KR20090105688A - Apparatus and method for recognizing location based on orthogonal frequency division multiplexing(ofdm) - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An OFDM signal-based position recognizing apparatus and a method thereof are provided to calculate the position by detecting a leading-edge point. CONSTITUTION: An OFDM signal-based position recognizing apparatus comprises an OFDM signal receiving unit(100), a TPS detection unit(200), and a TDoA calculation unit. The OFDM signal receiving unit obtains symbol synchronization through a received OFDM signal, and detects a leading-edge point. The TPS detection unit detects TPS and transmission station location information from the OFDM signal received by the OFDM signal receiving unit. The TDoA calculation unit calculates a position through the TDoA method between transmission stations by using the leading-edge point and TPS.

Description

직교주파수분할다중(OFDM)신호 기반의 위치인식 장치 및 위치인식 방법{Apparatus and method for recognizing location based on orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)}Apparatus and method for recognizing location based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OPEDM) signal

본 발명은 위치인식 시스템에 관한 것으로, 특히 방송파 신호로 이용되는 OFDM 신호를 이용한 위치인식 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a position recognition system, and more particularly, to a position recognition system using an OFDM signal used as a broadcast wave signal.

종래에는 위치를 찾기 위한 방법으로 위성 위치 인식 시스템(Global Positioning System, GPS) 또는 협대역(narrow band) 채널을 이용하였다. In the related art, a satellite positioning system (GPS) or a narrow band channel is used as a method for locating a position.

협대역 채널을 이용한 위치 인식 시스템, 예컨대 방송파 신호를 이용하는 위치인식 시스템은 일반적으로 위치인식을 위한 측정신호의 도착시간(Time of Arrival, ToA)또는 측정신호의 도착시간차(Time Difference of Arrival, TDoA)를 이용하여 위치를 추정한다.A position recognition system using a narrowband channel, for example, a position recognition system using a broadcast wave signal, generally has a time of arrival (ToA) or a time difference of arrival (TDoA) of a measurement signal for position recognition. ) To estimate the position.

도착시간(ToA)를 이용하는 방식은 그 위치를 파악하고자 하는 목적물로부터 기지국으로 측정신호를 송신하고 이를 기지국에서 수신하여 목적물과 기지국 사이에 측정신호의 전달 시간을 측정하여 거리를 추정하는 방식이다. 즉, 복수 개의 기지국에서 측정한 복수의 측정값으로부터 각 기지국을 중심으로 한 원들이 생기게 되고 목적물은 이 원들의 교점에 놓이게 되므로 그 위치를 파악할 수 있다. A method using the arrival time (ToA) is a method of estimating a distance by transmitting a measurement signal from an object to which its location is to be determined to a base station, receiving the received signal from the base station, and measuring a transmission time of the measurement signal between the object and the base station. That is, from the plurality of measurement values measured by the plurality of base stations, circles around each base station are generated, and the object is placed at the intersection of these circles, so that the position thereof can be determined.

반면에, 도착시간차(TDoA)를 이용한 방식은 서로 다른 곳에서 송신한 측정신호의 도달시간차를 이용하여 위치를 결정한다. 즉, 두 기지국에서 목적물까지 거리의 차에 비례하는 신호 도달 시간차가 측정되고, 두 기지국에서 거리 차가 일정한 곳, 즉, 두 기지국을 초점으로 하는 쌍곡선 위에 목적물이 위치하게 되므로 그 위치를 파악할 수 있다.On the other hand, the method using the arrival time difference (TDoA) determines the position using the arrival time difference of the measurement signal transmitted from different places. That is, the signal arrival time difference is measured in proportion to the difference in distance from the two base stations to the target, and the position can be determined because the target is positioned on a hyperbolic line where the two base stations have a constant distance difference, that is, the two base stations are in focus.

이러한 방식은 수신된 측정신호의 도착시간에 관련된 타이밍 정보(timing information)에 기초하여 목적물의 거리와 위치를 추정하기 때문에 목적물의 위치확인(positioning)을 위해서는, 먼저 측정신호의 도착시간을 정확히 알아내야 한다. 측정신호를 송신하는 송신기와 그 신호를 수신하는 수신기 사이의 직선 경로에 장애물이 존재하지 않는 경우에는 측정신호의 도착시간에 관련된 타이밍 정보(timing information)를 정확히 알아내는 것이 비교적 용이하므로 종래의 협대역 신호를 이용할 수 있다. Since this method estimates the distance and position of the object based on timing information related to the arrival time of the received measurement signal, in order to position the object, first, the arrival time of the measurement signal must be accurately determined. do. In the case where there is no obstacle in the straight path between the transmitter transmitting the measurement signal and the receiver receiving the signal, it is relatively easy to accurately find timing information related to the arrival time of the measurement signal. Signal is available.

그러나, 송신기와 수신기 사이의 직선 경로에 장애물이 존재하는 환경(shadowed environment)이나 실내환경과 같이 복잡한 다중 경로가 존재하는 환경에서는 직선 경로 신호의 검출이 매우 어려우므로 협대역 주파수를 이용한 위치 인식이 불가능하거나 그 정확도가 현저히 떨어지게 문제점이 있다. 이렇게 선 경로 신호를 검출하는 것이 어려운 것은 측정에 사용되는 신호의 시간 해상도(time resolution)에 한계가 있기 때문이다. 시간 해상도(time resolution)란 측정신호를 수신하는 수신기에서 서로 다른 차등 경로 길이(differential path length)를 갖는 다중 경로 신호들을 구분해낼 수 있는 정도를 의미하며 일반적으로 신호의 대역폭에 반비례한다.However, the detection of the linear path signal is very difficult in the environment where there are obstacles in the linear path between the transmitter and the receiver or in the complex multipath environment such as indoor environment. There is a problem that the accuracy is significantly reduced. This difficulty in detecting line path signals is due to the limited time resolution of the signals used for measurement. Time resolution refers to the degree to which a receiver receiving a measurement signal can distinguish multipath signals having different differential path lengths and is generally in inverse proportion to the bandwidth of the signal.

따라서, 방송파를 이용한 위치인식 시스템의 구현은 부정확성 내지 정확한 위치 인식을 위해 많은 기지국을 필요하다는 이유로 어느 정도 제약이 있었다.Therefore, the implementation of a location recognition system using broadcast waves has some limitations because many base stations are required for inaccuracy or accurate location recognition.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 OFDM 신호, 예컨대 방송파 신호를 이용하면서도 정확한 위치인식이 가능한 위치인식 장치 및 위치인식 방법을 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a location recognition device and a location recognition method capable of accurate location recognition while using an OFDM signal, for example, a broadcast wave signal.

본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, TPS(Transmission Parameter Signal) 검출 및 송신소 위치 정보를 검출하는 TPS 검출부; 수신한 직교주파수분할다중(OFDM) 신호를 통해 심볼동기를 획득하고 리딩-에지(leading-edge) 지점을 검출하는 OFDM 신호 수신부; 및 송신소 간 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식을 통해 위치를 계산하는 TDoA 계산부;를 포함하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a TPS detection unit for detecting TPS (Transmission Parameter Signal) and transmitting station location information; An OFDM signal receiving unit for acquiring symbol synchronization through a received orthogonal frequency division multiplex (OFDM) signal and detecting a leading-edge point; And a TDoA calculator configured to calculate a position through a TDoA (Time Difference of Arrival) method between transmission stations.

본 발명에 있어서, 상기 OFDM 신호 수신부는 상기 OFDM 신호에 대한 최소심볼간섭 구간을 검출하여 상기 리딩-에지 지점을 검출하는 리딩-에지 검출부; 상기 리딩-에지 검출부에서 구한 상기 리딩-에지에서 FFT를 수행하는 FFT 연산부; 정현파를 생성하여 상기 FFT 연산부 출력에 켤레 곱셈함으로써, 상기 FFT 연산부 출력 신호의 위상을 보정하는 위상 보정부; 위상이 보정된 신호에 대하여 복호를 수행하는 복호부;를 포함할 수 있다. 상기 TPS 검출부는 상기 FFT 연산부 및 상기 위상 보정부의 출력을 곱한 결과값으로부터 상기 TPS 검출 및 송신소 위치 정보를 검출할 수 있다.The OFDM signal receiving unit may include: a reading-edge detector detecting the leading-edge point by detecting a minimum symbol interference interval with respect to the OFDM signal; An FFT calculator configured to perform an FFT on the leading-edge obtained by the leading-edge detector; A phase corrector for generating a sine wave and multiplying the output of the FFT calculator to correct a phase of the output signal of the FFT calculator; And a decoding unit which performs decoding on the signal whose phase is corrected. The TPS detector may detect the TPS detection and the transmitter position information from a result of multiplying the output of the FFT calculator and the phase corrector.

상기 리딩-에지 검출부는 상기 복호부의 출력 신호에 대한 비트 에러율(Bit Error Rate: BER)을 계산하는 BER 계산부; 최대임펄스응답 및 상기 BER 계산부 출력 신호를 받아 심볼시간(symbol timing)의 편이를 추정하는 심볼시간편이 추정부; 상기 심볼시간편이 추정부의 출력을 받아 상기 리딩-에지 지점을 조정하는 리딩-에지 조정부;를 포함할 수 있고, 상기 BER 계산부는 상기 비트 에러율 계산을 통해 상기 리딩-에지 지점을 검출할 수 있다.The leading-edge detector comprises: a BER calculator configured to calculate a bit error rate (BER) of the output signal of the decoder; A symbol time shift estimator for receiving a maximum impulse response and the BER calculator output signal and estimating a shift in symbol timing; And a read-edge adjuster configured to receive the output of the symbol time shift estimator to adjust the leading-edge point, and the BER calculator may detect the leading-edge point through the bit error rate calculation.

상기 위상 보정부는 부반송파(sub-carrier)에 대한 인덱스를 생성하는 부반송파 인덱스 생성부, 및 상기 정현파를 생성하는 정현파 생성장치(Numerically Controlled Oscillator: NCO)를 포함하고, 상기 정현파 생성장치는 상기 심볼시간편이 추정부 출력과 상기 부반송파 인덱스 생성부 출력을 곱한 결과값을 주소값으로 하여 상기 정현파를 생성할 수 있다.The phase compensator includes a subcarrier index generator for generating an index for a subcarrier, and a sine wave generator (NCO) for generating the sinusoid, wherein the sinusoidal generator generates the symbol time shift. The sine wave may be generated based on a result value obtained by multiplying the output of the estimator and the output of the subcarrier index generator as an address value.

상기 OFDM 신호에 대한 상기 리딩-에지 지점을 정확하게 추정하기 위하여, 상기 구성요소부들 간의 피드백 동작이 수행되는데, 상기 리딩-에지 검출부는 최초 리딩-에지 지점을 구하는 경우, 상기 OFDM 신호의 최대임펄스응답 지점에서 가드심볼의 1/4만큼 앞선 지점을 상기 리딩-에지 지점으로 추정하고, 그 후로는 상기 BER 계산을 통해 리딩-에지 지점을 점차적으로 정확히 검출하게 된다.In order to accurately estimate the leading-edge point for the OFDM signal, a feedback operation between the component parts is performed, and when the leading-edge detector obtains an initial leading-edge point, the maximum impulse response point of the OFDM signal In FIG. 4, the point leading one quarter of the guard symbol is estimated as the leading-edge point, and then the BER calculation gradually detects the leading-edge point gradually.

상기 TPS 검출부는 상기 TPS 검출율을 높이기 위해 평균을 취하기 위한 기억장치를 포함할 수 있다. 그러한 상기 기억장치는 실수부(I) 및 허수부(Q) 신호를 각각 저장하며, 상기 기억장치로 상기 TPS의 파일럿이 누적되는 횟수는 평균회수 조정기에 의해 조절되며, 상기 평균회수 조정기는 RSSI 정보 및 BCH 복호기로부터 비트에러 정보를 입력받아 상기 누적회수를 계산할 수 있다.The TPS detector may include a memory device for taking an average to increase the TPS detection rate. The memory device stores the real part (I) and imaginary part (Q) signals, respectively, and the number of times the pilot of the TPS is accumulated in the memory device is controlled by an average frequency adjuster, and the average frequency adjuster is controlled by RSSI information. And receiving bit error information from a BCH decoder to calculate the cumulative number of times.

한편, 상기 위치인식 장치는 셀룰러 망 기반의 위치인식 장치, GPS 기반의 위치인식 장치 또는 셀룰러 망 및 GPS 기반의 위치인식 장치에 연동되어 이용될 수 있다.On the other hand, the location recognition device may be used in conjunction with a cellular network-based location recognition device, a GPS-based location recognition device or a cellular network and GPS-based location recognition device.

본 발명은 또한 상기 과제를 달성하기 위하여, 제1 항의 위치인식 장치를 구비한 적어도 2개의 수신기를 포함한 수신기부; 및 상기 수신기부에 연결되어 상기 수신기부로의 신호의 입출력을 제어하는 호스트(host);를 포함하는 OFDM 신호 수신용 단말기를 제공한다.The present invention also provides a receiver comprising at least two receivers having the position recognition device of claim 1 to achieve the above object; And a host connected to the receiver to control input and output of a signal to the receiver.

본 발명에 있어서, 상기 OFDM 신호 수신용 단말기는 적어도 상기 2개의 수신기의 클록 동기를 맞추기 위한 클록 오실레이터(Crystal)를 포함할 수 있다.In the present invention, the OFDM signal receiving terminal may include a clock oscillator (Crystal) for synchronizing the clock synchronization of at least the two receivers.

더 나아가 본 발명은 상기 과제를 달성하기 위하여, 제1 송신소의 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점을 검출하는 단계; 제2 송신소의 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점을 검출하는 단계; 상기 제1 송신소 OFDM 신호 및 상기 제2 송신소의 OFDM 신호의 유효심볼(Fast Fourier Transform symbol) 및 가드심볼(guard symbol)이 동일한지 비교하는 단계; 및 동일한 경우 매 심볼(유효심볼 + 가드심볼)마다 TDoA 계산을 수행하고, 동일하지 않은 경우, 동일 가드 심볼 시작위치를 갖는 매 심볼에 대하여 TDoA 계산을 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 제1 송신소 및 제2 송신소의 상기 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점의 검출은 비트에러율(Bit Error Rate: BER) 계산을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법을 제공한다.Furthermore, the present invention provides a method for achieving the above object, comprising: detecting a leading-edge point for an OFDM signal of a first transmission station; Detecting a leading-edge point for the OFDM signal of the second transmitting station; Comparing whether the first four OFDM symbols and the second four OFDM symbols are the same as a fast symbol and a guard symbol; And performing a TDoA calculation for every symbol (effective symbol + guard symbol) if it is the same, and performing a TDoA calculation for every symbol having the same guard symbol start position if it is not the same. And detecting a leading-edge point of the OFDM signal of the second transmission station by using a bit error rate (BER) calculation.

본 발명에 있어서, 상기 제1 및 제2 송신소의 리딩-에지 검출은, 상기 FFT 신호에 대한 유효심볼 및 가드심볼을 검출하는 단계; 최대임펄스응답 추정부에서 상기 OFDM 신호의 최대임펄스응답 지점을 구하는 단계; 상기 최대임펄스응답 지점보다 앞선 소정 지점에서 FFT를 수행하는 단계; 상기 BER 계산을 통해 최소비트에러 구간을 검색하는 단계; 및 상기 최소비트에러 구간 중 상기 리딩-에지 지점을 추정하는 단계;를 포함할 수 있다.In the present invention, the leading-edge detection of the first and second transmission stations comprises: detecting an effective symbol and a guard symbol for the FFT signal; Obtaining a maximum impulse response point of the OFDM signal by a maximum impulse response estimator; Performing an FFT at a point ahead of the maximum impulse response point; Searching for the minimum bit error section through the BER calculation; And estimating the leading-edge point in the minimum bit error period.

한편, 상기 최소비트에러 구간 검색단계 전에, 상기 FFT 출력과 상기 FFT 출력의 위상보정을 위한 신호를 곱하는 단계; 및 복호부에서 상기 곱해진 신호에 대한 복호를 수행하는 단계:를 포함할 수 있다.On the other hand, multiplying the signal for phase correction of the FFT output and the FFT output before the minimum bit error interval searching step; And performing decoding on the multiplied signal by a decoder.

상기 FFT 수행이 최초인 경우, 상기 소정 지점은 상기 최대임펄스응답 지점에서 가드심볼의 1/4만큼 앞선 지점을 선택하게 되는데, 이와 같은 상기 FFT 수행은 피드백 동작을 통해 계속 수행되되, 상기 소정 지점이 추정된 상기 리딩-에지 지점으로 조정되며 수행될 수 있다.When the FFT is performed for the first time, the predetermined point selects a point preceding 1/4 of a guard symbol from the maximum impulse response point. The FFT is continuously performed through a feedback operation. It may be performed by adjusting to the estimated leading-edge point.

한편, 상기 동일하지 않은 경우의, TDoA 계산 수행은 상기 제1 및 제2 송신소의 상기 OFDM 신호(유효심볼 + 가드심볼) 길이의 최소 공배수가 되는 지점과 TPS 시작지점을 찾아내어 TDoA 초기화를 수행하고, 매 최소 공배수가 되는 지점과 TPS 시작지점을 기준으로 상기 TDoA 계산을 수행할 수 있다.On the other hand, performing the TDoA calculation in the case of not the same, the TDoA initialization is performed by finding a point that is the least common multiple of the length of the OFDM signal (effective symbol + guard symbol) and the TPS start point of the first and second transmission stations. In this case, the TDoA calculation may be performed based on the point of the least common multiple and the starting point of the TPS.

상기 TDoA 계산은 상기 리딩-에지 지점이 추정된 상기 OFDM 신호로부터 TPS를 추출하여 수행할 수 있는데, 이러한 상기 TPS 검출율의 향상을 위해서 추출된 상기 TPS를 기억장치를 통해 소정횟수 누적시킬 수 있다. 상기 TPS은 실수부(I) 및 허수부(Q) 신호로 상기 기억장치로 저장되며, 상기 TPS의 파일럿이 누적되는 횟수는 평균회수 조정기에 의해 조절되며, 상기 평균회수 조정기는 RSSI 정보 및 BCH 복호기로부터 비트에러 정보를 입력받아 상기 누적회수를 계산할 수 있다.The TDoA calculation may be performed by extracting a TPS from the OFDM signal from which the leading-edge point is estimated, and accumulating the extracted TPS a predetermined number of times through a storage device to improve the TPS detection rate. The TPS is stored in the storage device as a real part (I) and an imaginary part (Q) signal, and the number of times the pilots of the TPS are accumulated is controlled by an average recovery controller, and the average recovery controller is a RSSI information and a BCH decoder. The cumulative number of times may be calculated by receiving bit error information.

본 발명에 따른 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치 및 위치인식 방법은 신호의 가장 빠른 응답, 즉 리딩-에지 지점을 검출하여 위치계산을 수행함으로써, 거리오차를 감소시켜 정확한 위치를 검색할 수 있다.In the OFDM signal-based position recognition apparatus and the position recognition method according to the present invention, by detecting the fastest response, that is, the leading-edge point of the signal, and performing the position calculation, the position error can be reduced to search for the correct position.

또한, GPS의 Time-stamp처럼 사용되는 TPS 신호를 검출하는데 있어서, 본 발명의 위치인식 장치에 이용되는 TPS 검출기는 기억장치를 평균기로 이용하고, 또한 그 평균기의 평균회수를 RSSI와 BCH-복호기의 비트 에러 수에 따라 조정함으로써, TPS 정보 검출율을 증가시킬 수 장점이 있다.In addition, in detecting a TPS signal used as a time-stamp of GPS, the TPS detector used in the positioning device of the present invention uses a storage device as an average and uses the average number of times of the averaged RSSI and BCH-decoder. By adjusting according to the number of bit errors, the TPS information detection rate can be increased.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결된다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소와 바로 연결될 수도 있지만, 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 구조나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 설명과 관계없는 부분은 생략되었다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 한편, 사용되는 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention; In the following description, when a component is described as being connected to another component, it may be directly connected to another component, but a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the structure or size of each component is exaggerated for convenience and clarity of explanation, and parts irrelevant to the description are omitted. Like numbers refer to like elements in the figures. On the other hand, the terms used are used only for the purpose of illustrating the present invention and are not used to limit the scope of the invention described in the meaning or claims.

도 1a 및 1b는 종래 GPS를 이용한 위치인식 시스템에 대한 개념도 및 그에 대응되는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 신호를 이용한 위치인식 시스템에 대한 개념도들이다.1A and 1B are conceptual views of a position recognition system using a conventional GPS and a corresponding position recognition system using an OFDM signal according to an embodiment of the present invention.

도 1a를 참조하면, 종래 GPS를 이용한 위치인식 시스템(A)은 Time-Stamp 및 위성위치정보를 검출하는 Time-Stamp 검출부(40), 위성신호에 대한 획득 및 트랙킹을 수행하는 신호 획득부(50), 획득한 신호를 기초로 하여 4개 이상의 위성 간 TDoA 방법을 통해 위치를 계산하는 TDoA 계산부(60), 및 2개 이상의 지점이 계산된 경우, 그 두 지점 간의 최소 경로 등을 계산하는 항법 계산부(70)를 포함한다.Referring to FIG. 1A, the conventional position recognition system A using GPS includes a time-stamp detector 40 for detecting time-stamp and satellite position information, and a signal acquirer 50 for acquiring and tracking satellite signals. ), A TDoA calculation unit 60 for calculating a position using four or more satellite-to-satellite TDoA methods based on the acquired signal, and a navigation for calculating a minimum path between the two points when two or more points are calculated. The calculation unit 70 is included.

본 발명의 위치인식 시스템(B)은 이와 같은 종래의 GPS를 이용한 위치인식 시스템의 기본 구조를 그대로 채용할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 위치인식 시스템(B)은 TPS 검출 및 송신소 위치 검출을 위한 TPS 검출부(200), OFDM 신호의 심볼동기 획득 및 리딩-에지(Leading-Edge) 검출을 위한 OFDM 신호 수신부(100), 획득한 리딩-에지 정보를 기초로 하여 4개 이상의 송신소 간 TDoA를 계산하는 TDoA 계산부(300), 및 항법 계산부(400)를 포함한다. 본 발명의 위치인식 시스템(B)은 위성신호 대신에 OFDM 신호, 예컨대 OFDM 기반의 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrail) 신호를 이용한다.The position recognition system B of the present invention can adopt the basic structure of the conventional position recognition system using such a GPS as it is. That is, the position recognition system (B) according to an embodiment of the present invention is a TPS detection unit 200 for TPS detection and transmission station position detection, OFDM for symbol synchronization acquisition and leading-edge detection of OFDM signals The signal receiver 100 includes a TDoA calculator 300 that calculates TDoA between four or more transmitters based on the obtained leading-edge information, and a navigation calculator 400. The position recognition system B of the present invention uses an OFDM signal, for example, an OFDM-based Digital Video Broadcasting-Terrestrail (DVB-T) signal instead of a satellite signal.

여기서, TPS는 전송 파라미터 신호(Transmission Parameter Signal)를 의미하고, 앞서 위성 신호에 포함된 시간정보 신호인 Time-Stamp에 대응한다. TPS는 일반적으로 송신되는 정보의 변조시의 시스템정보를 담고 있으며, 이 정보는 수신측에서 복조시 이용한다. 따라서, TPS는 OFDM 신호 프레임 내의 일정한 위치로 삽입 되어 전송되고, 이러한 TPS를 정확히 검출하게 되면 그 TPS 정보에 의해 TDoA의 정확한 계산이 가능해 진다. 한편, 본 발명의 위치인식 시스템은 위성 신호 획득 및 트래킹에 대응하는 OFDM 신호에 대한 심볼획득 및 리딩-에지 검출을 위한 OFDM 신호 수신부(100)를 포함하는데, 그에 대해서는 도 2에서 좀더 상세히 설명한다.Here, the TPS means a transmission parameter signal and corresponds to a time-stamp, which is a time information signal included in the satellite signal. The TPS generally contains system information at the time of modulation of transmitted information, and this information is used at the receiving side for demodulation. Therefore, the TPS is inserted and transmitted to a predetermined position in the OFDM signal frame, and if such a TPS is correctly detected, the TDoA can be accurately calculated based on the TPS information. Meanwhile, the position recognition system of the present invention includes an OFDM signal receiver 100 for symbol acquisition and leading-edge detection for an OFDM signal corresponding to satellite signal acquisition and tracking, which will be described in more detail with reference to FIG. 2.

본 실시예에 따른 OFDM 신호를 이용한 위치인식 장치는 협대역 신호, 즉 OFDM 신호를 이용하면서도, OFDM 신호의 리딩-에지를 정확히 검출함으로써, 종래 협대역 신호를 이용한 위치인식 시스템이 정확한 측정신호 획득의 어려움으로 인해 위치인식을 정확히 할 수 없었던 문제를 해결할 수 있다.The position recognition apparatus using the OFDM signal according to the present embodiment accurately detects the leading-edge of the OFDM signal while using the narrowband signal, that is, the OFDM signal, so that the conventional position recognition system using the narrowband signal is capable of obtaining accurate measurement signals. Difficulties can solve the problem of not being able to accurately position.

도 2는 도 1b의 시스템에서 심볼동기 획득 및 리딩-에지 검출을 위한 OFDM 신호 수신부에 대한 블럭 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram of an OFDM signal receiver for symbol synchronization acquisition and leading-edge detection in the system of FIG. 1B.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 OFDM 신호 수신부(100)는 리딩-에지(leading-edge) 검출부(120), FFT 연산부(140), 위상 보정부(130) 및 복호부(150)를 포함한다. 리딩-에지 검출부(120)는 OFDM 신호에 대한 리딩-에지, 즉 최소심볼간섭 지점으로서, 최대임펄스응답 지점에서 가장 근접한 지점을 찾는다. 이러한 리딩-에지는 결국, 위치인식 장치에서 거리 측정시, 가장 먼저 수신된 전자파의 위치를 의미한다. OFDM 신호에 대한 정확한 리딩-에지를 찾게 되면, 정확한 TPS 검출이 가능하고 그에 따라, 정확한 시간 정보를 근거로 TDoA의 계산이 가능하다.Referring to FIG. 2, the OFDM signal receiver 100 according to the present exemplary embodiment may include a leading-edge detector 120, an FFT calculator 140, a phase compensator 130, and a decoder 150. Include. The leading-edge detector 120 finds a point closest to the maximum impulse response point as the leading-edge, that is, the minimum symbol interference point for the OFDM signal. This leading-edge, after all, refers to the position of the earliest received electromagnetic wave when measuring the distance in the positioning device. Finding the correct leading-edge for the OFDM signal enables accurate TPS detection and hence the calculation of TDoA based on accurate time information.

FFT 연산부(140)는 리딩-에지 검출부(120)에서 구한 리딩-에지에서 FFT를 수행한다. 리딩-에지 부분은 신호의 시작부분이면서, 최소심볼간섭 지점이기 때문에, 이러한 리딩-에지 부분에서 FFT 수행함으로써, FFT 수행 후 성상도가 번지는 것을 방지할 수 있다.The FFT calculator 140 performs an FFT on the leading-edge obtained by the leading-edge detector 120. Since the leading-edge portion is the start of the signal and the minimum symbol interference point, the FFT is performed at the leading-edge portion, thereby preventing the constellation from spreading after performing the FFT.

위상 보정부(130)는 위상 정보를 갖는 정현파를 생성하여 상기 FFT 연산부(140) 출력에 켤레 곱함으로써, FFT 연산부(140) 출력 신호의 위상을 보정한다. OFDM 신호의 경우, 일반적으로 유효심볼(Fast Fourier Transform Symbol) 부분과 가드 심볼(Guard Symbol) 부분을 포함하는데, FFT를 유효심볼 부분에서 시작하게 되면 ISI(Inter-Symbol-Interference)에 인하여 FFT 이후에 성상도가 번지는 문제가 발생한다. 이를 방지하기 위해 가드 심볼 부분 내의 최소심볼 간섭 영역에서부터 FFT를 수행하게 되는데, 이와 같이 FFT 수행 위치를 변화시키면 그에 따라 FFT 출력 신호의 위상이 회전한다. 위상 보정부(130)가 그러한 회전된 위상을 원위치로 보정한다.The phase corrector 130 generates a sine wave having phase information and multiplies the output of the FFT calculator 140 to correct the phase of the output signal of the FFT calculator 140. In the case of an OFDM signal, it generally includes a fast fourier transform symbol portion and a guard symbol portion. When the FFT starts at the effective symbol portion, the FFT is generated after the FFT due to inter-symbol-interference (ISI). The problem of constellation spreading occurs. In order to prevent this, the FFT is performed from the minimum symbol interference region in the guard symbol portion. When the FFT position is changed in this way, the phase of the FFT output signal is rotated accordingly. The phase correction unit 130 corrects the rotated phase to its original position.

복호부(150)는 위상 보정된 신호에 대하여 복호를 수행한다. 한편, 복호가 수행되기 전에 위상 보정된 OFDM 신호에 대하여 TPS 검출부(200)가 TPS를 검출하게 된다. The decoder 150 decodes the phase corrected signal. On the other hand, the TPS detector 200 detects the TPS with respect to the phase-corrected OFDM signal before decoding is performed.

한편, OFDM 신호 수신부는 기본적으로 Pre-FFT 심볼 타이밍 계산부(110), 기저대역 변환부(160), 보간 필터부((170)를 포함하는데, Pre-FFT 심볼 타이밍 계산부(110)는 FFT 수행 전에 OFDM 심볼의 유효 심볼 및 가드 심볼을 검출하고, 기저대역 변환부(160)는 OFDM 신호를 기저대역신호로 변환하며, 보간 필터부((170)는 기저대역 변환부(160) 출력신호를 샘플링하여 FFT 연산부(140)로 입력한다. Meanwhile, the OFDM signal receiver basically includes a pre-FFT symbol timing calculator 110, a baseband converter 160, and an interpolation filter 170, and the pre-FFT symbol timing calculator 110 includes an FFT. The effective symbol and the guard symbol of the OFDM symbol are detected before execution, the baseband converter 160 converts the OFDM signal into a baseband signal, and the interpolation filter unit 170 outputs the output signal of the baseband converter 160. The sample is input to the FFT calculator 140.

각 구성부분을 좀더 상세히 설명하면, If you describe each component in more detail,

리딩-에지 검출부(120)는 심볼타이밍편이 추정부(122), 리딩-에지 조정 부(124) 및 비트 에러율(Bit Error Rate: BER) 계산부(126)를 포함한다. BER 계산부(126)는 복호부(150)에서 출력된 신호에 대하여 비트 에러율을 계산하고, 심볼타이밍편이 추정부(122)는 내부로 최대임펄스응답 지점을 추정하는 최대임펄스응답 추정부(미도시)를 포함하는데, 그 최대임펄스응답 추정부 및 BER 계산부(126)의 BER 계산값을 입력받아 주어진 가드심볼 구간의 길이를 기준으로 최대임펄스응답 지점과 최소심볼간섭 지점의 시간차를 구하게 된다. 리딩-에지 조정부(124)는 심볼시간편이 추정부(122)의 출력을 입력받아 리딩-에지 지점을 검출하고 FFT 연산부(140)의 FFT 시작점을 조정한다. 즉, 검출된 리딩-에지 지점을 FFT 시작점으로 한다.The leading-edge detector 120 includes a symbol timing shift estimator 122, a leading-edge adjuster 124, and a bit error rate (BER) calculator 126. The BER calculator 126 calculates a bit error rate with respect to the signal output from the decoder 150, and the symbol timing shift estimator 122 estimates a maximum impulse response point therein (not shown). The maximum impulse response estimation unit and the BER calculation unit BER calculation values of the BER calculation unit 126 are input to obtain a time difference between the maximum impulse response point and the minimum symbol interference point based on the length of a given guard symbol interval. The leading-edge adjusting unit 124 receives the output of the symbol time shift estimating unit 122, detects the leading-edge point, and adjusts the FFT starting point of the FFT calculating unit 140. In other words, the detected leading-edge point is taken as the FFT starting point.

위상 보정부(130)는 부반송파 인덱스를 생성하는 부반송파 인덱스 생성부(132) 및 정현파를 생성하는 정현파 생성장치(134, Numerically Controlled Oscillator: NCO)를 포함한다. 부반송파 인덱스 생성부(132)는 일예로 DVB-T의 8192 FFT 모드의 경우, -3408 ~ 3408까지의 숫자를 순차적으로 출력하는 카운터이다.The phase correction unit 130 includes a subcarrier index generator 132 for generating a subcarrier index and a sine wave generator 134 for generating a sinusoidal wave (NCO). The subcarrier index generator 132 is a counter that sequentially outputs numbers from -3408 to 3408 in the 8192 FFT mode of the DVB-T.

정현파 생성장치(134)는 심볼의 주파수 편이를 제거하기 위해 사용되는 정현파를 생성하는 장치인데, 일반적으로 FFT 수행 전에 시간축으로 정현파를 곱해서 주파수 편이를 제거한다. 한편, 본 실시예에서 정현파 생성장치(134)는 심볼타이밍편이 추정부(122)의 심볼타이밍(symbol timing)의 편이와 부반송파 인덱스 생성부(132)의 인덱스 값을 곱한 결과값을 주소값으로 하여 정현파를 생성하고, 그 정현파의 켤레 복소수 값을 FFT 출력값에 곱하여 FFT 출력의 위상회전을 제거한다. The sinusoidal wave generator 134 generates a sinusoidal wave used to remove a frequency shift of a symbol. In general, the sinusoidal wave generator 134 removes the frequency shift by multiplying the sinusoid by the time axis before performing the FFT. In the present embodiment, the sinusoidal wave generator 134 uses the result of multiplying the symbol timing shift of the symbol timing of the estimator 122 by the index value of the subcarrier index generator 132 as an address value. Generate a sine wave and remove the phase rotation of the FFT output by multiplying the complex conjugate of the sine wave by the FFT output value.

즉, 정현파 생성장치(134)는 심볼타이밍편이와 인덱스 곱을 통해 위상회전에 대응되는 정현파를 생성하며, 그 정현파의 켤레 복소수를 FFT 출력에 곱함으로써 자동으로 FFT 출력의 위상회전을 제거하는 기능을 한다.That is, the sinusoidal wave generator 134 generates a sinusoidal wave corresponding to the phase rotation through the symbol timing shift and the index product, and automatically removes the phase rotation of the FFT output by multiplying the complex conjugate of the sinusoid by the FFT output. .

복호부(150)는 왜곡된 채널의 특성을 보상하는 채널등화부(152), 컨벌루션 코드(convolution code)를 이용하여 복호를 수행하는 비터비(viterbi) 복호부(154), 및 리드솔로몬 코드(Reed-Solomon code)를 이용하여 복호를 수행하는 리드솔로몬 복호부(156)를 포함한다. 리드솔로몬 복호부(156)를 통한 복호가 수행된 신호에 대하여 BER 계산부(126)가 BER 계산을 수행한다.The decoder 150 may include a channel equalizer 152 that compensates for the distortion of a distorted channel, a Viterbi decoder 154 that performs decoding using a convolution code, and a Reed Solomon code. Reed-Solomon code) includes a Reed Solomon decoder 156 that performs decoding. The BER calculation unit 126 performs BER calculation on the decoded signal through the Reed Solomon decoder 156.

도시된 바와 같이 BER 계산부(126)의 BER 계산값은 심볼타이밍편이 추정부(122)에 입력되어 심볼타이밍편이를 계산하고 그 심볼타이밍편이를 통해 리딩-에지를 검출하고 다시 그 리딩-에지 부분에서 FFT를 수행한다. 이와 같이 계속적인 피드백 과정을 통해 좀더 정밀한 리딩-에지 지점의 검출이 가능해지며, 그에 따라, FFT 출력의 성상도 번지는 문제를 해결하며, 또한 그러한 FFT 출력으로부터 TPS 검출부(200)가 TPS를 검출함으로써 좀더 정확한 TPS 검출이 가능하다. 그에 따라 위치인식을 위한 TDoA 계산을 정확히 수행할 수 있다. As shown in the figure, the BER calculation value of the BER calculation unit 126 is input to the symbol timing shift estimator 122 to calculate the symbol timing shift, and detects the leading-edge through the symbol timing shift. Perform FFT at. This continuous feedback process enables more precise detection of leading-edge points, thereby solving the problem of spreading constellations of the FFT output, and also by detecting the TPS from the FPS output by the TPS detector 200. More accurate TPS detection is possible. Accordingly, the TDoA calculation for location recognition can be performed accurately.

도 3은 OFDM 신호에서 리딩-에지 부분을 보여주는 OFDM 신호 그래프이다.3 is an OFDM signal graph showing the leading-edge portion of an OFDM signal.

도 3을 참조하면, 일반적으로 OFDM 신호 심볼의 최소심벌간섭 지점은 가드 심벌 구간에 존재하는데, 이러한 최소심벌간섭 지점들 중 최초로 신호가 시작되는 지점, 즉 리딩-에지 지점은 최소심벌간섭 구간 중 최대임펄스응답 지점과 가장 근접한 위치에 존재한다. 따라서, 먼저 최대임펄스응답 지점을 검색하고, 그 후 BER 계산을 통해 최소심벌간섭 구간을 찾아낸 후, 그 최소심벌간섭 구간 중 최대임펄스응답 지점에서 가장 가까운 곳을 리딩-에지 지점으로 선택하면 된다. 이러한 리딩-에지 지점은 피드백 과정을 거쳐 정밀하게 찾아질 수 있다.Referring to FIG. 3, in general, a minimum symbol interference point of an OFDM signal symbol is present in a guard symbol period, and a point where a signal is started first among the minimum symbol interference points, that is, a leading-edge point is the maximum of the minimum symbol interference period. It is located closest to the impulse response point. Therefore, first, search for the maximum impulse response point, and then find the minimum symbol interference section through the BER calculation, and then select the closest edge from the maximum impulse response point among the minimum symbol interference intervals as the leading-edge point. These leading-edge points can be precisely found through a feedback process.

일반적으로 이러한 리딩-에지 지점은 최대임펄스응답 지점에서 가드심볼 구간 길이의 1/4 정도 앞선 부분에 나타나는 것으로 알려지고 있다. 그러나, 리딩-에지 지점이 항상 그 위치에 존재하는 것은 아니다. 그에 따라, 본 발명은 피드백을 통해, 고정 위치가 아닌 정확한 리딩-에지 지점을 능동적으로 검색하고, 또한 그 검색된 리딩-에지 지점에서 FFT를 수행함으로써, TPS 검출율을 향상시킬 수 있다.In general, the leading-edge point is known to appear about 1/4 of the length of the guard symbol section at the maximum impulse response point. However, the leading-edge point does not always exist at that location. Accordingly, the present invention can improve the TPS detection rate by actively searching through the feedback for the correct leading-edge point, not the fixed position, and also performing FFT at the retrieved leading-edge point.

도 4는 도플러 주파수에 상관없이 리딩-에지 지점이 동일함을 보여주는 출력신호에 대한 SER 그래프이다.4 is a SER graph for an output signal showing that the leading-edge point is the same regardless of the Doppler frequency.

도 4는 TU6 채널환경에서 2048 샘플의 가드심볼 중 FFT를 수행하는 위치에 따른 심벌에러율(SER: Symbol Error Rate)을 보여주고 있는데, 여기서 X축은 샘플의 인덱스를, Y축은 SER를 나타낸다. 한편, 여기서 TU6은 DVB-T 통신 채널환경의 하나로, Hz@TU6는 TU6 채널환경에서 수신기 쪽 이동속도에 따른 도플러 주파수를 의미한다.FIG. 4 shows a symbol error rate (SER) according to a position of performing FFT among guard symbols of 2048 samples in a TU6 channel environment, where X axis represents an index of a sample and Y axis represents an SER. Meanwhile, TU6 is one of the DVB-T communication channel environments, and Hz @ TU6 is the Doppler frequency according to the moving speed of the receiver in the TU6 channel environment.

도 4를 통해서 알 수 있듯이, 가드심볼의 중심부분에서 FFT를 수행할수록 SER이 낮아짐을 확인할 수 있고, 또한 도플러 주파수가 낮을수록 SER이 현저하게 낮아짐을 확인할 수 있다. 그러나 도플러 주파수와 상관없이 리딩-에지 지점(1점 쇄선의 원)은 동일함으로 확인할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 위치확인 장치를 통해 리딩-에지 지점을 정확히 검출하여, 그 리딩-에지에서 FFT를 수행함으로써, 도플러 주파수와 상관없이 SER를 낮출 수 있고, 또한 TPS 검출율 역시 높일 수 있다.As can be seen from Figure 4, it can be seen that the SER is lower as the FFT is performed in the center portion of the guard symbol, and also the SER is significantly lower as the Doppler frequency is lower. However, regardless of the Doppler frequency, the leading-edge point (circle of dashed line) is the same. Therefore, by accurately detecting the leading-edge point through the positioning device of the present embodiment and performing the FFT at the leading-edge, the SER can be lowered regardless of the Doppler frequency and the TPS detection rate can be increased.

도 5는 각 송신소로부터 수신된 OFDM 신호의 심볼이 다른 크기를 갖는 경우, 시간에 따라 심볼의 시점이 달라지는 모습을 보여주는 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing diagram illustrating a point in time when a symbol of an OFDM signal received from each transmitting station has a different size, and the time point of the symbol varies with time.

도 5에 도시한 바와 같이 각 송신소에서 송신하는 OFDM 신호의 심볼의 크기가 다를 수가 있다. 이와 같이 심볼의 크기가 다른 경우, 리딩-에지를 통한 TDoA의 계산이 틀려지게 된다. 따라서, TDoA 계산 수행은 상기 제1 및 제2 송신소의 상기 OFDM 신호(유효심볼 + 가드심볼) 길이의 최소 공배수가 되는 지점(점선으로 표시됨)과 TPS 시작지점을 찾아내어 TDoA 초기화를 수행하고, 매 최소 공배수가 되는 지점과 TPS 시작지점을 기준으로 상기 TDoA 계산을 수행하면 된다.As shown in FIG. 5, the symbol size of the OFDM signal transmitted from each transmission station may be different. In this case, when the size of the symbol is different, the calculation of the TDoA through the leading-edge becomes incorrect. Therefore, performing TDoA calculation performs TDoA initialization by finding a point (denoted by a dotted line) and a starting point of TPS that are the least common multiple of the length of the OFDM signal (effective symbol + guard symbol) of the first and second transmission stations. The TDoA calculation may be performed based on the point of least common multiple and the starting point of the TPS.

도 6은 도 1b의 시스템에서 TPS 검출 및 송신소 위치정보 검색을 위한 TPS 검출부에 대한 블럭 구성도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a TPS detection unit for TPS detection and retrieval of location information in the system of FIG. 1B.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 TPS 검출기(200)는 OFDM 신호 수신용 단말기에 사용되는 TPS 검출기와 유사하다. 즉, TPS 검출기(200)는 비교기(240), 16비트 Sync-word 정합필터(280), 기억장치(29), BCH(Bose-Chadhuri-Hocquenghem) 복호기(250) 등을 포함한다. 그러나 본 실시예의 TPS 검출기는 TPS 검출율을 높이기 위해서, TPS 파일럿 평균장치(220)를 포함한다. 평균장치(220)는 FFT가 수행된 복소신호를 나누어 I신호 및 Q신호 각각에 대하여 누적하는 TPS 파일럿 누적부(224, 224a), 누적을 위한 2개의 기억장치(222, 222a) 및 기억장치로의 누적횟수를 조절하는 평균회수 조정기(225)를 포함한다. 한편, 평균회수 조정기는 RSSI(Received Signal Strength Indication) 계산부(260)로부터 출력 및 BCH 복호기(250)의 출력 정보를 통해 적절한 누적횟수를 계산한다. 6, the TPS detector 200 of this embodiment is similar to the TPS detector used in the terminal for receiving an OFDM signal. That is, the TPS detector 200 includes a comparator 240, a 16-bit Sync-word matching filter 280, a memory 29, a Bose-Chadhuri-Hocquenghem (BCH) decoder 250, and the like. However, the TPS detector of the present embodiment includes a TPS pilot averaging device 220 to increase the TPS detection rate. The averaging device 220 is a TPS pilot accumulator 224, 224a for dividing a complex signal subjected to FFT and accumulating the I and Q signals respectively, two memory devices 222 and 222a for accumulating, and a memory device. It includes an average number of times adjuster 225 to adjust the cumulative number of times. Meanwhile, the average frequency adjuster calculates an appropriate cumulative number of times through the output from the Received Signal Strength Indication (RSSI) calculator 260 and the output information of the BCH decoder 250.

일반적으로 TPS와 같은 신호들은 노이즈를 포함하게 되는데, 일정구간을 주기적으로 더하게 되면, 노이즈가 0으로 되게 된다. 그에 따라, 신호의 SER을 낮출 수 있다. 즉, 노이즈 감소로 인해 TPS 검출율을 향상시킬 수 있다.In general, signals such as TPS include noise. When a certain period is added periodically, the noise becomes zero. Thus, the SER of the signal can be lowered. That is, the TPS detection rate can be improved due to noise reduction.

도 7은 도 6의 TPS 검출기에서 TPS 신호를 기억장치를 통해 누적하여 평균함으로 SER를 최소로 할 수 있음을 보여주는 시뮬레이션 사진이다.FIG. 7 is a simulation picture showing that the SER can be minimized by accumulating and averaging TPS signals through a memory device in the TPS detector of FIG. 6.

도 7에 도시된 바와 같이 TPS의 누적을 통해 SER이 O이 되는 지점(검은 수직선으로 표시한 부분)이 생성됨을 확인할 수 있다. 이와 같이 누적을 통해 SER을 O으로 함으로서, TPS 검출율을 높일 수 있다. 중간 부분의 그래프는 한 프레임 내의 68비트만 더해준 결과를 보인 것이고, 하부의 그래프는 Sync-Word 검출기를 통해 검출된 신호파형으로서, 상하로 돌출된 여러 팁들은 각 심볼마다의 BER 시작점이다. 도시된 바와 같이 누적이 될수록 BER 시작점이 선명하게 두드러짐을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 7, it can be confirmed that a point (marked by a black vertical line) at which the SER becomes O is generated through the accumulation of the TPS. Thus, by setting SER to O through accumulation, the TPS detection rate can be increased. The graph in the middle shows the result of adding only 68 bits in one frame. The graph below shows the signal waveform detected by the Sync-Word detector, and the tip that protrudes up and down is the BER starting point for each symbol. As shown in the drawing, it can be seen that the BER starting point becomes more prominent as it accumulates.

도 8은 도 1b의 위치인식 시스템을 구비한 전체 OFDM 신호 수신용 단말기에 대한 블럭 구성도이다.FIG. 8 is a block diagram of an entire OFDM signal receiving terminal having the position recognition system of FIG. 1B.

도 8을 참조하면, OFDM 신호 수신용 단말기는 앞서 위치인식 장치를 포함한 2개의 수신기(1000, 1000a), 2개의 수신기의 클록 동기를 맞추기 위한 클록 오실레이터(Crystal, 1200) 및 각 수신기들(1000, 1000a)에 연결되어 각 수신기들 신호의 입출력을 제어하는 호스트(host, 2000)를 포함한다. 이와 같이 구성된 OFDM 신호 단말기는 내부에 위치확인 장치를 포함함으로써, OFDM 신호, 예컨대 DVB-T 신호를 이용하여 기지국과의 통신을 통해 자신의 위치를 정확하게 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8, the terminal for receiving an OFDM signal includes two receivers 1000 and 1000a including a position recognition device, a clock oscillator 1200 to synchronize clocks of the two receivers, and each receiver 1000, It is connected to the 1000a) includes a host (host, 2000) for controlling the input and output of each receiver signal. The OFDM signal terminal configured as described above includes a positioning device therein, so that its position can be accurately identified through communication with the base station using an OFDM signal, for example, a DVB-T signal.

이와 같은 OFDM 신호 수신용 단말기는 DVB-T 방송신호 수신을 위한 DVB-T 수신장치일 수 있다.The terminal for receiving an OFDM signal may be a DVB-T receiver for receiving a DVB-T broadcast signal.

도 9는 본 발명의 위치인식 시스템을 이용하여 TDoA 방식을 통해 위치를 찾는 방법을 보여주는 예시도이다.9 is an exemplary view showing a method of finding a location through the TDoA method using the location recognition system of the present invention.

도 9를 참조하면, 각 송신소(A, B, C)와 해당 목적물 예컨대, 위치인식 장치를 포함한 OFDM 신호 수신용 단말기가 통신을 통해 TPS를 포함한 OFDM 신호를 교환함으로써, 각 송신소 간에 정확한 TDoA를 계산할 수 있다. 그에 따라, 그 TDoA에 따른 두 송신소를 초점으로 하는 쌍곡선 상에 해당 목적물이 위치하게 되는데, 적어도 3개의 송신소 간의 통신을 통해 적어도 2개의 쌍곡선을 추출하여 겹치는 곳(검은 점)으로 목적물의 위치를 확인할 수 있다. 도면상 3개의 송신소와 그에 대응하는 3개의 쌍곡선을 도시하고 있지만, 그 이상의 송신소와 쌍곡선이 도입될 수 있음은 물론이다. 송신소의 개수가 많을수록 좀더 정확한 위치 추적이 가능하다.Referring to FIG. 9, an OFDM signal receiving terminal including each transmitting station A, B, and C and a corresponding object, for example, a positioning device, exchanges an OFDM signal including a TPS through communication to calculate an accurate TDoA between each transmitting station. Can be. Accordingly, the corresponding object is located on a hyperbola focusing on two transmitting stations according to the TDoA. At least two hyperbolic lines are extracted through communication between at least three transmitting stations, and the object is identified as an overlapping point (black point). Can be. Although three transmission stations and three hyperbolas corresponding thereto are shown in the figure, more transmission stations and hyperbolas may be introduced. The larger the number of transmitters, the more accurate location tracking is possible.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 OFDM 신호를 이용하는 위치인식 장치(B)가 기존의 셀룰러 망 또는 GPS 기반의 위치인식 장치(C, A)에 연동하여 사용될 수 있음을 보여주는 블록 구성도이다.FIG. 10 is a block diagram showing that a location recognition device B using an OFDM signal according to another embodiment of the present invention can be used in conjunction with an existing cellular network or GPS-based location recognition devices C and A. .

일반적으로 셀룰러 망을 이용한 위치인식 방법은 셀룰러폰을 탑재한 이동체가 위치하고 있는 영역을 담당하는 기지국의 위치정보로부터 이동체의 위치를 파악하는 방식으로, 역시 ToA나 TDoA 방법을 통해 위치인식을 한다. 그러나 이러한 셀 룰러 망을 이용한 위치인식 방법은 약 500 m 정도의 위치오차가 발생하여 정밀한 위치를 파악하는 데에는 한계가 있다.In general, the location recognition method using the cellular network is a method of identifying the location of the mobile device from the location information of the base station in charge of the area in which the mobile phone is mounted. However, the position recognition method using the cellular network has a limitation in determining the precise position due to the position error of about 500 m.

한편, GPS 기반의 위치인식 방법은 앞서 간단히 설명한 바와 같이, 지구 상공을 돌고 있는 4개의 GPS 위성을 이용하여 이동체와 위성 간의 상대적인 거리를 계산하여 위치를 파악하는 방식으로 어느 정도 정밀도가 보장되나, 실내와 같은 음영지역에서의 위치 파악이 힘들다는 단점을 갖는다.On the other hand, GPS-based position recognition method as described above, by using the four GPS satellites orbiting the earth to calculate the relative distance between the moving object and the satellite to determine the position to some extent, but indoors It is difficult to identify the location in the shaded area.

이와 같은 셀룰러 망과 GPS 기반의 위치인식 방법의 단점을 본 발명의 OFDM 신호를 이용한 위치인식 방법을 통해 보완할 수 있다. 즉, 셀룰러 폰이나 GPS 수신기 등에 본 발명의 OFDM 신호를 이용한 위치인식 장치를 내재하고 서로 연동 시킴으로써, 셀룰러 폰에서는 정확한 위치인식을 그리고 GPS 수신기에서는 음역지역에서의 위치인식을 수행할 수 있다.The disadvantages of the cellular network and GPS-based location recognition method can be compensated by the location recognition method using the OFDM signal of the present invention. That is, by embedding the position recognition device using the OFDM signal of the present invention in a cellular phone or a GPS receiver and interworking with each other, it is possible to perform accurate position recognition in the cellular phone and position recognition in the sound region in the GPS receiver.

도면상, DVB 신호로 기재되어 있지만 OFDM 방식을 이용하는 모든 방송파 신호가 이용될 수 있음은 물론이다. 또한, 셀룰러 망을 예시하고 있지만, 기지국을 이용하는 PCS 망도 역시 이용될 수 있음은 물론이다.In the drawing, although described as a DVB signal, all broadcast wave signals using the OFDM scheme may be used. In addition, although a cellular network is illustrated, a PCS network using a base station may also be used.

도 11a은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 OFDM 신호를 이용한 위치인식 방법을 보여주는 흐름도이다.11A is a flowchart illustrating a location recognition method using an OFDM signal according to another embodiment of the present invention.

도 11a를 참조하면, 본 실시예의 위치인식 방법은 먼저, 제1 및 제2 송신소로부터 수신된 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점을 검출한다(S100, S200). 제1 송신소 및 제2 송신소의 상기 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점의 검출은 앞서 언급한 바와 같이 BER 계산을 이용하여 수행하며, 계속적인 피드백 과정을 거쳐 정확한 리딩-에지를 구한다. 다음, 제1 송신소의 OFDM 신호 및 상기 제2 송신소의 OFDM 신호의 유효심볼(Fast Fourier Transform symbol) 및 가드심볼(guard symbol)이 동일한지 비교한다(S300). 도 5의 부분에서 설명했듯이, 심볼의 크기가 다른 경우, 신호의 시작지점이 달라져, 정확한 TDoA계산을 수행할 수 없다. 따라서, 동일한 경우에는 매 심볼마다 TDoA를 수행하고(S400), 다른 경우, 동일 가드 심볼 시작위치를 갖는 매 심볼에 대하여 TDoA 계산을 수행한다. 즉, TDoA 계산 수행은 상기 제1 및 제2 송신소의 상기 OFDM 신호(유효심볼 + 가드심볼) 길이의 최소 공배수가 되는 지점과 TPS 시작지점을 찾아내어 TDoA 초기화를 수행하고(S420), 매 최소 공배수가 되는 지점과 TPS 시작지점을 기준으로 상기 TDoA 계산을 수행한다(S440).Referring to FIG. 11A, the position recognition method of the present embodiment first detects leading-edge points for OFDM signals received from first and second transmission stations (S100 and S200). The detection of the leading-edge point of the OFDM signal of the first and second transmitting stations is performed using the BER calculation as mentioned above, and through the continuous feedback process, the correct leading-edge is obtained. Next, it is compared whether an effective signal and a guard symbol of the OFDM signal of the first transmission station and the OFDM signal of the second transmission station are the same (S300). As described in the part of FIG. 5, when the size of the symbol is different, the starting point of the signal is changed, and thus, an accurate TDoA calculation cannot be performed. Therefore, in the same case, TDoA is performed for every symbol (S400), and in other cases, TDoA calculation is performed for every symbol having the same guard symbol start position. That is, performing TDoA calculation performs TDoA initialization by finding a point that is the least common multiple of the length of the OFDM signal (effective symbol + guard symbol) and a TPS start point of the first and second transmission stations (S420), and performing the minimum common multiple. The TDoA calculation is performed on the basis of the point and the starting point of the TPS (S440).

도 11b는 도 11a의 각 송신소로부터 수신된 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점을 검출하는 방법을 좀더 상세하게 보여주는 흐름도이다.FIG. 11B is a flow chart illustrating in more detail a method of detecting leading-edge points for OFDM signals received from each transmitter of FIG. 11A.

도 11b를 참조하면, 먼저 수신된 OFDM 신호에 대하여 Pre-FFT 심볼 타이밍 계산부를 통해 유효심볼 및 가드심볼을 검출한다(S110).다음, 최대임펄스응답 추정부에서 상기 OFDM 신호의 최대임펄스응답 지점을 구한다(S120). 그 후, 최대임펄스응답 지점보다 앞선 소정 지점에서 FFT를 수행한다(S130). 여기서 소정 지점은 임의로 추정한 리딩-에지 지점으로 최초의 FFT 수행시에는 앞서 언급한 바와 같이 최대임펄스응답 지점에서 가드심볼 구간 길이의 1/4 정도 앞선 부분을 리딩-에지로 추정한다. 다음, FFT 출력에 대한 위상 보정을 하고 그 출력 신호에 대하여 복호를 수행한다(S140). 복호가 수행된 신호에 대하여 BER 계산을 통해 최소비트에러 구간을 검색한다(S150). 최소비트에러 구간이 검색되면, 그 구간 중 최대임펄스응답 지 점보다 앞선 지점으로서, 가장 근접한 지점을 리딩-에지로 추정한다(S160). 이와 같이 리딩-에지 지점이 추정되면 그 리딩-에지 지점에서 다시 FFT를 수행한다(130a). 그 후 계속 피드백 과정을 거치면서 보다 정확한 리딩-에지 지점을 검출한다. 여기서, 위상 보정은 앞서 언급한 바와 같이 FFT 출력과 FFT 출력의 위상보정을 위한 신호, 즉 위상 정보를 갖는 정현파를 켤레 곱셈함으로써, 수행할 수 있다.Referring to FIG. 11B, first, a valid symbol and a guard symbol are detected through a pre-FFT symbol timing calculator with respect to the received OFDM signal (S110). Next, the maximum impulse response point of the OFDM signal is determined by the maximum impulse response estimator. Obtain (S120). Thereafter, the FFT is performed at a predetermined point before the maximum impulse response point (S130). Here, the predetermined point is a randomly estimated leading-edge point. When the first FFT is performed, as described above, a portion of about 1/4 of the guard symbol section length at the maximum impulse response point is estimated as the leading-edge. Next, phase correction is performed on the FFT output and decoding is performed on the output signal (S140). The minimum bit error section is searched for through the BER calculation on the decoded signal (S150). When the minimum bit error section is found, the point nearest to the maximum impulse response point among the sections is estimated as the leading-edge (S160). When the leading-edge point is estimated as described above, the FFT is performed again at the leading-edge point (130a). The feedback process is then continued to detect more accurate leading-edge points. Here, as described above, the phase correction may be performed by conjugate multiplying a signal for phase correction of the FFT output and the FFT output, that is, a sine wave having phase information.

본 실시예에 따른 위치인식 장치 및 방법은 OFDM 신호 예컨대 DVB-T 방송신호를 이용하여, 가장 빠른 응답, 즉 리딩-에지 지점을 검출하여 위치계산을 수행함으로써, 거리오차를 감소시켜 정확한 위치를 검색할 수 있도록 한다. 한편, GPS의 Time-Stamp에 대응되는 TPS 신호를 검출하는데 있어서, 본 발명에 이용되는 TPS 검출기는 기억장치를 평균기로 이용하고, 또한 그 평균기의 평균회수를 RSSI와 BCH-복호기의 비트 에러 수에 따라 조정함으로써, TPS 정보 검출율을 증가시킬 수 있다. The position recognition apparatus and method according to the present embodiment uses an OFDM signal such as a DVB-T broadcast signal to perform the position calculation by detecting the fastest response, that is, the leading-edge point, thereby reducing the distance error and searching for the correct position. Do it. On the other hand, in detecting a TPS signal corresponding to a GPS Time-Stamp, the TPS detector used in the present invention uses a storage device as an averaging device and uses the average number of times of the averaging device as the number of bit errors of the RSSI and the BCH-decoder. By adjusting accordingly, the detection rate of the TPS information can be increased.

지금까지, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1a 및 1b는 종래 GPS를 이용한 위치인식 시스템에 대한 개념도 및 그에 대응되는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 신호를 이용한 위치인식 시스템에 대한 개념도들이다.1A and 1B are conceptual views of a position recognition system using a conventional GPS and a corresponding position recognition system using an OFDM signal according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1b의 시스템에서 심볼동기 획득 및 리딩-에지 검출을 위한 OFDM 신호 수신부에 대한 블럭 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram of an OFDM signal receiver for symbol synchronization acquisition and leading-edge detection in the system of FIG. 1B.

도 3은 OFDM 신호에서 리딩-에지 부분을 보여주는 OFDM 신호 그래프이다.3 is an OFDM signal graph showing the leading-edge portion of an OFDM signal.

도 4는 도플러 주파수에 상관없이 리딩-에지 지점이 동일함을 보여주는 출력신호에 대한 SER 그래프이다.4 is a SER graph for an output signal showing that the leading-edge point is the same regardless of the Doppler frequency.

도 5는 각 송신소로부터 수신된 OFDM 신호의 심볼이 다른 크기를 갖는 경우, 시간에 따라 심볼의 시점이 달라지는 모습을 보여주는 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing diagram illustrating a point in time when a symbol of an OFDM signal received from each transmitting station has a different size, and the time point of the symbol varies with time.

도 6은 도 1b의 시스템에서 TPS 검출 및 송신소 위치정보 검색을 위한 TPS 검출부에 대한 블럭 구성도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating a TPS detection unit for TPS detection and retrieval of location information in the system of FIG. 1B.

도 7은 도 6의 TPS 검출기에서 TPS 신호를 기억장치를 통해 누적하여 평균함으로 SER를 최소로 할 수 있음을 보여주는 시뮬레이션 사진이다.FIG. 7 is a simulation picture showing that the SER can be minimized by accumulating and averaging TPS signals through a memory device in the TPS detector of FIG. 6.

도 8은 도 1b의 위치인식 시스템을 구비한 전체 OFDM 신호 수신용 단말기에 대한 블럭 구성도이다.FIG. 8 is a block diagram of an entire OFDM signal receiving terminal having the position recognition system of FIG. 1B.

도 9는 본 발명의 위치인식 시스템을 이용하여 TDoA 방식을 통해 위치를 찾는 것을 보여주는 예시도이다.Figure 9 is an exemplary view showing a location through the TDoA method using the location recognition system of the present invention.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 OFDM 신호를 이용하는 위치인식 장치 가 기존의 셀룰러 망 또는 GPS 기반의 위치인식 장치에 연동하여 사용될 수 있음을 보여주는 블록 구성도이다.FIG. 10 is a block diagram showing that a location recognition device using an OFDM signal according to another embodiment of the present invention can be used in conjunction with an existing cellular network or GPS-based location recognition device.

도 11a은 본 발명의 다른 실시예에 따른 OFDM 신호를 이용한 위치인식 방법을 보여주는 흐름도이다.11A is a flowchart illustrating a location recognition method using an OFDM signal according to another embodiment of the present invention.

도 11b는 도 11a의 각 송신소로부터 수신된 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점을 검출하는 방법을 좀더 상세하게 보여주는 흐름도이다.FIG. 11B is a flow chart illustrating in more detail a method of detecting leading-edge points for OFDM signals received from each transmitter of FIG. 11A.

Claims (25)

수신한 직교주파수분할다중(OFDM) 신호를 통해 심볼동기를 획득하고 리딩-에지(leading-edge) 지점을 검출하는 OFDM 신호 수신부;An OFDM signal receiving unit for acquiring symbol synchronization through a received orthogonal frequency division multiplex (OFDM) signal and detecting a leading-edge point; 상기 OFDM 신호 수신부에서 수신한 OFDM 신호로부터 TPS(Transmission Parameter Signal) 검출 및 송신소 위치 정보를 검출하는 TPS 검출부; 및A TPS detector for detecting a transmission parameter signal (TPS) and transmitting station position information from the OFDM signal received by the OFDM signal receiver; And 상기 리딩-에지 지점 및 상기 TPS를 이용하여 송신소 간 TDoA(Time Difference of Arrival) 방식을 통해 위치를 계산하는 TDoA 계산부;를 포함하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.And a TDoA calculator configured to calculate a position using a time difference of arrival (TDoA) method between transmission stations using the reading-edge point and the TPS. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 OFDM 신호 수신부는 The OFDM signal receiving unit 상기 OFDM 신호에 대한 최소심볼간섭 구간을 검출하여 상기 리딩-에지 지점을 검출하는 리딩-에지(leading-edge) 검출부;A leading-edge detector detecting the minimum-signal interference section for the OFDM signal to detect the leading-edge point; 상기 리딩-에지 검출부에서 구한 상기 리딩-에지에서 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하는 FFT 연산부;An FFT calculator configured to perform a fast fourier transform (FFT) on the leading edges obtained by the leading edge detector; 정현파를 생성하여 상기 FFT 연산부 출력에 켤레 곱셈함으로써, 상기 FFT 연산부 출력 신호의 위상을 보정하는 위상 보정부;A phase corrector for generating a sine wave and multiplying the output of the FFT calculator to correct a phase of the output signal of the FFT calculator; 위상이 보정된 신호에 대하여 복호를 수행하는 복호부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.And a decoding unit for decoding the phase-corrected signal. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 TPS 검출부는 상기 FFT 연산부 및 상기 위상 보정부의 출력을 곱한 결과값으로부터 상기 TPS 검출 및 송신소 위치 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.And the TPS detection unit detects the TPS detection and transmission station location information from a result of multiplying the outputs of the FFT calculating unit and the phase correction unit. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 리딩-에지 검출부는 The leading-edge detector 상기 복호부의 출력 신호에 대한 비트 에러율(Bit Error Rate: BER)을 계산하는 BER 계산부;A BER calculator for calculating a bit error rate (BER) for the output signal of the decoder; 최대임펄스응답 및 상기 BER 계산부 출력 신호를 받아 심볼타이밍(symbol timing)의 편이를 추정하는 심볼타이밍편이 추정부;A symbol timing shift estimator for estimating a shift in symbol timing based on a maximum impulse response and the BER calculator output signal; 상기 심볼타이밍편이 추정부의 출력을 받아 상기 리딩-에지 지점을 조정하는 리딩-에지 조정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.And a reading-edge adjusting unit configured to adjust the reading-edge point based on the output of the estimating unit. 제4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 BER 계산부는 상기 비트 에러율 계산을 통해 상기 리딩-에지 지점을 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.The BER calculator detects the leading-edge point through the bit error rate calculation. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 위상 보정부는 The phase correction unit 부반송파(sub-carrier)에 대한 인덱스를 생성하는 부반송파 인덱스 생성부, 및 상기 정현파를 생성하는 정현파 생성장치(Numerically Controlled Oscillator: NCO)를 포함하고,A subcarrier index generator for generating an index for a subcarrier (sub-carrier), and a sinusoidal generator (Numerically Controlled Oscillator: NCO) for generating the sine wave, 상기 정현파 생성장치는 상기 심볼타이밍편이 추정부 출력과 상기 부반송파 인덱스 생성부 출력을 곱한 결과값을 주소값으로 하여 상기 정현파를 생성하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.The sinusoidal wave generator generates the sinusoidal wave based on a result value obtained by multiplying the output of the estimate timing unit and the output of the subcarrier index generator by using the symbol timing shifting unit. 제2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 OFDM 신호에 대한 상기 리딩-에지 지점을 정확하게 추정하기 위하여, 상기 구성요소부들 간의 피드백 동작이 수행되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.And a feedback operation between the component parts is performed to accurately estimate the leading-edge point for the OFDM signal. 제7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 리딩-에지 검출부는 최초 리딩-에지 지점을 구하는 경우,When the leading-edge detector obtains the first leading-edge point, 상기 OFDM 신호의 최대임펄스응답 지점에서 가드심볼의 1/4만큼 앞선 지점을 상기 리딩-에지 지점으로 추정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.OFDM signal-based position recognition device characterized in that for estimating the point leading to the leading edge of the guard symbol at the maximum impulse response point of the OFDM signal. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 TPS 검출부는 The TPS detector 상기 TPS 검출율을 높이기 위해 평균을 취하기 위한 기억장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.And a storage device for taking an average to increase the TPS detection rate. 제9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 기억장치는 실수부(I) 및 허수부(Q) 신호를 각각 저장하며, 상기 기억장치로 상기 TPS의 파일럿이 누적되는 횟수는 평균회수 조정기에 의해 조절되며,The memory device stores the real part (I) and imaginary part (Q) signals, respectively, and the number of times the pilot of the TPS is accumulated in the memory device is controlled by an average frequency adjuster. 상기 평균회수 조정기는 RSSIReceived Signal Strength Indication) 정보 및 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 복호기로부터 비트에러 정보를 입력받아 상기 누적회수를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.The average frequency adjuster receives bit error information from RSSIReceived Signal Strength Indication (RSSI) information and a Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) decoder to calculate the cumulative number of times. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 OFDM 신호는 DVB 신호이고,The OFDM signal is a DVB signal, 상기 위치인식 장치는 디지털 방송의 OFDM 신호를 이용함을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.The location recognition device is an OFDM signal based location recognition device, characterized in that for using the digital broadcast OFDM signal. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 OFDM 신호는 DVB 신호이고,The OFDM signal is a DVB signal, 상기 위치인식 장치는 셀룰러 망 기반의 위치인식 장치, GPS 기반의 위치인 식 장치 또는 셀룰러 망 및 GPS 기반의 위치인식 장치에 연동되어 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 장치.The location recognition device is an OFDM signal-based location recognition device, characterized in that can be used in conjunction with a cellular network-based location, GPS-based location recognition device or a cellular network and GPS-based location recognition device. 제1 항의 위치인식 장치를 구비한 적어도 2개의 수신기를 포함한 수신기부; 및A receiver unit comprising at least two receivers having the position recognition device of claim 1; And 상기 수신기부에 연결되어 상기 수신기부로의 신호의 입출력을 제어하는 호스트(host);를 포함하는 OFDM 신호 수신용 단말기.And a host connected to the receiver to control input and output of a signal to the receiver. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 적어도 상기 2개의 수신기의 클록 동기를 맞추기 위한 클록 오실레이터(Crystal)를 포함하는 OFDM 신호 수신용 단말기.And a clock oscillator (Crystal) for synchronizing clocks of at least the two receivers. 제13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 수신용 단말기는 셀룰러 망 기반의 위치인식 장치, GPS 기반의 위치인식 장치 또는 셀룰러 망 및 GPS 기반의 위치인식 장치를 포함하고,The receiving terminal includes a cellular network-based location recognition device, a GPS-based location recognition device or a cellular network and GPS-based location recognition device, 상기 위치인식 장치가 상기 셀룰러 망 또는 GPS 기반 위치인식 장치에 연동되어 사용되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 수신용 단말기.And the location recognizing device is used in conjunction with the cellular network or the GPS-based location recognizing device. 제1 송신소의 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점을 검출하는 단계;Detecting a leading-edge point for the OFDM signal of the first transmitting station; 제2 송신소의 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점을 검출하는 단계;Detecting a leading-edge point for the OFDM signal of the second transmitting station; 상기 제1 송신소의 OFDM 신호 및 상기 제2 송신소의 OFDM 신호의 유효심볼(Fast Fourier Transform symbol) 및 가드심볼(guard symbol)이 동일한지 비교하는 단계; 및Comparing a valid symbol and a guard symbol of the OFDM signal of the first transmitting station and the OFDM signal of the second transmitting station; And 동일한 경우 매 심볼(유효심볼 + 가드심볼)마다 TDoA 계산을 수행하고, 동일하지 않은 경우, 동일 가드 심볼 시작위치를 갖는 매 심볼에 대하여 TDoA 계산을 수행하는 단계;를 포함하고,Performing the TDoA calculation for every symbol (effective symbol + guard symbol) if the same, and if not, performing the TDoA calculation for every symbol having the same guard symbol start position; 상기 제1 송신소 및 제2 송신소의 상기 OFDM 신호에 대한 리딩-에지 지점의 검출은 비트에러율(Bit Error Rate: BER) 계산을 이용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.And detecting a leading-edge point of the OFDM signals of the first and second transmission stations by using a bit error rate (BER) calculation. 제16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 제1 및 제2 송신소의 리딩-에지 검출은,The leading-edge detection of the first and second transmission stations is 상기 OFDM 신호에 대한 유효심볼 및 가드심볼을 검출하는 단계;Detecting a valid symbol and a guard symbol for the OFDM signal; 최대임펄스응답 추정부에서 상기 OFDM 신호의 최대임펄스응답 지점을 구하는 단계;Obtaining a maximum impulse response point of the OFDM signal by a maximum impulse response estimator; 상기 최대임펄스응답 지점보다 앞선 소정 지점에서 FFT를 수행하는 단계;Performing an FFT at a point ahead of the maximum impulse response point; 상기 BER 계산을 통해 최소비트에러 구간을 검색하는 단계; 및Searching for the minimum bit error section through the BER calculation; And 상기 최소비트에러 구간 중 상기 리딩-에지 지점을 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.And estimating the leading-edge point in the minimum bit error period. 제17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 최소비트에러 구간 검색단계 전에, Before the minimum bit error interval search step, 상기 FFT 출력과 상기 FFT 출력의 위상보정을 위한 신호를 켤레 곱셈하는 단계; 및Conjugate multiplying the signal for phase correction of the FFT output and the FFT output; And 복호부에서 상기 곱해진 신호에 대한 복호를 수행하는 단계:를 포함하고, Performing a decoding on the multiplied signal by a decoder; 상기 위상보정을 위한 신호는, 정현파 생성장치에서 부반송파 인덱스와 심볼타이밍편이의 곱을 주소값으로 생성한 정현파 신호인 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.The signal for phase correction is an OFDM signal based position recognition method, characterized in that the sinusoidal signal generator generates a product of the subcarrier index and the symbol timing shift as an address value. 제17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 FFT 수행이 최초인 경우, 상기 소정 지점은 상기 최대임펄스응답 지점에서 가드심볼의 1/4만큼 앞선 지점인 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.And when the FFT is performed for the first time, the predetermined point is one point ahead of a guard symbol at the maximum impulse response point. 제17 항에 있어서,The method of claim 17, 상기 FFT 수행은 피드백 동작을 통해 계속 수행되되, 상기 소정 지점이 추정된 상기 리딩-에지 지점으로 조정되며 수행되는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.The FFT is performed continuously through a feedback operation, wherein the predetermined point is adjusted to the estimated leading-edge point and performed. 제16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 동일하지 않은 경우의, TDoA 계산 수행은 상기 제1 및 제2 송신소의 상기 OFDM 신호(유효심볼 + 가드심볼) 길이의 최소 공배수가 되는 지점과 TPS 시작지점을 찾아내어 TDoA 초기화를 수행하고, 매 최소 공배수가 되는 지점 과 TPS 시작지점을 기준으로 상기 TDoA 계산을 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.The TDoA calculation is performed in the case of not being identical, and the TDoA initialization is performed by finding a point that is the least common multiple of the length of the OFDM signal (effective symbol + guard symbol) and the TPS start point of the first and second transmitting stations. OFDM signal based position recognition method characterized in that for performing the TDoA calculation on the basis of the point to be the least common multiple and the TPS start point. 제16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 TDoA 계산은 상기 리딩-에지 지점이 추정된 상기 OFDM 신호로부터 TPS를 추출하여 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.The TDoA calculation is performed by extracting a TPS from the OFDM signal from which the leading-edge point is estimated. 제22 항에 있어서,The method of claim 22, 상기 TPS 검출율의 향상을 위해서 추출된 상기 TPS를 기억장치를 통해 소정횟수 누적시키는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.OFDM signal based position recognition method, characterized in that for accumulating the extracted TPS a predetermined number of times through a storage device to improve the TPS detection rate. 제23 항에 있어서,The method of claim 23, wherein 상기 TPS는 실수부(I) 및 허수부(Q) 신호로 상기 기억장치로 저장되며, 상기 TPS의 파일럿이 누적되는 횟수는 평균회수 조정기에 의해 조절되며,The TPS is stored in the memory device as a real part (I) and an imaginary part (Q) signal, and the number of times the pilot of the TPS is accumulated is controlled by an average frequency adjuster. 상기 평균회수 조정기는 RSSI 정보 및 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem) 복호기로부터 비트에러 정보를 입력받아 상기 누적회수를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.The average frequency adjuster receives the bit error information from RSSI information and the Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) decoder and calculates the cumulative frequency. 제16 항에 있어서,The method of claim 16, 상기 위치인식 방법은 셀룰러 망 기반의 위치인식 방법 , GPS 기반의 위치인식 방법 또는 셀룰러 망 및 GPS 기반의 위치인식 방법과 연동되어 위치인식을 할 수 있는 특징으로 하는 OFDM 신호 기반의 위치인식 방법.The position recognition method is an OFDM signal-based position recognition method characterized in that the position recognition in conjunction with a cellular network-based position recognition method, GPS-based position recognition method or a cellular network and GPS-based position recognition method.
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