KR20050043290A - Apparatus for synchronizing symbols of ofdm signal using training signals and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM신호의 심볼 동기 장치 및 그 방법은 동일한 패턴의 훈련신호가 n번(n은 정수) 반복하는 훈련신호열과 순환접두부가 데이터에 부가된 OFDM 입력신호에서 심볼 동기를 찾는 장치에 있어서, 상기 훈련신호열의 상호상관값을 계산하여 출력하는 위상상관부; 상기 상호상관값을 소정의 임계치와 비교하여 피크의 발생 여부를 결정하는 피크검출부; 상기 피크검출부가 검출한 피크의 유효성을 결정하는 유효피크검출부; 및 유효피크검출부가 유효한 것으로 결정한 피크가 상기 훈련신호열에서 최후로 발생하는 최종피크인지를 결정하여 최종피크이면 상기 입력신호를 출력신호로 하여 전달하는 최종피크판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하며, OFDM 신호를 수신한 시스템의 신호감지, 이득조절, 초기주파수 옵셋보상의 모뎀 초기 동작과 무관하게 발생하는 상호상관값의 마지막 피크 지점을 찾아냄으로써 이를 이용하여 정확한 심볼 동기를 구해서 FFT 단으로 전달함으로써 OFDM 모뎀 수신부의 성능 향상을 이룰 수 있고, 심볼 동기 장치의 내부에서 발생된 피크를 관찰하여 심볼 동기 미포착 에러와 거짓 포착 에러를 빠르게 판단하여 모뎀 수신부의 불필요한 동작을 막을 수 있다. Symbol synchronization device and method for OFDM signal using the training signal according to the present invention is a symbol synchronization in the OFDM input signal to which the training signal sequence of the same pattern is repeated n times (n is an integer) and the cyclic prefix is added to the data An apparatus for searching for, comprising: a phase correlation unit for calculating and outputting a correlation value of the training signal sequence; A peak detector which determines whether a peak is generated by comparing the cross-correlation value with a predetermined threshold value; An effective peak detector for determining the validity of the peak detected by the peak detector; And a final peak determining unit for determining whether the peak determined by the effective peak detection unit is the last peak occurring in the training signal sequence and transmitting the input signal as an output signal when the final peak is the final peak. By finding the last peak point of the cross-correlation value irrespective of the signal detection, gain control, and modem initial operation of the initial frequency offset compensation of the system receiving the OFDM signal, it is used to find the exact symbol synchronization and transfer it to the FFT stage. The performance of the modem receiver can be improved, and by observing the peak generated inside the symbol synchronizer, it is possible to quickly determine a symbol sync non-acquisition error and a false acquisition error, thereby preventing unnecessary operation of the modem receiver.
Description
본 발명은 OFDM(Orthogonal FDM, 직교주파수분할다중) 수신 시스템에서 심볼 동기를 찾는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 훈련신호와의 상호상관관계(cross-correlation)를 이용하여 신호의 지연이나 계산량의 증가 없이 심볼의 정확한 시작점을 찾기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for finding symbol synchronization in an Orthogonal FDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) receiving system. More particularly, the present invention relates to a delay of a signal using cross-correlation with a training signal. And apparatus for finding the exact starting point of a symbol without increasing the amount of computation.
일반적으로 OFDM 수신 시스템은 수신된 신호로부터 심볼의 시작점을 찾기 위해서 심볼 동기부를 채택한다. 그리고 심볼의 시작점이 찾아진 후부터 OFDM 신호의 부채널 개수에 해당하는 수를 FFT 블록으로 보내어 각 부채널에 해당하는 전송 값을 찾아낸다. 그런데 무선 채널 환경이므로 전송된 신호는 멀티 패스 페이딩(multi-path fading)을 겪게 된다. 이렇게 왜곡되어 입력되는 신호로부터 주파수 및 위상 왜곡을 보상하고 심볼의 시작점을 찾기 위해서 무선 OFDM 프레임의 앞 단에 훈련신호를 부가하여 전송한다. 현재 실내에서 사용되는 무선 OFDM 시스템인 IEEE802.11a, HiperLAN/2 방식은 훈련신호로써 반복된 패턴을 사용하여 전송하는데 OFDM 수신 시스템은 훈련신호열을 수신하여 신호 감지, 이득 조절, 초기 주파수 옵셋 보상, 그리고 심볼 동기 획득의 기능을 수행하도록 권고하고 있다.In general, an OFDM receiving system employs a symbol synchronizer to find the starting point of a symbol from a received signal. After the start point of the symbol is found, the number of subchannels of the OFDM signal is transmitted to the FFT block to find a transmission value corresponding to each subchannel. However, in a wireless channel environment, the transmitted signal undergoes multi-path fading. In order to compensate for the frequency and phase distortion from the distorted input signal and find the starting point of the symbol, a training signal is added to the front end of the wireless OFDM frame and transmitted. The wireless OFDM system currently used indoors, IEEE802.11a and HiperLAN / 2, transmits using a repeated pattern as a training signal. The OFDM receiving system receives a training signal sequence to detect a signal, adjust gain, and compensate for an initial frequency offset. It is recommended to perform the function of symbol synchronization acquisition.
이 때 일반적으로 심볼의 동기를 찾기 위해서는 수신된 신호와 지연된 수신 신호간의 상관도를 검사하는 자기상관(auto-correlation) 방법, 그리고 수신된 신호와 미리 알고 있는 훈련신호와의 상관도를 계산하는 상호상관(cross-correlation)방법이 있다. 자기상관 방법은 훈련신호의 도움없이 OFDM 프레임의 순환접두부의 상관관계를 이용한 방법으로써 이에 관해서는 여러 가지 방법이 보고 되었다. 그러나 이 방법은 상관값의 결과가 피크로 출력되지 않고 임계치 이상으로 유지되므로 정확한 추정이 힘들다. 그러나 후자와 같이 미리 정해진 훈련신호와 수신신호의 상호상관을 사용한 방법은 피크값이 발생하므로 정확한 추정이 가능한 장점이 있어서 훈련신호를 사용하는 프레임에 있어 적합한 방식이다. 그런데 실제 하드웨어로 구현하기 위해서 피크값을 구할 경우 구현상의 어려움이 있으므로 피크값이 일정한 값(임계치)를 넘어설 경우 피크로써 판단한다. In this case, in order to find the synchronization of a symbol, an auto-correlation method for checking a correlation between a received signal and a delayed reception signal and a correlation for calculating a correlation between the received signal and a training signal known in advance are used. There is a cross-correlation method. The autocorrelation method uses a correlation of the cyclic prefix of an OFDM frame without the aid of a training signal. Various methods have been reported. However, this method is difficult to make an accurate estimation because the result of the correlation value is not output as a peak but is kept above the threshold. However, the latter method uses the cross-correlation of the predetermined training signal and the received signal, so that a peak value is generated, which is an accurate estimation, and thus is suitable for a frame using the training signal. However, if the peak value is obtained in order to implement the hardware, it is difficult to implement. Therefore, if the peak value exceeds a certain value (threshold value), the peak value is determined.
상호상관 방법을 사용한 일반적인 심볼동기장치는 도 1과 같다. 도 1에서 위상상관기(110)는 상호상관값을 계산하고 비교판단기(120)는 피크판정임계치와 비교하여 피크값인지 여부를 판별하고 피크카운터(130)는 발생한 피크의 갯수를 계수한다. 피크의 갯수가 원하는 값과 같으면 스위치(140)는 ON 되어 동기화된 심볼이 출력된다. A general symbol synchronization device using the cross-correlation method is shown in FIG. In FIG. 1, the phase correlator 110 calculates the cross-correlation value, and the comparison determiner 120 determines whether the peak value is compared with the peak determination threshold value, and the peak counter 130 counts the number of generated peaks. If the number of peaks is the same as the desired value, the switch 140 is turned on and a synchronized symbol is output.
그런데 무선 채널을 통과한 신호는 채널의 상황에 따라서 수신신호가 달라지므로 신호감지, 이득조절, 초기 주파수 옵셋 보상을 마친 신호는 상호상관값이 프레임마다 다를 수 있다. 그리고 신호감지, 이득조절, 초기 주파수 옵셋 보상의 방법이 달라지면 피크의 개수가 다르게 발생할 수 있는 문제점이 있다. However, since the received signal varies according to the channel condition of the signal passing through the wireless channel, the signal that has completed the signal detection, gain control, and initial frequency offset compensation may have a different correlation value from frame to frame. In addition, if the signal detection, gain control, and initial frequency offset compensation methods are different, the number of peaks may be different.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 훈련신호가 부가된 OFDM 신호가 수신되었을 때 훈련신호를 이용하여 신호 감지, 이득 조절, 초기 위상보상을 수행하는 방법에 무관하고, 간단하게 심볼 동기를 찾는 장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is an apparatus for finding a symbol synchronization simply, irrespective of a method of performing signal detection, gain adjustment, and initial phase compensation using a training signal when an OFDM signal to which a training signal is added is received, and To provide that method.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 신호의 심볼 동기 장치는 동일한 패턴의 훈련신호가 n번(n은 정수) 반복하는 훈련신호열과 순환접두부가 데이터에 부가된 OFDM 입력신호에서 심볼 동기를 찾는 장치에 있어서, 상기 훈련신호열의 상호상관값을 계산하여 출력하는 위상상관부; 상기 상호상관값을 소정의 임계치와 비교하여 피크의 발생 여부를 결정하는 피크검출부; 상기 피크검출부가 검출한 피크의 유효성을 결정하는 유효피크검출부; 및 유효피크검출부가 유효한 것으로 결정한 피크가 상기 훈련신호열에서 최후로 발생하는 최종피크인지를 결정하여 최종피크이면 상기 입력신호를 출력신호로 하여 전달하는 최종피크판단부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, a symbol synchronization apparatus for an OFDM signal using a training signal according to the present invention has an OFDM input in which a training signal sequence in which a training signal of the same pattern is repeated n times (n is an integer) and a cyclic prefix are added to data. An apparatus for finding symbol synchronization in a signal, comprising: a phase correlation unit for calculating and outputting a correlation value of the training signal sequence; A peak detector which determines whether a peak is generated by comparing the cross-correlation value with a predetermined threshold value; An effective peak detector for determining the validity of the peak detected by the peak detector; And a final peak determining unit for determining whether the peak determined by the effective peak detection unit is the last peak occurring in the training signal sequence and transmitting the input signal as an output signal when the final peak is the final peak.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 신호의 심볼 동기 방법은 동일한 패턴의 훈련신호가 n번(n은 정수) 반복하는 훈련신호열과 순환접두부가 데이터에 부가된 OFDM 입력신호에서 심볼 동기를 찾는 방법에 있어서, 상기 훈련신호열의 상호상관값을 계산하여 출력하는 단계; 상기 상호상관값을 소정의 임계치와 비교하여 피크의 발생 여부를 결정하는 단계; 검출된 피크의 유효성을 결정하는 단계; 및 유효한 것으로 결정된 피크가 상기 훈련신호열에서 최후로 발생하는 최종피크인지를 결정하여 최종피크이면 상기 입력신호를 출력신호로 하여 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, in the symbol synchronization method of an OFDM signal using a training signal according to the present invention, a training signal sequence in which a training signal of the same pattern is repeated n times (n is an integer) and an OFDM input having a cyclic prefix added to the data A method for finding symbol synchronization in a signal, the method comprising: calculating and outputting a correlation value of the training signal sequence; Comparing the cross-correlation value with a predetermined threshold to determine whether a peak has occurred; Determining the validity of the detected peaks; And determining whether the peak determined to be valid is the last peak occurring in the training signal sequence, and transmitting the input signal as an output signal when the peak is the final peak.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명에 의한 OFDM 심볼 동기 장치에 입력되는 무선 OFDM 프레임의 구성을 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 심볼 동기 장치의 구성을 보여주는 블록도이다. 그리고 도 4는 도 3의 피크검출부의 상세한 구성을 보여주는 블록도이다. 도 5는 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 심볼 동기 장치의 관찰시간의 크기를 도시한 도면이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a diagram showing the configuration of a wireless OFDM frame input to the OFDM symbol synchronization apparatus according to the present invention, Figure 3 is a block diagram showing the configuration of an OFDM symbol synchronization apparatus using a training signal according to the present invention. 4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the peak detector of FIG. 3. 5 is a view showing the size of the observation time of the OFDM symbol synchronization apparatus using a training signal according to the present invention.
무선으로 전송되는 신호는 수신부로 전달되는 실제 데이터의 맨 앞에 훈련신호가 부가된 형태가 된다. 본 발명에 의한 심볼 동기 장치에 입력되는 OFDM 방식의 IEEE 802.11a의 프레임 구조는 도 2와 같다. 훈련 신호 구간은 짧은 길이의 신호 패턴이 10번 반복되는 짧은 훈련신호 구간(t1에서 t10;210)과 긴 훈련신호의 순환접두부(220), 비교적 긴 길이의 신호 패턴이 2번 반복되는 긴 훈련신호 구간(T1과 T2;225)으로 구성되고, 전송하는 데이터는 사용자 데이터 구간의 순환접두부(230)와 사용자 데이터 구간(235)으로 구성된다. 순환접두부(220,230)는 OFDM 변조를 통과한 신호의 후반부 일부분을 그대로 복사한 것이다. 이 순환접두부(220,230)는 다중 경로를 통과하여 데이터가 수신되었을 경우, 부채널간의 직교성이 손상되는 것을 막기 위해서 덧붙여진 것이다. OFDM 수신 시스템은 짧은 훈련신호(210)를 이용하여 신호의 감지, 안테나 선택, 신호 이득 조절, 심볼 타이밍 동기 획득, 그리고 초기 주파수 옵셋 보정을 수행한다. 긴 훈련신호(225)는 부채널 등화, 정밀 주파수 옵셋 보정에 사용된다. 짧은 길이 훈련신호(210) 구간중 처음 n개의 훈련신호를 사용하여 신호감지, 다이버시티 선택, 그리고 크기 조절을 하고 나머지 (10-n)개의 훈련 신호를 사용하여 거친 주파수 옵셋 보정과 심볼 동기를 복원한다. 피크의 발생 갯수는 신호 감지, 이득 조절, 초기 주파수 옵셋 보상을 할 때 초기 수신 시스템의 동작에 따라서 다양하게 발생할 수 있다. The signal transmitted over the air has a form in which a training signal is added to the front of the actual data transmitted to the receiver. The frame structure of the IEEE 802.11a of the OFDM scheme input to the symbol synchronization apparatus according to the present invention is shown in FIG. The training signal section includes a short training signal section (t1 to t10; 210) in which a short length signal pattern is repeated 10 times, a cyclic prefix 220 of a long training signal, and a long training in which a signal pattern of a relatively long length is repeated twice. It consists of a signal section (T1 and T2) 225, the data to be transmitted is composed of a cyclic prefix 230 and the user data section 235 of the user data section. The cyclic prefixes 220 and 230 copy a part of the second half of the signal passing through the OFDM modulation. The cyclic prefixes 220 and 230 are added to prevent orthogonality between subchannels when data is received through multiple paths. The OFDM receiving system uses the short training signal 210 to perform signal detection, antenna selection, signal gain adjustment, symbol timing synchronization acquisition, and initial frequency offset correction. The long training signal 225 is used for subchannel equalization and precision frequency offset correction. Signal detection, diversity selection, and scaling are performed using the first n training signals in the short length training signal 210 section, and coarse frequency offset correction and symbol synchronization are restored using the remaining (10-n) training signals. do. The number of peaks may vary depending on the operation of the initial receiving system in signal sensing, gain adjustment, and initial frequency offset compensation.
도 3을 참조하면서 본 발명에 의한 심볼 동기 획득 장치를 설명하도록 한다. 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 신호의 심볼 동기 장치는 위상상관부(310), 피크검출부(320), 유효피크판단부(330), 최종피크판단부(340), 스위치부(350)로 구성된다. A symbol synchronization acquisition apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 3. The symbol synchronization apparatus of the OFDM signal using the training signal according to the present invention includes a phase correlation unit 310, a peak detection unit 320, an effective peak determination unit 330, a final peak determination unit 340, and a switch unit 350. It is composed.
위상상관부(310)는 내부에 짧은 훈련신호 한 구간을 가지고 있으며, 순차적으로 입력되는 신호와 상호상관값(cross-correlation)을 계산한다. The phase correlation unit 310 has a short training signal section therein and calculates a cross-correlation with a sequentially input signal.
피크검출부(320)는 내부에 비교기를 가지고 입력된 계산값이 피크 판정 임계치 보다 큰 지 여부를 판단한다. 환언하면, 피크검출부(320)는 피크값의 발생을 찾아내고 피크값이 발생하지 않았을 경우 미포착 상태임을 알리는데, 자세한 동작은 도 4를 참조하면서 설명한다. 피크검출부(320)는 제1비교부(410), 제2비교부(420), 그리고 제1카운터(430)로 구성된다. 제1비교부(410)는 상관도 계산값을 사전에 설정한 피크 판단 임계값과 비교하여 클 경우 피크가 발생했음을 후단에 알린다. 제1카운터(430)는 위상상관부(310)의 출력이 나온 순간부터 첫번째 피크가 발생할 때까지의 상관값의 갯수를 계수한다. 제2비교부(420)는 상관값의 갯수가 도 5에 도시되어 있는 제1관찰시간 보다 클 경우 심볼 동기를 놓쳤음을 알린다. 제1관찰시간1은 도 5에 도시한대로, 짧은 훈련신호가 끝날때까지에 해당하는 시간이다. 이 시간이 경과한 후에도 피크가 발생하지 않은 경우 미포착 에러를 상위로 보내고 이 미포착 에러신호에 근거하여 OFDM 시스템은 수신을 중단할 수 있다. The peak detector 320 determines whether the calculated value input with the comparator is larger than the peak determination threshold. In other words, the peak detector 320 detects occurrence of the peak value and notifies that the peak value is not captured when the peak value does not occur. The detailed operation will be described with reference to FIG. 4. The peak detector 320 includes a first comparator 410, a second comparator 420, and a first counter 430. The first comparing unit 410 compares the correlation calculation value with a preset peak determination threshold and notifies a later stage that a peak has occurred. The first counter 430 counts the number of correlation values from the moment the output of the phase correlation unit 310 to the first peak occurs. The second comparison unit 420 notifies that the symbol synchronization is missed when the number of correlation values is greater than the first observation time shown in FIG. 5. The first observation time 1 is a time corresponding to the end of the short training signal, as shown in FIG. If the peak does not occur even after this time has elapsed, an OFDM error may be sent to a higher level, and the OFDM system may stop receiving based on the captured error signal.
유효피크판단부(330)는 발생한 피크의 갯수를 계산한다. 유효피크판단부(330)에서 필요한 제2관찰시간은 사용자가 임의로 설정할 수 있으며, 도 5에 도시된 예에서와 같은 제2관찰시간의 경우 3개의 피크값이 나타난다. 그런데 피크의 발생값이 예상값보다 훨씬 큰 경우 유효하지 않은 심볼 동기로 판정한다. 이 때는 거짓 포착 에러 신호를 발생한다. 거짓 포착 상태는 모뎀 상위로 전달되어 빠르게 모뎀 수신부의 동작을 중지시킨다. 따라서 잘못된 심볼동기를 가지고 수신부의 동작을 지속하므로써 발생하는 시간과 전력의 소모를 막을 수 있다. The effective peak determination unit 330 calculates the number of generated peaks. The second observation time required by the effective peak determination unit 330 may be arbitrarily set by the user. In the case of the second observation time as in the example of FIG. 5, three peak values appear. However, if the occurrence value of the peak is much larger than the expected value, it is determined as an invalid symbol synchronization. In this case, a false acquisition error signal is generated. The false catch state is propagated up the modem and quickly shuts down the modem receiver. Therefore, it is possible to prevent time and power consumption caused by continuing the operation of the receiver with wrong symbol synchronization.
최종피크판단부(340)는 유효 피크가 입력된 후 순환접두부(220)의 길이 동안 관찰하여 피크가 발생하는지 관찰 한다. 만약 짧은 훈련신호의 마지막 신호(t10)를 이용하여 피크가 발생했을 경우, 다음에 연결되는 순환접두부(220)는 피크값을 발생할 수 없다. 따라서 마지막 피크값으로 판단한다. 그런데 마지막 짧은 훈련신호가 아닌 경우는 그 기간 안에 다음 짧은 신호구간에 의한 피크값이 발생하므로 마지막 피크값이 아님을 판단할 수 있다. 최종피크판단부(340)의 관찰 시간은 도 5에 도시된 제3관찰시간으로써, 긴 훈련신호(225)의 순환접두부(230)만큼 해당한다. 따라서 짧은 훈련 신호 이후 긴 훈련신호를 바로 이용할 수 있으므로 긴 훈련신호는 시간 지연 없이 입력신호 처리를 수행하는 FFT(Fast Fourier Transform)단으로 전달할 수 있다. The final peak decision unit 340 observes during the length of the cyclic prefix 220 after the effective peak is input to observe whether the peak occurs. If a peak occurs using the last signal t10 of the short training signal, the next cyclic prefix 220 which is connected next cannot generate a peak value. Therefore, the final peak value is determined. However, if it is not the last short training signal, it is determined that it is not the last peak value because the peak value is generated by the next short signal interval within the period. The observation time of the final peak determination unit 340 is the third observation time shown in FIG. 5, and corresponds to the cyclic prefix 230 of the long training signal 225. Therefore, since the long training signal can be used immediately after the short training signal, the long training signal can be transmitted to an FFT (Fast Fourier Transform) stage that performs input signal processing without time delay.
마지막으로 스위치(350)는 최종피크판단부(340)를 통해 마지막 피크값으로 판정되었을 경우 스위치를 연결하여 다음 단으로 입력신호를 출력한다. 스위치가 ON 되면 긴 훈련신호(225)부터 출력된다. Finally, when it is determined that the final peak value is determined through the final peak determination unit 340, the switch 350 outputs an input signal to the next stage by connecting the switch. When the switch is turned on, it is output from the long training signal 225.
이제 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 신호의 심볼 동기 방법의 일 실시예를 도 6을 참조하면서 설명하도록 한다. 도 6은 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 심볼 동기 방법의 흐름을 보여주는 흐름도이다. An embodiment of a symbol synchronization method of an OFDM signal using a training signal according to the present invention will now be described with reference to FIG. 6. 6 is a flowchart illustrating a flow of an OFDM symbol synchronization method using a training signal according to the present invention.
먼저 동일한 패턴의 훈련신호가 n번(n은 정수) 반복하는 훈련신호열과 순환접두부가 데이터에 부가된 OFDM 입력신호를 입력받아 상호상관값을 계산한다. 이 계산된 상호상관값을 사전에 설정한 피크 판단 임계값과 비교하여 피크가 발생하는지를 판단(610단계)하고 그 값이 임계값보다 클 경우 피크가 발생했음을 후단에 알린다. 상기 상호상관값이 발생한 순간부터 첫번째 피크가 발생할 때까지의 상관값의 갯수를 계수한다. 계수한 결과 상관값의 갯수가 도 5에 도시되어 있는 제1관찰시간 보다 클 경우 심볼 동기를 놓쳤음을 알린다. 제1관찰시간이 경과한 후에도 피크가 발생하지 않은 경우 미포착 에러를 생성하여 상위로 보내고 이 미포착 에러신호에 근거하여 OFDM 시스템은 수신을 중단할 수 있다(620단계). First, a training signal sequence in which the training signal of the same pattern is repeated n times (n is an integer) and an OFDM input signal added to the data are calculated to calculate a cross-correlation value. The calculated cross-correlation value is compared with a previously set peak determination threshold value to determine whether a peak occurs (step 610), and if the value is larger than the threshold value, it is notified later that a peak has occurred. The number of correlation values from the moment of occurrence of the cross-correlation value to the occurrence of the first peak is counted. Counting indicates that the symbol synchronization is missed when the number of correlation values is greater than the first observation time shown in FIG. 5. If the peak does not occur even after the first observation time has elapsed, an OFDM error is generated and sent to a higher level, and the OFDM system may stop reception based on the non-captured error signal (step 620).
그 다음 단계로 발생한 피크의 갯수를 상기 제2관찰시간동안 계산한다. 그 발생값이 예상값보다 훨씬 큰 경우 유효하지 않은 심볼 동기로 판정한다. 이 때는 거짓 포착 에러 신호를 생성한다하여 모뎀 수신부의 동작을 중지시키는데 이용할 수 있다. 그리고 그 발생값이 예상값보다 작거나 같으면 유효한 피크로 판정하고 다음 단계로 넘어간다(630단계). The number of peaks generated in the next step is calculated during the second observation time. If the occurrence value is much larger than the expected value, an invalid symbol synchronization is determined. In this case, a false acquisition error signal can be generated and used to stop the operation of the modem receiver. If the occurrence value is less than or equal to the expected value, it is determined as a valid peak and the process proceeds to the next step (step 630).
630단계에서 유효한 피크로 판정된 피크가 입력되면 순환접두부(220)의 길이 동안 관찰하여 피크가 발생하는지 관찰한다. 구체적으로는 상기 피크가 입력되면 카운터를 초기화하고 경과시간을 관찰하여 상기 제3관찰시간과 같으면 마지막 피크로 판정하게 된다. 즉 만약 짧은 훈련신호의 마지막 신호(t10)를 이용하여 피크가 발생했을 경우, 다음에 연결되는 순환접두부(220)는 피크값을 발생할 수 없으므로 마지막 피크값으로 판단할 수 있다. 그런데 마지막 짧은 훈련신호가 아닌 경우는 그 기간 안에 다음 짧은 신호구간에 의한 피크값이 발생하므로 마지막 피크값이 아님을 판단할 수 있다. When the peak determined as a valid peak is input in step 630, the peak is observed for the length of the cyclic prefix 220 to observe whether the peak occurs. Specifically, when the peak is input, the counter is initialized and the elapsed time is observed, and when the peak is equal to the third observation time, the peak is determined. That is, if a peak is generated by using the last signal t10 of the short training signal, the next cyclic prefix 220 which is connected next may not determine the peak value, and thus may be determined as the last peak value. However, if it is not the last short training signal, it is determined that it is not the last peak value because the peak value is generated by the next short signal interval within the period.
이제 마지막 피크값으로 판정되었을 경우에는 상기 입력신호를 처리하기 위한 다음단으로 상기 입력신호를 연결하기 위한 스위치를 구동하는 신호를 발생하여 정상적인 신호처리가 가능하도록 한다(640단계). If it is determined as the last peak value, a signal for driving a switch for connecting the input signal to the next stage for processing the input signal is generated to enable normal signal processing (step 640).
본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 신호의 심볼 동기 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를들면 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함된다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다. 또한 본 발명에 의한 폰트 롬 데이터구조도 컴퓨터로 읽을 수 있는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치등과 같은 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다.The symbol synchronization method of the OFDM signal using the training signal according to the present invention can also be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, flash memory, optical data storage device, and also carrier wave (e.g. transmission over the Internet). It is also included to be implemented in the form of. The computer readable recording medium can also be distributed over computer systems connected over a computer network so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. Also, the font ROM data structure according to the present invention can be read by a computer on a recording medium such as a computer readable ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, hard disk, floppy disk, flash memory, optical data storage device, and the like. It can be implemented as code.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 신호의 심볼 동기 장치 및 그 방법에 따르면 OFDM 신호를 수신한 시스템의 신호감지, 이득조절, 초기주파수 옵셋보상의 모뎀 초기 동작과 무관하게 발생하는 상호상관값의 마지막 피크 지점을 찾아냄으로써 이를 이용하여 정확한 심볼 동기를 구해서 FFT 단으로 전달한다. 따라서 OFDM 모뎀 수신부의 성능 향상을 이룰 수 있고, 심볼 동기 장치의 내부에서 발생된 피크를 관찰하여 심볼 동기 미포착 에러와 거짓 포착 에러를 빠르게 판단하여 모뎀 수신부의 불필요한 동작을 막을 수 있다. As described above, according to the symbol synchronization device and the method of the OFDM signal using the training signal according to the present invention, regardless of the signal detection, gain control, initial frequency offset compensation modem initial operation of the system receiving the OFDM signal By finding the last peak point of the cross-correlation value, we use it to find the correct symbol synchronization and transfer it to the FFT stage. Accordingly, the performance of the OFDM modem receiver can be improved, and by observing the peak generated inside the symbol synchronizer, it is possible to quickly determine the symbol synchronization non-acquisition error and the false acquisition error, thereby preventing unnecessary operation of the modem receiver.
도 1은 종래의 상호상관관계를 이용한 심볼 동기 장치의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a symbol synchronization apparatus using a conventional cross correlation.
도 2는 본 발명에 의한 OFDM 심볼 동기 장치에 입력되는 무선 OFDM 프레임 의 구성을 보여주는 도면이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a wireless OFDM frame input to an OFDM symbol synchronization device according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 심볼 동기 장치의 구성을 보여주는 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of an OFDM symbol synchronization apparatus using a training signal according to the present invention.
도 4는 도 3의 피크검출부의 상세한 구성을 보여주는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the peak detector of FIG. 3.
도 5는 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 심볼 동기 장치의 관찰시간의 크기를 도시한 도면이다.5 is a view showing the size of the observation time of the OFDM symbol synchronization apparatus using a training signal according to the present invention.
도 6은 본 발명에 의한 훈련신호를 이용한 OFDM 심볼 동기 방법의 흐름을 보여주는 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a flow of an OFDM symbol synchronization method using a training signal according to the present invention.
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