KR100267983B1 - Appartus for cfw window detecting of dvb-t system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유럽의 디지털 TV 전송에 관한 것으로서, 특히 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial) 시스템에서 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform ; FFT)을 위해 수신되는 신호의 Coarse FFT Window(CFW) 시작 위치를 검출하는 DVB-T 시스템의 CFW 위치 검출 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to digital TV transmission in Europe, and more particularly, to a Coarse FFT Window (CFW) starting position of a signal received for a Fast Fourier Transform (FFT) in a Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T) system. A CFW position detection device of a DVB-T system for detecting.
DVB-T 시스템은 유럽의 지상파 디지털 TV 전송 시스템으로 현재 유럽의 몇몇 국가에서 시험방송 중이다. 이 DVB-T 시스템은 전송 방식으로 여러 개의 캐리어에 정보를 실어 전송하는 부호화 직교주파수 분할 다중(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; COFDM) 변조 방식을 사용하는데, 전송하는 캐리어의 수에 따라 캐리어의 수가 1705개인 2K 모드와 6817개인 8K 모드로 다시 나뉘어진다.The DVB-T system is a European terrestrial digital TV transmission system that is currently being piloted in several European countries. The DVB-T system uses Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing (COFDM) modulation, which carries information on multiple carriers as a transmission method. It is divided into 2K mode and 8817 individual 8K mode.
이러한 DVB-T 시스템은 여러개의 캐리어를 낮은 전송 레이트로 동시에 전송함으로써, 시간축에서 보았을 때 한 OFDM 심볼의 주기를 길게하고 또한 각 심볼마다 보호 구간(Guard Interval)을 두어 심볼간 간섭(Inter Symbol Interference ; ISI)과 고스트에 의한 시스템 성능의 저하를 향상시키는 장점을 갖고 있다.The DVB-T system simultaneously transmits multiple carriers at a low transmission rate, thereby lengthening the period of one OFDM symbol when viewed on the time axis, and providing a guard interval for each symbol, thereby causing inter-symbol interference (Inter Symbol Interference; ISI) and ghosting have the advantage of improving system performance.
이때, 2K 모드와 8K 모드는 보호 구간의 길이에 따라 4가지 방식(1/4, 1/8, 1/16, 1/32)으로 나뉘어지게 된다.At this time, the 2K mode and the 8K mode are divided into four types (1/4, 1/8, 1/16, 1/32) according to the length of the guard interval.
그리고, 상기 DVB-T 시스템은 전송하고자 하는 정보를 송신측에서 역 FFT에 의해 주파수 상으로 전송하므로 수신된 신호를 FFT함으로써 일반 전송 방식에서의 복조가 가능하게 된다.In addition, since the DVB-T system transmits the information to be transmitted on the frequency by the inverse FFT at the transmitting side, demodulation in the general transmission method is possible by FFT the received signal.
이때, 수신기에서 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform ; FFT)를 하기 위해서는 수신된 신호의 디지탈 샘플중 어디서부터(즉, FFT할 데이터 샘플의 시작점)과 얼만큼(즉, FFT할 데이터의 샘플 구간) FFT를 해야하는가를 알아야지만 정확한 FFT 결과를 얻어낼 수 있다. 이는 각 심볼이 보호 구간과 유효 데이터 구간으로 나누어지는데, 보호 구간의 데이터는 유효 데이터 구간의 마지막 부분의 데이터를 그대로 복사해 놓은 것이므로, FFT는 유효 구간의 데이터에 대해서만 행해져야 하기 때문이다. Coarse FFT 윈도우(CFW)는 유효 데이터의 구간을 지정하는 신호로서, CFW의 시작 위치를 정확히 알아야만 정확한 CFW가 발생하고 FFT가 이루어지게 된다.In this case, in order to perform a Fast Fourier Transform (FFT) at the receiver, the FFT starts from where the digital samples of the received signal (i.e., the starting point of the data sample to be FFTed) and how much (i.e., the sample interval of the data to be FFTed) You need to know whether you need to get accurate FFT results. This is because each symbol is divided into a guard interval and a valid data interval, since the data of the guard interval is a copy of the data of the last part of the valid data interval as it is, so the FFT should be performed only on the data of the valid interval. Coarse FFT window (CFW) is a signal that specifies the interval of the valid data, accurate CFW occurs and the FFT is made only when the start position of the CFW must be known correctly.
이때, 2K 모드와 8K 모드의 신호를 각각 복조하기 위해서는 2048-포인트 FFT와 8192-포인트 FFT를 사용해야 한다.In this case, in order to demodulate signals in 2K mode and 8K mode, respectively, a 2048-point FFT and an 8192-point FFT should be used.
도 1은 이러한 Coarse FFT 윈도우(CFW)를 발생시키는 종래의 DVB-T 시스템의 구성 블록도로서, 안테나를 통해 수신된 신호는 튜너부(11)와 A/D 변환부(12), I/Q 분리부(13)를 거쳐 복소 디지털 샘플 데이터(I,Q)로 복조된 후 Coarse STS(Symbol Timing Synchronization)부(14)와 FFT부(16)에 입력된다.FIG. 1 is a block diagram of a conventional DVB-T system generating such a coarse FFT window (CFW), in which signals received through an antenna are tuner 11, A / D converter 12, and I / Q. After the demodulation unit 13 demodulates the complex digital sample data (I, Q) into the Coarse Symbol Timing Synchronization (STS) unit 14 and the FFT unit 16.
상기 Coarse STS부(14)는 OFDM 심볼의 사이클릭 확장(Cyclic Extension)을 이용하여 CFW의 시작 위치를 검출한다. 즉, 보호 구간의 데이터는 도 3과 같이 OFDM 심볼내의 맨 끝에 있는 데이터의 복사본이라는 사실을 이용하여 심볼의 시작점을 찾아내는 것이다. 이러한 방식으로 OFDM 심볼의 시작점 즉, FFT 윈도우의 시작점을 찾기 위해서는 다음과 같은 수학식 1을 이용한다.The coarse STS unit 14 detects the start position of the CFW by using the cyclic extension of the OFDM symbol. That is, the starting point of the symbol is found by using the fact that the data of the guard interval is a copy of the data at the end of the OFDM symbol as shown in FIG. In this manner, Equation 1 is used to find the starting point of the OFDM symbol, that is, the starting point of the FFT window.
d =[0, N+L-1] d = [0, N + L-1]
상기 수학식 1에서 N은 OFDM 심볼의 유효(Useful) 데이터 샘플수, L은 보호 구간의 샘플 수, x(k)는 k번째 샘플 데이터이다. 상기와 같이 N+L 만큼의 구간 동안 서로 N만큼 떨어진 L개의 샘플 데이터의 conjugate 곱의 절대값들 중 최대값을 나타내는 위치가 바로 OFDM 심볼의 시작점을 찾는데 기준점이 된다. 즉, 보호 구간의 데이터는 OFDM 심볼내의 맨 끝에 있는 데이터의 복사본이기 때문에, 보호 구간내의 데이터의 합이 최대값이 될 확률이 제일 크기 때문이다.In Equation 1, N is the number of useful data samples of the OFDM symbol, L is the number of samples of the guard interval, x (k) is the k-th sample data. As described above, the position representing the maximum value of the absolute values of the conjugate product of the L sample data spaced by N from each other during the N + L period is a reference point for finding the starting point of the OFDM symbol. That is, since the data in the guard interval is a copy of the data at the end of the OFDM symbol, the probability that the sum of the data in the guard interval becomes the maximum value is the greatest.
도 2는 상기 수학식 1을 이용하여 시스템으로 설계한 것이다.Figure 2 is designed as a system using the equation (1).
즉, 입력되는 샘플 데이터는 콘쥬게이터(Conjugator)(22)를 통해 곱셈기(23)로 입력됨과 동시에 N(예컨대, 2k 모드인 경우 2048)개의 레지스터로 된 지연기(21)로 입력되고, 지연기(21)에서는 N만큼 지연된 샘플 데이터가 곱셈기(23)로 입력된다. 그러므로, 상기 곱셈기(23)는 콘쥬게이트된 후 입력되는 샘플 데이터와 N만큼 떨어진 샘플 데이터를 곱한다. 상기 곱셈기(23)의 출력은 L개의 레지스터로 된 지연기(24)로 입력됨과 동시에 감산기(25)로 입력된다. 상기 감산기(25)는 현재 입력되는 데이터에서 L만큼 지연된 데이터를 뺀 결과를 누적기(26)로 출력하여 누적하게 된다. 즉, N만큼 떨어진 L개의 샘플 데이터의 합이 누적된다.That is, the sample data to be input is input to the multiplier 23 through the conjugator 22 and to the delay 21 having N registers (for example, 2048 in the 2k mode). In 21, sample data delayed by N is input to the multiplier 23. Therefore, the multiplier 23 multiplies the sample data input after being conjugated with the sample data separated by N. The output of the multiplier 23 is input to the delay 24 with L registers and to the subtractor 25 at the same time. The subtractor 25 outputs the result of subtracting the data delayed by L from the current input data to the accumulator 26 to accumulate the result. In other words, the sum of L sample data spaced by N is accumulated.
상기 누적기(26)의 누적 결과는 다시 메모리(28)의 출력과 가산기(27)에서 더해져 CFW 위치 발생부(29)로 입력된다. 여기서, 상기 가산기(27)의 결과는 다시 메모리(28)로 피드백되어 누적된다.The cumulative result of the accumulator 26 is added to the output of the memory 28 and the adder 27 and input to the CFW position generator 29. Here, the result of the adder 27 is fed back to the memory 28 and accumulated.
만일 전송 채널이 열악하여 잡음이나 고스트가 많은 경우에는 계산되어지는 Coarse FFT 윈도우의 위치값이 매 심볼마다 변하는 경우도 생길 수 있다. 그러므로 변하는 값들 중 어떤 위치값이 정확한 값인지 판단하기가 어려워지는 문제점이 발생하는데, 도 2는 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 상기 수학식 1에서 계산된 값 Z(d)를 메모리(28)를 이용하여 매 심볼마다 계속해서 도 4와 같이 누적해 더해감으로써 Z(d)가 최대가 되는 위치를 CFW 위치 판별부(29)에서 찾아내게 한다. FFT 윈도우 발생부(15)는 상기 CFW 위치 판별부(29)의 CFW 위치 데이터를 기준으로 FFT 윈도우를 발생하고, FFT부(16)는 윈도우 범위 내의 I,Q 신호에 대해서만 FFT를 수행한다.If the transmission channel is poor and there is a lot of noise or ghost, the position value of the calculated Coarse FFT window may change every symbol. Therefore, a problem arises that it is difficult to determine which position value among the changing values is the correct value. FIG. 2 uses the memory 28 to calculate the value Z (d) calculated by Equation 1 to solve such a problem. By continuously accumulating and adding each symbol as shown in FIG. 4, the position where the maximum Z (d) is found is found by the CFW position determining unit 29. FIG. The FFT window generator 15 generates an FFT window based on the CFW position data of the CFW position determiner 29, and the FFT unit 16 performs an FFT only on I and Q signals within a window range.
하지만 도 2에서 볼수 있듯이 이러한 방식을 사용하기 위해서는 2K 전송 모드인 경우 (2048+64)*비트_해상도(Bit_resolution) 비트 만큼의 메모리(28)가 필요하게 되며, 8K 모드인 경우 (8192+256)*비트_해상도만큼의 메모리(28)가 필요하게 된다.However, as shown in FIG. 2, in order to use this method, memory (2848 + 64) * bit_resolution bits of memory 28 is required in the 2K transmission mode and in the 8K mode (8192 + 256). Memory 28 of bit_resolution is required.
이와 같은 메모리 크기는 DVB-T 수신 시스템을 IC화하는데 있어서 큰 장애가 된다.This memory size is a major obstacle in ICing DVB-T receiving systems.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 CFW의 시작 위치를 매우 적은 메모리를 사용하여 오류없이 정확하게 검출하는 DVB-T 시스템의 CFW 위치 검출 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a CFW position detection apparatus of a DVB-T system that accurately detects the starting position of the CFW without error using very little memory.
도 1은 일반적인 DVB-T 시스템의 구성 블록도1 is a block diagram of a typical DVB-T system
도 2는 도 1의 Coarse STS부의 상세 블록도FIG. 2 is a detailed block diagram of the Coarse STS unit of FIG. 1. FIG.
도 3은 OFDM 심볼과 사이클릭 확장의 관계를 보인 도면3 is a diagram illustrating a relationship between an OFDM symbol and a cyclic extension.
도 4는 도 2의 누적기의 출력 상태를 보인 파형도4 is a waveform diagram showing an output state of the accumulator of FIG.
도 5는 본 발명에 따른 DVB-T 시스템에서의 Coarse STS부의 구성 블록도5 is a block diagram illustrating a configuration of a Coarse STS unit in a DVB-T system according to the present invention.
도 6은 도 5의 상세 블록도6 is a detailed block diagram of FIG.
도 7은 도 5의 CFW 제어부의 상세 블록도FIG. 7 is a detailed block diagram of the CFW controller of FIG. 5.
도 8은 도 5의 메모리에 저장되는 데이터 상태를 보인 파형도FIG. 8 is a waveform diagram illustrating a data state stored in the memory of FIG. 5. FIG.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
51 : 콘쥬게이트 곱셈 및 지연기 52 : L 데이터 덧셈 및 절대값 연산부51: conjugate multiplication and delay 52: L data addition and absolute value calculation unit
53 : CFW 제어부 54 : Z(d) 누적부53: CFW control unit 54: Z (d) accumulation unit
55 : Coarse FFT 윈도우 위치 판별부55: Coarse FFT window position determination unit
56 : FFT 윈도우 발생부 71 : 샘플 카운터56: FFT window generator 71: sample counter
72 : 심볼 카운터 73 : 최대값 판별기72: symbol counter 73: maximum value discriminator
74 : Zmax 크기 비교기 75 : ｜d-dmax｜ 비교기74: Zmax size comparator 75: | d-dmax | comparator
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 DVB-T 시스템의 CFW 위치 검출 장치는, 입력되는 복소 샘플 데이타를 OFDM 심볼의 유효 데이터 샘플 수(N)만큼 지연된 데이타와 콘쥬게이트 곱을 한 후 OFDM 심볼의 보호 구간만큼의 샘플을 합하여 절대값을 취하는 샘플 연산부와, 상기 샘플 연산부에서 출력되는 현재 샘플의 위치 값을 계산한 후 이전 위치값과 비교하여 최대값을 추출하는 CFW 제어부와, 상기 CFW 제어부에서 검출된 심볼의 최대값 위치를 저장하는 누적부와, 상기 누적부에 누적된 최대값과 상기 CFW 제어부에서 계산되는 심볼의 최대값을 비교하여 FFT 윈도우의 시작 위치를 판별하는 윈도우 위치 판별부로 구성됨을 특징으로 한다.CFW position detection apparatus of the DVB-T system according to the present invention for achieving the above object, the OFDM symbol after multiplying the complex sample data by the delayed data by the number of effective data samples (N) of the OFDM symbol OFDM symbol A sample operation unit that takes an absolute value by adding the samples of the guard interval of the; and a CFW control unit that calculates a position value of the current sample output from the sample operation unit, and extracts a maximum value by comparing with a previous position value; And a cumulative unit for storing the maximum position of the detected symbol, and a window position determining unit for comparing the maximum value accumulated in the accumulated unit with the maximum value of the symbol calculated by the CFW controller to determine the start position of the FFT window. It features.
상기 CFW 제어부는 상기 샘플 연산부의 출력 값 Z(d)를 입력받아 현재 수신되고 있는 데이터의 샘플을 카운트하여 현재 샘플의 위치 값 d를 출력하는 샘플 카운터와, 전송 모드와 상기 샘플 카운터의 샘플수에 따라 현재 수신되는 OFDM 심볼을 카운트하는 심볼 카운터와, 상기 샘플 연산부에서 출력되는 Z(d) 값들 중 가장 큰 값을 판별해내고 이때의 Z(d) 값 Zmax와 이때의 위치 값 dmax를 출력하는 최대값 판별기와, 상기 최대값 판별기에서 출력되는 Zmax 값이 미리 설정해 놓은 기준값보다 큰지를 비교하여 기준값보다 큰 경우에만 이때의 위치 값 dmax을 최대값으로 출력하는 크기 비교기와, 상기 크기 비교기에서 출력되는 최대값 dmax를 중심으로 하여 (dmax-R) ∼ (dmax+R)(여기서, R은 누적부의 메모리의 정 중앙 위치에 해당하는 어드레스임.) 범위내의 Z(d) 값이 상기 누적부의 메모리에 누적되도록 제어하는 ｜d-dmax｜ 비교기로 구성됨을 특징으로 한다.The CFW control unit receives the output value Z (d) of the sample operation unit, counts a sample of data that is currently being received, and outputs a position value d of the current sample, a transmission mode, and a sample number of the sample counter. Accordingly, the symbol counter for counting the currently received OFDM symbol and the largest value of the Z (d) values output from the sample operator are determined, and the maximum value for outputting the Z (d) value Zmax and the position value dmax at this time is determined. A size comparator that outputs the position value dmax as a maximum value only when the value discriminator is compared with a reference value that is greater than a preset reference value by comparing whether the Zmax value output from the maximum value discriminator is larger than the preset reference value, and the size comparator outputs the maximum value. The Z (d) value within the range of (dmax-R) to (dmax + R) (where R is an address corresponding to the center position of the memory of the accumulator part) with the maximum value dmax as the center. It is characterized by consisting of | d-dmax | comparator for controlling to accumulate in the memory of the accumulator.
상기 누적부내의 메모리 어드레스는 상기 CFW 제어부에 의해서 계산되어지며 d=dmax인 경우의 Z(d) 값을 누적기내의 메모리의 정 중앙 위치에 해당하는 어드레스(R)에 저장하고 그 주위의 2R 만큼의 데이터를 0∼(2R-1) 어드레스에 저장함을 특징으로 한다.The memory address in the accumulator is calculated by the CFW controller and stores a Z (d) value when d = dmax at an address R corresponding to the center position of the memory in the accumulator and as much as 2R around it. Is stored at 0 to (2R-1) addresses.
이러한 DVB-T 시스템의 CFW 위치 검출 장치에 의해 상기 누적부의 메모리는 종래 기술에서 사용하던 L+N(2K 모드인 경우 2112)*비트_해상도 비트 메모리를 사용하지 않고 이보다 훨씬 적은 수십개 워드의 메모리만으로도 종래 기술과 같은 성능을 얻을 수 있다.By the CFW position detection device of the DVB-T system, the memory of the accumulator part is not using L + N (2112) * bit_resolution bit memory, which is used in the prior art, but the memory of a few dozen words is much smaller than this. The same performance as the prior art can be obtained.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 5는 본 발명에 따른 DVB-T 시스템의 CFW 시작 위치 검출을 위한 Corase STS부의 구성 블록도로서, 콘쥬게이트(Conjugate) 곱셈 및 지연부(51), L 데이터 덧셈 및 절대값 연산부(52), CFW 제어부(53), Z(d) 누적기(54), CFW 위치 판별기(55), 및 FFT 윈도우 발생부(56)로 구성된다.FIG. 5 is a block diagram of a Corase STS unit for detecting a CFW start position of a DVB-T system according to the present invention, including: a conjugate multiplication and delay unit 51, an L data addition and absolute value calculator 52, And a CFW control unit 53, a Z (d) accumulator 54, a CFW position discriminator 55, and an FFT window generator 56.
도 6은 도 5의 상세 블록도로서, 콘쥬게이트 곱셈 및 지연부(51)와 L 데이터 덧셈 및 절대값 연산부(52)는 상기된 도 2와 동일한 소자로 구성된다.FIG. 6 is a detailed block diagram of FIG. 5, in which the conjugate multiplication and delay unit 51 and the L data addition and absolute value calculator 52 are composed of the same elements as in FIG.
즉, 상기 콘쥬게이트 곱셈 및 지연부(51)는 N개의 레지스터로 된 지연기(51-1), 복소 샘플 데이터를 콘쥬게이팅하여 실수로 변환하는 콘쥬게이터(51-2), 및 상기 지연기(51-1)에서 N 샘플만큼 지연된 데이터와 콘쥬게이터(51-2)의 출력을 곱하는 곱셈기(51-3)로 구성된다.That is, the conjugate multiplication and delay unit 51 includes a delay unit 51-1 composed of N registers, a conjugate 51-2 for conjugating complex sample data to a real number, and the delay unit ( 51-1) consists of a multiplier 51-3 that multiplies the data delayed by N samples and the output of the conjugator 51-2.
상기 L 데이터 덧셈 및 절대값 연산부(52)는 L개의 레지스터로 되어 상기 콘쥬게이트 곱셈 및 지연부(51)의 출력 데이터를 지연시키는 지연기(52-2), 상기 콘쥬게이트 곱셈 및 지연부(51)의 출력 데이터에서 상기 지연기(52-2)의 지연 데이터를 빼는 감산기(51-1), 상기 감산기(52-1)의 출력을 누적하는 누적기(52-3), 및 누적기(52-3)의 출력에 절대값을 취하는 절대값 연산기(52-4)로 구성된다.The L data addition and absolute value calculation unit 52 is composed of L registers for delaying the output data of the conjugate multiplication and delay unit 51, and the conjugate multiplication and delay unit 51. A subtractor 51-1 which subtracts the delay data of the delayer 52-2 from the output data of the subtractor 51-2, an accumulator 52-3 accumulating the outputs of the subtractor 52-1, and an accumulator 52 And an absolute value calculator 52-4 that takes an absolute value at its output.
도 7은 상기 CFW 제어부(53)의 상세 블록도로서, 현재 수신되고 있는 데이터의 샘플을 카운트하는 샘플 카운터(71), 현재 몇개째 OFDM 샘플이 입력되고 있는가를 카운트하는 심볼 카운터(72), 심볼 카운터의 값에 따라 온/오프되어 입력되는 Z(d) 값 중 가장 큰 값을 판별하는 최대값 판별기(73), 상기 최대값 판별기(73)에서 출력되는 최대값(Zmax)을 기준 값과 비교하는 Zmax 크기 비교기(74), 및 Zmax 크기 비교기(74)에서 출력되는 샘플의 저장을 제어하는 |d_dmax| 비교기(75)으로 구성된다. 예컨대, 상기 심볼 카운터(72)는 2K 모드 전송의 경우 2112개의 샘플마다 하나씩 증가한다.7 is a detailed block diagram of the CFW control unit 53, which includes a sample counter 71 for counting samples of currently received data, a symbol counter 72 for counting how many OFDM samples are currently input, and a symbol counter. The maximum value discriminator 73 which determines the largest value among Z (d) values that are turned on / off according to the value of and the maximum value Zmax output from the maximum value discriminator 73 is compared with the reference value. | D_dmax | which controls the storage of samples output from the Zmax size comparator 74 and Zmax size comparator 74 to compare. It consists of a comparator 75. For example, the symbol counter 72 increments by one for every 2112 samples for 2K mode transmission.
이와같이 구성된 본 발명에서 입력되는 복소 샘플 데이터 x(k)는 콘쥬게이트 곱셈 및 지연부(51)의 지연기(51-1), 콘쥬게이터(51-2), 및 곱셈기(51-3)를 통해 N 샘플만큼 떨어진 샘플 데이타와 콘쥬게이트 곱을 하게된다. 이렇게 얻어진 데이터는 L 데이터 덧셈 및 절대값 발생부(52)의 지연기(52-2), 감산기(52-1), 및 누적기(52-3)를 통해 OFDM 심볼의 보호 구간(L)만큼의 샘플을 합한 결과를 얻게 되고, 이 값에 절대값 연산기(52-4)에서 절대값을 취하면 상기 수학식 1과 도 5에 있는 Z(d) 값이 된다.The complex sample data x (k) input in the present invention configured as described above is transmitted through the delay unit 51-1, the conjugate 51-2, and the multiplier 51-3 of the conjugate multiplication and delay unit 51. The product is conjugated with the sample data separated by N samples. The data thus obtained is as much as the guard interval L of the OFDM symbol through the delay unit 52-2, the subtractor 52-1, and the accumulator 52-3 of the L data addition and absolute value generator 52. The result of summing up the samples is obtained. If the absolute value is taken by the absolute value calculator 52-4, the value of Z (d) in Equation 1 and FIG.
이렇게 얻어진 값 Z(d)는 CFW 제어부(53)의 샘플 카운터(71)와 최대값 판별기(73), 및 Z(d) 누적부(54)로 입력된다. 상기 샘플 카운터(71)는 Z(d) 값이 입력될때마다 카운트를 수행하여 현재 샘플의 위치 값인 d를 심볼 카운터(74)와 ｜d-dmax｜ 비교기(75)로 출력한다. 만일, 2K 전송 모드의 경우 삼기 샘플 카운터(71)에서 출력되는 d의 값이 2048+64이면 한 OFDM 심볼이 모두 입력되었다는 것을 나타낸다.The value Z (d) thus obtained is input to the sample counter 71, the maximum value discriminator 73, and the Z (d) accumulator 54 of the CFW control unit 53. Each time the Z (d) value is input, the sample counter 71 counts and outputs d, which is the position value of the current sample, to the symbol counter 74 and the | d-dmax | comparator 75. If the value of d output from the third sample counter 71 is 2048 + 64 in the 2K transmission mode, it indicates that one OFDM symbol has been input.
상기 심볼 카운터(72)는 d의 값에 따라 현재 몇개째 OFDM 샘플이 입력되고 있는가를 카운트하는데, 2K 모드 전송의 경우 2112개의 샘플마다 1씩 증가한다.The symbol counter 72 counts how many OFDM samples are currently input according to the value of d. In the case of 2K mode transmission, the symbol counter 72 increments 1 for every 2112 samples.
만일, 상기 심볼 카운터(72)의 출력 값이 0, 즉 첫번째 심볼이 입력되고 있음을 나타내면 상기 심볼 카운터(72)는 이때 입력되는 Z(d) 값은 무시하고 최대값 판별기(73)와 Zmax 크기 비교기(74)를 동작시키지 않으며, |d-dmax| 비교기(75)는 인에이블 신호를 하이로 출력하여 Z(d) 누적부(54)와 그 뒤의 기능을 디제이블시킨다. 이것은 콘쥬게이트 곱셈 및 지연부(51) 내의 지연기(51-1)가 처음에는 모두 0으로 초기화되어 있으므로 원하는 데이터를 얻을 수 없기 때문이다.If the output value of the symbol counter 72 indicates 0, that is, the first symbol is being input, the symbol counter 72 ignores the input Z (d) value and ignores the maximum value discriminator 73 and Zmax. Does not operate the size comparator 74, and | d-dmax | The comparator 75 outputs the enable signal high to disable the Z (d) accumulator 54 and the function after it. This is because the delay unit 51-1 in the conjugate multiplication and delay unit 51 is initially initialized to all zeros, so that desired data cannot be obtained.
한편, 상기 심볼 카운터(72)의 출력 값이 1 즉, 두번째 심볼이 입력되고 있음을 나타내면 상기 심볼 카운터(72)는 최대값 판별기(73)와 Zmax 크기 비교기(74)를 동작시킨다. 즉, 상기 최대값 판별기(73)는 입력되는 Z(d) 값들 중 가장 큰 값을 판별해내며 이때의 Z(d) 값 Zmax와 그때의 위치 값 dmax를 Zmax 크기 비교기(74)로 출력한다.On the other hand, when the output value of the symbol counter 72 indicates that 1, that is, the second symbol is input, the symbol counter 72 operates the maximum value discriminator 73 and the Zmax size comparator 74. That is, the maximum value discriminator 73 determines the largest value among the input Z (d) values and outputs the Z (d) value Zmax and the position value dmax at this time to the Zmax size comparator 74. .
상기 Zmax 크기 비교기(74)는 입력된 Zmax 값이 설정해 놓은 기준 값보다 큰지를 비교한다. 만일 Zmax 값이 기준값보다 크다면 계산된 위치 값 dmax의 위치를 최대값으로 가정할 수 있으나 기준값보다 작다면 기준값보다 큰 Zmax를 얻을 때까지 반복한다.The Zmax size comparator 74 compares whether the input Zmax value is larger than the set reference value. If the Zmax value is greater than the reference value, the calculated position value dmax may be assumed to be the maximum value. If the Zmax value is smaller than the reference value, it is repeated until a Zmax larger than the reference value is obtained.
이와 같은 과정에 의해 Zmax 값이 기준값보다 크다면 이때의 dmax 값을 중심으로 하여 (dmax-R) ∼ (dmax+R) 범위내의 Z(d) 값을 Z(d) 누적부(54)의 가산기(54-1)와 메모리(54-2)를 이용하여 누적한다. 이와 같이 데이터를 누적하여 위치를 판별해내는 것은 몇개의 OFDM 심볼을 계속 더함으로써 평균을 취하는 효과를 얻기 위함이다.If the Zmax value is larger than the reference value by this process, the Z (d) value within the range of (dmax-R) to (dmax + R) is centered on the dmax value at this time and the adder of the Z (d) accumulator 54 Accumulate using 54-1 and memory 54-2. The purpose of accumulating data to determine the position is to obtain the effect of taking the average by continuously adding several OFDM symbols.
도 8은 상기 메모리(54-2)에 누적시킬 데이터의 범위를 나타내고 있다.8 shows a range of data to be accumulated in the memory 54-2.
이와같이 본 발명은 OFDM 심볼의 전체 데이타를 메모리(54-2)에 누적하여 저장해 놓는 것이 아니라 최대값으로 생각되는 위치의 주변 몇 십개의 심볼 데이타만을 메모리(54-2)에 저장함으로써 매우 적은 메모리만을 사용하면서도 종래와 같은 성능을 얻을 수 있게 한다. 즉, 전체 데이터를 사용하지 않고 일부 데이터만을 사용할 수 있는 것은 수학식 1에서 나타낸 값 Z(d) 중 최대값은 주변의 값들에 비해서 비교적 크므로 기준 값보다 큰 Z(d)가 계산되어지는 위치 d의 주변에 CFW의 시작점이 존재한다고 가정해도 큰 무리가 없기 때문이다.As described above, the present invention does not accumulate and store the entire data of the OFDM symbols in the memory 54-2. Instead, the memory 54-2 stores only a few dozen symbol data in the vicinity of the position considered to be the maximum value. It is possible to obtain the same performance as before while using. That is, the maximum value of the value Z (d) shown in Equation 1 is relatively larger than the surrounding values because only some data can be used without using the entire data, so that Z (d) larger than the reference value is calculated. This is because there is no big deal assuming that the starting point of CFW exists near d.
이때, 상기 Z(d) 누적부(54)에 저장할 데이터의 범위가 결정된 후부터 Z(d) 누적부(54)가 동작하게 된다.At this time, after the range of data to be stored in the Z (d) accumulator 54 is determined, the Z (d) accumulator 54 is operated.
상기 Z(d) 누적부(54)의 메모리 어드레스는 하기의 수학식 2에 의해 계산된다.The memory address of the Z (d) accumulator 54 is calculated by Equation 2 below.
예를 들어, d=dmax-R이면 메모리의 어드레스 dmax-R-dmax+R = 0이 되고, d의 위치가 dmax(d=dmax)이면 메모리 어드레스 dmax-dmax+R = R이 되며, d의 위치가 dmax+R이면 메모리 어드레스 dmax+R-dmax+R = 2R이 된다. 즉, d=dmax인 경우의 Z(d) 값은 Z(d) 누적부(54) 내의 메모리(54-2)의 정 중앙 위치에 해당하는 어드레스(R)에 저장된다. 그리고, 그 주위의 2R 만큼의 데이터를 0 ∼ (2R-1) 어드레스에 저장한다.For example, if d = dmax-R, the memory address dmax-R-dmax + R = 0, and if d is dmax (d = dmax), the memory address dmax-dmax + R = R, If the position is dmax + R, then the memory address dmax + R-dmax + R = 2R. That is, the value of Z (d) in the case of d = dmax is stored in the address R corresponding to the center position of the memory 54-2 in the Z (d) accumulator 54. Then, the data of 2R around it are stored at addresses 0 to (2R-1).
이때, Z(d) 누적부(54)의 메모리(54-2)에 저장될 데이터는 입력되는 데이터의 위치 값 d가 다음과 같은 수학식 3을 만족해야 한다.At this time, the data to be stored in the memory 54-2 of the Z (d) accumulator 54 must satisfy the following equation (3) as the position value d of the input data.
즉, d의 값은 dmax를 중심으로 ±R 이상 벗어나지 않아야 된다. 이러한 과정은 |d-dmax| 비교기(75)에 의해서 이루어진다. 상기 |d-dmax| 비교기(75)는 샘플 카운터(71)에서 출력되는 d의 값이 R 범위 내에 있는 경우에만 인에이블 신호를 발생시키고, Z(d) 누적부(54)의 메모리(54-2)는 상기 |d-dmax| 비교기(75)에서 인에이블 신호가 입력되는 경우에만 L 데이터 덧셈 및 절대값 연산부(52)에서 출력되는 데이터 Z(d)를 저장한다.That is, the value of d should not deviate more than ± R around dmax. This process is | d-dmax | Made by a comparator 75. The above | d-dmax | The comparator 75 generates an enable signal only when the value of d output from the sample counter 71 is within the R range, and the memory 54-2 of the Z (d) accumulator 54 stores the | d. -dmax | Only when the enable signal is input from the comparator 75, the data Z (d) output from the L data addition and absolute value calculator 52 is stored.
이와 같이, 입력되는 샘플이 상기 수학식 3의 범위를 만족할 경우에만 Z(d) 누적부(54)의 가산기(54-1)와 메모리(54-2)에 의해서 Z(d)가 누적되며 그 범위내의 위치 중 최대값을 CFW 위치 판별기(55)에 의해서 판별한다.As described above, Z (d) is accumulated by the adder 54-1 and the memory 54-2 of the Z (d) accumulator 54 only when the input sample satisfies the range of Equation 3 above. The maximum value among the positions in the range is determined by the CFW positioner 55.
즉, 상기 Z(d) 누적부(54)는 종래 기술과 마찬가지로 입력되는 데이타 Z(d)를 계속해서 더해나가지만 본 발명과의 차이는 도 6에서 보듯이 2R+1개 만큼의 메모리(54-2)만을 사용한다.That is, the Z (d) accumulator 54 continues to add the input data Z (d) as in the prior art, but the difference from the present invention is that as much as 2R + 1 memory 54 as shown in FIG. Use only -2).
만일, R=20이라고 한다면 필요한 메모리는 단지 41개에 불과하다. 이것을 종래 기술의 2112개의 메모리와 비교한다면 약 98.16%의 메모리 절감 효과를 얻을 수 있게되는 것이다. 즉, 본 발명에서 80 워드 메모리를 사용했다고 한다면 2K 전송 모드의 경우 약 96.21%, 8K 전송 모드의 경우 약 99% 정도의 메모리 절감 효과를 얻을 수 있다.If R = 20, only 41 memories are needed. Comparing this to the 2112 memories of the prior art, a memory savings of about 98.16% can be achieved. That is, if the 80 word memory is used in the present invention, a memory saving effect of about 96.21% in the 2K transmission mode and about 99% in the 8K transmission mode can be obtained.
이렇게 계속해서 누적된 Z(d), (-R+dmax ≤ d ≤ R+dmax)로부터 CFW 위치 판별기(55)는 CFW의 시작 위치를 판별하게 된다. 판별 기준은 2R+1개의 데이터 중 가장 큰 값에 해당하는 위치 데이터를 판별하는 것이다. 이렇게 얻어진 위치 데이터는 FFT 윈도우 발생부(56)에 입력되어 FFT부에 윈도우의 시작 위치를 알려준다.From the accumulated Z (d) and (-R + dmax ≤ d ≤ R + dmax) thus accumulated, the CFW position discriminator 55 determines the starting position of the CFW. The discrimination criterion is to determine the position data corresponding to the largest value among the 2R + 1 data. The position data thus obtained is input to the FFT window generator 56 to inform the FFT unit of the start position of the window.
이와 같은 방식을 사용하게 되면 적은 메모리로 CFW 시작 위치를 판별해 내는데 종래 기술과 같은 성능을 얻을 수 있다.Using this method, the CFW start position can be determined with less memory, and the same performance as the prior art can be obtained.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 DVB-T 시스템의 CFW 위치 검출 장치에 의하면, 최대값으로 추측되는 위치의 주변 몇 개의 데이터만을 메모리에 저장하여 CFW 시작 위치를 판별하는데 이용함으로써, 전송 모드에 상관없이 수십개(40-80) 워드 메모리만을 사용하고도 CFW의 위치를 판별하는 성능은 종래와 같으므로 실제 본 시스템을 IC화하는데 있어서의 용이함과 가격의 절감 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the CFW position detection apparatus of the DVB-T system according to the present invention, by storing only a few pieces of data around the position estimated to be the maximum value in the memory and determining the CFW start position, regardless of the transmission mode, Even if only tens of 40-80 word memories are used, the performance of discriminating the position of the CFW is the same as in the prior art, and thus, the ease and cost of the IC can be realized.
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