KR20190046120A - RECEIVER FRAME DETECTION APPARATUS AND METHOD FOR DVB-S2x SUPER-FRAME SYSTEMS BASED ON BURST TRANSMISSION MODE - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 위성방송통신 시스템에서의 순방향링크 전송기술인 DVB-S2x 슈퍼프레임 표준 방식에서 버스트(burst) 전송 방식으로 신호가 송신될 시에 수신기에서 프레임을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a frame in a receiver when a signal is transmitted in a burst transmission scheme in a DVB-S2x superframe standard scheme, which is a forward link transmission technique in a digital satellite broadcasting communication system.
DVB-S2x 기술은 DVB-S2 기술을 기본으로 하여 새로운 roll-off factor, 성상도 및 부효율, 채널 본딩 (bonding), 그리고 VL (Very Low)-SNR (Signal to Noise Ratio) 전송 기술 등의 추가 기술들을 포함하도록 확장되었다. DVB-S2x technology is based on DVB-S2 technology and adds new roll-off factor, constellation and negative efficiency, channel bonding, and VL (Very Low) -SNR (Signal to Noise Ratio) Technologies.
프랑스의 위성사업자인 Eutelsat은 "Quantum"이라는 정지궤도 통신 위성을 세계 최초로 개발하여 2019년 발사할 예정이며, Quantum 위성은 고정 커버리지의 형상을 실시간으로 변경하는 Beam-Hopping 기술을 적용할 예정이다. Beam-Hopping 기술은 다수의 독립된 Beam을 끊김 없이 연속적으로 어느 위치로든 변경하여 커버리지 조정할 수 있는 기술로써, 전송 프레임 포맷으로 버스트 전송 방식에 적합한 DVB-S2x 슈퍼프레임 구조를 채택하였다.Eutelsat, France's satellite operator, will launch the world's first geostationary communications satellite called "Quantum" and launch it in 2019. The Quantum satellite will use beam-hopping technology to change the shape of fixed coverage in real time. Beam-Hopping technology adopts the DVB-S2x superframe structure suitable for burst transmission in transmission frame format as a technique to adjust the coverage by changing continuously many independent beams to any position continuously.
DVB-S2x 슈퍼프레임의 SOSF는 256 비트의 WH (Walsh-Hadamard) 시퀀스에 14 비트를 패딩 (padding) 한 후, 270비트는 차등 (differential) BPSK (Binary Phase Shift Keying) 방식으로 변조되어 전송된다. SFFI 또한 4비트의 B_SFFI를 15비트로 부호화 한 뒤, Spreading기법을 이용하여 30번 연이어 반복되도록 하여 총 450 비트를 이루도록 한다. 그리고 이 450비트는 차등 BPSK 방식으로 변조되어 전송된다.The SOSF of the DVB-S2x superframe is padded with 14 bits to a 256-bit Walsh-Hadamard (WH) sequence, and 270 bits are modulated by a differential BPSK (binary phase shift keying) scheme. The SFFI also encodes 4 bits of B_SFFI into 15 bits and repeats 30 times in sequence using a spreading technique to form a total of 450 bits. These 450 bits are modulated and transmitted in a differential BPSK scheme.
DVB-S2x 슈퍼프레임 내 SOSF는 270개의 송수신기 간의 약속된 (known) 심벌로써, 차등 상관기 (differential correlator) 만을 이용하여 구현하려면 최대 269개의 복소 (complex) 곱셈기 (multiplier)를 필요로 하며 이는 매우 높은 하드웨어 복잡도에 해당한다. 또한 SFFI는 송수신 시스템 간에 알려져 있거나 또는 수신기에서는 알지 못한 채 검출을 해야만 하는 반면 SFFI는 Spreading 기법이 적용된 구조적인 특성을 가지고 있다.The SOSF in the DVB-S2x superframe is a known symbol between 270 transceivers and requires up to 269 complex multipliers to be implemented using only a differential correlator, It corresponds to complexity. In addition, the SFFI must be known between the transmitting and receiving systems or be detected by the receiver without knowing it, while the SFFI has the structural characteristic of applying the spreading technique.
슈퍼프레임 내 SOSF는 270 심벌이며, 이에 대해 전 상관 (full correlation) 방식으로 프레임을 검출하려면 1,076 (269 x 4, 복소 (complex) 곱셈 연산) 개의 곱셈기를 필요로 하므로 하드웨어 복잡도가 매우 큰 문제점이 있다. The SOSF in the superframe is 270 symbols. In order to detect a frame using the full correlation method, a complexity of 1,076 (269 x 4, complex multiplication operation) multipliers is required, .
따라서, 하드웨어 복잡도를 낮추면서도 낮은 신호 대 잡음비(SNR)에서의 프레임 검출 정확도를 높이는 방법이 요청되고 있다.Therefore, a method of increasing frame detection accuracy at a low signal-to-noise ratio (SNR) while reducing hardware complexity is being demanded.
본 발명은 복수의 지연 라인들을 포함하고, 지연 라인 별로 입력 데이터에서 서로 다른 범위의 CFO를 보상하여 입력하는 단순 차등 검출기를 이용하여 신호에서 슈퍼 프레임을 검출함으로써, 하드웨어 복잡도를 낮추면서 정확하게 프레임을 검출하는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention detects a superframe in a signal by using a simple differential detector that includes a plurality of delay lines and compensates for different ranges of CFOs in input data for each delay line, thereby detecting a frame accurately while lowering hardware complexity The present invention is not limited thereto.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법은 지연 라인 별로 입력 데이터에서 서로 다른 범위의 반송파 주파수 오차(CFO: carrier frequency offset)를 보상하여 입력하는 단계; 상기 지연 라인들 각각을 구성하는 누적기들이 상기 입력 데이터에 포함된 심벌을 누적하는 단계; 상기 지연 라인 별로 상기 누적기들에서 누적된 심벌들의 위상 차이들의 합을 계산하는 단계; 상기 위상 차이들의 합 중에서 최대값에 대해 설정한 시간축 임계값을 이용하여 상기 입력 데이터의 시간축에서 프레임을 검출하는 단계; 및 상기 위상 차이들의 합 중에서 상기 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 상기 입력 데이터의 주파수 축에서 프레임을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.A method of detecting a frame according to an exemplary embodiment of the present invention includes: inputting carrier frequency offset (CFO) of different ranges in input data for each delay line; Accumulating the symbols included in the input data by accumulators constituting each of the delay lines; Calculating a sum of phase differences of symbols accumulated in the accumulators for each delay line; Detecting a frame on a time axis of the input data using a time axis threshold value set for a maximum value among a sum of the phase differences; And detecting a frame in a frequency axis of the input data using a sum of phase differences having a value equal to or greater than the time axis threshold value among the sum of the phase differences.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법의 상기 누적기들 각각에서 누적된 심벌들의 위상 차이는, CFO와 상기 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 및 상기 누적기들에 누적되는 심벌의 주기에 따라 결정될 수 있다.The phase difference of the accumulated symbols in each of the accumulators of the frame detection method according to an embodiment of the present invention is determined according to the difference between the CFO and the CFO compensated for each delay line and the period of the symbols accumulated in the accumulators .
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법의 위상 차이들의 합은, 상기 누적기들의 개수, 상기 누적기들 각각에 누적되는 심벌의 주기, AWGN(Additive White Gaussian Noise), SPO(sampling phase offset) 및 상기 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다.The sum of the phase differences in the frame detection method according to an exemplary embodiment of the present invention may be determined by a number of accumulators, a period of a symbol accumulated in each of the accumulators, an additive white Gaussian noise (AWGN) And the difference between CFOs compensated for each delay line.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법은 상기 위상 차이들의 합을 이용하여 SPO를 추정하는 단계; 및 수신 목표에 따른 AWGN, CFO 및 추정한 SPO에 따라 상기 시간축 임계값을 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.A frame detection method according to an embodiment of the present invention includes estimating SPO using a sum of the phase differences; And setting the time base threshold value according to the AWGN, the CFO, and the estimated SPO according to the reception target.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법의 주파수 축에서 프레임을 검출하는 단계는, 위상이 변환된 SOSF 값과 BPSK (Binary Phase Shift Keying)로 변조된 SSFI 심벌 값을 포함하는 SFFIVect와 상기 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 일정 상수와 CFO의 합을 결정하는 단계; 상기 일정 상수와 CFO의 합을 제로 패딩(zero padding)하고, FFT 연산을 수행하는 단계; 및 The step of detecting a frame in the frequency axis of the frame detection method according to an exemplary embodiment of the present invention includes a step of detecting an SFFIVect including a phase-transformed SOSF value and an SSFI symbol value modulated by BPSK (Binary Phase Shift Keying) Determining a sum of a constant and a CFO using a sum of phase differences having a value greater than a predetermined value; Performing zero-padding on the sum of the predetermined constant and the CFO, and performing an FFT operation; And
FFT 연산을 수행한 결과값들 중 상기 지연 라인들 각각의 CFO 인터벌에 따라 결정된 주파수 성분의 최대값이 주파수축 임계값을 초과하는 경우, 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에서 프레임이 검출된 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.If the maximum value of the frequency component determined according to the CFO interval of each of the delay lines among the values obtained by performing the FFT operation exceeds the frequency axis threshold value, it is determined that the frame is detected at the N-multiple sampling frequency of the input data Step < / RTI >
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법의 CFO는, 상기 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에 대해서 정규화하여 결정되며, 상기 N은 2 이상의 정수일 수 있다.The CFO of the frame detection method according to an embodiment of the present invention is determined by normalizing the N-multiple sampling frequency of the input data, and N may be an integer of 2 or more.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치는 지연 라인 별로 입력 데이터에서 서로 다른 범위의 CFO를 보상하여 입력하고, 상기 지연 라인들 각각을 구성하는 누적기들에서 누적된 상기 입력 데이터의 심벌들의 위상 차이들의 합을 계산하는 단순 차등 검출기; 상기 위상 차이들의 합 중에서 최대값에 대해 설정한 시간축 임계값을 이용하여 상기 입력 데이터의 시간축에서 프레임을 검출하는 시간축 프레임 검출기; 및 상기 위상 차이들의 합 중에서 상기 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 상기 입력 데이터의 주파수 축에서 프레임을 검출하는 주파수축 프레임 검출기를 포함할 수 있다.The frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention compensates for different ranges of CFOs in the input data for each delay line and inputs the compensated CFOs to the phase difference of the symbols of the input data accumulated in the accumulators constituting each of the delay lines A simple differential detector for calculating the sum of the two outputs; A time axis frame detector for detecting a frame on a time axis of the input data using a time axis threshold value set for a maximum value among a sum of the phase differences; And a frequency axis frame detector for detecting a frame in the frequency axis of the input data by using a sum of the phase differences having a value equal to or greater than the time axis threshold value among the sum of the phase differences.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치의 누적기들 각각에서 누적된 심벌들의 위상 차이는, CFO와 상기 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 및 상기 누적기들에 누적되는 심벌의 주기에 따라 결정될 수 있다.The phase difference of the accumulated symbols in each of the accumulators of the frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention can be determined according to the difference between the CFO and the CFO compensated for each delay line and the period of the symbols accumulated in the accumulators have.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치의 위상 차이들의 합은, 상기 누적기들의 개수, 상기 누적기들 각각에 누적되는 심벌의 주기, AWGN 및 상기 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다.The sum of the phase differences of the frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention may be at least one of the differences between the number of accumulators, the period of symbols accumulated in each of the accumulators, the AWGN, ≪ / RTI >
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치의 시간축 임계값은 수신 목표에 따른 AWGN, CFO 및 추정한 SPO에 따라 설정될 수 있다.The time axis threshold value of the frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention can be set according to the AWGN, the CFO, and the estimated SPO according to the reception target.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치는 위상이 변환된 SOSF 값과 BPSK로 변조된 SSFI 심벌 값을 포함하는 SFFIVect와 상기 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 제로 패딩(zero padding)하고, FFT 연산을 수행하는 FFT 수행기를 더 포함하고, 상기 주파수축 프레임 검출기는, FFT 연산을 수행한 결과값들 중 상기 지연 라인들 각각의 CFO 인터벌에 따라 결정된 주파수 성분의 최대값이 주파수축 임계값을 초과하는 경우, 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에서 프레임이 검출된 것으로 판단할 수 있다.The frame detection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention performs zero padding on a sum of SFFIVect including a phase-converted SOSF value and an SSFI symbol value modulated with BPSK, and a phase difference having a value equal to or greater than the time- Wherein the maximum frequency component of the frequency component determined according to the CFO interval of each of the delay lines among the values obtained by performing the FFT operation is greater than a frequency- Value, it can be determined that the frame is detected at the N-multiple sampling frequency of the input data.
본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치의 CFO는, 상기 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에 대해서 정규화하여 결정되며, 상기 N은 2 이상의 정수일 수 있다.The CFO of the frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention is determined by normalizing the N-multiple sampling frequency of the input data, and N may be an integer of 2 or more.
본 발명의 일실시예에 의하면, 복수의 지연 라인들을 포함하고, 지연 라인 별로 입력 데이터에서 서로 다른 범위의 CFO를 보상하여 입력하는 단순 차등 검출기를 이용하여 신호에서 슈퍼 프레임을 검출함으로써, 하드웨어 복잡도를 낮추면서 낮은 신호 대 잡음비(SNR)에서 정확하게 프레임을 검출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a superframe is detected in a signal by using a simple differential detector that includes a plurality of delay lines and compensates for different ranges of CFOs in input data for each delay line, It is possible to accurately detect a frame at a low signal-to-noise ratio (SNR).
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치가 포함된 슈퍼 프레임 전송 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치에 포함된 단순 차등 검출기의 일례이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에서 사용되는 SOSF & SFFI 심벌의 특성이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 누적기들에서 누적된 심벌들의 위상 차이들의 합을 계산하는 과정의 일례이다.
도 6은 도 5의 결과를 이용하여 시간축에서 프레임을 검출하는 과정의 일례이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 주파수축에서 프레임을 검출하는 과정의 일례이다.
도 8은 FFT 수행기에 입력되는 값을 계산하는 과정의 일례이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법의 주파수축에서 프레임을 검출하는 과정을 도시한 플로우차트이다.1 is a diagram illustrating a superframe transmission system including a frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a structure of a frame detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is an example of a simple differential detector included in the frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a characteristic of SOSF & SFFI symbols used in an embodiment of the present invention.
5 is an example of a process of calculating a sum of phase differences of accumulated symbols in accumulators according to an embodiment of the present invention.
6 is an example of a process of detecting a frame on the time axis using the result of FIG.
7 is an example of a process of detecting a frame on the frequency axis according to an embodiment of the present invention.
8 is an example of a process of calculating a value input to the FFT processor.
9 is a flowchart showing a frame detection method according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart illustrating a process of detecting a frame on the frequency axis of the frame detection method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법은 프레임 검출 장치에 의해 수행될 수 있다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. A frame detection method according to an embodiment of the present invention can be performed by a frame detection apparatus.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치가 포함된 슈퍼 프레임 전송 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a superframe transmission system including a frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
송신기(101)은 슈퍼 프레임이 포함된 신호를 수신기(102)로 전송할 수 있다. 또한, 수신기(102)에 포함된 통신기(103)는 송신기(101)로부터 슈퍼 프레임이 포함된 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 수신기(102)에 포함된 프레임 검출 장치(100)는 통신기(103)가 수신한 신호에서 슈퍼 프레임을 추출할 수 있다. 이때, 프레임 검출 장치(100)는 프레임 검출 방법을 수행하는 프로세서일 수 있다. 또한, 프레임 검출 장치(100)는 2체배 수신 샘플을 이용하여 매 입력 샘플 단위로 통신기(103)가 수신한 신호의 시간 및 주파수 축에서 슈퍼 프레임을 검출할 수 있다.The
그리고, 슈퍼 프레임은 SOSF (Start of Super-Frame) 필드, SSFI (Super Frame Format Index), 및 페이로드 (payload)부로 구성될 수 있다.The superframe may comprise a Start of Super-Frame (SOSF) field, a Super Frame Format Index (SSFI), and a payload.
이때, SOSF 필드는 송신기(101)가 전송한 신호에 포함된 슈퍼 프레임의 시작 위치를 나타내는 필드이고, SSFI는 슈퍼 프레임의 포맷 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, SSFI는 4비트의 데이터로 구성될 수 있다. 또한, 페이로드부는, 슈퍼 프레임의 포맷에 따라 구성 구조가 변경되는 데이터일 수 있다. 예를 들어, SOSF는 270개의 심벌로 구성되고, SFFI는 450개의 심벌로 구성될 수 있다. 또한, 페이로드부는 611,820개의 데이터 심벌로 구성될 수 있다.At this time, the SOSF field is a field indicating a start position of a super frame included in a signal transmitted by the
예를 들어, 수신기(102)는 버스트 전송 기반의 DVB-S2x 슈퍼프레임 수신기일 수 있다. 그리고, 프레임 검출 장치(100)는 합계가 720 심벌에 해당하는 SOSF & SFFI 심벌을 이용하여 낮은 하드웨어 복잡도를 가지면서도 견고하게 프레임을 검출할 수 있다. 프레임 검출 장치(100)가 SOSF & SFFI 심벌을 이용하여 프레임을 검출하는 구체적인 구성 및 방법은 이하 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.For example,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 2 is a diagram showing a structure of a frame detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
프레임 검출 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 역 랜덤화기(210), 단순 차등 검출기(220), 시간축 프레임 검출기(230), FFT 수행기(240) 및 주파수축 프레임 검출기(250)를 포함할 수 있다. 이때, 역 랜덤화기(210), 단순 차등 검출기(220), 시간축 프레임 검출기(230), FFT 수행기(240) 및 주파수축 프레임 검출기(250)는 서로 다른 프로세스, 또는 하나의 프로세스에 포함된 프로그램을 수행하기 위한 각각의 모듈일 수 있다.The
송신기(110)로부터 수신한 신호는 0이나 1이 연속되지 않도록 랜덤화된 신호일 수 있다. 따라서, 역 랜덤화기(derandomizer)(210)는 송신기(110)로부터 수신한 신호를 역랜덤화하여 슈퍼 프레임이 포함된 신호를 복원할 수 있다. The signal received from the transmitter 110 may be a randomized signal such that 0 or 1 is not consecutive. Accordingly, the de-randomizer 210 can restore the signal including the super-frame by reverse-randomizing the signal received from the transmitter 110. [
단순 차등 검출기(220)는 복수의 지연 라인들을 포함하고, 지연 라인 별로 입력 데이터에서 서로 다른 범위의 반송파 주파수 오차(CFO: carrier frequency offset)를 보상하여 입력함으로써, 위상 차이를 계산할 수 있다. 이때, CFO는, 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에 대해서 정규화하여 결정되며, N은 2 이상의 정수일 수 있다.The simple
이때, 지연 라인들 각각을 구성하는 누적기들은 입력 데이터에 포함된 심벌을 누적할 수 있다. 이때, 누적기들 각각에서 누적된 심벌들의 위상 차이는 CFO와 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 및 누적기들에 누적되는 심벌의 주기에 따라 결정될 수 있다.At this time, the accumulators constituting each of the delay lines can accumulate the symbols included in the input data. In this case, the phase difference of the accumulated symbols in each of the accumulators may be determined according to the difference between the CFO and the CFO compensated for each delay line, and the period of the symbols accumulated in the accumulators.
그리고, 단순 차등 검출기(220)는 지연 라인 별로 누적기들에서 누적된 심벌들의 위상 차이들의 합을 계산할 수 있다. 이때, 위상 차이들의 합은 누적기들의 개수, 누적기들 각각에 누적되는 심벌의 주기, AWGN(Additive White Gaussian Noise), SPO(software pattern ontology) 및 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다.The simple
다음으로, 단순 차등 검출기(220)는 위상 차이들의 합을 이용하여 SPO를 추정할 수 있다. 그리고, 단순 차등 검출기(220)는 수신 목표에 따른 AWGN, CFO 및 추정한 SPO에 따라 시간축 임계값을 설정할 수 있다.Next, the simple
단순 차등 검출기(220)의 상세 구성 및 동작은 이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.The detailed configuration and operation of the simple
시간축 프레임 검출기(230)는 단순 차등 검출기(220)가 계산한 위상 차이들의 합 중에서 최대값에 대해 설정한 시간축 임계값을 이용하여 입력 데이터의 시간축에서 프레임을 검출할 수 있다.The time
시간축 프레임 검출기(230)의 상세 동작은 이하 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Detailed operation of the time
프레임 검출 장치(100)는 시간축에서 프레임을 검출한 후에 FFT 수행기(240) 및 주파수축 프레임 검출기(250)를 이용하여 주파수 축에서 프레임을 검출함으로써, AWGN, CFO, 그리고 SPO에 의해서 잘못된 검출을 할 가능성(False Alarm Probability)을 감소시킬 수 있다.The
FFT(Fast Fourier Transform) 수행기(240)는 일정 상수와 CFO의 합을 제로 패딩(zero padding)하고, FFT 연산을 수행할 수 있다. 이때, 일정 상수와 CFO의 합은 SFFIVect와 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 결정된 값일 수 있다. 또한, SFFIVect는 위상이 변환된 SOSF 값과 BPSK (Binary Phase Shift Keying)로 변조된 SSFI 심벌 값을 포함할 수 있다.An FFT (Fast Fourier Transform)
주파수축 프레임 검출기(250)는 단순 차등 검출기(220)가 계산한 위상 차이들의 합 중에서 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 입력 데이터의 주파수 축에서 프레임을 검출할 수 있다. 이때, FFT 수행기(240)가 FFT 연산을 수행한 결과값들 중 지연 라인들 각각의 CFO 인터벌에 따라 결정된 주파수 성분의 최대값이 주파수축 임계값을 초과하는 경우, 주파수축 프레임 검출기(250)는 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에서 프레임이 검출된 것으로 판단할 수 있다.The frequency
주파수축 프레임 검출기(250)의 상세 동작은 이하 도 7 및 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.Detailed operation of the frequency
본 발명의 프레임 검출 장치(100)는 복수의 지연 라인들을 포함하고, 지연 라인 별로 입력 데이터에서 서로 다른 범위의 CFO를 보상하여 입력하는 단순 차등 검출기를 이용하여 신호에서 슈퍼 프레임을 검출함으로써, 하드웨어 복잡도를 낮추면서 낮은 신호 대 잡음비(signal to noise ratio, SNR)에서 정확하게 프레임을 검출할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 장치에 포함된 단순 차등 검출기의 일례이다.3 is an example of a simple differential detector included in the frame detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
단순 차등 검출기(220)는 nDL개의 지연 라인(delay line)을 포함할 수 있다. 도 3은 nDL이 7인 단순 차등 검출기(220)의 구조 일례이다. 이때, 단순 차등 검출기(220)는 iDL=0인 지연라인, iDL=1인 지연라인, iDL=2인 지연라인, iDL=3인 지연라인, iDL=4인 지연라인, iDL=5인 지연라인, 및 iDL=6인 지연라인을 포함할 수 있다. The simple
그리고, 단순 차등 검출기(220)는 일정 간격으로 지연 라인 별로 서로 다른 범위의 CFO에 대한 보상인 NCO(Numerical Controlled Oscillator)(301)를 입력할 수 있다. 이때, 일정 간격은 0.45%일 수 있다.The simple
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 단순 차등 검출기(220)는 iDL=0인 지연라인에 -1.35% 범위의 CFO에 대한 보상인 NCO(301)를 입력할 수 있다. 또한, 단순 차등 검출기(220)는 iDL=1인 지연라인, 및 iDL=2인 지연라인에 각각 -0.9% 범위의 CFO에 대한 보상인 NCO(301), 및 -0.45% 범위의 CFO에 대한 보상인 NCO(301)를 입력할 수 있다. 그리고, 단순 차등 검출기(220)는 iDL=3인 지연라인에 0% 범위의 CFO에 대한 보상인 NCO(301)를 입력할 수 있다. 또한, 단순 차등 검출기(220)는 iDL=4인 지연라인, iDL=5인 지연라인, 및 iDL=6인 지연라인에 각각 0.45% 범위의 CFO에 대한 보상인 NCO(301), 0.9% 범위의 CFO에 대한 보상인 NCO(301), 및 1.35% 범위의 CFO에 대한 보상인 NCO(301)를 입력할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the simple
예를 들어, 입력 데이터가 r(n)인 경우, r(n)에 서로 다른 NCO를 적용하여 지연 라인들 각각에 입력되는 데이터 rl[n]은 수학식 1로 계산될 수 있다.For example, when the input data is r (n), data r l [n] input to each of the delay lines by applying different NCOs to r (n) can be calculated by Equation (1).
이때, n은 입력 데이터의 샘플 인덱스이고, l은 지연라인의 인덱스일 수 있다. 또한, 지연라인들을 2 배속으로 작동하며 지연라인들의 길이는 720의 2배인 1440일 수 있다.Where n is the sample index of the input data and l may be the index of the delay line. Also, the delay lines can operate at 2x speed and the length of the delay lines can be 1440, which is twice the 720.
또한, 각각의 지연 라인들은 48개의 누적기(accumulator)들로 구성되며, 각각의 누적기들은 15개의 심벌 (1x)을 누적할 수 있다. 지연 라인으로 입력되는 신호는 2체배 샘플이므로, 누적기들은 카운터와 같이 1샘플을 건너 뛰는 동작을 수행하는 수단을 이용하여 심벌 (1x) 도메인 (domain) 상에서 심벌을 누적할 수 있다. 이때, 누적기들이 누적하는 심벌의 개수는 프레임 검출 장치에서 사용하는 SOSF & SFFI 심벌의 특성에 따라 결정될 수 있다.In addition, each delay line is made up of 48 accumulators, and each accumulator can accumulate 15 symbols 1x. Since the signal input to the delay line is a 2-multiplied sample, the accumulators may accumulate symbols on a symbol (1x) domain using a means of performing an operation of skipping one sample, such as a counter. At this time, the number of symbols accumulated by the accumulators may be determined according to the characteristics of the SOSF & SFFI symbols used in the frame detection apparatus.
예를 들어, 누적기에서 누적된 심벌 Al[k][n]은 수학식 2로 계산될 수 있다.For example, the accumulated symbol A l [k] [n] in the accumulator can be calculated by Equation (2).
이때, k는 누적기의 인덱스이고, C[i]는 디스크램블링(de-scrambling) 및 위상 회전 시퀀스(phase rotation sequence)일 수 있다. Here, k is an index of an accumulator, and C [i] may be a de-scrambling and a phase rotation sequence.
또한, 단순 차등 검출기(220)는 지연 라인에서 연속된 누적기들 간의 위상 차이를 계산하므로, 본 명세서에서는 위상 차이를 계산하는 누적기들을 도 3에 도시된 바와 같이 제1 누적기와 제2 누적기로 분류하였다. 다만, 제1 누적기와 제2 누적기는 어떤 누적기들 간의 위상 차이를 계산하는지 여부를 설명하기 위하여 정의한 것이므로, 제1 누적기와 제2 누적기는 하드웨어, 또는 소프트웨어적으로 동일한 구성일 수 있다. 그리고, 단순 차등 검출기(220)는 제1 누적기와 제2 누적기 간의 위상 차이를 계산할 수 있다.In addition, since the simple
도 4는 본 발명의 일실시예에서 사용되는 SOSF & SFFI 심벌의 특성이다.4 is a characteristic of SOSF & SFFI symbols used in an embodiment of the present invention.
SFFI 인덱스가 2인 경우에 위상이 로 변환된 SOSF & SFFI 복소 심벌의 동상(in-phase) 신호(410) 및 직각 위상(quadrature phase) 신호(420)는 도 4에 도시된 바와 같을 수 있다.If the SFFI index is 2, The in-
SOSF는 송신기(101)와 수신기(102) 간에 약속된 심벌이므로, 수신기(102)는 모든 SOSF 심벌이 로 위치하도록 위상을 변환시킬 수 있다. 또한, SFFI는 15개의 심벌이 30번씩 반복되어 전송이 되므로 30 심벌 동안 위상이 동일할 수 있다. 또한, 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수를 사용하는 경우, SFFI는 30* N 심벌 동안 위상이 동일할 수 있다. 그리고, 오프셋(offset)이 없는 경우, SOSF & SFFI 심벌에서 누적값 블록(400)들은 항상 동일한 위상을 가질 수 있다.Since the SOSF is a promised symbol between the
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 누적기들에서 누적된 심벌들의 위상 차이들의 합을 계산하는 과정의 일례이다.5 is an example of a process of calculating a sum of phase differences of accumulated symbols in accumulators according to an embodiment of the present invention.
단순 차등 검출기(220)는 제1 누적기(510)와 제2 누적기(520)에서 15개의 심벌 단위로 누적한 심벌 단위의 값들을 복소 공액 곱셈 (complex conjugate multiplication)하여 제1 누적기(510)와 제2 누적기(520) 간의 위상 차이(530)를 계산할 수 있다. 예를 들어, 지연 라인에 SOSF & SFFI(500)가 심벌 단위로 정확히 위치하고 AWGN (Additive White Gaussian Noise), SPO, 및 CFO가 없는 경우, 제1 누적기(510)와 제2 누적기(520) 간의 위상 차이(530)는 없다. 이때, n이 SFFI의 마지막으로 전송 된 샘플이면 R3 [n]은 5400일 수 있다.The simple
그러나, 상기 조건은 이상적인 상황이 발생하는 경우에 한정된 것이고, 실제로는 SOSF & SFFI(500)의 위치에 오차가 발생하고, AWGN, SPO, 및 CFO도 발생하므로, 제1 누적기(510)와 제2 누적기(520) 간의 위상 차이(530)도 발생한다.However, the above condition is limited to the case where an ideal situation occurs, and in reality, an error occurs in the position of the SOSF &
CFO가 존재하는 경우, 제1 누적기(510)에서 누적된 심벌 단위의 값들과 제2 누적기(520)에서 누적된 심벌 단위의 값들 간의 위상 차이(530)인 Accuval(i)는 15(Accu_period) x 2 x CFO'일 수 있다. 이때, Accu_period는 제1 누적기(510) 및 제2 누적기(520)에 누적되는 심벌의 주기이므로, 도 5의 실시예에서는 15일 수 있다. 또한, CFO'= (CFO- CFO_compen_Delay_line)일 수 있다. 이때, CFO_compen_Delay_line는 지연라인들 각각에서 보상해 주는 CFO일 수 있다. 예를 들어, CFO_compen_Delay_line는 도 3에 도시된 NCO일 수 있다.Accuval (i), which is the
도 6은 도 5의 결과를 이용하여 시간축에서 프레임을 검출하는 과정의 일례이다.6 is an example of a process of detecting a frame on the time axis using the result of FIG.
지연 라인들 각각을 구성하는 48개의 누적기는 24개의 제1 누적기(510)와 24개의 제2 누적기(520)로 분류되므로, 제1 누적기(510)에서 누적된 심벌 단위의 값들과 제2 누적기(520)에서 누적된 심벌 단위의 값들 간의 위상 차이(530)인 Accuval(i)는 지연 라인들 각각에서 24개씩 계산될 수 있다.Since the 48 accumulators constituting each of the delay lines are classified into 24
이때, 단순 차등 검출기(220)는 지연 라인 별로 누적기들에서 누적된 심벌들의 위상 차이(530)들의 합인 Rl[n]을 계산할 수 있다. 이때, Rl[n]은 24개의 Accuval(i)들의 합의 절대값일 수 있다. 예를 들어, 단순 차등 검출기(220)는 수학식 3과 같이 Rl[n]을 계산할 수 있다.At this time, the simple
이때, *는 켤레 복소 연산자일 수 있다.Here, * may be a conjugate complex operator.
그리고, 단순 차등 검출기(220)는 입력 데이터의 2체배 수신 샘플이 입력될 때 마다 계산되는 각 지연 라인의 Rl[n]들을 2체배로 동작하는 D 플립플롭 (flip-flop) 버퍼인 Scorebuf[iDL][3]에 저장할 수 있다. 이때, 단순 차등 검출기(220)는 Scorebuf[iDL][3]에 저장한 각 지연 라인의 Rl[n]들을 이용하여 SPO를 추정할 수 있다.Then, the simple differential detector Scorebuf (220) is a D flip-flop (flip-flop) buffer for two body fold behavior of R l [n] of the delay line, which is calculated each time a second multiplying the received samples of the input data input [ iDL] [3]. At this time, the simple
또한, 단순 차등 검출기(220)는 입력 데이터의 2체배 수신 샘플이 입력될 때 마다 계산되는 각 지연 라인의 Rl[n]들 중에서 최대값(MaxScore)인 Rl,max[n]에 대해 시간축 임계값(threshold)를 설정할 수 있다. 이때, 시간축 임계값은 수신기(102)에서 수신 목표로 하는 AWGN, CFO, 그리고 SPO에 따라 결정될 수 있다.Further, the simple
그리고, 시간축 프레임 검출기(230)는 시간축 임계값(threshold)을 이용하여 입력 데이터의 시간축에서 프레임을 검출할 수 있다.The time-
도 7은 본 발명의 일실시예에 따라 주파수축에서 프레임을 검출하는 과정의 일례이다.7 is an example of a process of detecting a frame on the frequency axis according to an embodiment of the present invention.
FFT 수행기(240)는 도 7에 도시된 바와 같이 시간 축 임계값 이상의 Rl[n]을 가지는 지연 라인의 누적기들의 값(710)들과 SFFIVect 값(720)들 간의 복소 공액 곱셈 연산 결과를 제로 패딩(zero padding)을 하여 256 FFT 연산(730)을 수행할 수 있다.7, the
이 때, SFFIVect 값(720)은 위상이 변환된 SOSF 값과 2번 반복되고 BPSK로 변조된 SFFI 심벌 값일 수 있다. SFFI는 DVB-S2x Annex-E [1] 표준에 0~4번까지 정의되어 있으므로, 모든 SFFI 값을 가지는 슈퍼프레임의 프레임을 검출하기 위해서는 5개의 SSFIVect 값(720)을 이용해야 하며 특정 SFFI 값을 가지는 프레임을 검출하려면 하나의 SFFIVect 값(720)만을 이용할 수 있다. At this time, the
그리고, FFT 수행기(240)는 도 7에 도시된 바와 같이 SFFIVect 값(720)과 시간 축 임계값 이상의 Rl[n]을 가지는 지연 라인의 누적기의 값(710)들 간의 복소 공액 곱셈 연산 결과들에 각각 256 FFT 연산(730)을 수행할 수 있다.As shown in FIG. 7, the
즉, 프레임 검출 장치(100)가 사용하는 SFFIVect의 개수에 따라 프레임 검출 장치(100)에 포함되는 FFT 수행기(240)의 개수가 결정될 수 있다.That is, the number of
또한, 시간 축 임계값 이상의 Rl[n]을 가지는 지연 라인에 포함된 누적기는 48개이므로, 누적기들의 값(710)은 48개의 누적기들 각각에 누적된 심벌 단위의 값들일 수 있다. 따라서, FFT 수행기(240)는 48개의 누적기들 각각에 누적된 심벌 단위의 값들에 (256-48)=208 제로 패딩을 하여 256 FFT 연산을 수행함으로써, 2.6e-4=1/(256*AccuPeriod)의 주파수 해상도에서 FFT를 수행할 수 있다.Also, since the number of accumulators included in the delay line having R l [n] equal to or greater than the time axis threshold value is 48, the
그리고, 주파수축 프레임 검출기(250)는 FFT 연산을 수행한 값들에 코히런트 검출 방법을 적용하여 주파수축에서 프레임을 검출할 수 있다.The frequency
도 3에서 지연 라인들 각각의 CFO 인터벌 (interval)을 0.45%로 하였으므로, 지연 라인들 각각에서 추정하는 CFO는 0.45% 이내이다. 0.0045/2.6e-4=17.3077이므로, 주파수축 프레임 검출기(250)는 FFT 연산을 수행한 값들 중 0~17번째 주파수 성분과 239~255 번째 주파수 성분의 절대 (absolute) 값들에 대해서 FFT 연산을 수행한 결과값들 중 최대 값 (best FFT score)이 주파수축 임계값을 초과하는 여부를 검사할 수 있다. 이때, 주파수 임계값은 AWGN 및 샘플링 타이밍 오차 (sampling timing offset, STO)을 고려하여 설정될 수 있다.In FIG. 3, since the CFO interval of each of the delay lines is 0.45%, the CFO estimated by each of the delay lines is within 0.45%. The frequency
그리고, FFT 연산을 수행한 결과값들 중 최대 값이 주파수축 임계값을 초과하는 경우, 주파수축 프레임 검출기(250)는 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에서 프레임이 검출된 것으로 판단할 수 있다.If the maximum value of the FFT operation results exceeds the frequency axis threshold value, the frequency
예를 들어, 주파수축 프레임 검출기(250)는 수학식 4 내지 수학식 6과 같이 코히런트 검출 방법을 사용하여 주파수축에서 프레임을 검출할 수 있다.For example, the frequency
이때, P [m]은 국부적으로 생성 된 SOSF&SFFI이고, l은 지연 라인의 Rl[n]들 중에서 최대값(MaxScore)인 Rl,max[n]의 인덱스일 수 있다.Here, P [m] is locally generated SOSF & SFFI, and l may be an index of R l, max [n] which is the maximum value (MaxScore) among R l [n] of the delay lines.
디스크램블되고 위상 회전 된 SOSF 심벌들은 모두 인 P [m]에 대하여 일 수 있다. 또한, 디스크램블된 15 SFFI 심벌들은 모두 인 P [m]에 대하여 2회 반복될 수 있다.The descrambled and phase rotated SOSF symbols are all About P [m] Lt; / RTI > Further, the 15 descrambled SFFI symbols are all Can be repeated twice for P [m].
도 8은 FFT 수행기에 입력되는 값을 계산하는 과정의 일례이다.8 is an example of a process of calculating a value input to the FFT processor.
FFT 수행기(240)에 입력되는 값은 시간 축 임계값 이상의 Rl[n]을 가지는 지연 라인의 누적기들의 값(810)들과 SFFIVect 값(820)들 간의의 복소 공액 곱셈 연산 결과일 수 있다.The value input to the
이때, 지연 라인의 누적기들의 값(810)은 도 8에 도시된 바와 같이 제1 누적기(510)에서 누적된 심벌 단위의 값들과 제2 누적기(520)에서 누적된 심벌 단위의 값들을 포함할 수 있다.At this time, the
또한, SFFIVect 값(820)은 도 8에 도시된 바와 같이 위상이 로 변환된 SOSF 값과 2번 반복되고 BPSK로 변조된 SFFI 심벌 값일 수 있다.Also, the
그리고, 지연 라인의 누적기에 SOSF & SFFI가 정확히 위치한 경우, SFFIVect 값(820)과 시간 축 임계값 이상의 Score[iDL]을 가지는 지연 라인의 누적기의 값(810)들 간의 복소 공액 곱셈 연산 결과는 DC 값과 같은 일정한 상수 (constant)와 CFO의 합일 수 있다.Then, when SOSF & SFFI is correctly located in the accumulator of the delay line, the result of the complex conjugate multiplication operation between the
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법을 도시한 플로우차트이다.9 is a flowchart showing a frame detection method according to an embodiment of the present invention.
단계(910)에서 프레임 검출 장치(100)는 지연 라인 별로 입력 데이터에서 서로 다른 범위의 CFO를 보상하여 입력할 수 있다.In
단계(920)에서 프레임 검출 장치(100)에 포함된 지연 라인들 각각을 구성하는 누적기들은 단계(910)에서 입력받은 입력 데이터에 포함된 심벌을 누적할 수 있다,The accumulators constituting each of the delay lines included in the
단계(930)에서 프레임 검출 장치(100)는 지연 라인 별로 단계(920)에서 누적된 심벌들의 위상 차이들의 합을 계산할 수 있다. 이때, 위상 차이들의 합은 누적기들의 개수, 누적기들 각각에 누적되는 심벌의 주기, AWGN, SPO 및 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 중 적어도 하나에 따라 결정될 수 있다.In
단계(940)에서 프레임 검출 장치(100)는 단계(930)에서 계산된 위상 차이들의 합 중에서 최대값에 대해 설정한 시간축 임계값을 이용하여 입력 데이터의 시간축에서 프레임을 검출할 수 있다. 이때, 시간축 임계값은 수신 목표에 따른 AWGN, CFO 및 추정한 SPO에 따라 설정될 수 있다. In
단계(950)에서 프레임 검출 장치(100)는 단계(930)에서 계산된 위상 차이들의 합 중에서 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 입력 데이터의 주파수 축에서 프레임을 검출할 수 있다.In
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 검출 방법의 주파수축에서 프레임을 검출하는 과정을 도시한 플로우차트이다. 도 10의 단계(1010) 내지 단계(1040)는 도 9의 단계(950)에 포함될 수 있다.10 is a flowchart illustrating a process of detecting a frame on the frequency axis of the frame detection method according to an embodiment of the present invention.
단계(1010)에서 프레임 검출 장치(100)는 SFFIVect 값과 시간 축 임계값 이상의 Score[iDL]을 가지는 지연 라인의 누적기의 값들을 복소 공액 곱셈 연산할 수 있다. 이때, 복소 공액 곱셈 연산의 결과는 일정한 상수 (constant)와 CFO의 합일 수 있다.In
단계(1020)에서 프레임 검출 장치(100)는 단계(1010)에서 결정한 일정한 상수 (constant)와 CFO의 합을 제로 패딩을 하여 256 FFT 연산을 수행할 수 있다.In
단계(1030)에서 프레임 검출 장치(100)는 단계(1020)의 FFT 연산을 수행한 결과값들 중 최대 값이 주파수축 임계값을 초과하는 여부를 검사할 수 있다.In
단계(1020)의 FFT 연산을 수행한 결과값들 중 최대 값이 주파수축 임계값을 초과하는 경우, 주파수축 프레임 검출기(250)는 단계(1040)에서 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에서 프레임이 검출된 것으로 판단할 수 있다.If the maximum value of the result of performing the FFT operation of
단계(1020)의 FFT 연산을 수행한 결과값들 중 최대 값이 주파수축 임계값 이하인 경우, 주파수축 프레임 검출기(250)는 단계(1020)의 FFT 연산을 수행한 결과값들 중 최대 값이 주파수축 임계값을 초과할 때까지 단계(1030)을 반복하여 수행할 수 있다.If the maximum value among the values obtained by performing the FFT operation of
본 발명은 복수의 지연 라인들을 포함하고, 지연 라인 별로 입력 데이터에서 서로 다른 범위의 CFO를 보상하여 입력하는 단순 차등 검출기를 이용하여 신호에서 슈퍼 프레임을 검출함으로써, 하드웨어 복잡도를 낮추면서 낮은 신호 대 잡음비(SNR)에서 정확하게 프레임을 검출할 수 있다.The present invention detects a superframe in a signal by using a simple differential detector that includes a plurality of delay lines and compensates for CFOs of different ranges in input data for each delay line to thereby reduce hardware complexity and provide a low signal- It is possible to accurately detect the frame at the SNR.
한편, 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성되어 마그네틱 저장매체, 광학적 판독매체, 디지털 저장매체 등 다양한 기록 매체로도 구현될 수 있다.Meanwhile, the method according to the present invention may be embodied as a program that can be executed by a computer, and may be embodied as various recording media such as a magnetic storage medium, an optical reading medium, and a digital storage medium.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체) 또는 전파 신호에서 유형적으로 구체화된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.Implementations of the various techniques described herein may be implemented in digital electronic circuitry, or in computer hardware, firmware, software, or combinations thereof. Implementations may be implemented in a computer program product, such as an information carrier, e.g., a machine readable storage device, such as a computer readable storage medium, for example, for processing by a data processing apparatus, Apparatus (computer readable medium) or as a computer program tangibly embodied in a propagation signal. A computer program, such as the computer program (s) described above, may be written in any form of programming language, including compiled or interpreted languages, and may be stored as a stand-alone program or in a module, component, subroutine, As other units suitable for use in the present invention. A computer program may be deployed to be processed on one computer or multiple computers at one site or distributed across multiple sites and interconnected by a communications network.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.Processors suitable for processing a computer program include, by way of example, both general purpose and special purpose microprocessors, and any one or more processors of any kind of digital computer. Generally, a processor will receive instructions and data from a read-only memory or a random access memory or both. The elements of a computer may include at least one processor for executing instructions and one or more memory devices for storing instructions and data. Generally, a computer may include one or more mass storage devices for storing data, such as magnetic, magneto-optical disks, or optical disks, or may receive data from them, transmit data to them, . ≪ / RTI > Information carriers suitable for embodying computer program instructions and data include, for example, semiconductor memory devices, for example, magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, compact disk read only memory A magneto-optical medium such as a floppy disk, an optical disk such as a DVD (Digital Video Disk), a ROM (Read Only Memory), a RAM , Random Access Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), and the like. The processor and memory may be supplemented or included by special purpose logic circuitry.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.In addition, the computer-readable medium can be any available media that can be accessed by a computer, and can include both computer storage media and transmission media.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.While the specification contains a number of specific implementation details, it should be understood that they are not to be construed as limitations on the scope of any invention or claim, but rather on the description of features that may be specific to a particular embodiment of a particular invention Should be understood. Certain features described herein in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features described in the context of a single embodiment may also be implemented in multiple embodiments, either individually or in any suitable subcombination. Further, although the features may operate in a particular combination and may be initially described as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, Or a variant of a subcombination.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a particular order, it should be understood that such operations must be performed in that particular order or sequential order shown to achieve the desired result, or that all illustrated operations should be performed. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. Also, the separation of the various device components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and devices will generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products It should be understood.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
100: 프레임 검출 장치
220: 단순 차등 검출기
230: 시간축 프레임 검출기
240: FFT 수행기
250: 주파수축 프레임 검출기100: frame detection device
220: Simple differential detector
230: Time base frame detector
240: FFT implementer
250: Frequency axis frame detector
Claims (12)
상기 지연 라인들 각각을 구성하는 누적기들이 상기 입력 데이터에 포함된 심벌을 누적하는 단계;
상기 지연 라인 별로 상기 누적기들에서 누적된 심벌들의 위상 차이들의 합을 계산하는 단계;
상기 위상 차이들의 합 중에서 최대값에 대해 설정한 시간축 임계값을 이용하여 상기 입력 데이터의 시간축에서 프레임을 검출하는 단계; 및
상기 위상 차이들의 합 중에서 상기 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 상기 입력 데이터의 주파수 축에서 프레임을 검출하는 단계
를 포함하는 프레임 검출 방법.Compensating the carrier frequency offset (CFO) of different ranges in the input data for each delay line;
Accumulating the symbols included in the input data by accumulators constituting each of the delay lines;
Calculating a sum of phase differences of symbols accumulated in the accumulators for each delay line;
Detecting a frame on a time axis of the input data using a time axis threshold value set for a maximum value among a sum of the phase differences; And
Detecting a frame in a frequency axis of the input data using a sum of phase differences having a value equal to or greater than the time axis threshold value among the sum of the phase differences;
/ RTI >
상기 누적기들 각각에서 누적된 심벌들의 위상 차이는,
CFO와 상기 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 및 상기 누적기들에 누적되는 심벌의 주기에 따라 결정되는 프레임 검출 방법.The method according to claim 1,
The phase difference of the accumulated symbols in each of the accumulators may be expressed as:
A difference between a CFO and a CFO compensated for each delay line and a period of a symbol accumulated in the accumulators.
상기 위상 차이들의 합은,
상기 누적기들의 개수, 상기 누적기들 각각에 누적되는 심벌의 주기, AWGN(Additive White Gaussian Noise), SPO(software pattern ontology) 및 상기 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 중 적어도 하나에 따라 결정되는 프레임 검출 방법.The method according to claim 1,
The sum of the phase differences
A frame determined according to at least one of a difference between the number of accumulators, a period of a symbol accumulated in each of the accumulators, an additive white Gaussian noise (AWGN), a software pattern ontology (SPO) Detection method.
상기 위상 차이들의 합을 이용하여 SPO를 추정하는 단계; 및
수신 목표에 따른 AWGN, CFO 및 추정한 SPO에 따라 상기 시간축 임계값을 설정하는 단계
를 더 포함하는 프레임 검출 방법.The method according to claim 1,
Estimating SPO using the sum of the phase differences; And
Setting the time base threshold value according to AWGN, CFO and estimated SPO according to a reception target
Further comprising:
상기 주파수 축에서 프레임을 검출하는 단계는,
위상이 변환된 SOSF 값과 BPSK (Binary Phase Shift Keying)로 변조된 SSFI 심벌 값을 포함하는 SFFIVect와 상기 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 일정 상수와 CFO의 합을 결정하는 단계;
상기 일정 상수와 CFO의 합을 제로 패딩(zero padding)하고, FFT 연산을 수행하는 단계; 및
FFT 연산을 수행한 결과값들 중 상기 지연 라인들 각각의 CFO 인터벌에 따라 결정된 주파수 성분의 최대값이 주파수축 임계값을 초과하는 경우, 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에서 프레임이 검출된 것으로 판단하는 단계
를 포함하는 프레임 검출 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of detecting a frame on the frequency axis comprises:
Determining the sum of the constant constant and the CFO using the SFFIVect including the phase-converted SOSF value and the SSFI symbol value modulated by BPSK (Binary Phase Shift Keying) and the sum of the phase differences having a value equal to or greater than the time axis threshold value; ;
Performing zero-padding on the sum of the predetermined constant and the CFO, and performing an FFT operation; And
If the maximum value of the frequency component determined according to the CFO interval of each of the delay lines among the values obtained by performing the FFT operation exceeds the frequency axis threshold value, it is determined that the frame is detected at the N-multiple sampling frequency of the input data step
/ RTI >
상기 CFO는,
상기 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에 대해서 정규화하여 결정되며, 상기 N은 2 이상의 정수인 프레임 검출 방법.The method according to claim 1,
The CFO includes:
Wherein N is an integer greater than or equal to 2, the normalized N-th sampling frequency of the input data.
상기 위상 차이들의 합 중에서 최대값에 대해 설정한 시간축 임계값을 이용하여 상기 입력 데이터의 시간축에서 프레임을 검출하는 시간축 프레임 검출기; 및
상기 위상 차이들의 합 중에서 상기 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 이용하여 상기 입력 데이터의 주파수 축에서 프레임을 검출하는 주파수축 프레임 검출기
를 포함하는 프레임 검출 장치.A simple differential detector for compensating for different ranges of CFOs in the input data for each delay line and calculating the sum of the phase differences of the symbols of the input data accumulated in the accumulators constituting each of the delay lines;
A time axis frame detector for detecting a frame on a time axis of the input data using a time axis threshold value set for a maximum value among a sum of the phase differences; And
A frequency axis frame detector for detecting a frame in the frequency axis of the input data using a sum of the phase differences having a value equal to or greater than the time axis threshold value among the sums of the phase differences;
And a frame detector.
상기 누적기들 각각에서 누적된 심벌들의 위상 차이는,
CFO와 상기 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 및 상기 누적기들에 누적되는 심벌의 주기에 따라 결정되는 프레임 검출 장치.8. The method of claim 7,
The phase difference of the accumulated symbols in each of the accumulators may be expressed as:
The difference between the CFO and the CFO compensated for each delay line and the period of the symbols accumulated in the accumulators.
상기 위상 차이들의 합은,
상기 누적기들의 개수, 상기 누적기들 각각에 누적되는 심벌의 주기, AWGN 및 상기 지연 라인 별로 보상한 CFO 간의 차이 중 적어도 하나에 따라 결정되는 프레임 검출 장치.8. The method of claim 7,
The sum of the phase differences
A difference between the number of accumulators, a period of a symbol accumulated in each of the accumulators, an AWGN, and a CFO compensated for each delay line.
상기 시간축 임계값은
수신 목표에 따른 AWGN, CFO 및 추정한 SPO에 따라 설정되는 프레임 검출 장치.8. The method of claim 7,
The time-
The frame detection apparatus is set according to AWGN, CFO, and estimated SPO according to a reception target.
위상이 변환된 SOSF 값과 BPSK로 변조된 SSFI 심벌 값을 포함하는 SFFIVect와 상기 시간축 임계값 이상의 값을 가지는 위상 차이들의 합을 제로 패딩(zero padding)하고, FFT 연산을 수행하는 FFT 수행기
를 더 포함하고,
상기 주파수축 프레임 검출기는,
FFT 연산을 수행한 결과값들 중 상기 지연 라인들 각각의 CFO 인터벌에 따라 결정된 주파수 성분의 최대값이 주파수축 임계값을 초과하는 경우, 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에서 프레임이 검출된 것으로 판단하는 프레임 검출 장치.8. The method of claim 7,
An SFFIVect including a phase-converted SOSF value and an SSFI symbol value modulated with BPSK, and an FFT operator for performing zero-padding on the sum of phase differences having a value equal to or greater than the time axis threshold value and performing an FFT operation
Further comprising:
Wherein the frequency axis frame detector comprises:
If the maximum value of the frequency component determined according to the CFO interval of each of the delay lines among the values obtained by performing the FFT operation exceeds the frequency axis threshold value, it is determined that the frame is detected at the N-multiple sampling frequency of the input data Frame detection device.
상기 CFO는,
상기 입력 데이터의 N 체배 샘플링 주파수에 대해서 정규화하여 결정되며, 상기 N은 2 이상의 정수인 프레임 검출 장치.
8. The method of claim 7,
The CFO includes:
Wherein N is an integer greater than or equal to 2, the normalization being determined by normalizing the N-multiple sampling frequency of the input data.
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---|---|---|---|
KR1020170139313A KR20190046120A (en) | 2017-10-25 | 2017-10-25 | RECEIVER FRAME DETECTION APPARATUS AND METHOD FOR DVB-S2x SUPER-FRAME SYSTEMS BASED ON BURST TRANSMISSION MODE |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210114767A (en) * | 2020-03-11 | 2021-09-24 | 한국전자통신연구원 | Method of demodulating a signal and apparatuses performing the same |
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2017
- 2017-10-25 KR KR1020170139313A patent/KR20190046120A/en unknown
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