와 메인고스트의 크기를 이용하여 상기 가산된 입력신호의 메인고스트의 크기를 구하는 제2계수조정부;를 더 포함하며,

   상기 가산된 입력신호의 메인고스트의 크기는 상기 제2계수가 되는 것을 특징으로 하는 VSB수신기.