KR20050063155A - Apparatus and method for transmission mode detecting in dmb receiver - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 수신기에서 NULL 심볼 길이를 추정하여 전송 모드를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 각 샘플의 에너지 값을 적분 구간동안 누적하여 평균 에너지 값을 구하고, 이웃하는 두 적분 구간의 평균 에너지 값으로부터 평균 에너지 비율을 계산하고, 에너지 비율이 최대 및 최소가 될때의 시간 영역에서의 위치를 검출한 후 검출된 최대 에너지 비율 위치와 최소 에너지 비율 위치 값의 차이를 NULL 심볼 길이로 추정하고, 추정된 NULL 심볼 길이를 이용하여 전송 모드를 결정함으로써, 채널 상의 잡음의 크기에 무관하게 전송 모드를 추정할 수 있다. 또한, 상기 에너지 비율이 최대인 위치와 최소인 위치를 찾는 과정에서 나눗셈기를 사용하지 않고 곱셈기와 비교기를 사용함으로써, 회로 구성을 단순화할 수 있다.The present invention relates to an apparatus and method for determining a transmission mode by estimating a NULL symbol length in a digital multimedia broadcasting (DMB) receiver. In particular, an energy value of each sample is accumulated during an integration period to obtain an average energy value. Calculate the average energy ratio from the average energy value of the integral section, detect the position in the time domain when the energy ratio becomes the maximum and minimum, and measure the difference between the detected maximum energy ratio position and the minimum energy ratio position value. By estimating and determining the transmission mode using the estimated NULL symbol length, the transmission mode can be estimated regardless of the amount of noise on the channel. In addition, the circuit configuration may be simplified by using a multiplier and a comparator instead of a divider in the process of finding the position where the energy ratio is maximum and minimum.
Description
본 발명은 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting ; DMB) 수신기에 관한 것으로서, 특히 DMB 수신기에서 NULL 심볼의 시작 위치와 끝 위치를 검출하여 전송 모드를 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a digital multimedia broadcasting (DMB) receiver, and more particularly, to an apparatus and method for determining a transmission mode by detecting a start position and an end position of a NULL symbol in a DMB receiver.
방송의 디지털화는 기존의 아날로그 라디오 방송에도 영향을 주어 디지털 라디오 방송의 도래를 앞당겼다. 또한 기존의 음성 라디오 서비스 뿐만 아니라, 데이터 전송과 멀티미디어 서비스를 포괄하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB)이 가능해졌다. 상기 DMB은 전송 채널상의 잡음과 왜곡에 강인하고, 전송효율이 높을 뿐 아니라 다양한 멀티미디어 서비스를 가능하게 하는 장점을 가지고 있다.Digitalization of broadcasts has also affected existing analog radio broadcasts, which has led to the advent of digital radio broadcasts. In addition to existing voice radio services, digital multimedia broadcasting (DMB), which includes data transmission and multimedia services, has become possible. The DMB is robust against noise and distortion on a transmission channel, has a high transmission efficiency, and has various advantages of enabling various multimedia services.
한국에서 채택된 디지털 멀티미디어 방송(DMB)은 유럽의 지상파 라디오 표준으로 채택된 Eureka-147 디지털 라디오 방송(DAB)에 기반하고 있다. 멀티미디어 방송 성능을 향상시키기 위해 추가된 것은, 전송 채널상 발생할 수 있는 연집 에러(Burst Error)에 강인한 RS 코드(Reed-Solomon Code)와 길쌈 인터리버 (Convolutional Interleaver)이다. 추가된 상기 두 블록은 송신기에서 DAB 앙상블 (Ensemble) 입력 신호에 대해 적용하며, 이동 수신환경에서도 비디오 서비스가 가능할 만큼 충분히 낮은 에러율을 제공한다. 또한 DMB 방송의 전송채널은 무선 이동수신 채널로서, 수신신호의 크기(Amplitude)가 시변(Time-Varying)할 뿐만 아니라, 이동 수신기의 영향으로 수신신호 스펙트럼(Spectrum)의 도플러 확산(Doppler Spreading)이 발생한다. 이러한 채널 환경에서의 송수신을 고려하여, DMB 송신 방식은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; OFDM)에 기반하고 있다. 상기 OFDM 방식은 복수의 다중 캐리어를 사용하므로 다중 경로 채널에 의해 발생할 수 있는 고스트에 대하여 내성이 아주 강하고, 파일롯 신호를 기초로 한 채널 추정(Channel estimation)이 용이하다는 장점이 있다. Digital multimedia broadcasting (DMB), adopted in Korea, is based on Eureka-147 digital radio broadcasting (DAB), which has been adopted as the European terrestrial radio standard. Added to improve multimedia broadcasting performance, RS-code (Reed-Solomon Code) and convolutional interleaver, which are robust against burst errors that may occur on a transmission channel, are added. The two additional blocks are applied to the DAB Ensemble input signal at the transmitter and provide an error rate low enough to enable video service even in a mobile reception environment. In addition, the transmission channel of the DMB broadcast is a wireless mobile reception channel, and the amplitude of the received signal is not only time-varying, but also the Doppler Spreading of the spectrum of the received signal due to the influence of the mobile receiver. Occurs. In consideration of the transmission and reception in such a channel environment, the DMB transmission scheme is based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Since the OFDM scheme uses a plurality of multicarriers, it is very resistant to ghosts generated by the multipath channel, and channel estimation based on a pilot signal is easy.
즉, DMB 송신단에서 각각의 서비스 신호(오디오, 비디오, 데이터 서비스)는 개별적으로 오류 방지를 위해 부호화된 후 시간 영역에서 인터리빙되고, 시간 영역에서 인터리빙된 각각의 서비스 신호들은 다중화되어 데이터 채널인 주 서비스 채널(Main Service Channel ; MSC)로 합쳐진다. 그리고 다중화된 신호는 제어 채널인 고속정보채널(Fast Information Channel ; FIC)로 전송되는 다중화 배열 정보(Multiplexing Configuration Information ; MCI)와 서비스 정보(Service Informaton ; SI)와 함께 주파수 영역에서 인터리빙된다. 이때, FIC로 전송되는 정보는 시간 지연을 허용하지 않기 때문에 시간 영역 인터리빙은 수행하지 않는다. 상기 주파수 인터리빙된 비트열은 DQPSK(Differential Quaternary Phase Shift Keying) 심볼로 매핑된 후 역 고속 푸리에 변환(IFFT)를 통해 OFDM 심볼이 생성된다. 상기 OFDM 심볼은 RF 신호로 변조되어 전송된다.That is, in the DMB transmitter, each service signal (audio, video, data service) is individually encoded for error prevention and then interleaved in the time domain, and each service signal interleaved in the time domain is multiplexed and is a main service which is a data channel. Merged into the Channel (Main Service Channel (MSC)). The multiplexed signal is interleaved in the frequency domain together with multiplexing configuration information (MCI) and service information (Service Informaton (SI)) transmitted through a fast information channel (FIC), which is a control channel. At this time, since information transmitted to the FIC does not allow time delay, time domain interleaving is not performed. The frequency interleaved bit string is mapped to a differential quaternary phase shift keying (DQPSK) symbol, and then an OFDM symbol is generated through an inverse fast Fourier transform (IFFT). The OFDM symbol is modulated into an RF signal and transmitted.
이때, 전송 규격에서는 주파수 대역과 수신 지역에 따라 달라지는 전송 모드 1,2,3,4의 4가지 전송모드를 정의하고 있다. At this time, the transmission standard defines four transmission modes of transmission modes 1,2,3,4 that vary according to the frequency band and the reception region.
각 전송 모드에 따른 파라미터는 하기의 표 1에 나타나 있다.Parameters according to each transmission mode are shown in Table 1 below.
즉, 전송 규격은 지상 단일 주파수 망(SFN)의 밴드 1,2,3의 지역 방송에는 전송모드1, 밴드 1,2,3,4,5와 L 밴드에는 전송 모드 2와 4 그리고, 3GHz 이하의 지상방송, 위성 방송, 케이블, 지상/위성 방송에는 전송 모드 3으로 정의하고 있다. 상기된 표 1을 보면 전송 모드에 따라 부반송파 수, 프레임 길이, 보호구간 길이, 유효심볼 길이, 널 심볼 길이가 다름을 알 수 있다.That is, the transmission standard is transmission mode 1 for local broadcasting of band 1,2,3 of terrestrial single frequency network (SFN), transmission modes 2 and 4 for band 1,2,3,4,5 and L band, and 3GHz or less Terrestrial, satellite, cable and terrestrial / satellite broadcasts are defined as transmission mode 3. Referring to Table 1, it can be seen that subcarriers, frame lengths, guard interval lengths, effective symbol lengths, and null symbol lengths vary according to transmission modes.
도 1은 상기된 전송 모드 중 전송 모드 1에 대한 프레임 구조를 보여주고 있다. 전송 프레임의 시작 부분은 동기화 채널(SC)로 널(Null) 심볼과 -DQPSK 변복조를 위한 위상 기준 심볼(Phase Reference Symbol ; PRS)이 할당된다. 상기 SC 다음에는 FIC가 이어지고 그 뒤 부분에는 오디오 서비스와 데이터 서비스 그리고 비디오 서비스를 전송하는 MSC가 할당된다. 데이터 전송은 FIC와 MSC로 이루어지는데 FIC는 256비트 고속 정보 블록(FIB)으로 구성되며, MSC 배열을 제어한다. 제어 정보의 핵심은 FIC를 통해 전송되는 MCI인데 이는 필요에 따라 재배열된다.1 shows a frame structure for transmission mode 1 of the above-described transmission modes. The beginning of the transmission frame is the synchronization channel (SC) with null symbols and Phase Reference Symbol (PRS) for DQPSK modulation and demodulation is allocated. The SC is followed by the FIC, followed by the MSCs carrying the audio, data and video services. Data transfer consists of FIC and MSC, which consists of 256-bit fast information blocks (FIBs) and controls the MSC arrangement. At the heart of the control information is the MCI transmitted over the FIC, which is rearranged as needed.
상기된 도 1에서 OFDM 심볼은 1ms의 유효 구간과 0.246ms의 보호 구간으로 구성되어 있다. 전송모드 1의 전송 프레임은 널 심볼, PRS, FIC용 심볼 3개, MSC용 심볼 72개로 구성되며, 전체 길이는 96ms가 된다.In FIG. 1, the OFDM symbol is composed of a valid period of 1 ms and a guard period of 0.246 ms. The transmission frame of transmission mode 1 is composed of a null symbol, three symbols for PRS and FIC, and 72 symbols for MSC. The total length is 96ms.
이때, 상기 DMB 송신 방식에서 시간 영역과 주파수 영역에서 신호에 대한 인터리빙(Interleaving)을 수행하는 것은 전송 채널에서 발생하는 에러를 정정할 수 있도록 하기 위해서이다. 즉, DMB 송신 신호는 기존의 아날로그 라디오 방송신호에 비해 매우 작은 신호 세기로 전송되며, 도심과 같은 심한 페이딩(Fading) 채널 환경에서 자동차에서와 같은 이동수신을 고려하면, 실제 수신신호의 신호세기는 매우 작다.In this case, interleaving the signals in the time domain and the frequency domain in the DMB transmission scheme is to correct an error occurring in the transmission channel. That is, the DMB transmission signal is transmitted with a much smaller signal strength than the conventional analog radio broadcast signal. Considering the mobile reception like in a car in a severe fading channel environment such as downtown, the signal strength of the actual received signal is Very small
따라서 DMB 수신기는 이러한 열악한 수신환경에서 최대한 수신신호를 받아들여, 전송에러를 보정할 수 있어야 한다. 또한 이동 수신 단말기라는 점을 고려하면 제한된 비용을 들여서 최대의 수신성능을 내는 것이 DMB 수신기 구성의 핵심요건이 된다.Therefore, the DMB receiver should be able to correct the transmission error by receiving the received signal as much as possible in such a poor reception environment. In addition, considering the fact that it is a mobile receiving terminal, it is a key requirement of the DMB receiver configuration that the maximum reception performance is achieved at a limited cost.
도 2는 국내에서 서비스 예정인 상기된 도 1과 같은 DMB 송신 방식에 따른 DMB 수신기의 개념적인 블록도로서, 튜너(201)는 안테나(200)로 수신된 RF 신호 중 특정 채널의 RF 신호만을 튜닝하여 중간 주파수(Intermediate Frequency ; IF)의 통과대역(Pass-band) 신호로 변환한 후 AGC(Auto gain control)부(202)로 출력한다. 상기 AGC부(202)는 상기 IF 신호의 A/D 변환을 위해 기준 신호 크기에 따라 계산한 이득값을 상기 IF 신호에 곱하여 상기 IF 신호의 크기를 일정하게 한 후 A/D 변환기(203)로 출력한다.FIG. 2 is a conceptual block diagram of a DMB receiver according to the DMB transmission scheme as shown in FIG. 1 scheduled to be serviced in Korea, and the tuner 201 tunes only an RF signal of a specific channel among the RF signals received by the antenna 200. The signal is converted into a pass-band signal of an intermediate frequency (IF) and then output to an AGC (Auto gain control) unit 202. The AGC unit 202 multiplies the IF signal by a gain value calculated according to a reference signal size for A / D conversion of the IF signal to make the size of the IF signal constant, and then to the A / D converter 203. Output
상기 A/D 변환기(203)는 수신된 신호의 크기에 무관하게 상기 이득 조정된 IF 신호에 대해 표본화(Sampling)를 수행하여 디지털 신호로 변환한 후 I/Q 분배기(204)로 출력한다. 상기 I/Q 분배기(204)는 입력되는 디지털 신호가 실수 성분(Inphase component ; I)만을 가지므로 이 디지털 신호를 허수 성분(Quadrature component ; Q)도 가지는 복소 성분의 신호로 변환하여 모드 검출부(205), 신호 동기부(206), 및 OFDM 복조기(207)로 출력한다.The A / D converter 203 performs sampling on the gain-adjusted IF signal irrespective of the magnitude of the received signal, converts it into a digital signal, and outputs the digital signal to the I / Q divider 204. The I / Q divider 204 converts the digital signal into a complex component signal which also has a quadrature component (Q) because the input digital signal has only a real component (I). ) Is output to the signal synchronizer 206 and the OFDM demodulator 207.
상기 모드 검출부(205)는 수신된 신호의 전송 모드를 검출하고, 상기 OFDM 복조기(207)는 불필요한 보호구간(Guard Interval)을 제거한 후, FFT(Fast Fourier Transform)을 통해 시간 영역의 신호를 주파수 영역으로 변환한 후 신호 동기부(206)로 피드백함과 동시에 주파수 디인터리빙부(208)로 출력한다.The mode detector 205 detects a transmission mode of the received signal, and the OFDM demodulator 207 removes an unnecessary guard interval, and then uses a fast fourier transform (FFT) to frequency-domain a signal in a frequency domain. After conversion to the signal feed back to the signal synchronizer 206 and output to the frequency deinterleaving unit 208.
상기 신호 동기부(206)는 OFDM 복조기(207)의 입력과 출력신호를 이용하여 신호의 시간/주파수 영역에서의 동기에 필요한 정보를 추출해 낸다. 즉, 신호 동기부(206)에서는 프레임 동기, OFDM 심볼 동기와 반송파 주파수 동기를 수행하고 있다.The signal synchronizer 206 extracts information necessary for synchronization in the time / frequency domain of the signal using the input and output signals of the OFDM demodulator 207. That is, the signal synchronizer 206 performs frame synchronization, OFDM symbol synchronization, and carrier frequency synchronization.
상기 주파수 디인터리빙(De-interleaving)부(208)는 송신단에서 주파수 인터리빙(Interleaving)된 부반송파(Sub-carrier) 신호들의 위치를 원래대로 복원시켜 제 1 채널 분배기(209)로 출력한다. 상기 제 1 채널 분배기(209)는 제어 채널인 FIC 채널과 데이터 채널인 MSC 채널을 분리시킨 후 분리된 FIC 채널의 신호는 FIC 복호화기(210)로 출력하고, MSC 채널의 신호는 시간 디인터리빙부(211)로 출력한다. The frequency de-interleaving unit 208 restores the positions of the frequency interleaved sub-carrier signals at the transmitter and outputs the positions of the sub-carrier signals to the first channel distributor 209. The first channel divider 209 separates the FIC channel as the control channel and the MSC channel as the data channel, and then outputs the signal of the separated FIC channel to the FIC decoder 210, and the signal of the MSC channel is a time deinterleaving unit. Output to (211).
여기서, FIC 채널의 신호는 송신단에서 시간 영역 인터리빙을 하지 않았으므로 마찬가지로 수신단에서도 시간 영역 디인터리빙을 수행하지 않는다. 상기 FIC 복호화기(210)는 FIC 채널 신호를 입력으로 받아 MSC 채널을 복호화하는데 필요한 정보들을 추출한 후 FIC 데이터 복호화기(217)로 출력한다. 이때, FIC 채널을 통해 전송된 별도의 제어 데이터는 상기 FIC 데이터 복호화기(217)을 통해 복원된다. Here, since the signal of the FIC channel is not time-domain interleaved at the transmitter, the receiver does not perform time-domain deinterleaving. The FIC decoder 210 receives the FIC channel signal as an input, extracts information necessary to decode the MSC channel, and outputs the information to the FIC data decoder 217. In this case, the separate control data transmitted through the FIC channel is recovered by the FIC data decoder 217.
한편 상기 시간 디인터리빙부(211)는 DMB 송신기에서 시간 영역으로 인터리빙한 MSC 채널의 16개의 논리적인 프레임(Logical Frame)들을 다시 원래의 프레임 순서대로 복원시킨다. 상기 시간 디인터리빙된 MSC 채널 신호는 길쌈 복호화기(Convolutional decoder)(212)로 입력되고, 길쌈 복호화기(212)는 상기 MSC 채널에 포함된 전송 채널에서 발생한 랜덤 에러(Random Error)를 정정한다. 상기 랜덤 에러가 정정된 데이터가 스크램블되어 있다면 에너지 디스크램블(213)에서 원래의 데이터로 디스크램블된 후 제 2 채널 분배기(214)로 출력되고, 스크램블되어 있지 않다면 제 2 채널 분배기(214)로 바이패스된다. Meanwhile, the time deinterleaving unit 211 restores 16 logical frames of the MSC channel interleaved in the time domain by the DMB transmitter in the original frame order. The time deinterleaved MSC channel signal is input to a convolutional decoder 212, and the convolutional decoder 212 corrects a random error generated in a transmission channel included in the MSC channel. If the random error corrected data is scrambled, it is descrambled by the original data in the energy descramble 213, and then output to the second channel distributor 214, and if not, the data is scrambled to the second channel distributor 214. Passed.
상기 제 2 채널 분배기(214)는 전송된 데이터 채널이 DAB 서비스를 위한 데이터/오디오 신호인지, DMB 서비스를 위한 비디오 신호인지를 구별하여 분리시킨 후 분리된 오디오/데이터 신호는 오디오/데이터 복호화기(218)로 출력하고, 분리된 비디오 신호는 길쌈 디인터리빙(Convolutional De-interleaving)부(215)로 출력한다. The second channel splitter 214 distinguishes whether the transmitted data channel is a data / audio signal for a DAB service or a video signal for a DMB service, and then separates the separated audio / data signal into an audio / data decoder ( 218, and the separated video signal is output to the convolutional de-interleaving unit 215.
상기 길쌈 디인터리빙부(215)는 송신단에서 추가적으로 인터리빙한 데이터를 원래의 순서대로 재정렬하여 RS 복호화기(216)로 출력하고, 상기 RS 복호화기(216)는 송신단에서 RS 인코딩(Encoding)한 데이터를 복원한 후 비디오 복호화기(219)로 출력한다. 상기 비디오 복호화기(219)는 DMB 서비스를 위한 비디오 신호를 복원해 낸다.The convolutional deinterleaving unit 215 rearranges the data additionally interleaved by the transmitter in the original order and outputs the RS decoder 216 to the RS decoder 216. The RS decoder 216 transmits RS-encoded data by the transmitter. After reconstruction, the video decoder 219 outputs the video decoder 219. The video decoder 219 recovers the video signal for the DMB service.
상기된 도 2에서 A/D 변환 이후에 최종적인 전송 스트림이 복구되기까지 수행되는 모든 신호 처리 과정은 모드 검출부(205)에서 검출한 전송모드에 의해 결정 되어진다. 이때 DMB 전송모드는 신호에 실려서 전송되지 않으므로 DMB 수신기에서 자동적으로 검출하여야 한다. 따라서, 상기 모드 검출부(205)의 검출 성능은 전체 DMB 수신기의 올바른 동작 여부를 결정하는 매우 중요한 요소이다.In FIG. 2, all the signal processing performed after the A / D conversion until the final transport stream is recovered is determined by the transmission mode detected by the mode detector 205. At this time, the DMB transmission mode is not transmitted on the signal and should be automatically detected by the DMB receiver. Therefore, the detection performance of the mode detector 205 is a very important factor in determining whether the entire DMB receiver is operating properly.
이러한 모드 검출부를 구현하는 방법에는 여러 가지가 있다. There are many ways to implement such a mode detector.
일반적으로 도 1과 같은 DMB 신호의 전송 프레임 구조에서 첫번째 심볼인 NULL 심볼 구간을 이용하는 방법이 사용된다. 즉, DMB 송신 시스템은 시간 영역에서의 신호 동기 획득을 목적으로 매 프레임의 첫번째 심볼구간 동안 아무런 신호도 존재하지 않는 NULL 심볼을 전송한다. 이때, NULL 심볼의 길이는 4개의 DMB 전송 모드에 따라 다르므로, DMB 수신기에서는 NULL 심볼을 검출해서 심볼의 길이를 추정함으로써 전송모드를 결정할 수 있게 된다. In general, a method of using a NULL symbol interval, which is the first symbol, in the transmission frame structure of the DMB signal as shown in FIG. 1 is used. That is, the DMB transmission system transmits a NULL symbol in which no signal exists during the first symbol period of every frame for the purpose of acquiring signal synchronization in the time domain. In this case, since the length of the NULL symbol varies depending on four DMB transmission modes, the DMB receiver can determine the transmission mode by detecting the NULL symbol and estimating the length of the symbol.
도 3은 상기된 NULL 심볼 구간을 이용한 모드 검출부의 일반적인 구성 블록도를 나타내고 있다. 즉, 에너지 검출기(302)는 I/Q 분배기(301)의 출력인 실수부 I 신호와 허수부 Q 신호를 각각 제곱하고 더하여 에너지 샘플을 만든 후 적분기(303)로 출력한다. 상기 적분기(303)는 에너지 검출기(302)의 출력 값을 일정한 구간 동안 적분하여 수신된 입력 신호의 평균 에너지를 계산한 후 NULL 심볼 검출기(304)로 출력한다. 상기 NULL 심볼 검출기(304)는 기 설정된 기준 에너지 크기와 상기 적분기(303)에서 출력되는 수신된 신호의 평균 에너지 크기를 비교하여, 수신된 신호 중에서 NULL 심볼의 위치를 검출한 후 심볼 길이 추정기(305)로 출력한다. 이때 기준 에너지 크기 값은 이론적으로 0값이 되어야 하나, 채널상의 잡음을 고려하여 적절한 값으로 설정한다. 3 is a block diagram illustrating a general configuration of a mode detector using the NULL symbol section described above. That is, the energy detector 302 squares and adds the real part I signal and the imaginary part Q signal, which are the outputs of the I / Q divider 301, respectively, to produce an energy sample, and output the result to the integrator 303. The integrator 303 integrates the output value of the energy detector 302 for a predetermined period, calculates an average energy of the received input signal, and outputs the average energy to the NULL symbol detector 304. The NULL symbol detector 304 compares a predetermined reference energy magnitude with an average energy magnitude of the received signal output from the integrator 303, detects the position of the NULL symbol among the received signals, and then estimates a symbol length estimator 305. ) At this time, the reference energy magnitude value should theoretically be 0, but it is set to an appropriate value considering the noise on the channel.
상기 심볼길이 추정기(305)는 기준 에너지 크기보다 낮은 평균 에너지를 갖는 수신 신호 구간을 검출하여 NULL 심볼 길이를 추정한 후 모드 결정기(306)로 출력한다. 상기 모드 결정기(306)는 추정된 NULL 심볼 길이를 4개의 전송 모드에 따라 정해진 기준 NULL 심볼 길이와 비교하여 최종적으로 전송 모드를 결정하게 된다. 예를 들어, 추정된 NULL 심볼 길이가 1.297ms 범위 안에 있다면 전송 모드 1로 결정한다.The symbol length estimator 305 detects a received signal section having an average energy lower than a reference energy size, estimates a NULL symbol length, and outputs the NULL symbol length to the mode determiner 306. The mode determiner 306 finally determines a transmission mode by comparing the estimated NULL symbol length with a reference NULL symbol length determined according to four transmission modes. For example, if the estimated NULL symbol length is in the range of 1.297 ms, the transmission mode 1 is determined.
이러한 방식은 매우 간단한 구조를 이용하므로 시스템의 구현이 용이하고, 일정한 잡음 크기를 갖는 채널환경에서 좋은 성능을 보여준다. 그러나, NULL 심볼 구간을 검출하기 위해서는, 수신단에서 먼저 채널상에서 유입되는 잡음의 크기를 알아 기준 에너지 크기 값으로 사용할수 있어야 하며, 잡음의 크기가 시변하는 일반적인 전송 채널환경에서는 검출 성능이 크게 떨어지는 단점을 가지고 있다. This method uses a very simple structure, which makes the system easy to implement and shows good performance in a channel environment with a constant noise level. However, in order to detect the NULL symbol section, the receiver must first know the magnitude of the noise flowing on the channel and use it as a reference energy magnitude value. In the general transmission channel environment where the magnitude of the noise varies, the detection performance is greatly reduced. Have.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 신호 에너지 비율을 이용하여 널 심볼 길이를 추정함으로써, 채널상의 잡음의 크기와 무관하게 전송 모드를 검출하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for detecting a transmission mode irrespective of the magnitude of noise on a channel by estimating a null symbol length using a signal energy ratio. have.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DMB 수신기에서의 전송 모드 검출 장치는, NULL 심볼, 위상 기준 심볼 그리고, 다수개의 데이터 심볼로 구성된 전송 프레임을 수신하여 복조한 후 전송 모드를 검출하는 DMB 수신기에서의 전송 모드 검출 장치에 있어서, 상기 복조된 신호를 제곱하여 각 샘플의 에너지 값을 구한 후 일정 구간동안 적분하여 수신된 신호의 평균 에너지 값을 계산하는 평균 에너지 연산부; 상기 평균 에너지 연산부에서 출력되는 수신된 신호의 평균 에너지 값을 상기 평균 에너지 연산부의 적분 구간만큼 지연시키는 지연기; 상기 평균 에너지 연산부와 지연기에서 출력되는 연속적인 두 적분 구간의 평균 에너지 값을 입력받아 평균 에너지 비율을 계산하고, 에너지 비율이 최대 및 최소가 될때의 시간 영역에서의 위치를 구하여 출력하는 비율/위치 계산기; 상기 비율/위치 계산기에서 출력되는 최대 에너지 비율 위치와 최소 에너지 비율 위치 값으로부터 NULL 심볼 길이를 추정하는 NULL 심볼 길이 추정기; 그리고 상기 NULL 심볼 길이 추정기에서 추정된 NULL 심볼 길이를 전송 모드에 따라 정해진 기준 NULL 심볼 길이와 비교하여 최종적으로 전송 모드를 결정하는 모드 결정기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A transmission mode detection apparatus in a DMB receiver according to the present invention for achieving the above object, DMB for detecting the transmission mode after receiving and demodulating a transmission frame consisting of a NULL symbol, a phase reference symbol, and a plurality of data symbols An apparatus for detecting a transmission mode in a receiver, the apparatus comprising: an average energy calculator configured to calculate an average energy value of a received signal by integrating a demodulated signal to obtain an energy value of each sample and integrating for a predetermined period; A delayer for delaying an average energy value of the received signal output from the average energy calculator by an integration period of the average energy calculator; The average energy ratio is calculated by receiving the average energy value of two consecutive integration sections output from the average energy calculator and the retarder, and the ratio / position for obtaining and outputting the position in the time domain when the energy ratio becomes maximum and minimum. A calculator; A NULL symbol length estimator for estimating a NULL symbol length from a maximum energy ratio position and a minimum energy ratio position value output from the ratio / position calculator; And a mode determiner for finally determining a transmission mode by comparing the NULL symbol length estimated by the NULL symbol length estimator with a reference NULL symbol length determined according to a transmission mode.
상기 평균 에너지 연산부는 에너지 검출기와 적분기로 구성되며, 에너지 검출기에서 계산한 각 샘플의 에너지 값을 적분하는 적분 구간은 NULL 심볼 길이가 가장 짧은 전송 모드 1의 NULL 심볼 길이로 설정하는 것을 특징으로 한다.The average energy calculation unit is composed of an energy detector and an integrator, and the integration section for integrating the energy values of each sample calculated by the energy detector is set to the NULL symbol length of transmission mode 1 having the shortest NULL symbol length.
상기 비율/위치 계산기는 상기 평균 에너지 연산부와 지연기의 출력 신호에 동기되어 기 설정된 검색 구간 동안 카운팅을 수행하는 카운터와, 곱셈기와 비교기 그리고, 레지스터로 구성되어 상기 지연기에서 출력되는 적분 구간의 평균 에너지 대 평균 에너지 연산부에서 출력되는 적분 구간의 평균 에너지 비율을 계산하고, 상기 카운터의 카운트 값을 이용하여 에너지 비율이 최대가 되는 시간 영역에서의 위치를 출력하는 최대 위치 검출부와, 곱셈기와 비교기 그리고, 레지스터로 구성되어 상기 지연기에서 출력되는 적분 구간의 평균 에너지 대 평균 에너지 연산부에서 출력되는 적분 구간의 평균 에너지 비율을 계산하고, 상기 카운터의 카운트 값을 이용하여 에너지 비율이 최소가 되는 시간 영역에서의 위치를 출력하는 최소 위치 검출부로 구성되는 것을 특징으로 한다.The ratio / position calculator includes a counter for counting during a preset search period in synchronization with the output signal of the average energy calculator and the delay unit, a multiplier, a comparator, and a register, and includes an average of the integral section output from the delay unit. A maximum position detector which calculates the average energy ratio of the integral section output from the energy to the average energy calculator, and outputs the position in the time domain where the energy ratio becomes the maximum using the count value of the counter, a multiplier and a comparator, The average energy ratio of the integral section outputted from the delay section output from the delay unit to the average section of the output section calculating unit is calculated, and the count value of the counter is used to calculate the average energy ratio in the time domain. Consists of minimum position detector to output position And that is characterized.
상기 에너지 비율의 최대값과 최소값의 위치를 찾는 검색 구간은 최대 프레임 주기를 갖는 전송 모드 1의 한 프레임 구간으로 설정하는 것을 특징으로 한다.The search section for finding the position of the maximum value and the minimum value of the energy ratio may be set to one frame section of transmission mode 1 having the maximum frame period.
상기 최대 위치 검출부는 상기 지연기의 출력과 제 1 피드백 값을 서로 곱하는 제 1 곱셈기와, 상기 평균 에너지 연산부의 출력과 제 2 피드백 값을 서로 곱하는 제 2 곱셈기와, 상기 제 1, 제 2 곱셈기의 출력 크기를 비교하는 비교기와, 상기 비교기에서 제 1 곱셈기의 출력이 크다고 판별되면 상기 평균 에너지 연산부의 출력을 선택하고, 크지 않다고 판별되면 제 1 피드백 값을 선택하여 출력하는 제 1 선택부와, 상기 제 1 선택부의 출력을 저장한 후 상기 제 1 곱셈기와 제 1 선택부에 제 1 피드백값으로 출력하는 제 1 레지스터와, 상기 비교기에서 제 1 곱셈기의 출력이 크다고 판별되면 상기 지연기의 출력을 선택하고, 크지 않다고 판별되면 제 2 피드백 값을 선택하여 출력하는 제 2 선택부와, 상기 제 2 선택부의 출력을 저장한 후 상기 제 2 곱셈기와 제 2 선택부에 제 2 피드백 값으로 출력하는 제 2 레지스터와, 상기 비교기에서 제 1 곱셈기의 출력 값이 제 2 곱셈기의 출력 값보다 크다고 판별될 때에만 인에이블되어 상기 카운터의 카운트 값을 저장하며, 저장된 값을 최대 비율 위치 값으로 출력하는 제 3 레지스터로 구성되는 것을 특징으로 한다.The maximum position detector may include a first multiplier that multiplies the output of the delay unit and a first feedback value with each other, a second multiplier that multiplies the output of the average energy calculator with a second feedback value, and the first and second multipliers. A comparator for comparing output magnitudes, a first selector configured to select an output of the average energy calculator when the comparator determines that the output of the first multiplier is large, and to select and output a first feedback value when it is determined not to be large; A first register for storing the output of the first selector and outputting the first multiplier to the first selector as a first feedback value; and if the comparator determines that the output of the first multiplier is large, selects the output of the delayer And a second selector for selecting and outputting a second feedback value, and storing the output of the second selector if it is determined not to be large. A second register that outputs a second feedback value to the selection unit and is only enabled when the comparator determines that the output value of the first multiplier is greater than the output value of the second multiplier, and stores the count value of the counter; And a third register for outputting the maximum ratio position value.
상기 최소 위치 검출부는 상기 지연기의 출력과 제 1 피드백 값을 서로 곱하는 제 1 곱셈기와, 상기 평균 에너지 연산부의 출력과 제 2 피드백 값을 서로 곱하는 제 2 곱셈기와, 상기 제 1, 제 2 곱셈기의 출력 크기를 비교하는 비교기와, 상기 비교기에서 제 1 곱셈기의 출력이 작다고 판별되면 상기 평균 에너지 연산부의 출력을 선택하고, 작지 않다고 판별되면 제 1 피드백 값을 선택하여 출력하는 제 1 선택부와, 상기 제 1 선택부의 출력을 저장한 후 상기 제 1 곱셈기와 제 1 선택부에 제 1 피드백값으로 출력하는 제 1 레지스터와, 상기 비교기에서 제 1 곱셈기의 출력이 작다고 판별되면 상기 지연기의 출력을 선택하고, 작지 않다고 판별되면 제 2 피드백 값을 선택하여 출력하는 제 2 선택부와, 상기 제 2 선택부의 출력을 저장한 후 상기 제 2 곱셈기와 제 2 선택부에 제 2 피드백 값으로 출력하는 제 2 레지스터와, 상기 비교기에서 제 1 곱셈기의 출력 값이 제 2 비교기의 출력 값보다 작다고 판별될 때에만 인에이블되어 상기 카운터의 카운트 값을 저장하며, 저장된 값을 최소 비율 위치 값으로 출력하는 제 3 레지스터로 구성되는 것을 특징으로 한다.The minimum position detector may include a first multiplier that multiplies the output of the delay unit and a first feedback value with each other, a second multiplier that multiplies the output of the average energy calculator with a second feedback value, and the first and second multipliers. A comparator for comparing output magnitudes, a first selector configured to select an output of the average energy calculator when the comparator determines that the output of the first multiplier is small, and to select and output a first feedback value when determined to be not small; A first register for storing the output of the first selector and outputting the first multiplier to the first selector as a first feedback value; and if the comparator determines that the output of the first multiplier is small, the output of the delay unit is selected And a second selector for selecting and outputting a second feedback value, and storing the output of the second selector if it is determined to be not small. A second register that outputs a second feedback value to the selection unit and is only enabled when the comparator determines that the output value of the first multiplier is smaller than the output value of the second comparator, and stores the count value of the counter; It is characterized by consisting of a third register for outputting a to the minimum ratio position value.
상기 NULL 심볼 길이 추정부는 추정된 NULL 심볼 길이를 기 설정된 다수개의 임계값과 각각 비교하고 비교 결과에 따라 상기 NULL 심볼 길이를 보상하여 최종 NULL 심볼 길이를 결정하는 것을 특징으로 한다. The NULL symbol length estimator may compare the estimated NULL symbol lengths with a plurality of preset thresholds, respectively, and compensate for the NULL symbol length according to a comparison result to determine a final NULL symbol length.
본 발명에 따른 DMB 수신기에서의 전송 모드 검출 방법은, Transmission mode detection method in a DMB receiver according to the present invention,
(a) 복조된 신호를 제곱하여 각 샘플의 에너지 값을 구한 후 일정 구간동안 적분하여 수신된 신호의 평균 에너지 값을 계산하는 단계;(a) calculating an average energy value of the received signal by squared the demodulated signal to obtain an energy value of each sample and then integrating for a predetermined period;
(b) 상기 단계 (a)에서 계산된 수신된 신호의 평균 에너지 값을 상기 적분 구간만큼 지연시키는 단계;(b) delaying the average energy value of the received signal calculated in step (a) by the integral period;
(c) 상기 (a),(b) 단계에서 출력되는 연속적인 두 적분 구간의 평균 에너지 값을 입력받아 평균 에너지 비율을 계산하고, 에너지 비율이 최대 및 최소가 될때의 시간 영역에서의 위치를 구하여 출력하는 단계; 그리고(c) Calculate the average energy ratio by inputting the average energy value of two successive integration intervals output in the above steps (a) and (b), and find the position in the time domain when the energy ratio becomes maximum and minimum. Outputting; And
(d) 상기 최대 에너지 비율 위치와 최소 에너지 비율 위치 값의 차이로부터 NULL 심볼 길이를 추정하고, 추정된 NULL 심볼 길이를 전송 모드에 따라 정해진 기준 NULL 심볼 길이와 비교하여 최종적으로 전송 모드를 결정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.(d) estimating a NULL symbol length from the difference between the maximum energy ratio position and the minimum energy ratio position value, and finally determining the transmission mode by comparing the estimated NULL symbol length with a reference NULL symbol length determined according to the transmission mode. Characterized in that comprises a.
상기 (d) 단계는 상기 추정된 NULL 심볼 길이를 기 설정된 다수개의 임계값과 각각 비교하고 비교 결과에 따라 상기 NULL 심볼 길이를 보상하여 최종 NULL 심볼 길이를 결정하는 것을 특징으로 한다.In step (d), the estimated NULL symbol length is compared with each of a plurality of preset threshold values, and the final NULL symbol length is determined by compensating for the NULL symbol length according to a comparison result.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating the configuration and operation of the embodiment of the present invention, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described as at least one embodiment, By the technical spirit of the present invention described above and its core configuration and operation is not limited.
도 4는 본 발명에 따른 널 심볼 길이 추정을 통한 전송 모드 검출 장치의 구성 블록도로서, I/Q 분배기로부터 실수부 I 신호와 허수부 Q 신호를 입력받아 각각 제곱하고 더하여 에너지 샘플을 생성하는 에너지 검출기(402), 상기 에너지 검출기(402)의 출력 값을 일정한 구간 동안 적분하여 수신된 입력 신호의 평균 에너지 값을 계산하는 적분기(403), 상기 적분기(403)에서 출력되는 수신된 신호의 평균 에너지 값을 적분 구간만큼 지연시키는 지연기(404), 상기 적분기(403)와 지연기(404)에서 출력되는 연속적인 두 적분구간의 평균 에너지 값을 입력받아 평균 에너지 비율을 계산하고, 에너지 비율이 최대 및 최소가 될때의 시간 영역에서의 위치를 구하여 출력하는 비율/위치 계산기(405), 상기 비율/위치 계산기(405)에서 출력되는 최대 에너지 비율 위치와 최소 에너지 비율 위치 값으로부터 NULL 심볼 길이를 추정하는 심볼 길이 추정기(406), 및 상기 심볼 길이 추정기(406)에서 추정된 NULL 심볼 길이를 전송 모드에 따라 정해진 기준 NULL 심볼 길이와 비교하여 최종적으로 전송 모드를 결정하는 모드 결정기(407)로 구성된다.4 is a block diagram illustrating an apparatus for detecting a transmission mode through null symbol length estimation according to an embodiment of the present invention, wherein an energy sample is generated by squaring and adding each real part I signal and an imaginary part Q signal from an I / Q divider to generate an energy sample. An integrator 403 that calculates an average energy value of a received input signal by integrating a detector 402, an output value of the energy detector 402 for a predetermined period, and an average energy of a received signal output from the integrator 403. The average energy ratio is calculated by receiving an average energy value between two consecutive integrating sections output from the delay unit 404 and the integrator 403 and the delay unit 404, which delays the value by an integration period, and the energy ratio is maximum. And a ratio / position calculator 405 that calculates and outputs a position in the time domain when the minimum is reached, and the maximum energy ratio position and minimum that are output from the ratio / position calculator 405. The symbol length estimator 406 estimates the NULL symbol length from the ratio ratio position value, and the NULL symbol length estimated by the symbol length estimator 406 is compared with a reference NULL symbol length determined according to the transmission mode. And a mode determiner 407 for determining.
이와 같이 구성된 본 발명에서 에너지 검출기(402)는 I/Q 분배기(401)에서 출력되는 실수부 I 신호와 허수부 Q 신호를 각각 제곱하고 더하여 각 샘플의 에너지 값을 구한 후 적분기(403)로 출력한다. 상기 적분기(403)는 에너지 검출기(402)의 출력 값을 일정 구간 동안 적분하여 수신된 입력 신호의 평균 에너지를 계산한 후 지연기(404)와 비율/위치 계산기(405)로 출력한다.In the present invention configured as described above, the energy detector 402 squares and adds the real part I signal and the imaginary part Q signal output from the I / Q divider 401 to obtain the energy value of each sample, and then outputs the result to the integrator 403. do. The integrator 403 integrates the output value of the energy detector 402 for a predetermined period, calculates the average energy of the received input signal, and outputs the average energy to the delayer 404 and the ratio / position calculator 405.
즉, 상기 적분기(403)는 상기 에너지 검출기(402)에서 구한 각 샘플의 에너지 값을 일정 구간 동안 누적한 후 누적값을 누적 구간으로 나누어 수신된 신호의 평균 에너지 값을 구하게 된다. 이때, 적분 구간의 길이는 시스템의 성능에 비례하고, 복잡도에 반비례하게 되는데, 수신측에서는 전송 모드를 모르기 때문에 심볼 길이를 이용하여 상기 적분기(403)의 적분 구간을 정할 수 없다.That is, the integrator 403 accumulates the energy value of each sample obtained by the energy detector 402 for a predetermined period, and then divides the cumulative value into a cumulative interval to obtain an average energy value of the received signal. In this case, the length of the integral section is proportional to the performance of the system and inversely proportional to the complexity. However, since the receiver does not know the transmission mode, the integral section of the integrator 403 cannot be determined using the symbol length.
따라서, 본 발명에서는 4가지 전송모드에 따른 NULL 심볼의 길이 중에서 가장 짧은 NULL 심볼의 길이 즉, 전송 모드 3의 NULL 심볼의 길이를 적분 구간으로 정하였다. 이것은 전송 모드를 모르는 상태에서 NULL 심볼의 에너지를 검출하는데 있어서 최대의 성능을 낼 수 있는 최대 적분 구간이다.Accordingly, in the present invention, the length of the shortest NULL symbol, that is, the length of the NULL symbol of transmission mode 3, among the lengths of the NULL symbols according to the four transmission modes is determined as an integration section. This is the maximum integration interval that can achieve the maximum performance in detecting the energy of the NULL symbol without knowing the transmission mode.
상기 지연기(404)는 상기 적분기(403)에서 출력되는 평균 에너지 값을 상기 적분 구간만큼 지연시켜 비율/위치 계산기(405)로 출력한다. 즉, 상기 지연기(404)의 입력과 출력은 연속적인 두 적분구간 동안의 평균 에너지 값을 나타내게 된다. 이때, 상기 지연기(404)의 출력은 시간적으로 앞서는 첫번째 적분구간의 평균 에너지 값이 되고, 상기 지연기(404)의 입력은 시간적으로 뒤쳐지는 두번째 적분구간의 평균 에너지 값이 된다. The delay unit 404 delays the average energy value output from the integrator 403 by the integration period and outputs the result to the ratio / position calculator 405. In other words, the input and output of the retarder 404 represents the average energy value during two consecutive integration periods. In this case, the output of the delayer 404 becomes the average energy value of the first integrating section that is temporally advanced, and the input of the delayer 404 becomes the average energy value of the second integrating section that is behind in time.
도 5a는 NULL 심볼을 포함하는 시간 영역에서의 평균 에너지 값을 나타내고 있다. 이때, 데이터 심볼 구간의 경우, 평균적인 에너지 값은 거의 일정한 값을 가진다. 그러나 적분 구간이 NULL 심볼을 포함하기 시작하면 평균 에너지는 감소하기 시작하고, NULL 구간만을 적분 구간으로 삼게되면 잡음 신호의 에너지 크기만이 남게 된다. 5A shows an average energy value in the time domain including a NULL symbol. In this case, in the case of the data symbol interval, the average energy value has a substantially constant value. However, when the integral section begins to include the NULL symbol, the average energy begins to decrease. When only the NULL section is used as the integration section, only the energy level of the noise signal remains.
따라서, 상기 비율/위치 계산기(405)는 이러한 연속적인 두 적분 구간의 평균 에너지 값을 입력받아서, 첫번째 적분구간의 평균에너지 대 두번째 적분구간의 평균 에너지 비율을 계산하고, 에너지 비율이 최대와 최소가 될때의 시간영역에서의 위치를 출력한다. Accordingly, the ratio / position calculator 405 receives the average energy values of two consecutive integration sections, calculates the average energy ratio of the first integration section to the average energy ratio of the second integration section, and the energy ratio is the maximum and the minimum. Outputs the position in the time domain when
이때, 상기 에너지 비율의 최대값과 최소값의 위치를 찾는 검색 구간은 DMB 프레임의 한 주기로 삼으며, 4가지 전송모드에 대해서 모두 검색할 수 있어야 한다. 따라서, 상기 비율/위치 계산기(405)는 최대 프레임(Frame) 주기를 갖는 전송 모드 I의 한 프레임 구간을 검색 구간으로 정하였다.At this time, the search period for finding the position of the maximum value and the minimum value of the energy ratio is one period of the DMB frame, and it should be able to search for all four transmission modes. Therefore, the ratio / position calculator 405 selects one frame section of the transmission mode I having the maximum frame period as the search section.
도 5b는 NULL 심볼을 포함하는 시간영역에서 연속적인 두 적분 구간의 에너지 비율을 나타내고 있다. 두 적분 구간이 데이터 심볼만을 포함할 경우 에너지 비율은 거의 1에 가까운 일정한 값을 가진다. 그러나, 첫번째 적분구간이 NULL 심볼을 포함하기 시작하면 첫번째 적분구간의 평균 에너지가 감소하여 에너지 비율이 증가하기 시작하고, 첫번째 적분구간이 전부 NULL 심볼 구간에 해당할때 에너지 비율이 최대가 된다. 계속해서 적분구간이 진행해 나아가다 두번째 적분구간에만 NULL 심볼 구간이 포함되게 되면 에너지 비율이 1 이하로 감소하게 되고, 두번째 적분구간에 NULL 심볼구간이 모두 포함되면 에너지 비율이 0에 가까운 최소값을 가지게 된다. 5B shows an energy ratio of two consecutive integration sections in a time domain including a NULL symbol. If the two integration intervals contain only data symbols, the energy ratio has a constant value of nearly one. However, when the first integration section begins to include a NULL symbol, the average energy of the first integration section decreases and the energy ratio starts to increase. When the first integration section corresponds to the NULL symbol section, the energy ratio becomes maximum. If the integral section proceeds and the NULL symbol section is included only in the second integration section, the energy ratio is reduced to 1 or less. If the NULL symbol section is included in the second integration section, the energy ratio has a minimum value close to zero. .
따라서 에너지 비율이 최소인 경우의 시간영역에서의 위치 값이 NULL 심볼의 시작점이 되고, 최대인 경우의 시간 영역에서의 위치값이 NULL 심볼의 끝점에 해당한다. 이때, 두 적분구간의 에너지 비율을 구하기 위해서는 나눗셈 연산이 필요한데, 이것은 시스템의 복잡도(Complexity)를 증가시키는 요인이 된다. 따라서, 본 발명의 비율/위치 계산기(405)에서는 나눗셈 연산 대신 곱셈 연산과 비교 연산을 통해서 에너지 비율의 비교를 수행한다. Therefore, the position value in the time domain when the energy ratio is minimum is the start point of the NULL symbol, and the position value in the time domain when the energy ratio is maximum corresponds to the end point of the NULL symbol. In this case, a division operation is required to obtain an energy ratio between two integration sections, which increases the complexity of the system. Accordingly, the ratio / position calculator 405 of the present invention compares the energy ratio through a multiplication operation and a comparison operation instead of a division operation.
이를 수식적으로 표현하면 하기의 수학식 1과 같다.If this is expressed mathematically, Equation 1 below.
상기된 수학식 1에서 E는 평균 에너지를 뜻하고, 인덱스(Index) n은 적분구간의 인덱스를 뜻하며, w는 적분 구간을 뜻한다. 즉, w1은 첫 번째 적분 구간을, w2는 두 번째 적분 구간을 의미한다. 상기 수학식 1에서 보는 바와 같이 두개의 에너지 비율의 비교는 네 개의 평균 에너지 값을 이용한 곱셈식과 등가임을 알 수 있다. 이때, 평균 에너지는 0이 아니라고 가정한다.In Equation 1, E denotes an average energy, an index n denotes an index of an integral section, and w denotes an integral section. That is, w1 means the first integration section and w2 means the second integration section. As shown in Equation 1, it can be seen that the comparison of the two energy ratios is equivalent to a multiplication using four average energy values. In this case, it is assumed that the average energy is not zero.
도 6은 상기된 수학식 1에 기반한 비율/위치 계산기(405)의 상세 블록도로서, 카운터(600), 최대 위치 검출부(610), 및 최소 위치 검출부(620)로 구성된다.FIG. 6 is a detailed block diagram of the ratio / position calculator 405 based on Equation 1, and includes a counter 600, a maximum position detector 610, and a minimum position detector 620.
상기 최대 위치 검출부(610)는 지연기(404)의 출력과 제 1 피드백 값을 곱하는 제 1 곱셈기(611), 상기 적분기(403)의 출력과 제 2 피드백 값을 곱하는 제 2 곱셈기(615), 상기 제 1, 제 2 곱셈기(611,615)의 출력을 비교하는 비교기(612), 상기 적분기(403)의 출력과 제 1 피드백 값 중 하나를 상기 비교기(612)의 출력 신호에 따라 선택하여 출력하는 제 1 선택부(613), 상기 제 1 선택부(613)의 출력을 저장한 후 상기 제 1 곱셈기(611)와 제 1 선택부(613)에 제 1 피드백값으로 출력하는 제 1 레지스터(614), 상기 지연기(404)의 출력과 제 2 피드백 값 중 하나를 상기 비교기(612)의 출력 신호에 따라 선택하여 출력하는 제 2 선택부(616), 상기 제 2 선택부(616)의 출력을 저장한 후 상기 제 2 곱셈기(615)와 제 2 선택부(616)에 제 2 피드백 값으로 출력하는 제 2 레지스터(617), 및 상기 비교기(612)의 출력에 의해 인에이블되어 상기 카운터(600)의 출력값을 저장하며, 저장된 값을 최대 비율 위치 값으로 출력하는 제 3 레지스터(618)로 구성된다.The maximum position detector 610 outputs the delay unit 404. And the first feedback value The first multiplier 611 to multiply, the output of the integrator 403 And second feedback value The second multiplier 615 to multiply, the comparator 612 to compare the output of the first, second multipliers (611, 615), the output of the integrator 403 and one of the first feedback value of the comparator 612 A first feedback unit 613 for selecting and outputting an output signal according to an output signal and storing the output of the first selection unit 613, and then outputting a first feedback value to the first multiplier 611 and the first selection unit 613; A second selector 616 that selects one of an output of the delayer 404 and a second feedback value according to an output signal of the comparator 612, and outputs the first register 614 and the second feedback value; A second feedback value to the second multiplier 615 and the second selector 616 after storing the output of the second selector 616; A second register 617 outputting a second register 617 and a third register 618 enabled by the output of the comparator 612 to store an output value of the counter 600 and outputting the stored value as a maximum ratio position value. It consists of.
먼저 상기 최대 위치 검출부(610)의 동작에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. First, the operation of the maximum position detector 610 will be described in detail.
즉, 상기 적분기(403)에서 구한 두 번째 적분 구간의 수신 신호의 평균 에너지 값은 지연기(404), 제 2 곱셈기(615), 및 제 1 선택부(613)로 입력된다. 그리고, 상기 지연기(404)에서 적분 구간만큼 지연된 첫 번째 적분 구간의 수신 신호의 평균 에너지 값은 제 1 곱셈기(611), 제 2 선택부(616)로 입력된다.That is, the average energy value of the received signal of the second integration section obtained by the integrator 403 is input to the delay unit 404, the second multiplier 615, and the first selector 613. The average energy value of the received signal of the first integration section delayed by the integration section by the delay unit 404 is input to the first multiplier 611 and the second selector 616.
상기 제 1 곱셈기(611)는 지연기(404)의 출력값과 제 1 레지스터(614)의 제 1 피드백 값을 곱하여 비교기(612)로 출력하고, 제 2 곱셈기(615)는 적분기(403)의 출력값과 제 2 레지스터(617)의 제 2 피드백 값을 곱하여 비교기(612)로 출력한다. 상기 비교기(612)는 두 곱셈 결과를 비교하여 상기 수학식 1의 부등호 관계식을 만족시키면 BOOLEAN TRUE를 제 1, 제 2 선택부(613,616)의 선택 신호 및 제 3 레지스터(618)의 인에이블 신호로 출력한다. 상기 제 1 선택부(613)는 상기 비교기(612)의 출력에 따라 상기 레지스터(614)에 저장되는 값을 이전 값으로 유지시키거나 또는 새로운 값으로 갱신시킨다. The first multiplier 611 multiplies the output value of the delay unit 404 by the first feedback value of the first register 614 and outputs the result to the comparator 612. The second multiplier 615 outputs the output value of the integrator 403. Multiplies the second feedback value of the second register 617 and outputs the result to the comparator 612. The comparator 612 compares two multiplication results and satisfies BOOLEAN TRUE as the selection signals of the first and second selectors 613 and 616 and the enable signal of the third register 618 when the inequality relation of Equation 1 is satisfied. Output According to the output of the comparator 612, the first selector 613 maintains a value stored in the register 614 as a previous value or updates a new value.
즉, 상기 비교기(612)는 상기 제 1 곱셈기(611)의 출력이 제 2 곱셈기(615)의 출력보다 크면 '1'을 출력하고, 그렇지 않으면 '0'을 출력한다. That is, the comparator 612 outputs '1' if the output of the first multiplier 611 is greater than the output of the second multiplier 615, and outputs '0'.
상기 제 1 선택부(613)는 비교기(612)의 출력이 0이면 제 1 레지스터(614)의 제 1 피드백 값을 선택하여 제 1 레지스터(614)에 저장하고, 1이면 적분기(403)의 출력을 선택하여 제 1 레지스터(614)에 저장한다. The first selector 613 selects and stores the first feedback value of the first register 614 in the first register 614 when the output of the comparator 612 is 0, and outputs the integrator 403 when the output is 1. Is selected and stored in the first register 614.
즉, 상기 비교기(612)의 출력이 0이면 상기 제 1 레지스터(614)에 저장되는 값은 이전 값이 되고, 1이면 새로운 값 즉, 적분기(403)의 출력 값으로 갱신된다.That is, if the output of the comparator 612 is 0, the value stored in the first register 614 becomes the previous value, and if the output of the comparator 612 is 0, the new value, that is, the output value of the integrator 403 is updated.
마찬가지로, 상기 비교기(612)의 출력이 0이면 제 2 레지스터(617)에 저장되는 값은 이전 값이 되고, 1이면 새로운 값 즉 지연기(404)의 출력 값으로 갱신된다.Similarly, if the output of the comparator 612 is 0, the value stored in the second register 617 becomes the previous value, and if the value is 1, the new value, that is, the output value of the delay unit 404, is updated.
이와 같이 상기 제 1, 제 2 선택부(613,616)는 비교기(612)의 출력에 따라 두 개의 레지스터에 저장된 값들을 이전 값으로 유지시키거나 아니면 새로운 값 즉, 적분기(403)와 지연기(404)의 출력 값으로 갱신시킨다.In this way, the first and second selectors 613 and 616 maintain the values stored in the two registers according to the output of the comparator 612 as the old values or the new values, that is, the integrator 403 and the delayer 404. Update to the output of.
그러면, 상기 제 1, 제 2 곱셈기(611,615)도 새로이 갱신된 값과 상기 적분기(403)와 지연기(404)에서 출력되는 값을 각각 곱하여 비교기(612)로 출력하게 된다.Then, the first and second multipliers 611 and 615 also multiply the newly updated values with the values output from the integrator 403 and the delay unit 404 and output the multipliers to the comparator 612.
그리고, 상기 지연기(404)의 입출력율에 맞춰서 카운터(600)의 값은 1씩 증가되며, 전송 모드 1의 한 프레임 구간의 끝에서 카운터(600)는 초기화된다. 따라서, 프레임 구간의 끝에서 출력되는 제 3 레지스터(618)의 값은 그 프레임 구간동안 검색한 에너지 비율이 최대일때의 시간 위치가 된다. In addition, the value of the counter 600 is increased by one in accordance with the input / output ratio of the delay unit 404, and the counter 600 is initialized at the end of one frame period of the transmission mode 1. Accordingly, the value of the third register 618 output at the end of the frame period is a time position when the energy ratio searched during the frame period is maximum.
한편, 상기 최소 위치 검출부(620)의 구성도 상기된 최대 위치 검출부(610)의 구성과 동일하다. 단지 다른점은 비교기(622)의 조건만 상기 최대 위치 검출부(610)의 비교기(612)의 조건의 역으로 바꾸어주면 된다. 즉, 상기 비교기(622)는 상기 제 1 곱셈기(621)의 출력이 제 2 곱셈기(625)의 출력보다 크면 '0'을 출력하고, 그렇지 않으면 '1'을 출력하도록 설정하면 된다.Meanwhile, the configuration of the minimum position detector 620 is the same as that of the maximum position detector 610 described above. The only difference is that only the condition of the comparator 622 needs to be changed to the inverse of the condition of the comparator 612 of the maximum position detector 610. That is, the comparator 622 may set '0' if the output of the first multiplier 621 is greater than the output of the second multiplier 625, and otherwise output '1'.
그러면, 상기 제 1 선택부(623)는 비교기(622)의 출력이 0이면 제 1 레지스터(624)의 제 1 피드백 값을 선택하여 제 1 레지스터(624)에 저장하고, 1이면 적분기(403)의 출력을 선택하여 제 1 레지스터(624)에 저장한다. Then, when the output of the comparator 622 is 0, the first selector 623 selects and stores the first feedback value of the first register 624 in the first register 624. Select the output of and store it in the first register 624.
즉, 상기 비교기(622)의 출력이 0이면 상기 제 1 레지스터(624)에 저장되는 값은 이전 값이 되고, 1이면 새로운 값 즉, 적분기(403)의 출력 값으로 갱신된다.That is, if the output of the comparator 622 is 0, the value stored in the first register 624 becomes the previous value, and if 1, the value of the comparator 622 is updated to the new value, that is, the output value of the integrator 403.
마찬가지로, 상기 비교기(622)의 출력이 0이면 제 2 레지스터(627)에 저장되는 값은 이전 값이 되고, 1이면 새로운 값 즉 지연기(404)의 출력 값으로 갱신된다.Similarly, if the output of the comparator 622 is 0, the value stored in the second register 627 is the old value, and if it is 1, the new value is updated to the output value of the delay unit 404.
그러면, 전송 모드 1의 한 프레임 구간의 끝에서 출력되는 제 3 레지스터(628)의 값은 그 프레임 구간동안 검색한 에너지 비율이 최소일때의 시간 위치가 된다. Then, the value of the third register 628 output at the end of one frame period in transmission mode 1 becomes a time position when the energy ratio searched during the frame period is minimum.
상기 비율/위치 계산기(405)에서 출력되는 최대 비율 위치 값과 최소 비율 위치 값은 NULL 심볼 길이 추정기(406)로 출력된다.The maximum ratio position value and the minimum ratio position value output from the ratio / position calculator 405 are output to the NULL symbol length estimator 406.
상기 NULL 심볼 길이 추정기(406)는 두 위치 값의 차이를 이용하여 NULL 심볼의 길이를 추정할 수 있다. 즉, 최대 비율 위치 값에서 최소 비율 위치 값을 빼면 바로 NULL 심볼 길이를 알 수 있게 된다.The NULL symbol length estimator 406 may estimate the length of a NULL symbol by using a difference between two position values. In other words, subtracting the minimum ratio position value from the maximum ratio position value gives the NULL symbol length.
그러나, 상기된 표 1과 같이 전송 모드에 따라서 한 DMB 프레임의 길이가 달라지므로, 전송모드 1의 프레임 길이동안 전송모드 4의 경우는 DMB 신호의 2개 프레임이, 전송모드 2 또는 3의 경우는 4개 프레임이 포함되게 된다. 따라서, 전송모드 1의 프레임 길이동안 에너지 비율의 최대값과 최소값을 찾게 되면, 전송모드가 1이 아닌 다른 전송모드의 경우 한 프레임 구간이 아닌, 여러 프레임 구간동안의 최대값과 최소값을 찾게 되고, 이것은 곧 전송 모드를 결정하는 성능을 저하시킨다.However, as shown in Table 1, the length of one DMB frame varies depending on the transmission mode. Therefore, in the case of transmission mode 4, two frames of the DMB signal are transmitted in the case of transmission mode 2 or 3 during the transmission mode 1 frame length. Four frames will be included. Therefore, if the maximum and minimum values of the energy ratio are found during the frame length of the transmission mode 1, the transmission mode finds the maximum and minimum values for several frame intervals instead of one frame interval in the other transmission modes. This soon degrades the performance of determining the transmission mode.
따라서 상기 NULL 심볼 길이 추정기(406)에서는 이에 대한 적절한 보상을 수행한 후 모드 결정기(407)로 출력하여 전송 모드를 결정해야 한다. Therefore, the NULL symbol length estimator 406 needs to compensate for this and then output the result to the mode determiner 407 to determine the transmission mode.
도 7은 4개의 전송모드에 따른 DMB 전송 신호의 프레임과 NULL 심볼의 위치를 나타내었다. 예를 들어 전송모드 4의 DMB 신호를 수신하는 경우, 검색 구간인 전송모드 1의 프레임 구간동안 두개의 NULL 심볼 구간이 포함되게 된다. 따라서 최대값과 최소값을 검색하면 두개의 NULL 심볼의 시작점과 끝점에 해당하는 위치 중의 하나가 검출되기 때문에, 단순히 두 위치값의 차이만을 구해서는 NULL 심볼의 길이를 알아낼 수 없다. 7 illustrates positions of frames and NULL symbols of DMB transmission signals according to four transmission modes. For example, when receiving a DMB signal of transmission mode 4, two NULL symbol sections are included during a frame section of transmission mode 1, which is a search section. Therefore, if the maximum and minimum values are searched, one of the positions corresponding to the start and end points of the two NULL symbols is detected. Therefore, the length of the NULL symbol cannot be determined simply by obtaining the difference between the two position values.
이를 보상하여 NULL 심볼 길이를 추정하는 흐름도를 도 8에 도시하였다. 도 8을 적용하면 전송 모드에 무관하게 수신된 NULL 심볼의 길이를 추정할 수 있게 된다.A flowchart of estimating the NULL symbol length by compensating for this is shown in FIG. 8. 8, the length of the received NULL symbol can be estimated regardless of the transmission mode.
즉, 단계 801에서는 최대 비율 위치값에서 최소 비율 위치 값을 빼 임시적으로 NULL 심볼 길이(D)를 추정한다. 그리고 나서 상기 D 값이 -(전송 모드 1의 프레임 길이 - 전송 모드 1의 NULL 심볼 길이 - 오차 범위)보다 작은지를 비교한다(단계 802). 예를 들어, 오차 범위를 504라 정하면 상기 D 값과 비교되는 값은 -193448(=196608-2656-504)가 된다.That is, in step 801, the NULL symbol length D is temporarily estimated by subtracting the minimum ratio position value from the maximum ratio position value. The value of D is then compared to-(frame length of transmission mode 1-NULL symbol length of transmission mode 1-error range) (step 802). For example, if the error range is set to 504, the value compared with the D value is -193448 (= 196608-2656-504).
상기 단계 802에서 작다고 판별되면 최종 NULL 심볼 길이는 D값+전송 모드 1의 프레임 길이(=196608)로 정해지고, 크다면 다음 단계 803으로 진행한다. 즉, 상기 단계 802에서 D값이 -193448보다 작다는 것은 전송 모드 1에서 널 심볼이 검색 구간(즉, 전송 모드 1의 한 프레임 구간)의 처음과 끝에 걸쳐 있는 경우이므로, 전송 모드 1에 해당하는 프레임 길이만큼 더하여 최종 NULL 심볼 길이를 추정하는 것이다.If it is determined in step 802 that the final NULL symbol length is determined by the value of D value + frame length of transmission mode 1 (= 196608), and if large, the process proceeds to the next step 803. That is, in step 802, the value of D is less than -193448, since a null symbol spans the beginning and the end of a search period (that is, one frame period of transmission mode 1) in transmission mode 1, and thus corresponds to transmission mode 1. Add the frame length to estimate the final NULL symbol length.
상기 단계 803에서는 상기 D값이 -146666보다 작은지를 비교하여 작다고 판별되면 최종 NULL 심볼 길이는 D값+(전송 모드 1의 프레임 길이-전송 모드 2,3의 프레임 길이)로 정해지고, 크다면 다음 단계 804로 진행한다. In step 803, if it is determined that the value of D is smaller than -146666 by comparison, the final NULL symbol length is determined as D value + (frame length of transmission mode 1-frame length of transmission modes 2 and 3). Proceed to step 804.
상기 단계 804에서는 상기 D값이 147675보다 큰지를 비교하여 크다고 판별되면 최종 NULL 심볼 길이는 D값-(전송 모드 1의 프레임 길이-전송 모드 2의 프레임 길이)로 정해지고, 크다면 다음 단계 805로 진행한다.In step 804, if it is determined that the value D is greater than 147675 by comparison, the final NULL symbol length is determined as D value-(frame length of transmission mode 1-frame length of transmission mode 2). Proceed.
상기 단계 805에서는 상기 D값이 -96724보다 작은지를 비교하여 작다고 판별되면 최종 NULL 심볼 길이는 D값+(전송 모드 4의 프레임 길이)로 정해지고, 크다면 다음 단계 806로 진행한다.In step 805, if it is determined that the value D is smaller than -96724 by comparison, the final NULL symbol length is determined as D value + (frame length of transmission mode 4).
상기 단계 806에서는 상기 D값이 98397보다 큰지를 비교하여 크다고 판별되면 최종 NULL 심볼 길이는 D값-(전송 모드 4의 프레임 길이)로 정해지고, 크다면 다음 단계 807로 진행한다. In step 806, if it is determined that the value of D is greater than 98397 by comparison, the final NULL symbol length is determined as D value-(frame length of transmission mode 4).
상기 단계 807에서는 상기 D값이 -48362보다 작은지를 비교하여 작다고 판별되면 최종 NULL 심볼 길이는 D값+(전송 모드 2,3의 프레임 길이)로 정해지고, 크다면 다음 단계 808로 진행한다. In step 807, if it is determined that the value D is smaller than -48362 by comparison, the final NULL symbol length is determined as D value + (frame length of transmission modes 2 and 3).
상기 단계 808에서는 상기 D값이 49371보다 큰지를 비교하여 크다고 판별되면 최종 NULL 심볼 길이는 D값-(전송 모드 2,3의 프레임 길이)로 정해지고, 크다면 최종 NULL 심볼 길이는 D값으로 정해진다.In step 808, if it is determined that the value of D is greater than 49371 by comparison, the final NULL symbol length is determined as D value-(frame length of transmission modes 2 and 3). All.
즉, 전송 모드 2,3의 프레임 길이는 전송 모드 1을 기준으로 1/4에 해당된다. 그러므로 전송 모드 1의 한 프레임 구간에서 전송 모드2,3의 널 심볼은 적어도 4개가 된다. 이때, 최소 비율 위치 값과 최대 비율 위치 값은 4개의 널 심볼 중 어디에서나 검출될 수 있다. 그러므로 각 널 심볼마다 고려해야 한다. That is, the frame lengths of the transmission modes 2 and 3 correspond to 1/4 based on the transmission mode 1. Therefore, there are at least four null symbols in transmission modes 2 and 3 in one frame period of transmission mode 1. At this time, the minimum ratio position value and the maximum ratio position value may be detected anywhere in the four null symbols. Therefore, each null symbol must be considered.
이때, 상기 단계 803에서 D값이 -146666보다 작다는 것은 전송 모드 2,3에서 검색 구간 내의 첫 번째 널 심볼에서 최대 비율 위치 값이 검출되고, 네 번째 널 심볼에서 최소 비율 위치 값이 검출된 경우이다. 이때에는 상기된 D값+(전송모드 1의 프레임 길이-전송모드 2,3의 프레임 길이)로 최종 NULL 심볼 길이를 결정한다. In this case, in step 803, if the value of D is less than -146666, the maximum ratio position value is detected in the first null symbol in the search interval in transmission modes 2 and 3, and the minimum ratio position value is detected in the fourth null symbol. to be. In this case, the final NULL symbol length is determined based on the above-described D value + (frame length of transmission mode 1-frame length of transmission modes 2 and 3).
상기 단계 804에서 D값이 147675보다 크다는 것은 전송 모드 2,3에서 첫 번째 널 심볼에서 최소 비율 위치 값이 검출되고, 네 번째 널 심볼에서 최대 비율 위치 값이 검출된 경우이다. 이때에는 상기된 D값-(전송모드 1의 프레임 길이-전송모드 2,3의 프레임 길이)로 최종 NULL 심볼 길이를 결정한다. In step 804, the value of D is greater than 147675 when the minimum ratio position value is detected in the first null symbol and the maximum ratio position value is detected in the fourth null symbol in transmission modes 2 and 3. At this time, the final NULL symbol length is determined by the above-described D value (frame length of transmission mode 1-frame length of transmission modes 2 and 3).
또한, 전송 모드 2,3의 경우는 하나 건너 존재하는 두 개의 NULL 심볼(예를 들어, 첫 번째 널 심볼과 세 번째 널 심볼 또는, 두 번째 널 심볼과 네 번째 널 심볼)에서 각각 최대 비율 위치 값과 최소 비율 위치 값이 검출될 수도 있으며 단계 805,806은 이를 확인하는 단계이다. In addition, in case of transmission modes 2 and 3, the maximum ratio position value of two NULL symbols (for example, the first null symbol and the third null symbol, or the second null symbol and the fourth null symbol) that exist across one another, respectively. And minimum ratio position values may be detected and steps 805 and 806 confirm this.
즉, 상기 단계 805에서 D값이 -96724보다 작다는 것은 뒤쪽에 있는 널 심볼구간에서 최소 비율 위치 값이 검출되고, 하나 건너 앞쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최대 비율 위치 값이 검출된 경우이다. 이때에는 상기 D값+(전송 모드 4의 프레임 길이)로 최종 NULL 심볼 길이를 결정한다.That is, in step 805, the value of D is less than -96724 when the minimum ratio position value is detected in the rear null symbol section and the maximum ratio position value is detected in the null symbol section in front of one another. In this case, the final NULL symbol length is determined by the D value + (frame length of transmission mode 4).
그리고, 상기 단계 806에서 D값이 98397보다 크다는 것은 뒤쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최대 비율 위치 값이 검출되고, 하나 건너 앞쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최소 비율 위치 값이 검출된 경우이다. 이때에는 상기 D값-(전송 모드 4의 프레임 길이)로 최종 NULL 심볼 길이를 결정한다.In the step 806, the value of D is greater than 98397 when the maximum ratio position value is detected in the rear null symbol section and the minimum ratio position value is detected in the front null symbol section. In this case, the final NULL symbol length is determined by the value D (frame length of transmission mode 4).
한편, 전송 모드 2,3의 경우는 이웃하는 두 개의 널 심볼 구간(예를 들어, 첫 번째 널 심볼 구간과 두 번째 널 심볼 구간)에서 각각 최대 비율 위치 값과 최소 비율 위치 값이 검출될 수도 있으며 단계 807,808은 이를 확인하는 단계이다. Meanwhile, in transmission modes 2 and 3, the maximum ratio position value and the minimum ratio position value may be detected in two neighboring null symbol intervals (for example, the first null symbol interval and the second null symbol interval). Steps 807 and 808 confirm this.
즉, 상기 단계 807에서 D값이 -48362보다 작다는 것은 이웃하는 두 개의 널 심볼 구간 중 뒤쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최소 비율 위치 값이 검출되고, 바로 앞쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최대 비율 위치 값이 검출된 경우이다. 이때에는 상기 D값+(전송 모드 2,3의 프레임 길이)로 최종 NULL 심볼 길이를 결정한다.That is, in step 807, if the value of D is less than -48362, the minimum ratio position value is detected in the null symbol interval located at the rear of two neighboring null symbol intervals, and the maximum ratio position value in the immediately preceding null symbol interval This is the case when it is detected. In this case, the final NULL symbol length is determined by the D value + (frame length of transmission modes 2 and 3).
또한, 상기 단계 808에서 D값이 49371보다 크다는 것은 이웃하는 두 개의 널 심볼 구간 중 뒤쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최대 비율 위치 값이 검출되고, 바로 앞쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최소 비율 위치 값이 검출된 경우이다. 이때에는 상기 D값-(전송 모드 2,3의 프레임 길이)로 최종 NULL 심볼 길이를 결정한다.Further, in step 808, if the value of D is greater than 49371, the maximum ratio position value is detected in the null symbol section located at the rear of two neighboring null symbol sections, and the minimum ratio position value is detected in the immediately preceding null symbol section. If it is. In this case, the final NULL symbol length is determined by the D value (frame length of transmission modes 2 and 3).
상기 단계 808에서는 상기 D값이 49371보다 작다는 것은 전송 모드 1,2,3,4의 같은 널 심볼 구간에서 최대 비율 위치 값과 최소 비율 위치 값이 검출된 경우로서 이때에는 상기 D값이 최종 NULL 심볼 길이로 결정된다.In step 808, the value of D is less than 49371 in the case where the maximum ratio position value and the minimum ratio position value are detected in the same null symbol interval of transmission modes 1, 2, 3, and 4, in which case the D value is the final NULL. It is determined by the symbol length.
한편, 전송 모드 4의 프레임 길이는 전송 모드 1을 기준으로 1/2에 해당된다. 그러므로 전송 모드 1의 한 프레임 구간에서 전송 모드 4의 널 심볼 구간은 적어도 2개가 된다. 이때, 최소 비율 위치 값과 최대 비율 위치 값은 2개의 널 심볼 구간 중 어디에서나 검출될 수 있으므로 상기된 단계 805,806은 이를 확인하는 단계이다. Meanwhile, the frame length of transmission mode 4 corresponds to 1/2 based on transmission mode 1. Therefore, there are at least two null symbol intervals in transmission mode 4 in one frame interval in transmission mode 1. In this case, the minimum ratio position value and the maximum ratio position value may be detected in any one of the two null symbol intervals, and thus, the above-described steps 805 and 806 are steps of confirming this.
즉, 상기 단계 805에서 D값이 -96724보다 작다는 것은 뒤쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최소 비율 위치 값이 검출되고, 앞쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최대 비율 위치 값이 검출된 경우이다. 이때에는 상기 D값+(전송 모드 4의 프레임 길이)로 최종 NULL 심볼 길이를 결정한다.That is, in step 805, the value of D is less than -96724 when the minimum ratio position value is detected in the rear null symbol section and the maximum ratio position value is detected in the front null symbol section. In this case, the final NULL symbol length is determined by the D value + (frame length of transmission mode 4).
그리고, 상기 단계 806에서 D값이 98397보다 크다는 것은 뒤쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최대 비율 위치 값이 검출되고, 앞쪽에 있는 널 심볼 구간에서 최소 비율 위치 값이 검출된 경우이다. 이때에는 상기 D값-(전송 모드 4의 프레임 길이)로 최종 NULL 심볼 길이를 결정한다.In the step 806, the value of D is greater than 98397 when the maximum ratio position value is detected in the rear null symbol section and the minimum ratio position value is detected in the front null symbol section. In this case, the final NULL symbol length is determined by the value D (frame length of transmission mode 4).
이렇게 구한 최종 NULL 심볼 길이는 모드 결정기(407)로 출력되고, 상기 모드 결정기(407)는 추정된 최종 NULL 심볼 길이를 4가지 전송 모드에 따라 정해진 기준 NULL 심볼 길이와 비교하여 최종적으로 전송 모드를 결정하게 된다. 예를 들어, 추정된 NULL 심볼 길이가 1.297ms 범위 안에 있으면 전송 모드 1로 결정한다.The final NULL symbol length thus obtained is output to the mode determiner 407. The mode determiner 407 finally determines the transmission mode by comparing the estimated final NULL symbol length with the reference NULL symbol length determined according to four transmission modes. Done. For example, if the estimated NULL symbol length is in the range of 1.297 ms, the transmission mode 1 is determined.
상기된 도 8의 각 단계에서 제시된 숫자들은 상기된 조건들을 판단하기 위한 임계값들로서, 오차 범위에 따라 상기 임계값들은 달라질 수 있으므로 상기 예로 제시한 것에 제한되지 않을 것이다.The numbers presented in each step of FIG. 8 are thresholds for determining the above-described conditions, and the thresholds may vary according to an error range, and thus the numbers shown in the above examples will not be limited.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 DMB 수신기에서의 전송 모드 검출 장치 및 방법에 의하면, 두 적분 구간의 에너지 비율을 비교하여 NULL 심볼 길이를 추정하고 추정된 NULL 심볼 길이로 전송 모드를 결정함으로써, 채널 상의 잡음의 크기에 무관하게 전송 모드를 추정할 수 있다. As described above, according to the apparatus and method for detecting a transmission mode in a DMB receiver according to the present invention, by comparing energy ratios of two integration intervals, estimating a NULL symbol length and determining a transmission mode with an estimated NULL symbol length, The transmission mode can be estimated regardless of the amount of noise.
또한, 상기 에너지 비율이 최대인 위치와 최소인 위치를 찾는 과정에서 나눗셈기를 사용하지 않고 곱셈기와 비교기를 사용함으로써, 회로 구성을 단순화하는 효과가 있다.In addition, by using a multiplier and a comparator instead of a divider in the process of finding a position where the energy ratio is maximum and minimum, the circuit configuration is simplified.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.
도 1은 전송 모드 1에서의 전송 프레임 구조의 예를 보인 도면1 shows an example of a transmission frame structure in transmission mode 1
도 2는 일반적인 DMB 수신기의 구성 블록도2 is a configuration block diagram of a typical DMB receiver
도 3은 종래의 전송 모드 검출부의 일 예를 보인 구성 블록도3 is a block diagram illustrating an example of a conventional transmission mode detector;
도 4는 본 발명에 따른 전송 모드 검출부의 일 예를 보인 구성 블록도4 is a block diagram showing an example of a transmission mode detection unit according to the present invention;
도 5a는 NULL 심볼 영역에서의 평균 에너지 값의 예를 보인 도면5A shows an example of an average energy value in a NULL symbol region.
도 5b는 NULL 심볼 영역에서의 에너지 비율값의 예를 보인 도면5B shows an example of an energy ratio value in a NULL symbol region.
도 6은 도 4의 비율/위치 계산부의 일 예를 보인 상세 블록도6 is a detailed block diagram illustrating an example of the ratio / position calculator of FIG. 4.
도 7의 (a) 내지 (d)는 전송 모드에 따른 프레임 구조와 널 심볼의 위치 예를 보인 도면7 (a) to 7 (d) show an example of a position of a frame structure and a null symbol according to a transmission mode
도 8은 본 발명에 따른 NULL 심볼 길이 보상 과정의 일 예를 보인 흐름도8 is a flowchart illustrating an example of a NULL symbol length compensation process according to the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
200 : 안테나 201 : 튜너200: antenna 201: tuner
202 : AGC부 203 : A/D 변환기202: AGC part 203: A / D converter
204 : I/Q 분배기 205 : 모드 검출부204: I / Q distributor 205: mode detector
206 : 신호 동기부 207 : OFDM 복조기206: signal synchronizer 207: OFDM demodulator
208 : 주파수 디인터리빙부 209 : 채널 분배기1208: frequency deinterleaving unit 209: channel divider 1
210 : FIC 복호화기 211 : 시간 디인터리빙부210: FIC decoder 211: time deinterleaving unit
212 : 길쌈 복호화기 213 : 에너지 디스크램블부212: convolutional decoder 213: energy descrambler
214 : 채널 분배기2 215 : 길쌈 디인터리빙부214: channel distributor 2 215: weaving deinterleaving unit
216 : RS 복호화기 217 : FIC 데이터 복호화기216 RS decoder 217 FIC data decoder
218 : 오디오/데이터 복호화기 219 : 비디오 복호화기218 audio / data decoder 219 video decoder
402 : 에너지 검출기 403 : 적분기402: energy detector 403: integrator
404 : 지연기 405 : 비율/위치 계산기404: delayer 405: ratio / position calculator
406 : NULL 심볼 길이 추정기 407 : 모드 결정기406: NULL symbol length estimator 407: mode determiner
Claims (14)
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2003
- 2003-12-22 KR KR1020030094513A patent/KR20050063155A/en not_active Application Discontinuation
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