KR20070055857A - 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치 및 그 방법 - Google Patents

디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 방송 수신 시스템에서의 등화기 상태에 따른 채널 등화 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 주기적으로 등화기 출력의 신호 대 잡음비를 계산하고, 상기 신호 대 잡음비를 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지 판별한 후 판별된 등화기 상태에 적합하게 등화기 내의 필터의 파라미터를 제어함으로써, 채널 등화 성능을 향상시키는 것에 관한 것이다.
수렴, 추적, 등화기 상태, SNR

Description

디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CHANNEL EQUALIZING IN DIGITAL BROADCASTING RECEIVING SYSTEM}
도 1은 일반적인 채널 등화 장치에 관한 구성 블록도.
도 2는 본 발명에 관한 채널 등화 장치의 구성 블록도.
도 3은 일반적인 VSB 전송 방식의 데이터 프레임의 구조에 관한 도면.
도 4는 도 3의 필드 동기 세그먼트의 구조에 관한 도면.
도 5는 도 2의 등화기 상태 검출부의 실시예에 관한 블록도.
도 6은 도 2의 등화기 상태 검출부의 다른 실시예에 관한 블록도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
101 : 전단 필터 102 : 궤환 필터
103 : 결정부 104 : 제어부
105 : 가산기 201 : 등화기 상태 검출부
202 : 채널 등화부 501, 601 : SNR 계산기
502, 602 : SNR/Threshold 비교기
603 : 신뢰도 카운터
본 발명은 지상파 디지털 방송 수신 시스템에 관한 것으로, 특히 VSB 방식으로 전송된 지상파 디지털 TV 신호의 등화기 출력의 채널 등화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
미국에서는 지상파 디지털 방송을 위해 ATSC 8T-VSB(Terrestrial-Vestigial Side Band) 전송 방식을 1995년 표준으로 채택하여 1998년 하반기부터 방송을 하고 있으며, 우리나라에서도 미국 방식과 동일한 ATSC 8T-VSB 전송 방식을 표준으로 채택하여 1995년 5월 실험 방송을 시작하였고, 2000년 8월 31일 시험방송 체제로 전환되었으며 2001년 10월 이후로 각 방송사에서 본 방송을 실시중이다.
그리고, 디지털 통신 시스템에서는 송신단의 디지털 정보(음성, 데이터 혹은 영상)를 심볼로 매핑하고 각 심볼을 크기 혹은 위상에 비례하는 아날로그 신호로 변환시켜 전송 채널을 통해 수신단까지 전송하게 된다. 수신단 예를 들면 ATSC 8T-VSB 수신 시스템에 도착한 신호는 다중 경로의 전송 채널을 통과하면서 인접신호와의 간섭을 일으켜서 심하게 왜곡이 되어 있는 상태가 된다. 따라서, 왜곡된 수신 신호로부터 원 신호를 복원해 내기 위해서는 채널의 보상을 위한 채널 등화기의 채용이 필수적이다.
일반적으로 가장 많이 사용되는 채널 등화기로는 LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 이용한 결정 궤환 등화기(Decision Feedback Equalizer : DFE)가 있다. 상기 DFE는 수신된 신호가 다중 경로 채널을 통하여 들어오는 경우 가장 에너지가 크게 들어오는 경로를 메인 경로로 삼고 나머지 경로들은 모두 반사 경로를 통해 들어오는 인접신호 간섭(ISI) 혹은 고스트 신호(Ghost Signal)로 간주한 후 메인 경로를 통해 들어온 신호만을 위상과 크기를 보정하여 추출하고 나머지 경로를 통해서 들어오는 신호들은 제거를 하는 방식이다.
도 1은 시간 영역에서 동작하는 일반적인 결정 궤환 등화기(Decision Feedback Equalizer)의 구성도를 나타내고 있다.
도 1의 동작을 간단히 살펴보면, 전단 필터(Feed forward Filter)(101)를 통하여 메인 경로보다 시간적으로 먼저 도착한 경로의 신호들 즉, 가까운 고스트의 영향을 제거하고 후단 필터 혹은 궤환 필터(Feedback Filter)(102)를 통하여 메인 경로보다 시간적으로 후에 도착한 경로의 신호들 즉, 먼 고스트의 영향을 제거하게 된다. 이때 가산기(105)는 상기 전단 필터(101)의 출력 신호를 미리 설정한 기준 신호 레벨과 비교하여 상기 가산기(105)의 출력 신호와 거리가 가장 가까운 기준 신호 레벨을 판정값으로 결정한다. 이때, 상기 결정부(103)의 출력은 궤환 필터(102)와 제어부(104)로 궤환된다. 즉, 상기 궤환 필터(102)의 입력으로는 가산기(105)의 출력이 아니고, 결정부(103)를 통과한 판정값이다.
한편, 제어부(104)에서는 등화기의 출력 즉, 가산기(105)의 출력값과 판정값을 입력받아 전단 필터(101)와 궤환 필터(102)의 계수를 갱신한다.
이러한 결정 궤환 등화기에서는 상기 결정부(103)에서 판정이 정확하게 내려진 경우, 등화기 출력 성분 속에 함께 담겨져 있는 잡음이 제거된 상태에서 궤환 필터(102)의 입력으로 재 입력되기 때문에 잡음증폭 현상이 일어나지 않게 되어 일반적으로 선형 등화기에 비하여 우수한 성능을 낼 수 있다.
이때, 상기된 결정 궤환 등화기는 필터의 계수를 갱신하는 방법으로 LMS 알고리즘을 사용한다. 상기 LMS 알고리즘에서 사용하는 스텝 사이즈(step-size)는 등화기 입력과 에러의 곱만큼 갱신된다. 이때 사용되는 에러는 필드 동기 세그먼트 구간에서는 필드 동기값을 이용하여 계산하고, 그 외 구간에서는 결정기 출력값을 이용하여 계산한다. 이 방식을 결정 지향(Decision-Directed) 방식이라고 한다.
동적 채널이나 왜곡이 심한 채널의 경우 상기 방법으로는 등화기 수렴이 어려우므로 블라인드(Blind) 방식을 사용한다.
블라인드 알고리즘을 적용한 경우 동적 채널이나 왜곡이 심한 채널에서 등화기 수렴 특성이 좋아지지만 정적 채널에서는 잔류(excess) MSE(Mean Square Error)가 커져 채널에서 발생하는 잡음에 대한 면역(immunity)이 저하되는 단점이 있다.
그리고, 블라인드 알고리즘을 어떤 것을 적용하느냐에 따라 등화기의 수렴 및 추적 성능이 다르게 나타난다.
따라서, 본 발명의 목적은 디지털 방송 수신 시스템에 있어서, 동적 채널에서 등화기 출력의 SNR을 검출하여 등화기의 에러 값 계산 방법을 조절함으로써 동적 채널에서의 등화 성능을 향상시키는 등화기 상태에 따른 채널 등화 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 ATSC 8T-디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치는, 주기적으로 등화기 출력의 SNR을 계산하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지를 판별하는 등화기 상태 검출부; 및 등화기 상태 검출부에서 검출된 등화기 상태에 따라 내부 필터의 파라미터를 제어하여 수신된 신호에 포함된 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 등화기 상태 검출부는 필드 동기 세그먼트가 수신될 때마다 상기 필드 동기 세그먼트에 포함된 훈련 열을 이용하여 SNR을 계산하는 것이 바람직하다.
또한, 등화기 상태 검출부는 등화기 출력에서 SNR을 계산하는 계산기와, 계산기에서 계산하여 출력되는 SNR과 기 설정된 제 1 임계값과 비교하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지 판별하고 판별 결과를 채널 등화부로 출력하는 비교기로 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 계산기는 등화기 출력에서 SNR을 필드 동기 세그먼트마다 계산하는 것이 바람직하다.
또한, 등화기 상태 검출부는 등화기 출력에서 SNR을 필드 동기 세그먼트마다 계산하는 계산기와, 계산기에서 계산되는 SNR과 기 설정된 제 2 임계값과 비교하는 비교기와, 상기 비교기의 비교 결과에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시키고 이때의 카운트 값을 기 설정된 카운트 임계값과 비교하여 카운트 값이 카운트 임계값보다 작으면 등화기 상태를 수렴 상태로, 크면 추적 상태로 판단한 후 판단 결과를 채널 등화부로 출력하는 신뢰도 카운터(confidence counter)로 구성되는 것이 바람직하다.
이때, 신뢰도 카운터는 상기 계산기에서 계산한 SNR이 기 설정된 제 2 임계 값보다 크다고 판별되면 카운트 값을 증가시키고, 크지 않다고 판별되면 카운트 값을 감소시킨 후 카운트 값을 기 설정된 카운트 임계값과 비교하여 카운트 값이 카운트 임계값을 넘어서지 않으면 수렴 상태로 판별하고, 넘어서면 추적 상태로 판별하는 것이 바람직하다.
또한, 채널 등화부는 블라인드 적응 방식인 G-Pseudo 방식으로 채널 등화를 할 때 등화기 상태가 수렴 상태로 판별되면 블라인드 에러 값으로 CMA(constant modulus algorithm) 에러 값을 사용하고, 추적 상태로 판별되면 블라인드 에러 값으로 Sato 에러 값 또는 DD(Decision-Directed) 에러 값을 사용하도록 하여 필터의 계수를 갱신하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 방법에 있어서,
(a)필드 동기 세그먼트가 수신될 때마다 등화기 출력의 SNR을 계산하여 출력하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 출력되는 SNR과 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지 판별하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계에서 판별되는 등화기 상태에 따라 채널 등화기 내부의 필터의 파라미터를 제어하여 수신된 신호에 포함된 채널 왜곡을 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기서, (b) 단계는 (a) 단계에서 계산된 SNR 값을 기 설정된 제 1 임계값과 비교하여 제 1 임계값보다 작으면 등화기 상태를 수렴 상태로, 크면 등화기 상태를 추적 상태로 판단하는 것이 바람직하다.
또한, (b) 단계는 (a) 단계에서 계산된 SNR 값을 기 설정된 제 2 임계값과 비교하는 단계와, 전술한 단계에서의 비교 결과에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시키고 이때의 카운트 값을 기 설정된 카운트 임계값과 비교하여 카운트 값이 카운트 임계값보다 작으면 등화기 상태를 수렴 상태로, 크면 추적 상태로 판단하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, (c) 단계는 상기 채널 등화기가 블라인드 적응 방식인 G-Pseudo 방식으로 채널 등화를 할 때 등화기 상태가 수렴 상태로 판별되면 블라인드 에러 값으로 CMA(constant modulus algorithm) 에러 값을 사용하고, 추적 상태로 판별되면 블라인드 에러 값으로 Sato 에러 값 또는 DD(Decision-Directed) 에러 값을 사용하도록 하여 필터의 계수를 갱신하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명으로 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명은 주기적으로 수신되는 필드 동기 세그먼트마다 등화기 출력에서 SNR을 추정하고, 추정된 SNR의 값을 계산하여 기 설정된 임계값과 비교한 후, 이를 기초로 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지를 판별하여 등화기의 상태에 적합하게 채널 등화기의 파라미터를 제어하는 데 그 특징이 있다.
도 2는 본 발명에 따른 채널 등화 장치의 일 예를 보인 구성 블록도로서, 필드 동기 세그먼트가 입력될 때마다 등화기 출력에서의 SNR을 계산하여 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지를 판별하는 등화기 상태 검출부(201)와, 등화기 상태 검출부(201)에서 검출된 등화기의 상태에 따라 필터의 파라미터를 제어하여 수신된 신호에 포함된 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화부(202)로 구성된다.
채널 등화부(202)는 전술한 도 1을 그대로 이용할 수도 있고, 일반적인 채널 등화부를 이용할 수도 있다.
본 발명은 일반적인 도 1과 같은 결정 궤환 등화기에 등화기 상태 검출부(201)를 사용하여 채널 등화의 성능을 향상시키는 것을 실시예로 한다. 즉, 등화기 상태 검출부(203)는 도 1과 마찬가지로 전단 필터(101), 궤환 필터(102), 결정부(103), 제어부(104) 및 가산기(105)로 구성된다.
이와 같이 구성된 본 발명에서 등화기 상태 검출부(201)는 필드 동기 세그먼트가 입력될 때마다 등화기 출력에서 SNR을 매 필드 동기 세그먼트마다 계산하면 등화기가 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지를 판별 할 수 있다.
필드 동기 세그먼트 구간에서 SNR을 계산하는 방법은 다음과 같이 수학식 1로 표현할 수 있다.
Figure 112005069042279-PAT00001
여기서, ref는 필드 동기 구간에서의 수신기가 알고 있는 값을 의미하고, Dist는 등화기의 출력값을 의미한다.
그러면, 등화기 상태 검출부(201)는 현재 등화기의 상태를 채널 등화부(202)의 제어부(104)로 출력한다.
도 3은 일반적인 ATSC 8T-VSB 시스템의 데이터 프레임 구조를 나타낸 것이다. 1개의 데이터 프레임은 홀수 데이터 필드와 짝수 데이터 필드로 구성되고, 각 데이터 필드는 다시 313개의 데이터 세그먼트로 나누어진다. 전술한 313 데이터 세그먼트는 훈련 열(Training sequence) 신호가 포함되어 있는 하나의 필드 동기 세그먼트와 312의 일반 데이터 세그먼트로 이루어진다. 그리고 각각의 데이터 세그먼트는 4개의 세그먼트 동기 심볼과 828개의 데이터 심볼로 구성된다.
도 4는 상기 필드 동기 세그먼트의 구조를 나타낸 것이다. 1 데이터 세그먼트 길이로 이루어지며, 처음 4개의 심볼에 데이터 세그먼트 동기 패턴이 존재하고, 그 다음에 유사 랜덤 시퀀스(Pseudo Random Sequence)인 511개의 PN 511, 각각 63개인 PN 63, PN 63, PN 63이 존재하며 그 다음 24 심볼에는 VSB 모드 관련 정보가 존재한다. 여기서, 상기 세 개의 PN 63 구간 중 두 번째 PN 63은 매번 극성이 바뀐다. 즉 '1'은 '0'으로, '0'은 '1'로 바뀐다. 따라서, 두 번째 PN 63의 극성에 따라 한 프레임을 짝수(even)/홀수(odd) 필드로 나눌 수 있다.
그리고 전술한 VSB 모드 관련 정보가 존재하는 24 심볼 다음의 나머지 104 심볼은 미사용(Reserved)인데, 이 미사용 영역 중 마지막 12 심볼에는 이전 세그먼트의 마지막 12 심볼 데이터를 복사하여 놓는다(pre-code symbol).
이때, 한 개의 데이터 필드의 주기는 약 24.2ms이므로 1초에 약 41.3개의 필드 동기 세그먼트가 전송됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 등화기 상태 검출부(201)에서는 필드 동기 세그먼트가 수신될 때마다 등화기 출력에서 SNR을 계산하고, 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지를 판별한다.
if SNR ≤임계값 then 수렴 상태
else 추적 상태
그리고, 판별된 등화기 상태를 채널 등화부(202)의 제어부(104)로 출력한다.
도 5 내지 도 6은 등화기 상태 검출부(201)에서 등화기 상태를 판별하는 실시예를 나타낸 상세 구성 블록도이다.
도 5를 보면, 전술한 수학식 2를 적용한 등화기 상태 검출부의 일 예를 나타낸 상세 블록도이다. 등화기 출력(Output)에서 SNR을 계산하는 SNR 계산기(501)와, 계산기(501)에서 계산하여 출력되는 SNR 값과 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지 판별하고 판별 결과를 채널 등화부(202)로 출력하는 SNR/Threshold 비교기(502)로 구성된다.
이와 같이 구성된 등화 장치에서 필드 동기 세그먼트가 입력될 때마다 계산기(501)는 현재 등화기 출력에서 SNR을 필드 동기 세그먼트마다 계산하고, 비교기(502)에서는 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기의 상태를 판별한 후 판별 결과를 채널 등화부(202)로 출력한다.
또한, 도 5와 같이 판별하는 방법 외에도 임계값과 비교한 후 수렴 상태 또는 추적 상태 판단을 신뢰도 카운터(confidence counter)를 사용하여 최종 판별을 할 수도 있다.
도 6은 이러한 신뢰도 카운터를 적용한 등화기 상태 검출부의 일 예를 나타낸 상세 블록도이다. 등화기 출력(Output)에서 SNR을 필드 동기 세그먼트마다 계산하는 SNR 계산기(601)와, 계산기(601)에서 계산되는 SNR과 기 설정된 임계값과 비교하는 SNR/Threshold 비교기(602)와, 비교기(602)의 비교 결과에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시키고 이때의 카운트 값을 기 설정된 카운트 임계값과 비교하여 카운트 값이 카운트 임계값보다 작으면 등화기 상태를 수렴 상태로, 크면 추적 상태로 판단한 후 판단 결과를 상기 채널 등화부(202)로 출력하는 신뢰도 카운터(603)로 구성된다.
이와 같이 구성된 등화 장치에서 상기 신뢰도 카운터(603)는 계산기(601)에서 계산한 SNR 값이 기 설정된 임계값보다 크다고 판별되면 카운트 값을 기 설정된 값만큼 증가시키고, 크지 않다고 판별되면 기 설정된 값만큼 감소시킨다. 여기서 증가되는 값과 감소하는 값은 설계자가 임의로 정할 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 실시예와 같이 1씩 증가하거나 감소하도록 설계할 수 도 있고, 또는 증가할 때는 2씩, 감소할 때는 1씩 감소하도록 설계할 수도 있다. 그러므로 전술한 예로 제시한 것에 제한되지 않는다.
그리고 나서 카운트 값을 기 설정된 카운트 임계값과 비교하여 카운트 값이 카운트 임계값을 넘어서지 않으면 수렴 상태로 판별하고, 넘어서면 추적 상태로 판별한다.
즉, 본 발명의 신뢰도 카운터를 이용하는 방식은 등화기 상태의 SNR 값이 임계값보다 크면 신뢰도 카운터 값을 하나 증가시키고, 작으면 하나 감소시키는 구조로서 하기의 수학식 3과 같이 신뢰도 카운터의 카운터 값이 임의의 카운터 임계값(count_threshold)을 넘어서지 않으면 수렴 상태, 넘어서면 추적 상태로 판별한다.
if SNR≤임계값, then 신뢰도 카운터 값 감소
else 신뢰도 카운터 값 증가
여기서, 0≤신뢰도 카운터 값≤count_max
if 신뢰도 카운터 값≤count_threshold, then 수렴 상태
else 추적 상태
다음은 전술한 바와 같이 판별된 등화기 상태에 따라 채널 등화부(202)의 제어부(104)에서 파라미터를 제어하는 과정을 설명한다. 즉, 제어부(104)에서는 채널 등화기의 출력, 즉 가산기(105)의 출력과 결정부(103)의 출력을 입력받고, 등화기 상태 검출부(201)의 판별 결과에 따라서 적합한 채널 등화기의 파라미터(예를 들면, 에러 값, 스텝 사이즈 등)를 선택하여 전단 필터(101)와 후단 필터(102)의 계 수를 갱신한다.
채널 등화기 중 시간 영역 결정 궤환 등화기와 주파수 영역 LMS 적응 등화기는 모두 필터의 계수 갱신 방법으로 LMS 알고리즘을 사용한다. 즉, 도 2와 같은 채널 등화기에서 전단 필터(101)와 궤환 필터(102)의 계수 w(n)은 다음과 같은 수학식 4로 갱신한다. 즉, 필터 탭의 입력 u(n)과 에러 e(n)의 곱에 다시 스텝 사이즈 μ를 곱한 값을 현재 필터 계수 w(n)에 더하여 다음 필터 계수 w(n+1)로 갱신한다.
Figure 112005069042279-PAT00002
전술한 식에서 d(n)은 원하는(desired) 신호로서, 필드 동기 세그먼트 구간에는 훈련 열을 사용하고, 데이터 세그먼트 구간에는 도 2의 결정부(103)에서 판별한 판정값을 사용한다. 이와 같이 desired 신호에서 채널 등화기의 출력 y(n)을 빼서 채널 등화기를 적응시키는 방식을 결정 지향(decision-directed) 적응 방식이라 부른다.
한편, 채널 왜곡이 심하여 채널 등화기의 초기 수렴이 어려운 경우에는 전술한 결정 지향 적응 방식 대신에 블라인드(blind) 적응 방식을 사용한다. 일반적으로 많이 사용되는 블라인드 적응 방식으로는 G-Pseudo 방식이 있는데 각각은 상기 수학식 4의 에러 항을 다음과 같은 수학식으로 치환하여 필터의 계수를 갱신한다.
Figure 112005069042279-PAT00003
Figure 112005069042279-PAT00004
Figure 112005069042279-PAT00005
전술한 수학식 5는 G-Pseudo 방식의 에러 항을 나타낸 것으로, K1과 K2는 각각 일정한 상수이다. 수학식 6에서 5.25와 -5.25는 8 레벨 VSB 신호를 {-7, -5, -3, -1, +1, +3, +5, +7}로 하였을 때의 기준 값이다. 수학식 7에서의 37은 마찬가지로 8 레벨 VSB 신호에서의 Godard constant 값이다.
여기서 G-Pseudo 알고리즘의 블라인드 에러 값으로서 수학식 7처럼 CMA(constant modulus algorithm) 에러 값을 쓸 수도 있고, 수학식 6처럼 Sato 에러 값을 쓸 수도 있다. CMA 에러 값을 사용하는 경우 동적 채널이나 고스트가 심한 채널에서 초기 수렴 성능이 좋은 반면 등화기가 스테디 상태(steady state)로 가서 등화기가 추적 모드에서 동작할 경우 노이즈 지터(jitter)가 큰 단점이 있다. 따라서 매 필드 동기 세그먼트 구간마다 SNR을 계산하여 등화기 상태가 수렴 모드 상태인지 수렴 후 추적 모드 상태인지를 체크한 후 수렴 모드 상태이면 블라인드 에러 값으로 CMA 에러 값을 사용하고, 추적 모드 상태이면 블라인드 에러 값으로 Sato 에러 값을 사용하거나 DD(Decision-Directed) 에러 값을 그냥 사용하도록 컨트롤한다.
이렇게 컨트롤함으로써 수렴 후 추적 모드에서의 등화기 출력의 노이즈 지터가 컸던 단점을 해결할 수 있어 등화기의 우수한 등화 성능을 발휘할 수 있다.
한편, 결정 궤환 등화기의 단점을 극복하여 채널 등화 성능을 향상시킨 주파수 영역 LMS 적응 등화기가 제안된 바 있다.
본 발명에서 제안한 SNR 값을 이용한 등화기 탭 갱신 방법은 결정 궤환 등화기에만 국한되지 않고, 상기된 주파수 영역 LMS 적응 등화기에도 똑같은 방식으로 적용할 수 있다.
한편, SNR 값을 이용한 채널 등화기의 제어로서, 등화기의 블라인드 적응 방식의 선택을 설명하였는데, 이것은 하나의 실시예에 불과하면 SNR 값에 따른 등화기 상태 검출 결과는 ATSC 8T-VSB 수신기의 더 많은 부분에 적용될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치 및 방법에 의하면, 주기적으로 필드 동기 세그먼트가 수신될 때마다 등화기 출력의 SNR을 계산하고, SNR을 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지 판별한 후 판별된 등화기 상태에 적합하게 등화기 내의 필터의 파라미터를 제어함으로써, 채널 등화 성능을 향상시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니 하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (11)

  1. 채널을 통과하여 수신된 디지털 방송 신호로부터 채널 왜곡을 보상하여 원 신호를 복원하기 위한 채널 등화 장치에 있어서,
    주기적으로 등화기 출력의 신호 대 잡음비를 계산하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지를 판별하는 등화기 상태 검출부; 및
    상기 등화기 상태 검출부에서 검출된 등화기 상태에 따라 내부 필터의 파라미터를 제어하여 수신된 신호에 포함된 채널 왜곡을 보상하는 채널 등화부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 등화기 상태 검출부는
    필드 동기 세그먼트가 수신될 때마다 상기 필드 동기 세그먼트에 포함된 훈련 열을 이용하여 신호대 잡음비를 계산하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 등화기 상태 검출부는
    등화기 출력에서 신호 대 잡음비를 계산하는 계산기와,
    상기 계산기에서 계산하여 출력되는 신호 대 잡음비와 기 설정된 제 1 임계값과 비교하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지 판별하고 판별 결과를 상기 채널 등화부로 출력하는 비교기로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 계산기는
    등화기 출력에서 신호 대 잡음비를 필드 동기 세그먼트마다 계산하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 등화기 상태 검출부는
    등화기 출력에서 신호 대 잡음비를 필드 동기 세그먼트마다 계산하는 계산기와,
    상기 계산기에서 계산되는 신호 대 잡음비와 기 설정된 제 2 임계값과 비교하는 비교기와,
    상기 비교기의 비교 결과에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시키고 이때의 카운트 값을 기 설정된 카운트 임계값과 비교하여 카운트 값이 카운트 임계값보다 작으면 등화기 상태를 수렴 상태로, 크면 추적 상태로 판단한 후 판단 결과를 상기 채널 등화부로 출력하는 신뢰도 카운터로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방 송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 신뢰도 카운터는
    상기 계산기에서 계산한 신호 대 잡음비가 기 설정된 제 2 임계값보다 크다고 판별되면 카운트 값을 증가시키고, 크지 않다고 판별되면 카운트 값을 감소시킨 후 카운트 값을 기 설정된 카운트 임계값과 비교하여 카운트 값이 카운트 임계값을 넘어서지 않으면 수렴 상태로 판별하고, 넘어서면 추적 상태로 판별하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 등화부는
    블라인드 적응 방식인 G-Pseudo 방식으로 채널 등화를 할 때 등화기 상태가 수렴 상태로 판별되면 블라인드 에러 값으로 CMA(constant modulus algorithm) 에러 값을 사용하고, 추적 상태로 판별되면 블라인드 에러 값으로 Sato 에러 값 또는 DD(Decision-Directed) 에러 값을 사용하도록 하여 필터의 계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 장치.
  8. 채널을 통과하여 수신된 디지털 방송 신호로부터 채널 왜곡을 보상하여 원 신호를 복원하기 위한 디지털 방송 수신 시스템의 채널 등화기에서의 채널 등화 방 법에 있어서,
    (a) 필드 동기 세그먼트가 수신될 때마다 등화기 출력의 신호 대 잡음비를 계산하여 출력하는 단계;
    (b) 상기 (a) 단계에서 출력되는 신호 대 잡음비와 기 설정된 임계값과 비교하여 등화기의 상태가 수렴 상태인지, 추적 상태인지 판별하는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계에서 판별되는 등화기 상태에 따라 채널 등화기 내부의 필터의 파라미터를 제어하여 수신된 신호에 포함된 채널 왜곡을 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 (a) 단계에서 계산된 신호 대 잡음비 값을 기 설정된 제 1 임계값과 비교하여 제 1 임계값보다 작으면 등화기 상태를 수렴 상태로, 크면 등화기 상태를 추적 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는
    상기 (a) 단계에서 계산된 신호 대 잡음비 값을 기 설정된 제 2 임계값과 비 교하는 단계와,
    상기 단계에서의 비교 결과에 따라 카운트 값을 증가 또는 감소시키고 이때의 카운트 값을 기 설정된 카운트 임계값과 비교하여 카운트 값이 카운트 임계값보다 작으면 등화기 상태를 수렴 상태로, 크면 추적 상태로 판단하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는
    상기 채널 등화기가 블라인드 적응 방식인 G-Pseudo 방식으로 채널 등화를 할 때 등화기 상태가 수렴 상태로 판별되면 블라인드 에러 값으로 CMA(constant modulus algorithm) 에러 값을 사용하고, 추적 상태로 판별되면 블라인드 에러 값으로 Sato 에러 값 또는 DD(Decision-Directed) 에러 값을 사용하도록 하여 필터의 계수를 갱신하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템에서의 채널 등화 방법.
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