KR20070094100A - Method for determining fft window position and ofdm receiver for effective demodulation of ofdm symbols - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명을 설명하기 위한 FFT 윈도우 슬라이딩 개념도,1 is a conceptual diagram of an FFT window sliding for explaining the present invention,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신기 구성도,2 is a block diagram of an OFDM receiver according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도,3 is a flowchart sequentially illustrating a method for determining an FFT window position according to the present invention;
도 4는 본 발명의 FFT 윈도우 위치 결정 방법의 구체적 적용 실시예를 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a specific application embodiment of the FFT window positioning method of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : RF 처리기 20 : FFT 처리기10: RF processor 20: FFT processor
21 : 보호 구간 제거기 22 : 고속 푸리에 변환기21: guard interval eliminator 22: fast Fourier transformer
30 : 병렬/직렬 변환기 40 : 복조기30: parallel / serial converter 40: demodulator
50 : 채널 디코더 60 : EVM 산출부50: channel decoder 60: EVM calculator
70 : SNR(CINR) 산출부 80 : FFT 윈도우 제어부70: SNR (CINR) calculation unit 80: FFT window control unit
본 발명은 OFDM 시스템에서 효과적인 OFDM 심볼 복조를 위한 FFT 윈도우 위치 결정 방법과 이를 위한 OFDM 수신기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 수신 OFDM 심볼의 처리 과정에서 산출 가능한 에러 정보(EVM)나 잡음 정보(SNR, CINR)를 이용하여 FFT 윈도우의 위치를 적응적으로 결정함으로써 다중 경로 페이딩 환경에서 OFDM 수신기의 복조 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 OFDM 시스템에서 효과적인 OFDM 심볼 복조를 위한 FFT 윈도우 위치 결정 방법과 이를 위한 OFDM 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to a method for determining an FFT window position for effective OFDM symbol demodulation in an OFDM system and an OFDM receiver for the same. FFT window positioning method for effective OFDM symbol demodulation in an OFDM system that can improve the demodulation performance of an OFDM receiver in a multipath fading environment by adaptively determining the position of the FFT window using It is about.
이동 통신에서 멀티미디어 데이터의 수요가 계속적으로 증가함에 따라, 대용량의 데이터를 효과적으로 전송하기 위한 다중화 방법의 개발이 요구되어 왔으며, 이러한 고속 데이터 전송에 적합한 다중화 방법의 하나로 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)기술이 제안되었다.As the demand for multimedia data continues to increase in mobile communication, development of a multiplexing method for effectively transmitting a large amount of data has been required, and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is one of the multiplexing methods suitable for such high-speed data transmission. Division Multiplexing) technology has been proposed.
상기 OFDM은 서로 직교인(orthogonal) 다수의 부반송파(sub-carrier)를 통하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 대역폭 당 전송 속도의 향상과 다중 경로 간섭을 방지하기 위한 디지털 변조 방식이다. 이런 이유로 상기 OFDM은 방송 분야에서 유럽의 디지털 오디오 방송(DAB) 및 디지털 텔레비젼 방송(DVB)의 변조 방식으로 이미 채택되었으며, 무선랜 분야에서도 규격안(802.11a, HiperLAN II)으로 채택되었다.The OFDM is a method of transmitting data through a plurality of orthogonal sub-carriers, and is a digital modulation method for improving transmission rate per bandwidth and preventing multipath interference. For this reason, the OFDM has already been adopted as a modulation method for digital audio broadcasting (DAB) and digital television broadcasting (DVB) in Europe, and has been adopted as a standard (802.11a, HiperLAN II) in the wireless LAN field.
일반적인 OFDM 시스템에서 송신단은 직렬 데이터 심볼을 변조하고, 이를 병렬 데이터로 역다중화한 뒤 이를 역고속푸리에변환(Inverse Fast Fourier Transform; IFFT)함으로써 역다중화된 병렬 데이터에 다수의 부반송파를 각각 할당 하여 수신단으로 전송하고, 수신단은 수신 신호를 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform; FFT)하여 수신신호에서 부반송파를 분리하고, 부반송파가 분리된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 다중화한 후, 다중화된 직렬 데이터를 복조하여 원하는 데이터 심볼을 검출하게 된다.In a typical OFDM system, a transmitter modulates a serial data symbol, demultiplexes it into parallel data, and then inverses a fast Fourier transform (IFFT) to allocate a plurality of subcarriers to the demultiplexed parallel data to the receiver. The receiver receives a fast Fourier transform (FFT) to separate the subcarriers from the received signal, multiplexes the parallel data from which the subcarriers are separated, into serial data, and demodulates the multiplexed serial data. The symbol will be detected.
상기와 같은 OFDM 시스템은 다중 경로 페이딩 환경 하에서의 강인성과 고속 전송에 유리한 특징으로 인해 근래 고속 광대역 무선 데이터 서비스 시스템의 송/수신기에 많이 적용되고 있다.The OFDM system has been widely applied to a transmitter / receiver of a high-speed broadband wireless data service system because of its robustness under a multipath fading environment and an advantageous feature for high-speed transmission.
그런데, OFDM 시스템의 다중 경로 페이딩에 대한 강인성에도 불구하고, OFDM 시스템의 송신기 및 수신기에서 발생하는 페이딩에 의한 오류는 여전히 시스템의 용량 및 성능을 낮추고 있으며, 이를 최소화하기 위해 순방향 에러 정정(FEC), 재전송 등 여러가지 에러 정정 및 극복 기술들이 사용되고 있다.However, despite the robustness to multipath fading in an OFDM system, the error due to fading occurring in the transmitter and receiver of the OFDM system still lowers the capacity and performance of the system. In order to minimize this, forward error correction (FEC), Various error correction and overcoming techniques such as retransmission are used.
한편, 기존의 OFDM 수신기의 고속푸리에 변환 처리부는 송신기에서 사용된 역고속푸리에 변환 처리부에 의해 생성된 OFDM 신호를 복조하는 절차를 수행하는데, 고속푸리에 변환을 위해 FFT 윈도우를 고정하여 사용하도록 구성되어 있어 구현의 복잡도 측면에서 장점이 있긴 하나, 전체 OFDM 심볼 중 채널 환경에 따라 오류가 발생하는 구간이 랜덤하게 분포할 수 있다는 사실을 간과하고 있으며, 이러한 사실을 감안한 효과적인 복조 방법이 요구된다.Meanwhile, the fast Fourier transform processing unit of the conventional OFDM receiver performs a procedure for demodulating the OFDM signal generated by the inverse fast Fourier transform processing unit used in the transmitter, and is configured to use a fixed FFT window for fast Fourier transform. Although it has advantages in terms of implementation complexity, it overlooks the fact that an error-prone section can be randomly distributed according to the channel environment among all OFDM symbols, and an effective demodulation method is required in view of this fact.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, OFDM 시스템의 다중 경로 페이딩에 대한 내성을 효과적으로 향상시키 기 위하여 OFDM 수신기에서 사용하는 FFT 윈도우를 적응적인 방법으로 가변하게 설정함으로써, 수신된 신호 중 최적의 신호를 복조하여 사용하도록 함으로써 전체적인 시스템 성능 향상을 가져올 수 있도록 하는 OFDM 시스템에서 효과적인 OFDM 심볼 복조를 위한 FFT 윈도우 위치 결정 방법과 이를 위한 OFDM 수신기를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems of the prior art, and to vary the FFT window used in the OFDM receiver in an adaptive manner to effectively improve the immunity to multipath fading of the OFDM system. The present invention provides a method for determining an FFT window position for effective OFDM symbol demodulation and an OFDM receiver therefor in an OFDM system that can improve overall system performance by demodulating and using an optimal signal among received signals. There is a purpose.
본 발명의 상기 목적은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서 효과적인 OFDM 심볼 복조를 위한 OFDM 수신기에서의 FFT 윈도우 위치 결정 방법으로서, (A) 시간 축 상의 특정 FFT 윈도우 위치를 적용하여 OFDM 송신기로부터 전송된 OFDM 심볼 복조 과정에서 추출되는 신호를 이용하여 상기 OFDM 심볼 복조 에러값을 산출하는 단계와; (B) 상기 산출된 에러값이 미리 설정된 조건에 만족되는지를 판단하고, 조건에 만족되지 않는 경우, 상기 (A) 단계에서 적용된 FFT 윈도우 위치를 일정 구간 슬라이딩하여 고속 푸리에 변환 및 OFDM 심볼 복조 과정을 수행한 후 상기 (A) 단계로 궤환하는 단계; 를 포함하는 OFDM 시스템에서 효과적인 OFDM 심볼 복조를 위한 FFT 윈도우 위치 결정 방법에 의해 달성된다.An object of the present invention is a method for determining an FFT window position in an OFDM receiver for effective OFDM symbol demodulation in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, and (A) is applied from an OFDM transmitter by applying a specific FFT window position on a time axis. Calculating the OFDM symbol demodulation error value using a signal extracted in an OFDM symbol demodulation process; (B) It is determined whether the calculated error value satisfies a preset condition, and if the condition is not satisfied, the FFT window position applied in step (A) is slid for a predetermined period to perform a fast Fourier transform and OFDM symbol demodulation process. Performing and feeding back to the step (A); In the OFDM system comprising a is achieved by the FFT window positioning method for effective OFDM symbol demodulation.
또한, 본 발명의 상기 목적은 FFT 윈도우의 위치를 적응적으로 결정하는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 수신기로서, OFDM 송신기로부터 수신된 OFDM 심볼에 시간 축 상의 특정 FFT 윈도우 위치가 적용되어 고속 푸리에 변환 처리된 심볼의 복조 과정에서 추출되는 신호를 이용하여 OFDM 심볼 복조 에러값을 산출하여 출력하는 에러값 산출부와; 상기 에러값 산출부로부터 출력되는 에러값을 수신하고, 상기 산출된 에러값이 미리 설정된 조건에 만족되는지를 판단하여, 조건에 만족되지 않는 경우, 상기 적용된 FFT 윈도우 위치를 일정 구간 슬라이딩하도록 하는 슬라이딩 제어 신호를 출력하는 FFT 윈도우 제어부와; 상기 FFT 윈도우 제어부로부터 출력되는 슬라이딩 제어 신호에 따라, 이전에 적용한 FFT 윈도우 위치를 일정 구간 슬라이딩한 후 상기 OFDM 심볼을 고속 푸리에 변환 처리하는 FFT 처리기; 를 포함하는 OFDM 시스템에서 효과적인 OFDM 심볼 복조를 위한 OFDM 수신기에 의해 달성된다.In addition, the object of the present invention is an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiver for adaptively determining the position of an FFT window, wherein a specific FFT window position on a time axis is applied to an OFDM symbol received from an OFDM transmitter, thereby performing fast Fourier transform processing. An error value calculation unit for calculating and outputting an OFDM symbol demodulation error value using a signal extracted in the process of demodulating the received symbols; Receiving an error value output from the error value calculation unit, and determines whether the calculated error value meets a predetermined condition, if the condition is not satisfied, sliding control to slide the applied FFT window position for a certain period An FFT window controller for outputting a signal; An FFT processor configured to perform a fast Fourier transform process on the OFDM symbol after sliding a previously applied FFT window position for a predetermined period according to a sliding control signal output from the FFT window controller; In an OFDM system comprising an is achieved by an OFDM receiver for effective OFDM symbol demodulation.
본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the resulting effects thereof will be more clearly understood from the following detailed description based on the accompanying drawings.
먼저, 도 1은 본 발명을 설명하기 위한 FFT 윈도우 슬라이딩 개념도이다.First, FIG. 1 is a conceptual view of an FFT window sliding for explaining the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에서 OFDM 심볼을 수신하여 고속 푸리에 변환(FFT) 및 복조 처리하는 OFDM 수신기는 고속 푸리에 변환 시 적용할 FFT 윈도우를 슬라이딩시켜 FFT 윈도우의 위치를 변경 적용하여 반복적으로 OFDM 심볼의 고속 푸리에 변환을 수행한다.As shown in the present invention, an OFDM receiver that receives an OFDM symbol and performs fast Fourier transform (FFT) and demodulation processing changes the position of the FFT window by sliding the FFT window to be applied during the fast Fourier transform to repeatedly apply the OFDM symbol. Perform a fast Fourier transform.
여기서, FFT 윈도우의 슬라이딩은 OFDM 심볼의 복조 과정에서 계산 가능한 에러값(들)에 기초하여 이루어지며, 에러값이 최적의 값이 될 때까지 반복된다. 이 때, 너무 많은 횟수로 반복되는 경우 지연을 초래하므로 일정 횟수 이내에서 반복 수행되도록 하는 것이 바람직하며, 슬라이딩 구간은 미리 정해진 일정 구간 단위로 이루어져야 할 것이다.Here, the sliding of the FFT window is performed based on the error value (s) that can be calculated during the demodulation of the OFDM symbol, and is repeated until the error value becomes an optimal value. At this time, if repeated too many times, it causes a delay, so it is preferable to repeat the operation within a certain number of times, the sliding section should be made in a predetermined predetermined interval unit.
또한, 일반적으로 OFDM 수신기에서의 고속 푸리에 변환은 OFDM 심볼의 앞부분에 삽입되는 보호 구간이 제거된 상태에서 이루어지나, 본 발명에서는 가장 신호 성분이 양호한 부분을 적응적으로 찾기 위하여 보호 구간을 제거하지 않은 채로 고속 푸리에 변환을 실시할 수도 있다.Also, in general, a fast Fourier transform in an OFDM receiver is performed in a state in which a guard interval inserted in front of an OFDM symbol is removed, but in the present invention, the guard interval is not removed in order to adaptively find a portion having the best signal component. Fast Fourier transform can also be performed.
본 발명에서 제안하는 OFDM 수신기의 구성은 도 2에 도시하였다.The configuration of the OFDM receiver proposed in the present invention is shown in FIG.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신기 구성도로서, 도시된 바와 같이 OFDM 수신기는 기본적으로 OFDM 송신기로부터 수신되는 신호를 디지털 복소 샘플로 변환하는 RF 처리기(10), 상기 변환된 OFDM 심볼로부터 보호 구간을 제거하는 보호 구간 제거기(21), OFDM 심볼에 FFT 윈도우를 적용하여 고속 푸리에 변환하는 고속 푸리에 변환기(22), 고속 푸리에 변환된 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 병렬/직렬 변환기(30), 신호 복조를 수행하여 기저대역 비트로 출력하는 복조기(40), 채널 디코딩을 위한 채널 디코더(50)를 포함하며, 본 발명의 실시를 위하여 EVM 산출부(60), SNR(CINR) 산출부(70), FFT 윈도우 제어부(80)를 더 포함한다.2 is a block diagram of an OFDM receiver according to an embodiment of the present invention. As illustrated, an OFDM receiver basically converts a signal received from an OFDM transmitter into a digital complex sample, and the converted OFDM symbol. A guard interval remover 21 that removes a guard interval from the LSI, a fast Fourier
상기 EVM 산출부(60) 및 SNR(CINR) 산출부(70)는 FFT 윈도우 슬라이딩을 위한 기초 정보인 에러값 정보를 산출하여, FFT 윈도우 제어부(80)로 제공하는 역할을 수행한다.The
상기 EVM 산출부(60)는 상기 병렬/직렬 변환기(30)로부터 출력되어 복조될 신호를 추출하고, 이로부터 신호 컨스텔레이션(Constelleation) 값을 계산하며, 계산된 신호 컨스텔레이션 정보로부터 EVM을 계산한다.The EVM calculating
상기 SNR(CINR) 산출부는, 채널 디코더(50)에 의한 채널 디코딩 과정 이후 출력되는 정보 비트로부터 에러를 계산할 수 있으므로, 획득 가능한 노이즈 값으로서 신호 대 잡음비 값(Signal To Noise Ratio; SNR) 또는 캐리어 대 간섭 잡음비 값(Carrier to Interference and Noise Ratio; CINR)을 산출하여 상기 FFT 윈도우 제어부(80)로 전달한다.The SNR (CINR) calculator may calculate an error from information bits output after the channel decoding process by the
상기 FFT 윈도우 제어부(80)는 상기 EVM 산출부(60) 또는 SNR(CINR) 산출부(70)로부터 출력되는 에러값(EVM, SNR 또는 CINR값)을 수신하고, 상기 산출된 에러값이 미리 설정된 조건에 만족되는지를 판단하여, 조건에 만족되지 않는 경우, 이전에 적용된 FFT 윈도우 위치를 일정 구간 슬라이딩하도록 하는 슬라이딩 제어 신호를 상기 보호 구간 제거기(21)와 고속 푸리에 변환기(22)로 구성되는 FFT 처리기(20)로 전달한다.The
본 발명에서, FFT 윈도우의 적용은 보호 구간이 제거되지 않은 상태에서 이루어질 수 있으므로, 보호 구간 제거기(21)와 고속 푸리에 변환기(22)를 통합하여 FFT 처리기(20)로 표현하였으며, 만약 보호 구간이 제거된 상태에서 적용하는 경우 상기 슬라이딩 제어 신호는 고속 푸리에 변환기(22)로 직접 전달될 수 있고, 보호 구간이 제거되지 않은 상태에서 적용하는 경우 상기 슬라이딩 제어 신호는 보호 구간 제거기(21)로 전달되어, 보호 구간 제거기(21)가 보호 구간을 제거하지 않은 OFDM 심볼과 슬라이딩 제어 신호를 고속 푸리에 변환기(22)로 입력하도록 할 수 있 다.In the present invention, since the application of the FFT window may be performed without the guard interval being removed, the
또한, 도 2의 실시예에서는 기존의 OFDM 수신기 구조를 적용하기 위하여 보호 구간 제거기(21)를 포함시켰으나, 보호 구간 제거기(21)를 생략할 수도 있을 것이다.In addition, although the
상기 FFT 처리기(20)는 FFT 윈도우 제어부(80)로부터 출력되는 슬라이딩 제어 신호에 따라, 이전에 적용한 FFT 윈도우 위치를 일정 구간 슬라이딩한 후 OFDM 심볼을 고속 푸리에 변환 처리하여 출력하며, FFT 윈도우 제어부(80)와 FFT 처리기(20)의 동작은 최적의 에러값이 산출될 때까지 일정 횟수 내에서 반복 수행된다.According to the sliding control signal output from the
한편, 상기 FFT 윈도우 제어부(80)의 동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the operation of the
본 발명에서, 상기 FFT 윈도우 제어부(80)는 에러값이 미리 설정된 조건에 만족될 때까지 FFT 윈도우의 제어를 수행하며, 미리 설정된 최적 조건에 만족되는 경우, 해당 FFT 윈도우 위치 및 그 때의 에러값을 최적 FFT 윈도우 정보로서 저장하여, 추후 FFT 처리기(20)가 최적 FFT 윈도우 정보를 활용하여 고속 푸리에 변환을 수행할 수 있도록 하는 것이 바람직하고, 만약 상기 FFT 윈도우 제어부(80)에 최적 FFT 윈도우 정보가 저장되어 있지 않은 경우, 임의의 FFT 윈도우 위치를 선정하여 고속 푸리에 변환을 수행할 수도 있다.In the present invention, the FFT
또한, 상기 FFT 윈도우 제어부(80)는 너무 많은 지연을 초래하지 않기 위하여 FFT 윈도우 슬라이딩의 횟수 또는 일정 조건을 만족한 슬라이딩 횟수에 제한을 둘 수 있다. 전자의 경우 슬라이딩 결과가 좋지 않더라도 슬라이딩 횟수에 무조건 적 제한을 두는 것이며, 후자의 경우 어느 정도의 조건을 만족한 슬라이딩 결과가 나온 경우에만 슬라이딩 횟수를 가산하는 것이 된다.In addition, the
어느 경우이든, 상기 FFT 윈도우 제어부(80)는 산출된 에러값이 조건(최적 조건 또는 일정 범위 내의 조건)을 만족하지 않는 경우, 이전까지의 슬라이딩 제어 횟수 즉, 이전까지의 슬라이딩 제어 신호 출력 횟수가 미리 설정된 최대 횟수 미만인 경우, 슬라이딩 제어 신호를 출력하고, 최대 횟수에 도달한 경우 슬라이딩 제어 신호의 출력을 중단하여 너무 많은 지연을 초래하지 않도록 한다.In any case, when the calculated error value does not satisfy a condition (an optimal condition or a condition within a certain range), the
그리고, 반복적인 슬라이딩 제어 후에도 최적의 값이 나오지 않을 수 있으므로, 상기 FFT 윈도우 제어부(80)는 산출된 에러값이 최적의 값은 아니더라도, 일정한 범위 내의 값으로 판단되는 경우에, 해당 FFT 윈도우 위치 및 그 때의 에러값을 저장하여 두고, 슬라이딩 횟수의 제한으로 더 이상 슬라이딩 제어가 불가능해지면 저장된 값들 중 최적의 에러값을 선택하여, 해당 FFT 윈도우 위치를 최적 값으로 저장하고, 나머지 값들은 삭제한다.Since the optimal value may not come out even after the repeated sliding control, the
여기서, 일정한 범위란 최소 에러값과 최대 에러값 사이의 범위이며, 최적의 값은 최소 에러값 미만인 값이 될 수 있다. 즉, 최소 에러값 미만이 되면 더 이상 슬라이딩 제어는 필요 없게 되며, 슬라이딩 제한 횟수만큼 반복 수행한 산출값이 모두 최소 에러값과 최대 에러값 사이가 되면 반복 수행 결과 중 하나를 선택하여야 한다.Here, the constant range is a range between the minimum error value and the maximum error value, the optimal value may be a value less than the minimum error value. That is, if the minimum error value is less than the sliding control is no longer required, and if the calculated value repeatedly performed as many times as the sliding limit is between the minimum error value and the maximum error value, one of the repetition execution results should be selected.
다음, 도 3은 본 발명의 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 순차적으로 나타낸 흐 름도로서, 위치 결정 과정을 개략적으로 도시한 것이다.Next, FIG. 3 is a flowchart sequentially illustrating the FFT window positioning method of the present invention, and schematically illustrates a positioning process.
도시된 바와 같이, 본 발명의 OFDM 수신기는 초기에는 시간 축 상에서 임의의 FFT 윈도우 위치를 적용하여 FFT 윈도우를 선정하고, OFDM 송신기로부터 전송된 OFDM 심볼 복조를 수행한다(S101).As shown, the OFDM receiver of the present invention initially selects an FFT window by applying an arbitrary FFT window position on the time axis, and performs OFDM symbol demodulation transmitted from the OFDM transmitter (S101).
그리고, FFT 윈도우의 슬라이딩 제어를 위하여 본 발명의 OFDM 수신기는 복조 과정에서 추출되는 신호를 이용하여 상기 OFDM 심볼 복조 에러값으로서 EVM, SNR, CINR 등을 산출하고(S102), 산출된 에러값이 미리 설정된 조건에 만족되는지를 판단한다(S103). 여기서, 미리 설정된 조건이란 최소 에러값 미만인 것이 바람직하다.In order to control the sliding of the FFT window, the OFDM receiver of the present invention calculates EVM, SNR, CINR, etc. as the OFDM symbol demodulation error value using the signal extracted in the demodulation process (S102), and the calculated error value is previously determined. It is determined whether the set condition is satisfied (S103). Here, the preset condition is preferably less than the minimum error value.
다음, 상기 조건에 만족되지 않는 경우, 상기 OFDM 수신기는 S101 단계에서 적용된 FFT 윈도우 위치를 일정 구간 슬라이딩하여 OFDM 심볼 복조 과정을 다시 수행한 후(S104) 상기 S102 단계로 궤환한다.Next, if the condition is not satisfied, the OFDM receiver performs an OFDM symbol demodulation process again by sliding the FFT window position applied in step S101 for a predetermined period (S104) and returns to step S102.
만약, 조건에 만족되는 경우에는 상기 S101 단계에서 적용된 FFT 윈도우 위치를 최적의 위치로서 저장하고, 그 때의 에러값도 함께 저장하는 것이 바람직하다(S105).If the condition is satisfied, it is preferable to store the FFT window position applied in the step S101 as an optimal position and also store the error value at that time (S105).
한편, 상기 설명에서는 S103 단계에서 최소 에러값 미만인 경우를 조건을 만족하는 것으로 판단하고, 이 조건이 만족되면 슬라이딩을 중단하며, 만족되지 않으면 슬라이딩 및 재복조를 수행하는 것으로 한정하여 설명하였으나, 앞서 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 최소 에러값 미만인 조건이 만족되지 않더라도 최소 에 러값과 최대 에러값 사이의 값을 갖는지를 다시 판단하고, 그 사이의 값을 갖는 경우에는 해당 FFT 윈도우 위치 정보를 저장한 후, 반복 수행한 후에도 최소 에러값 미만이 되는 값이 없는 경우에는 저장된 위치들 중에서 최적의 위치를 선정할 수 있다.Meanwhile, in the above description, it is determined that the condition is less than the minimum error value in step S103, the sliding is stopped when the condition is satisfied, and the sliding and re-demodulation are performed when the condition is not satisfied. As described with reference to 2, even if the condition that is less than the minimum error value is not satisfied, it is again determined whether there is a value between the minimum error value and the maximum error value, and when there is a value in between, the corresponding FFT window position information is stored. After repeated execution, if there is no value less than the minimum error value, an optimal position may be selected from the stored positions.
이러한 구체적인 과정에 대한 일 실시예를 도 4에 도시하였다.An embodiment of this specific process is illustrated in FIG. 4.
도 4는 본 발명의 FFT 윈도우 위치 결정 방법의 구체적 적용 실시예를 나타낸 흐름도로서, 산출된 에러값이 최대 에러값을 초과하면 FFT 윈도우를 무조건 슬라이딩하고, 산출된 에러값이 최소 에러값과 최대 에러값 사이의 값을 갖는 경우 해당 정보를 저장한 후 FFT 윈도우를 슬라이딩하되, 저장되는 값의 수를 제한하여 지연을 방지하는 실시예를 나타낸 것이다.4 is a flowchart illustrating a specific application embodiment of the FFT window positioning method of the present invention. When the calculated error value exceeds the maximum error value, the FFT window is unconditionally slid, and the calculated error value is the minimum error value and the maximum error. In the case of having a value between the values, an example of sliding the FFT window after storing the corresponding information and limiting the number of stored values prevents delay.
도 4에서는 설명의 편의를 위하여 에러값으로서 EVM으로 한정하였으나, CINR 이나 SNR도 도 4의 과정에 적용가능하며, EVM, CINR, SNR 중 둘 이상의 값을 동시에 적용할 수도 있음은 당연하다.Although FIG. 4 is limited to EVM as an error value for convenience of description, CINR and SNR can also be applied to the process of FIG. 4, and it is natural that two or more values of EVM, CINR, and SNR can be simultaneously applied.
도시된 바와 같이, OFDM 수신기는 초기 OFDM 심볼의 고속 푸리에 변환 수행 이전에 슬라이딩 횟수(n)를 0으로 초기화하고(S201), 임의의 구간을 FFT 윈도우 위치로 선정한 후 고속 푸리에 변환(FFT) 및 복조를 수행한다(S202). 이때, S202 단계에서 선정되는 임의의 FFT 윈도우 위치는 이전에 최적의 위치로서 저장된 위치에 따르는 것이 바람직하다.As shown, the OFDM receiver initializes the sliding count n to 0 before performing the fast Fourier transform of the initial OFDM symbol (S201), selects an arbitrary interval as the FFT window position, and then performs the fast Fourier transform (FFT) and demodulation. To perform (S202). At this time, it is preferable that any FFT window position selected in step S202 depends on a position previously stored as an optimal position.
다음, 상기 OFDM 수신기는 복조 과정에서 추출되는 신호를 이용하여 EVM을 산출하고(S203), 산출된 EVM 값이 최대 에러값(EVMmax)을 초과하는지를 판단하여(S204), 초과하는 경우 FFT 윈도우를 슬라이딩하여(S205) 고속 푸리에 변환 및 복조 수행이 반복되도록 한다.Next, the OFDM receiver calculates an EVM using the signal extracted during the demodulation process (S203), and determines whether the calculated EVM value exceeds the maximum error value (EVM max ) (S204). By sliding (S205), fast Fourier transform and demodulation are repeated.
만약, 상기 S204 단계의 판단 결과 산출된 EVM 값이 최대 에러값(EVMmax)을 초과하지 않는 경우, 상기 OFDM 수신기는 산출된 EVM 값이 최적의 값인지를 판단하기 위하여 산출된 EVM 값을 최소 에러값(EVMmin)과 비교하여, 최소 에러값보다도 작은지를 판단한다(S206).If the EVM value calculated as a result of the determination in step S204 does not exceed the maximum error value EVM max , the OFDM receiver uses the calculated EVM value as a minimum error to determine whether the calculated EVM value is an optimal value. Compared with the value EVM min , it is judged whether it is smaller than the minimum error value (S206).
상기 판단 결과, 최소 에러값 보다도 작다면 해당 FFT 윈도우 위치 및 해당 EVM 값을 최적의 값으로서 기록하여(S211), 추후 FFT 윈도우 위치로서 적용될 수 있도록 한다.As a result of the determination, if it is smaller than the minimum error value, the corresponding FFT window position and the corresponding EVM value are recorded as an optimal value (S211), so that it can be applied as a later FFT window position.
만약, 산출된 값이 최대 에러값 이하이긴 하나, 최소 에러값 이상인 경우, 상기 OFDM 수신기는 FFT 윈도우 위치와 EVM 값을 후보 윈도우 위치 정보로서 일시 저장하고(S207), 슬라이딩 횟수를 1만큼 증가시킨 후(S208), 슬라이딩 횟수가 제한 횟수(nmax)를 초과하였는지를 판단한다(S209).If the calculated value is equal to or less than the maximum error value but equal to or greater than the minimum error value, the OFDM receiver temporarily stores the FFT window position and the EVM value as candidate window position information (S207), and then increases the sliding count by 1. (S208), it is determined whether the number of slidings exceeds the limit number n max (S209).
상기 판단 결과, 횟수가 초과되지 않았다면 FFT 윈도우를 슬라이딩하는 단계(S205)로 궤환하며, 횟수가 초과되었다면 후보 윈도우 위치 정보로서 저장된 복수의 정보들 중 EVM 값이 가장 작은 값을 최적의 값으로서 선정하고(S210), 해당 FFT 윈도우 위치와 그 EVM 값을 최적 정보로서 저장한다(S211).As a result of the determination, if the number of times is not exceeded, the process returns to sliding the FFT window (S205). If the number of times is exceeded, a value having the smallest EVM value among the plurality of pieces of information stored as candidate window position information is selected as an optimal value. In operation S210, the corresponding FFT window position and its EVM value are stored as optimal information (S211).
한편, 상기 실시예에서는 산출된 에러값이 최대 에러값과 최소 에러값 사이 인 경우에만 슬라이딩 횟수를 증가시켰으나, 산출된 에러값이 최대 에러값을 초과한 경우에도 FFT 윈도우 슬라이딩 횟수를 증가시키도록 할 수 있다. 이 경우, 지연 정도가 줄어들 수 있으나, 최적의 값을 찾지 못할 수 있으며, 도 4의 실시예대로 하는 경우에는 지연 정도가 너무 클 수 있으므로, 그 효율에 따라 변경 적용될 수 있다.Meanwhile, in the above embodiment, the number of slidings is increased only when the calculated error value is between the maximum error value and the minimum error value, but the number of sliding of the FFT window is increased even when the calculated error value exceeds the maximum error value. Can be. In this case, the delay may be reduced, but the optimum value may not be found. In the case of the embodiment of FIG. 4, the delay may be too large, and thus may be changed according to the efficiency.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. Should be. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
따라서, 본 발명의 OFDM 시스템에서 효과적인 OFDM 심볼 복조를 위한 FFT 윈도우 위치 결정 방법과 이를 위한 OFDM 수신기에 의하면, 수신된 신호 중 최적의 신호를 복조하여 사용하도록 함으로써 전체적인 시스템 성능이 향상되고, OFDM 시스템의 다중 경로 페이딩에 대한 내성이 효과적으로 향상될 수 있다는 장점이 있다.Therefore, according to the FFT window positioning method for effective OFDM symbol demodulation and the OFDM receiver for the OFDM system of the present invention, the overall system performance is improved by demodulating and using the optimal signal among the received signals. There is an advantage that the resistance to multipath fading can be effectively improved.
Claims (28)
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