KR20060099236A - 동기신호 검출장치 및 이를 이용한 ｖｓｂ 수신기 그리고그 방법 - Google Patents

동기신호 검출장치 및 이를 이용한 ｖｓｂ 수신기 그리고그 방법 Download PDF

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KR20060099236A
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Abstract

동기신호 검출장치 및 이를 이용한 VSB 수신기 그리고 그 방법이 개시된다. 본 동기신호 검출장치는 검출되는 동기신호를 기초로 채널환경에 따른 수신신호의 다중경로를 제거하는 등화기를 포함하는 VSB 수신기에 적용되는 동기신호 검출장치에 있어서, 수신신호의 상관도값을 계산하는 상관기, 계산된 상관도값을 기초로 임의의 주기 동안 최대 상관도값을 갖는 수신신호의 위치를 검출한 후, 검출된 위치에서 소정크기로 이동된 위치를 동기신호를 검출하고자 하는 주기의 시작점으로 결정하는 시작점 결정부, 등화기의 등화성능에 따라 결정된 시작점에서부터 주기 동안의 신호들 중 상관도값에 소정수를 곱한값이 주기동안의 최대 상관도값 보다 큰 신호를 메인신호로 검출하는 메인신호 검출부, 및 메인신호의 위치를 검출하며, 동기신호의 위치정보인 검출된 메인신호의 위치를 등화기에 제공하는 위치 검출부를 포함한다. 이에 의해, 등화기의 특성에 따라 메인신호를 가변적으로 결정함으로써 등화기의 성능을 극대화할 수 있다.
최대 상관도값, 주기, 카운터, 등화기

Description

동기신호 검출장치 및 이를 이용한 ＶＳＢ 수신기 그리고 그 방법{Syncronization signal detection apparatus and VSB receiver using the same and method thereof}
도 1a 및 도 1b는 종래의 VSB 수신기의 동기신호 검출부의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 VSB 수신기의 블럭도,
도 3은 도 2의 동기신호 검출부의 블럭도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 동기신호 검출방법을 설명하기 위한 흐름도, 그리고
도 5는 최대 상관도값을 검출하는 주기와 상관도와의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 다운 컨버터 150: 혼합기
200: 보간부 300: 필터
400: 반송파 복원부 500: 심볼타이밍 복원부
600: 동기신호 검출부 610: 상관기
620: 시작점 결정부 630: 메인신호 검출부
631: 비교부 633: 설정부
700: 등화기 800: 에러정정복호화부
본 발명은 동기신호 검출장치 및 이를 이용한 VSB 수신기 그리고 그 방법에 관한 것으로, 최대 상관도값을 갖는 신호를 메인신호로 결정하는 것이 아니라 등화기의 성능에 따라 가변적으로 메인 신호를 선택할 수 있는 동기신호 검출장치 및 이를 이용한 VSB 수신기 그리고 그 방법에 관한 것이다.
VSB(Vestigial Side Band) 변조방식에 의해 전송된 데이터를 수신하는 수신장치에서 데이터를 복조하기 위하여, 수신시 사용되는 튜너(tuner)나 RF 발진기(Oscillator)에 의해 발생하는 주파수 오프셋(frequency offset)과 위상 잡음은 최소화되어야 한다. 이러한 과정을 반송파 복원(Carrier Recovery)라 한다. 미국 디지털 텔레비전 규격인 ATSC(The Advanced Television System Committe) 규격의 VSB 변조방식을 사용하는 디지털 방송 시스템은 반송파 동기를 위하여 송신 신호에 존재하는 파일롯(pilot) 신호를 이용한다. 이때, 파일롯 신호는 반송파를 정확하게 복구하기 위하여 송신시 반송파에 실리는 신호이다.
그리고, 수신장치에서 정확한 데이터를 수신하기 위해 송신장치에서 사용한 것과 동일한 클럭을 생성하는 과정을 심볼 타이밍 복원이라 한다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 VSB 수신기의 동기신호 검출부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 1a는 종래의 동기신호 검출부의 블럭도이며, 도 1b는 종래의 동기신호 검출부의 카운터(70)의 주기와 상관도값의 관계를 나타낸 도면이다.
도 1a를 참조하면, 종래의 동기신호 검출부는 상관기(10), 최대값 검출부(30), 위치 검출부(50), 및 카운터(70)를 포함한다.
상관기(correlator)(10)는 수신신호와 기준신호 사이의 상관도값을 계산한다. 이때, 기준신호는 필드 싱크 신호, 세그먼트 싱크 신호 등이 될 수 있다. 그리고, 상관도값을 계산하는 방법은 기준신호와 수신신호의 I신호의 상관도값을 계산하는 방법이 있으며, 기준신호와 수신신호의 I신호간의 상관도값과 기준신호와 수신신호의 Q신호간의 상관도값을 이용하는 방법이 있다.
최대값 검출부(30)는 상관기(10)에서 계산된 상관도값들 중에서 최대값을 검출한다.
위치 검출부(50)는 최대값이 검출된 위치를 유효한 데이터가 존재하는 시작점으로 검출한다.
카운터(70)는 임의의 필드 주기에 따라 심볼수를 카운터하며, 위치 검출부(50)가 이 필드 주기내에서 최대 상관도값을 갖는 위치를 검출할 수 있도록 한다. 그리고, 카운터(70)는 위치 검출부(50)가 검출한 최대 상관도값을 갖는 위치가 동일한 인덱스에 해당하는지를 확인할 수 있도록 한다.
도 1b를 참조하면, 카운터(70)의 주기(t1) 동안 최대 상관도값을 갖는 메인 신호는 A신호로 검출된다. 따라서, 최대 상관도값을 갖는 위치 정보를 동기신호 거출부로부터 입력받는 등화기는 B신호를 프리 에코(pre-echo)에 해당한다. 그러나, t1 주기내에서 볼 때, B'신호 A신호 보다 인덱스가 크므로 B'신호는 포스트 에코(post-echo)에 해당한다.
도 1b에 나타낸 바와 같은 상관도값들이 검출될 경우에 있어서, 등화기가 포스트 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우, 메인 신호를 A신호로 결정하는 것보다 B신호로 결정함으로써 등화기의 등화 성능을 극대화할 수 있다. 반면, 등화기가 프리 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우, 메인 신호를 최대 상관도값을 갖는 인덱스 보다 큰 인덱스를 갖으며 최대 상관도값을 갖는 크기와 비슷한 신호로 결정함으로써 등화기의 성능을 극대화할 수도 있다.
또한, A신호와 B신호가 비슷한 크기의 상관도값을 가지면서 교대로 A신호가 B신호보다 크거나 B신호가 A신호 보다 큰 경우, 최대 상관도값을 갖는 메인신호의 위치가 변하거나 메인 신호의 판단이 보류되어 동기 획득에 소요되는 시간이 증가하는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 최대 상관도값을 갖는 위치를 검출하는 시간을 변경하며, 등화기의 성능에 따라 메인 신호를 가변함으로써 등화기의 성능을 극대화할 수 있는 동기신호 검출장치 및 이를 이용한 VSB 수신기 그리고 그 방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동기신호 검출장치는 검출되는 동기신호를 기초로 채널환경에 따른 수신신호의 다중경로를 제거하는 등화기를 포 함하는 VSB 수신기에 적용되는 동기신호 검출장치에 있어서, 수신신호의 상관도값을 계산하는 상관기, 계산된 상관도값을 기초로 임의의 주기 동안 최대 상관도값을 갖는 수신신호의 위치를 검출한 후, 검출된 위치에서 소정크기로 이동된 위치를 동기신호를 검출하고자 하는 주기의 시작점으로 결정하는 시작점 결정부, 등화기의 등화성능에 따라 결정된 시작점에서부터 주기 동안의 신호들 중 상관도값에 소정수를 곱한값이 주기동안의 최대 상관도값 보다 큰 신호를 메인신호로 검출하는 메인신호 검출부, 및 메인신호의 위치를 검출하며, 동기신호의 위치정보인 검출된 메인신호의 위치를 등화기에 제공하는 위치 검출부를 포함한다.
바람직하게는 메인신호 검출부는, 결정된 시작점에서부터 순차적으로 수신신호의 상관도값을 계산하며, 계산되는 상관도값과 상관도값 계산시까지 계산된 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값을 비교하는 비교부, 및 계산되는 상관도값이 최대 상관도값 보다 큰 경우, 계산된 상관도값에 소정수를 곱한값을 최대 상관도값으로 설정하며, 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달한 경우 설정된 최대 상관도값을 갖는 신호를 메인신호로 결정하는 설정부를 포함한다.
또한, 바람직하게는 메인신호 검출부는, 계산되는 상관도값이 최대 상관도값 보다 작은 경우, 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달한 경우에는 최대 상관도값을 갖는 신호를 메인신호를 결정한다.
바람직하게는 메인신호 검출부는, 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달하지 않는 경우, 설정된 최대 상관도값을 갖는 신호 이후의 수신신호의 상관도값을 계산하여 계산되는 상관도값과 설정된 최대 상관도값을 비교한 후, 비교결과 및 주 기완료시간에 도달 여부에 따라 메인신호로 결정한다.
이때, 소정수는 등화기가 프리 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우에는 1보다 작은 수이며, 등화기가 포스트 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우에는 1 보다 큰 수이다.
바람직하게는 메인신호 검출부는, 등화기가 프리 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우 최대 상관도값 이후에 위치하는 신호를 메인신호로 검출하며, 등화기가 포스트 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우 최대 상관도값 이전에 위치하는 신호를 메인신호가 검출되도록 한다.
여기서, 소정크기는 반 필드(half field) 크기이다.
한편, 본 발명의 VSB 수신기는 안테나를 통해 수신신호를 기저대역(baseband) 신호로 변환하는 다운컨버터, 계산되는 수신신호의 상관도값을 기초로 임의의 주기 동안 최대 상관도값을 갖는 수신신호의 위치에서 소정크기로 이동된 위치를 동기신호를 검출하고자 하는 주기의 시작점으로 결정한 후, 등화기의 등화성능에 따라 주기 동안의 신호들 중 상관도값에 소정수를 곱한값을 갖는 신호를 메인신호로 검출하여 메인신호를 동기신호로 검출하는 동기신호 검출부, 수신신호 및 검출된 동기신호를 기초로 추정된 주파수 오프셋을 이용하여 주파수를 보상하는 반송파 복원부, 수신신호의 및 검출된 동기신호를 기초로 수신신호의 심볼의 시작점과 끝점을 검출하는 심볼타이밍 복원부, 검출된 동기신호를 기초로 채널 환경에 따른 상기 수신신호의 다중 경로를 제거하는 등화기, 및 수신신호에 적용된 에러 정정 부호화 방식에 대응하여 수신신호의 에러 정정 복호화를 수행하는 복호화부를 포함한다.
한편, 본 발명의 동기신호 검출방법은 검출되는 동기신호를 기초로 채널환경에 따른 수신신호의 다중경로를 제거하는 등화기를 포함하는 VSB 수신기에 적용되는 동기신호 검출방법에 있어서, 수신신호의 상관도값을 계산하는 단계, 계산된 상관도값을 기초로 임의의 주기 동안 최대 상관도값을 갖는 수신신호의 위치를 검출한 후, 검출된 위치에서 소정크기로 이동된 위치를 동기신호를 검출하고자 하는 주기의 시작점으로 결정하는 단계, 등화기의 등화성능에 따라 결정된 시작점에서부터 주기 동안의 신호들 중 상관도값에 소정수를 곱한값이 주기동안의 최대 상관도값 보다 큰 신호를 메인신호로 검출하는 단계, 및 메인신호의 위치를 검출하며, 동기신호의 위치정보인 검출된 메인신호의 위치를 등화기에 제공하는 단계를 포함한다.
바람직하게는 메인신호로 검출하는 단계는, 결정된 시작점에서부터 순차적으로 수신신호의 상관도값을 계산하며, 계산되는 상관도값과 상관도값 계산시까지 계산된 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값을 비교하는 단계, 및 계산되는 상관도값이 최대 상관도값 보다 큰 경우, 계산된 상관도값에 소정수를 곱한값을 최대 상관도값으로 설정하며, 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달한 경우 설정된 최대 상관도값을 갖는 신호를 상기 메인신호로 결정하는 단계를 포함한다.
또한, 바람직하게는 메인신호로 검출하는 단계는, 계산되는 상관도값이 최대 상관도값 보다 작은 경우, 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달한 경우에는 최대 상관도값을 갖는 신호를 메인신호를 결정한다.
바람직하게는 메인신호 검출부는, 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달 하지 않는 경우, 설정된 최대 상관도값을 갖는 신호 이후의 수신신호의 상관도값을 계산하여 계산되는 상관도값과 설정된 최대 상관도값을 비교한 후, 비교결과 및 주기완료시간에 도달 여부에 따라 메인신호로 결정한다.
이때, 소정수는 등화기가 프리 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우에는 1보다 작은 수이며, 등화기가 포스트 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우에는 1 보다 큰 수이다.
바람직하게는 메인신호로 검출하는 단계는, 등화기가 프리 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우 최대 상관도값 이후에 위치하는 신호를 메인신호로 검출하며, 등화기가 포스트 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우 최대 상관도값 이전에 위치하는 신호를 메인신호가 검출되도록 한다.
여기서, 소정크기는 반 필드(half field) 크기이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 VSB 수신기의 블럭도이다.
도 2를 참조하면, 일반적인 VSB 수신기는 다운 컨버터(down converter)(100), 혼합기(mixer)(150), 보간부(interpolation unit)(200), 필터(filter)(300), 반송파 복원부(carrier recovery unit)(400), 심볼타이밍 복원부(symbol timing recovery unit)(500), 동기신호 검출부(sync detection unit)(600), 등화기(equalizer)(700), 및 에러정정복호화부(800)를 포함한다.
다운 컨버터(100)는 안테나를 통해 수신되는 RF(Radio Frequency) 신호를 IF (Intermediate Frequency) 신호로 변환한 후, IF 신호를 다시 기저대역(baseband) 신호로 변환하여 주파수를 낮춰준다.
혼합기(150)는 반송파 복원부(400)에서 검출된 반송파 오프셋을 이용하여 기저대역 신호로 변환된 수신신호의 주파수를 보정한다.
보간부(200)는 심볼타이밍 복원부(500)에서 검출된 심볼 타이밍 오프셋을 이용하여 수신신호의 정확한 심볼 타이밍을 복원한다.
필터(300)는 보간부(200)의 출력신호 중 원하는 신호를 추출한다. 이때, 필터는 정합 필터(matched filter) 등이 될 수 있다.
반송파 복원부(400)는 수신신호의 파일럿톤을 사용하여 추정된 주파수 오프셋(offset)을 기초로 주파수가 보상되도록 한다.
심볼타이밍 복원부(500)는 수신신호의 동기신호 및 데이터신호를 이용하여 각각의 심볼이 시작하고 끝나는 순간을 찾아낸다.
동기신호 검출부(600)는 트레이닝 시퀀스(training sequence)와 수신신호의 상관도값을 이용하여 최대 상관도값을 검출한 후, 최대 상관도값을 갖는 위치부터 데이터 프레임 지정 신호(indicator signal)를 생성한다. 그리고, 트레이닝 시퀀스의 위치 정보 등에 관한 정보를 등화기(700)에 제공한다.
이때, 동기신호 검출부(600)는 등화기(700)의 성능에 따라 최대 상관도값 보다 작은 상관도값을 갖는 신호를 메인신호로 결정한다. 등화기(700)는 프리 에코를 제거하는 성능이 뛰어나거나, 포스트 에코를 제거하는 성능이 뛰어날 수 있다. 따라서, 등화기(700)가 프리 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우에는 메인신호를 최대 상관도값을 갖는 위치의 인덱스보다 큰 인덱스를 갖는 위치의 신호로 결정하여 등화기(700)의 등화 성능을 최대화하도록 한다.
반면, 등화기(700)가 포스트 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우에는 메인신호를 최대 상관도값을 갖는 위치의 인덱스보다 작은 인덱스를 갖는 위치의 신호로 결정하하여 등화기(700)의 등화 성능을 최대화할 수 있도록 한다.
따라서, 등화기(700)의 성능을 극대화하기 위한 가변되는 메인신호가 최대 상관도값을 갖는 신호의 프리 에코에 해당하는지 포스트 에코에 해당하는지 여부를 판단하기 위해, 최대 상관도값을 갖는 신호를 검출하는 시간을 이동시킨다. 그리고, 등화기(700)의 성능에 따라 최대 상관도값을 갖는 신호의 전후에 위치하는 최대 상관도값을 갖는 신호의 상관도값과 유사한 크기를 갖는 신호를 메인신호로 결정한다.
등화기(700)는 동기신호 검출부(600)에서 결정된 메인신호를 기초로 채널 환경에 따른 수신신호의 다중 경로를 제거한다.
에러정정복호화부(800)는 송신 시스템의 에러 정정 부호화 방식에 대응하여 수신신호의 에러 정정 및 복호화를 수행한다.
도 3은 도 2의 동기신호 검출부(600)의 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 동기신호 검출부(600)는 상관기(correlator)(610), 시작점 결정부(620), 메인신호 검출부(630), 위치 검출부(640)를 포함한다. 이때, 최대값 검출부(630)는 비교부(631) 및 설정부(633)를 구비한다.
상관기(610)는 수신신호와 기준신호 사이의 상관도값을 계산한다. 이때, 기준신호는 필드 싱크 신호, 세그먼트 싱크 신호, 의사 잡음 신호(pseudo noise signal) 등이 될 수 있다. 그리고, 상관도값을 계산하는 방법은 기준신호와 수신신호의 I신호의 상관도값을 계산하는 방법이 있으며, 기준신호와 수신신호의 I신호간의 상관도값의 제곱값과 기준신호와 수신신호의 Q신호간의 상관도값의 제곱값을 계산한 후, 각각의 제곱값을 더한값을 이용하는 방법 등이 있다.
시작점 결정부(620)는 최대 상관도값을 갖는 신호를 검출하는 주기의 시작점을 결정한다. 카운터(미도시)의 임의의 필드 주기에 따라 검출되는 최대 상관도값을 갖는 신호의 위치에서 반 필드만큼 이동된 위치를 시작점으로 결정한다. 따라서, 메인신호 검출부(630)가 결정된 시작점에서부터 임의의 필드 주기 동안 메인신호를 검출할 수 있도록 하며, 최대 상관도값을 갖는 신호를 기준으로 프리 에코와 포스트 에코를 구별할 수 있도록 한다.
메인신호 검출부(630)는 비교부(631) 및 설정부(633)를 구비하며, 검출된 시작점에서부터 임의의 필드 주기 동안 메인 신호를 결정한다. 메인신호 검출부(630)는 최대 상관도값을 갖는 신호를 검출한 후, 등화기(700)의 성능에 따라 최대 상관도값을 갖는 신호의 전 또는 후에 위치하는 신호를 메인신호를 설정한다.
구체적으로는, 비교부(631)는 시작점 검출부(620)에서 검출된 메인신호를 검출하는 주기의 시작점에서부터 순차적으로 계산되는 수신신호의 상관도값과 메인신호를 검출하는 주기에서의 최대 상관도값을 비교한다.
설정부(633)는 계산되는 수신신호의 상관도값이 최대 상관도값 보다 큰 경우에는 계산되는 수신신호의 상관도값에 소정수를 곱하여 최대 상관도값을 갖는 신호의 이전 또는 이후에 위치하는 신호가 메인신호로 결정되도록 한다. 계산되는 상관 도값에 1보다 작은 수가 곱해지는 경우에는 실제로 최대 상관도값을 갖는 신호 이전에 위치하는 신호 즉 프리 에코에 해당하는 신호가 메인신호로 결정된다. 프리 에코에 해당하는 신호가 메인신호로 결정됨으로써 메인신호 이후의 다수의 포스트 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 등화기에 적합하다.
반면, 계산되는 상관도값에 1보다 큰 수가 곱해지는 경우에는 실제로 최대 상관도값을 갖는 신호 이후에 위치하는 신호 즉 포스트 에코에 해당하는 신호가 메인신호로 결정된다. 포스트 에코에 해당하는 신호가 메인신호로 결정됨으로써 메인신호 이전에 위치하는 다수의 프리 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 등화기에 적합하다.
위치 검출부(640)는 메인신호 검출부(630)에서 검출된 메인신호의 위치를 검출하여 동기신호의 위치로 결정하며, 동기신호의 위치에 대한 정보를 등화기(700)에 제공한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 동기신호 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4a는 등화기(700)가 포스트 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우에 적용되는 동기신호 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이며, 도 4b는 등화기(700)가 프리 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우에 적용되는 동기신호 검출방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 수신신호와 기준신호간에 계산되는 상관도값들을 이용하여 최대 상관도값을 갖는 신호를 검출하는 주기의 시작점을 결정한다(S801). 임의의 필드 주기에 따라 검출되는 최대 상관도값을 갖는 신호의 위치에서 소정크기 만 큼 이동되는 위치를 시작점으로 결정한다. 따라서, 결정된 시작점에서부터 임의의 필드 주기 동안 메인 신호를 검출할 수 있도록 하며, 최대 상관도값을 갖는 신호를 기준으로 프리 에코와 포스트 에코를 구별할 수 있도록 한다. 이때, 소정크기 만큼 이동되는 위치는 반 필드가 바람직하다.
이어, 결정된 시작점에서부터 순차적으로 수신신호와 기준신호간의 상관도값을 계산한다(S803).
이어, 계산된 상관도값과 상관도값 계산시까지의 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값을 비교한다(S805). 메인신호를 검출하고자하는 주기내에서 비교대상이 되는 상관도값 계산시까지의 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값과 비교대상이 되는 상관도값을 비교한다.
이어, 계산된 상관도값이 상관도값 계산시까지의 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값 보다 큰 경우, 계산된 상관도값에 1보다 큰 수를 곱한 값을 주기내에서 최대 상관도값으로 설정한다(S807). 이는 등화기(700)가 포스트 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우에 프리 에코에 해당하는 신호가 메인신호로 결정되도록 하기 위함이다. 즉, 계산된 상관도값이 주기내에서의 최대 상관도값 보다 큰 경우 1보다 큰 수를 곱하여 계산된 상관도값을 증가시켜 증가된 상관도값을 갖는 신호가 메인신호로 결정될 수 있도록 한다. 이때, 계산된 상관도값에 곱해지는 수를 조절함으로써 실제로 최대 상관도값을 갖는 신호의 상관도값의 몇 %이상의 크기가 되는 신호가 메인신호로 결정할 것인지를 조절할 수 있다.
이어, 계산된 상관도값를 갖는 신호의 위치인 계산된 상관도값의 인덱스를 저장한다(S809). 이는 저장되는 인덱스를 갖는 신호가 최종적으로 메인신호로 결정될 경우, 저장된 인덱스의 위치를 동기신호의 위치로 결정하기 위함이다.
이어, 메인신호 검출시간인 결정된 시작점으로부터 주기완료시간에 도달하였는지 여부를 판단한다(S811). 메인신호 검출시간에 도달하지 않은 경우에는 S803단계 이후의 과정을 반복한다. 따라서, 저장되는 인덱스를 갖는 신호 이후의 신호의 상관도값를 계산한 후, 계산된 상관도값과 저장되는 인덱스를 갖는 신호의 상관도값을 비교하여 최대 상관도값을 설정 및 최대 상관도값을 갖는 신호의 인덱스를 저장한다.
반면, 메인신호 검출시간에 도달한 경우, 상관도값을 계산하여 최대 상관도값을 설정하여야하는 신호가 존재하지 않으므로 저장된 인덱스를 메인신호로서 동기신호의 위치로 결정한다(S813). 이때, 결정된 동기신호의 위치에 대한 정보를 등화기(700)에 제공한다.
한편, S805단계에서 계산된 상관도값이 상관도값 계산시까지의 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값 보다 작은 경우, S811단계 이후의 과정을 반복한다. 따라서, S811단계에서 메인신호 검출시간에 도달한 경우에는, 계산된 상관도값을 최대 상관도값을 갖는 인덱스로 저장하지 않고, 상관도값 계산시까지의 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값을 갖는 기저장된 인덱스를 갖는 신호를 동기신호로 결정한다. 반면, 메인신호 검출시간에 도달하지 않은 경우에는 S803단계 이후의 과정을 반복한다.
한편, 도 4b는 등화기가 프리 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우의 동기신 호 검출방법을 설명하기 위한 흐름도로서, 최대 상관도값을 갖는 신호 뒤에 위치하는 포스트 에코에 해당하는 신호를 메인신호로 결정하는 방법을 나타낸다.
도 4b를 참조하면, 도 4a를 참조하여 상술한 바와 같은 유사한 방식으로 메인신호를 결정한다. 다만, S907단계에서 계산된 상관도값이 최대 상관도값 보다 큰 경우, 계산된 상관도값에 1보다 작은 수를 곱한 값을 주기내에서 최대 상관도값으로 설정한다. 이는 등화기(700)가 프리 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우에 포스트 에코에 해당하는 신호가 메인신호로 결정되도록 하기 위함이다. 즉, 계산된 상관도값이 주기내에서의 최대 상관도값 보다 큰 경우 1보다 작은 수를 곱하여 계산된 상관도값을 감소시켜 감소된 상관도값을 갖는 신호 이후의 신호가 메인신호로 결정될 수 있도록 한다.
도 5는 최대 상관도값을 검출하는 주기와 상관도와의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 가로축은 시간이며, 세로축은 상관도값을 나타낸다. 그리고, T1 및 T2는 메인신호를 검출하고자 하는 주기로서 카운터에 적용되는 임의의 필드 주기에 해당한다. S0은 T1주기에서 최대 상관도값으로 검출된 A신호의 위치이며, S1는 S0로부터 반 필드만큼 이동된 위치이며, S2는 S1을 주기의 시작점으로 할 때 주기가 끝나는 위치로서 S1에서 S2까지의 주기 동안의 메인신호를 검출하는 시간에 해당한다.
도 5를 참조하면, 도 5는 등화기(700)가 포스트 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우에 메인신호가 최대 상관도값을 갖는 A'신호가 아니라 B'신호로 결정되도록 하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. S1을 메인신호를 검출하기 위한 주기의 시작점으로 결정하여 S1부터 S2까지 주기 동안에서 메인신호를 결정할 경우, S1에서부터 순차적으로 상관도값을 계산한다.
먼저, C신호의 상관도값을 계산한 후 주기내 최대 상관도값과 비교한다. C신호는 주기내 최초 신호이므로 C신호의 상관도값과 디폴트값을 비교하여 C신호의 상관도값에 1보다 큰 수를 곱한값을 최대 상관도값으로 설정하고 C신호의 인덱스를 저장한다.
그리고, B'신호의 상관도값을 계산한 후 주기내에서 최대 상관도값으로 설정된 C신호의 상관도값에 1보다 큰 수가 곱해진 값과 B'신호의 상관도값을 비교한다. B'신호의 상관도값이 큰 경우에는 B'신호의 상관도값에 1 보다 큰 수를 곱한값을 최대 상관도값으로 다시 설정하고, B'신호의 인덱스를 저장한다.
이어, A'신호의 상관도값을 계산한 후 최대 상관도값으로 설정된 B'신호의 상관도값에 1보다 큰 수를 곱한값과 A'신호의 상관도값을 비교한다. B'신호의 상관도값에 1보다 큰 수를 곱한값이 A'신호의 상관도값 보다 큰 경우에는 저장된 B'신호를 메인신호로 결정한다.
S1부터 S2까지 주기 동안 실제로 최대 상관도값을 갖는 신호는 A'신호로서 A'신호를 메인신호로 결정할 경우, 등화기는 A'신호 이후의 신호를 포스트 에코로 결정하여 제거한다. 그러나, 등화기(700)가 포스트 에코를 제거하는 성능이 뛰어난 경우에는 B'신호를 메인신호로 결정하여 B'신호 이후의 신호를 포스트 에코로 결정하여 제거함으로써 등화 성능을 증가시킬 수 있다.
또한, S1을 메인신호를 검출하고자는 주기의 시작점으로 결정함으로써 종래 와 달리 B'신호가 A'신호 이전에 위치하는 프리 에코에 해당하는 신호인지 A'신호 이후에 위치하는 포스트 에코에 해당하는 신호인지 여부를 구별할 수 없는 것이 아니라 B'신호가 A'신호 이전에 위치하는 프리 에코로 결정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 동기신호 검출장치에서 검출되는 프리 에코 및 포스크 에코의 위치 정보를 등화기에 제공하여 등화기가 프리 에코 및 포스트 에코의 위치 정보를 이용할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 등화기의 특성에 따라 메인신호를 가변적으로 결정함으로써 등화기의 성능을 극대화할 수 있으며, 등화기의 성능을 극대화할 수 있는 메인신호를 결정하기 위해 전에 채널 프로파일을 저장한 후 결정하지 않고 주기내 상관도값을 모두 읽음과 동시에 메인신호의 위치를 결정함으로써 하드웨어적 뿐만 아니라 시간적으로 낭비를 방지할 수 있다.
그리고, 유사한 상관도값을 갖는 신호가 교대로 최대 상관도값을 갖는 신호로 검출될 경우에 메인 신호로 결정하는 시간이 지연되며, 시간에 따라 메인 신호의 위치로 검출되는 위치가 달라질 수 있는 문제점을 방지할 수 있다.
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 (15)

  1. 검출되는 동기신호를 기초로 채널환경에 따른 수신신호의 다중경로를 제거하는 등화기를 포함하는 VSB 수신기에 적용되는 동기신호 검출장치에 있어서,
    상기 수신신호의 상관도값을 계산하는 상관기;
    상기 계산된 상관도값을 기초로 임의의 주기 동안 최대 상관도값을 갖는 수신신호의 위치를 검출한 후, 상기 검출된 위치에서 소정크기로 이동된 위치를 동기신호를 검출하고자 하는 주기의 시작점으로 결정하는 시작점 결정부;
    상기 등화기의 등화성능에 따라 상기 결정된 시작점에서부터 상기 주기 동안의 신호들 중 상관도값에 소정수를 곱한값이 상기 주기동안의 최대 상관도값 보다 큰 신호를 메인신호로 검출하는 메인신호 검출부; 및
    상기 메인신호의 위치를 검출하며, 동기신호의 위치정보인 상기 검출된 메인신호의 위치를 등화기에 제공하는 위치 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인신호 검출부는,
    상기 결정된 시작점에서부터 순차적으로 수신신호의 상관도값을 계산하며, 계산되는 상관도값과 상기 상관도값 계산시까지 계산된 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값을 비교하는 비교부; 및
    상기 계산되는 상관도값이 상기 최대 상관도값 보다 큰 경우, 상기 계산된 상관도값에 소정수를 곱한값을 최대 상관도값으로 설정하며, 상기 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달한 경우 상기 설정된 최대 상관도값을 갖는 신호를 상기 메인신호로 결정하는 설정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인신호 검출부는, 상기 계산되는 상관도값이 상기 최대 상관도값 보다 작은 경우, 상기 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달한 경우에는 상기 최대 상관도값을 갖는 신호를 상기 메인신호를 결정하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 메인신호 검출부는, 상기 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달하지 않는 경우, 상기 설정된 최대 상관도값을 갖는 신호 이후의 수신신호의 상관도값을 계산하여 계산되는 상관도값과 상기 설정된 최대 상관도값을 비교한 후, 상기 비교결과 및 상기 주기완료시간에 도달 여부에 따라 상기 메인신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소정수는 상기 등화기가 프리 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우에 는 1보다 작은 수이며, 상기 등화기가 포스트 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우에는 1 보다 큰 수인 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 메인신호 검출부는, 상기 등화기가 프리 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우 상기 최대 상관도값 이후에 위치하는 신호를 메인신호로 검출하며, 상기 등화기가 포스트 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우 상기 최대 상관도값 이전에 위치하는 신호를 메인신호가 검출되도록 하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소정크기는 반 필드(half field) 크기인 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  8. 안테나를 통해 수신신호를 기저대역(baseband) 신호로 변환하는 다운컨버터;
    계산되는 상기 수신신호의 상관도값을 기초로 임의의 주기 동안 최대 상관도값을 갖는 수신신호의 위치에서 소정크기로 이동된 위치를 동기신호를 검출하고자 하는 주기의 시작점으로 결정한 후, 등화기의 등화성능에 따라 상기 주기 동안의 신호들 중 상관도값에 소정수를 곱한값을 갖는 신호를 메인신호로 검출하여 상기 메인신호를 동기신호로 검출하는 동기신호 검출부;
    상기 수신신호 및 상기 검출된 동기신호를 기초로 추정된 주파수 오프셋을 이용하여 주파수를 보상하는 반송파 복원부;
    상기 수신신호의 및 상기 검출된 동기신호를 기초로 상기 수신신호의 심볼의 시작점과 끝점을 검출하는 심볼타이밍 복원부;
    상기 검출된 동기신호를 기초로 채널 환경에 따른 상기 수신신호의 다중 경로를 제거하는 등화기; 및
    상기 수신신호에 적용된 에러 정정 부호화 방식에 대응하여 수신신호의 에러 정정 복호화를 수행하는 복호화부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 VSB 수신기.
  9. 검출되는 동기신호를 기초로 채널환경에 따른 수신신호의 다중경로를 제거하는 등화기를 포함하는 VSB 수신기에 적용되는 동기신호 검출방법에 있어서,
    상기 수신신호의 상관도값을 계산하는 단계;
    상기 계산된 상관도값을 기초로 임의의 주기 동안 최대 상관도값을 갖는 수신신호의 위치를 검출한 후, 상기 검출된 위치에서 소정크기로 이동된 위치를 동기신호를 검출하고자 하는 주기의 시작점으로 결정하는 단계;
    상기 등화기의 등화성능에 따라 상기 결정된 시작점에서부터 상기 주기 동안의 신호들 중 상관도값에 소정수를 곱한값이 상기 주기동안의 최대 상관도값 보다 큰 신호를 메인신호로 검출하는 단계; 및
    상기 메인신호의 위치를 검출하며, 동기신호의 위치정보인 상기 검출된 메인신호의 위치를 등화기에 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 메인신호로 검출하는 단계는,
    상기 결정된 시작점에서부터 순차적으로 수신신호의 상관도값을 계산하며, 계산되는 상관도값과 상기 상관도값 계산시까지 계산된 수신신호의 상관도값들 중 최대 상관도값을 비교하는 단계; 및
    상기 계산되는 상관도값이 상기 최대 상관도값 보다 큰 경우, 상기 계산된 상관도값에 소정수를 곱한값을 최대 상관도값으로 설정하며, 상기 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달한 경우 상기 설정된 최대 상관도값을 갖는 신호를 상기 메인신호로 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 메인신호로 검출하는 단계는, 상기 계산되는 상관도값이 상기 최대 상관도값 보다 작은 경우, 상기 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달한 경우에는 상기 최대 상관도값을 갖는 신호를 상기 메인신호를 결정하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 메인신호 검출부는, 상기 메인신호를 검출하는 주기완료시간에 도달하 지 않는 경우, 상기 설정된 최대 상관도값을 갖는 신호 이후의 수신신호의 상관도값을 계산하여 계산되는 상관도값과 상기 설정된 최대 상관도값을 비교한 후, 상기 비교결과 및 상기 주기완료시간에 도달 여부에 따라 상기 메인신호로 결정하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 소정수는 상기 등화기가 프리 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우에는 1보다 작은 수이며, 상기 등화기가 포스트 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우에는 1 보다 큰 수인 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 메인신호로 검출하는 단계는, 상기 등화기가 프리 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우 상기 최대 상관도값 이후에 위치하는 신호를 메인신호로 검출하며, 상기 등화기가 포스트 에코 제거에 대해 고성능을 갖는 경우 상기 최대 상관도값 이전에 위치하는 신호를 메인신호가 검출되도록 하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 소정크기는 반 필드(half field) 크기인 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
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