KR20050003817A - 동기신호 검출장치 및 방법 - Google Patents

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KR20050003817A
KR20050003817A KR1020030045322A KR20030045322A KR20050003817A KR 20050003817 A KR20050003817 A KR 20050003817A KR 1020030045322 A KR1020030045322 A KR 1020030045322A KR 20030045322 A KR20030045322 A KR 20030045322A KR 20050003817 A KR20050003817 A KR 20050003817A
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Abstract

동기신호 검출장치가 개시된다. 본 동기신호 검출장치는, 수신된 디지털 방송신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치로서, 기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호에 대한 상관값을 산출하는 상관기, 상기 상관기에서 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값들에 대한 누적평균값을 구하는 누적평균값 산출부, 상기 누적평균값을 토대로 상기 상관기에서 출력되는 상기 상관값과 비교하는 비교기, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 각 구간에 대한 최대상관값이 소정 횟수 이상 동일 위치인 경우, 상기 위치에서 동기 검출신호를 생성하는 최대값 검출부를 갖는다. 이러한 동기신호 검출장치에 의하면, 주패스(main path)에 따른 상관값에 대해 누적평균값을 구한 후, 이를 토대로 인가되는 디지털 방송신호와의 상관값을 산출하여 동기신호를 검출함으로서 주패스(main path)의 전계강도의 급격한 변화를 방지하여 멀티패스(multi path)에 따른 상관값이 주패스에 따른 상관값을 역전하는 현상을 방지한다.

Description

동기신호 검출장치 및 방법{Apparatus and Method for detecting synchronization signal}
본 발명은 디지털 방송신호 수신기의 동기신호 검출장치에 관한 것으로, 특히 주패스(main path)의 전계강도의 급격한 변화를 방지하여 멀티패스(multi-path)에 따른 상관값이 주패스에 따른 상관값을 역전하는 현상을 방지 가능한 동기신호 검출장치에 관한 것이다.
디지털 방송이 점차로 기존의 아날로그 방송을 대체하고 있다. 디지털 방송은 아날로그 방송에 비해 고화질의 영상을 제공할 수 있으며, 영상과 오디오의 재생이라는 기본적인 기능 이외에도 다양한 부가기능을 구현 가능한 특징이 있다. 디지털 방송은 크게 미국 주도의 ATSC(Advanced Television Systems Committee)방식과 유럽 주도의 DVB-T(Digiatal Video Broadcasting - Terrestiral)방식이 주류를 이루며, ATSC방식은 MPEG-2에 기반한 방송신호를 단일 반송파로 송출하며, DVB-T방식은 송출하고자 하는 방송신호를 다수의 부 반송파로 각각 변조하여 전송하는 방식이다. 이 중, 미국, 한국, 및 캐나다에서 적용되는 ATSC방식은 아날로그와의 동시방송(Simulcast)환경에서도 동일채널간섭에 강하며, 타방식에 비해 하드웨어구성이 간단하여 저가의 수신기 구성이 가능하다는 장점이 있다. 최근에는, ATSC 방식과 유사한 ADTB-T(Advanced Digital Television Broadcasting-Terrestial)방식이 "삼성전자"에서 제안된 바 있다. ADTB-T 표준은 싱글/하이브리드 전송모드를 지원하며, OQAM(Offset Quadrate Amplitude Modulation) 변조방식을 사용한다.
도 1은 디지털 방송신호의 전계강도를 그래프로 나타낸 것이다.
도시된 그래프는 송신측과 수신측 사이의 주패스(main path)(A)와 멀티패스(multi path)(B)의 전계강도가 시간에 따라 변하는 것을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 주패스(A)의 전계강도는 시간별로 고도가 변하는 전리층(Ionospheric)의 위치, 날씨, 및 주변 방송신호의 간섭등에 의해 일정치 않은 전계강도를 갖는다. 이때, 멀티패스(B)의 전계강도도 시간 및 주변 환경에 따라 변하는 바, 특정 시간이나 환경하에서 멀티패스(B)의 전계강도가 주패스(A)의 전계강도를 역전하는 경우가 종종 발생하게 된다(①, ②구간).
도 2는 종래의 동기신호 검출장치의 블록개념도를 나타낸다.
도시된 동기신호 검출장치는, 상관기(5), 비교부(10), 카운터(20), 및 최대값 검출부(30)를 갖는다.
상관기(5)는 수신된 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼이 새로이 인가될때마다 소정 심볼 갯수 단위로 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)와의 상관값을 산출한다. 기준의사잡음열정보(R_PN)는 디지털 방송신호(in)에 포함되는 동기신호와 동일한 패턴을 갖는 신호로서, 디지털 방송신호(in)와 동일 위치에서 상관값을 산출시, 동기신호를 구성하는 심볼의 갯수가 산출된다. 여기서, 상관값은 +1과 -1의 부호를 갖는 디지털 방송신호(in)를 동일 패턴의 기준의사잡음열정보를 구성하는 심볼과 곱하고, 곱해진 값들을 동기신호를 구성하는 심볼의 갯수 단위로 가산하여 얻어지는 값이다. 예컨데, 동기신호가 511 심볼로 구성되는 경우, 511개의 심볼이 갖는 +1과 -1의 부호가 기준의사잡음열정보의 동일한 부호를 갖는 심볼과 곱해지면 +1값이 산출되며, 이를 511개 가산시, 511의 상관값이 산출된다.
비교부(10)는 상관기(5)에서 산출된 상관값을 기 저장된 이전 상태의 상관값과 지속적으로 비교한다. 비교결과, 상관기(5)에서 산출된 상관값이 이전 상태의 상관값보다 큰 경우, 이전상태의 상관값을 상관기(5)에서 새로 산출된 상관값으로 대체하기 위한 갱신신호(w_en)를 생성한다. 바람직하게는, 비교부(10)는 이전 상태의 상관값을 저장하기 위한 제1메모리(142)를 구비한다.
카운터(20)는 디지털 방송신호(in)의 신호 포멧에 따라, 각 심볼의 주기 및 신호 주기에 따라 소정 횟수 카운트 한다. 예컨데 송신측으로부터 송신되는 디지털 방송신호(in)가 836 심볼 단위로 전송되며, 각 심볼의 주기가 5us인 경우, 5us 간격으로 836 심볼을 계수한다.
최대값 검출부(30)는 상관기(5)에서 주패스(main path)에 따른 디지털 방송신호(in)에 따라 산출된 상관값들 중 소정 주기(836 심볼 주기) 내에서 최대값을 갖는 상관값의 위치를 검출하고, 검출된 위치가 상관기(5)에서 산출되는 최대값을 갖는 다른 상관값들의 위치와 소정 횟수 이상 동일하다고 판단될때, 동기 검출신호(sync)를 생성한다. 전술한 바와 같이, 상관기(5)는 송신측에서 전송되는 디지털 방송신호(in)를 수신측에 기 마련되는 기준의사잡음열정보(R_PN)와 순차적으로 상관값을 산출하므로 송신측에서 전송되는 디지털 방송신호(in)에 포함되는 동기신호와 수신측에 기 마련되는 기준의사잡음열정보의 위상이 정확히 일치할때, 최대값(동기신호를 구성하는 심볼의 갯수)을 산출한다. 여기서, 최대값 검출부(30)의 검출 주기는 송신측으로부터 송신되는 디지털 방송신호(in)의 신호 포멧이 갖는 주기에 따라 결정된다. 예컨데 송신측으로부터 송신되는 디지털 방송신호(in)가 836개의 심볼 단위로 전송되는 경우, 최대값 검출부(90)는 836심볼 갯수의 카운트 주기 중 상관값이 최대인 지점에서 동기 검출신호(sync)를 발생한다. 이후, 디지털 방송 수신기는 발생된 동기 검출신호(sync)를 참조하여 디지털 방송신호(in)를 지속적으로 수신하게 된다. 그러나, 전술한 바와 같이, 송신측과 수신측 사이의 주패스(main path)와 멀티패스(multi path)의 전계강도가 날씨, 주변 방송신호의 간섭 및 전리층의 위치변화등으로 매 시간마다 달라지는 경우, 동기 검출신호(sync)의 위치가 수시로 변하게 되므로 안정적인 디지털 방송신호(in)의 수신이 어려워지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 주패스(main path)와 멀티패스의 전계강도 역전현상을 최소화 하여 안정적으로 디지털 방송신호를 수신하도록 하는 동기신호 검출장치 및 동기신호 검출방법을 제공함에 있다.
도 1은 디지털 방송신호의 전계강도를 그래프로 나타낸 도면,
도 2는 종래의 동기신호 검출장치의 블록개념도,
도 3은 본 발명에 따른 동기신호 검출장치의 바람직한 일실시예에 따른 블록개념도,
도 4는 도 3에 도시된 누적평균값 산출부에 의해 산출되는 누적평균값과 주패스에 의한 상관값, 및 멀티패스에 의한 상관값을 비교하기 위한 그래프, 그리고
도 5는 본 발명에 따른 동기신호 검출장치의 다른 실시예에 따른 블록개념도,
도 6은 도 5에 도시된 제1누적평균값 산출부와 제2누적평균값 산출부에 의해 산출되는 제1누적평균값 및 제2누적평균값을 비교하기 위한 그래프, 그리고
도 7은 본 발명에 따른 동기신호 검출방법의 바람직한 일실시예에 따른 흐름도를 나타낸다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 상관기 110 : 비교기
120 : 누적평균값 산출부 121 : 기준값 산출부
122 : 누적 연산부 130 : 최대값 검출부
131 : 카운터 132 : 제1메모리
133 : 제2메모리 134 : 인덱스 비교부
135 : 신호발생부
상기한 목적은 본 발명에 따라, 수신된 디지털 방송신호로부터 동기신호를검출하는 동기신호 검출장치에 있어서, 기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호에 대한 상관값을 산출하는 상관기, 상기 상관기에서 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값들에 대한 누적평균값을 구하는 누적평균값 산출부, 상기 누적평균값을 토대로 상기 상관기에서 출력되는 상기 상관값과 비교하는 비교기, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 각 구간에 대한 최대상관값이 소정 횟수 이상 동일 위치인 경우, 상기 위치에서 동기 검출신호를 생성하는 최대값 검출부에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 누적평균값 산출부는, 상기 각 구간에 대한 최대상관값을 소정 횟수 평균하여 상기 최대상관값들에 대한 기준값을 산출하는 기준값 산출부, 및 상기 상관기로부터 상기 소정 구간 단위로 인가되는 상기 최대상관값 중 상기 기준값을 초과하는 적어도 하나의 상관값에 대한 누적평균값을 산출하는 누적연산부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 누적평균값은, 다음의 수식에 의해 산출된다.
,
여기서, Aven은 누적연산부에서 산출되는 누적평균값이고, peak는 상관기에서 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값이고, Aven-1은 이전 단계에서 산출된 누적평균값이며, α는 상기 Aven과 상기Aven-1에 부여되는 가중치로서 0 < α < 1의 범위를 갖는다.
바람직하게는, 상기 최대값 검출부는, 상기 상관기에서 순차적으로 산출되는상관값 중 인접된 상관값을 순차적으로 비교하는 비교부, 소정 주기 단위로 계수하는 카운터, 및 상기 비교 결과에 따라, 상기 상관값들중 소정 주기 내에서 가장 큰 값을 갖는 상관값에 대응되는 상기 카운터의 계수값을 저장하며, 상기 저장된 계수값이 상기 소정 주기 단위로 소정 횟수 이상 발생될때, 상기 동기 검출신호를 생성하는 동기신호 발생부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 동기신호 발생부는, 상기 비교기의 비교 결과에 따라, 상기 계수값을 저장하는 제1메모리, 이전 상태의 계수값을 저장하는 제2메모리, 상기 제1메모리와 상기 제2메모리에 저장된 값을 비교하여 동일 계수값 여부를 판단하는 인덱스 비교부, 및 상기 인덱스 비교부의 판단 결과가 소정 횟수 동일할때, 상기 동기 검출신호를 생성하는 신호발생부를 포함한다.
상기 제2메모리는, 상기 카운터의 카운트 주기가 만료시, 상기 제1메모리에 저장된 값으로 갱신되는 것이 바람직하다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 수신된 디지털 방송신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치에 있어서, 기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호에 대한 상관값을 산출하는 상관기, 상기 산출된 상관값중 적어도 두개의 가장 큰 상관값들에 대한 각각의 누적평균값을 소정 주기 단위로 산출하는 누적평균값 산출부, 상기 산출된 각각의 누적평균값을 비교하는 비교기, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 누적평균값이 최대인 위치에서 동기검출신호를 생성하는 최대값 검출부에 의해 달성된다.
상기 누적평균값 산출부는, 소정 주기 단위로 상기 상관값중 최대상관값에대한 누적평균값을 산출하는 제1누적평균값 산출부, 및 상기 최대상관값을 제외한 적어도 하나의 상관값들에 대한 각각의 누적평균값을 소정 주기 단위로 산출하는 제2누적평균값 산출부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1누적평균값 산출부와 상기 제2누적평균값 산출부는, 다음의 수식에 의해 산출됨이 바람직하다:
,
여기서, Aven은 누적연산부에서 산출되는 누적평균값이고, peak는 상관기에서 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값이고, Aven-1은 이전 단계에서 산출된 누적평균값이며, α는 상기 Aven과 상기Aven-1에 부여되는 가중치로서 0 < α < 1의 범위를 갖는다.
상기 최대값 검출부는, 소정 주기 단위로 계수하는 카운터, 및 상기 비교기의 비교 결과에 따라, 상기 상관값들중 소정 주기 내에서 가장 큰 값을 갖는 상관값에 대응되는 상기 카운터의 계수값을 저장하며, 상기 저장된 계수값이 상기 소정 주기 단위로 소정 횟수 이상 발생될때, 상기 동기 검출신호를 생성하는 동기신호 발생부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 수신된 디지털 방송신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출방법에 있어서, 기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호에 대한 상관값을 산출하는 단계, 상기 산출된 상관값들 중 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값들에 대한 누적평균값을 구하는 단계, 상기 누적평균값을 토대로 상기 산출된 상관값과 비교하는 단계, 및 상기 비교 결과에 따라 상기 각 구간에 대한 최대상관값이 소정 횟수 이상 동일 위치인 경우, 상기 위치에서 동기 검출신호를 생성하는 단계에 의해 달성된다.
상기 누적평균값을 구하는 단계는, 상기 각 구간에 대한 최대상관값을 소정 횟수 평균하여 상기 최대상관값들에 대한 기준값을 산출하는 단계, 및 상기 각 구간별로 인가되는 최대상관값 중 상기 기준값을 초과하는 적어도 하나의 상관값에 대한 누적평균값을 산출하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 누적평균값은, 다음의 수식에 의해 산출됨이 바람직하다:
,
여기서, Aven은 누적평균값이고, peak는 소정 구간 단위로 산출되는 최대상관값이고, Aven-1은 이전 단계에서 산출된 누적평균값이며, α는 상기 Aven과 상기Aven-1에 부여되는 가중치로서 0 < α < 1의 범위를 갖는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 동기신호 검출장치의 바람직한 일실시예에 따른 블록개념도를 나타낸다.
도시된 동기신호 검출장치는, 상관기(100), 비교기(110), 누적평균값 산출부(120), 및 최대값 검출부(130)를 갖는다.
상관기(100)는 수신된 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼이 새로이 인가될때마다 소정 심볼 갯수 단위로 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)와의 상관값을 산출한다. 기준의사잡음열정보(R_PN)는 디지털 방송신호(in)에 포함되는 동기신호와 동일한 패턴을 갖는 신호로서, 디지털 방송신호(in)와 동일 위치에서 상관값을 산출시, 동기신호를 구성하는 심볼의 갯수가 산출된다. 여기서, 상관값은 +1과 -1의 부호를 갖는 디지털 방송신호(in)를 동일 패턴의 기준의사잡음열정보와 곱하고, 곱해진 값들을 동기신호를 구성하는 심볼의 갯수 단위로 가산하여 얻어지는 값이다. 예컨데, 동기신호가 511 심볼로 구성되는 경우, 511개의 심볼이 갖는 +1과 -1의 부호가 기준의사잡음열정보의 동일한 부호를 갖는 심볼과 곱해지면 +1값이 산출되며, 이를 511개 가산시, 511의 상관값이 산출된다.
누적평균값 산출부(120)는 상관기(100)에서 소정 구간(836 심볼 단위의 구간) 단위로 출력되는 최대상관값들에 대한 누적평균값을 구한다. 누적평균값 산출부(120)는 상관기(100)로부터 출력되는 각각의 상관값들 중 기 저장된 누적평균값보다 큰 값이 인가되면 이를 다음의 수학식 1에 의해 누적평균값을 구하고 비교기(110)에서 갱신신호(w_en)가 발생하기 전까지 저장한다.
여기서, Aven은 누적연산부에서 산출되는 누적평균값이고, peak는 상관기에서 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값이고, Aven-1은 이전 단계에서 산출된 누적평균값이며, α는 상기 Aven과 상기Aven-1에 부여되는 가중치로서 0 < α < 1의 범위를 갖는다.
바람직하게는, 누적평균값 산출부(120)는 기준값 산출부(121), 및 누적연산부(122)를 갖는다.
기준값 산출부(121)는 상관기(100)에서 소정 구간(836 심볼 단위의 구간) 단위로 출력되는 최대상관값들을 소정 횟수 평균하여 기준값을 산출한다. 누적연산부(122)는 산출된 기준값을 토대로 소정 구간 단위로 출력되는 최대 상관값에 대한 누적평균값을 산출한다. 이와 같은 과정을 상기한 수학식 1을 참조하여 일예를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상관기(100)에서 각 구간별로 산출된 상관값이, 500, 490, 450, 510, 480, 490, 500, 510 ... 이라고 가정하면, 기준값 산출부(121)는 선단의 상관값 3개에 대한 산술평균을 구한다. 즉, 선단의 상관값 500, 490, 450에 대한 산술 평균은, (500 + 490 + 450)/3 = 480, 즉 기준값은 480이 된다. 다음으로, 누적연산부(122)는 기준값 480을 비교기(110)에 인가하고, 비교기(110)는 네번째 인가된 상관값 510과 기준값 480을 비교하여 갱신신호(w_en)를 생성한다. 갱신신호(w_en)에 의해 누적연산부(122)는 상관기(100)로부터 출력되는 상관값 510을 인가받는다. 이때, 가중치 α가 0.1이라면 기준값 480과 상관값 510간의 누적평균값은 (0.1 × 510) + (0.9 × 480), 즉 483이 된다. 이와 같은 과정에 의해 순차적으로 인가되는 상관값에 대해 누적평균값을 산출하면 상관기(100)에서 산출되는 상관값이 크기 변화가 감소되며, 산출된 상관값의 크기 변화가 감소됨에 따라 멀티패스(multi path)의 신호가 주패스의 신호보다 커지는 일이 감소되게 된다.
최대값 검출부(140)는 비교기(110)에서 출력되는 갱신신호(w_en)가 동일 위치에서 소정 횟수 이상 발생하는지를 검출하고, 소정 횟수이상 발생시 동기 검출신호(sync)를 생성한다.
바람직하게는, 최대값 검출부(140)는 카운터(141), 제1메모리(142), 제2메모리(143), 인덱스 비교부(144), 신호생성부(145)를 갖는다.
카운터(145)는 기 설정된 심볼의 주기와 동일 주기로 소정 횟수 카운트한다. 예컨데 송신측으로부터 송신되는 디지털 방송신호(in)가 836 심볼 단위로 전송되며, 각 심볼의 주기가 5us인 경우, 5us 간격으로 836 심볼을 계수한다.
제1메모리(142)는 비교기(110)로부터 출력되는 갱신신호(w_en)에 응답하여 카운터(145)가 계수중인 카운트값(index)을 저장한다. 제2메모리(143)는 카운터(145)가 소정 주기 동안의 계수가 완료된 후, 리셋되는 시점에 발생되는 캐리(carry)값에 응답하여 제1메모리(142)에 저장되어 있는 계수값(index)을 저장한다. 이에 따라, 제2메모리(143)는 송신측으로부터 송신되는 디지털 방송신호(in)의 전송 단위(예컨데 836 심볼)마다 제1메모리(142)에 저장된 계수값으로 기 저장된 계수값을 갱신한다.
인덱스 비교부(144)는 제1메모리(142)에 저장된 계수값과 제2메모리(143)에 저장된 계수값을 비교하여 이전 단계에 저장된 계수값과 현 단계에 인가되는 계수값이 일치하는지를 비교한다. 비교결과, 일치하면 이전 단계의 최대 상관값이 발생한 지점에 대응되는 계수값이 현제 단계의 최대 상관값이 발생한 지점과 동일한 것으로서, 송신측으로부터 송신되는 디지털 방송신호(in)에 포함되는 동기신호가 일정한 위치에서 발생됨을 의미한다. 인덱스 비교부(144)는 소정횟수(예컨데 3회)이상 동일한 계수값이 인가되면 검출신호(detect)를 발생하며, 신호생성부(145)는 검출신호(detect)에 응답하여 동기 검출신호(sync)를 생성한다.
도 4는 도 3에 도시된 누적평균값 산출부에 의해 산출되는 누적평균값과 주패스에 의한 상관값, 및 멀티패스에 의한 상관값을 비교하기 위한 그래프를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 주패스(main path)에 의한 상관값과 멀티패스(multi path)에 의한 상관값은 ①구간과 ②구간에서 역전현상이 발생한다. 이는 전술한 바와 같이, 주패스(A)의 전계강도가 시간별로 고도가 변하는 전리층(Ionospheric)의 위치, 날씨, 및 주변 방송신호의 간섭등에 의해 일정치 않은 전계강도를 갖는 것에 기인하는 것으로, 특정 시간이나 환경하에서 멀티패스(B)의 전계강도가 주패스(A)의 전계강도를 역전하는 경우가 종종 발생하게 된다. 한편, 주패스에 의한 상관값을 상기한 수학식 1에 따라 누적평균값을 산출하게 되면 산출된 누적평균값은 주패스(main path)에 의한 상관값과 멀티패스(multi path)에 의한 상관값 중간에 위치하게 되며, 그 변화량이 완만해진다. 이에 따라, ①구간과 ②구간에서의 전계강도 역전현상의 발생이 현저히 낮아지게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 동기신호 검출장치의 다른 실시예에 따른 블록개념도를 나타낸다.
도시된 동기신호 검출장치는, 상관기(140), 제1누적평균값 산출부(150), 제2누적평균값 산출부(160), 비교기(170), 최대값 검출부(180)를 갖는다.
상관기(140)는 수신된 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼이 새로이 인가될때마다 소정 심볼 갯수 단위로 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)와의 상관값을 산출한다.
제1누적평균값 산출부(150)는 상관기(140)에서 소정 구간(예컨데 836 심볼 단위의 구간) 단위로 출력되는 최대상관값에 대한 제1누적평균값을 구한다. 제2누적평균값 산출부(160)는 상관기(140)에서 소정 구간 단위로 출력되는 상관값들 중 두번째로 큰 상관값에 대한 제2누적평균값을 구한다.
비교기(170)는 제1누적평균값과 제2누적평균값을 비교하여 제1누적평균값이 제2누적평균값보다 크거나, 그 반대의 경우, 갱신신호(w_en)를 생성한다. 최대값 검출부(180)는 갱신신호(w_en)에 응답하여 갱신신호(w_en)가 발생된 시점의 계수값에서 동기검출신호(sync)를 생성한다. 제1누적평균값이 제2누적평균값보다 항상 크다면 최대값 검출부(180)에 인가되는 갱신신호(w_en)가 소정 구간내에 항상 일정한 위치에서 발생되며, 최대값 검출부(180)는 일정한 주기마다 동기검출신호(sync)를 생성하게 된다. 여기서, 제1누적평균값 산출부(150)와 제2누적평균값 산출부(160)에서 각각 산출되는 제1누적평균값과 제2누적평균값은 전술한 수학식 1에 의해 산출되며, 수학식 1에 따라 산출되는 제1누적평균값과 제2누적평균값의 크기는 상관기(140)를 통해 인가되는 상관값에 비해 그 크기 및 크기의 변화량이 작다. 따라서, 본 실시예에 따른 동기신호 검출장치에서 멀티패스에 따른 신호의 전계강도가 주패스에 따른 신호의 전계강도보다 커지는 일이 감소된다. 이하, 최대값 검출부(180)의 동작 및 구성은 상기한 도 3에서 설명된 바와 동일하므로 생략하도록 한다.
도 6은 도 5에 도시된 제1누적평균값 산출부(150)와 제2누적평균값 산출부(160)에 의해 산출되는 제1누적평균값 및 제2누적평균값을 비교하기 위한 그래프를 나타낸다.
도 6에 도시된 도면부호 "A"는 주패스에 따른 상관값을 나타내고, 도면부호 "B"는 멀티패스에 따른 상관값을 나타내고, 도면부호 "C"는 주패스에 따른 상관값에 대한 제1누적평균값을 나타내며, 도면부호 "D"는 멀티패스에 따른 상관값에 대한 제2누적평균값을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 주패스에 따른 제1누적평균값과 멀티패스에 따른 제2누적평균값은 상기한 수학식 1에 의해 산출되며, 가중치 α에 따라 그 변화량이 가변된다. 즉, 특정 시간이나 환경하에서 변동이 심한 주패스와 멀티패스에 따른 각각의 상관값을 전술한 수학식 1에 의해 그 변화량을 완만하게 조정된 누적평균값으로 대체 함으로서 멀티패스에 따른 상관값이 특정 순간에 주패스에 따른 상관값보다 큰 값을 갖더라도 멀티패스에 대한 제2누적평균값이 주패스에 의한 제1누적평균값을 역전하지 않도록 한다. 예컨데, 제2누적평균값(D)은 구간 "①"과 구간 "②"에서 주패스에 따른 제1누적평균값(C)보다 큰 값을 갖지 않는다.
도 7은 본 발명에 따른 동기신호 검출방법의 바람직한 일실시예에 따른 흐름도를 나타낸다.
먼저, 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)와 복조된 디지털 방송신호(in)에 대한 상관값을 산출한다(S200). 상관값의 산출은 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼을 소정 갯수(예컨데 511 심볼) 단위로 산출하되, 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼이 새로이 인가될때마다 소정 심볼 갯수(예컨데 511 심볼) 단위로 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)와의 상관값을 지속적으로 산출한다. 기준의사잡음열정보(R_PN)는 디지털 방송신호(in)에 포함되는 동기신호와 동일한 패턴을 갖는 신호로서, 디지털 방송신호(in)와 동일 위치에서 상관값을 산출시, 동기신호를 구성하는 심볼의 갯수가 산출된다. 여기서, 상관값은 +1과 -1의 부호를 갖는 디지털 방송신호(in)를 동일 패턴의 기준의사잡음열정보(R_PN)와 곱하고, 곱해진 값들을 동기신호를 구성하는 심볼의 갯수 단위로 가산하여 얻어지는 값이다. 예컨데, 동기신호가 511 심볼로 구성되는 경우, 511개의 심볼이 갖는 +1과 -1의 부호가 기준의사잡음열정보(R_PN)의 동일한 부호를 갖는 심볼과 곱해지면 +1값이 산출되며, 이를 511개 가산시, 511의 상관값이 산출된다.
다음으로, 산출된 상관값들 중 소정 구간 내에서 최대값을 갖는 상관값들에 대한 평균값을 산출한다(S300). 여기서, 소정 구간은 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼의 단위를 의미한다. 예컨데, 디지털 방송신호(in)가 836 심볼 단위로 전송시, 평균값은 각 836 심볼마다 발생하는 가장 큰 상관값을 적어도 둘 이상 가산 후, 이들에 대한 산술평균을 구한다. 다음으로, 산출된 평균값을 토대로 디지털 방송신호(in)에서 836 심볼마다 발생하는 가장 큰 상관값과 비교하여 산출된 평균값과 누적평균값을 산출한다(S400). 이후, 누적평균값은 상관기(100)로부터 출력되는 최대 상관값과 지속적으로 누적평균을 취하게 되며, 누적평균값은 상기한 수학식 1에 의해 구해진다.
마지막으로, 상기한 과정에 의해 구해진 누적평균값을 상관기(100)로부터 출력되는 상관값과 비교하여 상관기(100)로부터 출력되는 상관값이 누적평균값보다 클때의 인덱스값(index)을 구하고, 동일 인덱스값(index)이 소정 횟수 이상 발생시(S500), 동기신호가 주기적으로 발생한다고 판단하여 동기 검출신호(sync)를 생성한다(S600). 이에 따라, 시간 및 주변환경에 따라 수시로 변하는 주패스(main path)의 상관값에 대해 누적평균값을 취한 후, 이를 새로이 인가되는 상관값과 비교함으로서 주패스(main path)에 비해 신호크기가 작은 멀티패스(multi path)에 의한 상관값에 의한 역전현상을 감소시킬 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 주패스(main path)에 따른 상관값에 대해 누적평균값을 구한 후, 이를 토대로 인가되는 디지털 방송신호와의 상관값을 산출하여 동기신호를 검출함으로서 주패스(main path)의 전계강도의 급격한 변화를 방지하여 멀티패스(multi-path)에 따른 상관값이 주패스에 따른 상관값을 역전하는 현상을 방지한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게된다.

Claims (13)

  1. 수신된 디지털 방송신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치에 있어서,
    기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호에 대한 상관값을 산출하는 상관기;
    상기 상관기에서 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값들에 대한 누적평균값을 구하는 누적평균값 산출부;
    상기 누적평균값을 토대로 상기 상관기에서 출력되는 상기 상관값과 비교하는 비교기; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 각 구간에 대한 최대상관값이 소정 횟수 이상 동일 위치인 경우, 상기 위치에서 동기 검출신호를 생성하는 최대값 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 누적평균값 산출부는,
    상기 각 구간에 대한 최대상관값을 소정 횟수 평균하여 상기 최대상관값들에 대한 기준값을 산출하는 기준값 산출부; 및
    상기 상관기로부터 상기 소정 구간 단위로 인가되는 상기 최대상관값 중 상기 기준값을 초과하는 적어도 하나의 상관값에 대한 누적평균값을 산출하는 누적연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 누적평균값은,
    다음의 수식에 의해 산출됨을 특징으로 하는 동기신호 검출장치:
    ,
    여기서, Aven은 누적연산부에서 산출되는 누적평균값이고, peak는 상관기에서 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값이고, Aven-1은 이전 단계에서 산출된 누적평균값이며, α는 상기 Aven과 상기Aven-1에 부여되는 가중치로서 0 < α < 1의 범위를 갖는다.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 최대값 검출부는,
    소정 주기 단위로 계수하는 카운터; 및
    상기 비교기의 비교 결과에 따라, 상기 상관값들중 소정 주기 내에서 가장 큰 값을 갖는 상관값에 대응되는 상기 카운터의 계수값을 저장하며, 상기 저장된 계수값이 상기 소정 주기 단위로 소정 횟수 이상 발생될때, 상기 동기 검출신호를 생성하는 동기신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 동기신호 발생부는,
    상기 비교기의 비교 결과에 따라, 상기 계수값을 저장하는 제1메모리;
    이전 상태의 계수값을 저장하는 제2메모리;
    상기 제1메모리와 상기 제2메모리에 저장된 값을 비교하여 동일 계수값 여부를 판단하는 인덱스 비교부; 및
    상기 인덱스 비교부의 판단 결과가 소정 횟수 동일할때, 상기 동기 검출신호를 생성하는 신호발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2메모리는,
    상기 카운터의 카운트 주기가 만료시, 상기 제1메모리에 저장된 값으로 갱신되는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  7. 수신된 디지털 방송신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치에 있어서,
    기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호에 대한 상관값을 산출하는 상관기;
    상기 산출된 상관값중 적어도 두개의 가장 큰 상관값들에 대한 각각의 누적평균값을 소정 주기 단위로 산출하는 누적평균값 산출부;
    상기 산출된 각각의 누적평균값을 비교하는 비교기; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 누적평균값이 최대인 위치에서 동기검출신호를생성하는 최대값 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 누적평균값 산출부는,
    소정 주기 단위로 상기 상관값중 최대상관값에 대한 누적평균값을 산출하는 제1누적평균값 산출부; 및
    상기 최대상관값을 제외한 적어도 하나의 상관값들에 대한 각각의 누적평균값을 소정 주기 단위로 산출하는 제2누적평균값 산출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1누적평균값 산출부와 상기 제2누적평균값 산출부는,
    다음의 수식에 의해 산출됨을 특징으로 하는 동기신호 검출장치:
    ,
    여기서, Aven은 누적연산부에서 산출되는 누적평균값이고, peak는 상관기에서 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값이고, Aven-1은 이전 단계에서 산출된 누적평균값이며, α는 상기 Aven과 상기Aven-1에 부여되는 가중치로서 0 < α < 1의 범위를 갖는다.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 최대값 검출부는,
    소정 주기 단위로 계수하는 카운터; 및
    상기 비교기의 비교 결과에 따라, 상기 상관값들중 소정 주기 내에서 가장 큰 값을 갖는 상관값에 대응되는 상기 카운터의 계수값을 저장하며, 상기 저장된 계수값이 상기 소정 주기 단위로 소정 횟수 이상 발생될때, 상기 동기 검출신호를 생성하는 동기신호 발생부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  11. 수신된 디지털 방송신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출방법에 있어서,
    기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호에 대한 상관값을 산출하는 단계;
    상기 산출된 상관값들 중 소정 구간 단위로 출력되는 최대상관값들에 대한 누적평균값을 구하는 단계;
    상기 누적평균값을 토대로 상기 산출된 상관값과 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 따라 상기 각 구간에 대한 최대상관값이 소정 횟수 이상 동일 위치인 경우, 상기 위치에서 동기 검출신호를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 누적평균값을 구하는 단계는,
    상기 각 구간에 대한 최대상관값을 소정 횟수 평균하여 상기 최대상관값들에 대한 기준값을 산출하는 단계; 및
    상기 각 구간별로 인가되는 최대상관값 중 상기 기준값을 초과하는 적어도 하나의 상관값에 대한 누적평균값을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 누적평균값은,
    다음의 수식에 의해 산출됨을 측징으로 하는 동기신호 검출방법:
    ,
    여기서, Aven은 누적평균값이고, peak는 소정 구간 단위로 산출되는 최대상관값이고, Aven-1은 이전 단계에서 산출된 누적평균값이며, α는 상기 Aven과 상기Aven-1에 부여되는 가중치로서 0 < α < 1의 범위를 갖는다.
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