KR100510699B1 - Receiver OOB QPSK - Google Patents

Abstract

본 발명은 수신기에 관한 것으로, 특히 오픈 케이블 시스템을 위한 OOB QPSK 수신기에 관한 것이다. 이와 같이 본 발명에 따른 오픈 케이블 시스템을 위한 OOB QPSK 수신기는 A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터에서 출력된 데이터를 I, Q 신호로 분리하는 위상 분리부, 상기 I, Q 신호와 반송파 복구 루프 신호 출력을 곱해서 베이스 밴드로 내리는 복소 곱셈부와, 상기 베이스 밴드 신호를 다시 샘플링하는 리샘플러부와, 상기 리샘플러 뒤에서 정합 필터링을 수행하여 베이스밴드 위상 쉐이핑을 완성하는 매칭 필터부와, 상기 완성된 베이스 밴드 위상 쉐이핑을 심볼 레이트로 내려서 분할을 수행하는 채널 등화부와, 상기 채널 등화부의 뒤에서 반송파 복구를 위해 반송파 주파수 옵셋을 곱해주고, 틀어져 있는 위상을 보상하는 반송파 복구부와 위상 디로테이터(Derotator)와, 타이밍 복구부를 포함하여 구성된다. The present invention relates to a receiver, and more particularly to an OOB QPSK receiver for open cable systems. As described above, the OOB QPSK receiver for an open cable system according to the present invention includes an A / D converter and a phase separator for separating data output from the A / D converter into I and Q signals, and recovering the I and Q signals and carrier waves. A complex multiplier for multiplying the loop signal output to the baseband, a resampler unit for resampling the baseband signal, a matched filter unit for performing matching filtering behind the resampler to complete baseband phase shaping, and the completion A channel equalizer for splitting the baseband phase shaping at a symbol rate, multiplying a carrier frequency offset for carrier recovery behind the channel equalizer, and a carrier recoverer and a phase derotator for compensating for a misaligned phase ) And a timing recovery unit.

Description

ＯＯＢ ＱＰＳＫ 수신기{Receiver OOB QPSK}OPS GP receiver Receiver {Receiver OOB QPSK}

본 발명은 수신기에 관한 것으로, 특히 오픈 케이블 시스템을 위한 OOB QPSK 수신기에 관한 것이다. The present invention relates to a receiver, and more particularly to an OOB QPSK receiver for open cable systems.

최근 세계적으로 방송 매체의 디지털화가 급속히 진행되는 지금, 국내에서도 지상파 방송과 위성 방송의 디지털 방송이 시작되었다. 현재 총 TV 수신 가구의 60%이상이 유선망을 통하여 방송을 수신하고 있는 국내의 경우, 위성과 지상파에 비하여 유선 방송의 디지털화가 조금 늦은 감이 있지만, 최근 들어 유선 방송의 디지털 시스템 도입 추진이 활발히 진행되고 있다. Recently, digitalization of broadcast media is rapidly progressing worldwide, and digital broadcasting of terrestrial broadcasting and satellite broadcasting has started in Korea. In Korea, where more than 60% of total TV receiving households are receiving broadcasts through wired networks, digitalization of cable broadcasting is a little late compared to satellites and terrestrial waves. It is becoming.

정보통신부는 유선 방송의 디지털화를 위한 작업을 1999년부터 추진하였으며, 2001년에 미국 방식인 오픈 케이블(Open Cable) 표준을 국내 디지털유선방송표준으로 선정하였다. 미국은 유선방송이 전체 방송시장의 가장 큰 부분을 차지하고 있지만, 관련 헤드엔드 장비와 셋톱박스를 포함하는 장비시장은 두 회사(Motorola, Scientific Atlanta)에 의하여 거의 독점되고 있어, 장비시장 관점에서 폐쇄성을 갖고 있다고 할 수 있다. 이러한 폐쇄성을 없애기 위하여 2005년부터 제한수신과 관련된 부분을 셋톱박스로부터 분리하도록 하였다. The Ministry of Information and Communication has been working on the digitalization of cable broadcasting since 1999, and in 2001, the US-based Open Cable standard was selected as the domestic digital cable broadcasting standard. In the US, cable broadcasting accounts for the largest portion of the overall broadcast market, but the equipment market, including associated headend equipment and set-top boxes, is almost exclusively owned by two companies (Motorola, Scientific Atlanta), It can be said to have. In order to eliminate this closedness, since 2005, the part related to CA is separated from set-top box.

오픈케이블((Open Cable) 표준은 FCC 규정을 만족시키기 위하여, 기존 셋톱박스를 제한수신부분이 제거된 가입자단말기(Host)와 제한수신부분을 포함하는 제한수신모듈(POD:Point of Deployment)로 구성되도록 하고 있다. The open cable standard consists of a subscriber station (Host) with a restricted reception area and a conditional access module (POD) that includes a conditional access part to meet FCC regulations. I am trying to.

오픈 케이블 표준은 다음과 같은 기능을 요구하고 있다. Open cable standards require the following features:

첫째로, FCC 요구사항을 지원하는 기능인데, 이들은 제한수신기능의 분리가능, 경쟁적 시장에서의 가입자 단말기 구입, 기존 디지털 유선방송 시스템과의 정합성 등을 포함한다. First, they support FCC requirements, which include segregation of CAs, purchase of subscriber terminals in competitive markets, and consistency with existing digital cable broadcasting systems.

두 번째로, 네트워크 운용과 오디오 및 비디오 품질이 수용할 수 있는 수준이 되도록 성능 파라미터를 지원해야 한다. Second, performance parameters must be supported to allow acceptable network operation and audio and video quality.

셋째로, 착탈식 제한수신모듈에 의한 제한수신기능이 지원되어야 한다. Third, the conditional access function by the removable conditional access module should be supported.

넷째로, 대역외 시그널링이 지원되어야 하는데, EPG(Electronic Program Guide) 관련 서비스 정보, 자격관리 메시지(EMM), 데이터서비스 등을 위하여 특정 대역을 사용하도록 되어있다. Fourth, out-of-band signaling should be supported, and specific bands are used for EPG-related service information, entitlement management messages (EMM), and data services.

다섯째로, IEEE 1394 연결에 의한 HDTV 압축신호 스트림의 출력기능을 지원하도록 되어 있다. Fifth, it is to support the output function of HDTV compressed signal stream by IEEE 1394 connection.

여섯째로, 상급 프로그램에 대한 MPAA(Motion Picture Association of America)요구사항을 만족시키는 복사기능을 지원해야 한다. Sixth, support copying to meet the Motion Picture Association of America (MPAA) requirements for advanced programs.

이외에도 다운로드 기능과 응용 소프트웨어 등을 지원해야 한다. In addition, it must support download functions and application software.

그리고, 정합 표준은 크게 3가지 종류로 구성되었으며, 이들은 케이블 네트웍 정합, 가입자 단말기와 제한수신모듈 정합 및 가입자 단말기와 외부장치정합을 포함하는데, 케이블 네트웍 정합은 전송선로를 통해 가입자 단말기에서 송수신되는 신호를 규정하고 있다. In addition, there are three types of matching standards, which include cable network matching, subscriber terminal and conditional access module matching, and subscriber terminal and external device matching. Cable network matching is a signal transmitted and received from a subscriber terminal through a transmission line. It is prescribed.

그리고, 가입자 단말기와 제한수신모듈 정합은 가입자 단말기와 제한수신모듈 간의 정합 신호를 규정하고 있으며, 가입자 단말기와 외부장치 정합은 가입자 단말기와 TV, VCR 등과 같은 외부장치 사이의 정합신호를 규정한다. The subscriber station and the conditional access module matching define a matching signal between the subscriber station and the conditional access module, and the subscriber station and external device matching define a matching signal between the subscriber station and an external device such as a TV and a VCR.

상기 케이블 네트웍 정합은 SCTE(society of Cable telecommunication Engineer) 표준인 "Digital Cable Network interface Standard(SCTE 40 2001)"을 대부분 수용하였다. 이 정합은 가입자 단말기와 CATV 망간의 신호를 물리계층특성, 전달계층특성, 서비스 및 관련 프로토콜 스택으로 구분하여 규정하였다. The cable network matching mostly accepted the "Digital Cable Network Interface Standard" (SCTE 40 2001), which is a SCTE standard. This matching defines the signal between the subscriber station and the CATV network by dividing it into physical layer characteristics, transport layer characteristics, services, and related protocol stacks.

오픈 케이블(Open Cable) 표준은 스크램블된 디지털 채널의 서비스/시스템정보, 자격관리메시지(EMM:Entitlement Management Message), 데이터 등을 대역외 채널을 통하여 전송하게 하며, SCTE 40(2001)은 DVS167과 DVS178의 두가지 방식중의 한가지를 사용하도록 규정되어 있다. The Open Cable standard allows the transmission of service / system information, entitlement management messages (EMM), data, etc., of scrambled digital channels through out-of-band channels, and SCTE 40 (2001) uses DVS167 and DVS178. It is specified to use one of two methods.

대역외 전송은 양방향 전송이 이루어져야 하며, 하향(downlink), 상향(uplink) 모두 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 모듈레이션을 이용한다. 전송속도는 하향의 경우 1.544Mbps, 2.408Mbps, 3.088Mbps, 상향의 경우 0.256Mbps, 1.544Mbps, 3.088Mbps 등을 지원한다. 사용 주파수 대역은 하향의 경우 70~130MHz, 상향은 5~42MHz이다. RF 채널 대역폭은 하향의 경우 1.0/1.5/2.0MHz, 상향은 0.192/1.0/2.0MHz이다. The out-of-band transmission must be bidirectional, and both downlink and uplink use quadrature phase shift keying (QPSK) modulation. The transmission speed supports 1.544 Mbps, 2.408 Mbps, 3.088 Mbps for downlink, 0.256 Mbps, 1.544 Mbps, 3.088 Mbps for uplink. The frequency band used is 70 ~ 130MHz for the downlink and 5 ~ 42MHz for the uplink. The RF channel bandwidth is 1.0 / 1.5 / 2.0 MHz for the downside and 0.192 / 1.0 / 2.0 MHz for the upside.

도 1은 오픈 케이블 시스템의 구성을 나타내었다. 도 1에 보인바와 같이 대역내의 신호에 MPEG-2 스트림을 보내어 64/256 QAM으로 수신측(Open Cable STB, Cable Ready DTV)에서 디모듈레이션을 수행한다. 그 외의 컨트롤 신호는 대역외에서 양방향으로 송신과 수신이 가능하도록 되어 있다. 따라서 오픈 케이블 시스템 동작을 위해서 OOB(Out-Of-Band) QPSK 수신과 송신을 가능하게 하는 칩이 필요하고, 특히 컨트롤 신호를 정확히 디모듈레이션할 수 있는 기능은 필수적이다. 1 shows a configuration of an open cable system. As shown in FIG. 1, an MPEG-2 stream is sent to a signal in a band, and demodulation is performed at a receiving side (Open Cable STB, Cable Ready DTV) with 64/256 QAM. Other control signals can be transmitted and received in both directions outside the band. Therefore, a chip that can receive and transmit out-of-band QPSK is required for open cable system operation. In particular, the ability to accurately demodulate control signals is essential.

도 2는 일반적인 오픈 케이블 시스템을 위한 OOB QPSK 수신기를 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating an OOB QPSK receiver for a general open cable system.

도 2를 참조하면 A/D 컨버터(1) 앞 단의 아날로그 프론트 엔드에서 44 MHz로 내려진 신호가 출력되고 이 신호를 A/D 컨버터(1)가 받아서 14MHz의 샘플링 레이트로 데이터를 샘플링한다. 이 샘플링된 신호와 정합 필터 출력부터 타이밍 에러(clock frequency offset)를 계산하여 타이밍 리커버리 루프를 구성하여 리샘플러(2)에서 최종 타이밍 에러를 보상한다. 이렇게 타이밍 에러가 보상된 데이터를 I와 Q 신호로 나누어준다. 이때 Q 신호를 생성하기 위해서 Hilbert 변환 필터를 이용한다. 이 I, Q 신호와 짧은 반송파 루프 신호 출력을 곱해서 44MHz의 잔상인 2MHz 신호를 베이스밴드로 내린다. 여기서 반송파 복구부의 출력은 NCO(Number Controlled Oscillator)의 출력인데, 2 MHz와 반송파 복구부에서 계산된 반송파 주파수 옵셋의 합이다. Referring to FIG. 2, a signal lowered to 44 MHz is output from an analog front end before the A / D converter 1, and the A / D converter 1 receives the signal to sample data at a sampling rate of 14 MHz. The timing error loop is calculated from the sampled signal and the matched filter output to form a timing recovery loop to compensate for the final timing error in the resampler 2. The timing error compensated data is divided into I and Q signals. The Hilbert transform filter is used to generate the Q signal. The I and Q signals are multiplied by the short carrier loop signal output to lower the baseband to a 2MHz signal, a 44MHz residual image. Here, the output of the carrier recovery unit is an output of a number controlled oscillator (NCO), which is a sum of 2 MHz and a carrier frequency offset calculated by the carrier recovery unit.

이 출력값으로 정합 필터링을 수행하여 베이스 밴드 펄스 형상을 완성하고 이 데이터를 이용하여 반송파 복구 루프를 구성한다. 이때 반송파 복구 오프셋을 추적하는 루프와 스태틱 위상 오프셋(static phase offset)을 추적하는 루프가 함께 구성된다. 이것을 심볼 레이트로 내려서 채널을 분할(equalizing)을 수행한다. Matching filtering is performed on these outputs to complete the baseband pulse shape and the carrier recovery loop is constructed using this data. In this case, a loop for tracking the carrier recovery offset and a loop for tracking the static phase offset are configured together. This is lowered to the symbol rate to perform channel equalization.

이런 과정을 거쳐 최종 심볼 데이터를 구하고, 이 데이터로부터 트랜스미터에서 디퍼렌셜 엔코딩(differential encoding)을 풀어주어 심볼의 2배 빠른 클럭으로 DRX 신호를 POD(Point Of Depoloyment)에 준다. 이 때 CRX로 같이 POD에 주는데 이는 앞에서 언급한 심볼의 2배 빠른 클럭이다. Through this process, the final symbol data is obtained, and from this data, the differential encoding is released from the transmitter, and the DRX signal is given to the Point Of Depoloyment (POD) at a clock twice as fast as the symbol. It is then given to the POD with CRX, which is a clock twice as fast as the previously mentioned symbol.

이와 같은 패스밴드 아키텍쳐(architecture)는 짧은 그룹 지연을 갖는 반송파 복구 루프의 특성에 의해 반송파 복구 오프셋의 보상에 있어 이득이 있지만, 타이밍 에러를 보상하는 리샘플러에 높은 차수를 요구하고 성능이 떨어진다. Such a passband architecture has a benefit in the compensation of the carrier recovery offset due to the characteristics of the carrier recovery loop having a short group delay, but requires a high order and degrades the performance of the resampler that compensates for the timing error.

상기 타이밍 에러를 완전히 트랙킹하고 나머지 디모듈레이션을 수행해야 전체 시스템의 안정성이 높아지는데. 이 구조하에서는 이런 부분에서 취약성이 드러난다. 따라서 시스템 전체에서 보면 SNR 특성을 떨어뜨리게 된다. Fully tracking the timing error and performing the remaining demodulation increases the stability of the overall system. Under this structure, vulnerabilities are revealed in this area. Thus, the system-wide SNR characteristics will be degraded.

따라서, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 베이스밴드에서 타이밍 복구를 수행하는 OOB QPSK 수신기를 제공하기 위한 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an OOB QPSK receiver that performs timing recovery in baseband in view of the above-mentioned problems of the prior art.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 특징에 따르면, A/D 컨버터와, 상기 A/D 컨버터에서 출력된 데이터를 I, Q 신호로 분리하는 위상 분리부, 상기 I, Q 신호와 반송파 복구 루프 신호 출력을 곱해서 베이스 밴드로 내리는 복소 곱셈부와, 상기 베이스 밴드 신호를 다시 샘플링하는 리샘플러부와, 상기 리샘플러 뒤에서 정합 필터링을 수행하여 베이스밴드 위상 쉐이핑을 완성하는 매칭 필터부와, 상기 완성된 베이스 밴드 위상 쉐이핑을 심볼 레이트로 내려서 분할을 수행하는 채널 등화부와, 상기 채널 등화부의 뒤에서 반송파 복구를 위해 반송파 주파수 옵셋을 곱해주고, 틀어져 있는 위상을 보상하는 반송파 복구부와 위상 디로테이터(Derotator)와, 타이밍 복구부를 포함하여 구성된다.        According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an A / D converter, a phase separation unit for separating the data output from the A / D converter into I, Q signals, the I, Q signal and the carrier wave A complex multiplier for multiplying the recovery loop signal output to the baseband, a resampler unit for resampling the baseband signal, a matched filter unit for performing matching filtering behind the resampler, and completing baseband phase shaping; A channel equalizer for dividing the completed baseband phase shaping at a symbol rate, a carrier frequency offset multiplied by a carrier frequency offset for carrier recovery behind the channel equalizer, and a carrier recovery unit and a phase derotator (compensating for a distorted phase) A derotator) and a timing recovery unit.

바람직하게, 상기 리샘플러부는 상기 타이밍 복구부의 출력으로 계산된 타이밍 옵셋과 각각의 QPSK 모드에 맞는 샘플링 레이트와 고정된 클럭 레이트의 비율을 더한 값이다.        Preferably, the resampler unit is a value obtained by adding a timing offset calculated as an output of the timing recovery unit to a ratio of a sampling rate and a fixed clock rate for each QPSK mode.

그리고, 상기 채널 등화부의 피드 포워드(feed forward) 입력은 상기 정합 필터부의 출력으로 이용하고 피드 백(feed back) 입력은 상기 위상 디로테이터 출력을 이용한다.        The feed forward input of the channel equalizer is used as the output of the matched filter, and the feed back input uses the phase derotator output.

또한, 상기 채널 등화부의 계수를 업데이트 하기 위한 에러는 디로테이터 출력으로 계산한다.        In addition, an error for updating the coefficient of the channel equalizer is calculated by the derotator output.

그리고, 상기 채널 등화부의 피드 포워드(feed forward) 입력은 상기 정합 필터부의 출력을 이용하는데 피드 백(feed back) 입력은 채널 등화부 출력을 슬라이싱(slicing) 한 데이터를 이용하며, 상기 채널 등화부의 계수를 업데이트 하는 에러는 채널 등화부의 출력을 이용한다.        The feed forward input of the channel equalizer uses the output of the matched filter unit, and the feed back input uses data obtained by slicing the output of the channel equalizer, and the coefficient of the channel equalizer. The error to update uses the output of the channel equalizer.

또한, 상기 채널 등화부의 피드 포워드(feed forward) 입력으로 상기 디로테이터 출력을 이용하고, 피드 백(feed back) 입력으로 채널 등화기의 출력을 슬라이싱(slicing)한다.         In addition, the derotator output is used as a feed forward input of the channel equalizer, and the output of the channel equalizer is sliced as a feed back input.

이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 구성 및 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 OOB QPSK 수신기의 구성은 나타낸 제 1 실시예로 A/D 컨버터와(11), 상기 A/D 컨버터(11)에서 출력된 데이터를 I, Q 신호로 분리하는 위상 분리부(12), 상기 I, Q 신호와 반송파 복구 루프 신호 출력을 곱해서 베이스 밴드로 내리는 복소 곱셈부(13)와, 상기 베이스 밴드 신호를 다시 샘플링하는 리샘플러부(14)와, 상기 리샘플러(14) 뒤에서 정합 필터링을 수행하여 베이스밴드 위상 쉐이핑을 완성하는 매칭 필터부(15)와, 상기 완성된 베이스 밴드 위상 쉐이핑을 심볼 레이트로 내려서 분할을 수행하는 채널 등화부(16)와, 상기 채널 등화부(16)의 뒤에서 반송파 복구를 위해 반송파 주파수 옵셋을 곱해주고, 틀어져 있는 위상을 보상하는 반송파 복구부와 위상 디로테이터(Derotator)(17)와, 타이밍 복구부(19)로 구성된다. 3 is a diagram illustrating a configuration of an OOB QPSK receiver according to an embodiment of the present invention. Phase separation separating an A / D converter 11 and data output from the A / D converter 11 into I and Q signals is shown in FIG. 12, a complex multiplier 13 multiplying the I and Q signals by the carrier recovery loop signal output to the baseband, a resampler 14 for resampling the baseband signal, and the resampler ( 14) a matching filter unit 15 for performing matching filtering to complete baseband phase shaping, a channel equalizer 16 for dividing the completed baseband phase shaping at a symbol rate, and the channel equalization. A carrier recovery unit for multiplying the carrier frequency offset for carrier recovery behind the unit 16 and compensating for a misaligned phase is composed of a phase derotator 17 and a timing recovery unit 19.

상기와 같은 본 발명에 따른 OOB QPSK 수신기의 동작을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the OOB QPSK receiver according to the present invention as follows.

A/D converter(11) 앞 단의 analog front end에서 44 MHz로 내려진 신호가 출력되고 이 신호를 받아서 14 MHz의 샘플링 레이트(sampling rate)로 데이터를 샘플링(sampling)한다. 이 신호를 위상 분리부(12)가 I와 Q 신호로 나누어준다. 이 I, Q 신호와 채널 등화부(16) 뒤에서 시작된 반송파 복구부(17)의 신호 출력을 곱해서 2 MHz 신호를 베이스 밴드로 내린다. 이 베이스 밴드 신호로 리샘플링(14)을 수행하는데 이 역시 타이밍 복구부(19)의 루프 출력으로 계산된 타이밍 옵셋과 각각의 QPSK mode(0.772Msps/1.024Msps/1.544Msps)에 맞는 샘플링 레이트와 픽시드 클럭 레이트(fixed clock rate)의 비율을 더한 값으로 파이네이트 임펄스 레스펀스 필터(finite impulse response filter)의 보간 시점을 정해 주어 실제 심볼 레이트(symbol rate)의 8배 빠른 클럭으로 출력을 갖게 한다. 이 출력값으로 정합 필터링(matched filtering)을 수행하여 베이스 밴드 펄스 쉐이핑(baseband pulse shaping)을 완성하고 이것을 심볼 레이트(symbol rate)로 내려서 분할(equalizing)을 수행한다. 채널 등화부(16) 뒤에서 반송파 복구가 시작되어 위상 스플리터(phase splitter) 뒤에서 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset)을 곱해 주고, 잔류 반송파 위상 지터(carrier phase jitter)를 없애기 위해 쇼트 루프(short loop)를 생성하여 채널 등화부(16)뒤에 틀어져 있는 위상을 보상하는 위상 디로테이터(phase derotator)(17)가 존재한다. 이런 과정으로 디모듈레이션(demodulation)을 완성하고 디퍼렌션 디코더(differential decoder)에서 최종 데이터를 I, Q 순서로 POD에 제공한다. 이 구조에서 채널 등화부(16)를 자세히 나타내면 채널 등화부(16)는 DFE(Decision Feedback Equalizer)인데, 피드 포워드(feed forward) 입력은 정합필터(12) 출력으로 이용하고 피드 백(feed back) 입력은 위상 디로테이터(phase derotator)(17) 출력을 이용한다. 채널 등화부(16)의 계수(Coefficient)를 업데이트(update)하기 위한 에러(error)는 디로테이터(derotator)(17) 출력으로 계산한다. 이런 구조하에서 디로테이터(derotator)(17) 출력까지 지연(delay)이 생기기 때문에 계수(coefficient)를 업데이트(update)하는데 몇 개의 파이프라인(pipeline)이 생기지만 이 정도의 지연(delay)은 채널 등화부(equalizer)의 성능에 큰 영향을 미치지 않고 OOB QPSK 시스템의 경우 심볼 레이트(symbol rate)가 상당히 낮기 때문에 최소한의 지연(delay)만 갖게 되어 최적화된 성능을 낼 수 있게 된다.A signal lowered to 44 MHz is output from the analog front end before the A / D converter 11, and the data is received and sampled at a sampling rate of 14 MHz. The phase separator 12 divides the signal into I and Q signals. This I, Q signal is multiplied by the signal output of the carrier recovery unit 17 started behind the channel equalizer 16 to lower the 2 MHz signal to the baseband. The resampling 14 is performed on the baseband signal, which is also a timing offset calculated by the loop output of the timing recovery unit 19, and a sampling rate and peak seed for each QPSK mode (0.772Msps / 1.024Msps / 1.544Msps). The interpolation time of the finite impulse response filter is determined by adding the ratio of the fixed clock rate so that the output is clocked eight times faster than the actual symbol rate. Matched filtering is performed on this output value to complete baseband pulse shaping, and the resultant is lowered to a symbol rate to perform equalizing. Carrier recovery begins behind channel equalizer 16, multiplies carrier frequency offset behind phase splitter, and removes a short loop to eliminate residual carrier phase jitter. There is a phase derotator 17 that generates and compensates for the skewed phase behind the channel equalizer 16. This process completes the demodulation and provides the POD with the final data in I, Q order in the differential decoder. In this structure, the channel equalizer 16 is shown in detail. The channel equalizer 16 is a decision feedback equalizer (DFE), and the feed forward input is used as the output of the matched filter 12 and the feed back is applied. The input uses a phase derotator 17 output. An error for updating the coefficient of the channel equalizer 16 is calculated by the output of the derotator 17. Under this structure, there is a delay to the output of the derotator 17, which results in several pipelines for updating the coefficients, but this delay is equal to channel equalization. Without significantly affecting the performance of the equalizer, the OOB QPSK system has a very low symbol rate, resulting in minimal delay and optimized performance.

도 4는 본 발명에 따른 OOB QPSK 수신기의 제 2 실시예로 기본적인 구조는 도 3과 비슷한데, 채널 등화부(27)에서 차이점이 존재한다. 채널 등화부(26)의 피드 포워드(feed forward) 입력은 도 3의 제 1 실시예와 마찬가지로 정합 필터부(22)의 출력을 이용하는데 피드 백(feed back) 입력은 채널 등화부(26) 출력을 슬라이싱(slicing)한 데이터를 사용한다. 채널 등화부(26)의 계수를 업데이트 하는 에러는 디로테이터(derotator)(27) 출력 대신 채널 등화부(26)의 출력을 이용하여 얻어진다. 이 경우 계수를 업데이트(update)하는 파이프라인 지연은 줄어들지만 스태틱 위상(static phase)이 보상되지 않은 데이터와 배열 포인트(constellation point)와의 차이로 얻어지는 에러가 기본적인 값을 가지고 출발하게 된다. ISI(Inter Symbol Interference)가 존재하지 않는 채널에 대해서는 채널 등화기(27)의 역할이 시스템에 부담으로 존재하게 되며 이로 인해 시스템의 수렴 속도를 저하시킨다. 4 is a second embodiment of the OOB QPSK receiver according to the present invention. The basic structure is similar to that of FIG. 3, but there is a difference in the channel equalizer 27. The feed forward input of the channel equalizer 26 uses the output of the matched filter unit 22 as in the first embodiment of FIG. 3, but the feed back input outputs the channel equalizer 26. Use sliced data. The error of updating the coefficients of the channel equalizer 26 is obtained by using the output of the channel equalizer 26 instead of the output of the derotator 27. In this case, the pipeline delay for updating the coefficients is reduced, but the error resulting from the difference between the data that is not compensated for the static phase and the constellation point starts with a default value. The channel equalizer 27 serves as a burden on the system for a channel that does not have Inter Symbol Interference (ISI), thereby lowering the convergence speed of the system.

도 5는 본 발명에 따른 OOB QPSK 수신기의 제 3 실시예로 피드 백(feed forward) 입력으로 디로테이터(derotator)(36) 출력을 이용하고 피드 백(feed back) 입력으로 채널 등화기(37)의 출력을 슬라이싱하여 사용한다. 채널 등화기(36)의 에러는 채널 등화기(36)의 출력으로부터 구해진다. 이것은 분할하지 않은 데이터로 반송파 복구를 수행하여 반송파 주파수 옵셋(carrier frequency offset)과 스태틱 위상 옵셋(static phase offset)을 추적하는데, ISI가 존재하는 채널의 경우 반송파 복구 루프(36)에 부담으로 작용하여 성능을 저하시키는 요인이 된다. 대신 반송파 복구 루프(36)의 그룹 지연이 줄어드는 효과가 있다.   FIG. 5 shows a third embodiment of an OOB QPSK receiver in accordance with the present invention using a derotator 36 output as a feed forward input and a channel equalizer 37 as a feed back input. Slice the output of and use it. The error of the channel equalizer 36 is obtained from the output of the channel equalizer 36. It tracks carrier frequency offset and static phase offset by performing carrier recovery with undivided data, which is a burden on carrier recovery loop 36 for channels with ISI. It is a factor that degrades performance. Instead, the group delay of the carrier recovery loop 36 is reduced.

도 6은 패스 밴드에서의 리샘플러의 주파수 응답 특성을 보인 그래프이고, 도 7은 베이스 밴드에서의 리샘플러의 주파수 응답 특성을 보인 그래프이다.6 is a graph showing the frequency response of the resampler in the pass band, Figure 7 is a graph showing the frequency response of the resampler in the baseband.

도 6 내지 7에서 리샘플러의 주파수 응답 특성을 비교해 보면, 패스 밴드의 경우 3차 8 탭(tap) 이상이 되어야 일정 성능을 만족함을 알 수 있지만, 베이스 밴드(baseband)의 경우 2차 6 tap 이상이면 충분한 성능을 내고 있음을 보여준다. 또한 실제 리샘플러의 구현에 있어서 2차를 사용하는 경우 계수(coefficient)의 공유가 가능해 하드웨어를 더 줄일 수 있는 여지가 있다. Comparing the frequency response characteristics of the resampler in FIGS. 6 to 7, it can be seen that the pass band satisfies a certain performance only when the third order is 8 taps. This shows sufficient performance. In addition, when the second order is used in the actual resampler implementation, there is room for further reduction of hardware since sharing of coefficients is possible.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 기존의 패스밴드(passband) 구조에서 베이스밴드(baseband) 구조로 바뀌면서 리샘플러의 성능 향상과 함께 하드웨어의 부담이 상대적으로 적게 들어가는 장점이 있다. As described above, the present invention has an advantage in that the burden of hardware is relatively reduced along with the performance improvement of the resampler while changing from the existing passband structure to the baseband structure.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정하는 것이 아니라 특허 청구 범위에 의해서 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the examples, but should be defined by the claims.

도 1은 오픈 케이블 시스템의 구성을 나타내 블럭도 1 is a block diagram showing the configuration of an open cable system

도 2는 종래의 OOB QPSK 수신기의 구성을 나타낸 블럭도2 is a block diagram showing the configuration of a conventional OOB QPSK receiver

도 3은 본 발명에 따른 OOB QPSK 수신기의 구성을 나타낸 제 1 실시예3 is a first embodiment showing the configuration of an OOB QPSK receiver according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 OOB QPSK 수신기의 구성을 나타낸 제 2 실시예4 is a second embodiment showing the configuration of an OOB QPSK receiver according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 OOB QPSK 수신기의 구성을 나타낸 제 3 실시예5 is a third embodiment showing the configuration of an OOB QPSK receiver according to the present invention;

도 6은 패스 밴드에서의 리샘플러의 주파수 응답 특성을 보인 그래프 6 is a graph showing the frequency response characteristics of the resampler in the pass band

도 7은 베이스 밴드에서의 리샘플러의 주파수 응답 특성을 보인 그래프 7 is a graph showing the frequency response characteristics of the resampler in the baseband

Claims (7)

A/D 컨버터와;        An A / D converter; 상기 A/D 컨버터에서 출력된 데이터를 I, Q 신호로 분리하는 위상 분리부;        A phase separator for separating data output from the A / D converter into I and Q signals; 상기 I, Q 신호와 반송파 복구 루프 신호 출력을 곱해서 베이스 밴드로 내리는 복소 곱셈부와;        A complex multiplier multiplying the I and Q signals by a carrier recovery loop signal output to a base band; 상기 베이스 밴드 신호를 다시 샘플링하는 리샘플러부와;        A resampler unit for resampling the baseband signal; 상기 리샘플러 뒤에서 정합 필터링을 수행하여 베이스밴드 위상 쉐이핑을 완성하는 매칭 필터부와;        A matching filter unit performing matching filtering behind the resampler to complete baseband phase shaping; 상기 완성된 베이스 밴드 위상 쉐이핑을 심볼 레이트로 내려서 분할을 수행하는 채널 등화부와;        A channel equalizer for dividing the completed base band phase shaping at a symbol rate; 상기 채널 등화부의 뒤에서 반송파 복구을 위해 반송파 주파수 옵셋을 곱해주고, 틀어져 있는 위상을 보상하는 반송파 복구부와 위상 디로테이터(Derotator)와;        A carrier recovery unit and a phase derotator for multiplying a carrier frequency offset for carrier recovery behind the channel equalizer and compensating for a misaligned phase; 타이밍 복구부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 OOB QPSK 수신기.         OOB QPSK receiver characterized in that it comprises a timing recovery unit. 제 1 항에 있어서,         The method of claim 1, 상기 리샘플러부는 상기 타이밍 복구부의 출력으로 계산된 타이밍 옵셋과 각각의 QPSK 모드에 맞는 샘플링 레이트와 고정된 클럭 레이트의 비율을 더한 값인 것을 특징으로 하는 OOB QPSK 수신기.         And the resampler unit adds a timing offset calculated as an output of the timing recovery unit, and a ratio of a sampling rate and a fixed clock rate for each QPSK mode. 제 1 항에 있어서,         The method of claim 1, 상기 채널 등화부의 피드 포워드(feed forward) 입력은 상기 정합 필터부의 출력으로 이용하고 피드 백(feed back) 입력은 상기 위상 디로테이터 출력을 이용하는 것을 특징으로 하는 OOB QPSK 수신기.        OOB QPSK receiver, characterized in that the feed forward input of the channel equalizer is used as the output of the matched filter, and the feed back input is the phase derotator output. 제 3 항에 있어서,        The method of claim 3, wherein 상기 채널 등화부의 계수를 업데이트 하기 위한 에러는 디로테이터 출력으로 계산하는 것을 특징으로 하는 OOB QPSK 수신기.        The error for updating the coefficients of the channel equalizer is calculated by the derotator output, characterized in that the OOB QPSK receiver. 제 1 항에 있어서,         The method of claim 1, 상기 채널 등화부의 피드 포워드(feed forward) 입력은 상기 정합 필터부의 출력을 이용하는데 피드 백(feed back) 입력은 채널 등화부 출력을 슬라이싱(slicing) 한 데이터를 이용하는 것을 특징으로 하는 OOB QPSK 수신기.         The feed forward input of the channel equalizer uses the output of the matched filter unit, and the feed back input uses data slicing the channel equalizer output. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 채널 등화부의 계수를 업데이트 하는 에러는 채널 등화부의 출력을 이용하는 것을 특징으로 하는 OOB QPSK 수신기The error updating the coefficients of the channel equalizer uses an output of the channel equalizer. 제 1 항에 있어서,          The method of claim 1, 상기 상기 채널 등화부의 피드 포워드(feed forward) 입력으로 상기 디로테이터 출력을 이용하고, 피드 백(feed back) 입력으로 채널 등화기의 출력을 슬라이싱(slicing)하는 것을 특징으로 하는 OOB QPSK 수신기         An OOB QPSK receiver, characterized in that the derotator output is used as a feed forward input of the channel equalizer and the output of the channel equalizer is sliced as a feed back input