KR20060101648A - Channel equalizer and its method in digital broadcasting receiver - Google Patents

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    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K24/00Devices, e.g. valves, for venting or aerating enclosures

Abstract

본 발명은 잔류측파대(VSB) 방식의 디지털 방송 수신기에서 채널로 인한 왜곡을 보상하기 위한 시간영역 등화 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 수신 신호로부터 채널을 추정하고 이 추정된 채널 값에 따라 시간 영역 등화기의 탭 수를 가변시킨 후, 가변된 탭수에 LMS 알고리즘을 적용한 탭 계수 갱신을 수행하여 시간 영역에서 수신 신호의 왜곡을 보상한다. 따라서 본 발명은 채널 상황에 따라 필터 탭 수가 가변되므로 채널 상황에 상관없이 탭수가 고정된 시간영역 등화기에 비해 계수 갱신을 위한 계산량이 줄어드는 효과가 있다. The present invention relates to a time domain equalization apparatus and method for compensating for distortion due to a channel in a residual side band (VSB) digital broadcasting receiver. In particular, the present invention estimates a channel from a received signal, varies the number of taps of the time domain equalizer according to the estimated channel value, and then performs tap coefficient update by applying the LMS algorithm to the variable number of taps to determine the received signal in the time domain. Compensate for the distortion. Accordingly, since the number of filter taps varies according to channel conditions, the present invention has an effect of reducing the amount of calculation for coefficient updating compared to a time domain equalizer having a fixed number of taps regardless of channel conditions.

시간 영역 등화기, 탭수 가변, 채널 추정 Time domain equalizer, variable number of taps, channel estimation

Description

디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치 및 그 방법{Channel equalizer and its method in digital broadcasting receiver}Channel equalizer and its method in digital broadcasting receiver

도 1은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치의 일 실시예를 보인 구성 블록도1 is a block diagram showing an embodiment of a channel equalization apparatus of a digital broadcast receiver according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치의 다른 실시예를 보인 구성 블록도2 is a block diagram showing another embodiment of a channel equalizer of a digital broadcast receiver according to the present invention;

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

110 : 전단 필터 120 : 잡음 제거부110: shear filter 120: noise removing unit

121 : 잡음 예측기 122 : 감산기121: noise predictor 122: subtractor

130 : 기준값 발생부 131 : 결정부130: reference value generator 131: determination unit

140 : 감산기 210 : 채널 추정부140: subtractor 210: channel estimator

220 : 가중치 제어부220: weight control unit

본 발명은 잔류측파대(VSB) 방식의 디지털 방송 수신기에 관한 것으로서, 특히 채널로 인한 왜곡을 보상하기 위한 시간영역 등화 장치 및 그 방법에 관한 것이 다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital broadcasting receiver of a residual side band (VSB) method, and more particularly, to a time domain equalizer and a method thereof for compensating for distortion caused by a channel.

송수신 시스템에서는 대역폭이 제한된 다중경로 채널을 통해 전송된 심볼은 심볼간의 간섭이 발생하게 되는데, 이는 송신된 신호를 왜곡시키고 수신기에서 비트 에러를 발생시키는 요인이 된다. 아울러, 이러한 심볼간 간섭은 다중경로 채널에서 고속 데이터를 전송하는데 있어서 주된 장애 요인으로 인식되어 왔다.In a transmission / reception system, a symbol transmitted through a bandwidth-limited multipath channel causes interference between symbols, which distorts the transmitted signal and causes bit errors in the receiver. In addition, such intersymbol interference has been recognized as a major obstacle in transmitting high-speed data in a multipath channel.

상기 심볼간 간섭을 최소화하기 위해 채널 등화라는 신호 처리 과정이 수신기에서 수행된다.In order to minimize the intersymbol interference, a signal processing process called channel equalization is performed at the receiver.

일반적으로 통신 채널은 고정되어있지 않고 시변이므로 등화기는 이러한 채널의 시변 특성을 추적할 수 있어야 하며 이런 등화기를 적응형 등화기라고 한다.In general, since communication channels are not fixed but time-varying, the equalizer needs to be able to track the time-varying characteristics of these channels. Such equalizers are called adaptive equalizers.

그리고 일반적으로 가장 많이 사용되는 적응형 채널 등화기로는 LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 결정 궤환등화기(Decision Feedback Equalizer ; DFE)가 있다. 상기 DFE는 수신된 신호가 다중경로 채널을 통해 들어오는 경우 가장 에너지가 크게 들어오는 경로를 메인 경로로 삼고 나머지 경로들은 모두 반사경로를 통해 들어오는 인접신호 간섭(ISI) 혹은 고스트 신호(Ghost Signal)로 간주한 후 메인 경로를 통해 들어온 신호에 대해서만 위상과 크기를 보정하여 추출하고 나머지 경로를 통해서 들어오는 신호들은 제거를 하는 방식이다. In general, the most popular adaptive channel equalizer is a decision feedback equalizer (DFE) using a Least Mean Square (LMS) algorithm. The DFE regards the most energy-intensive path as the main path when the received signal enters through a multipath channel, and considers all remaining paths as neighboring signal interference (ISI) or ghost signals coming through the reflection path. After the phase and magnitude correction are extracted only for the signal coming through the main path, the signals coming through the remaining path are removed.

상기 적응형 채널 등화기의 경우 정확한 입력신호의 자기상관 관계 값이나 입력신호와 원하는 출력간의 상호 상관관계 값을 필요로 하지 않는다는 점에서 그 구조가 단순하다는 장점을 가지고 있다. 또한 행렬 역연산 같은 복잡한 연산을 필요로 하지 않는다. The adaptive channel equalizer has the advantage that the structure is simple in that it does not require the autocorrelation value of the correct input signal or the cross correlation value between the input signal and the desired output. It also does not require complex operations such as matrix inverse operations.

하지만 채널 왜곡이 심한 경우 궤환 필터로 들어가는 판정값에 판정오차가 빈번히 발생한다. 그리고 잘못된 판정값으로 인하여 궤환필터에서 무한루프가 돌면서 등화기 성능이 열화되는 오차진행상황(Error Propagation)이 발생할 수 있다. 이 경우 결정궤환 등화기는 수신 신호를 제대로 등화하지 못하는 단점이 있다. However, when the channel distortion is severe, a judgment error frequently occurs in the judgment value entering the feedback filter. In addition, an error propagation may occur in which the equalizer performance deteriorates as the infinite loop rotates in the feedback filter due to an incorrect determination value. In this case, the decision feedback equalizer does not equalize the received signal properly.

따라서, 이러한 결정 궤환 등화기가 안고 있는 문제점인 오차진행 발생을 방지하고 일관된 등화 성능을 낼 수 있는 등화기가 도 1에 도시되어 있으며, 본 출원인에 의해 출원된 바 있다(출원 번호 : P2003-73086호, 출원일 2003.10.20). Therefore, an equalizer capable of preventing the occurrence of error progression, which is a problem that the decision feedback equalizer has, and producing a consistent equalization performance, is shown in FIG. 1 and has been filed by the present applicant (Application No. Filing date 2003.10.20).

도 1을 보면, 크게 전단 필터(110), 잡음 제거부(120), 오차 신호 생성부(130), 및 가중치 제어부(150)로 구성된다. Referring to FIG. 1, a front end filter 110, a noise removing unit 120, an error signal generating unit 130, and a weight control unit 150 may be included.

상기 전단 필터(110)는 L개의 고정된 탭으로 이루어진 시간영역 선형 적응 필터로서, 가중치 제어부(150)를 통해 기저대역으로 천이된 수신 신호의 왜곡을 보상한다. The front end filter 110 is a time-domain linear adaptive filter composed of L fixed taps, and compensates for the distortion of the received signal transitioned to the baseband through the weight controller 150.

그러나 상기된 특허는 탭수가 고정되어 있으므로 탭수가 많으면 매번 등화기 계수가 갱신될 때마다 계산해야 하는 계산값도 많아지게 된다. However, the above-described patent has a fixed number of taps, so that the larger the number of taps, the more the calculated value must be calculated each time the equalizer coefficient is updated.

본 발명은 상기된 특허를 보완한 것으로서, 본 발명의 목적은 채널 추정기를 통해서 추정된 채널 상황에 따라 시간영역 등화기 탭수를 가변시키도록 함으로써, 등화 성능을 향상시키는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention is a complement to the above-described patent, and an object of the present invention is to provide a channel equalization apparatus of a digital broadcast receiver to improve the equalization performance by varying the number of time-domain equalizer taps according to the estimated channel condition through a channel estimator. To provide a way.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치는, 수신 신호로부터 채널을 추정하고 이 추정된 채널 값에 따라 시간 영역 등화기의 탭 수를 가변시킨 후, 가변된 탭수에 LMS 알고리즘을 적용한 탭 계수 갱신을 수행하여 수신 신호의 왜곡을 보상하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the channel equalizer of the digital broadcast receiver according to the present invention estimates a channel from a received signal and changes the number of taps of the time domain equalizer according to the estimated channel value, It is characterized in that the distortion of the received signal is compensated by performing tap coefficient update by applying the LMS algorithm.

이를 하드웨어 구조로 설계한 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치는, 전송 채널을 통과한 수신 신호로부터 채널의 임펄스 응답을 추정하여 출력하는 채널 추정부; 상기 채널 추정부에서 추정된 채널 특성에 따라 유효한 채널 탭 영역을 설정한 후 설정된 유효한 채널 탭 영역을 판단하고 나서, 등화기 탭 수를 결정하고, 수신 신호와 등화된 신호를 이용하여 탭 계수 갱신을 수행하는 가중치 제어부; 및 상기 가중치 제어부의 제어에 의해 탭 수가 가변되며, 가변된 탭의 탭 계수에 따라 시간 영역에서 상기 수신된 신호의 왜곡을 보상하는 시간 영역 등화부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The channel equalizer of the digital broadcast receiver, which has a hardware structure, includes: a channel estimator configured to estimate and output an impulse response of a channel from a received signal passing through a transmission channel; After setting the effective channel tap area according to the estimated channel characteristics by the channel estimator, the set effective channel tap area is determined, the number of equalizer taps is determined, and tap coefficient update is performed using the received signal and the equalized signal. A weight control unit to perform; And a time domain equalizer for varying the number of taps under the control of the weight controller, and compensating for the distortion of the received signal in the time domain according to the changed tap coefficient.

상기 시간 영역 등화부의 출력으로부터 등화시 증폭된 유색 잡음을 예측한 후 등화된 신호로부터 빼 잡음을 백색화시키는 잡음 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. The apparatus may further include a noise canceller configured to predict a colored noise amplified at the time of equalization from the output of the time-domain equalizer, and then subtract from the equalized signal to whiten the noise.

상기 잡음 제거부의 출력단에 연결되며, 기 설정된 다수개의 결정값들 중 상기 잡음이 백색화된 신호와 가장 가까운 결정값을 출력하는 결정부와, 훈련 구간에서는 기 설정된 훈련 열을, 데이터 구간에서는 상기 결정부에서 출력되는 결정값을 선택하여 기준 신호로 출력하는 선택기와, 상기 선택기를 통해 출력되는 기준 신호와 상기 등화된 신호와의 차를 에러 신호로 하여 상기 가중치 제어부로 출력하는 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A determination unit which is connected to an output terminal of the noise removing unit and outputs a determination value closest to a signal in which the noise is whitened among a plurality of preset determination values, a preset training sequence in a training interval, and A selector which selects a determination value output from the determination unit and outputs a reference signal, and a subtractor outputting the difference between the reference signal output through the selector and the equalized signal as an error signal to the weight controller; It is characterized in that the configuration.

상기 가중치 제어부는 상기 채널 추정부에서 추정된 채널의 길이가 길다고 판단되면 상기 시간 영역 등화부의 탭수를 늘이고, 짧다고 판단되면 상기 시간 영역 등화부의 탭수를 줄이는 것을 특징으로 한다.The weight controller increases the number of taps of the time domain equalizer if it is determined that the length of the channel estimated by the channel estimator is long, and reduces the number of taps of the time domain equalizer if it is determined that the channel length is short.

본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 채널 등화 방법은, The channel equalization method of the digital broadcast receiver according to the present invention,

(a) 전송 채널을 통과한 수신 신호로부터 채널의 임펄스 응답을 추정하는 단계;(a) estimating the impulse response of the channel from the received signal passing through the transmission channel;

(b) 상기 (a) 단계에서 추정된 채널 특성에 따라 유효한 채널 탭 영역을 설정한 후 설정된 유효한 등화기 탭 영역에서 수신 신호와 등화된 신호를 이용하여 탭 계수 갱신을 수행하는 단계; 및(b) setting a valid channel tap area according to the channel characteristics estimated in step (a) and performing tap coefficient update using a signal equalized with a received signal in the set valid equalizer tap area; And

(c) 상기 (b) 단계에서 설정된 유효한 채널 탭 영역의 탭 계수에 따라 시간 영역에서 수신 신호의 왜곡을 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.(c) compensating for the distortion of the received signal in the time domain according to the tap coefficient of the effective channel tap region set in step (b).

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 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 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, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described. At this time, 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 which the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation is not limited.

그리고 종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The same components as in the related art are denoted by the same names and the same reference numerals for convenience of description, and detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명에 따른 적응적 채널 등화기의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 수신신호로부터 전송 채널의 경로(임펄스 응답)를 추정하여 가중치 제어부(220)로 출력하는 채널 추정부(210)가 더 구비되어 구성된다. FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of an adaptive channel equalizer according to the present invention. The channel estimator 210 estimates a path (impulse response) of a transmission channel from a received signal and outputs it to the weight controller 220. ) Is further provided.

즉 도 2는 전단 필터(110), 잡음 제거부(120), 기준값 발생부(130), 감산기(140), 채널 추정부(210), 및 가중치 제어부(220)로 구성된다. 2 includes a front end filter 110, a noise removing unit 120, a reference value generating unit 130, a subtractor 140, a channel estimating unit 210, and a weight control unit 220.

상기 잡음 제거부(120)는 상기 전단 필터(110)의 출력으로부터 유색 잡음만을 추출하여 등화시 증폭된 잡음을 예측하는 잡음 예측기(121), 상기 전단 필터(110)의 출력으로부터 상기 잡음 예측기(121)에서 예측된 잡음을 빼 잡음을 백색화시키는 감산기(122)로 구성된다.The noise remover 120 extracts only colored noise from the output of the front end filter 110 to predict the amplified noise at the time of equalization, and the noise predictor 121 from the output of the front end filter 110. The subtracter 122 subtracts the predicted noise and whitens the noise.

상기 기준값 발생부(130)는 상기 잡음 제거부(120)의 출력단에 연결되며, 기 설정된 다수개의 결정값들 중 상기 잡음이 백색화된 신호와 가장 가까운 결정값을 출력하는 결정부(131), 훈련 구간에서는 기 설정된 훈련 열을, 데이터 구간에서는 상기 결정부(131)에서 출력되는 결정값을 선택하여 기준 신호로 출력하는 선택기(132)로 구성된다. The reference value generator 130 is connected to the output terminal of the noise removing unit 120, the determination unit 131 for outputting a determination value closest to the signal whitening the noise of a plurality of preset determination values, In the training section, a preset training string is selected, and in the data section, the selector 132 selects and outputs a determination value output from the determination unit 131 as a reference signal.

이와 같이 구성된 본 발명에서 복조 과정을 거쳐 기저대역으로 내려온 수신신호 y(n), ‥‥, y(n-L+1)는 전단 필터(FeedForward Filter)(110)와 채널 추정부(210)에 입력된다. In the present invention configured as described above, the received signals y (n), ..., y (n-L + 1), which are transmitted to the baseband through the demodulation process, are transmitted to the feedforward filter 110 and the channel estimator 210. Is entered.

이때 송신 신호를 x(n)이라고 하고 이산 등가채널의 임펄스 응답을 h(n)이라 고 하며 백색 잡음을 w(n)이라고 할 때, 수신단에 입력되는 수신신호 y(n)는 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.In this case, when the transmission signal is called x (n), the impulse response of the discrete equivalent channel is called h (n), and the white noise is called w (n), the received signal y (n) input to the receiver is represented by the following equation. It can be expressed as 1.

Figure 112005014675316-PAT00001
Figure 112005014675316-PAT00001

따라서 상기 채널 추정부(210)는 상기 수학식 1과 같은 수신 신호 y(n)을 입력으로 받아서 원신호 x(n)이 통과했을 것으로 보이는 이산 등가 채널의 임펄스 응답 h(n)을 추정하여 채널의 유한한 임펄스 응답 추정치

Figure 112005014675316-PAT00002
를 가중치 제어부(220)로 출력한다. Therefore, the channel estimator 210 receives the received signal y (n) as shown in Equation 1 and estimates the impulse response h (n) of the discrete equivalent channel that the original signal x (n) has passed. Finite impulse response estimate
Figure 112005014675316-PAT00002
Is output to the weight controller 220.

이때, 상기 채널 추정부(210)에서 전송 채널의 임펄스 응답을 추정하는 방법으로는 단순 상관 방식(Simple Correlation Method : SCM)이나 LSM(Least Square Method) 추정 방식을 이용할 수 있다. 본 발명에서 SCM을 이용할 것인지 아니면 LSM을 이용할 것인지를 결정하는 것은 시스템 설계자의 선택 사항이다. In this case, the channel estimator 210 may use a simple correlation method (SCM) or a least square method (LSM) estimation method to estimate an impulse response of a transmission channel. It is the choice of the system designer to decide whether to use SCM or LSM in the present invention.

즉 상기 SCM 방식은 송신 신호 속에 주기적으로 첨가된 훈련 신호가 백색 신호라고 가정을 하고 채널을 거쳐 온 훈련신호와 수신단에서 이미 알고있는 훈련신호와의 상호 상관 값(Cross Correlation Value)을 구하여 전송 채널의 임펄스 응답을 추정하는 방법이다. 이에 반해 상기 LSM(Least Square Method) 추정 방식은 훈련 시간 동안 채널을 거쳐 온 훈련신호와 수신단에서 이미 알고있는 훈련신호와의 상호 상관값(Cross Correlation Value) p를 구하고, 상기 훈련 신호의 자기 상관행렬 R을 구한다. 그리고 나서 수신신호와 원 훈련신호의 상호 상관값인 p속에 존재 하는 자기 상관 부분을 제거하도록

Figure 112005014675316-PAT00003
의 행렬 연산을 하여 전송 채널의 임펄스 응답을 추정하는 방법이다.That is, the SCM method assumes that the training signal periodically added to the transmission signal is a white signal, and obtains a cross correlation value between the training signal passed through the channel and the training signal already known at the receiver. It is a method of estimating an impulse response. In contrast, the Least Square Method (LSM) estimation method obtains a cross correlation value p between a training signal passed through a channel during a training time and a training signal already known at a receiver, and calculates an autocorrelation matrix of the training signal. Find R Then remove the autocorrelation part in p, which is the cross-correlation value between the received signal and the original training signal.
Figure 112005014675316-PAT00003
It is a method of estimating the impulse response of a transmission channel by performing a matrix operation of.

상기 채널 추정부(210)에서 채널 추정 과정을 거쳐 나오는 채널 추정 탭 수를 N이라고 했을 경우 채널 추정을 통해 근접 고스트(near ghost)가 많은 환경인지, 아니면 먼 고스트(long ghost)가 존재하는 환경인지를 파악 할 수 있다. If the channel estimator 210 estimates N as the number of channel estimating taps that are passed through the channel estimating process, is it an environment in which there are many near ghosts or long ghosts through channel estimation? Can figure out.

즉, 상기 가중치 제어부(220)는 채널 추정부(210)에서 추정된 채널의 특성에 따라 예를 들어, 근접 고스트가 많은 환경인지, 먼 고스트가 많은 환경인지를 판단하여 전단 필터(110)에 사용되는 탭 수를 가변시킨다. That is, the weight controller 220 determines, for example, whether the environment has many ghosts or the environment of distant ghosts according to the characteristics of the channel estimated by the channel estimator 210 to be used for the front end filter 110. The number of taps to be used is varied.

예를 들어, 채널의 길이가 길 경우 그에 상응하여 필터 계수를 갱신하고자 하는 탭 수를 늘여주고, 채널의 길이가 짧을 경우 탭 수도 줄이면서 계수 갱신을 한다. For example, if the length of the channel is long, the number of taps to update the filter coefficient is increased accordingly. If the length of the channel is short, the number of taps is reduced while the channel is updated.

상기 채널 추정부(210)에서 추정한 채널의 임펄스 응답 값을

Figure 112005014675316-PAT00004
, n=0,1,...,N-1라고 할 때, 채널의 센터값을 max{
Figure 112005014675316-PAT00005
}, n=0,1,...,N-1이라고 하자. 여기서 유효한 채널 탭 영역을 다음의 수학식 2와 같이 설정한다.The impulse response value of the channel estimated by the channel estimator 210 is calculated.
Figure 112005014675316-PAT00004
, n = 0,1, ..., N-1, the center value of the channel is max {
Figure 112005014675316-PAT00005
}, let n = 0,1, ..., N-1. Herein, a valid channel tap area is set as in Equation 2 below.

Figure 112005014675316-PAT00006
Figure 112005014675316-PAT00006

상기 수학식 2에서 α는 채널 영역을 파악하기 위해 사용하는 1이하의 임계값(threshold)이다.In Equation 2, α is a threshold of 1 or less used to identify the channel region.

그리고 상기 수학식 2에서 구한 n을 통해 유효한 채널의 탭 영역이 정해지면 상기 가중치 제어부(220)는 상기 유효한 채널 탭 영역에서 하기의 수학식 3을 통해 LMS 알고리즘으로 전단 필터(110)의 탭 계수를 갱신한다. When the tap area of the valid channel is determined through n obtained in Equation 2, the weight controller 220 calculates the tap coefficient of the front end filter 110 by the LMS algorithm through Equation 3 below in the effective channel tap area. Update

Figure 112005014675316-PAT00007
Figure 112005014675316-PAT00007

즉, 필터 탭의 입력 y(k)과 에러 e(k)의 곱에 다시 step-size u를 곱한 값을 현재 필터 계수 w(k)에 더하여 다음 필터 계수 w(k+1)로 갱신한다In other words, the product of the input y (k) and the error e (k) of the filter tap is multiplied by the step-size u again and is updated to the next filter coefficient w (k + 1) by adding the current filter coefficient w (k).

이때 상기 가중치 제어부(220)는 채널 추정부(210)에서 추정된 채널의 길이가 길 경우 그에 상응하여 갱신하고자 하는 전단 필터(110)의 탭 수를 늘여주고, 채널의 길이가 짧을 경우 상기 전단 필터(110)의 탭 수를 줄이면서 계수 갱신을 한다. In this case, the weight controller 220 increases the number of taps of the front end filter 110 to be updated accordingly when the length of the channel estimated by the channel estimator 210 is long, and when the length of the channel is short, the front end filter The coefficient update is performed while reducing the number of taps at 110.

따라서 상기 가중치 제어부(210)에 의해 정해진 전단 필터(110)의 탭 수를 L이라고 할 경우, 상기 L개의 임의의 필터 탭 값과 곱해진 값의 총 합이 전단 필터(110)의 출력으로 나타난다. Therefore, when the number of taps of the front end filter 110 determined by the weight control unit 210 is L, the total sum of the values multiplied by the L arbitrary filter tap values appears as the output of the front end filter 110.

상기 잡음 제거부(120)의 잡음 예측기(121)는 전단 필터(110)의 출력 신호로부터 등화시 증폭된 유색 잡음을 예측하여 상기 감산기(122)로 출력한다. 상기 감산기(122)는 상기 전단 필터(110)의 출력 신호에서 상기 잡음 예측기(121)의 예측 잡음을 빼 등화시 증폭되었던 유색 잡음을 제거한다. The noise predictor 121 of the noise remover 120 predicts the colored noise amplified at the time of equalization from the output signal of the front end filter 110 and outputs it to the subtractor 122. The subtractor 122 removes the predicted noise of the noise predictor 121 from the output signal of the front end filter 110 to remove colored noise that has been amplified during equalization.

상기 잡음 제거부(120)에서 증폭 잡음이 제거된 최종 출력은 새로운 등화 계 수의 갱신을 위한 오차 신호를 생성해 내기 위하여 기주값 발생부(130)의 결정부(131)로 입력된다. The final output from which the amplification noise has been removed by the noise removing unit 120 is input to the determination unit 131 of the host value generator 130 to generate an error signal for updating a new equalization coefficient.

상기 결정부(131)는 기 설정된 다수개의 결정값들 중 잡음 제거부(120)에서 백색화된 신호와 가장 가까운 결정값을 선택기(132)로 출력한다. The determiner 131 outputs, to the selector 132, a decision value closest to the signal whitened by the noise removing unit 120 among a plurality of preset decision values.

상기 선택기(132)는 일종의 먹스로서, 훈련신호 구간에서는 이미 알고 있는 훈련 열을, 그리고 데이터 구간에서는 결정부(132)의 결정값을 선택하여 감산기(140)로 기준값으로 출력한다. The selector 132 is a kind of mux, and selects a training string which is already known in the training signal section, and selects a determination value of the determination unit 132 in the data section and outputs the reference value to the subtractor 140.

상기 감산기(140)는 전단 필터(110)의 출력 신호 z(n)와 선택기(132)의 출력 신호 d(n)와의 차를 구하여 가중치 제어부(220)에 에러 신호 e(n)로서 출력한다. The subtractor 140 obtains a difference between the output signal z (n) of the front end filter 110 and the output signal d (n) of the selector 132 and outputs the difference to the weight controller 220 as an error signal e (n).

상기 가중치 제어부(220)는 상기 에러 신호에 탭 계수 갱신을 위한 스텝 사이즈를 곱하고, 기존 탭 계수 값에 더해져서 다음번의 시간영역 등화를 위한 전단 필터(110)의 탭 계수로 재 생성되게 된다.The weight controller 220 multiplies the error signal by the step size for updating the tap coefficient, and adds it to the existing tap coefficient value to regenerate the tap coefficient of the front end filter 110 for the next time domain equalization.

이런 시간영역의 등화는 매 입력신호(혹은 심볼)마다 등화기의 출력을 내고, 다음 심볼의 등화에 사용될 계수를 계산하게 된다.This time domain equalization produces the output of the equalizer for every input signal (or symbol) and calculates the coefficients to be used for equalization of the next symbol.

따라서, 기존의 DFE 구조에서 심하게 왜곡된 채널로 인해 궤환 부분에서 오차진행 현상이 나타나는데 비해 본 발명은 FIR 구조를 취함으로서 이런 오차진행이 발생하지 않게 된다. Therefore, the error progression occurs in the feedback portion due to the severely distorted channel in the conventional DFE structure, but the present invention does not occur such an error progression by taking the FIR structure.

본 발명에서 제안한 채널 추정기를 통한 가변 등화기 탭 수를 가지는 시간영역 LMS 채널 등화기는 ATSC 디지털 TV 송수신 시스템, 디지털 데이터 방송 송수신 시스템 등에 적용할 수 있다.The time domain LMS channel equalizer having a variable equalizer tap number through the channel estimator proposed in the present invention can be applied to an ATSC digital TV transmission / reception system, a digital data broadcasting transmission / reception system, and the like.

한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. On the other hand, the terms used in the present invention (terminology) are terms defined in consideration of the functions in the present invention may vary according to the intention or practice of those skilled in the art, the definitions are the overall contents of the present invention It should be based on.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and as can be seen in the appended claims, modifications can be made by those skilled in the art to which the invention pertains, and such modifications are within the scope of the present invention.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치 및 그 방법에 의하면, 수신 신호로부터 채널의 임펄스 응답을 추정하여 채널의 유효 길이를 판단하고, 등화시 필요한 시간 영역 등화기의 탭 수를 가변시킨다. 따라서 채널 상황에 상관없이 탭수가 고정된 시간영역 등화기에 비해 계수 갱신을 위한 계산량이 줄어드는 효과가 있다. According to the channel equalizer and method of the digital broadcast receiver according to the present invention described above, the effective length of the channel is determined by estimating the impulse response of the channel from the received signal, and the number of taps of the time domain equalizer required for equalization is varied. Let's do it. Therefore, the amount of calculation for coefficient update is reduced compared to a time domain equalizer with a fixed number of taps regardless of channel conditions.

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.

Claims (9)

전송 채널을 통과한 수신 신호로부터 채널의 임펄스 응답을 추정하여 출력하는 채널 추정부;A channel estimator for estimating and outputting an impulse response of the channel from the received signal passing through the transmission channel; 상기 채널 추정부에서 추정된 채널 특성에 따라 유효한 채널 탭 영역을 설정한 후 설정된 유효한 채널 탭 영역에서 등화기 탭 수를 결정하고, 수신 신호와 등화된 신호를 이용하여 탭 계수 갱신을 수행하는 가중치 제어부; 및 A weight controller configured to set an effective channel tap area according to the estimated channel characteristics by the channel estimator, determine the number of equalizer taps in the set effective channel tap area, and perform tap coefficient update using the received signal and the equalized signal ; And 상기 가중치 제어부의 제어에 의해 탭 수가 가변되며, 가변된 탭의 탭 계수에 따라 시간 영역에서 상기 수신된 신호의 왜곡을 보상하는 시간 영역 등화부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치.The number of taps is controlled by the control of the weight controller, and the channel equalization unit of the digital broadcast receiver comprises a time domain equalizer for compensating for distortion of the received signal in the time domain according to the variable tap coefficient. Device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 시간 영역 등화부의 출력으로부터 등화시 증폭된 유색 잡음을 예측한 후 등화된 신호로부터 빼 잡음을 백색화시키는 잡음 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치.And a noise canceling unit for predicting the amplified colored noise during equalization from the output of the time domain equalizer and whitening the noise by subtracting from the equalized signal. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 잡음 제거부의 출력단에 연결되며, 기 설정된 다수개의 결정값들 중 상기 잡음이 백색화된 신호와 가장 가까운 결정값을 출력하는 결정부와,A determination unit connected to an output terminal of the noise removing unit and outputting a determination value closest to a signal in which the noise is whitened among a plurality of preset determination values; 훈련 구간에서는 기 설정된 훈련 열을, 데이터 구간에서는 상기 결정부에서 출력되는 결정값을 선택하여 기준 신호로 출력하는 선택기와, A selector configured to select a predetermined training string in a training section and to select a decision value output from the determining section as a reference signal; 상기 선택기를 통해 출력되는 기준 신호와 상기 등화된 신호와의 차를 에러 신호로 하여 상기 가중치 제어부로 출력하는 감산기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치.And a subtractor outputting the difference between the reference signal output through the selector and the equalized signal as an error signal to the weight controller. 제 1 항에 있어서, 상기 가중치 제어부는 The method of claim 1, wherein the weight control unit 하기의 식을 적용하여 유효한 채널 탭 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치.And an effective channel tap area is set by applying the following equation.
Figure 112005014675316-PAT00008
Figure 112005014675316-PAT00008
여기서, 상기
Figure 112005014675316-PAT00009
은 추정한 채널의 임펄스 응답 값, max{
Figure 112005014675316-PAT00010
}은 채널의 센터값, n=0,1,...,N-1, 그리고 α는 채널 영역을 파악하기 위해 사용하는 임계값임.
Where
Figure 112005014675316-PAT00009
Is the impulse response of the estimated channel, max {
Figure 112005014675316-PAT00010
} Is the center value of the channel, n = 0,1, ..., N-1, and α are the thresholds used to identify the channel region.
제 1 항에 있어서, 상기 가중치 제어부는 The method of claim 1, wherein the weight control unit 상기 채널 추정부에서 추정된 채널의 길이가 길다고 판단되면 상기 시간 영역 등화부의 탭수를 늘이고, 짧다고 판단되면 상기 시간 영역 등화부의 탭수를 줄이는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 장치.And if the length of the channel estimated by the channel estimator is long, increases the number of taps of the time domain equalizer, and if it is short, reduces the number of taps of the time domain equalizer. (a) 전송 채널을 통과한 수신 신호로부터 채널의 임펄스 응답을 추정하는 단계;(a) estimating the impulse response of the channel from the received signal passing through the transmission channel; (b) 상기 (a) 단계에서 추정된 채널 특성에 따라 유효한 채널 탭 영역을 설정한 후 설정된 유효한 등화기 탭 영역에서 수신 신호와 등화된 신호를 이용하여 탭 계수 갱신을 수행하는 단계; 및(b) setting a valid channel tap area according to the channel characteristics estimated in step (a) and performing tap coefficient update using a signal equalized with a received signal in the set valid equalizer tap area; And (c) 상기 (b) 단계에서 설정된 유효한 채널 탭 영역의 탭 계수에 따라 시간 영역에서 수신 신호의 왜곡을 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 방법.and (c) compensating for the distortion of the received signal in the time domain according to the tap coefficient of the effective channel tap region set in step (b). 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 (c) 단계의 등화 과정에서 증폭된 유색 잡음을 예측한 후 등화된 신호로부터 빼 잡음을 백색화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 방법.And predicting the colored noise amplified in the equalization process of step (c) and subtracting the equalized signal to whiten the noise. 제 6 항에 있어서, 상기 (b) 단계는The method of claim 6, wherein step (b) 하기의 식을 적용하여 유효한 채널 탭 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 방법.A channel equalization method of a digital broadcast receiver, characterized by setting an effective channel tap area by applying the following equation.
Figure 112005014675316-PAT00011
Figure 112005014675316-PAT00011
여기서, 상기
Figure 112005014675316-PAT00012
은 추정한 채널의 임펄스 응답 값, max{
Figure 112005014675316-PAT00013
}은 채널의 센터값, n=0,1,...,N-1, 그리고 α는 채널 영역을 파악하기 위해 사용하는 임계값임.
Where
Figure 112005014675316-PAT00012
Is the impulse response of the estimated channel, max {
Figure 112005014675316-PAT00013
} Is the center value of the channel, n = 0,1, ..., N-1, and α are the thresholds used to identify the channel region.
제 6 항에 있어서, 상기 (b) 단계는The method of claim 6, wherein step (b) 상기 추정된 채널의 길이가 길다고 판단되면 상기 유효한 등화기 탭 수를 늘이고, 짧다고 판단되면 유효한 등화기 탭 수를 줄이는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신기의 채널 등화 방법.And if it is determined that the estimated channel length is long, increase the number of valid equalizer taps, and if it is short, reduce the number of valid equalizer taps.
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