KR100427021B1 - QAM/VSB adaptive channel equalizer - Google Patents
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Abstract
단일 등화기로 8-VSB 신호와 QAM 신호의 등화를 수행하는 QAM/VSB 적응 채널등화기에 관한 것이다. 이러한 QAM/VSB 적응 채널등화기에 있어서, 제 1 유한충격응답필터는 수신된 I 채널신호에 대하여 제 1 필터계수 혹은 제 2 필터계수로 필터링한다. 제 2 유한충격응답필터는 수신된 I 채널신호 혹은 N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 3 필터계수 혹은 제 4 필터계수로 필터링한다. 제 3 유한충격응답필터는 수신된 Q 채널신호 혹은 2N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 5 필터계수 혹은 제 6 필터계수로 필터링한다. 제 4 유한충격응답필터는 수신된 Q 채널신호 혹은 3N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 7 필터계수 혹은 제 8 필터계수로 필터링한다. 제 1 가산기는 제 1 유한충격응답필터의 출력과 제 3 유한충격응답필터의 출력을 가산하고, 제 2 가산기는 제 2 유한충격응답필터의 출력과 제 4 유한충격응답필터의 출력을 가산한다. 제어부는 수신되는 신호가 QAM 신호인지 VSB 신호인지에 따라서 QAM/VSB 선택신호를 발생시키고, QAM/VSB 선택신호에 따른 제 1,3,5,7 필터계수와 제 2,4,6,8 필터계수를 발생시켜 제 1 내지 제 4 유한충격응답필터로 공급한다. 따라서, 단일 등화기로 VSB 신호와 QAM 신호에 대한 등화를 수행할 수 있으므로 등화기를 구현하기 위한 하드웨어 면적을 대폭 감소시킬 수 있다.A QAM / VSB adaptive channel equalizer performs equalization of 8-VSB signal and QAM signal with a single equalizer. In such a QAM / VSB adaptive channel equalizer, the first finite shock response filter filters the received I channel signal by the first filter coefficient or the second filter coefficient. The second finite shock response filter filters the received I channel signal or the N symbol delayed I channel signal by the third filter coefficient or the fourth filter coefficient. The third finite shock response filter filters the received Q channel signal or the 2N symbol delayed I channel signal by the fifth filter coefficient or the sixth filter coefficient. The fourth finite shock response filter filters the received Q channel signal or the 3N symbol delayed I channel signal using a seventh filter coefficient or an eighth filter coefficient. The first adder adds the output of the first finite shock response filter and the output of the third finite shock response filter, and the second adder adds the output of the second finite shock response filter and the output of the fourth finite shock response filter. The control unit generates a QAM / VSB selection signal according to whether the received signal is a QAM signal or a VSB signal, and the first, third, fifth, seven filter coefficients and the second, fourth, sixth, and eighth filter coefficients according to the QAM / VSB selection signal. Coefficients are generated and supplied to the first to fourth finite shock response filters. Therefore, equalization can be performed on the VSB signal and the QAM signal with a single equalizer, thereby greatly reducing the hardware area for implementing the equalizer.
Description
본 발명은 디지털 TV에 있어서 적응 채널등화기에 관한 것으로서, 특히 단일 등화기로 8-VSB(Vestigial SideBand) 신호와 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 신호에 대한 등화를 수행하는 QAM/VSB 적응 채널등화기에 관한 것이다.The present invention relates to an adaptive channel equalizer for digital TV, and more particularly, to a QAM / VSB adaptive channel equalizer for performing equalization on 8-VSB (Vestigial SideBand) signal and QAM (Quadrature Amplitude Modulation) signal with a single equalizer. will be.
디지털 TV는 기존의 아날로그 TV와는 달리 비디오 및 오디오신호를 디지털 로 변환하여 전송하기 때문에 전송상의 잡음에 의한 신호의 왜곡없이 원래 신호를그대로 수신할 수 있을뿐만 아니라 비디오 및 오디오 데이터의 압축/신장이 가능하여 같은 대역의 전송채널에 아날로그 전송방식에 비해 더 많은 양의 데이터를 전송할 수 있어 고화질의 HDTV 방송도 가능하게 한다. 또한 하나의 채널에 하나 이상의 프로그램을 동시에 전송할 수 있는 이점도 있다. 완전 디지털 HDTV를 위한 변조방식으로는 주로 케이블방송을 위해 16/32 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 또는 지상방송을 위해 8/16 VSB를 사용한다. 이는 부호화후 생기는 많은 데이터를 기존의 NTSC 전송채널인 6MHz 대역을 통해 전송하려면 다치(multi-level) 변조방식의 사용이 불가피하기 때문이다. QAM 방식은 전송효율이 매우 뛰어난 방식의 하나로서, 신호가 2차원으로 표현되므로 신호간 거리가 상대적으로 멀어 전송효율을 높일 수 있는 장점이 있으나, 신호 자체가 복소수로 표현되므로 하드웨어 비용이 상대적으로 증가하는 단점이 있다. 반면, VSB 방식은 QAM 방식과는 달리 신호가 일차원 성상도(constellation)을 가지므로 데이터를 처리하기 위한 하드웨어는 간단하나 신호간 거리가 작아 심볼오율이 커지고 상대적으로 변복조 시스템이 복잡한 단점이 있다.Unlike conventional analog TV, digital TV converts and transmits video and audio signals to digital, so that the original signal can be received without distortion of the signal due to transmission noise, and the video and audio data can be compressed and expanded. Therefore, it is possible to transmit a larger amount of data than the analog transmission method in the transmission channel of the same band, thus enabling high quality HDTV broadcasting. The advantage is that more than one program can be sent simultaneously on a channel. Modulation schemes for fully digital HDTV use 16/32 quadrature amplitude modulation (QAM) for cable broadcasting or 8/16 VSB for terrestrial broadcasting. This is because multi-level modulation is inevitable in order to transmit a large amount of data generated after encoding through the 6MHz band, which is an existing NTSC transmission channel. The QAM method is one of very excellent transmission efficiency. Since the signal is represented in two dimensions, the distance between signals is relatively long, which increases the transmission efficiency. However, since the signal itself is represented by a complex number, the hardware cost is relatively increased. There is a disadvantage. On the other hand, in contrast to the QAM method, the VSB method has a one-dimensional constellation, so hardware for processing data is simple, but the distance between signals is small, so that the symbol error rate is large and the modulation / demodulation system is relatively complicated.
한편, 송신단에서 전송된 신호는 전송채널을 거치면서 여러 가지 왜곡이 생긴다. 왜곡을 발생시키는 요인에는 가우스성 열잡음, 페이딩에 의한 가산형 혹은 승산형 잡음, 주파수 변화, 비선형성, 시간적 분산(time dispersion) 등에 의한 변형이 있다. 이러한 왜곡은 기존의 아날로그 TV 시스템에서는 왜곡에 따른 화질저하로 나타나지만 디지털 전송방식의 시스템에서는 수신측에서 비트검출 오류가 생겨 데이터 복원이 불가능하거나 예상치 못한 결과를 가져온다. 특히, 송신신호의 시간 지연과 위상변화에 의한 다중경로는 심볼간 간섭(intersymbol interference)을 심하게 일으켜 비트검출 오류의 주원인이 되고 있다. 이렇게 비이상적인 전송채널에 의해서 발생한 왜곡을 보상함으로써 수신측에서 비트검출 오류를 감소시키는 기법을 채널등화(channel equalization)라 한다. 그런데 채널은 송수신기의 위치, 거리, 지형, 건물, 날씨 등의 여러 가지 요인에 의해서 가변적이기 때문에 가변적인 채널에 적응적으로 대체할 수 있는 등화기법이 요구되는데 이러한 기법을 적응 채널등화라 한다. 이를 위하여, 등화기의 전달함수가 주어진 채널의 전달함수의 역수가 되도록 탭계수가 조정함으로써 채널에서의 선형적인 왜곡을 등화하여 인접 심볼간 간섭이라는 채널 왜곡 효과를 없애고, 이때 적응 알고리즘을 이용하여 주어진 시간에서의 채널 특성을 등화할 수 있도록 탭계수를 계속적으로 갱신해 나간다.On the other hand, the signal transmitted from the transmitting end is caused various distortions through the transmission channel. Factors that cause distortion include deformation by Gaussian thermal noise, addition or multiplication noise due to fading, frequency variation, nonlinearity, and time dispersion. Such distortion appears in the picture quality due to distortion in the existing analog TV system, but in the digital transmission system, a bit detection error occurs at the receiver, which may result in impossible or unexpected data recovery. In particular, multipath due to time delay and phase change of a transmission signal causes severe intersymbol interference, which is a major cause of bit detection error. The technique of reducing the bit detection error at the receiver by compensating for distortion caused by the non-ideal transmission channel is called channel equalization. However, since the channel is variable by various factors such as the location, distance, terrain, buildings, and weather of the transceiver, an equalization technique that can be adaptively substituted for the variable channel is required. Such a technique is called adaptive channel equalization. To this end, the tap coefficient is adjusted so that the transfer function of the equalizer is the inverse of the transfer function of a given channel to equalize the linear distortion in the channel to eliminate the channel distortion effect called interference between adjacent symbols. The tap coefficient is continually updated to equalize the channel characteristics over time.
도 1은 현재 미국 및 한국의 디지털 지상방송과 케이블방송에 사용되는 8-VSB 및 64-QAM 변조신호의 성상도(constellation)를 보여주는 것이다. 도 1에서와 같이 QAM 신호는 실수성분(I)과 허수성분(Q)으로 구성된 복소신호로 볼 수 있다. 디지털 케이블방송의 경우에는 이외에도 32-QAM, 128-QAM, 256-QAM 등이 혼용된다. 한편, 8-VSB 변조신호는 실수성분만 존재하는 8-PAM(pulse amplitude modulation) 신호로부터 생성될 수 있다.Figure 1 shows the constellation of 8-VSB and 64-QAM modulated signals currently used for digital terrestrial and cable broadcasting in the United States and Korea. As shown in FIG. 1, the QAM signal may be viewed as a complex signal including a real component (I) and an imaginary component (Q). In the case of digital cable broadcasting, 32-QAM, 128-QAM, 256-QAM, etc. are mixed. Meanwhile, the 8-VSB modulated signal may be generated from an 8-PAM (pulse amplitude modulation) signal having only a real component.
도 2는 일반적인 QAM 신호의 등화에 사용되는 복소수 등화기를 나타낸 것으로서, HI(t)는 필터의 실수 계수를, HQ(t)는 필터의 허수 계수를 나타낸다.2 shows a complex equalizer used for equalizing a general QAM signal, where H I (t) represents a real coefficient of the filter and H Q (t) represents an imaginary coefficient of the filter.
여기서, 복소수 필터의 입력신호를 Y=YI+jYQ, 필터계수를 H=HI+jHQ, 필터출력을 Z=ZI+jZYQ 라고 하면, 이들 사이의 관계식은 다음 수학식 1로 표현할 수 있다.Here, if the input signal of the complex filter is Y = Y I + jY Q , the filter coefficient is H = H I + jH Q , and the filter output is Z = Z I + jZY Q , the relation between them is expressed by the following equation (1). I can express it.
[수학식 1][Equation 1]
Z = Y * HZ = Y * H
= (YI+jYQ) * (HI+jHQ)= (Y I + jY Q ) * (H I + jH Q )
= (YI*HI - YQ*HQ) + j(YI*HQ + YQ*HI)= (Y I * H I -Y Q * H Q ) + j (Y I * H Q + Y Q * H I )
즉, 복소수 필터링과정은 4개의 유한충격응답필터(21,22,24,25)에 의한 필터링과, 감산기(23)와 가산기(26)의 가감산으로 수행되는 것을 알 수 있다. That is, it can be seen that the complex filtering process is performed by filtering by four finite shock response filters 21, 22, 24, and 25, and adding and subtracting the subtractor 23 and the adder 26.
이와 같이 등화기는 지상방송의 경우 다중경로로 인한 간섭이나 케이블방송의 경우 임피던스의 부정합으로 인한 반사파와 같은 간섭의 제거에 사용된다. 케이블방송의 전송 환경에서 임피던스의 부정합으로 인한 반사파의 범위는 보통 5 마이크로초(μsec ) 범위 이내가 되지만 지상방송의 전송 환경에서는 간섭신호의 범위가 수십 마이크로초 정도가 될 정도로 아주 광범위하다. 그러나, 지상방송의 경우에는 송신기에서 동위상 I 채널신호만 전송되므로 실수 등화기를 사용할 수 있다. 그렇지만 간섭 제거범위가 케이블방송 수신기에 사용되는 복소수 등화기에 비해 훨씬 넓어야 한다.In this way, the equalizer is used to eliminate interference such as reflected waves due to multipath interference in terrestrial broadcasting or mismatch of impedance in cable broadcasting. In the cable broadcasting environment, the reflected wave due to impedance mismatch is usually within the range of 5 microseconds ( μsec ), but in the terrestrial broadcasting environment, the interference signal range is about tens of microseconds. However, in the case of terrestrial broadcasting, a real equalizer can be used since only the in-phase I channel signal is transmitted from the transmitter. However, the interference cancellation range must be much wider than the complex equalizers used in cable broadcast receivers.
도 3은 일반적인 8-VSB 적응 채널등화기를 나타낸 것으로서, 미국의 DTV 사양에 나온 256탭으로 구성된 실수 적응 등화기를 예로 든 것이다. 이와 같은 8-VSB 적응 채널등화기는 회로 옵셋이나 파일럿에 의한 DC 옵셋을 제거하기 위한 DC 옵셋 제거부(31), 64탭의 피드포워드 필터(32), 64탭의 피드포워드 필터(32)의 계수를 갱신하는 제 1 필터계수 갱신부(33), 192탭의 피드백 필터(34), 192탭의 피드백 필터(34)의 입력신호를 결정하는 입력신호 선택부(35), 192탭의 피드백 필터(34)의 필터계수를 갱신하는 제 2 필터계수 갱신부(36) 및 제 1 및 제 2 감산기(37,38)로 이루어진다. 여기서 제 1 및 제 2 필터계수 갱신부(33,36)는 계수 갱신을 위해 LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 적용한다.3 shows a typical 8-VSB adaptive channel equalizer, which is an example of a real adaptive equalizer consisting of 256 taps in the US DTV specification. Such an 8-VSB adaptive channel equalizer includes a DC offset remover 31 for removing a DC offset by a circuit offset or a pilot, a feedforward filter 32 with 64 taps, and a feedforward filter 32 with 64 taps. An input signal selector 35 for determining the input signal of the first filter coefficient updater 33 for updating the coefficients, a feedback filter 34 on the 192 taps, and a feedback filter 34 on the 192 taps, and a feedback filter on the 192 taps And a second filter coefficient updating unit 36 and first and second subtractors 37 and 38 for updating the filter coefficient of (34). Here, the first and second filter coefficient updating units 33 and 36 apply a Least Mean Square (LMS) algorithm to update the coefficients.
여기서, 64탭의 피드포워드 필터(32)와 192탭의 피드백 필터(34)는 기본 구조가 동위상 I 채널신호만 등화하도록 고안된 것이므로 QAM 신호의 등화에는 사용할 수 없다.Here, the feed forward filter 32 of 64 taps and the feedback filter 34 of 192 taps are designed to equalize only in-phase I channel signals, and thus cannot be used for equalizing QAM signals.
그런데 케이블방송 또는 지상방송 복조 IC에 있어서 적응 채널등화기는 가장 많은 연산량을 가지기 때문에 가장 넓은 실리콘 면적을 차지하게 된다. 따라서, 단일 IC에 의해 디지털 케이블방송 및 지상방송을 수신하는 IC를 제작할 경우 각 방송에 따라 두 개의 등화기가 요구되므로 더욱 많은 실리콘 면적을 차지하게 되는 문제점이 있다.However, in the cable broadcasting or terrestrial broadcasting demodulation IC, the adaptive channel equalizer has the largest amount of computation and therefore occupies the largest silicon area. Therefore, when manufacturing an IC that receives digital cable broadcasting and terrestrial broadcasting by a single IC, two equalizers are required for each broadcasting, thus taking up more silicon area.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 케이블방송용 QAM 신호 수신시에는 복소수 필터로 작용하고, 지상방송용 8-VSB 신호 수신시에는 실수 필터로 작용하도록 필터 구조를 개선시킨 QAM/VSB 적응 채널등화기를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, and the QAM / VSB has improved the filter structure to act as a complex filter when receiving the QAM signal for cable broadcasting, and to act as a real filter when receiving the 8-VSB signal for terrestrial broadcasting. The purpose is to provide an adaptive channel equalizer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 QAM/VSB 적응 채널등화기는, 수신된 I 채널신호에 대하여 제 1 필터계수 혹은 제 2 필터계수로 필터링하는 제 1 유한충격응답필터; QAM/VSB 선택신호에 따라서, 수신된 I 채널신호 혹은 N 심볼 지연된 I 채널신호 중 하나를 선택하여 출력하는 제 1 입력선택부; 수신된 I 채널신호 혹은 N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 3 필터계수 혹은 제 4 필터계수로 필터링하는 제 2 유한충격응답필터; QAM/VSB 선택신호에 따라서, 수신된 Q 채널신호 혹은 2N 심볼 지연된 I 채널신호 중 하나를 선택하여 출력하는 제 2 입력선택부; 수신된 Q 채널신호 혹은 2N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 5 필터계수 혹은 제 6 필터계수로 필터링하는 제 3 유한충격응답필터; QAM/VSB 선택신호에 따라서, 수신된 Q 채널신호 혹은 3N 신볼 지연된 I 채널신호 중 하나를 선택하여 출력하는 제 3 입력선택부; 수신된 Q 채널신호 혹은 3N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 7 필터계수 혹은 제 8 필터계수로 필터링하는 제 4 유한충격응답필터; 상기 제 1 유한충격응답필터의 출력과 상기 제 3 유한충격응답필터의 출력을 가산하는 제 1 가산기; 상기 제 2 유한충격응답필터의 출력과 상기 제 4 유한충격응답필터의 출력을 가산하는 제 2 가산기; 및 수신되는 신호가 QAM 신호인지 VSB 신호인지에 따라서 QAM/VSB 선택신호를 발생시키고, 상기 QAM/VSB 선택신호에 따른 상기 제 1,3,5,7 필터계수와 상기 제 2,4,6,8 필터계수를 발생시켜 상기 제 1 내지 제 4 유한충격응답필터로 공급하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the QAM / VSB adaptive channel equalizer of the present invention comprises: a first finite shock response filter for filtering the received I channel signal with a first filter coefficient or a second filter coefficient; A first input selector configured to select and output one of a received I channel signal or an N symbol delayed I channel signal according to a QAM / VSB selection signal; A second finite shock response filter for filtering the received I channel signal or the N symbol delayed I channel signal with a third filter coefficient or a fourth filter coefficient; A second input selector configured to select and output one of a received Q channel signal or a 2N symbol delayed I channel signal according to a QAM / VSB selection signal; A third finite shock response filter for filtering the received Q channel signal or the 2N symbol delayed I channel signal with a fifth filter coefficient or a sixth filter coefficient; A third input selector configured to select and output one of a received Q channel signal or a 3N signal delayed I channel signal according to a QAM / VSB selection signal; A fourth finite shock response filter for filtering the received Q channel signal or the 3N symbol delayed I channel signal with a seventh filter coefficient or an eighth filter coefficient; A first adder for adding an output of the first finite shock response filter and an output of the third finite shock response filter; A second adder for adding the output of the second finite shock response filter and the output of the fourth finite shock response filter; And generating a QAM / VSB selection signal according to whether the received signal is a QAM signal or a VSB signal, wherein the first, third, fifth, seven filter coefficients and the second, fourth, sixth, and fourth filter coefficients according to the QAM / VSB selection signal are generated. And a control unit for generating an eight filter coefficient and supplying the first to fourth finite shock response filters.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 QAM/VSB 적응 채널등화기를 나타낸 블록도로서, 수신된 I 채널신호에 대하여 제 1 필터계수 혹은 제 2 필터계수로 필터링하는 제 1 유한충격응답필터(411), QAM/VSB 선택신호에 따라서, 수신된 I 채널신호 혹은 N 심볼 지연된 I 채널신호 중 하나를 선택하여 출력하는 제 1 입력선택부(416), 수신된 I 채널신호 혹은 N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 3 필터계수 혹은 제 4 필터계수로 필터링하는 제 2 유한충격응답필터(417), QAM/VSB 선택신호에 따라서, 수신된 Q 채널신호 혹은 2N 심볼 지연된 I 채널신호 중 하나를 선택하여 출력하는 제 2 입력선택부(430), 수신된 Q 채널신호 혹은 2N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 5 필터계수 혹은 제 6 필터계수로 필터링하는 제 3 유한충격응답필터(431), QAM/VSB 선택신호에 따라서, 수신된 Q 채널신호 혹은 3N 심볼 지연된 I 채널신호 중 하나를 선택하여 출력하는 제 3 입력선택부(436), 수신된 Q 채널신호 혹은 3N 심볼 지연된 I 채널신호에 대하여 제 7 필터계수 혹은 제 8 필터계수로 필터링하는 제 4 유한충격응답필터(437), 상기 제 1 유한충격응답필터(411)의 출력과 상기 제 3 유한충격응답필터(431)의 출력을 가산하는 제 1 가산기(419), 상기 제 2 유한충격응답필터(417)의 출력과 상기 제 4 유한충격응답필터(437)의 출력을 가산하는 제 2 가산기(439), 및 수신되는 신호가 QAM 신호인지 VSB 신호인지에 따라서 QAM/VSB 선택신호를 발생시키고, 상기 QAM/VSB 선택신호에 따른 상기 제 1,3,5,7 필터계수와 상기 제 2,4,6,8 필터계수를 발생시켜 상기 제 1 내지 제 4 유한충격응답필터(411,417,431,437)로 공급하는 제어부(441)로 이루어진다.4 is a block diagram illustrating a QAM / VSB adaptive channel equalizer according to the present invention, wherein a first finite shock response filter 411 and a QAM filter filter a received I channel signal with a first filter coefficient or a second filter coefficient. A first input selector 416 for selecting and outputting either the received I channel signal or the N symbol delayed I channel signal according to the / VSB selection signal, and the received I channel signal or the N symbol delayed I channel signal. A second finite shock response filter 417 for filtering with a third filter coefficient or a fourth filter coefficient, and a second one for selecting and outputting one of a received Q channel signal or a 2N symbol delayed I channel signal according to a QAM / VSB selection signal According to the third finite shock response filter 431 and the QAM / VSB selection signal, the input selector 430 filters the received Q channel signal or the 2N symbol delayed I channel signal by the fifth filter coefficient or the sixth filter coefficient. , Received Q channel signal or 3N A third input selector 436 which selects and outputs one of the symbol delayed I channel signals, and a fourth finite filter filtering the received Q channel signal or the 3N symbol delayed I channel signal by a seventh filter coefficient or an eighth filter coefficient A first adder 419 and a second finite shock response filter, which adds an impact response filter 437, an output of the first finite shock response filter 411, and an output of the third finite shock response filter 431. A second adder 439 that adds an output of 417 and an output of the fourth finite shock response filter 437, and generates a QAM / VSB selection signal according to whether the received signal is a QAM signal or a VSB signal, and A control unit generating the first, third, fifth, seventh filter coefficients and the second, fourth, sixth, and eighth filter coefficients according to a QAM / VSB selection signal and supplying them to the first to fourth finite shock response filters 411, 417, 431, and 437 (441).
여기서, 상기 제 1 입력선택부(416)는 제 1 지연기(413)와 제 1 다중화기(415)로 구성될 수 있으며 제 2 유한충격응답필터(417)의 입력신호를 결정한다. 상기 제 2 입력선택부(430)는 제 2 내지 제 4 다중화기(421,425,429), 제 2 지연기(423)와 승산기(427)로 구성될 수 있으며 제 3 유한충격응답필터(431)의 입력신호를 결정한다. 상기 제 3 입력선택부(436)는 제 3 지연기(433)와 제 5 다중화기(435)로 구성될 수 있으며 제 4 유한충격응답필터(437)의 입력신호를 결정한다.Here, the first input selector 416 may be composed of a first delay unit 413 and a first multiplexer 415 to determine the input signal of the second finite shock response filter 417. The second input selector 430 may include a second to fourth multiplexers 421, 425, and 429, a second delay unit 423, and a multiplier 427, and input signals of the third finite shock response filter 431. Determine. The third input selector 436 may include a third delayer 433 and a fifth multiplexer 435 to determine an input signal of the fourth finite shock response filter 437.
그러면, 본 발명에 따른 QAM/VSB 적응 채널등화기의 작용에 대하여 수신신호가 QAM 신호인 경우와 VSB 신호인 경우로 나누어 상세히 설명하기로 한다.Then, the operation of the QAM / VSB adaptive channel equalizer according to the present invention will be described in detail by dividing the received signal into a QAM signal and a VSB signal.
1) QAM 신호 입력시1) When inputting QAM signal
QAM 신호에는 동위상(I) 채널의 신호와 직각위상(Q) 채널의 신호가 포함되어 있기 때문에 제 1 내지 제 4 유한충격응답필터(411,417,431,437)에 의한 필터링시, I 채널신호는 제 1 및 제 2 유한충격응답필터(411,417)에서 필터링되고, Q 채널신호는 제 3 및 제 4 유한충격응답필터(431,437)에서 필터링된다. 이때, I 채널신호와 Q 채널신호가 지연없이 바로 제 1 내지 제 4 유한충격응답필터(411,417,431,437)에 입력되기 때문에 제 1 내지 제 3 지연기(415,423,435)는 사용됨이 없이 제 1 다중화기(415)에서는 I 채널신호를, 제 2 다중화기(421)에서는 Q 채널신호를, 제 3 다중화기(425)에서는 제 2 다중화기(421)에서 출력된 Q 채널신호를, 제 4 다중화기(429)에서는 '-1'이 곱해진 Q 채널신호를, 제 5 다중화기(435)에서는 Q 채널신호를 각각 선택하여 출력한다.Since the QAM signal includes the signals of the in-phase (I) channel and the signals of the quadrature (Q) channel, the I channel signals are first and the first channel when filtered by the first to fourth finite shock response filters 411, 417, 431, and 437. The second finite shock response filters 411 and 417 are filtered, and the Q channel signals are filtered by the third and fourth finite shock response filters 431 and 437. At this time, since the I channel signal and the Q channel signal are directly input to the first to fourth finite shock response filters 411, 417, 431, and 437 without delay, the first to third delayers 415, 423, 435 are not used. Denotes an I channel signal, a second multiplexer 421 outputs a Q channel signal, a third multiplexer 425 outputs a Q channel signal output from the second multiplexer 421, and a fourth multiplexer 429. The fifth channel multiplexer 435 selects and outputs the Q channel signal multiplied by '-1'.
제 1 가산기(419)에서는 제 1 유한충격응답필터(411)에서 필터링된 I 채널신호와 제 3 유한충격응답필터(431)에서 필터링된 Q 채널신호를 가산하여 최종 등화된 I 채널신호(I')로 출력한다. 제 2 가산기(439)에서는 제 2 유한충격응답필터(417)에서 필터링된 I 채널신호와 제 4 유한충격응답필터(437)에서 필터링된 Q 채널신호를 가산하여 최종 등화된 Q 채널신호(Q')로 출력한다.The first adder 419 adds the I channel signal filtered by the first finite shock response filter 411 and the Q channel signal filtered by the third finite shock response filter 431 to finally equalize the I channel signal I ′. ) The second adder 439 adds the I channel signal filtered by the second finite shock response filter 417 and the Q channel signal filtered by the fourth finite shock response filter 437 to finally equalize the Q channel signal Q ′. )
2) VSB 신호 입력시2) VSB signal input
VSB 신호에는 동위상(I) 채널신호만 포함되어 있기 때문에 I 채널신호만 제 1 내지 제 4 유한충격응답필터(411,417,431,437)에서 필터링된다. 제 1 유한충격응답필터(411)는 I 채널신호를 필터링하고, 제 2 유한충격응답필터(417)는 제 1 지연기(413)와 제 1 다중화기(415)를 통해 출력되는 N 심볼 지연된 I 채널신호를 필터링한다. 제 3 유한충격응답필터(431)는 제 1 지연기(413), 제 1 다중화기(415), 제 2 다중화기(421), 제 2 지연기(423), 제 3 다중화기(425)와 제 4 다중화기(429)를 통해 출력되는 2N 심볼 지연되는 I 채널신호를 필터링한다. 제 4 유한충격응답필터(437)는 제 1 지연기(413), 제 1 다중화기(415), 제 2 다중화기(421), 제 2 지연기(423), 제 3 다중화기(425), 제 3 지연기(433)와 제 5 다중화기(435)를 통해 출력되는 3N 심볼 지연되는 I 채널신호를 필터링한다. 여기서, 제 1 내지 제 3 지연기(413,423,433)은 입력신호를 각각 N 심볼 지연시키는 역할을 하며, 선입선출(FIFO) 메모리로 이루어진다.Since only the in-phase (I) channel signal is included in the VSB signal, only the I channel signal is filtered by the first to fourth finite shock response filters 411, 417, 431, and 437. The first finite shock response filter 411 filters the I-channel signal, and the second finite shock response filter 417 is the N symbol delayed I output through the first delayer 413 and the first multiplexer 415. Filter the channel signal. The third finite shock response filter 431 includes a first delay unit 413, a first multiplexer 415, a second multiplexer 421, a second delay unit 423, and a third multiplexer 425. The I-channel signal delayed by 2N symbols output through the fourth multiplexer 429 is filtered. The fourth finite shock response filter 437 includes a first delay unit 413, a first multiplexer 415, a second multiplexer 421, a second delay unit 423, a third multiplexer 425, A 3N symbol delayed I channel signal output through the third delayer 433 and the fifth multiplexer 435 is filtered. Here, the first to third delayers 413, 423, 433 serve to delay the input signal by N symbols, respectively, and are composed of first-in first-out (FIFO) memory.
제 1 가산기(419)에서는 제 1 유한충격응답필터(411)에서 필터링된 I 채널신호와 제 3 유한충격응답필터(431)에서 필터링된 2N 심볼 지연된 I 채널신호를 가산하여 출력한다. 제 2 가산기(439)에서는 제 2 유한충격응답필터(417)에서 필터링된 N 심볼 지연된 I 채널신호와 제 4 유한충격응답필터(437)에서 필터링된 3N 심볼 지연된 I 채널신호를 가산하여 출력한다.The first adder 419 adds and outputs the I channel signal filtered by the first finite shock response filter 411 and the 2N symbol delayed I channel signal filtered by the third finite shock response filter 431. The second adder 439 adds and outputs the N symbol delayed I channel signal filtered by the second finite shock response filter 417 and the 3N symbol delayed I channel signal filtered by the fourth finite shock response filter 437.
한편, 제어부(441)에서는 제 1 내지 제 4 유한충격응답필터(411,417,431,437)가 각각 N개의 탭으로 구성된 경우, 입력신호가 QAM 신호인지 VSB 신호인지에 따라서 QAM/VSB 선택신호를 발생시키고, 이에 따라 해당하는 필터계수(H1(t)~H4(t))를 다음 표 1과 같이 출력한다.On the other hand, when the first to fourth finite shock response filters 411, 417, 431, and 437 are each composed of N taps, the controller 441 generates a QAM / VSB selection signal according to whether the input signal is a QAM signal or a VSB signal. The corresponding filter coefficients (H 1 (t) to H 4 (t)) are output as shown in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
또한, 제어부(441)는 입력신호가 QAM 신호인지 VSB 신호인지에 따라서 제 1 내지 제 5 다중화기(415,421,425,429,427)를 제어하기 위한 절환신호를 출력한다. 즉, 입력신호가 QAM 신호인 경우에는 '0' 입력단자로 인가되는 신호를, VSB 신호인 경우에는 '1' 입력단자로 인가되는 신호를 각각 선택하여 출력한다.In addition, the controller 441 outputs a switching signal for controlling the first to fifth multiplexers 415, 421, 425, 429, and 427 according to whether the input signal is a QAM signal or a VSB signal. That is, when the input signal is a QAM signal, a signal applied to the '0' input terminal is selected, and in the case of a VSB signal, a signal applied to the '1' input terminal is selected and output.
상술한 바와 같은 구성에 의하면, 단일 IC에 의해 디지털 케이블방송 및 지상방송을 수신하는 IC를 제작할 경우, 수신신호에 대한 등화시 수신신호가 QAM 신호인지 VSB 신호인지에 따라서 해당하는 필터계수를 발생시키고, QAM 신호 혹은 VSB 신호의 흐름을 제어함으로써 단일 등화기로 VSB 신호와 QAM 신호에 대한 등화를 수행할 수 있으며, 따라서 등화기를 구현하기 위한 하드웨어 면적을 대폭 감소시킬 수 있다.According to the above-described configuration, when manufacturing an IC for receiving digital cable broadcasting and terrestrial broadcasting by a single IC, a corresponding filter coefficient is generated depending on whether the received signal is a QAM signal or a VSB signal when the received signal is equalized. In addition, by controlling the flow of the QAM signal or the VSB signal, the equalization of the VSB signal and the QAM signal can be performed with a single equalizer, and thus the hardware area for implementing the equalizer can be greatly reduced.
도 1은 8-VSB 및 64-QAM 신호의 성상도,1 is a constellation diagram of 8-VSB and 64-QAM signals,
도 2는 일반적인 QAM 신호의 등화에 사용되는 복소수 등화기를 나타낸 블록도, 2 is a block diagram showing a complex equalizer used for equalizing a general QAM signal;
도 3은 일반적인 8-VSB 적응 채널등화기를 나타낸 블록도, 및3 is a block diagram illustrating a typical 8-VSB adaptive channel equalizer, and
도 4는 본 발명에 따른 QAM/VSB 적응 채널등화기를 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a QAM / VSB adaptive channel equalizer according to the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
411,417,431,437 ... 유한충격응답필터411,417,431,437 ... finite shock response filter
413,423,433 ... 지연기 415,421,425,429,435 ... 다중화기 413,423,433 ... Delay 415,421,425,429,435 ... Multiplexer
419,439 ... 가산기 441 ... 제어부419,439 ... adder 441 ... control unit
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