KR20060089429A - 디지털 수신장치를 위한 판정 궤환 채널 등화기 및 그 방법 - Google Patents

디지털 수신장치를 위한 판정 궤환 채널 등화기 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

디지털 수신장치를 위한 판정 궤환 채널 등화기 및 그 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 판정 궤환 채널 등화기는, 복조 신호를 입력받아 필터링하여 고스트를 제거하는 피드포워드 필터, 피드포워드 필터에서 출력된 제1 신호로부터 에러값을 판정하여 판정값을 출력하는 경판정기, 판정값을 입력 받아 필터링하고 제2 신호를 출력하는 피드백 필터, 및 제1 신호, 복조 신호 및 판정값을 입력 받아 경판정 에러율을 추정하고, 경판정 에러율에 따라 피드포워드 필터 및 피드백 필터의 탭 계수를 갱신하도록 제어하는 경판정에러 추정기를 포함한다. 이에 따라, 경판정 에러율에 따라 피드포워드 필터와 피드백 필터의 탭 계수를 적응적으로 갱신하여 피드백 필터의 고스트 제거 능력을 최대한 유지하면서 에러 확산을 억제할 수 있다.
등화기, 판정 에러 추정, 피드포워드 필터, 피드백 필터, 탭 계수 갱신

Description

디지털 수신장치를 위한 판정 궤환 채널 등화기 및 그 방법{Decision-Feedback Channel Equalizer for Digital Receiver and Method thereof}
도 1 및 2는 일반적인 판정 궤환 채널 등화기를 나타내는 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 VSB 수신기를 위한 판정 궤환 채널 등화기를 나타내는 블럭도, 그리고
도 4는 본 발명에 따른 판정 궤환 채널 등화기의 동작설명에 사용되는 흐름도이다.
본 발명은 판정 궤환 채널 등화기 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 판정 궤환 채널 등화기의 판정 에러율을 추정하고 이에 따라 필터 탭 계수를 적응적으로 조정하는 기능을 구비한 판정 궤환 채널 등화기 및 그 방법에 관한 것이다.
디지털 방송 시스템인 VSB(Vestigial Side Band) 방식은 싱글 캐리어 방식으로서 데이터를 처리하기 위한 하드웨어는 간단하나 신호간 거리가 짧아 심볼 오율이 커지는 단점이 있다.
또한, 디지털 방송 송신측에서 전송된 신호는 전송 채널을 통과하며 신호의 왜곡이 발생한다. 이는 가우스성 열잡음, 페이딩에 의한 잡음, 주파수 변화 등에 따른 신호의 변형으로서, 기존의 아날로그 방송과는 달리 디지털 방송에서는 비트 검출 오류를 초래하여 데이터 복원이 불가능하게 될 수도 있는 등 그 영향이 심각하다.
특히, 열악한 채널 환경에서 나타나는 송신 신호의 시간 지연과 위상 변화에 따른 다중경로는 심볼간 간섭(InterSymbol Interference: ISI)을 발생시키며 원래의 신호 이외에 고스트(ghost)나 잡음을 만들어내고 심한 경우 비트 검출 오류의 주원인이 되어, 주파수 대역의 효율적인 사용과 수신 성능 향상에 주된 장애 요인이 된다.
따라서, 디지털 방송 수신측에서는 등화기(Equalizer)를 채용하여 상기한 바와 같은 비이상적인 전송 채널의 특성에 따라 발생한 고스트를 제거하고 신호 왜곡을 보상하여 디지털 방송 수신측에서 비트 검출 오류를 감소시키고 신호를 복원한다.
이러한 등화기로는 피드포워드(Feedforward) 필터로만 구성된 일반적인 방식 이외에도 피드포워드 필터와 경판정(Hard decision)된 등화기 출력을 이용하는 피드백(Feedback) 필터를 포함하는 판정 궤한 방식의 등화기가 있다.
판정 궤환 방식의 등화기는 채널 환경에 따라 발생한 잡음 증폭을 억제하여 단순히 피드포워드 필터로만 구성된 등화기에 비해 우수한 등화 성능을 가지므로 현재 VSB 방식 디지털 방송 수신기를 포함하는 각종 방송 및 통신 시스템에서 널리 적용되고 있다.
도 1 및 2는 일반적인 판정 궤환 채널 등화기를 나타내는 블럭도이다.
판정 궤환 채널 등화기는 피드포워드 필터(10), 제1감산기(20), 심볼판정기(30), 제2감산기(40) 및 피드백 필터(50)를 포함한다.
도 1 및 2에 나타낸 판정 궤환 채널 등화기는 동일한 기능을 수행하는 구성요소로 구성되어 있으나, 도 2의 경우 피드포워드 필터(10)와 피드백 필터(50)의 스팬(Span) 영역이 상호 중첩되어 있다. VSB 디지털 방송 수신기에서 판정 궤환 채널 등화기는 복조기(미도시)로부터 복조된 신호를 입력 받아 열악한 채널에 의해 발생한 고스트를 제거하고 채널 왜곡을 보상하여 등화를 수행하고 복원된 신호는 복호기(미도시)의 입력으로 출력한다.
한편, 채널 환경은 송수신기의 위치, 지형, 건물 등 여러 가지 요인에 의해 정적(Static), 동적(Dynamic)으로 변화하며 이러한 채널 상태 변화에 적응적으로 대응하기 위해 등화기 필터의 탭 계수를 갱신하여 채널에서의 선형적인 왜곡을 등화하고 심볼간섭과 같은 채널 왜곡 효과를 제거하게 된다.
일반적인 판정 궤환 채널 등화기의 탭 계수 갱신을 위해 사용되는 방법으로 LSM(Least Mean Square) 알고리즘이 있다.
LSM 알고리즘에 따른 필터 계수 갱신식은 아래의 수학식 1 및 2와 같다.
Figure 112005006911185-PAT00001
여기서, "Wf(n)", "r(n)", "μf"는 각각 피드포워드 필터의 탭 계수 백터, 수신 신호 백터, 스텝 사이즈를 나타내며, "e*(n)"은 에러 신호이다.
Figure 112005006911185-PAT00002
여기서, "Wb(n)", "y'(n)", "μb"는 각각 피드백 필터의 탭 계수 백터, 경판정 데이터 백터, 스텝사이즈를 나타내며 "e*(n)"은 에러 신호이다.
한편, 판정 궤한 채널 등화기는 강한 고스트가 존재하는 열악한 채널 환경에서는 판정 에러율(decision error rate)이 높아져 에러 확산(error propagation)이 발생하고 성능이 상당히 열화된다.
즉, 강한 고스트가 존재하는 환경에서는 피드백 필터의 탭 계수가 큰 값을 가지게 되며, 이에 따라 판정 에러가 발생했을 때 에러 확산이 일어날 가능성이 높아진다.
이러한 현상을 완화하기 위해 일반적으로 채택되는 방법으로 leaky LMS 알고리즘을 사용하는 방법과, 도 2에 도시된 바와 같이 피드 포워드 필터와 피드백 필터의 스팬 영역을 중첩(overlap)하는 방법 두 가지가 있다.
leaky LMS 알고리즘을 사용하는 방법에 따르면, 피드백 필터의 탭 계수 갱신을 위해 상기 수학식 2를 변환시켜 아래의 수학식 3과 같은 계수 갱신식을 사용한다.
Figure 112005006911185-PAT00003
여기서, "αbμb"는 피드백 필터의 인수(leaky factor)로서 "0≤α bμb≤1"인 값을 갖는다.
수학식 3을 참조하면, leaky LMS 알고리즘 사용시 Leaky factor가 커질수록 이에 비례하여 피드백 필터의 탭 계수가 작아지게 되므로, 오판정으로 인한 에러 확산의 가능성은 낮아지게 된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 피드포워드 필터와 피드백 필터를 중첩하는 방법은 두 개의 필터를 중첩함으로써 강한 고스트를 제거하는 역할을 상호간에 분담하는 방법이다. 이러한 방법에 따르면, leaky LMS 알고리즘을 사용하는 경우와 유사하게 피드백 필터의 탭 계수가 작아져서 에러 확산의 가능성이 낮아지게 된다.
또한, 피드백 필터에서 제거할 수 없는 고스트 성분을 피드포워드 필터가 제거함으로써 등화 성능이 뛰어나다는 장점이 있다.
도 2와 같은 중첩 구조에서는 피드포워드 필터의 탭 계수 갱신을 위해서도 leaky LMS 알고리즘을 적용할 수 있으며, 이에 따라 수학식 1에 나타낸 피드포워드 필터의 탭 계수 갱신을 위한 수학식은 아래의 수학식 4와 같은 형태로 변환된다.
Figure 112005006911185-PAT00004
여기서, "αfμf"는 피드포워드 필터의 leaky factor로서 "0≤α bμb≤1"인 값을 갖는다.
한편, Leaky LMS 알고리즘은 피드백 필터의 탭 계수를 제한함으로써 에러 확산 가능성은 낮아지나 고스트 제거 능력이 열화되어 등화기의 출력 SNR(Signal-to-Noise Ratio)이 감소하는 문제점을 갖는다.
또한, Leaky LMS 알고리즘에 따르면 채널 환경마다 최적의 leaky factor가 다르므로 적절한 설정값을 찾는 것이 어려운 문제점이 있다.
상기한 Leaky LMS 알고리즘의 문제점은 도 2에 도시한 바와 같은 중첩 구조에서도 유사하게 발생한다. 즉, 피드포워드 필터가 피드백 필터의 고스트 제거 능력을 제한할 뿐만 아니라 피드포워드 필터가 야기하는 노이즈 증폭(noise enhancement)으로 인해 이상적인 판정 궤한 채널 등화기(ideal DFE)에 비해 출력 SNR이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은, 본 발명에서는 경판정기의 에러율을 추정하여 피드포워드 필터와 피드백 필터의 leaky factor를 적응적으로 조절함으로써 심볼 에러율을 최소화하는 판정 궤환 채널 등화기 및 그 방법을 제시하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 디지털 수신장치에서 수신된 신호의 복조 신호를 입력 받아 등화하는 판정 궤환 채널 등화기는, 상기 복조 신호를 입력받아 필터링하여 고스트를 제거하는 피드포워드 필터, 상기 피드포워드 필터에서 출력된 제1 신호로부터 에러값을 판정하여 판정값을 출력하는 경판정기, 상기 판정값을 입력 받아 필터링하고 제2 신호를 출력하는 피드백 필터, 및 상기 복조 신호, 상기 제1 신호 및 상기 판정값을 입력 받아 경판정 에러율을 추정하고, 상기 경판정 에러율에 따라 상기 피드포워드 필터 및 상기 피드백 필터의 탭 계수를 갱신하도록 제어하는 경판정에러 추정기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 경판정에러 추정기는 상기 에러율에 따라 상기 에러율이 낮을 경우 상기 피드포워드 필터의 고스트 제거 능력을 제한하기 위해 상기 피드포워드 필터의 상기 탭 계수를 갱신한다.
또한, 상기 경판정에러 추정기는 상기 에러율에 따라 상기 에러율이 높을 경우 상기 피드백 필터의 고스트 제거 능력을 제한하기 위해 상기 피드백 필터의 상기 탭 계수를 갱신하도록 하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 상기 피드포워드 필터의 상기 탭 계수 갱신은 아래의 수학식에 따라 수행되며,
Figure 112005006911185-PAT00005
여기서, "Γf(μf·βf(r(n),yf(n),y'(n)))" 는 피드포워드 인자로서 0 보다 크거나 같고 1보다 작거나 같은 값을 가지며, "Wf(n)", "r(n)", "μ f"는 각각 피드포워드 필터의 탭 계수 백터, 복조 신호 백터, 스텝 사이즈를 나타내며, "e*(n)"은 에러 신호이다.
더욱 바람직하게는, 상기 피드포워드 인자는 다음의 수학식에 따라 산출되며,
Figure 112005006911185-PAT00006
여기서, "Kf"는 양의 실수이다.
바람직하게는, 상기 피드백 필터의 상기 탭 계수 갱신은 아래의 수학식에 따라 수행되며,
Figure 112005006911185-PAT00007
여기서, "Γb(μb·βb(r(n),yf(n),y'(n)))" 는 피드백 인자로서 0 보다 크거나 같고 1보다 작거나 같은 값을 가지며, "Wb(n)", "r(n)", "μ b"는 각각 피드백 필터의 탭 계수 백터, 복조 신호 백터, 스텝 사이즈를 나타내며, "e*(n)"은 에러 신호이다.
더욱 바람직하게는, 상기 피드백 인자는 다음의 수학식에 따라 산출되며,
Figure 112005006911185-PAT00008
여기서, "Kb"는 양의 실수이다.
또한, 상기 경판정에러 추정기는, 입력된 상기 복조 신호, 상기 제1 신호 및 상기 판정값을 각각 "r(n)", "yf(n)", 및 "y'(n)"이라 할때, E|r(n)-y'(n)| n 값, E{r(n)y'*(n)} 값, E|yf(n)-y'(n)|n 값, 및 E{yf(n)y' *(n)} 중 적어도 하나를 이용하여 상기 경판정 에러율을 추정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 피드포워드 필터로부터 상기 제1 신호를 입력받고 상기 피드백 필터로부터 상기 제2 신호를 입력받아, 상기 제1 신호로부터 상기 제2 신호를 감산하여 상기 에러값을 산출하는 제1 감산기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제1 감산기로부터 상기 에러값을 입력받고, 상기 경판정기로부터 상기 판정값을 입력받아, 상기 판정값으로부터 상기 에러값을 감산하여 에러 신호를 생성하고 상기 피드백 필터에 제공하는 제2 감산기를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 디지털 수신장치의 피드포워드 필터 및 피드백 필터를 사용하여 등화하는 방법은, 수신된 신호의 복조 신호를 필터링하고 고스트를 제거하는 단계, 필터링된 상기 피드포워드 필터에서 출력된 제1 신호 및 상기 피드백 필터에서 출력된 제2 신호를 감산하여 생성된 에러값을 판정하여 판정값을 출력하는 단계, 상기 복조 신호, 상기 제1 신호 및 상기 판정값을 입력 받아 경판정 에러율을 추정하는 단계, 및 상기 경판정 에러율에 따라 상기 피드포워드 필터 및 상기 피드백 필터의 탭 계수를 갱신하는 단계를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 판정 궤환 채널 등화기를 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 등화기(100)는 피드포워드 필터(110), 제1 감산부(120), 경판정기(Hard decision Unit)(130), 제2 감산부(140), 피드백 필터(150) 및 경판정에러 추정기(160)을 포함한다. 한편, 등화기(100)의 입력은 복조기(미도시)와 연결되어 복조된 신호를 수신하여 등화를 수행하고, 등화기(100)의 출력은 트렐리스 복호기(미도시)와 연결되어 등화된 신호를 트렐리스 디코더(미도시)로 출력한다.
본 발명의 등화기(200)는 판정 궤환 채널 등화기로서, 피드포워드 필터에 의해 전 고스트(pre-ghost)를 필터링하고, 판정기를 이용한 판정값에 따라 피드백 필터를 이용하여 후고스트(post-ghost)에 의한 간섭을 제거하게 된다. 본 발명의 등화기(100)는 변조된 디지털 심볼 신호를 수신하여 복조하는 수신장치(미도시)에 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예의 수신장치(미도시)는 디지털 방송 수신장치로서, 수신된 디지털 심볼 신호는 잔류측대역(VSB:Vestigial Side Band)변조되고 다중화된 데이터 프레임 구조를 가지며, 특히, 8 VSB 전송방식에 따른 디지털 방송 수신장치(미도시)를 포함한다.
본 발명에 따른 등화기(100)는 도 2에 나타낸 중첩 구조의 판정 궤환 등화기의 구조에서 경판정 에러 추정기가 추가된 형태로 구성되어 있다. 따라서, 피드포워드 필터와 피드백 필터를 중첩함으로써 강한 고스트를 제거하는 역할을 상호간에 분담할 수 있고 에러 확산의 가능성을 낮출 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 등화기(100)의 중첩 구조의 필터 각각에서 탭 계수 갱신을 위해 사용되는 알고리즘은 leaky LSM 알고리즘에 따르며, 탭 계수 갱신식은 상기한 수학식 3 및 4에 나타낸 바와 같다.
이하, 설명의 편의를 위해 현재 피드포워드 필터(110)의 메인 탭에 위치한 수신 신호를 "r(n)", 이에 따른 피드포워드 필터(110)의 출력 신호를 "yf(n)", 경판정기(130)의 출력 신호를 "y'(n)", 그리고 피드백 필터(150)의 출력 신호를 "yb (n)"이라 표시한다.
피드포워드 필터(110)는 M 개의 탭을 가진 디지털 필터로서 각 탭에 위치한 수신 신호를 각각 탭 계수와 곱하여 누적하고 수신 신호를 필터링하여 수신 신호로부터 전고스트를 포함하는 잡음 성분을 제거한다.
제1 감산기(120)는 피드포워드 필터(110)와 피드백 필터(150)에서 출력된 신호를 뺄셈 연산한 에러값을 경판정기(130)에 제공한다.
경판정기(130)는 제1 감산기(120)에서 입력된 에러값에 따라 경판정 에러의 발생 여부를 판정하고 판정값(y'(n))을 제2 감산기(140) 및 피드백 필터(150)에 제공한다.
제2 감산기(140)는 경판정기(130)에서 출력된 판정값(y'(n))과 제1 감산기(120)에서 출력된 에러값을 뺄셈 연산하여 생성된 에러 신호(e(n))를 피드백 필터(150)에 제공한다.
피드백 필터(150)는 에러 신호(e(n))를 이용하여 경판정기(130)에서 출력된 판정값(y'(n))을 필터링하고 후고스트를 제거한다.
한편, 경판정에러 추정기(160)는 등화기(100) 입력신호(r(n)), 피드포워드 필터(110)의 출력 신호(yf(n)), 그리고 경판정}기(130)의 출력 신호(y'(n))를 입력 받아, 경판정 에러율을 추정하고 추정된 값을 바탕으로 피드포워드 필터(110)의 leaky factor를 갱신하기 위한 제어 신호, 피드백 필터(150)의 leaky factor를 갱신하기 위한 제어 신호를 각각 피드포워드 필터(110)와 피드백 필터(150)에 전송하며 이를 탭 계수 갱신식에 반영하도록 한다.
우선, 경판정에러 추정기(160)의 경판정 에러율 추정 알고리즘에 대해 설명한다.
수신 신호(r(n))에는 등화기(100)에서 등화를 수행하여 최종적으로 출력하고자 하는 신호 성분이 포함되어 있으므로, 경판정 에러가 발생하지 않는 경우 |r(n)-y'(n)|n 또는 |yf(n)-y'(n)|n 값이 경판정 에러 발생시 보다 확률적으로 작아질 것이다. 여기서 n은 임의의 양의 정수를 의미한다. 이는 적절하게 판단된 경판정값은 수신 신호에 포함된 동일한 신호 성분을 상쇄시킬 것이기 때문이다.
즉, 경판정 에러가 발생하지 않은 경우에는, E|r(n)-y'(n)|n 값은 작고, E{r(n)y'*(n)} 값은 크며, E|yf(n)-y'(n)|n 값은 작고 , E{yf (n)y'*(n)} 값은 크게 된다.
또한, 경판정 에러가 발생한 경우에는 E|r(n)-y'(n)|n 값은 크고, E{r(n)y'*(n)} 값은 작으며, E|yf(n)-y'(n)|n 값은 크고 , E{yf (n)y'*(n)} 값은 작아 진다.
따라서, 상기한 E|r(n)-y'(n)|n, E{r(n)y'*(n)}, E|yf(n)-y'(n)| n, 및 E{yf(n)y'*(n)} 값(이하, 메트릭값이라 칭한다.)으로부터 에러 확산이 일어나는지 여부를 판단할 수 있으며, 이에 따라 피드포워드 필터(110)와 피드백 필터(150)의 탭 계수 갱신을 적절하게 제어할 수 있다.
경판정에러 추정기(160)에 의해 추정된 에러율의 상태를 이용하여 피드포워드 필터(110)와 피드백 필터(120)의 탭 계수를 갱신하기 위한 식을 아래의 수학식 5 및 6과 같이 나타낸다.
Figure 112005006911185-PAT00009
여기서, Γf(μf·βf(r(n),yf(n),y'(n))) 는 피드포워드 leaky factor로서 0에서 1까지의 값을 가지는 단조 증가 또는 단조 감소 함수이다.
또한, βf(r(n),yf(n),y'(n))는 상기한 메트릭값들 중의 어느 하나로 표현되 는 값으로서, 예를 들면 βf(r(n),yf(n),y'(n))=Kf·E{yf(n)y' *(n)}와 같이 표현된다. 여기서, Kf는 임의의 양의 실수이며 E{yf(n)y'*(n)} 값에 따라 결정된다. 그리고, Γf 함수값은 단조 증가하도록 설정된다.
수학식 5를 참조하면, 판정 에러율이 낮은 상황에서는 leaky factor가 증가하여 피드포워드 필터의 고스트 제거 능력을 제한하며, 판정 에러율이 높은 경우에는 반대로 동작하는 것을 알 수 있다.
Figure 112005006911185-PAT00010
여기서, Γb(μb·βb(r(n),yf(n),y'(n))) 는 피드백 leaky factor로서 0에서 1까지의 값을 가지는 단조 증가 또는 단조 감소 함수이다.
또한, βb(r(n),yf(n),y'(n))는 상기한 메트릭값들 중의 어느 하나로 표현되는 값으로서, 예를 들면 βb(r(n),yf(n),y'(n))=Kb·E|yf(n)-y'(n)| n과 같이 표현된다. 여기서, Kb는 임의의 양의 실수로서 E|yf(n)-y'(n)|n 값에 따라 설정되며, Γb 함수값은 단조 감소하도록 설정된다.
수학식 6을 참조하면, 판정 에러율이 높은 상황에서는 leaky factor가 증가 하여 피드백 필터의 고스트 제거 능력을 제한하며, 판정 에러율이 낮은 경우에는 그 반대로 동작하는 것을 알 수 있다.
따라서, 판정 에러율에 따라 피드포워드 필터의 leaky factor 및 피드백 필터의 leaky factor를 조절하며, 판정 에러율이 높은 경우에는 피드포워드 필터의 leaky factor를 감소시키고 피드백 필터의 leaky factor를 증가시켜 피드포워드 필터의 고스트 제거 능력을 제한하고 피드백 필터를 주로하여 고스트를 제거하며, 판정 에러율이 낮은 경우에는 피드포워드 필터의 leaky factor 를 감소시키고 피드백 필터의 leaky factor 를 증가시켜 피드백 필터의 고스트 제거 능력을 제한하고 피드포워드 필터를 주로하여 고스트를 제거한다.
본 발명에 따른 판정 궤환 채널 등화기에 따르면, 경판정기의 에러율을 추정하여 피드포워드 필터와 피드백 필터의 leaky factor를 적응적으로 조절함으로써 심볼 에러율을 최적할 수 있다. 또한, 채널에 따른 시스템 파라미터를 자동적으로 찾아줌으로써 실제 적용이 용이하다.
도 4는 본 발명에 따른 판정 궤환 채널 등화기의 동작설명에 사용되는 흐름도이다.
본 발명에 따른 판정 궤환 채널 등화기(100)는 복조기(미도시)로부터 복조된 신호를 입력받고 피드포워드 필터(110) 및 피드백 필터(150)를 이용하여 신호를 필터링한다(S410).
경판정기(130)는 피드포워드 필터(110) 및 피드백 필터(150)에서 출력된 신호 값을 이용하여 경판정을 수행하고 판정값을 출력한다(S420).
이어서, 경판정에러 추정기(160)는 피드포워드 필터(110)로 입력되는 복조된 신호, 피드포워드 필터(110) 출력 신호 및 경판정기(130) 출력 판정값을 이용하여 경판정 에러를 추정한다(S430).
경판정에러 추정기(160)의 에러 추정에 따라 에러 발생 여부에 따라 피드포워드 필터(110) 및 피드백 필터(150)를 적절히 제어하여, 피드포워드 필터(110) 및 피드백 필터(150)의 탭 계수를 상기한 수학식 5 및 6에 따라 갱신하도록 한다(S440).
즉, 에러율이 낮을 경우에는 피드포워드 필터의 고스트 제거 능력을 제한하도록 수학식 5에서 피드포워드 필터(110)의 leaky factor를 증가시켜 탭 계수를 갱신하고 피드백 필터에 중점을 두어 채널 등화를 수행하고, 에러 확산 등으로 인해 에러율이 높은 경우에는 수학식 6에서 피드백 필터(150)의 leaky factor를 증가시켜 탭 계수를 갱신하고 피드백 필터의 고스트 제거 능력을 제한하고 피드포워드 필터에 중점을 두어 채널 등화를 수행한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 판정 궤환 채널 등화기에서 경판정 에러율에 따라 피드포워드 필터와 피드백 필터의 탭 계수를 적응적으로 갱신하여 피드백 필터의 고스트 제거 능력을 최대한 유지하면서도 에러 확산을 억제할 수 있다.
따라서, 등화기 출력 SNR을 최적 상태로 유지할 수 있고 채널 환경에 따라 필터 탭 계수를 자동으로 갱신하여 구현이 용이하다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (18)

  1. 디지털 수신장치에서 수신된 신호의 복조 신호를 입력 받아 등화하는 판정 궤환 채널 등화기에 있어서,
    상기 복조 신호를 입력받아 필터링하여 고스트를 제거하는 피드포워드 필터;
    상기 피드포워드 필터에서 출력된 제1 신호로부터 에러값을 판정하여 판정값을 출력하는 경판정기;
    상기 판정값을 입력 받아 필터링하고 제2 신호를 출력하는 피드백 필터; 및
    상기 복조 신호, 상기 제1 신호 및 상기 판정값을 입력 받아 경판정 에러율을 추정하고, 상기 경판정 에러율에 따라 상기 피드포워드 필터 및 상기 피드백 필터의 탭 계수를 갱신하도록 제어하는 경판정에러 추정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 경판정에러 추정기는 상기 에러율에 따라 상기 에러율이 낮을 경우 상 기 피드포워드 필터의 고스트 제거 능력을 제한하기 위해 상기 피드포워드 필터의 상기 탭 계수를 갱신하도록 하는 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 경판정에러 추정기는 상기 에러율에 따라 상기 에러율이 높을 경우 상기 피드백 필터의 고스트 제거 능력을 제한하기 위해 상기 피드백 필터의 상기 탭 계수를 갱신하도록 하는 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 피드포워드 필터의 상기 탭 계수 갱신은 아래의 수학식에 따라 수행되며,
    Figure 112005006911185-PAT00011
    여기서, "Γf(μf·βf(r(n),yf(n),y'(n)))" 는 피드포워드 인자로서 0 보다 크거나 같고 1보다 작거나 같은 값을 가지며, "Wf(n)", "r(n)", "μ f"는 각각 피드포워드 필터의 탭 계수 백터, 복조 신호 백터, 스텝 사이즈를 나타내며, "e*(n)"은 에러 신호인 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 피드포워드 인자는 다음의 수학식에 따라 산출되며,
    Figure 112005006911185-PAT00012
    여기서, "Kf"는 양의 실수인 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 피드백 필터의 상기 탭 계수 갱신은 아래의 수학식에 따라 수행되며,
    Figure 112005006911185-PAT00013
    여기서, "Γb(μb·βb(r(n),yf(n),y'(n)))" 는 피드백 인자로서 0 보다 크거나 같고 1보다 작거나 같은 값을 가지며, "Wb(n)", "r(n)", "μ b"는 각각 피드백 필터의 탭 계수 백터, 복조 신호 백터, 스텝 사이즈를 나타내며, "e*(n)"은 에러 신호인 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 피드백 인자는 다음의 수학식에 따라 산출되며,
    Figure 112005006911185-PAT00014
    여기서, "Kb"는 양의 실수인 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 경판정에러 추정기는,
    입력된 상기 복조 신호, 상기 제1 신호 및 상기 판정값을 각각 "r(n)", "yf(n)", 및 "y'(n)"이라 할때, E|r(n)-y'(n)|n 값, E{r(n)y' *(n)} 값, E|yf(n)-y'(n)|n 값, 및 E{yf(n)y'*(n)} 중 적어도 하나를 이용하여 상기 경판정 에러율을 추정하는 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 피드포워드 필터로부터 상기 제1 신호를 입력받고 상기 피드백 필터로부터 상기 제2 신호를 입력받아, 상기 제1 신호로부터 상기 제2 신호를 감산하여 상기 에러값을 산출하는 제1 감산기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 감산기로부터 상기 에러값을 입력받고, 상기 경판정기로부터 상기 판정값을 입력받아, 상기 판정값으로부터 상기 에러값을 감산하여 에러 신호를 생성하고 상기 피드백 필터에 제공하는 제2 감산기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하 는 판정 궤환 채널 등화기.
  11. 디지털 수신장치의 피드포워드 필터 및 피드백 필터를 사용하여, 수신된 신호의 복조 신호를 필터링하고 고스트를 제거하는 단계;
    필터링된 상기 피드포워드 필터에서 출력된 제1 신호 및 상기 피드백 필터에서 출력된 제2 신호를 감산하여 생성된 에러값을 판정하여 판정값을 출력하는 단계;
    상기 복조 신호, 상기 제1 신호 및 상기 판정값을 입력 받아 경판정 에러율을 추정하는 단계; 및
    상기 경판정 에러율에 따라 상기 피드포워드 필터 및 상기 피드백 필터의 탭 계수를 갱신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치의 등화방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 갱신 단계는, 상기 경판정 에러율이 낮을 경우 상기 피드포워드 필터의 고스트 제거 능력을 제한하기 위해 상기 피드포워드 필터의 상기 탭 계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치의 등화방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 갱신 단계는, 상기 경판정 에러율이 높을 경우 상기 피드백 필터의 고 스트 제거 능력을 제한하기 위해 상기 피드백 필터의 상기 탭 계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치의 등화방법.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 피드포워드 필터의 상기 탭 계수 갱신은 아래의 수학식에 따라 수행되며,
    Figure 112005006911185-PAT00015
    여기서, "Γf(μf·βf(r(n),yf(n),y'(n)))" 는 피드포워드 인자로서 0 보다 크거나 같고 1보다 작거나 같은 값을 가지며, "Wf(n)", "r(n)", "μ f"는 각각 피드포워드 필터의 탭 계수 백터, 복조 신호 백터, 스텝 사이즈를 나타내며, "e*(n)"은 에러 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치의 등화방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 피드포워드 인자는 다음의 수학식에 따라 산출되며,
    Figure 112005006911185-PAT00016
    여기서, "Kf"는 양의 실수인 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치의 등화방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 피드백 필터의 상기 탭 계수 갱신은 아래의 수학식에 따라 수행되며,
    Figure 112005006911185-PAT00017
    여기서, "Γb(μb·βb(r(n),yf(n),y'(n)))" 는 피드백 인자로서 0 보다 크거나 같고 1보다 작거나 같은 값을 가지며, "Wb(n)", "r(n)", "μ b"는 각각 피드백 필터의 탭 계수 백터, 복조 신호 백터, 스텝 사이즈를 나타내며, "e*(n)"은 에러 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치의 등화방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 피드백 인자는 다음의 수학식에 따라 산출되며,
    Figure 112005006911185-PAT00018
    여기서, "Kb"는 양의 실수인 것을 특징으로 하는 디지털 수신장치의 등화방법.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 경판정에러 추정 단계는,
    입력된 상기 복조 신호, 상기 제1 신호 및 상기 판정값을 각각 "r(n)", "yf(n)", 및 "y'(n)"이라 할때, E|r(n)-y'(n)|n 값, E{r(n)y' *(n)} 값, E|yf(n)-y'(n)|n 값, 및 E{yf(n)y'*(n)} 중 적어도 하나를 이용하여 상기 경판정 에러율을 추정하는 것을 특징으로 하는 판정 궤환 채널 등화기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8737461B2 (en) 2009-11-27 2014-05-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Receiving equalization device in communication system and receiving equalization method

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8537944B2 (en) * 2007-11-09 2013-09-17 Infineon Technologies Ag Apparatus with a plurality of filters
TWI415459B (zh) * 2011-02-17 2013-11-11 Mstar Semiconductor Inc 類比電視信號接收電路及方法與相關之等化電路係數設定裝置及方法
US8665992B1 (en) 2012-06-20 2014-03-04 MagnaCom Ltd. Pilot symbol generation for highly-spectrally-efficient communications
US9252831B2 (en) * 2013-03-01 2016-02-02 Qualcomm Incorporated Multi-tap adaptive filter for transmit signal leakage cancellation
US9118519B2 (en) 2013-11-01 2015-08-25 MagnaCom Ltd. Reception of inter-symbol-correlated signals using symbol-by-symbol soft-output demodulator
US9496900B2 (en) 2014-05-06 2016-11-15 MagnaCom Ltd. Signal acquisition in a multimode environment
US9246523B1 (en) 2014-08-27 2016-01-26 MagnaCom Ltd. Transmitter signal shaping
US10135645B1 (en) * 2017-10-18 2018-11-20 Cisco Technology, Inc. Equalizer optimization for FEC-protected communication links
US11641127B2 (en) * 2020-09-14 2023-05-02 Vitesco Technologies USA, LLC Method and apparatus for adaptive feedforward correction of output current ripple in an on-board charging system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5970093A (en) * 1996-01-23 1999-10-19 Tiernan Communications, Inc. Fractionally-spaced adaptively-equalized self-recovering digital receiver for amplitude-Phase modulated signals
KR100202944B1 (ko) * 1996-08-23 1999-06-15 전주범 에러 궤환을 이용한 결정 궤환 등화기
US7190744B2 (en) * 2001-06-07 2007-03-13 Micronas Semiconductors, Inc. Error generation for adaptive equalizer
US7027503B2 (en) * 2002-06-04 2006-04-11 Qualcomm Incorporated Receiver with a decision feedback equalizer and a linear equalizer
US7046726B2 (en) * 2002-07-18 2006-05-16 Qualcomm, Inc. Method and apparatus for hybrid decision feedback equalization
US7289559B2 (en) * 2003-09-22 2007-10-30 Via Technologies, Inc. Method for updating coefficients in decision feedback equalizer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8737461B2 (en) 2009-11-27 2014-05-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Receiving equalization device in communication system and receiving equalization method

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