KR20090043761A - 고속 푸리에 변환 처리 후단에 적용가능한 수신 신호 정보검출 장치 및 수신 신호 정보 검출 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 직교주파수 다중분할(OFDM) 전송 방식을 사용하는 시스템의 수신단에서 고속 푸리에 변환(FFT)기 처리 이후 신호의 정보를 검출하는 수신 신호 정보 검출 장치 및 수신 신호 정보 검출 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수신 신호의 변조 방식과 파일럿 패턴을 검출하고, 이를 통해 정수배 주파수 오프셋을 검출하며, 수신 신호의 위상을 계산하여 이를 통해 수신 신호의 위상을 결정함으로써 FFT 후단의 초기 정보를 획득하고 시스템의 복잡도와 연산량을 줄일 수 있는 수신 신호 정보 검출 장치 및 수신 신호 정보 검출 방법에 관한 것이다.

OFDM, FFT, 변조 모드 검출기, 파일럿 패턴 검출기, 정수배 주파수 오프셋 검출기, 위상 검출기

Description

고속 푸리에 변환 처리 후단에 적용가능한 수신 신호 정보 검출 장치 및 수신 신호 정보 검출 방법{Apparatus for detecting a receiving signal information after FFT processing and Method thereof}

본 발명은 직교주파수 다중분할(OFDM) 전송 방식을 사용하는 시스템의 수신단에서 고속 푸리에 변환(FFT)기 처리 이후 신호의 정보를 검출하는 수신 신호 정보 검출 장치 및 수신 신호 정보 검출 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 수신 신호의 변조 방식과 파일럿 패턴을 검출하고, 이를 통해 정수배 주파수 오프셋을 검출하며, 수신 신호의 위상을 계산하여 이를 통해 수신 신호의 위상을 결정함으로써 FFT 후단의 초기 정보를 획득하고 시스템의 복잡도와 연산량을 줄일 수 있는 수신 신호 정보 검출 장치 및 수신 신호 정보 검출 방법에 관한 것이다.

무선채널을 통하여 데이터를 고속전송할 경우에는 다중경로 페이딩(multipath fading), 도플러 확산(Doppler spread) 등의 영향에 의해 높은 비트 오류율을 갖게 되므로, 무선채널에 적합한 무선접속방식이 요구된다.

직교주파수 다중분할(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 "OFDM") 방식은 유무선 채널에서 고속 데이터의 전송에 적합한 방식으로, 상호 직 교성을 갖는 복수의 반송파를 사용하므로 주파수 이용효율이 높고, 송신단과 수신단에서 각각 역 고속 푸리에 변환(IFFT)과 고속 푸리에 변환(FFT)에 의해 변조와 복조를 고속으로 구현할 수 있는 장점이 있다.

OFDM 전송방식을 사용하는 시스템은 샘플 단위로 데이터를 처리하는 대신 심볼 크기(FFT 크기) 단위로 데이터를 처리하므로, 심볼의 시작 위치를 추정하는 심볼 동기가 행해지게 되며 이를 바탕으로 FFT 연산의 시작점을 정한다.

프레임 동기는 FFT의 시작점이 유효 심볼구간에 정확히 위치한 경우, FFT의 시작점이 보호구간 사이에 위치한 경우, 그리고 FFT의 시작점이 보호구간을 벗어난 경우로 구분할 수 있다. FFT의 시작점이 보호구간을 벗어난 경우에는 시간동기 오차에 따라 수신 신호의 위상이 손상을 받고 심볼간 간섭이 발생하게 된다. 한편, FFT의 시작점이 보호구간 사이에 위치한 경우에는 심볼간 간섭은 발생하지 않으나 시간동기 오차가 위상의 회전으로 나타난다. 보호구간 내의 시간동기 오차를 갖는 경우 간단한 등화기의 사용으로 성능 개선이 가능하지만, FFT 후단에서의 위상 회전은 변조 모드 검출과 파일럿 패턴 검출, 정수배 주파수 오프셋 검출 에러를 증가시키고 그 결과 수신기의 성능에 큰 영향을 미치게 된다.

OFDM 전송방식을 사용하는 시스템은 단일 캐리어(single carrier) 시스템에 비해 주파수 오차에 민감하다. 단일 캐리어 시스템은 주파수 오차가 신호대 잡음비(SNR)의 저하만 유발하는데 비해, OFDM 시스템은 주파수 오차를 수반한 수신신호가 FFT를 통과하는 경우 부반송파들 간의 직교성 조건이 깨지게 되어 부반송파간의 간섭이 발생한다. OFDM 시스템에서는 주파수 오차의 영향이 부반송파 간격에 따른 정수배 오차 정도에 따라 달라지므로, 주파수 오차는 부반송파 주파수 간격의 배수로 표현된다. 정수배 주파수 오차는 이동에 따른 도플러 주파수 천이보다 수신기의 발진기 성능이 송신기에 대해 많이 떨어지거나 노화에 따른 성능 저하 때문에 발생하며, 파일럿(pilot) 심볼을 이용해서 추정한다.

이러한 정수배 주파수 오차를 보상하는 방법으로는 Morelli의 알고리즘과 최소 에너지 검출을 이용한 방법 및 파일럿 데이터를 이용하는 방법이 있다.

Morelli 알고리즘은 소수배 주파수 오차는 이미 보상이 되었다고 가정하고 2개의 OFDM 심볼을 이용하여 주파수 간격을 동일하게 유지하면서 데이터 발생에 PN 시퀀스를 사용한다. 이 방법에 의하면 주파수 선택적 페이딩 환경을 극복하기 위해 주파수 동기를 위한 연속적인 심볼 2개를 사용하고 부반송파의 데이터 크기를 크게 함으로써 주파수 상관관계를 조사하는 데 있어 데이터의 기여도를 크게 하는 경우도 있다. 이 방법은 수신신호의 상관관계를 이용하여 정수배 주파수 오프셋을 추정하는 것으로, 잡음 및 채널의 영향이 클 경우 검출 능력이 저하된다는 문제점이 있다.

최소 에너지 검출을 이용한 방법은 전송 프레임 안에 있는 Phase Reference Symbol(PRS) 신호를 최소 에너지 검출 방법(Minimum Energy Detection Scheme)을 사용하여 대략적인 주파수 오프셋을 추정한다. 이 방법은 낮은 복잡도를 가지면서 시간동기 오차가 클 경우에도 사용이 가능하다. Null part는 데이터를 가지고 있지 않아 Data part에 비해 매우 작은 에너지를 가지므로, 적당한 윈도우를 생성하고 윈도우를 이동시키면서 에너지를 계산하여 가장 작은 에너지를 갖는 지점을 찾아 주파수 오차를 보상한다. 그러나, 이 방법은 Null 데이터 구간이 없는 경우에는 사용할 수 없다는 문제점이 있다.

파일럿 데이터를 이용하는 방법은 주파수 축에 파일럿 데이터를 삽입하고 이 정보를 이용하여 정수배 주파수 오프셋을 구하는 방법이다. 이 방법은 송신단의 주파수 축에 수신단에서 이미 알고 있는 파일럿을 일정한 간격 또는 임의의 간격으로 배치하여 전송하고, 수신단에서는 파일럿 데이터와 수신신호 내의 파일럿 데이터 간의 상관관계를 이용하여 정수배 주파수 오프셋을 추정한다. 그러나, 이 방법은 파일럿 데이터의 수가 충분히 존재하여야 하고 파일럿의 위치와 크기 정보를 수신단에서 알고 있어야 한다.

OFDM 전송방식을 사용하는 시스템은 수신 커버리지(coverage), 송출 전력, 지형, 수신기의 이동속도 등을 고려하여 변조 모드와 파일럿 패턴을 변화하여 신호를 송출하게 되므로, 수신신호로부터 변조 모드와 파일럿 패턴에 대한 검출이 가장 우선적을 필요하다. 변조 모드와 파일럿 패턴은 수신 시스템에서 요구하는 정수배 주파수 오프셋과 위상 검출 이전에 빠르고 정확하게 검출되어야 하므로 잡음이나 채널에 무관하게 만족할 만한 성능을 얻을 수 있어야 한다. 또한, 가능한 추가적인 프로세서 없이 현재 수신기의 구조를 최대한 활용할 수 있고, 복잡도가 낮으면서 간단한 알고리즘의 개발이 절실히 요구된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 수신 신호의 변조 방식과 파일럿 패턴을 검출하고, 이를 통해 정수배 주파수 오프셋을 검출하며, 수신 신호의 위상을 계산하여 이를 통해 수신 신호의 위상을 결정함으로써 FFT 후단의 초기 정보를 획득하고 시스템의 복잡도와 연산량을 줄일 수 있는 수신 신호 정보 검출 장치 및 수신 신호 정보 검출 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 수신신호 정보검출 장치는 직교주파수 다중분할(OFDM) 전송 방식을 사용하는 시스템의 수신단에서 고속 푸리에 변환(FFT)기 처리 이후 신호의 정보를 검출하는 수신신호 정보검출 장치에 있어서, 상기 FFT 기를 통해 출력된 신호를 각각의 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 복수의 지연신호를 얻고, 제1 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 지연신호와 병렬로 곱하고 정해진 길이만큼 합산한 제1 신호의 전력 크기를 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호 중 최대 전력 크기 신호로부터 변조 모드를 검출하는 변조 모드 검출기; 및 제2 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 FFT 기를 통해 출력된 신호와 곱하여 제2 신호를 얻고, 상기 제2 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2 신호를 곱한 신호를 정해진 길이만큼 합산하고, 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호의 위상을 계산하고 이를 통 해 수신신호의 위상을 결정하는 위상 검출기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변조 모드 검출기는 차등변조 정보 신호와 산란 파일럿 패턴을 포함하는 상기 제1 파일럿 신호 패턴을 생성하는 제1 파일럿 패턴 생성기; FFT 모드에 따라 결정된 지연 길이를 이용하여 상기 지연신호를 얻는 제1 지연기; 상기 지연신호와 상기 제1 파일럿 신호 패턴을 병렬로 곱하는 병렬 곱셈기; 상기 병렬 곱셈기의 출력 신호를 합하는 제1 합산기; 상기 제1 합산기의 출력 신호의 전력 크기를 계산하는 전력 크기 계산기; 상기 전력 크기 계산기의 출력 신호의 크기를 누적하는 크기 누적기; 및 상기 크기 누적기의 출력 신호를 비교하여 최대 크기의 출력 신호를 검출하는 최대 신호 검출기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 위상 검출기는 상기 변조 모드 검출기에서 검출된 변조 모드에 따라 원하는 파일럿 패턴을 생성하여 상기 제2 파일럿 신호 패턴을 출력하는 제2 파일럿 패턴 생성기; 상기 FFT 기의 출력 신호로부터 상기 검출된 변조 모드에 따라 정보 데이터를 추출하는 추출기; 및 상기 제2 신호를 얻고, 상기 제2 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2 신호를 곱한 신호를 생성하는 곱셈부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 추출기는 상기 검출된 변조 모드가 동기 변조인 경우 산란 파일럿에 해당하는 정보 데이터를 추출하는 SP 추출기; 및 상기 검출된 변조 모드가 비동기 변조인 경우 연속 파일럿과 비동기 변조 정보에 해당하는 정보 데이터를 추출하는 Wi 추출기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수신신호 정보검출 장치는 상기 변조 모드 검출기의 출력 신호로 부터 파일럿 패턴을 검출하는 파일럿 패턴 검출기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 파일럿 패턴 검출기는 상기 변조 모드 검출기로부터 상기 최대 전력 크기 신호를 받아 입력 신호의 경로에 해당하는 파일럿 패턴을 계산하는 파일럿 패턴 계산기; 및 상기 파일럿 패턴 계산기의 출력 신호의 파일럿 패턴으로부터 상기 수신 신호의 파일럿 패턴을 결정하는 파일럿 패턴 결정기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 수신신호 정보검출 장치는 상기 변조 모드 검출기의 출력 신호를 기초로 하여 정수배 주파수 오프셋을 검출하는 정수배 주파수 오프셋 검출기를 더 포함할 수 있다.

또한, 정수배 주파수 오프셋 검출기는 상기 변조 모드 검출기로부터 상기 최대 전력 크기 신호를 받아 경로 정보를 통해 주파수 지연을 계산하는 주파수 지연 계산기; 및 상기 주파수 지연 계산기의 출력 신호로부터 상기 수신신호의 주파수 오프셋을 결정하는 정수배 주파수 오프셋 결정기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 주파수 지연 계산기는 상기 FFT 기의 출력 신호가 비동기 변조 방식일 경우에는 연속 파일럿의 주파수 지연을 계산하며, 상기 FFT 기의 출력 신호가 동기 변조 방식일 경우에는 산란 파일럿의 주파수 지연을 계산할 수 있다.

본 발명에 따른 수신신호 정보검출 방법은 직교주파수 다중분할(OFDM) 전송 방식을 사용하는 시스템의 수신단에서 고속 푸리에 변환(FFT)기 처리 이후 신호의 정보를 검출하는 수신신호 정보검출 방법에 있어서, (a)상기 FFT 기를 통해 출력된 신호를 각각의 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 복수의 지연신호를 얻고, 제1 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 지연신호와 병렬로 곱하고 정해진 길이만큼 합산한 제1 신호의 전력 크기를 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호 중 최대 전력 크기 신호로부터 변조 모드를 검출하는 변조 모드 검출단계; (b)상기 (a)단계의 출력 신호로부터 파일럿 패턴을 검출하는 파일럿 패턴 검출단계; (c)상기 (a)단계의 출력 신호를 기초로 하여 정수배 주파수 오프셋을 검출하는 정수배 주파수 오프셋 검출 단계; 및 (d)제2 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 FFT 기를 통해 출력된 신호와 곱하여 제2 신호를 얻고, 상기 제2 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2 신호를 곱한 신호를 정해진 길이만큼 합산하고, 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호의 위상을 계산하고 이를 통해 수신신호의 위상을 결정하는 위상 검출단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (a)단계는 (a1)차등변조 정보 신호와 산란 파일럿 패턴을 포함하는 상기 제1 파일럿 신호 패턴을 생성하는 단계; (a2)FFT 모드에 따라 결정된 지연 길이를 이용하여 상기 지연신호를 얻는 단계; (a3)상기 지연신호와 상기 제1 파일럿 신호 패턴을 병렬로 곱하는 단계; (a4)상기 (a3)단계의 출력 신호를 합하는 단계; (a5)상기 (a4)단계의 출력 신호의 전력 크기를 계산하는 단계; (a6)상기 (a5)단계의 출력 신호의 크기를 누적하는 단계; 및 (a7)상기 (a6)단계의 출력 신호를 비교하여 최대 크기의 출력 신호를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 (d)단계는 (d1)상기 변조 모드 검출기에서 검출된 변조 모드에 따라 원하는 파일럿 패턴을 생성하여 상기 제2 파일럿 신호 패턴을 출력하는 단계; (d2)상기 FFT 기의 출력 신호로부터 상기 검출된 변조 모드에 따라 정보 데이터를 추출하는 단계; 및 (d3)상기 제2 신호를 얻고, 상기 제2신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2신호를 곱한 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 OFDM 전송 방식을 사용하는 시스템의 수신단에서 변조 모드, 파일럿 패턴, 정수배 주파수 오프셋, 위상을 검출하여 FFT 후단의 초기 정보를 획득할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 낮은 신호 대 잡음비와 고속 시변 채널 환경에서도 만족할 만한 성능을 보장하고, 기존의 수신단에서 사용하는 프로세스를 최대한 활용하여 시스템의 복잡도를 줄일 수 있으며 곱셈기의 사용을 억제하여 연산량을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 전송 시스템의 수신단의 블록도이다. 수신 신호는 프레임 동기를 맞추어서 직렬/병렬 변환이 이루어진 다음 보호구간이 제거되고 FFT 변환이 이루어진다. FFT 변환 후 FFT 기의 출력 신호는 병렬/직렬 변환이 이루어진 다음, 채널 이퀄라이저를 통과하여 디코더로 출력된다. 이를 위해서 FFT 변환 이후 구간에서 변조 모드, 정수배 주파수 오프셋, 파일럿 패턴 및 위상 검출이 이루어진다. 본 발명에 따른 수신신호 정보검출 장치는 이하의 설명에서 FFT-후 추정기(11)로 칭하기로 한다.

수신단(10)은, 도 1을 참조하면, FFT 기(15)를 중심으로 FFT 전단과 FFT 후단으로 구분된다.

FFT 전단은 직렬/병렬 컨버터(13), 보호구간 제거기(guard interval remover)(14)를 포함한다.

직렬/병렬 컨버터(13)는 수신 신호를 병렬 구조로 변환한다. 최초 수신 신호는 직렬 신호 처리에 적합한 구조를 가지고 있으며, FFT를 위해서는 이와 같이 직렬로 수신된 신호를 병렬 구조로 변경하여야 한다. 따라서, 보호구간 제거 이전 단계에서 수신 신호를 병렬 구조로 변경하기 위해 직렬/병렬 컨버터(13)가 사용된다.

보호구간 제거기(14)는 수신 신호 중에서 유효 심볼만을 FFT하기 위해 보호구간을 제거하는 기능을 수행한다. 보호구간은 채널에 의한 시간 지연에 따른 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference)의 영향을 줄이기 위해 삽입된다.

FFT 기(15)는 수신 신호의 유효 심볼을 고속 푸리에 변환한다. 수신 신호는 OFDM 신호로서 송신단에서 역 고속 푸리에 변환(IFFT)이 되어 있는 바, 수신단에서 고속 푸리에 변환(FFT)을 통해 원래의 신호로 복조된다.

FFT 후단은 병렬/직렬 컨버터(16), 채널 이퀄라이저(Channel Equalizer)(17), 디코더(18), 및 FFT-후 추정기(11)를 포함한다.

FFT-후 추정기(11)는 송신단에서 수신단으로 알려지지 않고 정해지는 변조 모드를 추정한다. 수신된 신호는 OFDM 신호로서 이를 FFT 처리하여 변조 모드, 파일럿 패턴, 정수배 주파수 오프셋 및 위상을 추정하게 된다. FFT-후 추정기(11)의 상세한 구성에 대해서는 이하 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

병렬/직렬 컨버터(16)는 고속 푸리에 변환 처리를 위해 직렬/병렬 컨버터(13)에 의해 병렬 구조로 변환된 수신 신호를 FFT 후단에서 직렬 신호로 변환한다.

채널 이퀄라이저(17)는 수신 신호가 여러 종류의 채널을 통과하면서 왜곡된 것을 보정한다.

디코더(18)는 송신단에서 송신 신호에 삽입 및 변조한 여러 종류의 채널 부호를 보상한다. 일반적으로 비트/바이트 등의 디인터리버(deinterleaver)와 비터비(viterbi) 등의 복호기가 있다.

도 2는 도 1 중 FFT-후 추정기의 상세 구성을 포함한 수신단의 블록도이다.

FFT-후 추정기(11)는, 도 2를 참조하면, 변조 모드 검출기(100), 파일럿 패턴 검출기(200), 정수배 주파수 오프셋 검출기(300), 및 위상 검출기(400)를 포함하여 이루어진다. 이하에서는 설명의 편의를 위해 변조 모드 검출기(100)의 합산 기(140a, 140b, 140c, 140d, 140e)를 통과한 신호를 "제1 신호"라 하고, 위상 검출기(400)의 제1 곱셈기(441)를 통과한 신호를 "제2 신호"라 하기로 한다. 또한, 변조 모드 검출기(100)의 파일럿 패턴 생성기(110)에서 생성한 파일럿 패턴을 "제1 파일럿 신호 패턴"이라 하고, 위상 검출기(400)의 파일럿 패턴 생성기(420)에서 생성된 파일럿 패턴을 "제2 파일럿 신호 패턴"이라 하기로 한다.

변조 모드 검출기(100)는 FFT 기(15)를 통해 출력된 신호를 각각의 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 복수의 지연 신호와 파일럿 패턴 생성기(110; 도 3 참조)에서 출력된 정보 데이터를 병렬로 곱하고, 이를 정해진 길이만큼 합산한 신호의 전력 크기를 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호 중 최대 전력 크기 신호로부터 변조 모드를 검출한다. 즉, 변조 모드 검출기(100)는 FFT 기(15)를 통해 출력된 신호로 복수의 지연 신호를 얻고, 제1 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 지연 신호와 병렬로 곱하고 정해진 길이만큼 합산하여 제1 신호를 얻는다. 이후, 제1 신호의 전력 크기를 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호 중 최대 전력 크기 신호를 구하고 이를 통하여 변조 모드를 검출하게 된다. 일례로 파일럿 패턴 생성기(110)의 정보 데이터는 비동기 변조 모드에 해당하는 차등변조 정보 신호 Wi와 동기 변조 모드에 해당하는 산란 파일럿 패턴 P1, 산란 파일럿 패턴 P2, 산란 파일럿 패턴 P3, 및 산란 파일럿 패턴 P4가 존재한다. 따라서, 각 정보 신호에 대하여 5개의 경로가 존재하며, 각각의 경로에서 전력 크기가 총 5개 존재하게 된다. 변조 모드 검출기(100)는 이러한 5개의 전력 크기 중에서 최대 크기를 최대 전력 크기로 하고, 최대 전력 크기를 가지는 경로의 변조 모드를 수신 신호의 변조 모드로 결정 한다. 변조 모드 검출기(100)의 상세한 구성에 대해서는 이하 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

파일럿 패턴 검출기(200)는 변조 모드 검출기(100)의 최대 신호 검출기(170; 도 3 참조)의 출력 신호를 통해서 출력 신호의 경로에 해당하는 파일럿 패턴을 수신 신호의 파일럿 패턴으로 결정한다. 파일럿 패턴 검출기(200)는 변조 모드 검출기(100)와 함께, FFT 처리단을 통과한 수신 신호와 산란 파일럿, 연속 파일럿, 정보 데이터 등으로 구성된 파일럿 신호 패턴과의 상관 관계를 구하고 이를 소정의 OFDM 심볼만큼 누적하여 얻은 제1 신호의 전력값으로부터 수신 신호의 변조 방식을 검출하게 된다. 파일럿 패턴 검출기(200)의 상세한 구성에 대해서는 이하 도 6과 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

정수배 주파수 오프셋 검출기(300)는 변조 모드 검출기(100)의 최대 신호 검출기(170)의 출력 신호를 통해서 출력 신호의 최대 전력 크기의 위치와 파일럿 패턴의 시작 위치 차에 따른 샘플 수를 계산하여 수신 신호의 정수배 주파수 오프셋을 결정한다. 정수배 주파수 오프셋 검출기(300)의 상세한 구성에 대해서는 이하 도 6 및 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

위상 검출기(400)는 FFT 기(15)를 통해 출력된 신호에서 추출한 원하는 정보 데이터인 Wi 또는 SP와, 파일럿 패턴 생성기(420; 도 9 참조)에서 출력된 동일한 위치의 정보 데이터 Wi 또는 SP를 곱하고, 이렇게 곱한 신호를 정해진 지연기의 길이만큼 지연시킨 지연 신호의 켤레 복소수와 곱한 신호를 정해진 길이만큼 합산하고, 정해진 누적 길이만큼 누적하여 그 출력 신호의 위상을 계산함으로써 수신 신 호의 위상을 결정한다. 즉, 위상 검출기(400)는 제2 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 FFT 기(15)의 출력 신호와 곱하여 제2 신호를 얻고 상기 제2 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연 신호의 켤레 복소수와 제2 신호를 곱한 신호를 정해진 길이만큼 합산한다. 이후 이를 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호의 위상을 계산하고 이를 통해 수신 신호의 위상을 결정하게 된다. 일례로 추출기(410; 도 9 참조)의 출력 신호와 파일럿 패턴 생성기(420)의 경우, 변조 모드 검출기(100)에서 결정된 변조 모드에 따라 동기 변조의 경우에는 SP 정보 데이터를, 비동기 변조 모드인 경우에는 Wi 정보 데이터를 출력한다. 또한, 상기 추출기(410)의 경우 파일럿 패턴 검출기(200)에서 결정된 파일럿 패턴이 SP1, SP2, SP3 또는 SP4이면 각각에 해당하는 산란 파일럿 패턴을 SP 정보 데이터로 결정하여 출력한다. 또한, 지연기(442; 도 9 참조)의 경우 추출기(410)에서 출력되는 정보 데이터 Wi 또는 SP의 출력 간격만큼 지연 길이가 결정된다. 합산기(460)의 누적 길이는 FFT 기(15)의 FFT 변환을 위한 FFT 길이와 같으며, 누적기(470)의 누적 길이는 FFT 길이의 배수를 사용한다. 위상 검출기(400)의 상세한 구성에 대해서는 이하 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 도 2 중 변조 모드 검출기의 블록도이고, 도 4는 변조 모드 검출기에서 파일럿 패턴 생성기의 차등변조 정보 신호 Wi의 특성을 도시한 그래프이며, 도 5a 내지 도 5d는 각각 변조 모드 검출기에서 파일럿 패턴 생성기의 산란 파일럿 패턴 SP1, SP2, SP3 및 SP4의 특성을 도시한 그래프이다. 또한, 도 6a 내지 도 6e는 변조 모드 검출기에서 변조 모드 검출을 위한 크기 누적기의 출력 신호의 특성을 도시한 그래프이다.

변조 모드 검출기(100)는, 도 3을 참조하면, 파일럿 패턴 생성기(110), 지연기(120a, 120b, 120c, 120d, 120e), 병렬 곱셈기(130a, 130b, 130c, 130d, 130e), 합산기(140a, 140b, 140c, 140d, 140e), 전력 크기 계산기(150a, 150b, 150c, 150d, 150e), 크기 누적기(160a, 160b, 160c, 160d, 160e), 최대 신호 검출기(170), 및 변조 모드 결정기(180)를 포함한다. 변조 모드 검출기(100)는 FFT 기(15)에서 출력된 신호의 지연 신호와 파일럿 패턴 생성기(110)에서 나오는 신호의 병렬 곱셈한 신호를 합하여 최대 전력을 계산하고, 이를 누적하여 얻은 최대 전력 신호로부터 변조 모드를 검출한다.

파일럿 패턴 생성기(110)는 수신 신호에 사용된 정보 데이터를 변조 모드에 따라 각각 생성하여 병렬로 출력한다. 정보 데이터는 비동기 변조 모드에 사용되는 차등변조 정보 신호 Wi, 동기 변조 모드에 사용되는 산란 파일럿 패턴 SP1, 산란 파일럿 패턴 SP2, 산란 파일럿 패턴 SP3, 및 산란 파일럿 패턴 SP4가 포함된다. 도 4는 파일럿 패턴 생성기(110)의 차등변조 정보 신호 Wi의 출력 신호를 나타내며, 가로축은 부반송파 샘플수, 세로축은 신호의 크기를 나타낸다. 도 4에는 FFT 기(15)의 FFT 길이가 128인 경우의 차등변조 정보 신호 Wi에 대한 출력 신호가 도시되어 있으며, 이를 참조하면 차등변조 정보 신호 Wi의 크기가 1인 전력 신호는 부반송파 간격이 일정하지 않지만 매 FFT 기(15)의 출력 신호에 대해 동일한 부반송파 위치에 위치함을 확인할 수 있다. 도 5a는 파일럿 패턴 생성기(110)의 산란 파일럿 패턴 SP1의 출력 신호를 나타내며, 가로축은 부반송파 샘플수, 세로축은 신호 크기를 나타낸다. 도 5a에는 FFT 기(15)의 FFT 길이가 128인 경우의 산란 파일럿 패턴 SP1에 대한 출력 신호가 도시되어 있으며, 이를 참조하면 산란 파일럿 패턴 SP1의 크기 1인 전력 신호는 부반송파 간격이 일정하며, 매 FFT 기(15)의 출력 신호에 대해 P1, P2, P3 및 P4의 순으로 순차적으로 위치함을 알 수 있다. 도 5b 내지 도 5d에 대해서도 마찬가지로 살펴 보면 산란 파일럿 패턴 SP2에 대해서는 매 FFT 기(15)의 출력 신호에 대해 P2, P3, P4 및 P1 순으로, 산란 파일럿 패턴 SP3에 대해서는 매 FFT 기(15)의 출력 신호에 대해 P3, P4, P1 및 P2의 순으로, 그리고 산란 파일럿 패턴 SP4에 대해서는 매 FFT 기(15)의 출력 신호에 대해 P4, P1, P2 및 P3의 순으로 순차적으로 위치함을 알 수 있다.

지연기(120a, 120b, 120c, 120d, 120e)는 FFT 기(15)에서 출력된 신호 한 블록에 대해 정해진 지연 길이만큼 지연시켜 출력하며, 상기 지연 길이는 수신 신호의 FFT 모드에 따라 결정되며, 일반적으로 10 또는 20 지연 길이가 사용된다.

병렬 곱셈기(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)는 지연기(120a, 120b, 120c, 120d, 120e)의 출력 신호를 FFT 기(15)에서 출력되는 1 OFDM 심볼의 길이만큼 누적한 신호와 파일럿 패턴 생성기(110)의 출력 신호를 병렬로 곱하여 출력한다. 1 OFDM 심볼 길이는 FFT 기(15)의 FFT 길이이다. FFT 길이의 경우 일반적으로 FFT 모드에 따라 2K 모드는 2048 부반송파를 사용하므로 2048 길이, 4K 모드는 4096 부반송파를 사용하므로 4096 길이, 8K 모드는 8192 부반송파를 사용하므로 8192 길이가 된다. 또한, FFT 길이는 전체 부반송파에 대해 FFT를 실행하지 않는 경우에는 각 경우의 FFT 길이에 따라 정해지며, 일례로 256 길이의 FFT를 실행하는 FFT 기의 경우에는 FFT 길이가 256 길이가 된다.

합산기(140a, 140b, 140c, 140d, 140e)는 병렬 곱셈기(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)의 병렬 출력 신호를 합산하여 출력한다.

전력 크기 계산기(150a, 150b, 150c, 150d, 150e)는 합산기(140a, 140b, 140c, 140d, 140e)의 출력 신호에 대한 전력 크기를 계산하여 출력한다.

크기 누적기(160a, 160b, 160c, 160d, 160e)는 전력 크기 계산기(150a, 150b, 150c, 150d, 150e)의 출력 신호에 대해 지연기(120a, 120b, 120c, 120d, 120e)의 지연 길이마다 정해진 누적 길이만큼 누적한다. 이때 누적 길이는 설계에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 지연 길이의 4배 또는 8배를 사용한다. 도 6a 내지 도 6e는 동기 변조 모드 수신 신호에 대한 변조 모드 검출기(100)의 각각의 크기 누적기(160a, 160b, 160c, 160d, 160e)의 출력 신호를 나타내며, 가로축은 위치 인덱스(index)를, 세로축은 신호 크기를 나타낸다.

최대 신호 검출기(170)는 크기 누적기(160a, 160b, 160c, 160d, 160e)의 출력 신호를 비교하여 최대 전력 크기를 갖는 경로의 크기 누적기(160a, 160b, 160c, 160d, 160e)로부터의 입력 신호를 출력한다. 도 6a, 도 6c, 도 6d 및 도 6e를 참조하면 각 크기 누적기(160a, 160b, 160c, 160d, 160e)의 출력 신호의 전력 크기는 0.4 전력 크기 이내이다. 반면, 도 6b를 참조하면 크기 누적기(160b)의 출력 신호의 전력 크기는 1 전력 크기 이상이므로, 최대 신호 검출기(170)는 SP1의 경로 신호인 크기 누적기(160b)의 신호를 출력하게 된다.

변조 모드 결정기(180)는 최대 신호 검출기(170)의 출력 신호의 경로에 해당하는 변조 모드를 결정하여 수신 신호의 변조 모드로 검출한다. 도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 상기 수신 신호의 변조 모드는 크기 누적기(160b)의 신호인 산란 파일럿 SP1의 경로에 해당하는 동기 변조 모드로 결정된다.

도 7은 도 2 중 파일럿 패턴 검출기의 상세 블록도이다.

파일럿 패턴 검출기(200)는, 도 7을 참조하면, 파일럿 패턴 계산기(210) 및 패턴 검출기(220)를 포함한다. 파일럿 패턴 검출기(200)는 변조 모드 검출기(100)의 출력 신호로부터 파일럿 패턴을 검출한다.

파일럿 패턴 계산기(210)는 변조 모드 검출기(100)의 최대 신호 검출기(170)의 출력 신호를 받아 입력 신호의 경로에 해당하는 파일럿 패턴을 계산한다. 도 6의 예에서는 파일럿 패턴 계산기(210)가 변조 모드 검출기(100)의 크기 누적기(160b)의 출력 신호를 입력받고, 상기 경로에 해당하는 SP1을 파일럿 패턴으로 결정한다. 파일럿 패턴 계산기(210)는 FFT 기(15)의 출력 신호가 비동기 변조 방식일 경우에는 생략될 수 있으며, 동기 변조 방식일 경우 산란 파일럿의 4가지 경우 중에서 하나를 결정하게 된다.

패턴 검출기(220)는 파일럿 패턴 계산기(210)의 출력 신호의 파일럿 패턴으로부터 수신 신호의 파일럿 패턴을 검출한다. 도 6의 예에서는 패턴 검출기(220)가 파일럿 패턴 계산기(210)의 출력 신호 경로에 해당하는 SP1으로부터 수신 신호의 파일럿 패턴 P1, P2, P3 및 P4를 결정한다.

도 8은 도 2 중 정수배 주파수 오프셋 검출기의 상세 블록도이다.

정수배 주파수 오프셋 검출기(300)는, 도 8을 참조하면, 주파수 지연 계산기(310) 및 오프셋 검출기(320)를 포함한다. 정수배 주파수 오프셋 검출기(300)는 제1 신호 중에서 최대 전력값을 갖는 신호의 최대 전력값 위치 정보를 이용하여 정수배 주파수 오프셋을 추정한다.

주파수 지연 계산기(310)는 변조 모드 검출기(100)의 최대 신호 검출기(170)의 출력 신호를 받아 상기 출력 신호의 최대값에 해당하는 부반송파 주파수를 계산하고, 기준 부반송파 주파수와의 차를 계산한다. 이때, 기준 부반송파 주파수는 변조 모드 검출기(100)의 지연기(120a, 120b, 120c, 120d, 120e) 지연 길이의 1/2에 해당하며, 예컨대 지연 길이가 10이면 기준 부반송파 주파수는 5, 지연 길이가 20이면 기준 부반송파 주파수는 10이 된다. 주파수 지연 계산기(310)는 FFT 기(15)의 출력 신호가 비동기 변조 방식일 경우에는 연속 파일럿의 주파수 지연을 계산하며, 동기 변조 방식일 경우에는 산란 파일럿의 주파수 지연을 계산하여 정수배 주파수 오프셋을 결정하게 된다.

오프셋 검출기(320)는 주파수 지연 계산기(310)의 출력 신호로부터 수신 신호의 주파수 오프셋을 검출한다.

도 9는 도 2 중 위상 검출기의 상세 블록도이다.

위상 검출기(400)는, 도 9를 참조하면, 추출기(410), 파일럿 패턴 생성 기(420), 신호 선택기(430a, 430b), 곱셈부(440), 정규화 상수 출력기(450), 합산기(460), 누적기(470), 위상 계산기(480), 및 위상 결정기(490)를 포함한다. 위상 검출기(400)는 수신 신호에서 파일럿 패턴 위치 신호들 간의 켤레 복소수 곱과 그 평균값을 소정의 OFDM 심볼만큼 누적하여 수신 신호의 위상 오프셋을 추정한다. 즉, 위상 검출기(400)는 FFT 기(15)에서 출력된 신호와 파일럿 패턴 생성기(420)에서 나오는 신호의 곱과 곱한 신호들간의 위상차를 합하고, 그 신호를 누적하여 위상을 계산하고 검출한다.

추출기(410)는 FFT 기(15)의 출력 신호로부터 변조 모드 검출기(100)에서 검출된 변조 모드에 따라 정보 데이터를 추출한다. 추출기(410)는 SP 추출기(410a)와 Wi 추출기(410b)를 구비한다. 상기 변조 모드가 동기 변조 모드이면 SP 추출기(410a)에서 산란 파일럿에 해당하는 정보 데이터를 추출한다. 반면, 상기 변조 모드가 비동기 변조 모드이면 Wi 추출기(410b)에서 비동기 변조 정보 신호 Wi에 해당하는 정보 데이터를 추출한다.

파일럿 패턴 생성기(420)는 변조 모드 검출기(100)에서 검출된 변조 모드에 따라 정보 데이터를 출력한다. 파일럿 패턴 생성기(420)는 검출된 변조 모드가 비동기 변조 모드일 경우에는 연속 파일럿과 비동기 변조 정보 데이터를, 동기 변조일 경우에는 동기 변조 정보 신호인 산란 파일럿을 추출한다. 산란 파일럿의 정보 데이터는 도 5a 내지 도 5d의 P1, P2, P3 및 P4와 같으며, 추출 순서는 파일럿 패턴 검출기(200)의 검출 결과에 따른다. 한편, 비동기 변조 정보 신호의 정보 데이터는 도 4의 Wi와 같다.

신호 선택기(430a, 430b)는 변조 모드 검출기(100)에서 검출된 변조 모드에 따라 원하는 경로의 신호를 선택한다. 신호 선택기(430a)의 경우에는, 동기 변조 모드의 경우 추출기(410)에서 SP 추출기(410a)의 경로를, 비동기 변조 모드의 경우 추출기(410)에서 Wi 추출기(410b)의 경로를 각각 선택한다. 신호 선택기(430b)의 경우에는, 동기 변조 모드의 경우 파일럿 패턴 생성기(420)에서 산란 파일럿 SP를, 비동기 변조 모드의 경우 파일럿 패턴 생성기(420)에서 비동기 변조 정보 신호 Wi를 선택한다.

곱셈부(440)는 신호 선택기(430a, 430b)의 출력 신호를 곱하는 제1 곱셈기(441), 제1 곱셈기(441)의 출력 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시켜 출력하는 지연기(442), 지연기(442)의 출력 신호의 켤레 복소수를 출력하는 켤레 복소수 생성기(443), 및 켤레 복소수 생성기(443)의 출력 신호와 제1 곱셈기(441)의 출력 신호를 곱하는 제2 곱셈기(444)를 포함한다. 지연기(442)의 지연 길이는 파일럿 패턴 생성기(420)에서 출력되는 정보 데이터의 부반송파 간격에 해당한다.

정규화 상수 출력기(450)는 파일럿 패턴 생성기(440)에서 출력되는 정보 데이터의 부반송파 간격에 해당하는 상수의 역수를 출력한다. 정규화 상수 출력기(450)의 출력 신호는 곱셈부(440)의 제2 곱셈기(444)에 입력된다.

합산기(460)는 곱셈부(440)의 출력 신호를 정해진 합산 길이만큼 합산하여 출력한다. 합산 길이는 FFT 기(15)의 FFT 크기와 같다.

누적기(470)는 합산기(460)의 출력 신호를 일정한 누적 길이만큼 누적한다. 누적 길이는 FFT 기(15)의 FFT 크기의 4배 또는 8배이다.

위상 계산기(480)는 누적기(470)의 출력 신호로부터 실수부와 허수부에 따른 위상을 계산한다.

위상 결정기(490)는 위상 계산기(480)의 출력 신호로부터 수신 신호의 위상을 결정한다.

다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신신호 정보검출 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신신호 정보검출 방법은, FFT 기를 통해 출력된 신호를 각각의 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 복수의 지연신호를 얻고, 제1 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 지연신호와 병렬로 곱하고 정해진 길이만큼 합산한 제1 신호의 전력 크기를 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호 중 최대 전력 크기 신호로부터 변조 모드를 검출하는 변조 모드 검출단계, 상기 변조 모드 검출단계의 출력 신호로부터 파일럿 패턴을 검출하는 파일럿 패턴 검출단계, 상기 변조 모드 검출단계의 출력 신호를 기초로 하여 정수배 주파수 오프셋을 검출하는 정수배 주파수 오프셋 검출 단계, 및 제2 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 FFT 기를 통해 출력된 신호와 곱하여 제2 신호를 얻고, 상기 제2 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2 신호를 곱한 신호를 정해진 길이만큼 합산하고, 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호의 위상을 계산하고 이를 통해 수신신호의 위상을 결정하는 위상 검출단계를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수신 신호 정보검출 방법은 상술한 수신 신호 정보검출 장치에서 충분히 설명하였으므로, 여기서는 수신 신호 정보검출 방법이 수신 신호 정보검출 장치의 어떤 구성 요소에서 이루어지는지에 대해서만 설명하기로 한다.

변조 모드 검출단계는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변조 모드 검출기(100)에서 수행된다. 변조 모드 검출단계는 차등변조 정보 신호와 산란 파일럿 패턴을 포함하는 제1 파일럿 신호 패턴을 생성하는 단계(파일럿 패턴 생성기(110)에서 수행), FFT 모드에 따라 결정된 지연 길이를 이용하여 지연신호를 얻는 단계(지연기(120a, 120b, 120c, 120d, 120e)에서 수행), 지연 신호와 제1 파일럿 신호 패턴을 병렬로 곱하는 단계(병렬 곱셈기(130a, 130b, 130c, 130d, 130e)에서 수행), 상기 병렬로 곱하는 단계의 출력 신호를 합하는 단계(합산기(140a, 140b, 140c, 140d, 140e)에서 수행), 상기 출력 신호를 합하는 단계의 출력 신호의 전력 크기를 계산하는 단계(전력 크기 계산기(150a, 150b, 150c, 150d, 150e)에서 수행), 상기 전력 크기를 계산하는 단계의 출력 신호의 크기를 누적하는 단계(크기 누적기(160a, 160b, 160c, 160d, 160e)에서 수행), 및 상기 누적하는 단계의 출력 신호를 비교하여 최대 크기의 출력 신호를 검출하는 단계(최대 신호 검출기(170)에서 수행)를 포함하여 이루어진다.

파일럿 패턴 검출단계는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파일럿 패턴 검출기(200)에서 수행된다. 파일럿 패턴 검출단계는 파일럿 패턴을 계산하는 단계(파일럿 패턴 계산기(210)에서 수행)와 패턴 검출 단계(패턴 검출기(220)에서 수행)를 포함한다.

정수배 주파수 오프셋 검출단계는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정수배 주파수 오프셋 검출기(300)에서 수행된다. 정수배 주파수 오프셋 검출단계는 주파수 지연 계산단계(주파수 지연 계산기(310)에서 수행)와 오프셋 검출단계(오프셋 검출기(320)에서 수행)를 포함한다.

위상 검출단계는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 위상 검출기(400)에서 수행된다. 위상 검출단계는 변조 모드 검출단계에서 검출된 변조 모드에 따라 원하는 파일럿 패턴을 생성하여 제2 파일럿 신호 패턴을 출력하는 단계(파일럿 패턴 생성기(420)에서 수행), FFT 기의 출력 신호로부터 검출된 변조 모드에 따라 정보 데이터를 추출하는 단계(추출기(410)에서 수행), 제2 신호를 얻고, 상기 제2신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2신호를 곱한 신호를 생성하는 단계(곱셈부(440)에서 수행), 곱셈 단계의 출력 신호를 정해진 합산 길이만큼 합산하여 출력하는 단계(합산기(460)에서 수행), 합산 단계의 출력 신호를 일정한 누적 길이만큼 누적하는 단계(누적기(470)에서 수행), 누적 단계의 출력 신호로부터 실수부와 허수부에 따른 위상을 계산하는 단계(위상 계산기(480)에서 수행), 및 위상 계산단계의 출력 신호로부터 수신 신호의 위상을 결정하는 단계(위상 결정기(490)에서 수행)를 포함한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상 을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 IEEE 802.11a와 HIPELAN/2의 고속 무선랜, IEEE 802.16의 광대역 무선 액세스(BWA; Broad Wireless Access), 디지털 멀티미디어 방송(DMB)과 디지털 비디오 방송(DVB-T), 휴대 디지털 비디오 방송(DVB-H) 및 ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)과 같이 OFDM 방식을 근간으로 하는 다양한 분야에 이용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 전송 시스템의 수신단의 블록도,

도 2는 도 1 중 FFT-후 추정기의 상세 구성을 포함한 수신단의 블록도,

도 3은 도 2 중 변조 모드 검출기의 상세 블록도,

도 4는 변조 모드 검출기에서 파일럿 패턴 생성기의 차등변조 정보 신호 Wi의 특성을 도시한 그래프,

도 5a 내지 도 5d는 각각 변조 모드 검출기에서 파일럿 패턴 생성기의 산란 파일럿 패턴 SP1, SP2, SP3 및 SP4의 특성을 도시한 그래프,

도 6a 내지 도 6e는 변조 모드 검출기에서 변조 모드 검출을 위한 크기 누적기의 출력 신호의 특성을 도시한 그래프,

도 7은 도 2 중 파일럿 패턴 검출기의 상세 블록도,

도 8은 도 2 중 정수배 주파수 오프셋 검출기의 상세 블록도,

도 9는 도 2 중 위상 검출기의 상세 블록도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 - 변조 모드 검출기 200 - 파일럿 패턴 검출기

300 - 정수배 주파수 오프셋 검출기 400 - 위상 검출기

Claims (12)

1. 직교주파수 다중분할(OFDM) 전송 방식을 사용하는 시스템의 수신단에서 고속 푸리에 변환(FFT)기 처리 이후 신호의 정보를 검출하는 수신신호 정보검출 장치에 있어서,

   상기 FFT 기를 통해 출력된 신호를 각각의 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 복수의 지연신호를 얻고, 제1 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 지연신호와 병렬로 곱하고 정해진 길이만큼 합산한 제1 신호의 전력 크기를 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호 중 최대 전력 크기 신호로부터 변조 모드를 검출하는 변조 모드 검출기; 및

   제2 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 FFT 기를 통해 출력된 신호와 곱하여 제2 신호를 얻고, 상기 제2 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2 신호를 곱한 신호를 정해진 길이만큼 합산하고, 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호의 위상을 계산하고 이를 통해 수신신호의 위상을 결정하는 위상 검출기

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 변조 모드 검출기는

   차등변조 정보 신호와 산란 파일럿 패턴을 포함하는 상기 제1 파일럿 신호 패턴을 생성하는 제1 파일럿 패턴 생성기;

   FFT 모드에 따라 결정된 지연 길이를 이용하여 상기 지연신호를 얻는 제1 지연기;

   상기 지연신호와 상기 제1 파일럿 신호 패턴을 병렬로 곱하는 병렬 곱셈기;

   상기 병렬 곱셈기의 출력 신호를 합하는 제1 합산기;

   상기 제1 합산기의 출력 신호의 전력 크기를 계산하는 전력 크기 계산기;

   상기 전력 크기 계산기의 출력 신호의 크기를 누적하는 크기 누적기; 및

   상기 크기 누적기의 출력 신호를 비교하여 최대 크기의 출력 신호를 검출하는 최대 신호 검출기

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 위상 검출기는

   상기 변조 모드 검출기에서 검출된 변조 모드에 따라 원하는 파일럿 패턴을 생성하여 상기 제2 파일럿 신호 패턴을 출력하는 제2 파일럿 패턴 생성기;

   상기 FFT 기의 출력 신호로부터 상기 검출된 변조 모드에 따라 정보 데이터를 추출하는 추출기; 및

   상기 제2 신호를 얻고, 상기 제2 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2 신호를 곱한 신호를 생성하는 곱셈부

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 추출기는

   상기 검출된 변조 모드가 동기 변조인 경우 산란 파일럿에 해당하는 정보 데이터를 추출하는 SP 추출기; 및

   상기 검출된 변조 모드가 비동기 변조인 경우 연속 파일럿과 비동기 변조 정보에 해당하는 정보 데이터를 추출하는 Wi 추출기

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 변조 모드 검출기의 출력 신호로부터 파일럿 패턴을 검출하는 파일럿 패턴 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 파일럿 패턴 검출기는

   상기 변조 모드 검출기로부터 상기 최대 전력 크기 신호를 받아 입력 신호의 경로에 해당하는 파일럿 패턴을 계산하는 파일럿 패턴 계산기; 및

   상기 파일럿 패턴 계산기의 출력 신호의 파일럿 패턴으로부터 상기 수신 신호의 파일럿 패턴을 결정하는 파일럿 패턴 결정기

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 변조 모드 검출기의 출력 신호를 기초로 하여 정수배 주파수 오프셋을 검출하는 정수배 주파수 오프셋 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신 호 정보검출 장치.
8. 제7항에 있어서, 정수배 주파수 오프셋 검출기는

   상기 변조 모드 검출기로부터 상기 최대 전력 크기 신호를 받아 경로 정보를 통해 주파수 지연을 계산하는 주파수 지연 계산기; 및

   상기 주파수 지연 계산기의 출력 신호로부터 상기 수신신호의 주파수 오프셋을 결정하는 정수배 주파수 오프셋 결정기

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 주파수 지연 계산기는

   상기 FFT 기의 출력 신호가 비동기 변조 방식일 경우에는 연속 파일럿의 주파수 지연을 계산하며, 상기 FFT 기의 출력 신호가 동기 변조 방식일 경우에는 산란 파일럿의 주파수 지연을 계산하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 장치.
10. 직교주파수 다중분할(OFDM) 전송 방식을 사용하는 시스템의 수신단에서 고속 푸리에 변환(FFT)기 처리 이후 신호의 정보를 검출하는 수신신호 정보검출 방법에 있어서,

    (a)상기 FFT 기를 통해 출력된 신호를 각각의 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 복수의 지연신호를 얻고, 제1 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 지연신호와 병렬로 곱하고 정해진 길이만큼 합산한 제1 신호의 전력 크기를 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호 중 최대 전력 크기 신호로부터 변조 모드를 검출하는 변조 모드 검출단계;

    (b)상기 (a)단계의 출력 신호로부터 파일럿 패턴을 검출하는 파일럿 패턴 검출단계;

    (c)상기 (a)단계의 출력 신호를 기초로 하여 정수배 주파수 오프셋을 검출하는 정수배 주파수 오프셋 검출 단계; 및

    (d)제2 파일럿 신호 패턴을 생성한 후 이를 상기 FFT 기를 통해 출력된 신호와 곱하여 제2 신호를 얻고, 상기 제2 신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2 신호를 곱한 신호를 정해진 길이만큼 합산하고, 정해진 누적 길이만큼 누적하여 출력된 신호의 위상을 계산하고 이를 통해 수신신호의 위상을 결정하는 위상 검출단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 방법.
11. 제10항에 있어서, 상기 (a)단계는

    (a1)차등변조 정보 신호와 산란 파일럿 패턴을 포함하는 상기 제1 파일럿 신호 패턴을 생성하는 단계;

    (a2)FFT 모드에 따라 결정된 지연 길이를 이용하여 상기 지연신호를 얻는 단계;

    (a3)상기 지연신호와 상기 제1 파일럿 신호 패턴을 병렬로 곱하는 단계;

    (a4)상기 (a3)단계의 출력 신호를 합하는 단계;

    (a5)상기 (a4)단계의 출력 신호의 전력 크기를 계산하는 단계;

    (a6)상기 (a5)단계의 출력 신호의 크기를 누적하는 단계; 및

    (a7)상기 (a6)단계의 출력 신호를 비교하여 최대 크기의 출력 신호를 검출하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 방법.
12. 제10항에 있어서, 상기 (d)단계는

    (d1)상기 (a)단계에서 검출된 변조 모드에 따라 원하는 파일럿 패턴을 생성하여 상기 제2 파일럿 신호 패턴을 출력하는 단계;

    (d2)상기 FFT 기의 출력 신호로부터 상기 검출된 변조 모드에 따라 정보 데이터를 추출하는 단계; 및

    (d3)상기 제2 신호를 얻고, 상기 제2신호를 정해진 지연 길이만큼 지연시킨 지연신호의 켤레 복소수와 상기 제2신호를 곱한 신호를 생성하는 단계

    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신신호 정보검출 방법.

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