KR20040006657A - 디지털 방송 수신 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 방송 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 자동 이득 제어 증폭부, 심볼 복구부, 반송파 복구부, 채널 등화부, 채널 복호화부를 포함하여 구성되어 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 출력하는 디지털 복조 장치에 있어서, 상기 요소 블록들로부터 락 검출 신호들을 수신하여 각 락 검출 신호를 그 다음 차례에 동작을 수행하여야 할 블록으로 스위칭되도록 제어하여 해당 블록의 동작을 인에이블시키는 시스템 어퀴지션 프로세서를 구비하므로써, 상기 요소 블록들간의 폐일 락(False Lock)에 의한 수신기 불안정성을 개선할 수 있으며, 추적(Acquisition)/포착(Tracking) 속도를 향상시킬 수 있다.

Description

디지털 방송 수신 장치 및 방법{Apparatus and Method for Receiving in Digital TV}
본 발명은 디지털 티브이(Digital TV)에 관한 것으로 특히, 디지털 방송 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 TV의 케이블 채널의 전송 방식의 표준으로 선정된 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 수신기의 요소 블록들의 주된 목적은 게인 오프셋(Gain Offset), 타이밍 오프셋(Timing Offset), 주파수 오프셋(Frequency Offset), 위상 오프셋(Phase Offset), 고스트(Ghost) 등의 해당 노이즈들을 제거함과 동시에, MSE(Mean-Squared Error)를 최소화하는데 있다.
따라서, 해당 잡음을 정확히 제거했는지에 대한 판단기준이 필요하게 되고, 이에 준하는 판단 도구로 락 검출기(Lock Detector)가 이용된다.
예를 들어, 반송파 복구부는 일반적으로 해당 노이즈들을 추적/포착한 후 시스템의 BER(Bit Error Rate) 성능을 향상시키기 위해, 위상 오차 검출 알고리즘을 블라인드(Blind) 모드에서 결정지향(Decision-Directed) 모드로의 전환 및 루프 필터의 잡음 밴드폭(Noise Bandwidth)을 점진적으로 좁혀 나가는 방법을 사용한다. 이러한 방법을 기어 쉬프팅(Gear Shifting)이라 한다.
이때, 상기 모드 전환 방법은 수동(Manual) 방식과 자동(Auto) 방식으로 나눌 수 있다. 상기 수동 방식은 자동 방식에 비해 채널 환경 및 시스템의 임의성(Randomness)에 효과적으로 대응하기가 쉽지 않아 일반적인 통신 복조(VSB, QAM, QPSK, etc.)에서는 사용되기가 어렵다.
따라서, 대부분의 시스템에서는 자동 방식을 채택하고 있으며, 이러한 기능을 가능하게 해주는 블록이 락 검출기이다.
이러한 락 검출기는 수신기의 요소 블록들에 내장되게 된다.
도 1은 일반적인 디지털 방송 수신기의 블록도로서, 고주파(Radio Frequency : RF) 신호를 수신하여 중간주파수(Intermediate Frequency : IF) 신호로 변환하는 아날로그 수신부(10)와, 상기 IF 신호를 디지털화하는 디지털 복조부(11)로 구성된다.
RF 신호를 수신하여 IF 신호로 변환하여 출력하는 아날로그 수신부(10)는 튜너(101), 표면 탄성파(SAW : Surface Acoustic Wave) 필터(102), 제 1 발진기(Oscillator)(103), 믹서(104)로 구성된다.
상기 튜너(101)는 50∼860MHz의 RF 신호를 44MHz의 제 1 IF 신호로 변환한 후 인접 채널 신호의 제거, 잡음 신호의 제거의 기능으로 채용된 SAW 필터(102)로 출력한다.
이때, 디지털 방송 신호는 일 예로 44MHz의 중간 주파수로부터 6MHz의 대역내에 모든 정보가 존재하므로 SAW 필터(102)에서는 튜너(101)의 출력으로부터 정보가 존재하는 6MHz의 대역만 남기고 나머지 구간을 모두 제거한 후 믹서(104)로 출력한다.
한편, 제 1 발진기(103)는 제 2 IF 신호를 발생하기 위한 발진 주파수를 발생하고, 상기 믹서(104)는 상기 SAW 필터(102)에서 필터링된 신호를 상기 제 1 발진기(103)의 발진 주파수로 다운 컨버젼하여 제 2 IF 신호로 변환한 후, 디지털 복조부(11)로 출력한다.
상기 아날로그 수신부(10)로부터의 IF 신호를 디지털화하는 디지털복조부(11)는 자동 이득 제어(AGC) 증폭부(105), 제 2 발진기(106), A/D 변환부(107), 심볼 복구부(TR)(108), 반송파 복구부(CR)(109), 채널 등화부(EQ)(110), 채널 복호화부(FEC)(111)로 구성된다.
상기 AGC 증폭부(105)는 상기 믹서(104)에서 출력된 제 2 IF 신호의 이득을 보상하여 아날로그/디지털(A/D) 변환 가능한 신호로 출력한다.
즉, 상기 SAW 필터(102)를 통과한 신호가 미약하므로 상기 AGC 증폭부(105)는 뒷단의 A/D 변환부(107)가 정상적으로 A/D 변환할 수 있는 신호 이득으로 상기 SAW 필터(102)의 출력을 보상하여 A/D 변환부(107)로 출력한다.
상기 제 2 발진기(106)는 상기 제 2 IF 신호를 샘플링하기 위한 샘플링 주파수를 발생하고, A/D 변환부(107)는 AGC 증폭부(105)에서 증폭된 신호를 제 2 발진기(106)에서 발생된 샘플링 주파수에 따라 디지털 신호로 변환하여 심볼 복구부(108)로 출력한다.
상기 심볼 복구부(108)는 재샘플기를 사용하여 기저대역 신호처리를 통해 나온 현재 심볼들의 타이밍 에러를 피드백 받아서 상기 A/D 변환부(107)에서 출력되는 디지털 신호와 신호 사이의 에러를 줄이는 방향으로 보간한 후, 반송파 복구부(109)로 출력한다. 이때, 심볼 복구부(108)는 재표본기를 이용하여 모든 심볼 열의 클록 복구가 전 디지털 과정으로 이루어지므로 A/D 컨버터 이외의 다른 아날로그 소자가 필요하지 않아 구현이 간단하고 소자 잡음을 제거할 수 있다.
반송파 복구부(109)는 대역통과 디지털 신호로부터 아날로그 수신부(10)의 튜너(101) 및 믹서(104)에 의한 반송파의 주파수 오프셋(Frequency Offset) 및 위상 잡음(Phase Jitter)을 제거하고, 이 주파수 오프셋 및 위상 잡음이 제거된 대역 통과 디지털 신호를 기저대역 디지털 신호로 디지털 복조하여 채널 등화부(110)로 출력한다.
채널 등화부(110)는 상기 반송파 복구부(109)에서 복구된 신호에 포함된 다중경로에 의한 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference)을 제거한 후, 채널 복호화부(111)로 출력한다.
즉, HDTV와 같은 디지털 전송 시스템에서는 송신 신호가 다중경로(Multi-Path) 채널을 통하여 생기는 왜곡이나 NTSC 신호에 의한 간섭, 송수신 시스템에 의한 왜곡에 의하여 수신측에서 비트 검출에러를 일으키게 되며, 특히 다중경로를 통한 신호의 전파는 심볼간의 간섭을 일으켜 비트 검출 에러의 주원인이 되므로, 채널 등화부(110)를 채용하여 상기 심볼 간섭을 제거한다.
채널 복호화부(111)는 RS 부호 방식과 격자 변조 부호 방식을 이용하여 상기 채널 등화부(110)에서 심볼간 간섭이 제거된 신호에 포함된 채널상에 존재하는 연집 잡음과 산발 잡음을 제거하고, 기저대역 신호로부터 송신시 삽입되었던 동기 신호들을 복원하고, 상기 동기 신호들을 이용하여 수신된 데이터 즉, 송신 심볼을 복구한다.
상기와 같은 종래의 디지털 복조기는 각 요소 블록별 독자적인 락(Lock)에 의해 동작이 인에이블되기 때문에 블록간에 락 페일(Lock False)이 발생될 수 있으므로 시스템 안정성이 저하되는 문제점이 있다.
즉, 예를 들어 시스템의 리셋(Reset) 후, AGC 증폭부가 동작하며 다른 블록들은 리셋 모드가 되어야 하나, 수신 신호의 이득이 적정 레벨까지 포착되지 않은 상태에서 채널 등화부가 동작하게 되면, 채널 등화부는 로컬 미니마(Local Minima) 상태로 진행될 가능성이 높아지며, 이러한 특성은 시스템의 안정성에 치명적이다.
또한, QAM 방식에서는 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)가 존재하지 않기 때문에 심볼 복구부 및 반송파 복구부도 발산할 확률이 매우 높다.
또한, AGC 증폭부의 락 검출기로부터의 AGC 락 신호에 의하여 심볼 복구부의 동작이 인에이블되며 이때, 후단의 블록들은 계속해서 리셋 상태를 유지해야 하나, 채널 등화부가 동작하게 되면 채널 등화부는 로컬 미니마(Local Minima) 상태로 진행될 가능성이 높아지므로 시스템 안정성에 치명적이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 시스템 블록간 정확한 락킹(Locking)으로 안정된 동작을 수행하며 추적 속도 및 포착 성능을 향상시킬 수 있는 디지털 방송 수신 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 디지털 방송 수신기의 블록도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 방송 수신기의 블록도이고,
도 3은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 장치의 동작을 설명하기 위한 순서도이고,
도 4는 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 장치의 동작 나타낸 타이밍도이다.
**도면의 주요 부분에 대한 부호 설명**
201 : 튜너 202 : 표면 탄성파(SAW) 필터
203 : 제 1 발진기 204 : 믹서
205 : 자동 이득 제어(AGC) 증폭부
206 : 제 2 발진기 207 : A/D 변환부
208 : 심볼 복구부(TR) 209 : 반송파 복구부(CR)
210 : 채널 등화부(EQ) 211 : 채널 복호화부(FEC)
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 장치는 자동 이득 제어 증폭부, 심볼 복구부, 반송파 복구부, 채널 등화부, 채널 복호화부를 포함하여 구성되어 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 출력하는 디지털 복조 장치에 있어서, 상기 요소 블록들로부터 락 검출 신호들을 수신하여 각 락 검출 신호를 그 다음 차례에 동작을 수행하여야 할 블록으로 스위칭되도록 제어하여 해당 블록의 동작을 인에이블시키는 시스템 어퀴지션 프로세서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 시스템 어퀴지션 프로세서는 상기 각 락 검출 신호가 해당 블록으로 적절히 스위칭되도록 프로그램된 소프트웨어 내지 디지털 회로로 구성됨을 특징으로 한다.
상기한 장치를 이용한 디지털 방송 수신 방법은 자동 이득 제어 증폭부, 심볼 복구부, 반송파 복구부, 채널 등화부, 채널 복호화부를 포함하는 복조 장치를 이용하여 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 출력하기 위한 디지털 신호 복조 방법에 있어서, 기준 전력값을 미리 설정한 후, 상기 자동 이득 증폭부에서 전력 포착이 이루어지면 심볼 복구부를 인에이블시키는 단계와, 제 1, 2 기준 타이밍 에러값(제 1 기준 타이밍 에러값＞제 2 기준 타이밍 에러값)을 미리 설정한 후, 상기 인에이블된 심볼 복구부에서 제 1 기준 타이밍 에러값 포착이 이루어지면 채널 등화부를 인에이블시키고, 이후 제 2 기준 타이밍 에러값 포착이 이루어지면 반송파 복구부를 인에이블시키는 단계와, 제 1, 2, 3 기준 MSE(Mean Square Error)값(제 1 기준 MSE값＞제 2 기준 MSE값＞제 3 기준 MSE값)을 미리 설정한 후, 상기 인에이블된 반송파 복구부에서 제 1 MSE값 포착이 이루어지면 채널 등화부의 스텝 사이즈 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키고, 이후 제 2 MSE값 포착이 이루어지면 자동 이득 제어 증폭부 및 심볼 복구부의 대역폭 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키고, 이후 제 3 MSE값 포착이 이루어지면 채널 복호화부를 인에이블시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 자동 이득 제어 증폭부의 전력 포착이 이루어지면 심볼 복구부를 인에이블시키는 단계는 상기 자동 이득 제어 증폭부의 수신 신호 평균 전력이 상기 기준 전력값보다 커지게 되면 상기 자동 이득 제어 증폭부로부터 출력되는 제 1 락 신호를 반송파 복구부로 스위칭하여 심볼 복구부를 인에이블시키는 단계임을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 심볼 복구부에서 제 1 기준 타이밍 에러값 포착이 이루어지면 채널 등화부를 인에이블시키는 단계는 상기 심볼 복구의 타이밍 에러 평균값이 상기 제 1 기준 타이밍 에러값보다 작아지게 되면 상기 심볼 복구부로부터 출력되는 제 2 락 신호를 채널 등화부로 스위칭하여 채널 등화부를 인에이블시키는 단계임을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 심볼 복구부에서 2 기준 타이밍 에러값 포착이 이루어지면 반송파 복구부를 인에이블시키는 단계는, 상기 심볼 복구부의 타이밍 에러 평균값이 상기 제 2 기준 타이밍 에러값보다 작아지게 되면 상기 심볼 복구부로부터 출력되는 제 3 락 신호를 반송파 복구부로 스위칭하여 반송파 복구부를 인에이블시키는 단계임을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 반송파 복구부에서 제 1 MSE값 포착이 이루어지면 채널 등화부의 스텝 사이즈 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키는 단계는, 상기 반송파 복구부의 MSE값이 제 1 MSE값보다 작아지게 되면 상기 반송파 복구부로부터 출력되는 제 4 락 신호를 채널 등화부로 스위칭하여 채널 등화부의 스텝 사이즈 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키는 단계임을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 반송파 복구부에서 제 2 MSE값 포착이 이루어지면 자동 이득 제어 증폭부 및 심볼 복구부의 대역폭 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키는 단계는, 상기 반송파 복구부의 MSE값이 제 2 MSE값보다 작아지게 되면 상기 반송파 복구부로부터 출력되는 제 5 락 신호를 자동 이득 제어 증폭부 및 심볼 복구부로 스위칭하여 자동 이득 제어 증폭부 및 심볼 복구부의 대역폭 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키는 단계임을 특징으로 한다.
보다 상세하게는, 상기 반송파 복구부에서 제 3 MSE값 포착이 이루어지면 채널 복호화부를 인에이블시키는 단계는, 상기 반송파 복구부의 MSE값이 제 3 MSE값보다 작아지게 되면 상기 반송파 복구부로부터 출력되는 제 6 락 신호를 채널 복호화부로 스위칭하여 채널 복호화부를 인에이블시키는 단계임을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 방송 수신기의 블록도로, 고주파(Radio Frequency : RF) 신호를 수신하여 중간주파수(Intermediate Frequency : IF) 신호로 변환하는 아날로그 수신부(20)와, 상기 IF 신호를 디지털화하는 디지털 복조부(21)와, 상기 아날로그 수신부(20) 및 디지털 복조부(21)의 요소 블록들과 연동되어 상기 블록들의 동작을 제어하기 위한 시스템 추적 프로세서(300)로 구성된다.
상기 아날로그 수신부(20)는 튜너(201), 표면 탄성파(SAW) 필터(202), 제 1 발진기(203), 믹서(204)로 구성되고, 상기 디지털 복조부(21)는 자동이득 제어(AGC) 증폭부(205), 제 2 발진기(206), A/D 변환부(207), 심볼복구부(TR)(208), 반송파 복구부(CR)(209), 채널 등화부(EQ)(210) 및 채널 복호화부(FEC)(211)로 구성된다.
튜너(201)는 50∼860MHz의 RF 신호를 44MHz의 제 1 IF 신호로 변환한 후 인접 채널 신호의 제거, 잡음 신호의 제거의 기능으로 채용된 SAW 필터(202)로 출력한다.
이때, 디지털 방송 신호는 일 예로 44MHz의 중간 주파수로부터 6MHz의 대역내에 모든 정보가 존재하므로 SAW 필터(202)에서는 튜너(201)의 출력으로부터 정보가 존재하는 6MHz의 대역만 남기고 나머지 구간을 모두 제거한 후 믹서(204)로 출력한다.
한편, 제 1 발진기(203)는 제 2 IF 신호를 발생하기 위한 발진 주파수를 발생하고, 상기 믹서(204)는 상기 SAW 필터(202)에서 필터링된 신호를 상기 제 1 발진기(203)의 발진 주파수로 다운 컨버젼하여 제 2 IF 신호로 변환한 후, 디지털 복조부(21)로 출력한다.
AGC 증폭부(205)는 상기 믹서(204)에서 출력된 제 2 IF 신호의 이득을 보상하여 아날로그/디지털(A/D) 변환 가능한 신호로 출력한다. 즉, 상기 SAW 필터(202)를 통과한 신호가 미약하므로 상기 AGC 증폭부(205)는 뒷단의 A/D 변환부(207)가 정상적으로 A/D 변환할 수 있는 신호 이득으로 상기 SAW 필터(202)의 출력을 보상하여 A/D 변환부(207)로 출력한다.
상기 AGC 증폭부(205)에는 수신된 제 2 IF 신호의 평균 전력(Power)과 미리 정해진 기준 전력(Ref. Power)을 비교하여 포착 및 추적을 수행하는 락 검출기를내장되어 있다. 이 락 검출기는 AGC 락(AGC Lock) 신호를 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로 출력한다.
제 2 발진기(206)는 상기 제 2 IF 신호를 샘플링하기 위한 샘플링 주파수를 발생하고, A/D 변환부(207)는 AGC 증폭부(205)에서 증폭된 신호를 제 2 발진기(206)에서 발생된 샘플링 주파수에 따라 디지털 신호로 변환하여 심볼 복구부(208)로 출력한다.
상기 심볼 복구부(208)는 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로부터의 AGC 락(AGC Lock) 신호에 의해 인에이블되며 재샘플기를 사용하여 기저대역 신호처리를 통해 나온 현재 심볼들의 타이밍 에러를 피드백 받아서 상기 A/D 변환부(207)에서 출력되는 디지털 신호와 신호 사이의 에러를 줄이는 방향으로 보간한 후, 반송파 복구부(209)로 출력한다. 상기 심볼 복구부(208)에서는 재표본기를 이용하여 모든 심볼 열의 클록 복구가 전 디지털 과정으로 이루어지므로 A/D 컨버터 이외의 다른 아날로그 소자가 필요하지 않아 구현이 간단하고 소자 잡음을 제거할 수 있다.
상기 심볼 복구부(208)는 타이밍 에러 검출기로부터 수신되는 타이밍 에러의 평균을 측정하여 이 값과 미리 정해진 제 1, 2 기준 타이밍 에러(Ref. TED 에러 #1, #2 : Ref. TED 에러 #1＞Ref. TED 에러 #2)를 비교하여 포착 및 추적을 수행하는 락 검출기를 내장하고 있다. 이 락 검출기는 제 1, 2 TR 락 신호(TR Lock #1, #2)를 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로 출력한다.
상기 제 1 TR 락 신호(TR LOCK #1)에 의하여 채널 등화부(210)가 인에이블되며, 이후 상기 심볼 복구부(208)의 락 검출기에 내장된 타이머에 의해 상기 제 2TR 락 신호(TR LOCK #2)가 발생되며, 이 제 2 TR 락 신호(TR LOCK #2)에 의해 반송파 복구부(209)가 동작을 시작한다.
상기 제 2 TR 락 신호(TR LOCK #2)에 의해 인에이블되는 반송파 복구부(209)는 대역통과 디지털 신호로부터 아날로그 수신부(21)의 튜너(201) 및 믹서(204)에 의한 반송파의 주파수 오프셋(Frequency Offset) 및 위상 잡음(Phase Jitter)을 제거하고, 이 주파수 오프셋 및 위상 잡음이 제거된 대역 통과 디지털 신호를 기저대역 디지털 신호로 디지털 복조하여 채널 등화부(210)로 출력한다.
상기 반송파 복구부(209)는 심볼 복구부(208)로부터 수신된 신호와 결정 신호와의 MSE(Mean Square Error)를 계산하고, 이 계산된 값과 미리 정해진 제 1, 2 3 기준 MSE(Ref. MSE #1, #2, #3 : Ref. MSE #1＞Ref. MSE #2＞Ref. MSE #3)을 비교하여 반송파의 추적 및 포착을 수행하는 락 검출기를 내장하고 있다. 이 락 검출기는 제 1, 2, 3 CR 락 신호(CR LOCK #1, #2, #3)를 출력한다.
상기 제 1 CR 락 신호(CR LOCK #1)는 채널 등화부(210)에 입력되어 EQ 스텝 사이즈 기어 쉬프팅(Stepsize Gear Shifting)을 수행하고, 제 2 락 신호(CR LOCK #2)는 AGC 증폭부(205) 및 심볼 복구부(208)로 입력되어 AGC 대역폭 기어 쉬프팅 및 TR 대역폭 기어 쉬프팅을 수행하며, 제 3 락 신호(CR LOCK #3)는 채널 복호화부(211)로 입력되어 채널 복호화부(211)는 인에이블시킨다.
상기 채널 등화부(210)는 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로부터의 상기 제 1 TR 락 신호(TR LOCK #1)에 의해 인에이블되며, 상기 반송파 복구부(209)에서 복구된 신호에 포함된 다중경로에 의한 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference)을제거한 후, 채널 복호화부(211)로 출력한다.
즉, HDTV와 같은 디지털 전송 시스템에서는 송신 신호가 다중경로(Multi-Path) 채널을 통하여 생기는 왜곡이나 NTSC 신호에 의한 간섭, 송수신 시스템에 의한 왜곡에 의하여 수신측에서 비트 검출에러를 일으키게 되며, 특히 다중경로를 통한 신호의 전파는 심볼간의 간섭을 일으켜 비트 검출 에러의 주원인이 되므로, 채널 등화부(210)를 채용하여 상기 심볼 간섭을 제거한다.
상기 채널 복호화부(211)는 상기 제 3 CR 락 신호(CR LOCK #3)에 의해 인에이블되며 RS 부호 방식과 격자 변조 부호 방식을 이용하여 상기 채널 등화부(210)에서 심볼간 간섭이 제거된 신호에 포함된 채널상에 존재하는 연집 잡음과 산발 잡음을 제거하고, 기저대역 신호로부터 송신시 삽입되었던 동기 신호들을 복원하고, 상기 동기 신호들을 이용하여 수신된 데이터 즉, 송신 심볼을 복구한다.
그리고, 상기 시스템 추적 프로세서(300)는 일종의 논리 스위치 역할을 하는 소프트웨어 내지 논리 회로로 구성되며, 상기 복조 시스템의 블록들에서 출력되는 락 신호를 적절한 블록으로 전송되도록 스위칭한다.
즉, 상기 AGC 증폭부(205)로부터 AGC 락 신호(AGC LOCK)를 입력받아 심볼 복구부(208)로 스위칭하여 상기 심볼 복구부(208)를 인에이블시키고, 상기 심볼 복구부(208)로부터 제 1, 2 TR 락 신호(TR LOCK #1, #2)를 입력받아서 제 1 TR 락 신호(TR LOCK #1)를 채널 등화부(210)로 스위칭하여 상기 채널 등화부(210)를 인에이블시키고, 제 2 TR 락 신호(TR LOCK#2)를 반송파 복구부(209)로 스위칭하여 반송파 복구부(209)를 인에이블시킨다.
그리고, 상기 반송파 복구부(209)로부터의 제 1, 2, 3, CR 락 신호(CR LOCK #1, #2, #3)를 입력받아서, 상기 제 1 CR 락 신호(CR LOCK #1)를 채널 등화부(210)로 스위칭하여 상기 채널 등화부(210)가 스텝 사이즈 기어 쉬프팅을 수행하도록 제어하며, 제 2 CR 락 신호(CR LOCK #2)를 AGC 증폭부(205) 및 심볼 복구부(208)로 스위칭하여 AGC 증폭부(205) 및 심볼 복구부(208)가 대역폭 기어 쉬프팅을 수행하도록 제어하며, 상기 제 3 CR 락 신호(CR LOCK #3)를 채널 복호화부(211)로 스위칭하여 채널 복호화부(211)를 인에이블시킨다.
다음에, 상기한 디지털 방송 수신 장치의 동작을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
상기한 디지털 방송 수신 장치가 리셋 신호(Reset)에 의해 리셋되면 AGC 증폭부(205)만 동작하고, 다른 블록들은 리셋 상태로 존재한다.
AGC 증폭부(205)의 락 검출기는 수신되는 신호의 평균 수신 전력이 미리 정해진 기준 전력(Ref. Power)보다 커질 때까지 AGC 추적을 수행하고, 평균 수신 전력이 미리 정해진 기준 전력(Ref. Power)보다 커지는 포착이 이루어지면 AGC 락 신호(AGC LOCK)를 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로 출력한다.
상기 AGC 락 신호(AGC LOCK)를 입력받은 시스템 어퀴지션 프로세서(300)는 심볼 복구부(208)가 인에이블되도록 AGC 락 신호(AGC LOCK)를 심볼 복구부(208)로 출력한다.
이때, 상기 반송파 복구부(209), 채널 등화부(210), 채널 복호화부(211)는 리셋 상태를 유지한다.
이어, 심볼 복구부(208)의 락 검출기는 측정된 타이밍 에러의 평균(TED 평균)과 미리 정해진 제 1, 2 기준 타이밍 에러(Ref. TED 에러 #1, #2 : Ref. TED #1＞Ref. TED #2)를 비교한다.
측정된 타이밍 에러의 평균(TED 평균)이 상기 제 1 기준 타이밍 에러(Ref. TED 에러 #1)보다 작아질 때까지 TR 추적 1(TR 추적 #1)을 수행하고 타이밍 에러의 평균(TED 평균)이 제 1 기준 타이밍 에러(Ref. TED 에러 #1)보다 작아지는 포착이 이루어지면 제 1 TR 락 신호(TR LOCK #1)를 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로 출력한다.
상기 제 1 TR 락 신호(TR LOCK#1)를 입력받은 시스템 어퀴지션 프로세서(300)는 채널 등화부(210)가 인에이블되도록 제 1 TR 락 신호(TR LOCK#1)를 채널 등화부(210)로 출력한다.
이때, 반송파 복구부(209) 및 채널 복호화부(211)는 리셋 상태를 유지한다.
상기 제 1 TR 락 신호(TR LOCK #1)가 출력된 이후에 측정된 타이밍 에러의 평균(TED 평균)이 상기 제 2 기준 타이밍 에러(Ref. TED #2)보다 작아질 때까지 TR 추적 2(TR 추적 #2)를 수행하고 타이밍 에러의 평균(TED 평균)이 제 2 기준 타이밍 에러(Ref. TED 에러 #2)보다 작아지는 포착이 이루어지면 제 2 TR 락 신호(TR LOCK #2)를 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로 출력한다.
상기 제 2 TR 락 신호(TR LOCK #2)를 입력받은 시스템 어퀴지션 프로세서(300)는 반송파 복구부(209)가 인에이블되도록 제 2 TR 락 신호(TR LOCK #2)를 반송파 복구부(209)로 출력한다.
이때, 채널 복호화부(211)는 리셋 상태를 유지한다.
제 2 TR 락 신호(TR LOCK #2)에 의해 인에이블된 반송파 복구부(209)의 락 검출기는 수신 신호와 결정 신호와의 MSE(Mean Square Error)를 측정하고, 이 값과 미리 정해진 제 1, 2, 3 기준 MSE(Ref. MSE #1, #2, #3 : Ref. MSE #1＞Ref. MSE #2＞Ref. MSE #3)를 비교한다.
측정된 MSE(가 상기 제 1 기준 MSE(Ref. MSE #1)보다 작아질 때까지 CR 추적 1(CR 추적 #1)을 수행하고 상기 측정된 MSE가 제 1 기준 MSE(Ref. MSE #1)보다 작아지는 포착이 이루어지면 제 1 CR 락 신호(CR LOCK #1)를 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로 출력한다.
상기 제 1 CR 락 신호(CR LOCK#1)를 입력받은 시스템 어퀴지션 프로세서(300)는 채널 등화부(210)로 제 1 CR 락 신호(CR LOCK #1)를 출력하고, 제 1 CR 락 신호(CR LOCK #1)를 받은 채널 등화부(210)는 스텝 사이즈 기어 쉬프팅(Step Size Gear Shifting)을 수행한다.
상기 제 2 CR 락 신호(CR LOCK#2)가 출력된 이후에 측정된 MSE가 상기 제 2 기준 MSE(Ref. MSE #2)보다 작아질 때까지 CR 추적 2(CR 추적 #2)를 수행하고 상기 측정된 MSE가 제 2 기준 MSE(Ref. MSE #2)보다 작아지면 제 2 CR 락 신호(CR LOCK #2)를 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로 출력한다.
상기 제 2 CR 락 신호(CR LOCK #2)를 입력받은 시스템 어퀴지션 프로세서(300)는 이를 AGC 증폭부(205) 및 심볼 복구부(208)로 출력하고, 제 2 CR 락 신호(CR LOCK #2)를 입력받은 AGC 증폭부(205) 및 심볼 복구부(208)는 대역폭기어 쉬프팅을 수행한다.
상기 제 2 CR 락 신호(CR LOCK #2)가 출력된 이후에 측정된 MSE가 상기 제 3 기준 MSE(Ref. MSE #3)보다 작아질 때까지 CR 추적 3(CR 추적 #3)을 수행하고 상기 측정된 MSE가 제 3 기준 MSE(Ref. MSE #3)보다 작아지면 제 3 CR 락 신호(CR LOCK #3)를 상기 시스템 어퀴지션 프로세서(300)로 출력한다.
상기 제 3 CR 락 신호(CR LOCK #3)를 입력받은 시스템 어퀴지션 프로세서(300)는 채널 복호화부(211)가 인에이블되도록 상기 제 3 CR 락 신호(CR LOCK #3)를 채널 복호화부(211)로 출력한다.
상기 제 3 CR 락 신호(CR LOCK #3)에 의해 인에이블된 채널 복호화부(211)는 상기 채널 등화부(210)에서 심볼간 간섭이 제거된 신호에 포함된 채널상에 존재하는 연집 잡음과 산발 잡음을 제거하고, 기저대역 신호로부터 송신시 삽입되었던 동기 신호들을 복원하고, 상기 동기 신호들을 이용하여 수신된 데이터 즉, 송신 심볼을 복구한다.
상기와 같은 본 발명의 디지털 방송 수신 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 시스템 어퀴지션 프로세서를 적용하므로써 복조기의 요소 블록들 간의 페일 락(False Lock)에 의한 수신기 불안정성을 개선할 수 있다.
둘째, 시스템 어퀴지션 프로세서를 적용하므로써 추적(Acquisition)/포착(Tracking) 속도를 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허청구범위에 의해서 정해져야 한다.

Claims (9)

  1. 자동 이득 제어 증폭부, 심볼 복구부, 반송파 복구부, 채널 등화부, 채널 복호화부를 포함하여 구성되어 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 출력하는 디지털 복조 장치에 있어서,
    상기 요소 블록들로부터 락 검출 신호들을 수신하여 각 락 검출 신호를 그 다음 차례에 동작을 수행하여야 할 블록으로 스위칭되도록 제어하여 해당 블록의 동작을 인에이블시키는 시스템 어퀴지션 프로세서를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시스템 어퀴지션 프로세서는
    상기 각 락 검출 신호가 해당 블록으로 적절히 스위칭되도록 프로그램된 소프트웨어 내지 디지털 회로로 구성됨을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 장치.
  3. 자동 이득 제어 증폭부, 심볼 복구부, 반송파 복구부, 채널 등화부, 채널 복호화부를 포함하는 복조 장치를 이용하여 아날로그 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 출력하기 위한 디지털 신호 복조 방법에 있어서,
    기준 전력값을 미리 설정한 후, 상기 자동 이득 증폭부에서 전력 포착이 이루어지면 심볼 복구부를 인에이블시키는 단계;
    제 1, 2 기준 타이밍 에러값(제 1 기준 타이밍 에러값＞제 2 기준 타이밍 에러값)을 미리 설정한 후, 상기 인에이블된 심볼 복구부에서 제 1 기준 타이밍 에러값 포착이 이루어지면 채널 등화부를 인에이블시키고, 이후 제 2 기준 타이밍 에러값 포착이 이루어지면 반송파 복구부를 인에이블시키는 단계;
    제 1, 2, 3 기준 MSE(Mean Square Error)값(제 1 기준 MSE값＞제 2 기준 MSE값＞제 3 기준 MSE값)을 미리 설정한 후, 상기 인에이블된 반송파 복구부에서 제 1 MSE값 포착이 이루어지면 채널 등화부의 스텝 사이즈 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키고, 이후 제 2 MSE값 포착이 이루어지면 자동 이득 제어 증폭부 및 심볼 복구부의 대역폭 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키고, 이후 제 3 MSE값 포착이 이루어지면 채널 복호화부를 인에이블시키는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 자동 이득 제어 증폭부의 전력 포착이 이루어지면 심볼 복구부를 인에이블시키는 단계는,
    상기 자동 이득 제어 증폭부의 수신 신호 평균 전력이 상기 기준 전력값보다 커지게 되면 상기 자동 이득 제어 증폭부로부터 출력되는 제 1 락 신호를 반송파 복구부로 스위칭하여 심볼 복구부를 인에이블시키는 단계임을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 심볼 복구부에서 제 1 기준 타이밍 에러값 포착이 이루어지면 채널 등화부를 인에이블시키는 단계는,
    상기 심볼 복구의 타이밍 에러 평균값이 상기 제 1 기준 타이밍 에러값보다 작아지게 되면 상기 심볼 복구부로부터 출력되는 제 2 락 신호를 채널 등화부로 스위칭하여 채널 등화부를 인에이블시키는 단계임을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 방법.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 심볼 복구부에서 2 기준 타이밍 에러값 포착이 이루어지면 반송파 복구부를 인에이블시키는 단계는,
    상기 심볼 복구부의 타이밍 에러 평균값이 상기 제 2 기준 타이밍 에러값보다 작아지게 되면 상기 심볼 복구부로부터 출력되는 제 3 락 신호를 반송파 복구부로 스위칭하여 반송파 복구부를 인에이블시키는 단계임을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 방법.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 반송파 복구부에서 제 1 MSE값 포착이 이루어지면 채널 등화부의 스텝 사이즈 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키는 단계는,
    상기 반송파 복구부의 MSE값이 제 1 MSE값보다 작아지게 되면 상기 반송파복구부로부터 출력되는 제 4 락 신호를 채널 등화부로 스위칭하여 채널 등화부의 스텝 사이즈 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키는 단계임을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 장치.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 반송파 복구부에서 제 2 MSE값 포착이 이루어지면 자동 이득 제어 증폭부 및 심볼 복구부의 대역폭 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키는 단계는,
    상기 반송파 복구부의 MSE값이 제 2 MSE값보다 작아지게 되면 상기 반송파 복구부로부터 출력되는 제 5 락 신호를 자동 이득 제어 증폭부 및 심볼 복구부로 스위칭하여 자동 이득 제어 증폭부 및 심볼 복구부의 대역폭 기어 쉬프팅 동작을 인에이블시키는 단계임을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 장치.
  9. 제 3항에 있어서,
    상기 반송파 복구부에서 제 3 MSE값 포착이 이루어지면 채널 복호화부를 인에이블시키는 단계는,
    상기 반송파 복구부의 MSE값이 제 3 MSE값보다 작아지게 되면 상기 반송파 복구부로부터 출력되는 제 6 락 신호를 채널 복호화부로 스위칭하여 채널 복호화 인에이블시키는 단계임을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 방법.
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