KR20040025294A - Symbol timing recovery with Gardner algorithm for DTV using 8VSB - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A digital television symbol timing synchronous algorithm is provided to square an existing Gardner method with a received signal, and to apply the squared value to a Gardner symbol timing detector, then to recover a symbol clock, thereby restoring symbol timing without frequency components. CONSTITUTION: A Gardner symbol timing recoverer using a prefilter is independently operated from a squared Gardner symbol timing recoverer. The Gardner symbol timing recoverer using the prefilter filters a signal passing through a square root cosine filter1(303) to a prefilter1(304), and uses the filtered signal as an input of a timing detector1(308). The timing detector(308) generates a timing error, amplifies an error value in an amplifier1(312), and obtains an average in a loop filter1(311), then controls parameters of an interpolation filter1(302) in an address calculator1(310). Power of a signal passing through the prefilter1(304) is measured in a power calculator1(306). A distributive calculator1(309) measures changes of the power, and controls a gain value of the amplifier1(312). The distributive calculator1(309) measures how fast a channel changes.

Description

디지털 텔레비전 심볼 타이밍 동기 알고리즘 {Symbol timing recovery with Gardner algorithm for DTV using 8VSB}Digital television symbol timing synchronization algorithm {Symbol timing recovery with Gardner algorithm for DTV using 8VSB}

본 발명은 수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기를 연동한 가드너 심볼 타이밍 복원기(symbol timing recoverer)에 관한 것으로 북미 및 국내에서 채택하고 있는 디지털 TV방송 방식 표준인 ATSC(Advanced Television Systems Commttee)방식의 실내 수신성능과 이동 수신 성능의 향상에 그 목적이 있다.The present invention relates to a Gardner symbol timing recoverer in combination with a symbol timing recoverer squared with a received signal, and is an indoor ATSC (Advanced Television Systems Commttee) method that is a digital TV broadcasting standard adopted in North America and Korea. The purpose is to improve the reception performance and the mobile reception performance.

일반적으로 디지털 통신 시스템은 송신단에서의 샘플링 순간과 수신단에서 복원하는 샘플링 순간이 일치해야 송신단의 신호를 정확히 복원할 수 있다. 북미 및 국내에서 채택하고 있는 디지털 TV방송 방식 표준인 ATSC(Advanced Television Systems Commttee)방식에 있어서도 마찬가지로 송신단에서 8-VSB신호를 샘플링하는순간과 수신기에서 복원하는 순간이 일치해야 송신단의 8_VSB신호가 정확히 복원가능하다.In general, the digital communication system can accurately restore the signal of the transmitter only when the sampling moment at the transmitter and the sampling moment restored at the receiver are the same. In the case of ATSC (Advanced Television Systems Commttee), a digital TV broadcasting standard adopted in North America and Korea, the 8_VSB signal of the transmitter must be correctly restored when the moment when the transmitter samples the 8-VSB signal and the moment when the receiver restores the same. It is possible.

도 1는 일반적인 VSB 지상파 방송 전송 시스템의 수신기 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a receiver of a typical VSB terrestrial broadcast transmission system.

도 1을 참조하면, 튜너(100)에서 채널을 선택하고 IF필터(200)에서 중간 대역 필터를 통과한다음 동기주파수 검출기(300)로 주파수를 찾아낸다. 동기신호와 클럭신호는 동기 검출기(300)와 타이밍 검출기(300)에서 찾아내고 NTSC 간섭제거필터(400)를 거친 다음 등화기(500)에서 다중경로에의한 간섭을 제거한다. 그리고 위상보정기(Phase Tracker)(600)에서는 남아있는 위상에러를 보상한다. 트렐리스 복호기(700)는 트렐리스 부호기에 의해 변형된 데이터로, 데이터디인터리버(800)는 송신에서 인터리버된 데이터를 복원시키고, RS복호기(900)는 들어온 데이터를 랜덤하게 입력된 데이터와 20바이트 패리티 부호로 분리시키며 데이터 역난수기(1000)를 거쳐 랜덤하게된 입력데이터를 우리기 얻고자하는 정보데이터로 복원시킨다.Referring to FIG. 1, the tuner 100 selects a channel, passes through an intermediate band filter in the IF filter 200, and finds a frequency with the synchronous frequency detector 300. The synchronization signal and the clock signal are found by the synchronization detector 300 and the timing detector 300, and then passed through the NTSC interference cancellation filter 400 to remove the interference by the multipath in the equalizer 500. The phase tracker 600 compensates for the remaining phase error. The trellis decoder 700 is data modified by the trellis encoder, the data deinterleaver 800 restores the interleaved data in the transmission, and the RS decoder 900 replaces the incoming data with randomly input data. The data is separated into 20-byte parity codes, and the input data randomized through the data inverse number generator 1000 is restored to the information data that we want to obtain.

심볼 타이밍 복원(symbol timing recovery)을 위한 방법으로 ATSC(Advanced Television Systems Commttee) 규격에 소개되어 있는 77.3us마다 반복적으로 삽입되어 있는 세그먼트 싱크를 이용한 방법과 다중 레벨을 가지는 신호의 심볼 타이밍 복원에 사용되는 가드너 방법이 있다. 세그먼트 싱크를 이용한 방법은 각 세그먼트 마다 +5, -5, -5, +5가 반복적으로 삽입되어 있는데 이 신호에 0, +, 0, - 신호의 곱한 결과를 이용하여 샘플링 주파수 오차를 구한다. 다음으로 가드너 방법은 심볼레이트의 2배로 샘플링된 신호로 다음과 같이 샘플링 타이밍 오차 d(t)를 추정한다. 오차 d(t)를 추정하는 방법에는 2가지가 있는데 하나는 평형유지방식(GardnerA)이고 다른 하나는 영점교차검출 방식(Gardner B)이다.As a method for symbol timing recovery, the segment sync is inserted repeatedly for every 77.3us introduced in the Advanced Television Systems Commttee (ATSC) specification. There is a Gardner method. In the segment sync method, +5, -5, -5, and +5 are repeatedly inserted in each segment, and the sampling frequency error is calculated using the result of multiplying the signal with 0, +, 0, and-signals. Next, the Gardner method estimates a sampling timing error d (t) as a signal sampled at twice the symbol rate as follows. There are two methods for estimating the error d (t), one of which is the balance maintenance method (GardnerA) and the other is the zero crossing detection method (Gardner B).

수학식 1은 평형유지방식(Gardner A)을 표현한 수식인데 신호가 샘플을 취하는 위치를 중심으로 얼마나 서로 대칭성을 이루는가하는 점을 이용하여 샘플링 타이밍 오차를 추정한다. 여기서 y(t)는 심볼 레이트 10.76MHz의 두 배인 21.52MHz로 샘플링 된 수신데이터이다.Equation 1 is an expression representing the balance maintenance method (Gardner A), and the sampling timing error is estimated by using how much the signals are symmetrical with respect to the position at which the signal is taken. Where y (t) is the received data sampled at 21.52MHz, which is twice the symbol rate of 10.76MHz.

수학식 2는 영점교차검출 방식(Gardner B)을 표현한 수식인데 신호가 영점을 교차하는가의 여부를 검출하므로써 샘플링 타이밍 오차를 추정한다. 여기서 y(t)는 심볼 레이트 10.76MHz의 두 배인 21.52MHz로 샘플링 된 수신데이터이다.Equation 2 expresses a zero crossing detection method (Gardner B), and estimates a sampling timing error by detecting whether a signal crosses zero. Where y (t) is the received data sampled at 21.52MHz, which is twice the symbol rate of 10.76MHz.

다중 레벨을 갖는 신호는 심볼레이트의 2배로 샘플링된 신호로 위식을 이용하여 샘플링 타이밍 오차을 추정하게 되면 정확히 샘플링한 경우에도 오차가 존재한다. 그러나, 일반적으로 송신단에서 데이터 랜덤화를 통하여 데이터를 랜덤하게 변환시키므로 오차 추정값을 누적하여 평균을 구하면 정확한 샘플링 타이밍 오차를 추정할 수 있다. 루프 필터가 오차 추정 값을 누적하여 평균을 구하는 역할을 한다. 이렇게 추정한 오차는 전압 제어 발진기(VCO)의 입력으로 들어가고 전압 제어 발진기(VCO)는 아날로그-디지털 변환기의 클럭 주파수를 변화시켜 정확한 데이터 복원을 가능하게 한다.A signal having multiple levels is a signal sampled at twice the symbol rate. If the sampling timing error is estimated using the above equation, there is an error even when accurately sampled. However, in general, since data is randomly transformed through data randomization at a transmitting end, an accurate sampling timing error can be estimated by accumulating and calculating an average of error estimates. The loop filter accumulates the error estimates and calculates an average. This estimated error enters the input of the voltage-controlled oscillator (VCO), and the voltage-controlled oscillator (VCO) changes the clock frequency of the analog-to-digital converter to enable accurate data recovery.

도 2는 가드너 타이밍 검출기(Gardner timing detector)의 블럭 구성도이다.2 is a block diagram of a Gardner timing detector.

도 2을 참조하면, 두배 오버샘플링된 입력신호가 두번의 시간 지연을 거치고 신호간 곱의 차를 이용해서 타이밍 오차를 검출한다.Referring to FIG. 2, a double oversampled input signal undergoes two time delays and detects a timing error by using a difference between signals.

디지털 TV 방송은 실내 수신이 가능해야 하고 휴대 및 이동수신도 가능해야 한다. 이런 조건을 모두 만족시키기 위해서는 변화하는 채널 환경과 도플러 환경에서도 모두 잘 동작하는 심볼 타이밍 복원기(symbol timing recoverer)가 필요하다.Digital TV broadcasting must be able to receive indoors and be portable and mobile. To meet all of these conditions, a symbol timing recoverer that works well in both changing channel and Doppler environments is required.

그러나 세그먼트 싱크를 이용한 방법은 77.3us마다 세그먼트 싱크가 존재하므로 그 사이에 채널 환경이 변화하면 세그먼트 싱크 오차 추정기는 정확한 샘플링 클럭을 잡지 못할 가능성이 있다. 그리고 가드너 방법은 일반데이터에서 심볼 타이밍 성분을 추출해내고 샘플링 클럭 오차를 추정하기 때문에 비교적 빠른 수렴 성능과 변화하는 채널 환경에서도 비교적 잘 동작한다.However, the segment sync method has a segment sync every 77.3us, so if the channel environment changes between them, the segment sync error estimator may not catch the accurate sampling clock. In addition, the Gardner method extracts symbol timing components from normal data and estimates sampling clock errors, so it works relatively well in fast convergence performance and changing channel environment.

그러나 가드너 방법은 5.38MHz의 주파수 성분을 이용한 방법으로 이곳의 주파수 성분이 다중 경로 환경등으로 인해 사라질 경우 샘플링 클럭 오차 성분을 추출해 낼 수 없는 문제가 있다. 그렇게 되면 결국 샘플링 타이밍은 틀려지게 되고 올바른 복원을 할 수 없게 된다.However, the Gardner method uses a frequency component of 5.38 MHz, and there is a problem in that the sampling clock error component cannot be extracted when the frequency component disappears due to the multipath environment. As a result, sampling timing may be wrong and correct restoration may not be possible.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 가드너 방법에서 5.38MHz의 주파수 성분이 사라질 경우에 샘플링 타이밍을 복원 할 수 없었던 점을 보완하여 기존의 가드너 방법과 수신된 신호를 제곱하여 가드너 타이밍 검출기(Gardner symbol timing detector)에 적용하여 심볼 클럭을 복원하는 방법을 연동하여 5.38MHz에 주파수 성분이 없더라도 심볼 타이밍을 복원할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to compensate for the fact that the sampling timing cannot be restored when the frequency component of 5.38 MHz disappears in the Gardner method. By applying the squared signal to the Gardner symbol timing detector to restore the symbol clock, it provides a method to recover the symbol timing even if there is no frequency component at 5.38 MHz.

도 1은 일반적인 VSB 디지털 지상파 방송용 수신기의 블록 다이어그램이다.1 is a block diagram of a typical VSB digital terrestrial broadcast receiver.

도 2은 가드너(Gardner) 방법을 사용한 심볼 타이밍 검출기(symbol timing detector)의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a symbol timing detector using a Gardner method.

도 3은 전방 필터를 사용한 가드너 타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)와 수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기(Squared Gardner symbol timing recoverer)를 심볼 타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer)의 구조 도면이다.3 is a structural diagram of a Gardner symbol timing recoverer using a forward filter and a Gardner symbol timing recoverer squared with a received signal. to be.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 튜너100: tuner

200 : IF 필터 & 동기검출부200: IF filter & sync detector

300 : 동기 및 타이밍 복구부300: synchronization and timing recovery unit

400 : NTSC 제거 필터400: NTSC Rejection Filter

500 : 등화기500: equalizer

600 : 위상 추저기600: Phase Collector

700 : 트렐리스 복호기700: Trellis Decoder

800 : 데이터 디인터리버800: data deinterleaver

900 : RS 복호기900: RS decoder

1000 : 역난수기1000: Reverse Water Heater

301 : 아날로그 디지털 변환기301: analog to digital converter

302 : 보간필터1302: interpolation filter 1

303 : 자승제곱근코사인필터1303: Squared square cosine filter 1

304 : 전방필터1304: front filter 1

305 : 멀티플렉서305: Multiplexer

306 : 전력계산기1306: power calculator 1

307 : 비교기307: comparator

308 : 타이밍 검출기1308: timing detector 1

309 : 분산계산기1309: dispersion calculator 1

310 : 주소계산기1310: address calculator 1

311 : 루프필터1311: loop filter 1

312 : 증폭기1312 amplifier 1

313 : 이득제어기1313: gain controller 1

314 : 보간필터2314: Interpolation filter 2

315 : 자승제곱근코사인필터2315 squared cosine filter 2

316 : 타이밍 옵셋 차이보상용 보간기316: interpolator for timing offset difference compensation

317 : 자승제곱기317 squared power

318 : 전방필터2318: front filter 2

319 : 전력계산기2319: power calculator 2

320 : 타이밍 검출기2320: timing detector 2

321 : 분산계산기2321: dispersion calculator 2

322 : 주소계산기2322: Address Calculator 2

323 : 루프필터2323 loop filter 2

324 : 증폭기2324: Amplifier 2

325 : 이득제어기2325: gain controller 2

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 심볼 타이밍 복원기(symbol timing recoverer)의 구조는 기존의 전방필터를 사용한 가드너 심볼 타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)와 수신 신호를 제곱하여 심볼 클럭 주파수를 찾아내는 심볼 타이밍 복원기(Squared Gardner symbol timing recoverer)를 병렬로 연결하여 연동시키는 것이다.The structure of a symbol timing recoverer for realizing the object of the present invention is a symbol clock frequency by squaring a received signal with a Gardner symbol timing recoverer using a prefilter. It is linked with a parallel patterned symbol timing recoverer (Squared Gardner symbol timing recoverer).

우선 수신된 신호를 변조하여 기저대역신호로 만든 후 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 통과시켜 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 이대 아날로그 -디지털 변환기(ADC)의 클럭은 고정클럭을 사용하고 보간필터를 사용해 ATSC(Advanced Television System Commitee)방식의 심볼 레이트(symbol rate)인 10.76MHz의 두 배인 21.52MHz의 데이터 속도를 얻는다. 심볼 레이트(symbol rate)의 두배인 21.52MHz로 샘플링된 신호는 전방필터를 사용한 가드너 심볼 타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)와 수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기(Squared Gardner symbol timing recoverer)에 병렬로 입력된다.First, the received signal is modulated into a baseband signal and then passed through an analog-to-digital converter (ADC) to convert the analog signal into a digital signal. The clock of this analog-to-digital converter (ADC) uses a fixed clock and an interpolation filter to obtain a data rate of 21.52MHz, which is twice the 10.76MHz symbol rate of the Advanced Television System Commitee (ATSC) system. Signals sampled at 21.52 MHz, twice the symbol rate, are Gardner symbol timing recoverer using prefilter and Squared Gardner symbol timing recoverer. Are input in parallel.

전방 필터를 사용한 가드너 심볼 타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)는 5.38MHz의 주파수 성분을 사용하기 위해 대역폭이 320KHz인 전방 필터를 사용해 필터링한후 심볼 타이밍을 복원한다.The Gardner symbol timing recoverer using prefilter uses a forward filter with 320KHz bandwidth to recover symbol timing after using a frequency component of 5.38MHz.

수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기(Squared Gardner symbol timing recoverer)는 입력신호를 제곱한 후 5.38MHz에서 320KHz의 대역폭을 갖는 전방필터를 사용해 심볼 타이밍을 복원한다. 신호를 제곱하면 주파수 영역에서는 6MHz대역폭을 갖는 신호를 주파수 영역에서 컨벌루션한 신호가 된다.The squared symbol timing recoverer, which squares the received signal, squares the input signal and uses a forward filter with a bandwidth of 5.38MHz to 320KHz to recover the symbol timing. When the signal is squared, a signal having a 6 MHz bandwidth in the frequency domain is convolved in the frequency domain.

여기서 *는 컨벌루션 연산자이다.Where * is the convolution operator.

이 신호에 5.38MHz 성분을 추출해내기위해 대역통과필터를 통과시킨다. 그렇게 되면 제곱하기전에 2.69MHz에 해당하던 성분이 신호의 제곱에 의해 5.38MHz성분으로 옮겨가고 이 신호를 이용해 심볼 타이밍 복원을 한다. 이렇게 추출된 신호는 가드너 알고리즘(Gardner algorithm)을 사용하는 가드너 타이밍 검출기(Gardner timing detector)에 입력으로 사용되고 가드너 타이밍 검출기(Gardner timing detector)를 통과한 신호는 루프 필터를 사용하여 필터링되고 이후 주소계산기의 입력으로 사용된다. 그리고 주소계산기에서 보간필터의 매개변수를 변화시켜 샘플 타이밍을 복원한다.The signal is passed through a bandpass filter to extract 5.38MHz components. Then, the component that was 2.69MHz before squared is shifted to 5.38MHz component by the square of the signal, and the symbol timing is restored using this signal. The extracted signal is used as an input to the Gardner timing detector using the Gardner algorithm. The signal passed through the Gardner timing detector is filtered using a loop filter, and then the address calculator Used as input The sample calculator restores the sample timing by changing the parameters of the interpolation filter.

본 발명은 기존의 세그먼트 싱크 방식이나 가드너 방식에서 문제가 되었던 5.38MHz의 심볼 타이밍 주파수 성분이 다중 경로나 도플러 등으로 인해 없어졌을 경우 2.69MHz성분을 이용해 심볼 타이밍 복원(symbol timing recovery)을 하는 것이다. 5.38MHz는 신호의 전력이 적어 다중경로나 도플러 등에 의해 쉽게 주파수 성분이 사라질수 있는 단점이 있지만 기존의 가드너 방법과 수신 신호를 제곱한 후 가드너 방법을 적용한 타이밍 복원기를 사용하면 5.38MHz의 주파수 성분이 없어졌을 경우에는 2.69MHz 주파수 성분을 이용하기 때문에 심볼 기존의 가드너 방식에서 문제가 되었던 5.38MHz 주파수 성분이 없어질 경우에도 타이밍 복원(symbol timing recovery)이 가능하다.The present invention is to perform symbol timing recovery (symbol timing recovery) using a 2.69MHz component when the 5.38MHz symbol timing frequency component that has been a problem in the conventional segment sync method or the Gardner method is lost due to multipath or Doppler. 5.38MHz has the disadvantage that the frequency component can be easily lost due to multipath or Doppler due to the low power of the signal.However, if you use the Gardner method after applying the Gardner method after squaring the conventional Gardner method and the received signal, the 5.38MHz frequency component If missing, the 2.69MHz frequency component is used, so that timing recovery (symbol timing recovery) is possible even if the 5.38MHz frequency component, which was a problem with the conventional Gardner method, is lost.

도 3은 전방 필터를 사용한 가드너 타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)와 수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기(Squared Gardner symbol timing recoverer)를 연동한 심볼 타이밍 복원기의 블록 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a symbol timing recoverer in which a Gardner symbol timing recoverer using a prefilter and a Squared Gardner symbol timing recoverer are formed by squaring a received signal.

도 5를 참조하면, 기저대역신호는 아날로그-디지털 변환기(301)를 통해 디지털 신호로 변환된다. 이때 아날로그-디지털 변환기는 고정 클럭을 사용하여 샘플링하고 이후 보간필터1(302)과 보간필터2(314)를 사용하여 심볼레이트의 2배되는 데이터 레이트를 얻는다. 이후 자승제곱근 코사인필터1(303)과 자승제곱근 코사인필터2(315) 이용하여 데이터 영역의 신호만 추출한다.Referring to FIG. 5, the baseband signal is converted into a digital signal through the analog-to-digital converter 301. The analog-to-digital converter then samples using a fixed clock and then uses interpolation filter 1 302 and interpolation filter 2 314 to obtain a data rate that is twice the symbol rate. After that, only the signal of the data area is extracted using the square root cosine filter 1 303 and the square root cosine filter 2 315.

전방필터를 사용한 심볼타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)와 수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기(Squared Gardnersymbol timing recoverer)는 각각 독립적으로 동작한다. 우선 전방필터를 사용한 심볼타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)는 자승제곱근 코사인필터1(303)을 통과한 신호를 전방필터1(304)로 필터링하여 타이밍 검출기1(308)의 입력으로 사용한다. 그러면 타이밍 검출기1(308)에서는 타이밍 에러를 발생하고 증폭기1(312)에서 적절히 에러값을 키운다음 루프필터1(311)에서 평균을 취해 주소계산기1(310)에서 보간필터1(302)의 매개변수를 조정한다. 그리고 전방필터1(304)을 통과한 신호의 전력을 전력계산기1(306)에서 측정하고 전력의 변화정도를 분산 계산기1(309)에서 측정하여 증폭기1(312)의 이득값을 조정한다. 분산 계산기1(309)는 채널의 변화가 얼마나 빠른가를 측정하여 빨리변화하는 채널환경에서는 이득을 키우고 느리게 변화하는 환경에서는 이득을 줄여 채널환경에 잘 적응하도록 한다.The symbol timing recoverer using a prefilter and the squared Gardner symbol timing recoverer square the received signal operate independently of each other. First, the Garner symbol timing recoverer using prefilter filters the signal passing through the square root cosine filter 1 (303) to the front filter 1 (304) and uses it as an input of the timing detector 1 (308). do. The timing detector 1 308 then generates a timing error, raises the error value appropriately in the amplifier 1 312, averages it in the loop filter 1 311, and calculates the average of the interpolation filter 1 302 in the address calculator 1 310. Adjust the variable. Then, the power of the signal passing through the front filter 1 304 is measured by the power calculator 1 306 and the change of power is measured by the dispersion calculator 1 309 to adjust the gain value of the amplifier 1 312. The variance calculator 1 (309) measures how fast the channel changes and increases the gain in the fast changing channel environment and reduces the gain in the slow changing environment so that it adapts well to the channel environment.

수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기(Squared Gardner symbol timing recoverer)는 자승제곱근 코사인필터2(315)를 통과한 신호를 신호제곱기(317)에서 제곱하여 전방필터2(318)로 필터링한 후 타이밍 검출기2(320)의 입력으로 사용한다. 타이밍 검출기2(320)에서는 타이밍 에러를 발생하고 증폭기2(324)에서 이득을 조정하여 루프필터2(323)에서 평균을 취해 주소계산기2(322)에서 보간필터2(314)의 매개 변수를 조정한다. 그리고 전방필터2(318)을 통과한 신호의 전력을 전력계산기2(319)에서 측정하고 전력의 변화정도를 분산 계산기2(321)에서 측정하여 증폭기2(324)의 이득값을 조정한다. 분산 계산기2(321)는 채널의 변화가 얼마나 빠른가를 측정하여 빨리변화하는 채널환경에서는 이득을 키우고 느리게 변화하는환경에서는 이득을 줄여 채널환경에 잘 적응하도록 한다.The squared symbol timing recoverer squaring the received signal squares the signal passing through the square root cosine filter 2 (315) in the signal squarer (317) and filters the signal through the forward filter 2 (318). It is used as an input of detector 2 (320). The timing detector 2 320 generates a timing error and adjusts the gain in the amplifier 2 324 to take an average in the loop filter 2 323 and adjust the parameters of the interpolation filter 2 314 in the address calculator 2 322. do. The power of the signal passing through the front filter 2 318 is measured by the power calculator 2 319, and the variation of the power is measured by the dispersion calculator 2 321 to adjust the gain value of the amplifier 2 324. The variance calculator 2 321 measures how fast the channel changes, thereby increasing the gain in the fast changing channel environment and reducing the gain in the slowly changing environment so that it adapts well to the channel environment.

도 4는 신호의 전력에 따른 이득 보상 곡선이다.4 is a gain compensation curve according to the power of a signal.

도 4를 참조하면, 이득 보상이 K1 > K2이므로 K1일 경우에 이득 보상량이 크다. 이 경우에는 채널이 급격히 변화하는 경우로 분산 계산기의 출력으로 판단한다. 반대로 K2인 경우는 이득 보상량이 작으며 채널이 천천히 변화하는 경우에 사용한다. 그리고 신호의 전력이 너무 작은 경우는 이득 한계값이상으로 키울 수 없도록 제한한다.4, since the gain compensation is K1 > K2, the gain compensation amount is large when K1. In this case, the channel changes abruptly and is determined by the output of the variance calculator. In contrast, K2 is used when the gain compensation is small and the channel changes slowly. And if the power of the signal is too small, it cannot be grown above the gain limit.

타이밍 옵셋 차이 보상용 보간기(316)는 전방필터를 사용한 심볼타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)와 수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기(Squared Gardner symbol timing recoverer)의 수렴점의 차이를 보상한다.The interpolator 316 for timing offset difference compensation compensates for the difference between the convergence points of the Gardner symbol timing recoverer using prefilter and the Squared Gardner symbol timing recoverer. To compensate.

비교기(307)는 독립적으로 동작하는 각 타이밍 복원 블록의 선택을 위해 멀티플렉서의 제어 신호를 발생한다. 전력계산기1(306)과 전력계산기2(319)의 신호를 비교하는데 같은 조건하에서 전방필터를 사용한 심볼타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)의 성능이 더 우수하기 때문에 5.38MHz의 주파수 성분이 사라지는 경우가 아니면 전방필터를 사용한 심볼타이밍 복원기(Gardner symbol timing recoverer using prefilter)를 사용한다. 그러므로 전력은 전력계산기1(306)에 큰 비중을 두고 비교하여 멀티플렉서(305) 제어신호를 발생한다. 멀티플렉서를 통과한 신호는 심볼레이트인 10.76MHz의 두배로 오버샘플링 되어 있으므로 1/2로 다운샘플링하여 출력한다.The comparator 307 generates a control signal of the multiplexer for the selection of each timing recovery block operating independently. Compared with the signal of power calculator 1 (306) and power calculator 2 (319), under the same conditions, the performance of the Gardner symbol timing recoverer using prefilter is better. If it doesn't disappear, use a Gardner symbol timing recoverer using prefilter. Therefore, power is compared with a large weight on the power calculator 1 306 to generate the multiplexer 305 control signal. The signal passed through the multiplexer is oversampled at twice the symbol rate of 10.76MHz, so it is downsampled to 1/2 and output.

해당 기술의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 입력신호를 제곱하여 타이밍 오차를 추출하고 이를 보상하므로써 디지털 TV의 실내 수신성능 및 다중 경로가 있는 이동환경에서의 수신성능을 향상 시킬 수 있다.As described above, by extracting and compensating for the timing error by squaring the input signal according to the present invention, it is possible to improve the indoor reception performance of a digital TV and the reception performance in a mobile environment having multiple paths.

Claims (9)

기저대역으로 복조된 신호의 타이밍을 복원하는 심볼 타이밍 복원기에 있어서,In the symbol timing recoverer for recovering the timing of the signal demodulated to the baseband, 전방 필터를 사용한 가드너 심볼 타이밍 복원기와 수신 신호를 제곱한 심볼타이밍 복원기를 병렬로 병행해서 사용하는 심볼 타이밍 복원기.A symbol timing decompressor using a Gardner symbol timing decompressor using a forward filter and a symbol timing decompressor squared of a received signal in parallel. 병렬로 병행한 심볼 타이밍 복원기의 출력을 선택하는 멀티플렉서.Multiplexer to select the output of parallel symbol timing recoverers. 멀티플렉서에서 심볼 타이밍 선택을 제어하는 신호를 생성하는 신호 전력 측정기.Signal power meter that generates a signal to control symbol timing selection in a multiplexer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 수신 신호를 제곱한 심볼 타이밍 복원기Symbol Timing Restorer Squared Received Signal 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 수신 신호를 제곱하는 입력제곱기.Input squarer to square the received signal. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 제곱된 신호의 특정 주파수 성분을 추출하는 전방 필터Forward filter to extract specific frequency components of the squared signal 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 타이밍 오차를 추출하는 데 사용되는 가드너 타이밍 검출기.Gardner timing detector used to extract timing error. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 수신 신호를 복조한 후 기저대역으로 내려온 신호의 전력을 측정하는 신호 전력계산기.A signal power calculator that measures the power of a signal that comes down to baseband after demodulating a received signal. 전방 필터를 사용한 타이밍 복원기와 수신 신호를 제곱한 타이밍 복원기에 있어서,In the timing restorer using the front filter and the timing restorer squared the received signal, 분산 계산기와 전력 계산기를 사용해 타이밍 검출기의 이득을 제어하는 부분Part of controlling the gain of the timing detector using a variance calculator and a power calculator 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 전력의 분산을 계산하는 분산 계산기Variance Calculator to calculate the distribution of power 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 분산 계산기의 출력을 이용하여 이득을 제어하는 부분Part of controlling gain using output of variance calculator
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