KR20100035400A - Ｆｆｔ 윈도우 위치 복원 장치, 이를 갖는 디지털 라디오 방송용 수신 장치 및 ｆｆｔ 윈도우 위치 복원 방법 - Google Patents

Ｆｆｔ 윈도우 위치 복원 장치, 이를 갖는 디지털 라디오 방송용 수신 장치 및 ｆｆｔ 윈도우 위치 복원 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 FFT 윈도우의 위치에 따라 상기 OFDM 심볼의 유효 데이터 구간을 고속 푸리에 변환하는 FFT부와, 상기 고속 푸리에 변환된 OFDM 심볼에 포함된 다수의 레퍼런스 셀의 위상 변동값을 평균화하여 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치를 산출하는 FFT 윈도우 위치 보정부를 구비한다. 본 발명에 의하면, 산출된 상기 위치 옵셋 추정치에 근거하여 상기 FFT 윈도우의 위치가 보정된다. 따라서, 송/수신단 간의 샘플링 주파수의 오차로 인해 변동된 FFT 윈도우의 위치를 복원할 수 있다.

Description

ＦＦＴ 윈도우 위치 복원 장치, 이를 갖는 디지털 라디오 방송용 수신 장치 및 ＦＦＴ 윈도우 위치 복원 방법{FFT WINDOWS POSITION RECOVERY, RECEIVER FOR DIGITAL RADIO MONDIALE COMPRISING THE SAME AND METHOD THEREFOR}
본 발명은 FFT 윈도우 위치 복원 장치, 이를 갖는 디지털 라디오 방송용 수신 장치 및 FFT윈도우 위치 복원 방법에 관한 것으로서, 구체적으로 OFDM 전송방식을 기반으로하는 FFT 윈도우 위치 복원 장치, 이를 갖는 디지털 라디오 방송용 수신 장치 및 FFT윈도우 위치 복원 방법에 관한 것이다.
디지털 라디오 방송 시스템(Digital Radio Mondiale)은 30MHz 이하의 장파(LF), 중파(MF), 단파(HF) 등의 주파수 대역을 이용하는 디지털 방송 시스템으로서, ETSI 표준에 의해 정의된다.
이러한 디지털 라디오 방송 시스템은 넓은 의미에서 디지털 텔레비전 방송 시스템과 디지털 오디오 방송 시스템을 포함한다. 여기서, 디지털 오디오 방송 시스템은 일반적으로 영상을 주 매체로 하는 디지털 텔레비전 방송 시스템과 구분하여 주로 오디오(또는 사운드) 서비스를 제공하는 디지털 오디오 방송을 의미한다. 즉, 디지털 라디오 방송 시스템은 기존의 아날로그 AM(Amplitude Modulation), FM(Frequency Modulation) 라디오 방송을 대체할 수 있는 디지털 오디오 방송을 의미한다. 현재 전 세계적으로 개발된 대부분의 디지털 라디오 방송 시스템들은 높은 압축률을 갖는 최신 음성 부호화 방식을 사용하여 CD 수준의 고품질 오디오 서비스를 제공한다.
이와 같이, 디지털 라디오 방송 시스템은 다양한 서비스를 이동시에도 안정적으로 제공하기 위하여 이동 환경 전송 채널의 특성 중에 하나인 다중 경로 페이딩(multipath fading) 영향에 강하고, 성능의 저하없이 수신 가능한 OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) 전송 방식을 사용하고 있다.
이러한 디지털 라디오 방송 시스템은 상기와 같은 OFDM 전송 방식을 사용함으로써, 단일 주파수망(Single Frequency Network: SFN)의 구현이 가능하고, 그 결과, 단일 반송파 주파수를 사용하여 지역적인 경계 없이 방송 서비스가 가능하다.
그러나, 송/수신단 간의 반송파 주파수 오프셋(Carrier Frequency Offset)이 존재하는 경우, OFDM 전송방식은 주파수 스펙트럼 상에서 수신 신호의 부 반송파 간의 직교성(Orthogonality)이 상실되어 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio; SNR)가 크게 감소한다. 또한, OFDM 전송방식은 반송파 주파수 오프셋은 물론 프레임 동기, 샘플링 동기에 민감하게 동작한다.
특히, OFDM 전송방식은 패킷 통신과는 다르게 송/수신단 간의 샘플링 주파수의 오차가 누적되면, 수신단 측에서 샘플이 누락되거나 추가되는 현상이 발생하고, 그 결과, FFT 윈도우의 위치가 변동된다. FFT 윈도우의 위치의 변동은 OFDM 심벌 간 간섭 및 반송파 간섭을 야기한다.
결국, OFDM 전송방식을 이용하는 디지털 라이동 방송 시스템 전체의 성능 저하가 발생한다. 따라서, OFDM 전송방식을 이용하는 디지털 라이브 방송 시스템에서는 FFT 윈도우 위치의 복원이 필수적으로 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 FFT 윈도우 위치를 복원할 수 있는 FFT 윈도우 위치 복원 장치, 이를 갖는 디지털 라디오 방송용 수신 장치 및 FFT 윈도우 위치 복원 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 FFT 윈도우 위치 복원 장치는 고속 푸리에 변환된 신호 중 상기 OFDM 심볼에 포함된 레퍼런스 셀들의 복소값을 추출하는 레퍼런스 셀 추출부와, 상기 추출된 복소값에 근거하여 상기 레퍼런스 셀들의 위상값을 추출하는 위상 추출부와, 상기 추출된 레퍼런스 셀들의 위상 변동값을 평균화하고, 평균화된 위상 변동값을 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋의 추정치로서 생성하는 평균값 계산부, 및 상기 위치 옵셋 추정치에 근거하여 상기 FFT 윈도의 위치를 이동시키는 FFT 윈도우 제어부를 포함한다.
상기와 같은 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디지털 라디오 방송용 수신 장치는 보호 구간을 제거하고, FFT 윈도우의 위치에 따라 OFDM 심볼의 유효 데이터 구간을 고속 푸리에 변환하는 FFT부, 및 상기 고속 푸리에 변환된 OFDM 심볼에 포함된 다수의 레퍼런스 셀의 위상 변동값을 평균화하여 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치를 산출하고, 산출된 상기 위치 옵셋 추정치에 근거하여 상기 FFT 윈도우의 위치를 보정하는 FFT 윈도우 위치 보정부를 포함한다.
상기와 같은 또 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 FFT 윈도우 위치 복 원 방법은 다음과 같다.
먼저, 다중 경로 페이딩(multipath fading) 채널을 통해 다수의 OFDM 심벌로 이루어진 DRM(Digital Radio Mondiale) 전송 프레임을 수신한다. 이어, 현재 수신된 OFDM 심벌이 상기 다수의 OFDM 심벌 중 첫번째 OFDM 심벌인지를 판별한다. 이어, 상기 현재 수신된 OFDM 심벌이 상기 첫번째 OFDM 심벌인 경우, 상기 첫번째 OFDM 심벌에 포함된 레퍼런스 셀들을 복소값으로 추출한다. 이어, 상기 추출된 레퍼런스 셀들의 복소값을 이용하여 각 레퍼런스 셀들의 위치와 위상 간의 상관관계를 계산한다. 이어, 상기 계산된 상관관계로부터 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치를 추정한다. 이후, 추정된 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치에 따라 FFT 윈도우의 위치를 변경하여 상기 FFT 윈도우의 위치를 복원한다.
본 발명은 FFT 윈도우의 위치에 따라 상기 OFDM 심볼의 유효 데이터 구간을 고속 푸리에 변환하는 FFT부와, 상기 고속 푸리에 변환된 OFDM 심볼에 포함된 다수의 레퍼런스 셀의 위상 변동값을 평균화하여 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치를 산출하는 FFT 윈도우 위치 보정부를 구비한다. 본 발명에 의하면, 산출된 상기 위치 옵셋 추정치에 근거하여 상기 FFT 윈도우의 위치가 보정된다. 따라서, 송/수신단 간의 샘플링 주파수의 오차로 인해 변동된 FFT 윈도우의 위치를 복원할 수 있다.
이하 , 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하 기로 한다.
도 1은 OFDM 심볼에서 누적된 샘플링 주파수 오차에 의한 FFT 윈도우 옵셋을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 송신측으로부터 전송되는 OFDM 신호는 스트림형태로 구성된 다수의 OFDM 심볼(Symbol)들로 구성된다. 각 OFDM 심볼에 대해 살펴보면, OFDM 심볼은 송신측에서 수행되는 역고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform: IFFT)에 의해 생성되는 유효 데이터 구간(DAT)과 심볼간의 간섭을 방지하기 위하여 심볼 사이에 삽입되는 G개의 샘플 길이를 갖는 보호 구간(CP)으로 구성된다. 즉, 송신측에서는 IFFT에 의해 생성된 N개의 복소값과 이 중 마지막 G개를 복사하여 총 (G+N)개의 샘플로 이루어진 하나의 심볼을 전송한다.
또한, 각 OFDM 심볼은 다수의 데이터 셀과 다수의 레퍼런스 셀을 포함한다. 상기 다수의 레퍼런스 셀은 타임 레퍼런스 셀(Time Reference Cell, 이하 TRC라 함)과, 게인 레퍼런스 셀(Gain Reference Cell, 이하 GRC라 함)과, 주파수 레퍼런스(Frequency Reference Cell, 이하 FRC라 함) 셀 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서, GRC 및 FRC은 각 심볼내에 존재하나, TRC는 한 프레임 내의 첫번째 심볼에만 존재한다. FRC는 DRM 수신기가 DRM 수신신호의 존재를 감지하고, 주파수 오프셋을 추정하기 위해 사용되는 레퍼런스 셀이며, GRC는 coherent demodulation 및 채널 응답을 추정하기 위해 사용되는 레퍼런스 셀이다. DRM 수신기와 DRM 송신기가 이러한 레퍼런스 셀들의 크기와 위상을 모두 알고 있고, 파일럿 신호와 같이 이들을 이용하여 동기 및 채널 추정을 하므로, 상기 레퍼런스 셀들을 "파일럿 셀"이라고도 불리운다.
본 발명의 DRM 수신기에서는 OFDM 신호의 검출과 함께 상기 레퍼런스 셀들을 이용하여 상기 OFDM 심볼의 FFT 윈도우(10)의 시작점을 찾는 심볼 타이밍 동기가 수행된다.
만일 수신측에서 샘플링된 OFDM 심볼의 시작점을 잘못 판단하게 되면, 수신측에서 수행되는 FFT(Fast Fourier Transform) 이후, 수신된 OFDM 신호의 위상 천이와 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference)이 발생한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 보호구간(CP)이 심볼의 앞부분에만 존재하므로, 유효 데이터 구간(DAT)보다 앞선 지점을 FFT 윈도우(10)의 시작점으로 판단하면 위상 천이가 발생하고, 이 경우, 수신측에서는 하나의 OFDM 심볼에 포함되는 샘플의 수가 정상 샘플의 수((N+G)개)가 아니라 샘플의 수가 추가되는 비정상 샘플의 수((N+G+1)개)가 획득된다(도 1의 (a)를 참조).
또한, 유효 데이터 구간(DAT)의 시작점보다 지연된 지점을 FFT 윈도우(10)의 시작점으로 판단하면 위상 천이와 함께 심볼간의 간섭과 캐리어간의 간섭(Inter-Carrier Interference)이 발생한다. 또한, 이 경우에는 수신측에서는 하나의 OFDM 심볼에 포함되는 샘플의 수가 정상 샘플의 수((N+G)개)가 아니라 샘플의 수가 누락되는 비정상 샘플의 수((N+G-1)개)가 획득된다(도 1의 (a)를 참조).
이와 같이, OFDM 전송방식을 이용하는 DRM 송수신 시스템에서는 송신측과 수신측의 샘플링 주파수 차이로 인하여 수신기는 하나의 OFDM 심볼을 통해 총(N+G)개의 샘플을 획득하지 못하고 (N+G+1) 혹은 (N+G-1)개의 샘플을 획득하므로 FFT 윈도 우(10)의 위치 오류가 발생한다.
따라서, 본 발명에서는 상술한 바와 같은 FFT 윈도우(10)의 위치 오류를 보정(또는 '복원')함으로써, 특정 심벌에서 샘플이 누락되거나, 인접 심벌로부터 또 다른 샘플이 상기 특정 심벌에 추가되는 현상을 방지하는 방안이 제공된다.
이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 상기 FFT 윈도우(10)의 위치를 보정하는 본 발명의 DRM 수신기에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 DRM 수신기의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 DRM 수신기(100)는 ADC부(110), FFT부(120) 및 FFT 윈도우 위치 보정부(130)를 포함한다.
ADC부(Analog-to-Digital Converter)(110)는 다중 경로 페이딩 채널(2)을 통해 OFDM 신호(OFDM-S)를 샘플링한 샘플링 신호(yi[])를 출력한다.
FFT부(120)는 상기 ADC부(110)에 의해 샘플링된 샘플링 신호(yi[])를 고속 푸리에 변환을 수행한다. 이때, FFT부(120)는 FFT 윈도우 위치 보정부(130)로부터 제공되는 FFT 윈도우 위치 보정값(C)에 근거하여 FFT 윈도우의 위치를 보정한다. 또한 FFT부(120)는 보정된 FFT 윈도우의 위치에 따라서 상기 샘플링 신호(yi[])의 유효 데이터 구간(도 1의 DAT) 만을 선택하여 고속 푸리에 변환을 수행하고, 고속 푸리에 변환된 유효 데이터 구간(도 1의 DAT)을 출력 신호(Yi[])로서 생성한다.
FFT 윈도우 위치 보정부(130)는 샘플링된 상기 다수의 심볼 중 첫번째로 수신된 OFDM 심벌을 검출하고, 검출된 첫번째 OFDM 심벌을 이용하여 FFT 윈도우의 위치 옵셋을 추정한다. 이후, FFT 윈도우 위치 보정부(130)는 추정된 FFT 윈도우의 위치 옵셋의 추정치에 근거하여 보정값(C)을 출력한다. 출력된 FFT 윈도우 위치 보정값(C)은 상기 FFT부(120)로 제공되고, FFT부(120)는 상기 보정값(C)에 근거하여 FFT 윈도우의 위치를 이동시킨다.
도 3은 도 1에 도시된 FFT 윈도우 위치 보정부의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 상기 FFT 윈도우 위치 보정부(130)는 레퍼런스 셀 추출부(132), 위상 추출부(134), 평균값 계산부(136) 및 FFT 윈도우 제어부(138)를 포함한다.
레퍼런스 셀 추출부(132)는 상기 FFT부(120)로부터 출력되는 출력 신호(Yi[]) 중 첫번째 OFDM 심볼에 포함된 레퍼런스 셀들의 복소값(Xi[]e[])들을 각각 추출한다. 추출된 복소값(Xi[]e[])은 아래의 수학식 1에서 맨 우측 항과 같다.
Figure 112008067840670-PAT00001
여기서, xi()는 송신측으로부터 송신되는 OFDM 신호이고, yi(n)은 도 2에 도시된 ADC부(110)를 통해 샘플링된 OFDM 신호이고, ↔는 푸리에 트랜스폼을 나타내고, idxRC[0,k]는 첫 번째 OFDM 심벌의 k번째 레퍼런스 셀의 위치값(또는 인덱스)를 이고, N은 FFT의 크기 즉, 첫번째 심볼에 포함된 샘플의 총수이고, m은 샘플링 주파수 오차에 따라 변동된 상기 k번째 레퍼런스 셀의 위치값(또는 인덱스)이다.
위상 추출부(134)는 레퍼런스 셀 추출부로부터 추출된 복소값(Xi[]e[])을 이용하여 상기 레퍼런스 셀들의 위치와 위상 간의 상관관계를 연산한다. 이를 위하여 상기 위상 추출부(134)는 상기 샘플링 주파수 오차에 따라 변동된 상기 k번째 레퍼런스 셀의 위상값(φ[])을 아래의 수학식 2와 같이 산출한다.
Figure 112008067840670-PAT00002
여기서, *은 공액복소값이다.
한편, 상기 수학식 2에서 레퍼런스 셀의 위치값과 위상 간의 관계는 선형 특성이 없다. 즉, 각 레퍼런스 셀들의 위상은 -Π ~ +Π의 범위 내에서만 해당 레퍼런스 셀들의 위치값(또는 인덱스값)의 일정 배수만큼 회전(또는 증가)한다. 따라서, 레퍼런스 셀의 위치값과 위상값 간의 상관관계를 연산하기 위해서는, 레퍼런스 셀의 위치값과 위상 간의 관계는 선형 특성을 유지해야 한다.
상기 위상 추출부(134)는 아래의 수학식 3에 의해 수행되는 연산을 통해 레퍼런스 셀의 위치값과 위상 간의 선형특성을 유지시킨다.
Figure 112008067840670-PAT00003
여기서, k는 2≤k≤kmax이고, kmax는 첫번째 OFDM 심볼에 포함된 레퍼런스 셀 의 총 개수이고, φidxRC[0,k]과 φidxRC[0,k-1]는 -Π 또는 +Π를 사이에 두고 서로 인접한 레퍼런스 셀들의 위상이다.
상기 수학식 3에 의하면, k번째 레퍼런스 셀의 위상(φidxRC[0,k])과 k-1번째 레퍼런스 셀의 위상(φidxRC[0,k-1]) 간의 위상 차가 +Π 이상이면, k번째 레퍼런스 셀의 위상(φidxRC[0,k])에 -2Π를 합산하고, k번째 레퍼런스 셀의 위상(φidxRC[0,k])과 k-1번째 레퍼런스 셀의 위상(φidxRC[0,k-1]) 간의 위상 차가 -Π 이하이면, k번째 레퍼런스 셀의 위상(φidxRC[0,k])에 2Π를 합산한다. 이렇게 함으로써, 레퍼런스 셀의 위치값과 위상 간에 선형 특성이 유지된다.
계속해서, 평균값 계산부(136)는 상기 수학식 1 내지 3을 통해 각 레퍼런스 셀들의 위상값 변동량을 평균화하고, 평균화된 위상값 변동량을 FFT 윈도우의 위치 옵셋의 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00004
)로서 생성한다. 상기 평균값 계산부(136)로부터 생성된 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋의 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00005
)는 아래의 수학식 4로 나타낼 수 있다.
Figure 112008067840670-PAT00006
여기서, ＾는 추정함수를 의미하고, ΔφidxRC[,]는 샘플링 주파수의 오차에 의한 위상 변동량을 의미하고, ΔidxRC[,]는 상기 샘플링 주파수의 오차에 의한 레 퍼런스 셀의 위치 변동량을 의미한다. 따라서, 상기
Figure 112008067840670-PAT00007
는 샘플링 주파수의 오차에 의한 위상 변동의 기울기값의 총합과 같다.
결과적으로, 위상 변동의 기울기값의 총합을 상기 첫번째 OFDM 샘벌에 포함된 레퍼런스 셀들의 총 수(kmax-1)로 나눔으로써, 레퍼런스 셀들의 위상 변동량이 평균화된다. 이와 같이, 상기 평균값 계산부(136)는 상기 나눗셈 연산을 통해 산출된 값을 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00008
)로서 생성한다.
FFT 윈도우 제어부(136)는 상기 생성된 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00009
)에 근거하여 보정값(CP)을 생성한다.
FFT부(120, 도 2에 도시됨)는 상기 생성된 FFT 윈도우 위치 보정값(CP)에 근거하여 FFT 윈도우의 위치를 보정한다. 예컨대, FFT 윈도우(10)의 위치 옵셋 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00010
)가 -1 샘플(-1 sample, 도 1에 도시됨)보다 작으면, FFT 윈도우(10, 도 1에 도시됨)의 시작 시점을 1샘플 뒤로 이동시키고, FFT 윈도우(10) 위치 옵셋 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00011
)가 +1 샘플(+1 sample)보다 크면 FFT 윈도우(10)의 시작시점을 1 샘플 앞으로 이동시킨다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FFT 윈도우의 위치 보정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, 먼저, 수신측은 다수의 OFDM 심벌로 이루어진 DRM 전송 프레임을 수신하고, 현재 수신된 OFDM 심벌이 첫번째 OFDM 심벌인지를 판별한 다(S410). DRM 전송 프레임의 첫번째 OFDM 심벌에는 전술한 바와 같이, TRC, FRC, GRC 중 적어도 어느 하나의 레퍼런스 셀을 포함할 수 있다. 다만, TRC는 상기 첫번째 OFDM 심벌에만 존재한다. 첫번째 OFDM 심벌에 TRC, FRC, GRC가 모두 존재하는 경우, 각 레퍼런스 셀들은 중심 주파수로부터 4.5kHz 내에서 위치(또는 인덱스) 및 위상이 각각 결정된다.
이어, 수신측은 상기 첫번째 OFDM 심벌로부터 레퍼런스 셀들 추출한다(S420). 즉, 각 레퍼런스 셀들의 복소값을 산출한다.
이어, 수신측은 상기 산출된 레퍼런스 셀들의 복소값들을 이용하여 각 레퍼런스 셀들의 위치와 위상 간의 상관관계를 계산한다(S430). 이어, 수신측은 상기 계산된 상관관계로부터 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00012
)를 추정한다(S440).
이어, 추정된 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00013
)에 따라 FFT 윈도우의 위치를 변경하고(S450), 변경된 FFT 윈도우의 위치에 따라 수신 신호를 구성하는 각 OFDM 심볼들의 보호구간(CP)을 제거하고, 보호구간(CP)이 제거된 수신신호를 고속 푸리에 변환한다(S460).
도 5는 도 4에 도시된 단계 430을 보다 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 추출된 다수의 레퍼런스 셀들로부터 위상값들이 추출된다. 이때, 추출되는 위상값들은 전술한 수학식 2와 같은 알고리즘을 통해 산출된다(S510). 이때, 레퍼런스 셀들의 위치와 위상의 간에는 선형성이 없으므로, 전술한 수학식 3의 연산과정을 수행하는 알고리즘을 통해 레퍼런스 셀들의 위치와 위상 의 간의 선형 특성이 확보된다.
이어, 상기 산출된 레퍼런스 셀들 각각의 위상값을 합산하고(S520), 합산된 위상값들을 첫번째 OFDM 심벌에 포함된 레퍼런스 셀들의 총수로 나누는 나눗셈 연상을 통해 상기 레퍼런스 셀들의 위상 변동값의 평균값을 산출한다(S530). 상기 위상 변동값의 평균값은 전술한 수학식 4와 같은 알고리즘을 통해 산출된다. 상기 산출된 위상 변동값의 평균값은 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치(
Figure 112008067840670-PAT00014
)로서 FFT 윈도우의 위치를 복원하는데 이용된다.
이상, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 본 발명의 바람직한 실시예를 다양하게 변경할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명은 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는다면 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.
도 1은 OFDM 심볼에서 누적된 샘플링 주파수 오차에 의한 FFT 윈도우 옵셋을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 DRM 수신기의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 FFT 윈도우 위치 보정부의 구성의 일예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FFT 윈도우의 위치 보정 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5는 도 4에 도시된 단계 430을 보다 상세히 나타낸 흐름도이다.

Claims (11)

  1. 보호 구간과 유효 데이터 구간으로 이루어진 OFDM 심볼을 프레임 단위로 수신하는 디지털 라디오 방송(Digital Radio Mondiale)용 수신장치에 있어서,
    FFT 윈도우의 위치에 따라 상기 OFDM 심볼을 고속 푸리에 변환하는 FFT부; 및
    상기 고속 푸리에 변환된 OFDM 심볼을 입력받고, 상기 OFDM 심볼에 포함된 다수의 레퍼런스 셀의 위상 변동값을 평균화하여 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치를 산출하고, 산출된 상기 위치 옵셋 추정치에 근거하여 상기 FFT 윈도우의 위치를 보정하는 FFT 윈도우 위치 보정부를 포함하는 것인 디지털 라디오 방송 시스템(Digital Radio Mondiale)용 수신장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 레퍼런스 셀은,
    상기 프레임의 첫번째 심볼에만 존재하는 타임 레퍼런스 셀(Time Reference Cell),
    주파수 오프셋을 추정하는 게인 레퍼런스 셀(Gain Reference Cell) 및
    coherent demodulation 및 채널 응답을 추정하는 주파수 레퍼런스(Frequency Reference Cel) 셀을 포함하는 것인 디지털 라디오 방송용 수신장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유효 데이터 구간은 오디오 정보 및 데이터 정보를 포 함하는 것인 디지털 라디오 방송 시스템용 수신장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 FFT 윈도우 위치 보정부는,
    상기 FFT부에 의해 고속 푸리에 변환된 신호 중 상기 OFDM 심볼에 포함된 레퍼런스 셀들의 복소값을 추출하는 레퍼런스 셀 추출부;
    상기 추출된 복소값에 근거하여 상기 레퍼런스 셀들의 위상값을 추출하는 위상 추출부;
    상기 추출된 레퍼런스 셀들의 위상 변동값을 평균화하고, 평균화된 위상 변동값을 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋의 추정치로서 생성하는 평균값 계산부; 및
    상기 위치 옵셋 추정치에 근거하여 상기 FFT 윈도의 위치를 이동시키는 FFT 윈도우 제어부를 포함하는 것인 디지털 라디오 방송용 수신장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋의 추정치(
    Figure 112008067840670-PAT00015
    )는,
    Figure 112008067840670-PAT00016
    로 정의되고,
    여기서, ＾는 추정함수를 의미하고, ΔφidxRC[,]는 샘플링 주파수의 오차에 의한 위상 변동량을 의미하고, ΔidxRC[,]는 상기 샘플링 주파수의 오차에 의한 레 퍼런스 셀의 위치 변동량을 의미하고, 상기 kmax은 상기 레퍼런스 셀들의 총수이고, 2이상의 실수인 것인 디지털 라디오 방송용 수신장치.
  6. 보호 구간과 유효 데이터 구간으로 이루어진 OFDM 심볼을 프레임 단위로 수신하여 샘플링하는 ADC부;
    상기 보호 구간을 제거하고, FFT 윈도우의 위치에 따라 상기 OFDM 심볼의 상기 유효 데이터 구간을 고속 푸리에 변환하는 FFT부; 및
    상기 OFDM 심볼에 포함된 다수의 레퍼런스 셀의 위상 변동값을 산출하고,
    상기 산출된 위상 변동값을 이용하여 상기 FFT 윈도우의 위치를 보정하는 FFT 윈도우 위치 보정부를 포함하고,
    상기 FFT 윈도우 위치 보정부는,
    상기 FFT부에 의해 고속 푸리에 변환된 신호 중 상기 OFDM 심볼에 포함된 레퍼런스 셀들의 복소값을 추출하는 레퍼런스 셀 추출부;
    상기 추출된 복소값에 근거하여 상기 레퍼런스 셀들의 위상값을 추출하는 위상 추출부;
    상기 추출된 레퍼런스 셀들의 위상 변동값을 평균화하고, 평균화된 위상 변동값을 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋의 추정치로서 생성하는 평균값 계산부; 및
    상기 위치 옵셋 추정치에 근거하여 상기 FFT 윈도의 위치를 이동시키는 FFT 윈도우 제어부를 포함하는 것인 디지털 라디오 방송용 수신장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 레퍼런스 셀들은 중심주파수로부터 4.5kHz 범위 내에서 위상과 위치가 결정되는 것인 디지털 라디오 방송용 수신장치.
  8. 보호 구간과 유효 데이터 구간으로 이루어진 OFDM 심볼을 프레임 단위로 수신하고, FFT 윈도우의 위치에 따라 상기 OFDM 심볼의 상기 유효 데이터 구간을 고속 푸리에 변환하여 출력하는 디지털 라디오 방송(Digital Radio Mondiale)용 수신 기의 FFT 윈도우 위치 복원장치에 있어서,
    상기 고속 푸리에 변환된 신호 중 상기 OFDM 심볼에 포함된 레퍼런스 셀들의 복소값을 추출하는 레퍼런스 셀 추출부;
    상기 추출된 복소값에 근거하여 상기 레퍼런스 셀들의 위상값을 추출하는 위상 추출부;
    상기 추출된 레퍼런스 셀들의 위상 변동값을 평균화하고, 평균화된 위상 변동값을 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋의 추정치로서 생성하는 평균값 계산부; 및
    상기 위치 옵셋 추정치에 근거하여 상기 FFT 윈도의 위치를 이동시키는 FFT 윈도우 제어부를 포함하는 것인 디지털 라디오 방송(Digital Radio Mondiale)용 FFT 윈도우 위치 복원장치.
  9. 다중 경로 페이딩(multipath fading) 채널을 통해 다수의 OFDM 심벌로 이루어진 DRM(Digital Radio Mondiale) 전송 프레임을 수신하는 단계;
    현재 수신된 OFDM 심벌이 상기 다수의 OFDM 심벌 중 첫번째 OFDM 심벌인지를 판별하는 단계;
    상기 현재 수신된 OFDM 심벌이 상기 첫번째 OFDM 심벌인 경우, 상기 첫번째 OFDM 심벌에 포함된 레퍼런스 셀들을 복소값으로 추출하는 단계;
    상기 추출된 레퍼런스 셀들의 복소값을 이용하여 각 레퍼런스 셀들의 위치와 위상 간의 상관관계를 계산하는 단계;
    상기 계산된 상관관계로부터 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치를 추정하는 단계; 및
    추정된 상기 FFT 윈도우의 위치 옵셋 추정치에 따라 FFT 윈도우의 위치를 변경하여 상기 FFT 윈도우의 위치를 복원하는 단계를 포함하는 FFT 윈도우 위치 복원방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 상관관계를 계산하는 단계는,
    상기 각 레퍼런스 셀들의 위상값들을 산출하는 단계;
    상기 산출된 위상값들을 합산하는 단계; 및
    상기 합산된 위상값들의 총합을 상기 레퍼런스 셋들의 총수로 나누어 상기 상기 위상값들의 평균값을 산출하는 단계를 포함하는 것인 FFT 윈도우 위치 복원방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 레퍼런스 셀들은,
    상기 전송 프레임의 상기 첫번째 심볼에만 존재하는 타임 레퍼런스 셀;
    주파수 오프셋을 추정하는 게인 레퍼런스 셀; 및
    coherent demodulation 및 채널 응답을 추정하는 주파수 레퍼런스 셀을 포함하고,
    상기 첫번째 OFDM 심벌은 상기 게인 레퍼런스 셀 및 상기 주파수 레퍼런스 셀을 포함하는 것인 FFT 윈도우 위치 복원방법.
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