KR20060064506A - 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법 및 그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법 및 그 장치를 개시한다.

본 발명에 의하면, 특히 Eureka-147에 따른 통신에 있어서, 모드 검출과 프레임 동기 기능을 동시에 수행하여 수신기 가동 초기의 동기에 소요되는 지연시간을 줄일 수 있으며, 자동 모드 검출 및 프레임 동기에 사용되는 프레임의 인덱스를 모드에 관계없이 프레임 길이가 가장 짧은 모드의 인덱스를 사용하면서 인덱스의 비트 수를 조절할 수 있도록 하여 인덱스 카운터는 물론, 인덱스를 이용한 연산에 사용되는 하드웨어 리소스를 절약하여 소모 전력을 줄일 수 있도록 하며, 기준 위상 심볼의 모양에 의해 나타나는 에너지 비 신호의 파동 현상에 의한 성능 열화를 없애며, 전송 신호에 한 개의 윈도우의 에너지 만을 구하여 이를 이용하여 2개 윈도우에 의한 에너지 비 신호를 구하도록 하여 하드웨어 리소스와 계산량을 줄이고, 동작 초기의 모드 검출 후에 전송 신호를 검출하는 기능 즉, 수신기가 음영 지역에 들어 갔거나 전송 신호가 미약할 경우를 검출하여 인터럽터 등의 방법으로 전송 신호가 없음을 알려주고 내부적으로는 신호를 재 검색하여 외부적인 조치가 필요 없이 자동으로 복구하는 기능을 가지도록 하여 통신 장비에 대한 신뢰성을 대폭 향상시킨다.

Description

통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법 및 그 장치 {Method for mode detection and frame synchronization of communication signal and apparatus thereof}

도 1은 종래의 프레임 동기의 개념도이다.

도 2는 본 발명에 따라 에너지 비를 구하는 흐름의 예를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명에 따라 프레임의 동기를 구하는 흐름의 예를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명에 따라 모드 및 프레임의 동기를 구하는 흐름의 예를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 모드 및 프레임의 동기를 구하는 장치의 구성을 예를 블록으로 도시한 것이다.

도 6은 종래의 에너지 비를 추출하는 장치의 구성을 블록으로 도시한 것이다.

도 7은 본 발명에 따라 프레임의 동기를 구하는 과정을 설명하기 위한 것이다.

도 8은 본 발명에 따라 자동으로 모드를 검출하는 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

도 9는 본 발명에 따라 오차를 고려하여 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 것이다.

도 10은 본 발명에 따라 오류를 복구하는 상태도이다.

본 발명은 통신에 관한 것으로서, 수신단에서의 수신 신호 동기를 위해 전송 프레임 사이에 널(NULL) 구간을 삽입하여 송수신하는 OFDM 방식 시스템과 같은 통신 시스템에 적용되는 프레임(Frame) 동기(Synchronization)및 모드 검출 방법과 그 장치에 관한 것이다.

Eureka-147이나 DAB, DMB 등 많은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식의 송수신 시스템에서는 수신단의 동기기능 구현을 위해 일정 길이의 전송 프레임(frame)마다 널(NULL) 구간을 삽입하여 송신하고 있으며, 이러한 널 심볼의 구간을 이용하여 전송 프레임에서 실제 데이터 심볼이 시작하는 시점을 찾아내는 것이 프레임 동기의 주요 기능이라고 볼 수 있다.

프레임 동기를 수행하는 종래의 일반적인 방법은 도 1 에서와 같이 Win1 및 Win2의 2개의 움직이는 윈도우(Sliding Window)를 입력 신호에 적용하여 시간에 따라 Win1 및 Win2의 2개의 윈도우를 이동(Sliding 또는 Shift)하며 각각의 윈도우에 포함되는 입력 신호의 에너지와 2개의 윈도우(Win1, Win2)의 에너지의 비율(Energy Ratio)을 매 순간 구하여 일정 시간 즉 전송 프레임 구간 내에서 그 비율이 최대 또는 최소가 되는 피크(Peak) 시점을 찾아 그 시점을 전송 프레임에서 널(NULL) 심 볼의 경계로 인식하는 방식을 사용한다. 이를 통해 널 구간의 길이(Null Length)와 프레임의 시작(Start of Frame) 시점을 구할 수 있다. 이러한 동작은 다음의 수학식 1에 나타나있다.

수학식 1은 상기에 설명된 동작을 표시하는 식이며, 본 발명의 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 내용이므로 별도의 설명은 생략한다.

이렇게 찾아진 널(NULL) 심볼의 경계를 이용하여 실제 프레임의 시작 시점을 다른 동기 기능 블록들에게 전해주어 수신기의 동기 기능이 수행되도록 한다.

Eureka-147의 경우 송수신 시스템의 사용 환경을 고려하여 표 1에 주어져 있는 바와 같이 몇 개의 전송 모드를 정의하여 사용하고 있는데 전송 모드에 따라서 수신기의 동작 파라미터가 달라져야 하므로 다른 수신기의 기능 동작에 앞서 자동적으로 전송 모드를 찾는 것이 선행되어야 한다.

각각의 전송 모드는 하나의 프레임의 길이, 부 반송파의 간격, 부 반송파의 개수, 하나의 앙상블(Ensemble)이 차지하는 주파수 대역폭 (Frequency Band Width)등 많은 파라미터가 다르게 설정되어 있다.

전송 모드를 찾는 방법으로 많이 쓰이고 있는 것은 널(NULL) 심볼의 길이를 측정하여 모드를 찾아내는 방법이다. 널 심볼의 길이를 이용하여 전송 모드를 찾는 방법은 먼저 프레임 동기와 마찬가지로 2개의 움직이는 윈도우(Sliding Window)를 설정하고 가장 프레임 길이가 긴 모드의 프레임 길이에 해당하는 시간만큼 입력 신호에 대한 에너지 비(Energy Ratio) 신호를 구한 다음 신호의 최대와 최소 피크(Peak)의 위치를 찾아내어 이를 이용하여 널 심볼의 길이를 측정하고 표 1에 나타나 있는 전송 표준에 정해져 있는 각 모드에서의 널 길이와 비교하여 해당 모드를 판단한다.

각 전송 모드 마다 프레임 길이 등의 파라미터가 상이하므로 프레임 동기 이전에 전송 모드를 찾아야만 프레임 동기가 가능하다. 따라서 전송 모드를 판단하기 위해 가장 긴 프레임을 갖는 MODE I의 프레임 길이만큼의 데이터와 시간 지연이 발생하고, 이 후 프레임 동기를 위해 찾아진 전송 모드에 해당하는 프레임만큼의 시간 지연이 발생하게 되는 문제가 있다.

일반적으로 연속적인 전송 오류(Burst Error)를 피하기 위해 데이터를 시간적으로 인터리빙(Interleaving)하여 전송하므로 수신기에서는 디인터리빙(De-Interleaving)을 수행하게 되고 이로 인한 시간적 지연이 발생하며, 또한 스트리밍(Streaming) 방식의 데이터를 임시저장(Buffering)하는 동작에 의한 시간지연, 전송 신호 동기화에 필요한 시간지연 등으로 인해 수신기 초기 동작 시에 시간 지연이 발생하는 문제도 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 상기의 문제점들을 해결하기 위해, 프레임 동기를 위한 시간 지연을 줄일 수 있도록 통신을 위한 자원을 줄이면서도 시간 지연을 줄이고 동시에 프레임 동기에 있어서 에러를 줄일 수 있도록 통신 신호의 에너지 비를 구하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는 상기와 같은 에너지 비를 이용하여 프레임 동기를 구할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적인 과제는 상기의 방법들을 이용하여 모드 및 프레임 동기를 동시에 구할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 통신 신호의 에너지 비를 구하는 방법은, 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 통신 신호의 에너 지 비를 구하는 방법에 있어서, (a) 상기 신호에 소정의 시간폭을 가지는 윈도우를 설정하는 단계; (b) 상기 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하는 단계; (c) 상기 에너지가 계산된 윈도우를 상기 (a) 단계에서 설정된 소정의 시간폭만큼 지연시키는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 지연된 윈도우의 에너지와 상기 (a) 단계에서 설정된 윈도우가 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하여 그 에너지들간의 비를 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때에 상기 (a) 단계 전에 상기 신호를 제곱하거나 또는 신호의 절대값을 취하는 단계;를 더 포함하며, 상기 (b) 단계에서 상기 윈도우에 포함된 제곱된 신호 혹은 신호의 절대값의 에너지를 계산하는 것이 바람직하다.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 통신 신호의 프레임 동기를 구하는 방법은, 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 통신 신호의 프레임 동기를 구하는 방법에 있어서, (a) 상기 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 상기 프레임 구간의 길이에 대응하는 값까지 생성하는 단계; (b) 상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 프레임 구간의 길이의 최대값에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 신호의 시간대별 에너지 비를 구하여 최대의 에너지 비 값과 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값을 각각 구하는 단계; (c) 상기 프레임 구간의 길이에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값, 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값으로부터 상기 신호의 널 심볼 구간의 시작점과 길이 를 구하는 단계; 및 (d) 상기 널 심볼 구간의 시작점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치는, 서로 다른 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 복수개의 전송모드를 포함하며, 어느 한 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이가 m이며 다른 전송 모드의 데이터 프레임 구간의 길이는 m의 정수배인 방식에 따른 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치에 있어서, 상기 통신 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 m까지 데이터 프레임 구간이 가장 긴 전송모드의 시간 동안 주기적으로 생성하는 인덱스생성기; 상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 m에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 통신 신호의 시간대별 에너지 비를 구하는 에너지비신호추출기; 상기 에너지비신호추출기에서 구한 최대의 에너지 비 값과 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값 및 그때의 시간적인 위치를 피크검출기; 상기 m 값. 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 각 인덱스의 시간적인 위치로부터 상기 신호의 널 심볼 구간의 길이를 구하여, 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출하는 모드검출기; 및 상기 모드검출기에서 검출한 전송모드를 감안하여 그 전송모드의 데이터 프레임 구간이 끝나며 상기 널 심볼 구간의 시작하는 지점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상 기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정하는 프레임동기생성기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한, 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치는, 서로 다른 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 복수개의 전송모드를 포함하며, 어느 한 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이가 m이며 다른 전송 모드의 데이터 프레임 구간의 길이는 m의 정수배인 방식에 따른 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치에 있어서, 상기 통신 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 m까지 데이터 프레임 구간이 가장 긴 전송모드의 시간 동안 주기적으로 생성하는 인덱스생성기; 상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 m에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 통신 신호의 시간대별 에너지 비를 구하는 에너지비신호추출기; 상기 에너지비신호추출기에서 구한 최대의 에너지 비 값과 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값 및 그때의 시간적인 위치를 피크검출기; 상기 m 값. 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 각 인덱스의 시간적인 위치로부터 상기 신호의 널 심볼 구간의 길이를 구하여, 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출하는 모드검출기; 및 상기 모드검출기에서 검출한 전송모드를 감안하여 그 전송모드의 데이터 프레임 구간이 끝나며 상기 널 심볼 구간의 시작하는 지점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정하는 프 레임동기생성기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따라 에너지 비를 구하는 흐름의 예를 도시한 것이다.

널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 통신 신호의 에너지 비를 구하는 이 방법은, 상기 통신 신호에 소정의 시간폭을 가지는 윈도우를 설정하고(200 단계), 설정된 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하고(210 단계), 에너지가 계산된 윈도우를 200 단계에서 설정된 소정의 시간폭만큼 지연시키고(220 단계), 220 단계에서 지연된 윈도우의 에너지와 200 단계에서 설정된 윈도우가 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하여 그 에너지들간의 비를 구하여 에너지 비(energy ratio)를 구한다(230 단계).

이때에 200 단계 전에 상기의 통신 신호를 제곱하거나 또는 신호의 절대값을 취하는 단계를 더 포함하며, 210 단계에서는 윈도우에 포함된 제곱된 신호 혹은 신호의 절대값의 에너지를 계산하는 것이 바람직하다.

이때에 230 단계의 소정의 지연된 시간은 200 단계에서 설정된 윈도우가 220 단계에서 지연된 시간과 같은 것이 바람직하다.

그리고 200 단계의 소정의 시간폭은 본 발명이 응용되는 환경에 따라 변경 가능한 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 본 발명에 따른 이 방법은 아래에서 본 발명을 전체적으로 설명할 때에 상세하게 같이 설명될 것이다.

도 3은 본 발명에 따라 프레임의 동기를 구하는 흐름의 예를 도시한 것이다. 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 통신 신호의 프레임 동기를 구하는 이 방법은, 상기 통신 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 상기 프레임 구간의 길이에 대응하는 값까지 생성하고(300 단계), 상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 프레임 구간의 길이의 최대값에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 신호의 시간대별 에너지 비를 구하여 최대의 에너지 비 값과 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값을 각각 검출하며(310 단계), 상기 프레임 구간의 길이에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값, 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값으로부터 상기 통신 신호의 널 심볼 구간의 시작점과 길이를 구하며(320 단계), 상기 널 심볼 구간의 시작점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정한다(330 단계).

이때에 300 단계에서 데이터 샘플 인덱스 값을 생성하는 것은 상기 통신 신호의 주파수보다 작은 분수배의 주파수에 따라 상기 분수의 역수의 배수값으로 생성할 수 있는 것이 바람직하다.

그리고 310 단계에서 시간대별 에너지 비를 구하는 것은 도 2에 제시된 방법을 포함하는 것이 바람직하다.

도 2의 경우와 마찬가지로 도 3의 방법에 대한 것도 이하에서 같이 상세하게 설명될 것이다.

도 4는 본 발명에 따라 모드 및 프레임의 동기를 구하는 흐름의 예를 도시한 것이다.

서로 다른 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 복수개의 전송모드를 포함하며, 어느 한 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이가 m이며 다른 전송 모드의 데이터 프레임 구간의 길이는 m의 정수배인 방식에 따른 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 이 방법은, 상기 통신 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 m까지 데이터 프레임 구간이 가장 긴 전송모드의 시간 동안 주기적으로 생성하고(400 단계), 상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 m에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 신호의 시간대별 에너지 비를 구하여 최대의 에너지 비 값, 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값 및 그때의 시간적인 위치를 구하며(410 단계), 상기 m 값, 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값, 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 각 인덱스의 시간적인 위치로부터 상기 통신 신호의 널 심볼 구간의 길이를 구하며(420 단계), 상기 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출하고, 전송모드를 감안하여 그 전송모드의 데이터 프레임 구간이 끝나며 상기 널 심볼 구간의 시작하는 지점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정한다(430 단계).

410 단계에서 시간대별로 에너지의 비를 구하는 것은 도 3의 경우와 마찬가지로 도 2의 방법을 포함하여 실행되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명에 따른 도 4의 방법을 실시하기 위한 모드 및 프레임의 동기를 구하는 장치의 구성을 예를 블록으로 도시한 것이다.

서로 다른 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 복수개의 전송모드를 포함하며, 어느 한 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이가 m이며 다른 전송 모드의 데이터 프레임 구간의 길이는 m의 정수배인 방식에 따른 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 이 장치는, 상기 통신 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 m까지 데이터 프레임 구간이 가장 긴 전송모드의 시간 동안 주기적으로 생성하는 인덱스생성기(500), 상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 m에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 통신 신호의 시간대별 에너지 비를 구하는 에너지비신호추출기(510), 에너지비신호추출기(510)에서 구한 최대의 에너지 비 값과 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값 및 그때의 시간적인 위치를 피크검출기(520), 상기 m 값. 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 각 인덱스의 시간적인 위치로부터 상기 신호의 널 심볼 구간의 길이를 구하여, 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출하는 모드검출기(530) 및 모드검출기에서 검출한 전송모드를 감안하여 그 전송모드의 데이터 프레임 구간이 끝나며 상기 널 심볼 구간의 시작하는 지점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정하는 프레임동기생성기(540)를 포함한다.

이때에 에너지비신호추출기(510)는, 상기 신호에 소정의 시간폭을 가지는 윈도우를 설정하는 윈도우설정부(512), 상기 설정된 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하는 윈도우에너지계산부(513), 상기 에너지가 계산된 윈도우를 윈도우설정부(512)가 설정한 소정의 시간폭만큼 지연시키는 지연부(514) 및 상기 지연된 윈도우의 에너지와 상기 윈도우설정부에서 설정된 윈도우에서 상기 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하여 그 에너지들간의 비를 구하는 에너지비검출부(515)를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 에너지비신호추출기(510)는 상기 통신 신호를 제곱하거나 또는 신호의 절대값을 취하여 윈도우설정부(512)로 전달하는 절대값생성부(511)를 더 포함하며, 이 경우 윈도우에너지계산부(513)는 상기 윈도우에 포함된 제곱된 신호 혹은 신호의 절대값의 에너지를 계산하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 및 실시예들을 상세하게 설명한다.

먼저 에너지 비 신호 추출기(510)의 동작에 대해 설명한다. 이는 도 2에 예시된 흐름에 따른 동작이기도 하다.

도 6은 종래의 에너지 비를 추출하는 장치의 구성의 일 예를 블록으로 도시한 것이다.

OFDM과 같은 통신 신호를 수신하는 수신기에 전원이 인가되면 입력되는 신호는 제곱생성부(600)에서 제곱되어 음의 성분을 없앤 후에 Window1설정부(610)와 Window1,Window2설정부(630)로 입력받는다.

Window1설정부(610)와 Window1,Window2설정부(630)는 제곱되어 입력되는 신호에 도 1에서와 같이 각각 같은 시간 폭을 가지는 Win1과 Win2의 윈도우를 설정한다. 각 설정부에 의해 설정된 윈도우들은 화살표 방향으로 슬라이딩 혹은 움직이면서 매 입력 샘플 신호를 그 윈도우 내에 포함시키며, Windows1에너지계산부(620), Windows2에너지계산부(640)는 윈도우 내에 포함된 신호들에 대한 에너지 혹은 전력을 구한다. (+) 부호는 윈도우 내로 신호가 입력되는 것을 표시하는 것이고, (-)의 부호는 윈도우 밖으로 신호가 빠져 나가는 것을 표시한 것이다.

에너지비검출부(650)는 Windows1에너지계산부(620), Windows2에너지계산부(640)에서 계산한 에너지의 비를 나타내는 신호를 출력한다. 이 신호를 도시한 것이 도 1의 에너지 비의 모습으로 나타난다. 이러한 계산은 종래의 수학식 1과 같은 계산에 충실한 구현 방법이라고 할 수 있을 것이다.

도 5의 본 발명에 따른 에너지비신호추출기(510)의 절대값생성부(511)는 입력되는 OFDM 신호와 같은 통신 신호를 입력으로 하여 음의 에너지값이 검출되지 않도록 신호값들을 제곱하거나 절대값을 부여하여 양수로 변환하고, 윈도우설정부(512)는 이 양의 값으로 변환된 신호에 소정의 시간폭을 가지는 윈도우를 설정한다(200 단계). 윈도우를 설정하는 소정의 시간폭은 필요에 따라 변경될 수 있는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명에 따라 프레임의 동기를 구하는 과정을 설명하기 위한 것이다. 입력되는 신호는 참조번호 700으로 나타낼 수 있으며, 윈도우설정부(512)는 소정의 시간폭을 가지는 윈도우 Win1(720)을 설정한다. 이 윈도우는 윈도우 슬라이딩 방향(710)으로 이동하며, 윈도우에너지계산부(513)는 이 이동하는 윈도우에 매 입력 데이터 샘플이 입력될 때마다 계산하여 연속적으로 윈도우 내에 포함된 신호의 에너지를 계산한다(210 단계).

이 계산된 에너지값은 지연부(514)에서 소정의 시간만큼 지연된다(220 단계). 에너지비검출부(515)는 지연부(514)에서 지연된 윈도우의 에너지와 윈도우설정부(512)에서 설정된 윈도우에서 220 단계에서 지연된 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우인 Win2(730)에 포함된 신호의 에너지를 계산하여 에너지의 비를 구하여 출력한다(230 단계). 이와 같이 구한 에너지 비 신호는 도 7의 참조번호 740과 같이 도시된다.

도 7에 표시된 것과 같이 Win1과 Win2의 윈도우는 연속된 시간 간격이어야 에너지 비를 구하여 데이타 프레임의 끝이나 널 심볼의 시작인 것을 확인하기에 적합하다. 따라서 지연부(514)에서 지연되는 소정의 시간은 Win1 혹은 Win2 윈도우의 시간폭과 같은 것이 바람직하다.

도 5의 에너지비신호추출기(510)의 구성을 도 6의 종래의 구성과 비교하면 종래에는 2개의 윈도우를 위해 2개의 윈도우 설정 수단 및 각 윈도우마다 별도로 에너지를 계산해야 한다. 그러나 본 발명에 따른 도 5의 경우에는 도 7에서 표시만 Win1, Win2의 두 개의 윈도우를 표시하였으나 이는 두 개의 윈도우를 별도로 설정한 것이 아니라 하나의 윈도우만을 설정하여 그 윈도우에 대한 에너지 값을 계산하고, 그 계산된 에너지 값을 지연시켜서 다른 윈도우인 것처럼 표시한 것이므로 하나의 윈도우만을 설정하고 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지만을 계산한 것이다.

따라서 본 발명에 따라 에너지 비 신호를 추출하는 것은 종래의 경우에 비해 구성 요소가 간단해진 것이며, 이는 실제로 제품으로 구현한 경우에는 더 작은 수의 부품만으로 구현할 수 있으며, 더 신뢰성있는 동작 상태를 제공한다는 효과가 있는 것을 알 수 있다.

본 발명을 이용할 수 있는 통신방식의 하나는 Eureka-147 방식에 따른 것이며, 이에 대해서는 표 1에 기재되어 있다. 이하에서는 Eureka-147 방식에 따른 통신의 경우에 대한 예를 들어 설명할 것이다.

인덱스생성기(500)는 이 모드 중에서 모드 2, 3(MODE II,III)의 프레임 길이에 해당하는 49152 데이터 샘플에 해당하는 인덱스를 생성한다. 즉, m=49152가 된다. 인덱스는 0부터 시작하여 49152 까지 증가하며, 다시 0부터 반복하여 증가한다. 이는 IdxClk라는 입력에 따라 생성된다(400 단계).

인덱스는 IdxClk이 입력 데이터인 통신 신호와 동일한 주파수로 입력될 경우 1 만큼씩 증가하며, 입력 데이터 보다 2배 느리게 입력되면 2씩 증가하며 인덱스를 생성할 수 있다. 이 경우 인덱스를 표시하기 위해 필요한 비트 수(Bits Width)가 한 비트 줄어들게 된다. 즉, IdxClk의 주파수를 낮출수록 인덱스를 표시하기 위해 필요한 비트 수(Bit Width)는 줄어들어 인덱스를 이용한 연산에 필요한 하드웨어 리소스가 줄어들게 된다. 이를 위해 인덱스생성기(500)에서 데이터 샘플 인덱스 값을 생성하는 것은 상기 통신 신호의 주파수보다 작은 분수 배의 주파수에 따라 상기 분수의 역수의 배수값으로 생성할 수 있는 것이 바람직하다.

다만 낮은 주파수를 기준으로 동작하는 경우 더 낮은 주파수를 기준으로 동 기를 하는 것이므로 프레임 동기의 정확성은 그만큼 떨어지게 된다. 따라서 본 발명이 사용될 수 있는 환경을 고려하여 정확성 혹은 하드웨어 구성의 리소스를 고려하여 결정할 필요가 있을 것이다.

인덱스생성기(500)는 도 5의 장치의 전원이 켜진 직후 초기 한번은 모드를 찾기 위해 표 1에서 프레임의 길이가 가장 긴 모드1(MODE I)의 한 프레임 마다, 그리고 그 이후에는 찾아진 모드의 한 프레임 마다 현재 모드의 프레임에 대한 인덱스 생성이 완료 되었음을 알려주는 신호(EndofCurrentModeFrame)를 다른 구성 요소들에 알려 모드 검출을 포함하는 동작을 할 수 있도록 한다.

피크검출기(520)는 인덱스생성기(500)로부터 인덱스 생성이 완료되었음을 알려주는 신호(EndofCurrentModeFrame)가 출력되거나 도 5의 장치에 대한 리셋 신호가 발생하면 리셋되며, 매 순간 에너지 비 신호 추출기(510)에서 출력된 에너지 비(Energy Ratio) 신호를 조사하여 항상 최대/최소 값의 인덱스 값을 저장한다. 그리고 그 최대/최소 값의 인덱스가 발생한 시간적인 위치 역시 저장한다. 결국은 최대검출기(522)가 최대의 인덱스 값과 그 발생한 시간적인 위치를, 최소검출기(524)가 최소의 인덱스 값과 그 발생한 시간적인 위치를 저장한다(410 단계).

이 최대/최소 인덱스 값은 인덱스 생성기로부터 인덱스 생성이 완료 되었음을 알려주는 신호(EndofCurrentModeFrame)가 발생한 순간 모드 검출기(530)에 의해서 모드 검출에 사용되고 다시 리셋된다.

인덱스생성기(500)로부터 현재 모드의 프레임에 대한 인덱스 생성이 완료 되었음을 알려주는 신호(EndofCurrentModeFrame)가 발생하면 모드 검출기(530)는 그 때까지 검색한 최대 최소 피크(Peak)에 대한 인덱스를 이용하여 널 심볼(NULL Symbol)의 길이를 측정하여 모드를 검출하게 된다.

Eureka-147의 경우 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이인 m은 49152이며, 그 때의 모드는 모드 2 또는 모드 3이고, 410 단계에서 최대의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값이 maxidx, 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값이 minidx이라고 한다.

이때 최대/최소 피크 검출기(MaxFinder/MinFinder)에서 전해지는 maxidx, minidx는 가장 짧은 모드인 MODE 2,3(MODE II, III)에 해당하는 인덱스이며, 이때의 실제 전송 모드는 모드 1,2,3,4 (MODE I,II,III,IV) 중 하나이다.

표 1에 나타난 바와 같이 Eureka-147 표준에서는 하나의 프레임의 데이터 샘플의 개수가 모드4의 경우 모드2,3의 2배이며 모드1의 경우 모드4의 2배 모드2,3의 4배로 정해져 있다.

이를 고려하여 모드 1의 길이에 해당하는 시간에 대해서 최대/최소 피크를 결정하면 널 심볼 구간의 길이를 구하는 경우(420 단계) 도 8의 Case1, Case2, Case3 과 같은 경우를 생각해 볼 수 있다. 도 8은 본 발명에 따라 자동으로 모드를 검출하는 동작을 설명하기 위한 개념도이다.

참조번호 800, 805 및 810은 각각 모드 2, 3 프레임, 모드 4 프레임 및 모드 1의 프레임 구간을 나타낸 것이며, 이는 표 1에서 알 수 있는 것과 같이 모드 1, 4의 한 프레임의 데이터 샘플의 수는 모드 2, 3의 한 프레임의 데이터 샘플 수의 정수배이다.

815 내지 830은 인덱스 생성기(500)에서 통신 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 49152까지 데이터 프레임 구간이 가장 긴 전송모드인 모드 1의 데이터 프레임이 유지되는 시간 동안 주기적으로 생성된 것을 표시한다. 이 경우 0부터 49152까지의 인덱스가 4번 생성된 것이 표시된다.

Case1(845)은 최대, 최소 피크가 인접하여 있고, 최대 피크 인덱스가 최소 피크 인덱스보다 큰 경우 즉, maxidx(845), minidx(840)가 상대적으로 소정의 범위 내에 위치하며, maxidx(845)가 minidx(840) 보다 큰 경우이며, 이 경우에 널 심볼의 길이 NULL_LEN(850)은

NULL_LEN = maxidx - minidx

와 같은 수식으로 결정되는 것이 바람직하다.

Case2(855)는 최대, 최소 피크가 인접하여 있지만 최대 피크 인덱스가 최소 피크 인덱스 보다 작은 경우 즉, maxidx(865), minidx(860)가 소정의 범위 내에 위치하며, maxidx(865)가 minidx(860)보다 작은 경우 널 심볼 구간의 길이 NULL_LEN(855)은

NULL_LEN = 49152 + max_idx - min_idx

와 같은 수식으로 결정되는 것이 바람직하다.

Case3(875)의 경우는 최대, 최소 피크가 인접하여 있지 않지만 maxidx와 minidx만을 고려하여 생각하면, 즉 maxidx(890), minidx(880)가 상대적으로 상기 소정의 범위보다 더 멀리 위치하는 경우 maxidx 또는 minidx를 같은 주기 혹은 이웃한 주기 내로 데이터 샘플 인덱스 값을 유지하도록 이동시킨 후 이동시킨 후의 maxidx와 minidx가 상대적으로 상기 소정의 범위 내에 위치하는 경우 maxidx와 minidx의 대소에 따라 상기 수학식 2 또는 수학식 3과 같이 NULL_LEN(895)을 결정하는 것이 바람직하다. 도 8의 Case3의 경우에는 maxidx(890)가 위치한 영역 즉, 820에 대응하는 영역에 minidx(880)을 이동시킬 수 있다. 혹은 그 반대로 이동시키는 것도 가능하다.

상기와 같은 방법에 따라 구해진 널 심볼 구간의 길이를 표 2의 값과 비교하여 전송모드를 구할 수 있다(430 단계). 이때에 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출할 때에 소정 범위의 오차를 감안하여 전송모드를 검출하는 것이 바람직하다.

도 9는 본 발명에 따라 오차를 고려하여 모드를 검출하는 과정을 설명하기 위한 것이다.

참조번호 900은 표 1에 표시된 모드 1의 널 심볼 구간의 길이 2656을 기준으로 참조번호 905의 오차의 범위 내에 있는 것으로 널 심볼 구간의 길이가 계산된 것으로, 이런 경우에는 모드 1을 기준으로 한 오차의 범위 내에 있으므로 모드 1로 볼 수 있다. 이 오차의 범위는 참조번호 910에 대응한다.

이때에 오차의 범위는 예를 들면 10으로 결정할 수 있다. 즉, 널 심볼 구간의 길이가 2646(=2656-10)부터 2666(=2656+10)인 경우에는 모드 1로 결정하는 것이다. 이때에 상기의 10의 오차값은 하나의 예이며, 이는 본 발명에 따른 장치를 사 용하는 환경에 따라 변경될 수 있는 값이다. 이하에서도 오차의 범위에 대한 언급은 마찬가지이다.

참조번호 915는 모드 2의 널 심볼 구간의 길이 664를 기준으로 참조번호 920의 오차의 범위 내에 있는 것으로 널 심볼 구간의 길이가 계산된 것으로, 이런 경우에는 모드 2를 기준으로 한 오차의 범위 내에 있으므로 모드 2로 볼 수 있다. 이 오차의 범위는 참조번호 940에 대응한다.

참조번호 930은 모드 3의 널 심볼 구간의 길이 345를 기준으로 참조번호 935의 오차의 범위 내에 있는 것으로 널 심볼 구간의 길이가 계산된 것으로, 이런 경우에는 모드 3을 기준으로 한 오차의 범위 내에 있으므로 모드 3으로 볼 수 있다. 이 오차의 범위는 참조번호 925에 대응한다.

참조번호 945는 모드 4의 널 심볼 구간의 길이 1328을 기준으로 참조번호 950의 오차의 범위 내에 있는 것으로 널 심볼 구간의 길이가 계산된 것으로, 이런 경우에는 모드 4를 기준으로 한 오차의 범위 내에 있으므로 모드 4로 볼 수 있다. 이 오차의 범위는 참조번호 955에 대응한다.

앞에서 설명한 것과 같은 과정을 거쳐서 널 심볼 구간의 길이를 계산한 것이 도 9에서 모드 1 내지 모드 4의 경우에 대응되지 않은 경우가 참조번호 955 내지 975의 영역에 위치한 경우에는 어떤 이유가 있어 제대로 계산이 되지 않았으며, 결과적으로 모드 검출이 되지 않은 것이므로 이 경우를 모드 0으로 판단하고, 다시 모드를 찾도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우 도 4의 경우 400 단계부터 다시 시작해야 할 것이다.

모드는 일반적으로 수신기 동작 초기 한 번만 검출하면 되나, 초기 모드 검출 이후에도 계속적으로 모드를 검출하며 모드가 변경되거나 찾아지지 않아서 모드0인 경우가 발생하면 전송 신호가 미약하거나 음영지역인 것으로 판단한다. 그래서 이를 외부 컨트롤러(Controller)에게 인터럽트(Interrupt) 등의 방법으로 이를 알려주고 수신기의 동기 블록에 도 5와 같이 Restart와 같은 재동작 신호를 발생 시켜 동기 기능을 리셋하여 다시 전송신호를 찾도록 하는 것이 바람직하다.

이때 수신기의 동기 기능 전체를 리셋하면 다시 동기를 회복하는데 소요되는 시간이 수신기 동작 초기 때와 동일하게 되므로 시간이 많이 걸리게 된다. 이 경우 모드 및 이미 결정되어 정해진 파라미터 등은 리셋하지 않도록 미리 설정하여 재 동기시에는 동기에 의한 지연 시간을 줄일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 모드 검출 및 전송신호 오류 시 재 동작 및 오류 복구에 관한 흐름도가 도 10에 도시되어 있다.

도 10은 본 발명에 따라 오류를 복구하는 상태도이다. 도 5의 장치에 전원이 인가되면 모드 검출이 시작되며 초기 상태는 모드 검출이 되지 않은 상태(1000)로 모드 0이다. 상기에 설명된 것과 같이 자동으로 모드를 검출하여 모드 1, 2, 3, 4 중의 어떤 한 모드로 결정된다(1010). 이때에 어떤 이유로건 에러가 발생하면 다시 모드 0의 상태(1020)가 되며, 자동으로 에러 복구를 하려는 상태(1030)으로 상태가 이전된다. 외부의 제어기와 같은 장치로 에러가 발생한 것을 통보하며, 최초의 상태(1000)로 다시 진입한다.

프레임동기생성기(540)는 모드 검출과 프레임 동기가 수행된 후 수신기의 기 타 전송 신호 복조를 위한 기능 수행을 위해 프레임의 시작 위치를 알려주는 신호를 생성한다. 종래의 경우 도 1과 같이 프레임의 시작 위치(Start of Frame)를 결정할 수 있다. 그런데 실제로는 도 7과 같은 현상이 발생한다.

널 심볼 (NULL Symbol)과 기준 위상 심볼(Phase Reference Symbol)의 경계에서는 도 7에서 보여주는 바와 같이 기준 위상 심볼이 특이한 패턴을 가지고 있음으로 인해 에너지 비 신호(Energy Ratio)의 최대값 부분인 다음 프레임의 시작 부분에 파동(Fluctuation) 현상이 나타난다. 이는 참조번호 750에 표시되어 있다.

그 결과 인해 최대 피크(Peak)를 찾은 위치(760)의 변화가 심하게 나타나고, 그 결과는 에러의 발생 원인이 될 수 있다. 이러한 변화는 OFDM 타이밍 동기에서 타이밍 옵셋으로 보정이 이루어 지기는 하지만 프레임 동기 자체의 성능의 열화를 가져오게 된다.

이러한 문제를 해결 하기 위해 도 7에서와 같이 에너지 비 신호(Energy Ratio)의 프레임의 마지막 심볼과 널 심볼의 경계에서 나타나는 피크(Peak) 위치를 이용하여 프레임 동기를 수행하고 검출된 모드를 참조하여 널 심볼의 길이를 파악한 후 이를 이용하여 실제 다른 동기 블록에서 사용되는 프레임 시작 신호(Start of Frame)를 생성한다.

다시 설명하면 모드검출기(530)에서 검출한 전송모드를 감안하여 그 전송모드의 데이터 프레임 구간이 끝나면서 널 심볼 구간의 시작하는 지점(770)을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 420 단계에서 구한 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정한다(430 단 계).

종래의 경우 파동이 일어나는 지점(750 혹은 760)을 프레임의 시작으로 결정하였으나 이는 상기에 설명한 것과 같이 에러나 성능의 열화의 원인이 된다. 그러나 본 발명은 파동이 일어나지 않는 지점을 프레임의 시작점으로 설정하고, 모드결정 과정에서 구해진 널 심볼 구간의 길이를 감안하여 실제의 데이터 프레임 구간의 시작점을 결정할 수 있도록 한다.

일반적으로 모드를 검출한 후 프레임 길이 등과 같은 동기 수행에 필요한 파라미터 값을 추출한 후 이를 이용하여 프레임 동기를 수행하는 것이 종래의 방법이었으나 본 발명에서는 모드를 찾는 과정에서 파악한 최대/최소 피크에 대한 인덱스 값을 저장하고 있고, 또한 프레임 동기로 널 심볼과 프레임의 시작의 경계를 사용하는 것이 아니라 프레임의 끝과 널 심볼의 시작 경계를 프레임의 시작으로 인식하여 동작하므로 모드가 찾아진 즉시 프레임 동기 신호의 출력이 가능하다. 따라서 모드 검출과 프레임 동기가 한 개의 프레임으로 이루어 짐으로서 수신기 초기 동작 시 동기 기능의 수행에 따른 시간 지연이 줄어 들게 된다.

상기의 설명은 다양한 모드를 포함하는 Eureka-147 과 같은 경우를 예를 든 것이다. 이를 단순화시켜서 다양한 모드를 포함하지 않은 경우, 즉 단일 모드의 경우라면 상기의 설명에서 모드를 결정하는 것은 필요하지 않을 것이다. 그러나 이 경우에도 본 발명에 따라 프레임을 동기하는 것은 충분히 이점이 있다. 이와 같은 경우가 도 3에 제시되어 있으며, 도 5의 장치의 경우 모드검출기(530)를 사용하지 않는다면 도 3의 실시에 그대로 사용할 수 있다.

도 3의 경우 예를 들면 도 4에 대한 설명 부분에서 Eureka-147의 어느 한 모드로만 동작하는 통신 시스템의 경우에는 도 4에 대한 설명을 그대로 이용할 수 있다. 따라서 도 3의 대부분의 단계가 이미 설명된 내용과 실질적으로 동일한 면이 많으므로 중복을 피하기 위해 별도의 설명은 생략한다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 본 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 상기의 설명에 포함된 예들은 본 발명에 대한 이해를 위해 도입된 것이며, 이 예들은 본 발명의 사상과 범위를 한정하지 않는다. 상기의 예들 외에도 본 발명에 따른 다양한 실시 태양이 가능하다는 것은, 본 발명이 속한 기술 분야에 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명할 것이다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

또한 본 발명에 따른 상기의 각 단계는 일반적인 프로그래밍 기법을 이용하여 소프트웨어적으로 또는 하드웨어적으로 다양하게 구현할 수 있다는 것은 이 분야에 통상의 기술을 가진 자라면 용이하게 알 수 있는 것이다.

본 발명에 의하면, 특히 Eureka-147에 따른 통신에 있어서, 모드 검출과 프레임 동기 기능을 동시에 수행하여 수신기 가동 초기의 동기에 소요되는 지연시간을 줄일 수 있도록 하며, 자동 모드 검출 및 프레임 동기에 사용되는 프레임의 인 덱스를 모드에 관계없이 프레임 길이가 가장 짧은 모드2 (MODE II) 또는 모드3 (MODE III)의 인덱스를 사용하면서 인덱스의 비트 수를 조절할 수 있도록 하여 인덱스 카운터는 물론, 인덱스를 이용한 연산에 사용되는 하드웨어 리소스를 절약하여 소모 전력을 줄일 수 있도록 하며, 또한 DMB 프레임의 시작에 해당하는 기준 위상 심볼 (PRS , Phase Reference Symbol)의 모양에 의해 나타나는 에너지 비 신호 (Energy Ratio Signal)의 파동(Fluctuation) 현상에 의한 성능 열화를 없애며, 전송 신호에 한 개의 윈도우의 에너지 만을 구하여 이를 이용하여 2개 윈도우에 의한 에너지 비(Energy Ratio)신호를 구하도록 하여 하드웨어 리소스와 계산량을 줄이고, 동작 초기의 모드 검출 후에 전송 신호를 검출하는 기능 즉, 수신기가 음영 지역에 들어 갔거나 전송 신호가 미약할 경우를 검출하여 인터럽터 등의 방법으로 전송 신호가 없음을 알려주고 내부적으로는 신호를 재 검색하여 외부적인 조치가 필요 없이 자동으로 복구하는 기능을 가지도록 하여 통신 장비에 대한 신뢰성을 대폭 향상시킨다.

Claims (23)

1. 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 통신 신호의 에너지 비를 구하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 신호에 소정의 시간폭을 가지는 윈도우를 설정하는 단계;

   (b) 상기 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하는 단계;

   (c) 상기 에너지가 계산된 윈도우를 상기 (a) 단계에서 설정된 소정의 시간폭만큼 지연시키는 단계; 및

   (d) 상기 (c) 단계에서 지연된 윈도우의 에너지와 상기 (a) 단계에서 설정된 윈도우가 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하여 그 에너지들간의 비를 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 에너지 비를 구하는 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 (a) 단계 전에 상기 신호를 제곱하거나 또는 신호의 절대값을 취하는 단계;를 더 포함하며,

   상기 (b) 단계에서 상기 윈도우에 포함된 제곱된 신호 혹은 신호의 절대값의 에너지를 계산하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 에너지 비를 구하는 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 (d) 단계의 소정의 지연된 시간은 상기 (a) 단계에서 설정된 윈도우가 상기 (c) 단계에서 지연된 시간과 같은 것을 특징으로 하는 통신 신호의 에너지 비를 구하는 방법.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 (a) 단계의 소정의 시간폭은 변경 가능한 것을 특징으로 하는 통신 신호의 에너지 비를 구하는 방법.
5. 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 통신 신호의 프레임 동기를 구하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 상기 프레임 구간의 길이에 대응하는 값까지 생성하는 단계;

   (b) 상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 프레임 구간의 길이의 최대값에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 신호의 시간대별 에너지 비를 구하여 최대의 에너지 비 값과 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값을 각각 구하는 단계;

   (c) 상기 프레임 구간의 길이에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값, 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값으로부터 상기 신호의 널 심볼 구간의 시작점과 길이를 구하는 단계; 및

   (d) 상기 널 심볼 구간의 시작점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 프레임 동기를 구하는 방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 (a) 단계에서 데이터 샘플 인덱스 값을 생성하는 것은 상기 신호의 주파수보다 작은 분수배의 주파수에 따라 상기 분수의 역수의 배수값으로 생성할 수 있는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 프레임 동기를 구하는 방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

   (b1) 상기 신호에 소정의 시간폭을 가지는 윈도우를 설정하는 단계;

   (b2) 상기 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하는 단계;

   (b3) 상기 에너지가 계산된 윈도우를 상기 (b1) 단계에서 설정된 소정의 시간폭만큼 지연시키는 단계; 및

   (b4) 상기 (b3) 단계에서 지연된 윈도우의 에너지와 상기 (b1) 단계에서 설정된 윈도우가 상기 (b3) 단계에서 지연된 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하여 그 에너지들간의 비를 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 프레임 동기를 구하는 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 (b1) 단계 전에 상기 신호를 제곱하거나 또는 신호의 절대값을 취하는 단계;를 더 포함하며,

   상기 (b2) 단계에서 상기 윈도우에 포함된 제곱된 신호 혹은 신호의 절대값의 에너지를 계산하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 프레임 동기를 구하는 방법.
9. 서로 다른 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 복수개의 전송모드를 포함하며, 어느 한 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이가 m이며 다른 전송 모드의 데이터 프레임 구간의 길이는 m의 정수배인 방식에 따른 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법에 있어서,

   (a) 상기 통신 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 m까지 데이터 프레임 구간이 가장 긴 전송모드의 시간 동안 주기적으로 생성하는 단계;

   (b) 상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 m에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 신호의 시간대별 에너지 비를 구하여 최대의 에너지 비 값, 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값 및 그때의 시간적인 위치를 구하는 단계;

   (c) 상기 m 값, 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값, 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 각 인덱스의 시간적인 위치로부터 상기 신호의 널 심볼 구간의 길이를 구하는 단계; 및

   (d) 상기 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출하고, 전송모드를 감안하여 그 전송모드의 데이터 프레임 구간이 끝나며 상기 널 심볼 구간의 시작하는 지점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 (b) 단계는,

    (b1) 상기 신호에 소정의 시간폭을 가지는 윈도우를 설정하는 단계;

    (b2) 상기 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하는 단계;

    (b3) 상기 에너지가 계산된 윈도우를 상기 (b1) 단계에서 설정된 소정의 시간폭만큼 지연시키는 단계; 및

    (b4) 상기 (b3) 단계에서 지연된 윈도우의 에너지와 상기 (b1) 단계에서 설정된 윈도우가 상기 (b3) 단계에서 지연된 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하여 그 에너지들간의 비를 구하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 (b1) 단계 전에 상기 신호를 제곱하거나 또는 신호의 절대값을 취하는 단계;를 더 포함하며,

    상기 (b2) 단계에서 상기 윈도우에 포함된 제곱된 신호 혹은 신호의 절대값의 에너지를 계산하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법.
12. 제9항 또는 제10항에 있어서,

    상기 통신 신호는 Eureka-147 방식에 따른 신호이며, 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이인 m은 49152이며, 그 때의 모드는 모드 2 또는 모드 3이고,

    상기 (b) 단계에서 최대의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값이 maxidx, 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값이 minidx일 때에,

    상기 (c) 단계에서 maxidx, minidx가 상대적으로 소정의 범위 내에 위치하며, maxidx가 minidx 보다 큰 경우 널 심볼 구간의 길이 NULL_LEN은

    [수학식 2]

    NULL_LEN = maxidx - minidx 로 결정되고,

    maxidx, minidx가 소정의 범위 내에 위치하며, maxidx가 minidx보다 작은 경우 널 심볼 구간의 길이 NULL_LEN은

    [수학식 3]

    NULL_LEN = 49152 + maxidx - minidx 로 결정되며,

    maxidx, minidx가 상대적으로 상기 소정의 범위보다 더 멀리 위치하는 경우 maxidx 또는 minidx를 같은 주기 혹은 이웃한 주기 내로 데이터 샘플 인덱스 값을 유지하도록 이동시킨 후 이동시킨 후의 maxidx와 minidx가 상대적으로 상기 소정의 범위 내에 위치하는 경우 maxidx와 minidx의 대소에 따라 상기 수학식 2 또는 수학식 3과 같이 NULL_LEN을 결정하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법.
13. 제12항에 있어서,

    상기 (d) 단계에서 상기 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출할 때에 소정 범위의 오차를 감안하여 전송모드를 검출하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법.
14. 제13항에 있어서,

    전송모드가 검출되지 않는 경우 모드 0으로 판단하여 이를 알려서 상기 단계들이 리셋되어 상기 (a) 단계부터 반복하도록 하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법.
15. 제12항에 있어서,

    상기 (a) 단계에서 데이터 샘플 인덱스 값을 생성하는 것은 상기 통신 신호의 주파수보다 작은 분수 배의 주파수에 따라 상기 분수의 역수의 배수값으로 생성할 수 있는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법.
16. 서로 다른 널 심볼 구간과 데이터 프레임 구간을 가지는 복수개의 전송모드를 포함하며, 어느 한 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이가 m이며 다른 전송 모드의 데이터 프레임 구간의 길이는 m의 정수배인 방식에 따른 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치에 있어서,

    상기 통신 신호의 주파수에 대응하여 데이터 프레임 구간의 샘플 인덱스 값을 0부터 m까지 데이터 프레임 구간이 가장 긴 전송모드의 시간 동안 주기적으로 생성하는 인덱스생성기;

    상기 데이터 샘플 인덱스 값이 0부터 m에 대응하는 값으로 될 때까지 상기 통신 신호의 시간대별 에너지 비를 구하는 에너지비신호추출기;

    상기 에너지비신호추출기에서 구한 최대의 에너지 비 값과 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값 및 그때의 시간적인 위치를 피크검출기;

    상기 m 값. 최대 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 최소 에너지 비 값에 대응하는 데이터 샘플 인덱스 값 및 각 인덱스의 시간적인 위치로부터 상기 신호의 널 심볼 구간의 길이를 구하여, 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출하는 모드검출기; 및

    상기 모드검출기에서 검출한 전송모드를 감안하여 그 전송모드의 데이터 프레임 구간이 끝나며 상기 널 심볼 구간의 시작하는 지점을 프레임의 시작으로 결정하며, 널 심볼 구간의 시작점으로부터 상기 널 심볼 구간만큼 떨어진 위치를 데이터 프레임 구간의 시작점으로 결정하는 프레임동기생성기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 에너지비신호추출기는,

    상기 신호에 소정의 시간폭을 가지는 윈도우를 설정하는 윈도우설정부;

    상기 설정된 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하는 윈도우에너지계산부;

    상기 에너지가 계산된 윈도우를 상기 윈도우설정부가 설정한 소정의 시간폭만큼 지연시키는 지연부; 및

    상기 지연된 윈도우의 에너지와 상기 윈도우설정부에서 설정된 윈도우에서 상기 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하여 그 에너지들간의 비를 구하는 에너지비검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치.
18. 제17항에 있어서,

    상기 에너지비검출부가 상기 윈도우설정부에서 설정된 윈도우에서 상기 소정의 지연된 시간만큼 지난 후에 그 윈도우에 포함된 신호의 에너지를 계산하는 소정의 지연된 시간은 상기 윈도우설정부에서 설정한 윈도우가 상기 지연부에서 지연시킨 시간과 같은 것을 특징으로 하는 통신 신호의 에너지 비를 구하는 장치.
19. 제17항에 있어서,

    상기 통신 신호를 제곱하거나 또는 신호의 절대값을 취하여 상기 윈도우설정 부로 전달하는 절대값생성부;를 더 포함하며,

    상기 윈도우에너지계산부는 상기 윈도우에 포함된 제곱된 신호 혹은 신호의 절대값의 에너지를 계산하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치.
20. 제16항 또는 제17항에 있어서,

    상기 통신 신호는 Eureka-147 방식에 따른 신호이며, 전송모드가 데이터 프레임 구간의 길이인 m은 49152이며, 그 때의 모드는 모드 2 또는 모드 3이고,

    상기 피크검출기에서 구한 최대의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값이 maxidx, 최소의 에너지 비 값을 가지는 데이터 샘플 인덱스 값이 minidx일 때에,

    상기 모드검출기는 maxidx, minidx가 상대적으로 소정의 범위 내에 위치하며, maxidx가 minidx 보다 큰 경우 널 심볼 구간의 길이 NULL_LEN을

    [수학식 2]

    NULL_LEN = maxidx - minidx 로 결정하고,

    maxidx, minidx가 소정의 범위 내에 위치하며, maxidx가 minidx보다 작은 경우 널 심볼 구간의 길이 NULL_LEN을

    [수학식 3]

    NULL_LEN = 49152 + maxidx - minidx 로 결정하며,

    maxidx, minidx가 상대적으로 상기 소정의 범위보다 더 멀리 위치하는 경우 maxidx 또는 minidx를 같은 주기 혹은 이웃한 주기 내로 데이터 샘플 인덱스 값을 유지하도록 이동시킨 후 이동시킨 후의 maxidx와 minidx가 상대적으로 상기 소정의 범위 내에 위치하는 경우 maxidx와 minidx의 대소에 따라 상기 수학식 2 또는 수학식 3과 같이 NULL_LEN을 결정하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치.
21. 제20항에 있어서,

    상기 모드검출기는 상기 널 심볼 구간의 길이를 상기 각 전송모드에 따른 널 심볼 구간값과 비교하여 전송모드를 검출할 때에 소정 범위의 오차를 감안하여 전송모드를 검출하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치.
22. 제13항에 있어서,

    상기 모드검출기는 전송모드가 검출되지 않는 경우 모드 0으로 판단하여 이를 알려서 최고한 인덱스생성기를 리셋시켜 다시 모드를 검출하는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 방법.
23. 제20항에 있어서,

    상기 인덱스생성기가 데이터 샘플 인덱스 값을 생성할 때에 상기 통신 신호의 주파수보다 작은 분수 배의 주파수에 따라 상기 분수의 역수의 배수값으로 생성 할 수 있는 것을 특징으로 하는 통신 신호의 모드 및 프레임 동기를 구하는 장치.

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