KR20080006174A - 채널 등화 방법 및 장치, 이를 적용한 디지털 방송 수신시스템 - Google Patents

채널 등화 방법 및 장치, 이를 적용한 디지털 방송 수신시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 방송 시스템과 관련된 것으로서, 특히 본 발명은 등화된 데이터와 등화된 데이터의 결정 데이터를 이용하여 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하고, 상기 등화된 데이터로부터 상기 추정된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 제거하도록 한다. 또한 본 발명은 입력 데이터로부터 추정된 채널 임펄스 응답의 위상 변화를 추정하여 제거한 후 등화를 수행함으로써, 이 위상 변화를 등화기가 보상하지 않고 통과시키도록 한다. 이렇게 함으로써 본 발명은 잔류 반송파 위상 보상 루프의 성능을 극대화하여 채널 변화가 심하거나 노이즈에 약한 환경에서 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
채널 등화, 잔류 반송파 위상 에러, 보상

Description

채널 등화 방법 및 장치, 이를 적용한 디지털 방송 수신 시스템{Channel equarlizing method and apparatus, and digital broadcasting receive system}
도 1은 본 발명에 따른 채널 등화 장치의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 2는 도 1의 잔류 반송파 위상 에러 추정부의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 3은 도 2의 위상 에러 검출기의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 4는 도 1의 위상 보상기의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도 5는 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 구성 블록도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100 : 제1 주파수 영역 변환부 110 : 채널 추정부
111 : CIR 추정기 112 : 위상 보상기
113 : 선형 보간기 121 : 제2 주파수 영역 변환부
122 : 계수 계산부 130 : 왜곡 보상부
140 : 시간 영역 변환부 150 : 잔류 반송파 위상 에러 제거부
151 : 에러 보상부 152 : 잔류 반송파 위상 에러 추정부
160 : 잡음 제거부 170 : 결정부
본 발명은 디지털 방송 시스템에 관한 것으로, 특히 디지털 방송을 송신하고 수신하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
디지털 방송 중 북미 및 국내에서 디지털 방송 표준으로 채택된 8T-VSB 전송방식은 MPEG 영상/음향 데이터의 전송을 위해 개발된 시스템이다. 그러나 요즈음 디지털 신호처리 기술이 급속도로 발전하고, 인터넷이 널리 사용됨에 따라서 디지털 가전과 컴퓨터 및 인터넷 등이 하나의 큰 틀에 통합되어 가는 추세이다. 따라서 사용자의 다양한 요구를 충족시키기 위해서는 디지털 방송 채널을 통하여 영상/음향 데이터에 더하여 각종 부가 데이터를 전송할 수 있는 시스템의 개발이 필요하다.
부가 데이터 방송의 일부 이용자는 간단한 형태의 실내 안테나가 부착된 PC 카드 혹은 포터블 기기를 이용하여 부가데이터방송을 사용할 것으로 예측되는데, 실내에서는 벽에 의한 차단과 근접 이동체의 영향으로 신호 세기가 크게 감소하고 반사파로 인한 고스트와 잡음의 영향으로 방송 수신 성능이 떨어지는 경우가 발생할 수 있다. 그런데 일반적인 영상/음향데이터와는 달리 부가 데이터 전송의 경우에는 보다 낮은 오류율을 가져야 한다. 영상/음향 데이터의 경우에는 사람의 눈과 귀가 감지하지 못하는 정도의 오류는 문제가 되지 않는 반면에, 부가데이터(예: 프로그램 실행 파일, 주식 정보 등)의 경우에는 한 비트의 오류가 발생해도 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 채널에서 발생하는 고스트와 잡음에 더 강한 시스템의 개발이 필요하다.
부가 데이터의 전송은 통상 MPEG 영상/음향과 동일한 채널을 통해 시분할 방식으로 이루어 질 것이다. 그런데 디지털 방송이 시작된 이후로 시장에는 이미 MPEG 영상/음향만 수신하는 ATSC VSB 디지털 방송 수신기가 널리 보급되어 있는 상황이다. 따라서 MPEG 영상/음향과 동일한 채널로 전송되는 부가 데이터가 기존에 시장에 보급된 기존 ATSC VSB 전용 수신기에 아무런 영향을 주지 않아야 한다. 이와 같은 상황을 ATSC VSB 호환으로 정의하며, 부가데이터 방송 시스템은 ATSC VSB 시스템과 호환 가능한 시스템이어야 할 것이다. 상기 부가 데이터를 인핸스드 데이터 또는 E-VSB 데이터라 하기도 한다.
또한 열악한 채널환경에서는 기존의 ATSC VSB 수신 시스템의 수신성능이 떨어질 수 있다. 특히 휴대용 및 이동수신기의 경우에는 채널변화 및 노이즈에 대한 강건성이 더욱 요구된다.
따라서 본 발명의 목적은 부가 데이터 전송에 적합하고 노이즈에 강한 새로운 디지털 방송 수신 시스템 및 처리 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 송/수신측에서 미리 약속한 기지 데이터(Known data)를 채널 등화에 이용함으로써, 수신 성능을 향상시키는 채널 등화 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 채널 등화 방법은,
(a) 수신 데이터를 주파수 영역으로 변환하는 단계;
(b) 기지 데이터 구간동안 수신되는 데이터와 수신측에서 알고 있는 기준 기지 데이터를 이용하여 채널 임펄스 응답을 추정하는 단계;
(c) 상기 추정된 채널 임펄스 응답을 주파수 영역으로 변환하여 등화 계수를 계산하는 단계;
(d) 상기 주파수 영역으로 변환된 데이터에 상기 등화 계수를 곱하여 채널 왜곡을 보상한 후 시간 영역으로 변환하는 단계; 및
(e) 상기 시간 영역의 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하여 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 (b) 단계는 기지 데이터 구간에서 추정된 채널 임펄스 응답의 위상 변화를 추정하여 보상하는 단계; 및 상기 위상 변화가 보상된 채널 임펄스 응답을 선형 보간하여 기지 데이터가 없는 구간의 채널 임펄스 응답으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 채널 등화 방법은, 다수개의 기 설정된 결정 데이터 중 상기 등화된 데이터와 가장 가까운 결정 데이터를 선택하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (e) 단계는 상기 등화된 데이터와 결정 데이터와의 상관값의 허수 성분을 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음으로 출력하는 단계; 상기 잔류 반송파 위 상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 데이터를 생성하는 단계; 및 상기 등화된 데이터에 상기 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 데이터를 곱하여 상기 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 채널 등화 방법은, 상기 등화된 데이터와 결정 데이터를 이용하여 채널 등화시 증폭된 잡음을 추정한 후 상기 등화된 데이터로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템의 채널 등화 장치는, 기지 데이터 구간동안 수신되는 데이터와 수신측에서 알고 있는 기준 기지 데이터를 이용하여 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정부; 상기 추정된 채널 임펄스 응답으로부터 등화 계수를 계산하는 계수 계산부; 수신 데이터에 상기 등화 계수를 곱하여 채널 왜곡을 보상하는 등화부; 및 상기 등화부에서 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하여 보상하는 잔류 반송파 위상 에러 제거부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 등화부는 수신 데이터를 기 설정된 중첩 비율로 중첩시켜 주파수 영역으로 변환하는 주파수 영역 변환부; 상기 주파수 영역의 중첩 데이터에 주파수 영역의 등화 계수를 곱하여 채널 왜곡을 보상하는 왜곡 보상부; 및 상기 왜곡 보상부의 출력 데이터를 시간 영역으로 변환하고, 시간 영역의 중첩 데이터 중 유효 데이터를 추출하여 출력하는 시간 영역 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 채널 추정부는 기지 데이터 구간에서 추정된 채널 임펄스 응답의 위상 변화를 추정하여 보상하는 위상 보상기; 및 상기 위상 변화가 보상된 채널 임펄스 응답을 선형 보간하여 기지 데이터가 없는 구간의 채널 임펄스 응답으로 출력하는 선형 보간기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템은, 기 정의된 패턴을 갖는 기지 데이터가 삽입되어 전송되는 데이터를 수신하여 복조하는 복조부; 기지 데이터 구간동안 복조된 데이터와 수신측에서 알고 있는 기준 기지 데이터를 이용하여 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정부; 상기 추정된 채널 임펄스 응답으로부터 등화 계수를 계산한 후 상기 복조된 데이터에 곱하여 채널 왜곡을 보상하는 등화부; 상기 등화부에서 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하여 보상하는 잔류 반송파 위상 에러 제거부; 및 상기 복조 전이나 복조 후의 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 정보를 검출하여 상기 채널 추정부로 출력하는 기지 데이터 검출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
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.
그리고 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 됨을 밝혀두고자 한다.
본 발명에서 인핸스드 데이터는 프로그램 실행 파일, 주식 정보 등과 같이 정보를 갖는 데이터일 수도 있고, 영상/음향 데이터일 수도 있다. 그리고 기지(Known) 데이터는 송/수신측의 약속에 의해 미리 알고 있는 데이터이다. 또한 메인 데이터는 기존의 수신 시스템에서 수신할 수 있는 데이터로서, 영상/음향 데이터를 포함한다.
통상 정보를 갖고 있는 인핸스드 데이터를 메인 데이터와 다중화하여 전송하는 디지털 방송 송신 시스템에서는 송/수신측에서 미리 약속한 패턴을 갖고 있는 기지 데이터도 다중화하여 전송할 수도 있다. 이때 동일한 패턴의 기지 데이터 열(sequence)이 인핸스드 데이터 패킷(또는 그룹)에 주기적으로 삽입되어 전송될 수 있다. 또는 서로 다른 패턴을 갖는 기지 데이터 열이 인핸스드 데이터 패킷(또는 그룹)에 주기적 또는 비주기적으로 삽입되어 전송될 수도 있다. 이러한 정보는 수신측에서 미리 알 수도 있고, 송신측에서 상기 기지 데이터 열과 함께 전송할 수도 있다.
그리고 상기 인핸스드 데이터에 대해 블록 부호화와 같은 추가의 부호화가 수행되고, 추가의 부호화가 수행된 인핸스드 데이터와 추가의 부호화가 수행되지 않은 기지 데이터는 수신 성능을 향상시키기 위해서 메인 데이터 구간보다 성능이 좋은 에러 정정 부호(Error Correction Code)가 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템에서는 이렇게 전송된 기지 데이터를 반송파 동기 복원, 프레임 동기 복원 및 채널 등화 등에 이용함으로써, 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
특히 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템에서는 잔류 반송파 위상 에러를 추정하여 채널 등화된 신호로부터 보상함으로써, 수신 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 채널 등화 장치의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 제1 주파수 영역 변환부(100), 채널 추정부(110), 제2 주파수 영역 변환부(121), 계수 계산부(122), 왜곡 보상부(130), 시간 영역 변환부(140), 잔류 반송파 위상 에러 제거부(150), 잡음 제거부(Noise Canceller ; NC)(160), 및 결정(Decision)부(170)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 주파수 영역 변환부(100)는 입력 데이터를 중첩하는 중첩(overlap)부(101), 및 중첩부(101)의 출력 데이터를 주파수 영역으로 변환하는 FFT(Fast Fourier Transform)부(102)를 포함하여 구성된다.
상기 채널 추정부(110)는 입력 데이터로부터 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response ; CIR)을 추정하는 CIR 추정기(111), 상기 CIR 추정기(111)에서 추정된 CIR의 위상을 보상하는 위상 보상기(112), 및 상기 위상 보상기(112)에서 위상이 보상된 CIR을 선형 보간하는 선형 보간기(113)를 포함하여 구성된다.
상기 제2 주파수 영역 변환부(121)는 상기 채널 추정부(110)에서 출력되는 CIR을 주파수 영역으로 변환하는 FFT부를 포함하여 구성된다.
상기 시간 영역 변환부(140)는 상기 왜곡 보상부(130)에서 왜곡이 보상된 데이터를 시간 영역으로 변환하는 IFFT부(141), 및 상기 IFFT부(141)의 출력 데이터로부터 유효 데이터만을 추출하는 세이브(save)부(142)를 포함하여 구성된다.
상기 잔류 반송파 위상 에러 제거부(150)는 상기 채널 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러를 제거하는 에러 보상부(151), 및 상기 채널 등화된 데이터와 결정부(170)의 결정 데이터를 이용하여 잔류 반송파 위상 에러를 추정한 후 상기 에러 보상부(151)로 출력하는 잔류 반송파 위상 에러 추정부(152)를 포함하여 구성된다.
상기 왜곡 보상부(130)와 에러 보상부(151)는 복소수 곱셈 역할을 수행하는 소자는 어느 것이나 가능하다.
이때 수신되는 데이터가 VSB 방식으로 변조된 데이터이므로, 8레벨의 이산 데이터는 실수 성분에만 존재한다. 그러므로 도 1에서 잡음 제거부(160)와 결정부(170)에서 사용되는 모든 신호는 실수 신호이다. 그러나 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하고 보상하기 위해서는 실수 성분뿐만 아니라 허수 성분이 필요하기 때문에 상기 잔류 반송파 위상 에러 제거부(150)는 허수 성분까지 입력받아 사용한다.
일반적으로 채널 등화를 수행하기 전에 수신 시스템 내 복조부(demodulator)(도시되지 않음)에서 반송파의 주파수 및 위상 복원을 수행하게 되 는데, 충분히 보상되지 않은 잔류 반송파 위상 에러가 채널 등화 장치에 입력되면 채널 등화의 성능을 저하시키게 된다. 특히 동적 채널 환경에서는 채널의 급격한 변화때문에 상기의 잔류 반송파 위상 에러가 정적 채널에 비해 크며, 이것은 수신 성능 저하의 주요한 원인으로 작용한다.
또한 수신 시스템 내 로컬 발진기(Local Oscillator)(도시되지 않음)는 이상적으로는 단일 주파수 성분을 가져야 하지만 실제로는 원하는 주파수 외의 주파수 성분이 존재하며 이러한 주파수 성분을 로컬 발진기의 위상 잡음이라 한다. 상기의 위상 잡음 또한 수신 성능 저하의 요인이 된다. 이러한 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음은 통상의 채널 등화 장치에서 보상하기 어렵다.
따라서 본 발명은 도 1과 같이 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 제거하기 위한 반송파 복원 루프 즉, 잔류 반송파 위상 에러 제거부(150)를 채널 등화 장치 내에 포함함으로써, 채널 등화 성능을 개선할 수 있다.
즉, 도 1에서 복조된 수신 데이터는 제1 주파수 영역 변환부(100)의 중첩부(101)에서 기 설정된 중첩 비율로 중첩되어 FFT부(102)로 출력된다. 상기 FFT부(102)는 FFT를 통해 시간 영역의 중첩 데이터를 주파수 영역의 중첩 데이터로 변환하여 왜곡 보상부(130)로 출력된다.
상기 왜곡 보상부(130)는 상기 제1 주파수 영역 변환부(100)의 FFT부(102)에서 출력되는 주파수 영역의 중첩 데이터에 계수 계산부(122)에서 계산된 등화 계수를 복소곱하여 상기 FFT부(102)에서 출력되는 중첩 데이터의 채널 왜곡을 보상한 후 시간 영역 변환부(140)의 IFFT부(141)로 출력한다. 상기 IFFT부(141)는 채널의 왜곡이 보상된 중첩 데이터를 IFFT하여 시간 영역으로 변환하여 세이브부(142)로 출력한다. 상기 세이브부(142)는 채널 등화된 시간 영역의 중첩된 데이터로부터 유효 데이터만을 추출하여 잔류 반송파 위상 에러 제거부(150)의 에러 보상부(151)로 출력한다.
상기 에러 보상부(151)는 상기 시간 영역에서 추출된 유효 데이터에 추정된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 신호를 곱하여 상기 유효 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 제거한다.
상기 에러 보상부(151)에서 잔류 반송파 위상 에러가 보상된 데이터는 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하기 위해 잔류 반송파 위상 에러 추정부(152)로 출력됨과 동시에 잡음을 제거하기 위해 잡음 제거부(160)로 출력된다.
상기 잔류 반송파 위상 에러 추정부(152)는 에러 보상부(151)의 출력 데이터와 결정부(170)의 결정 데이터를 이용하여 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하고, 추정된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 신호를 상기 에러 보상부(151)로 출력한다. 본 발명에서는 추정된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음의 역수를 상기 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 신호로서 출력하는 것을 일 실시예로 한다.
도 2는 상기 잔류 반송파 위상 에러 추정부(152)의 일 실시예를 보인 상세 블록도로서, 위상 에러 검출기(211), 루프 필터(212), 수치 제어 발진기(Numerically Controlled Oscillator ; NCO)(213), 및 콘쥬게이터(214)를 포함하여 구성된다. 도 2에서 결정 데이터와 위상 에러 검출기(211)의 출력, 루프 필 터(212)의 출력은 실수 신호이며, 에러 보상부(151)의 출력, NCO(213)의 출력 및 콘쥬게이터(214)의 출력은 복소수 신호이다.
상기 위상 에러 검출기(211)는 에러 보상부(151)의 출력 데이터와 결정부(170)의 결정 데이터를 입력받아 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정한 후 루프 필터(212)로 출력한다.
상기 루프 필터(212)는 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 필터링하고, 그 결과를 NCO(213)로 출력한다. 상기 NCO(213)는 필터링된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음에 해당하는 정현파를 생성하여 콘쥬게이터(214)로 출력한다.
상기 콘쥬게이터(214)는 상기 NCO(213)의 정현파의 콘쥬게이트 값을 구하여 에러 보상부(151)로 출력한다. 이때 상기 콘쥬게이터(214)의 출력 데이터가 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 신호 즉, 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음의 역수가 된다.
상기 에러 보상부(151)는 상기 시간 영역 변환부(140)에서 출력되는 등화된 데이터와 상기 콘쥬게이터(214)에서 출력되는 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 신호를 복소곱하여 상기 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 제거한다.
한편 상기 위상 에러 검출기(211)는 다양한 방법 및 구조로 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정할 수 있다. 본 발명에서는 일 실시예로, 결정 지향(decision-directed) 방식으로 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정한다.
본 발명에 따른 결정 지향 방식의 위상 에러 검출기는 채널 등화된 데이터에 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음이 없을 경우, 채널 등화된 데이터와 결정 데이터와의 상관값에 실수 값만 존재한다는 점을 이용한다.
즉, 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음이 없을 때, 상기 위상 에러 검출기(211)의 입력 데이터를 xi+jxq라고 하면, 위상 에러 검출기(211)의 입력 데이터와 결정 데이터와의 상관값은 하기의 수학식 1과 같다.
Figure 112006049549551-PAT00001
이때, 상기 xi와 xq는 상관 관계가 없으므로 xi와 xq의 상관값은 0이고, 따라서 상기 상관값은 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음이 없을 경우 실수값만 존재한다. 그러나 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음이 존재할 경우 실수 성분이 허수부에, 허수 성분이 실수부에 나타나기 때문에 상기 상관값에 허수 성분이 나타난다.
따라서 상기 상관값의 허수부와 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음은 비례한다고 볼 수 있고, 하기의 수학식 2와 같이 상기 상관값의 허수부를 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음으로 사용할 수 있다.
Figure 112006049549551-PAT00002
도 3은 상기한 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 구하는 위상 에러 검출기(211)의 구조의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 힐버트 변환부(311), 복소수 구성부(312), 콘쥬게이터(313), 곱셈기(314), 및 위상 에러 출력부(315)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 힐버트 변환부(311)는 상기 결정부(170)의 결정 데이터
Figure 112006049549551-PAT00003
를 힐버트 변환하여 허수부 결정 데이터
Figure 112006049549551-PAT00004
를 만들고, 이를 복소수 구성부(312)로 출력한다. 상기 복소수 구성부(312)는 결정 데이터
Figure 112006049549551-PAT00005
와
Figure 112006049549551-PAT00006
를 이용하여 복소 결정 데이터
Figure 112006049549551-PAT00007
를 구성하여 콘쥬게이터(313)로 출력한다. 상기 콘쥬게이터(313)는 복소수 구성부(312)의 출력을 콘쥬게이트시켜 곱셈기(314)로 출력한다. 상기 곱셈기(314)는 에러 보상부(151)의 출력 데이터와 상기 콘쥬게이터(313)의 출력 데이터
Figure 112006049549551-PAT00008
를 복소곱하여 에러 보상부(151)의 출력 데이터
Figure 112006049549551-PAT00009
와 결정부(170)의 결정 데이터
Figure 112006049549551-PAT00010
와의 상관을 구한다. 상기 곱셈기(314)에서 구한 상관 데이터는 위상 에러 출력부(315)로 입력된다.
상기 위상 에러 출력부(315)는 상기 곱셈기(314)에서 출력되는 상관 데이터의 허수 부분
Figure 112006049549551-PAT00011
을 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음으로서 출력한다.
도 3의 위상 에러 검출기는 여러 가지 위상 에러 검출 방식 중 일 예이며 이 외에도 여러 가지 다른 방식의 위상 에러 검출기가 적용될 수 있으므로, 본 발명은 상기된 실시예로 한정되지 않을 것이다. 또한 본 발명의 다른 실시예로서, 2가지 이상의 위상 에러 검출기를 결합하여 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 검출할 수도 있다.
이렇게 검출된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 제거한 잔류 반송파 위상 에러 제거부(150)의 출력은 채널 등화 및 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음이 제거된 원 신호와 채널 등화 과정에서 백색 잡음이 증폭되어 유색 잡음화된 신호의 합으로 이루어진다.
따라서 상기 잡음 제거부(160)는 상기 잔류 반송파 위상 에러 제거부(150)의 출력 데이터와 결정부(170)의 결정 데이터를 입력받아 유색 잡음을 추정한다. 그리고 상기 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음이 제거된 데이터에서 상기 추정된 유색 잡음을 빼 줌으로써, 등화 과정에서 증폭된 잡음을 제거한다.
상기 잡음 제거부(160)에서 잡음이 제거된 데이터는 데이터 복호를 위해 출력됨과 동시에 결정부(170)로 출력된다.
상기 결정부(170)는 기 설정된 다수개의 결정 데이터들 예를 들어, 8개의 결정 데이터들 중 잡음 제거부(160)의 출력과 가장 가까운 결정 데이터를 선택하여 잔류 반송파 위상 에러 추정부(152)와 잡음 제거부(160)로 출력한다.
한편 복조된 수신 데이터는 채널 등화 장치 내 제1 주파수 영역 변환부(100)의 중첩부(101)로 입력됨과 동시에 채널 추정부(110)의 CIR 추정기(111)로도 입력된다.
상기 CIR 추정기(111)는 트레이닝 시퀀스 예를 들면, 기지 데이터 구간 동안 입력되는 데이터와 상기 기지 데이터를 이용하여 CIR을 추정한 후 위상 보상기(112)로 출력한다. 여기서 상기 기지 데이터는 송/수신측의 약속에 의해 수신측에서 상기 기지 데이터 구간 동안 생성한 기준 기지 데이터이다.
또한 상기 CIR 추정기(111)는 LS(Least Square) 방식으로 CIR을 추정하는 것을 일 실시예로 한다. 상기 LS 추정 방식은 기지 데이터 구간 동안 채널을 거쳐 온 기지 데이터와 수신단에서 이미 알고있는 기지 데이터와의 상호 상관값(Cross Correlation Value) p를 구하고, 상기 기지 데이터의 자기 상관행렬 R을 구한다. 그리고 나서 수신 데이터와 원 기지 데이터와의 상호 상관값인 p속에 존재하는 자기 상관 부분을 제거하도록
Figure 112006049549551-PAT00012
의 행렬 연산을 하여 전송 채널의 임펄스 응답(CIR)을 추정하는 방법이다.
상기 위상 보상기(112)는 추정된 CIR의 위상 변화를 보상하여 선형 보간기(113)로 출력한다. 이때 상기 위상 보상기(112)는 Maximum likelihood 방식으로 추정된 CIR의 위상 변화를 보상할 수 있다.
즉, 복조된 수신 데이터에 포함되어 입력되는 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음은 매 기지 데이터 열마다 CIR 추정기(111)에서 추정되는 CIR의 위상을 변화시킨다. 이때 선형 보간에 사용되는 입력 CIR의 위상 변화 속도가 커서 위상의 변화가 선형이 아닐 경우 선형 보간을 통해 추정한 CIR로부터 등화 계수를 구하여 채널을 보상하면 채널 등화 성능이 떨어지게 된다.
따라서 본 발명은 CIR 추정기(111)에서 추정되는 CIR의 위상 변화량을 제거 하여 왜곡 보상부(130)가 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음 성분을 보상하지 않고 그대로 통과시키도록 하고, 잔류 반송파 위상 에러 제거부(150)가 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음 성분을 보상하도록 한다.
이를 위해 본 발명은 상기 위상 보상기(112)에서 Maximum likelihood 방식으로 추정된 CIR의 위상 변화량을 제거하도록 한다.
상기 Maximum likelihood 위상 보상법의 기본 개념은 모든 CIR 성분에 공통으로 존재하는 위상 성분을 추정하고 이 공통 위상 성분의 역을 추정된 CIR에 곱해서 상기의 공통 위상 성분을 채널 등화 장치 즉, 왜곡 보상부(130)에서 보상하지 않도록 하는 것이다.
즉, 상기의 공통 위상 성분을
Figure 112006049549551-PAT00013
라 할 때, 새로 추정한 CIR은 이전에 추정한 CIR에 비해 위상이
Figure 112006049549551-PAT00014
만큼 회전되어 있다. 상기 Maximum likelihood 위상 보상법은 t 시점에서의 CIR을 hi(t)라 할 때, hi(t)를
Figure 112006049549551-PAT00015
만큼 회전시켰을 때 t+1 시점에서의 CIR인 hi(t+1)과의 차의 제곱값이 최소가 되는 위상
Figure 112006049549551-PAT00016
를 찾는다. 여기서 i는 추정된 CIR의 탭(tap)을 나타내며, CIR 추정기(111)에서 추정하는 CIR의 탭 수를 N으로 하였다면, 0이상 N-1이하의 값을 가진다.
이를 수식으로 정리하면 다음의 수학식 3과 같다.
Figure 112006049549551-PAT00017
상기 수학식 3의 우변을
Figure 112006049549551-PAT00018
에 대해 미분한 값이 0이 되는 조건을 만족하는
Figure 112006049549551-PAT00019
가 하기의 수학식 4와 같이 maximum likelihood 관점에서 공통 위상 성분
Figure 112006049549551-PAT00020
이 된다.
Figure 112006049549551-PAT00021
상기 수학식 4를 정리하면, 하기의 수학식 5와 같이 된다.
Figure 112006049549551-PAT00022
즉, hi(t)와 hi(t+1)의 상관값(correlation)의 argument가 추정하고자 하는
Figure 112006049549551-PAT00023
가 된다.
도 4는 상기와 같이 공통 위상 성분
Figure 112006049549551-PAT00024
을 구하고, 추정된 위상 성분을 추정된 CIR에서 보상하는 위상 보상기의 일 실시예를 보이고 있다.
도 4를 보면, 위상 보상기는 상관 연산기(410), 위상 변화 추정기(420), 보상 신호 생성기(430), 및 곱셈기(440)를 포함하여 구성된다.
상기 상관 연산기(410)는 제1 N 심볼 버퍼(411), N 심볼 지연기(412), 제2 N 심볼 버퍼(413), 콘쥬게이터(414), 및 곱셈기(415)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 상관 연산기(410) 내 제1 N 심볼 버퍼(411)는 CIR 추정기(111)에서 심볼 단위로 입력되는 데이터를 최대 N개 심볼까지 저장할 수 있으며, 제1 N 심볼 버퍼(411)에 일시 저장된 심볼 데이터는 상관 연산기(410) 내 곱셈기(415)와 곱셈기(440)로 입력된다.
동시에 상기 CIR 추정기(111)에서 출력되는 심볼 데이터는 N 심볼 지연기(412)에서 N 심볼만큼 지연된 후 제2 N 심볼 버퍼(413)를 거쳐 콘쥬게이터(414)에서 콘쥬게이트(conjugate ; 공액)되어 곱셈기(415)로 입력된다.
상기 곱셈기(415)는 상기 제1 N 심볼 버퍼(411)의 출력과 콘쥬게이터(414)의 출력을 곱하여 위상 변화 추정기(420) 내 누산기(421)로 출력한다.
즉, 상기 상관 연산기(410)는 N 길이를 갖는 현재 CIR인 hi(t+1)과 N 길이를 갖는 이전 CIR인 hi(t)의 상관값을 구하여 위상 변화 추정기(420)의 누산기(421)로 출력한다.
상기 누산기(421)는 상기 곱셈기(415)에서 출력되는 상관값을 N 심볼동안 누산시켜 위상 검출기(422)로 출력한다. 상기 위상 검출기(422)는 상기 누산기(421)의 출력으로부터 상기 수학식 4와 같이 공통 위상 성분
Figure 112006049549551-PAT00025
를 구하여 보상 신호 생성기(430)로 출력한다.
상기 보상 신호 생성기(430)는 상기 검출된 위상과 반대의 위상을 가지는 복 소 신호
Figure 112006049549551-PAT00026
를 위상 보상 신호로서 곱셈기(440)로 출력한다. 상기 곱셈기(440)는 상기 제1 N 심볼 버퍼(411)에서 출력되는 현재 CIR인 hi(t+1)에 위상 보상 신호
Figure 112006049549551-PAT00027
를 곱하여 추정된 CIR의 위상 변화량을 제거한다.
이와 같이 상기 Maximum likelihood 방식의 위상 보상기(112)는 입력 CIR과 N 심볼 지연되는 이전 CIR과의 상관값의 위상 성분을 구하고, 이렇게 구한 위상과 반대의 위상을 가지는 위상 보상 신호를 생성한 후 추정된 CIR에 곱함으로써, 추정된 CIR의 위상 변화량을 제거하게 된다.
상기와 같이 위상 변화가 보상된 CIR은 선형 보간기(113)로 입력된다. 상기 선형 보간기(113)는 위상 변화가 보상된 CIR들을 선형 보간하여 제2 주파수 영역 변환부(121)로 출력한다.
즉, 상기 선형 보간기(113)는 상기 위상 보상기(112)로부터 위상 변화가 보상된 CIR을 입력받아 기지 데이터 구간에서는 입력된 CIR을 출력하고, 기지 데이터와 기지 데이터 사이의 구간에서는 상기 CIR을 기 설정된 보간법으로 보간한 후 보간된 CIR을 출력한다. 본 발명은 기 설정된 보간법들 중 하나인 선형 보간(Linear Interpolation)법으로 CIR을 보간하는 것을 일 실시예로 한다. 이때 본 발명은 상기한 선형 보간 방법 외에 여러 가지 다양한 보간 기법을 사용할 수 있으므로 본 발명은 상기된 예로 제한되지 않은 것이다.
상기 제2 주파수 영역 변환부(121)는 선형 보간기(113)에서 출력되는 CIR을 FFT하여 주파수 영역으로 변환한 후 계수 계산부(122)로 출력한다.
상기 계수 계산부(122)는 상기 제2 주파수 영역 변환부(121)에서 출력되는 주파수 영역의 CIR을 이용하여 등화 계수를 계산한 후 왜곡 보상부(130)로 출력한다. 이때 상기 계수 계산부(122)는 일 실시예로, 상기 주파수 영역의 CIR로부터 평균 자승 에러를 최소화(Minimum Mean Square Error : MMSE)하는 주파수 영역의 등화 계수를 구하여 왜곡 보상부(130)로 출력한다.
상기 왜곡 보상부(130)는 상기 제1 주파수 영역 변환부(100)의 FFT부(102)에서 출력되는 주파수 영역의 중첩 데이터에 계수 계산부(122)에서 계산된 등화 계수를 복소곱하여 상기 FFT부(102)에서 출력되는 중첩 데이터의 채널 왜곡을 보상한다.
도 5는 전술한 채널 등화 장치가 적용되는 디지털 방송 수신 시스템의 일 실시예를 보인 본 발명의 도면이다. 도 5의 디지털 방송 수신 시스템은 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 전술한 채널 등화 장치를 적용할 수 있는 수신 시스템은 어느 것이나 가능하다. 따라서 본 발명은 상기된 실시예로 제시한 것에 제한되지 않을 것이다.
도 5의 디지털 방송 수신 시스템은 튜너(501), 복조부(502), 등화기(503), 기지 데이터 검출부(504), E-VSB 복호기(505), 데이터 디인터리버(506), RS 복호기(507), 데이터 디랜더마이저(508), E-VSB 데이터 디포맷터(509), 및 E-VSB 데이터 처리부(510)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 튜너(501)는 특정 채널의 주파수를 튜닝하여 중간 주파수(IF) 신호로 다운 컨버전한 후 복조부(502)와 기지 데이터 검출부(504)로 출력한다.
상기 복조부(502)는 입력되는 IF 신호에 대해 자동 이득 제어, 반송파 복구 및 타이밍 복구 등을 수행하여 기저대역 신호로 만든 후 등화기(503)와 기지 데이터 검출부(504)로 출력한다.
이때 상기 기지 데이터 검출부(504)는 상기 복조부(502)의 입/출력 데이터 즉, 복조가 이루어지기 전의 데이터 또는 복조가 이루어진 후의 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 위치를 검출하고 위치 정보와 함께 그 위치에서 발생시킨 기지 데이터 열을 복조부(502), 등화기(503), 및 E-VSB 복호기(505)로 출력한다. 또한 상기 기지 데이터 검출부(504)는 송신측에서 추가적인 부호화를 거친 인핸스드 데이터와 추가적인 부호화를 거치지 않은 메인 데이터를 수신측의 E-VSB 복호기(505)에 의해서 구분할 수 있도록 하기 위한 정보를 상기 E-VSB 복호기(505)로 출력한다.
상기 복조부(502)는 타이밍 복원이나 반송파 복구시에 상기 기지 데이터를 이용함으로써 복조 성능을 향상시킬 수 있고, 등화기(503)에서도 마찬가지로 상기 기지 데이터를 사용하여 등화 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 등화기(503)는 도 1 내지 도 4에서와 같이 기지 데이터를 이용하여 CIR을 추정한 후, 추정된 CIR에 대해 위상 변화 보상, 선형 보간 과정을 수행한 후 복조된 데이터에 포함된 채널 상의 왜곡을 보상하는데 이용한다.
또한 상기 등화기(503)는 등화된 데이터와 상기 등화된 데이터의 결정 데이터를 이용하여 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하고, 추정된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 등화된 데이터로부터 제거한다.
상기 등화기(503)의 출력 데이터는 E-VSB 복호기(505)로 입력된다.
이때 상기 등화기(503)에서 E-VSB 복호기(505)로 입력되는 데이터가 송신측에서 추가적인 부호화와 트렐리스 부호화가 모두 수행된 인핸스드 데이터이면 상기 E-VSB 복호기(505)는 송신측의 역으로 트렐리스 복호화 및 추가적 복호화를 수행하고, 추가적인 부호화는 수행되지 않고 트렐리스 부호화만 수행된 메인 데이터이면 트렐리스 복호화만 수행한다.
만일 입력된 데이터가 메인 데이터이거나 기지 데이터이면 상기 E-VSB 복호기(505)는 입력 데이터에 대해 비터비 복호를 수행하거나 또는 소프트 판정값을 하드 판정하고 그 결과를 출력할 수도 있다. 또한 송신측에서 인핸스드 데이터 패킷에 부가되었던 RS 패리티 바이트 및 MPEG 헤더 바이트도 송신측에서 메인 데이터로 간주되어 추가의 부호화가 수행되지 않았으므로 마찬가지로, 비터비 복호를 수행하거나 또는 소프트 판정값을 하드 판정하고 그 결과를 출력할 수도 있다.
한편 입력된 데이터가 인핸스드 데이터이면 상기 E-VSB 복호기(505)는 입력된 인핸스드 데이터에 대하여 하드 판정값을 출력하거나 소프트 판정(soft decision) 값을 출력할 수 있다. 만일 소프트 판정값을 출력하게 되면, 후단의 E-VSB 데이터 처리부(510)에서 인핸스드 데이터에 대하여 수행하는 추가의 에러 정정 복호의 성능을 높일 수 있다. 따라서 상기 E-VSB 복호기(505)는 인핸스드 데이터에 대해 소프트 판정값을 출력하는 것을 일 실시예로 설명한다.
상기 E-VSB 복호기(505)의 출력은 데이터 디인터리버(506)로 입력된다. 상기 데이터 디인터리버(506)는 송신측의 데이터 인터리버의 역과정을 수행하여 RS 복호 기(507)로 출력한다. 또한 상기 E-VSB 복호기(505)의 복호 결과는 상기 등화기(503)로 피드백되어 등화 성능을 향상시킬 수도 있다.
상기 RS 복호기(507)에서는 입력받은 패킷이 메인 데이터 패킷인 경우 체계적 RS 복호를 수행하고, 인핸스드 데이터 패킷인 경우에는 체계적 RS 복호화 또는 비체계적 RS 복호화를 수행한다. 즉, 송신 시스템에서 인핸스드 데이터 패킷에 대해 체계적인 RS 부호화를 수행하여 전송하였다면 체계적인 RS 복호화를 수행하고, 비체계적인 RS 부호화를 수행하여 전송하였다면 비체계적 RS 복호화를 수행한다.
상기 RS 복호기(507)의 출력은 데이터 디랜더마이저(508)로 입력된다. 상기 데이터 디랜더마이저(508)는 RS 복호기(507)의 출력을 입력받아서 송신기의 랜더마이저와 동일한 의사 랜덤(pseudo random) 바이트를 발생시켜 이를 bitwise XOR(exclusive OR)한 후 MPEG 동기 바이트를 매 패킷의 앞에 삽입하여 188 바이트 패킷 단위로 출력한다. 상기 데이터 디랜더마이저(508)의 출력은 메인 MPEG 디코더(도시되지 않음)로 출력됨과 동시에 E-VSB 데이터 디포맷터(509)로 출력한다. 상기 메인 MPEG 디코더는 메인 MPEG에 해당하는 패킷에 대해서만 디코딩을 수행한다. 이는 인핸스드 데이터 패킷이 기존 VSB 수신기에서 사용하지 않는 널 PID 또는 예약된 PID를 가지기 때문에 메인 MPEG 디코더에서 디코딩에 사용되지 않고 무시되기 때문이다.
그런데 상기 인핸스드 데이터의 소프트 판정값은 의사 랜덤 비트와 XOR 하기에 곤란하다. 따라서 메인 MPEG 디코더로 출력할 데이터에 대해서는 전술한 바와 같이 소프트 판정값의 부호에 따라서 이를 하드 판정한 후 의사 랜덤 비트와 XOR하 여 출력한다. 즉, 소프트 판정값의 부호가 양수이면 1로, 음수이면 0으로 결정하고, 이 결정값을 의사 랜덤 비트와 XOR한다.
그런데 상기 E-VSB 데이터 처리부(510)에서는 전술한 바와 같이 에러 정정 부호의 복호시에 성능을 높이기 위해서 소프트 판정이 더 효율적이므로, 상기 데이터 디랜더마이저(508)는 인핸스드 데이터에 대해 별도의 출력을 만들어서 E-VSB 데이터 디포맷터(509)로 출력한다. 일 실시예로, 상기 데이터 디랜더마이저(508)는 인핸스드 데이터 비트의 소프트 판정값에 대하여 XOR할 의사 랜덤 비트가 1인 경우에는 상기 소프트 판정값의 부호를 반대로 하여 출력하고, 0인 경우에는 그대로 출력한다.
상기 설명에서 의사 랜덤 비트가 1인 경우 소프트 판정값의 부호를 바꾸는 이유는, 송신기의 랜더마이저에서 입력 데이터 비트에 XOR되는 의사 랜덤 비트가 1 인 경우에 출력 데이터 비트가 반대가 되기 때문이다. 즉, 0 XOR 1 = 1 and 1 XOR 1 = 0 이기 때문이다.
다시 말해서, 데이터 디랜더마이저(508)에서 발생시킨 의사 랜덤 비트가 1 인 경우에는 인핸스드 데이터 비트의 하드 판정값을 XOR 할 경우 그 값이 반대가 되므로, 소프트 판정값을 출력할 때는 그 소프트 판정값의 부호를 반대로 하여 출력하는 것이다.
상기 E-VSB 데이터 디포맷터(509)는 입력 데이터가 메인 데이터 패킷이면 E-VSB 데이터 처리부(510)로 출력하지 않는다. 그리고 입력 데이터가 인핸스드 데이터 패킷이면 인핸스드 데이터 패킷에 포함된 MPEG 헤더 바이트, 기지 데이터 등을 제거한 후 E-VSB 데이터 처리부(510)로 출력한다.
상기 E-VSB 데이터 처리부(510)는 입력된 인핸스드 데이터에 대해 바이트 확장을 위해 사용된 널 데이터 제거 및 데이터 디인터리빙, 에러 정정 복호화 과정을 수행하여 최종 인핸스드 데이터를 출력한다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 디지털 방송 수신 시스템 및 처리 방법은 채널을 통하여 부가 데이터를 송신할 때 오류에 강하고 또한 기존의 VSB 수신기와도 호환성이 가능한 이점이 있다. 더불어 기존의 VSB 시스템보다 고스트와 잡음이 심한 채널에서도 부가 데이터를 오류없이 수신할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 입력 데이터로부터 추정된 채널 임펄스 응답(CIR)의 위상 변화량을 추정하여 제거함으로써, 이 위상 변화를 채널 등화기가 보상하지 않도록 한다. 이렇게 함으로써 본 발명은 잔류 반송파 위상 보상 루프의 성능을 극대화하여 채널 변화가 심하거나 노이즈에 약한 환경에서 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명은 채널 변화가 심하고 노이즈에 대한 강건성이 요구되는 휴대용 및 이동 수신기에 적용하면 더욱 효과적이다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (24)

  1. (a) 수신 데이터를 주파수 영역으로 변환하는 단계;
    (b) 기지 데이터 구간동안 수신되는 데이터와 수신측에서 알고 있는 기준 기지 데이터를 이용하여 채널 임펄스 응답을 추정하는 단계;
    (c) 상기 추정된 채널 임펄스 응답을 주파수 영역으로 변환하여 등화 계수를 계산하는 단계;
    (d) 상기 주파수 영역으로 변환된 데이터에 상기 등화 계수를 곱하여 채널 왜곡을 보상한 후 시간 영역으로 변환하는 단계; 및
    (e) 상기 시간 영역의 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하여 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는
    수신 데이터를 기 설정된 중첩 비율로 중첩시켜 주파수 영역으로 변환하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    상기 시간 영역의 중첩 데이터 중 유효 데이터만을 추출하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    최소 자승(LS) 방식으로 채널 임펄스 응답을 추정하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    기지 데이터 구간에서 추정된 채널 임펄스 응답의 위상 변화를 추정하여 보상하는 단계; 및
    상기 위상 변화가 보상된 채널 임펄스 응답을 선형 보간하여 기지 데이터가 없는 구간의 채널 임펄스 응답으로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 위상 보상 단계는
    현재 추정된 채널 임펄스 응답과 이전에 추정된 채널 임펄스 응답의 상관값의 위상 성분을 구하고, 구해진 위상 성분의 역을 상기 추정된 채널 임펄스 응답에 곱하여 상기 추정된 채널 임펄스 응답의 위상 변화를 보상하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계의 등화 계수는
    평균 자승 에러를 최소화하는 주파수 영역의 등화 계수인 것을 특징으로 하 는 채널 등화 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    다수개의 기 설정된 결정 데이터 중 상기 등화된 데이터와 가장 가까운 결정 데이터를 선택하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 (e) 단계는
    상기 등화된 데이터와 결정 데이터와의 상관값의 허수 성분을 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음으로 출력하는 단계;
    상기 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 등화된 데이터에 상기 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 보상하는 데이터를 곱하여 상기 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 등화된 데이터와 결정 데이터를 이용하여 채널 등화시 증폭된 잡음을 추정한 후 상기 등화된 데이터로부터 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 방법.
  11. 기지 데이터 구간동안 수신되는 데이터와 수신측에서 알고 있는 기준 기지 데이터를 이용하여 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정부;
    상기 추정된 채널 임펄스 응답으로부터 등화 계수를 계산하는 계수 계산부;
    수신 데이터에 상기 등화 계수를 곱하여 채널 왜곡을 보상하는 등화부; 및
    상기 등화부에서 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하여 보상하는 잔류 반송파 위상 에러 제거부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 채널 등화 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 등화부는
    수신 데이터를 기 설정된 중첩 비율로 중첩시켜 주파수 영역으로 변환하는 주파수 영역 변환부;
    상기 주파수 영역의 중첩 데이터에 주파수 영역의 등화 계수를 곱하여 채널 왜곡을 보상하는 왜곡 보상부; 및
    상기 왜곡 보상부의 출력 데이터를 시간 영역으로 변환하고, 시간 영역의 중첩 데이터 중 유효 데이터를 추출하여 출력하는 시간 영역 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 채널 등화 장치.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 계수 계산부는
    추정된 주파수 영역의 채널 임펄스 응답의 평균 자승 에러를 최소화하는 등 화 계수를 계산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 장치.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 채널 추정부는
    최소 자승(LS) 방식으로 채널 임펄스 응답을 추정하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 채널 추정부는
    기지 데이터 구간에서 추정된 채널 임펄스 응답의 위상 변화를 추정하여 보상하는 위상 보상기; 및
    상기 위상 변화가 보상된 채널 임펄스 응답을 선형 보간하여 기지 데이터가 없는 구간의 채널 임펄스 응답으로 출력하는 선형 보간기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 장치.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 위상 보상기는
    현재 추정된 채널 임펄스 응답과 이전에 추정된 채널 임펄스 응답의 상관값을 구하는 상관 연산기;
    상기 상관값을 N 심볼 동안 누산하여 위상 성분을 검출하는 위상 변화 추정기;
    상기 위상 변화 추정기에서 검출된 위상 성분과 반대의 위상 성분을 가지는 복소 신호를 생성하여 보상 데이터로서 출력하는 보상 신호 생성기; 및
    현재 추정된 채널 임펄스 응답에 상기 보상 신호 생성기에서 생성된 보상 데이터를 곱하는 곱셈기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 채널 등화 장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    다수개의 기 설정된 결정 데이터 중 상기 등화된 데이터와 가장 가까운 결정 데이터를 선택하여 출력하는 결정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 채널 등화 장치.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 잔류 반송파 위상 에러 제거부는
    상기 등화된 데이터와 결정 데이터와의 상관값의 허수 성분을 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음으로 출력하는 위상 에러 검출기;
    상기 검출된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 저역 통과 필터링하고, 필터링된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음에 해당하는 정현파의 콘쥬게이트 값을 출력하는 보상 신호 생성기; 및
    상기 등화된 데이터에 상기 보상 신호 생성기의 출력 데이터를 곱하는 곱셈기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 채널 등화 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 등화된 데이터와 결정 데이터를 이용하여 채널 등화시 증폭된 잡음을 추정한 후 상기 등화된 데이터로부터 제거하는 잡음 제거부를 더 포함하는 것을 특 징으로 하는 채널 등화 장치.
  20. 기 정의된 패턴을 갖는 기지 데이터가 삽입되어 전송되는 데이터를 수신하여 복조하는 복조부;
    기지 데이터 구간동안 복조된 데이터와 수신측에서 알고 있는 기준 기지 데이터를 이용하여 채널 임펄스 응답을 추정하는 채널 추정부;
    상기 추정된 채널 임펄스 응답으로부터 등화 계수를 계산한 후 상기 복조된 데이터에 곱하여 채널 왜곡을 보상하는 등화부;
    상기 등화부에서 등화된 데이터에 포함된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 추정하여 보상하는 잔류 반송파 위상 에러 제거부; 및
    상기 복조 전이나 복조 후의 데이터로부터 송신측에서 삽입한 기지 데이터 정보를 검출하여 상기 채널 추정부로 출력하는 기지 데이터 검출부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 등화부는
    수신 데이터를 기 설정된 중첩 비율로 중첩시켜 주파수 영역으로 변환하는 주파수 영역 변환부;
    상기 추정된 주파수 영역의 채널 임펄스 응답의 평균 자승 에러를 최소화하는 등화 계수를 계산하는 계수 계산부;
    상기 주파수 영역의 중첩 데이터에 주파수 영역의 등화 계수를 곱하여 채널 왜곡을 보상하는 왜곡 보상부; 및
    상기 왜곡 보상부의 출력 데이터를 시간 영역으로 변환하고, 시간 영역의 중첩 데이터 중 유효 데이터를 추출하여 출력하는 시간 영역 변환부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
  22. 제 20 항에 있어서, 상기 채널 추정부는
    기지 데이터 구간에서 추정된 채널 임펄스 응답의 위상 변화를 추정하여 보상하는 위상 보상기; 및
    상기 위상 변화가 보상된 채널 임펄스 응답을 선형 보간하여 기지 데이터가 없는 구간의 채널 임펄스 응답으로 출력하는 선형 보간기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 잔류 반송파 위상 에러 제거부는
    상기 등화부에서 등화된 데이터와 상기 등화된 데이터의 결정 데이터와의 상관값의 허수 성분을 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음으로 출력하는 위상 에러 검출기;
    상기 검출된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음을 저역 통과 필터링하고, 필터링된 잔류 반송파 위상 에러 및 위상 잡음에 해당하는 정현파의 콘쥬게이트 값을 출력하는 보상 신호 생성기; 및
    상기 등화된 데이터에 상기 보상 신호 생성기의 출력 데이터를 곱하는 곱셈 기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 등화부에서 채널 등화시 증폭된 잡음을 추정하여 상기 등화된 데이터로부터 제거하는 잡음 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 시스템.
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