KR20140050400A - Method and apparatus for esrimating frequency offset in digital broadcasting system - Google Patents

Method and apparatus for esrimating frequency offset in digital broadcasting system Download PDF

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Abstract

A method for estimating frequency offset in a digital broadcasting system estimates frequency offset by using start of frame (SOF) symbols forming a header of a received physical layer frame and physical layer signalling code (PLSC) symbols for providing a modulation mode and code rate information. [Reference numerals] (410) Receiving unit; (420) Approximate frequency estimation unit; (430) Decoding unit; (440) Fine frequency estimation unit

Description

디지털 방송 시스템에서의 주파수 오프셋 추정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ESRIMATING FREQUENCY OFFSET IN DIGITAL BROADCASTING SYSTEM}Method and apparatus for estimating frequency offset in digital broadcasting system {METHOD AND APPARATUS FOR ESRIMATING FREQUENCY OFFSET IN DIGITAL BROADCASTING SYSTEM}

본 발명은 디지털 방송 시스템에서의 주파수 오프셋 추정 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 자세히 말하면 DVB-S2(Digital Video Broadcasting-Satellite-Second generation) 시스템에서 파일럿 심볼 없이 동작하는 파일럿 없는 모드(Non-pilot)를 위한 주파수 오프셋 추정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for estimating frequency offset in a digital broadcasting system. More specifically, the present invention relates to a non-pilot mode that operates without a pilot symbol in a digital video broadcasting-satellite-second generation (DVB-S2) system. The present invention relates to a frequency offset estimation method.

위성방송표준인 DVB-S2(Digital Video Broadcasting-Satellite-Second generation) 시스템의 물리 계층 프레임(Physical Layer Frame)에는 일정량의 파일럿 심볼이 중간에 반복적으로 삽입된다. A certain amount of pilot symbols are repeatedly inserted in the physical layer frame of the DVB-S2 (Digital Video Broadcasting-Satellite-Second generation) system.

수신기는 미리 알려진 패턴의 파일럿 심볼을 이용함으로써, 주파수 추정이나 위상 추정 등의 복조 과정에서 좀 더 간단한 신호 처리와 좋은 성능을 보일 수 있다. 따라서 DVB-S2 시스템의 복조와 관련된 대부분의 연구 결과들은 파일럿 심볼을 이용하여 동작하는 파일럿 모드를 기반으로 하는 방법이 제시되고 있다. 하지만 DVB-S2 표준에서 언급된 모든 요구 사항들은 파일럿 심볼 없이 동작하는 파일럿 없는(Non-pilot) 모드에서도 반드시 지원되어야 하므로, non-pilot 모드에서의 주파수 추정 방법이 요구된다.By using pilot symbols of a known pattern, the receiver can show simpler signal processing and better performance in demodulation processes such as frequency estimation and phase estimation. Therefore, most of the research results related to demodulation of the DVB-S2 system have been proposed based on a pilot mode that operates using pilot symbols. However, all the requirements mentioned in the DVB-S2 standard must be supported in the non-pilot mode that operates without pilot symbols, so a frequency estimation method in the non-pilot mode is required.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 디지털 방송 시스템에서 non-pilot 모드를 위한 주파수 오프셋 추정 방법 및 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a method and apparatus for estimating frequency offset for a non-pilot mode in a digital broadcasting system.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 디지털 방송 시스템의 수신 장치가 파일럿 없는(Non-pilot) 모드에서 주파수 오프셋을 추정하는 방법이 제공된다. 주파수 오프셋 추정 방법은 물리계층 프레임을 수신하는 단계, 그리고 상기 물리계층 프레임의 헤더를 구성하는 심볼들을 이용하여 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 헤더는 상기 물리계층 프레임의 시작점 정보(Start Of Frame, SOF) 심볼들과 변조방식 및 부호율 정보 제공을 위한 물리계층 시그널링 정보(Physical Layer Signaling Code, PLSC) 심볼들을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method of estimating a frequency offset in a non-pilot mode by a receiving apparatus of a digital broadcasting system is provided. The frequency offset estimation method includes receiving a physical layer frame and estimating a frequency offset using symbols constituting a header of the physical layer frame. In this case, the header includes Start Of Frame (SOF) symbols of the physical layer frame and Physical Layer Signaling Code (PLSC) symbols for providing modulation scheme and code rate information.

상기 추정하는 단계는 상기 SOF 심볼들을 이용하여 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함할 수 있다. The estimating may include estimating an approximate frequency offset using the SOF symbols.

상기 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 상기 SOF 심볼들을 DA(data-aided) 연산하는 단계, DA 연산된 SOF 신호를 제1 길이만큼 제로-패딩하는 단계, 그리고 제로-패딩한 SOF 신호를 최대 우도(Maximum Likelihood, ML)를 통해서 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함할 수 있다. The estimating the coarse frequency offset may include performing data-aided operations on the SOF symbols, zero-padding the DA-operated SOF signal by a first length, and maximum likelihood of the zero-padded SOF signal. Estimating an approximate frequency offset through Maximum Likelihood (ML).

상기 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 상기 제로-패딩한 SOF 심볼들을 고속 푸리에 변환하는 단계를 더 포함할 수 있다. Estimating the coarse frequency offset may further comprise fast Fourier transforming the zero-padded SOF symbols.

상기 추정하는 단계는 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 이용하여 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함할 수 있다. The estimating may include estimating a fine frequency offset using the SOF symbols and PLSC symbols.

상기 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 디코딩을 통해 PLSC 심볼들을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. Estimating the fine frequency offset may include detecting PLSC symbols via decoding.

상기 검출하는 단계는 제1 개수의 MODCOD(modulation and coding) 심볼과 제2 개수의 타입(TYPE) 심볼을 구하는 단계, 그리고 상기 제1 개수의 MODCOD 심볼과 상기 제2 개수의 타입 심볼을 인코딩하여 상기 PLSC 심볼들을 구하는 단계를 포함할 수 있다. The detecting may include obtaining a first number of modulation and coding (MODCOD) symbols and a second number of TYPE symbols, and encoding the first number of MODCOD symbols and the second number of type symbols. Obtaining PLSC symbols may be included.

상기 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 상기 헤더의 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 DA(data-aided) 연산하는 단계, DA 연산된 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 제1 길이만큼 제로-패딩하는 단계, 그리고 제로-패딩한 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 최대 우도(Maximum Likelihood, ML)를 통해서 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함할 수 있다. Estimating the fine frequency offset includes performing data-aided operations on the SOF symbols and PLSC symbols in the header, and zero-padding the DA-operated SOF symbols and PLSC symbols by a first length. And estimating a fine frequency offset of the zero-padded SOF symbols and PLSC symbols through maximum likelihood (ML).

상기 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 상기 제로-패딩한 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 FFT하는 단계를 더 포함할 수 있다. Estimating the fine frequency offset may further comprise FFTing the zero-padded SOF symbols and PLSC symbols.

본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 디지털 방송 시스템에서 파일럿 없는(Non-pilot) 모드에서 주파수 오프셋을 추정하는 장치이 제공된다. 주파수 오프셋 추정 장치는 물리계층 프레임을 수신하는 수신부, 그리고 상기 물리계층 프레임의 헤더를 구성하는 심볼들을 이용하여 주파수 오프셋을 추정하는 주파수 추정부를 포함한다. 이때, 상기 헤더는 미리 알고 있는 상기 물리계층 프레임의 시작점 정보(Start Of Frame, SOF) 심볼들과 변조방식 및 부호율 정보 제공을 위한 물리계층 시그널링 정보(Physical Layer Signaling Code, PLSC) 심볼들을 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, an apparatus for estimating a frequency offset in a non-pilot mode in a digital broadcasting system is provided. The apparatus for estimating a frequency offset includes a receiver for receiving a physical layer frame, and a frequency estimator for estimating a frequency offset using symbols constituting a header of the physical layer frame. In this case, the header may include Start of Frame (SOF) symbols of the physical layer frame known in advance and Physical Layer Signaling Code (PLSC) symbols for providing modulation scheme and code rate information. Can be.

상기 대략적 주파수 추정부는 상기 SOF 심볼들을 DA(data-aided)한 후 제1 길이만큼 제로-패딩하고, 제로-패딩한 신호를 고속 푸리에 변환한 후 최대 우도(Maximum Likelihood, ML)를 통해서 대략적 주파수 오프셋을 추정할 수 있다. The coarse frequency estimator zero-pads the SOF symbols by DA after a first length, performs fast Fourier transform on the zero-padded signal, and then approximates a frequency offset through a maximum likelihood (ML). Can be estimated.

상기 주파수 추정부는 디코딩을 통해 상기 헤더의 PLSC 심볼들을 검출하는 디코딩부, 그리고 미리 알고 있는 상기 SOF 심볼들과 상기 디코딩부를 통해 검출된 PLSC 심볼들을 이용하여 미세 주파수 오프셋을 추정하는 미셋 주파수 추정부를 포함할 수 있다. The frequency estimator may include a decoder that detects PLSC symbols of the header through decoding, and a preset frequency estimator that estimates a fine frequency offset using the SOF symbols known in advance and the PLSC symbols detected through the decoder. Can be.

상기 미세 주파수 추정부는 상기 SOF 심볼들과 상기 PLSC 심볼들을 DA(data-aided)한 후 제1 길이만큼 제로-패딩하고, 제로-패딩한 신호를 고속 푸리에 변환한 후 최대 우도(Maximum Likelihood, ML)를 통해서 미세 주파수 오프셋을 추정할 수 있다. The fine frequency estimator zero-pads the SOF symbols and the PLSC symbols by DA after a first length, and performs a fast Fourier transform on the zero-padded signal to obtain maximum likelihood (ML). The fine frequency offset can be estimated through.

본 발명의 실시 예에 의하면, DVB-S2 시스템에서 non-pilot 모드에서의 주파수를 추정할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the frequency in the non-pilot mode can be estimated in the DVB-S2 system.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-S2 시스템의 전송 프레임 구조를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에 따른 주파수 오프셋 추정 방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 오프셋 추정 장치를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a transmission frame structure of a DVB-S2 system according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are diagrams illustrating a frequency offset estimation method according to the first and second embodiments of the present invention, respectively.
4 is a diagram illustrating an apparatus for estimating frequency offset according to an exemplary embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a section is referred to as "including " an element, it is understood that it does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 방송 시스템에서의 주파수 오프셋 추정 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다. Now, a frequency offset estimation method and apparatus in a digital broadcasting system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 DVB-S2 시스템의 전송 프레임 구조를 나타낸 도면이다. 1 is a diagram illustrating a transmission frame structure of a DVB-S2 system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, DVB-S2 시스템의 전송 프레임인 물리계층 프레임은 헤더와 페이로드를 포함한다. Referring to FIG. 1, a physical layer frame, which is a transmission frame of a DVB-S2 system, includes a header and a payload.

페이로드는 변조된 복수의 데이터 심볼과 복수의 파일럿 심볼을 포함한다. 일정량의 데이터 심볼을 포함하는 데이터 블록 사이에 일정량의 파일럿 심볼을 포함하는 파일럿 블록이 반복적으로 삽입된다. 예를 들어, 데이터 블록에는 1440개의 데이터 심볼이 포함될 수 있고, 파일럿 블록에는 36개의 파일럿 심볼이 포함될 수 있으며, 데이터 블록 사이에 파일럿 블록이 반복적으로 삽입될 수 있다. The payload includes a plurality of modulated data symbols and a plurality of pilot symbols. A pilot block including a certain amount of pilot symbols is repeatedly inserted between data blocks containing a certain amount of data symbols. For example, the data block may include 1440 data symbols, the pilot block may include 36 pilot symbols, and the pilot block may be repeatedly inserted between the data blocks.

헤더는 전송 프레임의 맨 앞에 위치하며, 각 프레임에 대한 시작점 정보 (Start Of Frame, SOF)와 변조방식 및 부호율 정보 제공을 위한 물리계층 시그널링 정보(Physical Layer Signaling Code, PLSC)를 포함한다. The header is located at the front of the transmission frame and includes start point information (SOF) for each frame and physical layer signaling information (PLSC) for providing modulation scheme and code rate information.

DVB-S2 시스템에서 SOF로는 미리 알려진 26개의 심볼이 사용된다. PLSC는 변조방식 및 부호율 정보 제공을 위한 5심볼의 MODCOD(modulation and coding)와 프레임의 길이 및 파일럿의 유무 정보를 제공하기 위한 2심볼의 타입(TYPE)을 포함하고, MODCOD와 TYPE 심볼의 보호를 위해 64 심볼로 인코딩된다. In the DVB-S2 system, 26 symbols previously known as SOFs are used. PLSC includes 5 symbols of MODCOD (modulation and coding) to provide modulation scheme and code rate information, and 2 symbols of type (TYPE) to provide information about the length of the frame and whether pilots are present, and the protection of MODCOD and TYPE symbols. It is encoded as 64 symbols for.

구체적으로, 송신 장치의 RM(Reed-Muller) 인코더는 MODCOD 5 비트(b1, …, b5)와 TYPE 0의 1비트(b6)를 G(generator matrix)와 곱하여 32 비트(S=y1, …y32)를 먼저 생성하고, 수학식 1과 같이 32 비트(y1, …y32)를 TYPE 1의 1 비트(b7)와 XOR(eXclusive-OR) 연산한 후, 1 비트 지연을 통해 최종적으로 64 비트를 생성한다. 그리고 이와 같이 64비트가 생성되면, π/2 BPSK 변조를 통해서 PLSC의 64 심볼이 생성된다. 여기서, G는 수학식 2와 같다. Specifically, the Reed-Muller (RM) encoder of the transmitting device multiplies the MODCOD 5 bits (b 1 , ..., b 5 ) and the 1 bit (b 6 ) of TYPE 0 by G (generator matrix) to 32 bits (S = y). 1 ,… y 32 ) is generated first, and then 32 bits (y 1 ,… y 32 ) are computed with 1 bit (b 7 ) of TYPE 1 and XOR (eXclusive-OR) as shown in Equation 1, followed by 1 bit delay. Will finally produce 64 bits. When 64 bits are generated in this way, 64 symbols of PLSC are generated through π / 2 BPSK modulation. Here, G is the same as Equation 2.

Figure pat00001
Figure pat00001

Figure pat00002
Figure pat00002

DVB-S2 시스템의 수신 장치는 파일럿 없는(Non-pilot) 모드에서 물리계층 프레임 헤더의 90 심볼을 이용하여 주파수 오프셋을 추정한다. The receiving device of the DVB-S2 system estimates the frequency offset using 90 symbols of the physical layer frame header in the non-pilot mode.

수신 장치에서 수신한 물리계층 프레임 헤더의 심볼은 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. The symbol of the physical layer frame header received by the receiving device may be expressed as in Equation 3.

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서, c(k)는 단위 크기의 π/2 BPSK 심볼,

Figure pat00004
는 추정해야 하는 주파수 오프셋, T는 심볼 주기, θ는 위상, n(k)는 평균 0과 분산
Figure pat00005
을 가지는 AWGN(Additive White Gaussian Noise)을 의미한다. Where c (k) is a π / 2 BPSK symbol of unit size,
Figure pat00004
Is the frequency offset to estimate, T is the symbol period, θ is the phase, and n (k) is the mean 0 and variance
Figure pat00005
AWGN (Additive White Gaussian Noise) means.

수신 장치는 수학식 1의 수신 신호에 수학식 4와 같이 DA (Data-Aided) 연산을 적용한다. DA 연산이 적용되면 데이터의 모호성이 제거될 수 있다. The receiving device applies a data-aided (DA) operation to the received signal of Equation 1 as shown in Equation 4. When the DA operation is applied, data ambiguity can be removed.

Figure pat00006
Figure pat00006

여기서, c*(k)c(k)=1이고, n'(k)= c*(k)c(k)이며, n'(k)는 평균 0과 분산

Figure pat00007
을 가지는 AWGN (Additive White Gaussian Noise)을 의미한다. Where c * (k) c (k) = 1, n '(k) = c * (k) c (k), where n' (k) is the mean 0 and variance
Figure pat00007
AWGN (Additive White Gaussian Noise) means.

수신 장치는 이러한 신호 모델을 이용하여 주파수 오프셋을 추정한다. The receiving device estimates the frequency offset using this signal model.

주파수 오프셋 추정은 대략적 주파수 오프셋 추정과 미세 주파수 오프셋 추정의 2단계로 나누어져 수행된다. 대략적 주파수 오프셋 추정은 SOF의 26 심볼을 이용하고, 미세 주파수 오프셋 추정은 헤더의 90 심볼을 이용한다. Frequency offset estimation is performed in two stages: rough frequency offset estimation and fine frequency offset estimation. The coarse frequency offset estimate uses 26 symbols of the SOF, and the fine frequency offset estimate uses 90 symbols of the header.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 DVB-S2 시스템의 주파수 오프셋 추정 방법을 나타낸 도면으로, 대략적 주파수 오프셋 추정 방법에 해당한다. 2 is a view showing a frequency offset estimation method of the DVB-S2 system according to the first embodiment of the present invention, which corresponds to an approximate frequency offset estimation method.

도 2를 참고하면, 수신 장치는 물리계층 프레임을 수신하면(S210), 수신한 물리계층 프레임의 헤더의 SOF의 26 심볼을 이용하여 대략적 주파수 오프셋을 추정한다. Referring to FIG. 2, when receiving a physical layer frame (S210), the receiving apparatus estimates an approximate frequency offset using 26 symbols of the SOF of the header of the received physical layer frame.

구체적으로, 수신 장치는 수학식 4와 같이 SOF의 26 심볼에 DA를 적용한다(S220). DA를 적용한 SOF 신호는 수학식 5와 같이 표현된다. Specifically, the reception apparatus applies DA to 26 symbols of the SOF as shown in Equation 4 (S220). The SOF signal to which DA is applied is represented by Equation 5.

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, SOF(k)는 미리 알려진 SOF 심볼을 의미한다. Here, SOF (k) means a known SOF symbol.

수신 장치는 수학식 5의 신호에 대해 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 이용하는 R&B(Rife and Boorstyn) 알고리즘을 수행하여 대략적 주파수 오프셋을 추정한다(S230, S240). The receiving apparatus estimates an approximate frequency offset by performing a Rife and Boorstyn (R & B) algorithm using a fast fourier transform (FFT) operation on the signal of Equation 5 (S230 and S240).

R&B 알고리즘에서는 먼저 주파수 정밀도를 강화하기 위해 L0 길이만큼 제로-패딩(zero-padding)을 하여 L0 길이 이후의 데이터를 0으로 채운다. 제로-패딩은 수학식 6과 같이 수행될 수 있다.The R & B algorithm first zero as the length L 0 in order to enhance the frequency accuracy - by padding (zero-padding) and fills the data following the length L 0 to zero. Zero-padding may be performed as in Equation 6.

Figure pat00009
Figure pat00009

다음, 수신 장치는 제로-패딩한 신호를 FFT하고 수학식 7과 같이 최대 우도(Maximum Likelihood, ML) 검출 방식으로 대략적 주파수 오프셋

Figure pat00010
을 추정한다. Next, the receiving apparatus FFTs the zero-padded signal and approximate frequency offset with a maximum likelihood (ML) detection scheme as shown in Equation (7).
Figure pat00010
.

Figure pat00011
Figure pat00011

여기서, Z'(f)는 z'(k)를 FFT한 신호이다. Here, Z '(f) is a signal obtained by FFT of z' (k).

이와 같이 하여 구해진

Figure pat00012
는 주파수 오프셋 보상에 반영된다. Obtained in this way
Figure pat00012
Is reflected in the frequency offset compensation.

도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 DVB-S2 시스템의 주파수 오프셋 추정 방법을 나타낸 도면으로, 미세 주파수 오프셋 추정 방법에 해당한다. 3 is a diagram illustrating a frequency offset estimation method of a DVB-S2 system according to a second embodiment of the present invention and corresponds to a fine frequency offset estimation method.

도 3을 참고하면, 수신 장치는 물리계층 프레임을 수신하면(S310), 수신한 물리계층 프레임의 헤더의 90 심볼을 이용하여 미셋 주파수 오프셋을 추정한다. Referring to FIG. 3, when receiving a physical layer frame (S310), the receiving apparatus estimates the missed frequency offset using 90 symbols of the header of the received physical layer frame.

먼저, 수신 장치는 PLSC의 64 심볼을 알지 못하기 때문에 PLSC의 64 심볼을 얻기 위한 MODCOD 심볼 및 TYPE 심볼의 디코딩을 수행한다(S320). First, since the receiving apparatus does not know 64 symbols of the PLSC, the receiver performs decoding of the MODCOD symbol and the TYPE symbol to obtain the 64 symbols of the PLSC (S320).

수신 장치는 수신된 PLSC의 64 심볼을 통해서 TYPE 1의 1비트(b7)를 먼저 구한다. 수신 장치는 TYPE 1의 1비트(b7)를 홀수 번째와 짝수 번째에 위치한 심볼 사이의 곱을 통해 수학식 8과 같이 계산한다. The receiver first obtains 1 bit (b 7 ) of TYPE 1 through 64 symbols of the received PLSC. The receiving device calculates 1 bit (b 7 ) of TYPE 1 through the product between the odd-numbered and even-numbered symbols as shown in Equation (8).

Figure pat00013
Figure pat00013

다음, 수신 장치는 나머지 MODCOD 5 비트(b1, …, b5)와 TYPE 0의 1 비트(b6)를 ML 방식을 통해서 구한다. Next, the receiving device obtains the remaining MODCOD 5 bits (b 1 , ..., b 5 ) and 1 bit (b 6 ) of TYPE 0 through the ML method.

먼저, 송신 장치에서 6비트(b1, …, b6)는 G와 곱해지므로, 수신 장치는 6비트(b1, …, b6)를 알아내기 위해서 6비트(b1, …, b6)의 조합을 만들고, 26개의 조합들 각각을 G와 곱해서 32 비트를 생성한다. 수신 장치는 생성한 26개의 32 비트를 각각 π/2 BPSK 변조를 통해서 64개의 64 심볼을 생성하고, 64개의 64 심볼과 수신 장치에서 수신한 64 심볼을 ML 연산하여 연관성이 가장 높은 하나의 64 심볼을 구한다. 이렇게 구한 64 심볼이 최종 PLSC의 64 심볼이 된다. First, since the six bits (b 1 , ..., b 6 ) in the transmitting apparatus are multiplied by G, the receiving apparatus uses six bits (b 1 , ..., b 6 ) to find the six bits (b 1 , ..., b 6). ) And multiply each of the 2 6 combinations by G to produce 32 bits. Receiving apparatus for generating a two-six 32 bit each π / 2 BPSK generate 64 64 symbols through the modulation, 64 a 64 a 64 symbol received from the symbol and a receiving device ML is the highest one of the 64 correlation by computing Get the symbol. The 64 symbols thus obtained become the 64 symbols of the final PLSC.

이와 같이 하여, PLSC의 64 심볼이 구해지면, 수신 장치는 구한 PLSC의 64 심볼과 미리 알려진 SOF의 26 심볼로 구성된 헤더의 90 심볼에 DA를 적용한다(S330). DA를 적용한 헤더 신호는 수학식 9와 같이 표현된다. In this way, if 64 symbols of the PLSC are obtained, the receiving apparatus applies DA to 90 symbols of the header composed of the obtained 64 symbols of the PLSC and 26 symbols of the SOF known in advance (S330). The header signal to which DA is applied is expressed as in Equation (9).

Figure pat00014
Figure pat00014

여기서, PLHEADER(k)는 헤더의 90심볼을 나타낸다. Here, PLHEADER (k) represents 90 symbols of the header.

다음, 수신 장치는 수학식 9의 신호에 대해 R&B 알고리즘을 수행하여 미세 주파수 오프셋을 추정한다(S340, S350). 앞에서 설명한 것처럼, 수신 장치는 수학식 8의 신호를 L0 길이만큼 제로-패딩(zero-padding)을 하여 L0 길이 이후의 데이터를 0으로 채운다. 제로-패딩은 수학식 10과 같이 수행될 수 있다. Next, the receiving apparatus estimates the fine frequency offset by performing the R & B algorithm on the signal of Equation 9 (S340 and S350). As mentioned earlier, the receiving device length L 0 as the zero signal of equation (8) - and a padding (zero-padding) and fills the data following the length L 0 to zero. Zero-padding may be performed as in Equation 10.

Figure pat00015
Figure pat00015

이때, L0는 대략적 주파수 오프셋 추정에서보다 긴 값이다. At this time, L 0 is a longer value than in the approximate frequency offset estimation.

다음, 수신 장치는 제로-패딩한 신호를 FFT하고 수학식 5와 같이 최대 우도(Maximum Likelihood, ML) 검출 방식으로 미세 주파수 오프셋

Figure pat00016
을 추정한다. 이렇게 추정된 주파수 오프셋
Figure pat00017
는 주파수 오프셋 보상에 반영될 수 있다. Next, the receiving device FFTs the zero-padded signal and fine frequency offsets with a maximum likelihood (ML) detection method as shown in Equation 5 below.
Figure pat00016
. The estimated frequency offset
Figure pat00017
May be reflected in the frequency offset compensation.

이와 같이, 물리계층 프레임의 헤더를 이용하여 주파수 오프셋을 추정할 수 있으므로, non-pilot 모드에서 주파수 오프셋 추정이 가능해질 수 있다. As such, since the frequency offset can be estimated using the header of the physical layer frame, the frequency offset can be estimated in the non-pilot mode.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 오프셋 추정 장치를 나타낸 도면이다. 4 is a diagram illustrating an apparatus for estimating frequency offset according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 수신 장치의 주파수 오프셋 추정 장치(400)는 수신부(410), 대략적 주파수 추정부(420), 디코딩부(430) 및 미세 주파수 추정부(440)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the frequency offset estimator 400 of the receiver includes a receiver 410, an approximate frequency estimator 420, a decoder 430, and a fine frequency estimator 440.

수신부(410)는 물리계층 프레임을 수신한다. The receiver 410 receives a physical layer frame.

대략적 주파수 추정부(420)는 도 2에서 설명한 방법을 토대로 수신된 물리계층 프레임 헤더의 이미 알고 있는 SOF 26 심볼을 이용하여 대략적 주파수 오프셋을 추정한다. The coarse frequency estimator 420 estimates an approximate frequency offset using a known SOF 26 symbol of the received physical layer frame header based on the method described with reference to FIG. 2.

디코딩부(430)는 앞에서 설명한 방법을 토대로 디코딩을 수행하여 수신된 물리계층 프레임 헤더의 PLSC의 64 심볼을 검출한다. The decoding unit 430 detects 64 symbols of the PLSC of the received physical layer frame header by decoding based on the method described above.

미세 주파수 추정부(440)는 이미 알고 있는 SOF 26 심볼과 디코딩부(430)로부터 검출된 PLSC의 64 심볼을 이용하여 도 3에서 설명한 방법을 토대로 미세 주파수 오프셋을 추정한다. The fine frequency estimator 440 estimates the fine frequency offset based on the method described with reference to FIG. 3 using known SOF 26 symbols and 64 symbols of the PLSC detected by the decoder 430.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiments of the present invention are not limited to the above-described apparatuses and / or methods, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium on which the program is recorded, Such an embodiment can be readily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It belongs to the scope of right.

Claims (14)

디지털 방송 시스템의 수신 장치가 파일럿 없는(Non-pilot) 모드에서 주파수 오프셋을 추정하는 방법으로서,
물리계층 프레임을 수신하는 단계, 그리고
상기 물리계층 프레임의 헤더를 구성하는 심볼들을 이용하여 주파수 오프셋을 추정하는 단계
를 포함하고,
상기 헤더는 상기 물리계층 프레임의 시작점 정보(Start Of Frame, SOF) 심볼들과 변조방식 및 부호율 정보 제공을 위한 물리계층 시그널링 정보(Physical Layer Signaling Code, PLSC) 심볼들을 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법. A method of estimating a frequency offset in a non-pilot mode by a receiving device of a digital broadcasting system,
Receiving a physical layer frame, and
Estimating a frequency offset using symbols constituting the header of the physical layer frame
Lt; / RTI >
And the header includes Start Of Frame (SOF) symbols of the physical layer frame and Physical Layer Signaling Code (PLSC) symbols for providing modulation scheme and code rate information. 제1항에서,
상기 추정하는 단계는 상기 SOF 심볼들을 이용하여 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법. In claim 1,
And estimating includes estimating an approximate frequency offset using the SOF symbols. 제2항에서,
상기 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 단계는
상기 SOF 심볼들을 DA(data-aided) 연산하는 단계,
DA 연산된 SOF 신호를 제1 길이만큼 제로-패딩하는 단계, 그리고
제로-패딩한 SOF 신호를 최대 우도(Maximum Likelihood, ML)를 통해서 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법. 3. The method of claim 2,
Estimating the approximate frequency offset
Performing data-aided operations on the SOF symbols;
Zero-padding the DA computed SOF signal by a first length, and
Estimating a zero-padded SOF signal with an approximate frequency offset through maximum likelihood (ML). 제3항에서,
상기 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 상기 제로-패딩한 SOF 심볼들을 고속 푸리에 변환하는 단계를 더 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법. 4. The method of claim 3,
And estimating the approximate frequency offset further comprises fast Fourier transforming the zero-padded SOF symbols. 제1항에서,
상기 추정하는 단계는 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 이용하여 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법. In claim 1,
And the estimating comprises estimating a fine frequency offset using the SOF symbols and PLSC symbols. 제5항에서,
상기 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 디코딩을 통해 PLSC 심볼들을 검출하는 단계를 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법. The method of claim 5,
And estimating the fine frequency offset comprises detecting PLSC symbols via decoding. 제6항에서,
상기 검출하는 단계는
제1 개수의 MODCOD(modulation and coding) 심볼과 제2 개수의 타입(TYPE) 심볼을 구하는 단계, 그리고
상기 제1 개수의 MODCOD 심볼과 상기 제2 개수의 타입 심볼을 인코딩하여 상기 PLSC 심볼들을 구하는 단계
를 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법.The method of claim 6,
The detecting step
Obtaining a first number of modulation and coding (MODCOD) symbols and a second number of TYPE symbols, and
Obtaining the PLSC symbols by encoding the first number of MODCOD symbols and the second number of type symbols
Frequency offset estimation method comprising a. 제5항에서,
상기 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계는
상기 헤더의 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 DA(data-aided) 연산하는 단계,
DA 연산된 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 제1 길이만큼 제로-패딩하는 단계, 그리고
제로-패딩한 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 최대 우도(Maximum Likelihood, ML)를 통해서 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법. The method of claim 5,
Estimating the fine frequency offset
Performing a data-aided operation on the SOF symbols and PLSC symbols in the header,
Zero-padding the DA computed SOF symbols and PLSC symbols by a first length, and
Estimating the zero-padded SOF symbols and PLSC symbols through a maximum likelihood (ML) with a fine frequency offset. 제8항에서,
상기 미세 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 상기 제로-패딩한 상기 SOF 심볼들과 PLSC 심볼들을 FFT하는 단계를 더 포함하는 주파수 오프셋 추정 방법. 9. The method of claim 8,
Estimating the fine frequency offset further comprises FFTing the zero-padded SOF symbols and PLSC symbols. 디지털 방송 시스템에서 파일럿 없는(Non-pilot) 모드에서 주파수 오프셋을 추정하는 장치로서,
물리계층 프레임을 수신하는 수신부, 그리고
상기 물리계층 프레임의 헤더를 구성하는 심볼들을 이용하여 주파수 오프셋을 추정하는 주파수 추정부
를 포함하고,
상기 헤더는 미리 알고 있는 상기 물리계층 프레임의 시작점 정보(Start Of Frame, SOF) 심볼들과 변조방식 및 부호율 정보 제공을 위한 물리계층 시그널링 정보(Physical Layer Signaling Code, PLSC) 심볼들을 포함하는 주파수 오프셋 추정 장치. An apparatus for estimating a frequency offset in a non-pilot mode in a digital broadcasting system,
A receiver for receiving a physical layer frame, and
A frequency estimator for estimating a frequency offset using symbols constituting the header of the physical layer frame
Lt; / RTI >
The header includes a frequency offset including known Start Of Frame (SOF) symbols of the physical layer frame and physical layer signaling information (PLSC) symbols for providing modulation scheme and code rate information. Estimation device. 제10항에서,
상기 주파수 추정부는 미리 알고 있는 상기 SOF 심볼들을 이용하여 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 대략적 주파수 추정부를 포함하는 주파수 오프셋 추정 장치. 11. The method of claim 10,
And the frequency estimator includes an approximate frequency estimator for estimating an approximate frequency offset using the known SOF symbols. 제11항에서,
상기 대략적 주파수 추정부는
상기 SOF 심볼들을 DA(data-aided)한 후 제1 길이만큼 제로-패딩하고, 제로-패딩한 신호를 고속 푸리에 변환한 후 최대 우도(Maximum Likelihood, ML)를 통해서 대략적 주파수 오프셋을 추정하는 주파수 오프셋 추정 장치. 12. The method of claim 11,
The approximate frequency estimator
A frequency offset that zero-pads the SOF symbols after DA (data-aided) by a first length, performs fast Fourier transform on the zero-padded signal, and estimates an approximate frequency offset through maximum likelihood (ML). Estimation device. 제10항에서,
상기 주파수 추정부는
디코딩을 통해 상기 헤더의 PLSC 심볼들을 검출하는 디코딩부, 그리고
미리 알고 있는 상기 SOF 심볼들과 상기 디코딩부를 통해 검출된 PLSC 심볼들을 이용하여 미세 주파수 오프셋을 추정하는 미셋 주파수 추정부를 포함하는 주파수 오프셋 추정 장치. 11. The method of claim 10,
The frequency estimating unit
A decoding unit for detecting PLSC symbols of the header through decoding, and
And a preset frequency estimator for estimating a fine frequency offset using the known SOF symbols and the PLSC symbols detected through the decoder. 제13항에서,
상기 미세 주파수 추정부는 상기 SOF 심볼들과 상기 PLSC 심볼들을 DA(data-aided)한 후 제1 길이만큼 제로-패딩하고, 제로-패딩한 신호를 고속 푸리에 변환한 후 최대 우도(Maximum Likelihood, ML)를 통해서 미세 주파수 오프셋을 추정하는 주파수 오프셋 추정 장치. The method of claim 13,
The fine frequency estimator zero-pads the SOF symbols and the PLSC symbols by DA after a first length, and performs a fast Fourier transform on the zero-padded signal to obtain maximum likelihood (ML). Frequency offset estimation apparatus for estimating the fine frequency offset through.
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