KR100672578B1

KR100672578B1 - Apparatus and method for sync acquisition of time area

Info

Publication number: KR100672578B1
Application number: KR1020040093974A
Authority: KR
Inventors: 고우석; 문상철; 강익선
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2007-01-24
Also published as: KR20060053567A

Abstract

본 발명은 보호구간을 이용한 신호의 상관성을 이용하여 NULL 심볼 구간을 추출함에 의해 시간 영역의 동기를 획득하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 입력되는 복소 샘플 데이터로부터 시간 영역에서 심볼 길이만큼 떨어진, 보호구간의 길이를 갖는 두 신호 구간의 상관값을 구하는 상관부와, 상기 상관값의 절대치를 일정 구간 동안 적분하여 평균 에너지 레벨을 검출하는 적분부와, 상기 적분부의 출력을 기 설정된 기준값과 비교하여, NULL 심볼 위치를 출력하는 비교/위치 계산부를 제공한다. 따라서 본 발명은 낮은 신호대 잡음비의 특성을 갖는 열악한 전송채널 환경에서도 강인하게 시간 영역의 동기를 획득할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and method for acquiring synchronization in a time domain by extracting a NULL symbol interval using a correlation of signals using a guard interval. In particular, the present invention relates to a method and an apparatus for detecting a correlation value between two signal sections having a length of a guard interval, which is separated by a symbol length in a time domain from input complex sample data, And a comparison / position calculator for comparing the output of the integrator with a preset reference value to output a NULL symbol position. Therefore, the present invention is capable of robustly acquiring time domain synchronization even in a poor transmission channel environment having a low signal-to-noise ratio characteristic.

보호구간, NULL 심볼, 시간 영역, 동기 획득Guard interval, NULL symbol, time domain, synchronization acquisition

Description

시간 영역 동기 획득 장치 및 방법{Apparatus and method for sync acquisition of time area}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR SYNCHRONIZATION OF TIME AREA [0002]

도 1은 전송 모드 1에서의 전송 프레임 구조의 예를 보인 도면1 is a diagram showing an example of a transmission frame structure in transmission mode 1;

도 2는 일반적인 DMB 수신 시스템의 구성 블록도2 is a block diagram of a general DMB receiving system

도 3은 종래의 시간 영역 동기 획득 장치의 일 예를 보인 구성 블록도3 is a block diagram showing an example of a conventional time domain synchronization acquisition apparatus.

도 4a는 NULL 심볼 영역에서의 평균 에너지 값의 예를 보인 도면4A is a diagram showing an example of an average energy value in a NULL symbol region

도 4b는 NULL 심볼 영역에서의 에너지 비율값의 예를 보인 도면4B is a diagram showing an example of the energy ratio value in the NULL symbol region

도 5는 본 발명에 따른 시간 영역 동기 획득 장치의 일 실시예를 보인 구성 블록도5 is a block diagram showing an embodiment of a time domain synchronization acquisition apparatus according to the present invention.

도 6은 도 5에서 전송모드 1인 경우에 보호 구간과 심볼 끝부분과의 상관값의 절대치들의 예를 보인 그래프FIG. 6 is a graph showing an example of absolute values of correlation values between the guard interval and the end of a symbol in the transmission mode 1 in FIG.

도 7은 도 5에서 상관값의 절대치를 적분한 값의 일 예를 보인 그래프FIG. 7 is a graph showing an example of a value obtained by integrating the absolute value of the correlation value in FIG.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

200 : 안테나 201 : 튜너200: antenna 201: tuner

202 : AGC부 203 : A/D 변환기202: AGC unit 203: A / D converter

204 : I/Q 분배기 205 : 모드 검출부204: I / Q distributor 205: Mode detector

206 : 신호 동기부 207 : OFDM 복조기206: signal synchronizer 207: OFDM demodulator

208 : 주파수 디인터리빙부 209 : 채널 분배기1208: frequency deinterleaving unit 209: channel distributor 1

210 : FIC 복호화기 211 : 시간 디인터리빙부210: FIC decoder 211: Time deinterleaving unit

212 : 길쌈 복호화기 213 : 에너지 디스크램블부212: convolutional decoder 213: energy descrambler

214 : 채널 분배기2 215 : 길쌈 디인터리빙부214: channel distributor 2 215: convolutional deinterleaving unit

216 : RS 복호화기 217 : FIC 데이터 복호화기216: RS decoder 217: FIC data decoder

218 : 오디오/데이터 복호화기 219 : 비디오 복호화기218: audio / data decoder 219: video decoder

501 : 공액 변환기 502 : 지연기501: conjugate transducer 502: retarder

503 : 복소 곱셈기 504 : 제1 적분기503: complex multiplier 504: first integrator

505 : 절대값 계산기 506 : 제2 적분기505: absolute value calculator 506: second integrator

507 : 비교/위치 계산기507: Comparison / position calculator

본 발명은 이동 방송 수신기에 관한 것으로서, 특히 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting ; DMB) 수신기에서 NULL 심볼의 위치를 추정하여 시간 영역 동기 획득을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile broadcast receiver, and more particularly, to an apparatus and method for performing time domain synchronization acquisition by estimating the position of a NULL symbol in a digital multimedia broadcasting (DMB) receiver.

방송의 디지털화는 기존의 아날로그 라디오 방송에도 영향을 주어 디지털 라디오 방송의 도래를 앞당겼다. 또한 기존의 음성 라디오 서비스 뿐만 아니라, 데이터 전송과 멀티미디어 서비스를 포괄하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB)이 가능해졌다. 상기 DMB은 전송 채널상의 잡음과 왜곡에 강인하고, 전송효율이 높을 뿐 아니 라 다양한 멀티미디어 서비스를 가능하게 하는 장점을 가지고 있다.The digitalization of broadcast affects existing analog radio broadcasting, so that the arrival of digital radio broadcasting is accelerated. Digital multimedia broadcasting (DMB), which encompasses not only existing voice radio services but also data transmission and multimedia services, has become possible. The DMB is robust against noise and distortion on a transmission channel, has a merit that not only transmission efficiency is high, but also various multimedia services are enabled.

한국에서 채택된 디지털 멀티미디어 방송(DMB)은 유럽의 지상파 라디오 표준으로 채택된 Eureka-147 디지털 라디오 방송(DAB)에 기반하고 있다. 멀티미디어 방송 성능을 향상시키기 위해 추가된 것은, 전송 채널상 발생할 수 있는 연집 에러(Burst Error)에 강인한 RS 코드(Reed-Solomon Code)와 길쌈 인터리버 (Convolutional Interleaver)이다. 추가된 상기 두 블록은 송신기에서 DAB 앙상블 (Ensemble) 입력 신호에 대해 적용하며, 이동 수신환경에서도 비디오 서비스가 가능할 만큼 충분히 낮은 에러율을 제공한다. 또한 DMB 방송의 전송채널은 무선 이동수신 채널로서, 수신신호의 크기(Amplitude)가 시변(Time-Varying)할 뿐만 아니라, 이동 수신기의 영향으로 수신신호 스펙트럼(Spectrum)의 도플러 확산(Doppler Spreading)이 발생한다. 이러한 채널 환경에서의 송수신을 고려하여, DMB 송신 방식은 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; OFDM)에 기반하고 있다. 상기 OFDM 방식은 복수의 다중 캐리어를 사용하므로 다중 경로 채널에 의해 발생할 수 있는 고스트에 대하여 내성이 아주 강하고, 파일롯 신호를 기초로 한 채널 추정(Channel estimation)이 용이하다는 장점이 있다. Digital multimedia broadcasting (DMB) adopted in Korea is based on Eureka-147 digital radio broadcasting (DAB) adopted as European terrestrial radio standard. To improve multimedia broadcasting performance, RS codes (Reed-Solomon Code) and convolutional interleaver, which are robust against burst errors that can occur on a transmission channel, are added. The added two blocks are applied to the DAB ensemble input signal at the transmitter and provide an error rate low enough to enable video service even in a mobile receiving environment. In addition, the transmission channel of the DMB broadcasting is a wireless mobile reception channel, and not only the amplitude of the received signal is time-varying, but also Doppler spreading of the received signal spectrum due to the influence of the mobile receiver Occurs. Considering transmission and reception in this channel environment, the DMB transmission method is based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM). Since the OFDM scheme uses a plurality of multiple carriers, the robustness against ghost that can be generated by the multipath channel is very strong, and channel estimation based on pilot signals is easy.

즉, DMB 송신단에서 각각의 서비스 신호(오디오, 비디오, 데이터 서비스)는 개별적으로 오류 방지를 위해 부호화된 후 시간 영역에서 인터리빙되고, 시간 영역에서 인터리빙된 각각의 서비스 신호들은 다중화되어 데이터 채널인 주 서비스 채널(Main Service Channel ; MSC)로 합쳐진다. 그리고 다중화된 신호는 제어 채널인 고속정보채널(Fast Information Channel ; FIC)로 전송되는 다중화 배열 정보 (Multiplexing Configuration Information ; MCI)와 서비스 정보(Service Information ; SI)와 함께 주파수 영역에서 인터리빙된다. 이때 FIC로 전송되는 정보는 시간 지연을 허용하지 않기 때문에 시간 영역 인터리빙은 수행하지 않는다. 상기 주파수 인터리빙된 비트열은 DQPSK(Differential Quaternary Phase Shift Keying) 심볼로 매핑된 후 역 고속 푸리에 변환(IFFT)을 통해 OFDM 심볼이 생성된다. 상기 OFDM 심볼은 RF 신호로 변조되어 전송된다.That is, each service signal (audio, video, and data service) in the DMB transmitting terminal is encoded for error prevention and interleaved in the time domain, and each service signal interleaved in the time domain is multiplexed to be transmitted to the main service Channel (Main Service Channel; MSC). The multiplexed signals are interleaved in the frequency domain together with Multiplexing Configuration Information (MCI) and Service Information (SI) transmitted through a Fast Information Channel (FIC), which is a control channel. At this time, since the information transmitted to the FIC does not allow time delay, time-domain interleaving is not performed. The frequency-interleaved bit stream is mapped to a differential quaternary phase shift keying (DQPSK) symbol, and an OFDM symbol is generated through an inverse fast Fourier transform (IFFT). The OFDM symbol is modulated with an RF signal and transmitted.

이때, 전송 규격에서는 주파수 대역과 수신 지역에 따라 달라지는 전송 모드 1,2,3,4의 4가지 전송모드를 정의하고 있다. 상기 전송 모드에 따라 부반송파 수, 프레임 길이, 보호구간 길이, 유효심볼 길이, 널 심볼 길이가 다르다.At this time, the transmission standard defines four transmission modes of transmission modes 1, 2, 3, and 4 that vary depending on the frequency band and the reception area. The number of subcarriers, the frame length, the guard interval length, the effective symbol length, and the null symbol length are different according to the transmission mode.

도 1은 상기된 전송 모드 중 전송 모드 1에 대한 전송 프레임 구조를 보여주고 있다. 전송 프레임의 시작 부분은 동기화 채널(SC)로 널(Null) 심볼과 -DQPSK 변복조를 위한 위상 기준 심볼(Phase Reference Symbol ; PRS)이 할당된다. 상기 SC 다음에는 FIC가 이어지고 그 뒤 부분에는 오디오 서비스와 데이터 서비스 그리고 비디오 서비스를 전송하는 MSC가 할당된다. 데이터 전송은 FIC와 MSC로 이루어지는데 FIC는 256비트 고속 정보 블록(FIB)으로 구성되며, MSC 배열을 제어한다. 제어 정보의 핵심은 FIC를 통해 전송되는 MCI인데 이는 필요에 따라 재배열된다.FIG. 1 shows a transmission frame structure for the transmission mode 1 in the transmission mode. The beginning of the transmission frame is assigned a null symbol as a synchronization channel SC and a phase reference symbol (PRS) for -DQPSK modulation and demodulation. The SC is followed by an FIC followed by an MSC that carries audio, data, and video services. Data transmission consists of FIC and MSC. FIC consists of 256 bit high speed information block (FIB) and controls MSC array. The heart of the control information is the MCI transmitted via the FIC, which is rearranged as needed.

상기된 도 1에서 OFDM 심볼은 1ms의 유효 데이터 구간과 0.246ms의 보호 구간으로 구성되어 있다. 전송모드 1의 전송 프레임은 널 심볼, PRS, FIC용 심볼 3개, MSC용 심볼 72개로 구성되며, 전체 길이는 96ms가 된다.In FIG. 1, the OFDM symbol has a valid data interval of 1 ms and a guard interval of 0.246 ms. The transmission frame of the transmission mode 1 is composed of null symbol, PRS, three symbols for FIC, and 72 symbols for MSC, and the total length is 96 ms.

이때, 상기 DMB 송신 방식에서 시간 영역과 주파수 영역에서 신호에 대한 인 터리빙(Interleaving)을 수행하는 것은 전송 채널에서 발생하는 에러를 정정할 수 있도록 하기 위해서이다. 즉, DMB 송신 신호는 기존의 아날로그 라디오 방송신호에 비해 매우 작은 신호 세기로 전송되며, 도심과 같은 심한 페이딩(Fading) 채널 환경에서 자동차에서와 같은 이동수신을 고려하면, 실제 수신신호의 신호세기는 매우 작다.In this case, interleaving of the signals in the time domain and the frequency domain in the DMB transmission scheme is performed in order to correct errors occurring in the transmission channel. That is, the DMB transmission signal is transmitted with a very small signal intensity as compared with the conventional analog radio broadcasting signal. Considering the mobile reception as in the automobile in a severe fading channel environment such as a city center, It is very small.

따라서 DMB 수신기는 이러한 열악한 수신환경에서 최대한 수신신호를 받아들여, 전송에러를 보정할 수 있어야 한다. 또한 이동 수신 단말기라는 점을 고려하면 제한된 비용을 들여서 최대의 수신성능을 내는 것이 DMB 수신기 구성의 핵심요건이 된다.Therefore, the DMB receiver should be able to receive the received signal as much as possible in such a poor receiving environment and correct the transmission error. Considering that it is a mobile receiving terminal, it is a key requirement to construct a DMB receiver to achieve maximum reception performance with a limited cost.

도 2는 국내에서 서비스 예정인 상기된 도 1과 같은 DMB 송신 방식에 따른 DMB 수신기의 개념적인 블록도로서, 튜너(201)는 안테나(200)로 수신된 RF 신호 중 특정 채널의 RF 신호만을 튜닝하여 중간 주파수(Intermediate Frequency ; IF)의 통과대역(Pass-band) 신호로 변환한 후 AGC(Auto gain control)부(202)로 출력한다. 상기 AGC부(202)는 상기 IF 신호의 A/D 변환을 위해 기준 신호 크기에 따라 계산한 이득값을 상기 IF 신호에 곱하여 상기 IF 신호의 크기를 일정하게 한 후 A/D 변환기(203)로 출력한다.FIG. 2 is a conceptual block diagram of a DMB receiver according to the DMB transmission scheme shown in FIG. 1, which is scheduled to be provided in Korea. The tuner 201 tunes only RF signals of a specific channel among RF signals received by the antenna 200 Band signal of an intermediate frequency (IF), and outputs the signal to an AGC (Auto Gain Control) The AGC unit 202 multiplies the IF signal by a gain calculated according to a reference signal size for A / D conversion of the IF signal to make the size of the IF signal constant, and then the A / D converter 203 Output.

상기 A/D 변환기(203)는 수신된 신호의 크기에 무관하게 상기 이득 조정된 IF 신호에 대해 표본화(Sampling)를 수행하여 디지털 신호로 변환한 후 I/Q 분배기(204)로 출력한다. 상기 I/Q 분배기(204)는 입력되는 디지털 신호가 실수 성분(Inphase component ; I)만을 가지므로 이 디지털 신호를 허수 성분(Quadrature component ; Q)도 가지는 복소 성분의 신호로 변환하여 모드 검출부(205), 신호 동기부(206), 및 OFDM 복조기(207)로 출력한다.The A / D converter 203 samples the gain-adjusted IF signal regardless of the magnitude of the received signal, converts the IF signal into a digital signal, and outputs the digital signal to the I / Q divider 204. Since the input digital signal has only an inphase component (I), the I / Q divider 204 converts the digital signal into a complex component signal having a quadrature component (Q) To the signal synchronizing unit 206, and to the OFDM demodulator 207. [

상기 모드 검출부(205)는 수신된 신호의 전송 모드를 검출하고, 상기 OFDM 복조기(207)는 불필요한 보호구간(Guard Interval)을 제거한 후, FFT(Fast Fourier Transform)을 통해 시간 영역의 신호를 주파수 영역으로 변환한 후 신호 동기부(206)로 피드백함과 동시에 주파수 디인터리빙부(208)로 출력한다.The mode detector 205 detects a transmission mode of the received signal and the OFDM demodulator 207 removes an unnecessary guard interval and then outputs a time domain signal through a fast Fourier transform (FFT) And then feeds back the signal to the signal synchronizing unit 206 and outputs it to the frequency deinterleaving unit 208.

상기 신호 동기부(206)는 OFDM 복조기(207)의 입력과 출력신호를 이용하여 신호의 시간/주파수 영역에서의 동기에 필요한 정보를 추출해 낸다. 즉, 신호 동기부(206)에서는 프레임 동기, OFDM 심볼 동기와 반송파 주파수 동기를 수행하고 있다.The signal synchronization unit 206 extracts information necessary for synchronization in the time / frequency domain of the signal using the input and output signals of the OFDM demodulator 207. That is, the signal synchronization unit 206 performs frame synchronization, OFDM symbol synchronization, and carrier frequency synchronization.

상기 주파수 디인터리빙(De-interleaving)부(208)는 송신단에서 주파수 인터리빙(Interleaving)된 부반송파(Sub-carrier) 신호들의 위치를 원래대로 복원시켜 제 1 채널 분배기(209)로 출력한다. 상기 제 1 채널 분배기(209)는 제어 채널인 FIC 채널과 데이터 채널인 MSC 채널을 분리시킨 후 분리된 FIC 채널의 신호는 FIC 복호화기(210)로 출력하고, MSC 채널의 신호는 시간 디인터리빙부(211)로 출력한다. The frequency de-interleaver 208 restores the positions of the frequency-interleaved sub-carrier signals in the transmitter and outputs the restored signals to the first channel distributor 209. The first channel distributor 209 separates the FIC channel, which is the control channel, from the MSC channel, which is the data channel, and outputs the separated FIC channel signal to the FIC decoder 210. The MSC channel signal is input to the time de- (211).

여기서, FIC 채널의 신호는 송신단에서 시간 영역 인터리빙을 하지 않았으므로 마찬가지로 수신단에서도 시간 영역 디인터리빙을 수행하지 않는다. 상기 FIC 복호화기(210)는 FIC 채널 신호를 입력으로 받아 MSC 채널을 복호화하는데 필요한 정보들을 추출한 후 FIC 데이터 복호화기(217)로 출력한다. 이때, FIC 채널을 통해 전송된 별도의 제어 데이터는 상기 FIC 데이터 복호화기(217)을 통해 복원된다. Here, since the FIC channel signal is not subjected to the time domain interleaving at the transmitting end, the receiving end does not perform the time domain deinterleaving at the receiving end. The FIC decoder 210 receives the FIC channel signal, extracts information necessary for decoding the MSC channel, and outputs the extracted information to the FIC decoder 217. At this time, the separate control data transmitted through the FIC channel is restored through the FIC data decoder 217.

한편 상기 시간 디인터리빙부(211)는 DMB 송신기에서 시간 영역으로 인터리빙한 MSC 채널의 16개의 논리적인 프레임(Logical Frame)들을 다시 원래의 프레임 순서대로 복원시킨다. 상기 시간 디인터리빙된 MSC 채널 신호는 길쌈 복호화기(Convolutional decoder)(212)로 입력되고, 길쌈 복호화기(212)는 상기 MSC 채널에 포함된 전송 채널에서 발생한 랜덤 에러(Random Error)를 정정한다. 상기 랜덤 에러가 정정된 데이터가 스크램블되어 있다면 에너지 디스크램블(213)에서 원래의 데이터로 디스크램블된 후 제 2 채널 분배기(214)로 출력되고, 스크램블되어 있지 않다면 제 2 채널 분배기(214)로 바이패스된다. Meanwhile, the time de-interleaving unit 211 restores 16 logical frames of the MSC channel interleaved in the time domain in the DMB transmitter in the original frame order. The time deinterleaved MSC channel signal is input to a convolutional decoder 212, and the convolutional decoder 212 corrects a random error occurring in a transmission channel included in the MSC channel. If the corrected data is scrambled, the energy descrambler 213 descrambles the original data and outputs the descrambled data to the second channel distributor 214. If the scrambled data is not scrambled, Pass.

상기 제 2 채널 분배기(214)는 전송된 데이터 채널이 DAB 서비스를 위한 데이터/오디오 신호인지, DMB 서비스를 위한 비디오 신호인지를 구별하여 분리시킨 후 분리된 오디오/데이터 신호는 오디오/데이터 복호화기(218)로 출력하고, 분리된 비디오 신호는 길쌈 디인터리빙(Convolutional De-interleaving)부(215)로 출력한다. The second channel splitter 214 distinguishes between a data / audio signal for a DAB service and a video signal for a DMB service, and separates the separated audio / data signal from an audio / data decoder 218, and outputs the separated video signal to a convolutional de-interleaving unit 215. The convolutional de-

상기 길쌈 디인터리빙부(215)는 송신단에서 추가적으로 인터리빙한 데이터를 원래의 순서대로 재정렬하여 RS 복호화기(216)로 출력하고, 상기 RS 복호화기(216)는 송신단에서 RS 인코딩(Encoding)한 데이터를 복원한 후 비디오 복호화기(219)로 출력한다. 상기 비디오 복호화기(219)는 DMB 서비스를 위한 비디오 신호를 복원해 낸다.The RS deinterleaver 215 rearranges the interleaved data further in the original order and outputs the data to the RS decoder 216. The RS decoder 216 encodes the RS encoded data at the transmitting end And outputs it to the video decoder 219. The video decoder 219 reconstructs a video signal for a DMB service.

상기된 도 2에서, 시간 동기부(206)는 크게 시간 영역 동기부와 주파수 영역 동기부로 나뉜다. 상기 시간 영역 동기부는 다시 동작 순서에 따라 동기 획득기와 동기 추적기로 나뉘게 된다. In FIG. 2, the time synchronizer 206 is divided into a time domain synchronizer and a frequency domain synchronizer. The time domain synchronization unit is divided into a synchronization acquirer and a synchronization tracker according to an operation sequence.

상기 동기 획득기는 수신기의 파워가 켜진 이후에 최초로 시간 영역의 동기를 획득하는 모듈로서, 모든 동기 동작의 시작점이 된다. 즉, 시간 영역의 동기 획득이 이루어져야만 이후의 모든 동기 동작이 가능하며, 동기 획득기의 동기오차는 이후에 이루어질 주파수 영역의 동기 성능과 시간 영역의 동기 추적 성능에 큰 영향을 준다. The synchronization acquiring unit is a module for acquiring time-domain synchronization first after the power of the receiver is turned on, and is a starting point of all synchronization operations. In other words, all the synchronous operations after the time domain acquisition are possible, and the synchronization error of the synchronous acquisition device greatly affects the synchronous performance of the frequency domain and the synchronous tracking performance of the time domain to be performed later.

따라서, 시간 영역 동기 획득 성능은 전체 DMB 수신기의 올바른 동작여부를 결정하는 매우 중요한 요소이다.Therefore, the time domain synchronization acquisition performance is a very important factor for determining whether the entire DMB receiver operates properly.

이러한 시간 영역 동기 획득을 위한 방법에는 여러 가지가 있다. There are various methods for acquiring time domain synchronization.

그 중 하나는 도 1과 같은 DMB 신호의 전송 프레임 구조에서 첫번째 심볼인 NULL 심볼 구간을 이용하는 방법이 사용된다. 즉, DMB 송신 시스템은 시간 영역에서의 신호 동기 획득을 목적으로 매 전송 프레임의 첫번째 심볼구간 동안 아무런 신호도 존재하지 않는 NULL 심볼을 전송한다. One of them is a method of using a NULL symbol interval which is the first symbol in the transmission frame structure of the DMB signal as shown in FIG. That is, the DMB transmission system transmits a NULL symbol in which no signal is present during the first symbol interval of each transmission frame, in order to acquire the signal synchronization in the time domain.

따라서, 대부분의 시간영역 동기 획득기는 프레임의 시작점에 위치하는 NULL 심볼을 검출하여 시간 영역 동기를 획득하게 된다. Therefore, most time domain synchronizer acquires time domain synchronization by detecting a NULL symbol located at the start of a frame.

이때 상기 NULL 심볼 구간을 검출하는 종래의 방법으로는 심볼 구간내 평균에너지를 추정하여 검출하는 방법과 연속적인 두 구간의 평균 에너지 비율을 이용하여 검출하는 방법이 있다.In this case, the conventional method of detecting the NULL symbol interval includes a method of estimating and detecting an average energy in a symbol interval and a method of detecting using an average energy ratio of two consecutive intervals.

도 3은 상기된 에너지 비율을 이용한 NULL 심볼 검출 장치의 구성 블록도를 나타내고 있다. FIG. 3 shows a block diagram of a NULL symbol detection apparatus using the energy ratio.

즉, 에너지 검출기(302)는 I/Q 분배기(301)의 출력인 실수부 I 신호와 허수부 Q 신호를 각각 제곱하고 더하여 각 샘플의 에너지 값을 구한 후 적분기(303)로 출력한다. 상기 적분기(303)는 에너지 검출기(302)의 에너지 값을 일정 구간 동안 적분하여 수신된 입력 신호의 평균 에너지 값을 계산한 후 지연기(304)와 비율/위치 계산부(305)로 출력한다. 즉, 상기 적분기(303)는 상기 에너지 검출기(302)에서 구한 각 샘플의 에너지 값을 일정 구간 동안 누적한 후 누적값을 일정 구간으로 나누어 수신된 신호의 평균 에너지 값을 구하게 된다. That is, the energy detector 302 squares and adds the real part I signal and the imaginary part Q signal, which are the outputs of the I / Q divider 301, respectively, to obtain energy values of the respective samples and outputs them to the integrator 303. The integrator 303 integrates the energy value of the energy detector 302 for a predetermined period, calculates an average energy value of the received input signal, and outputs the average energy value to the delay 304 and the ratio / position calculator 305. That is, the integrator 303 accumulates the energy value of each sample obtained from the energy detector 302 for a predetermined period, divides the cumulative value into a predetermined period, and obtains an average energy value of the received signal.

상기 지연기(304)는 상기 적분기(303)에서 출력되는 평균 에너지 값을 상기 적분 구간만큼 지연시켜 비율/위치 계산기(305)로 출력한다. 즉, 상기 지연기(304)의 입력과 출력은 연속적인 두 적분구간 동안의 평균 에너지 값을 나타내게 된다. 이때, 상기 지연기(304)의 출력은 시간적으로 앞서는 첫번째 적분구간의 평균 에너지 값이 되고, 상기 지연기(304)의 입력은 시간적으로 뒤쳐지는 두번째 적분구간의 평균 에너지 값이 된다. The delay 304 delays the average energy value output from the integrator 303 by the integration period and outputs the result to the ratio / position calculator 305. That is, the input and output of the delay 304 represent the average energy values during two consecutive integration periods. At this time, the output of the delay 304 becomes the average energy value of the first integration period that precedes the time, and the input of the delay 304 becomes the average energy value of the second integration period that is temporally behind.

도 4a는 NULL 심볼을 포함하는 시간 영역에서의 평균 에너지 값을 나타내고 있다. 이때, 데이터 심볼 구간의 경우, 평균적인 에너지 값은 거의 일정한 값을 가진다. 그러나 적분 구간이 NULL 심볼을 포함하기 시작하면 평균 에너지는 감소하기 시작하고, NULL 구간만을 적분 구간으로 삼게되면 잡음 신호의 에너지 크기만이 남게 된다. 4A shows an average energy value in a time domain including a NULL symbol. At this time, in the case of the data symbol interval, the average energy value has a substantially constant value. However, when the integration interval begins to include the NULL symbol, the average energy starts to decrease. If only the NULL interval is used as the integration interval, only the energy level of the noise signal is left.

따라서, 상기 비율/위치 계산기(305)는 이러한 연속적인 두 적분 구간의 평 균 에너지 값을 입력받아서, 첫 번째 적분구간의 평균에너지 대 두번째 적분구간의 평균 에너지 비율을 계산하고, 에너지 비율이 최대와 최소가 될때의 시간영역에서의 위치를 출력한다. Therefore, the ratio / position calculator 305 calculates the average energy ratio of the first integration period to the second integration period by receiving the average energy values of the two consecutive integration periods, And outputs the position in the time domain when it becomes minimum.

도 4b는 NULL 심볼을 포함하는 시간영역에서 연속적인 두 적분 구간의 에너지 비율을 나타내고 있다. 두 적분 구간이 데이터 심볼 만을 포함할 경우 에너지 비율은 거의 1에 가까운 일정한 값을 가진다. 그러나, 첫 번째 적분구간이 NULL 심볼을 포함하기 시작하면 첫 번째 적분구간의 평균 에너지가 감소하여 에너지 비율이 증가하기 시작하고, 첫 번째 적분구간이 전부 NULL 심볼 구간에 해당할 때 에너지 비율이 최대가 된다. 4B shows energy ratios of two consecutive integration periods in a time domain including a NULL symbol. If the two integration periods contain only data symbols, the energy ratio has a value close to one. However, if the first integral period starts to include the NULL symbol, the energy ratio starts to increase as the average energy of the first integration period decreases, and when the first integration period corresponds to the NULL symbol period, do.

따라서 에너지 비율이 최대인 경우의 시간 영역에서의 위치값이 NULL 심볼의 끝점에 해당한다. Therefore, the position value in the time domain when the energy ratio is maximum corresponds to the end point of the NULL symbol.

이때 상기 도 3과 같은 에너지 비율을 이용하는 NULL 심볼 검출 방법은 단순히 에너지 레벨을 이용하는 방법보다 채널잡음 레벨에 상관없이 일정한 수준의 동기획득 성능을 보이는 장점을 가진다. 하지만, 잡음 레벨을 나타내는 신호대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio ; SNR)가 낮은 열악한 전송채널의 경우, 잡음레벨과 신호레벨간 차이가 없게 되어 에너지 비율만을 이용한 NULL 심볼 검출 방법만으로는 동기 획득 성능이 크게 떨어지는 단점을 갖는다.In this case, the NULL symbol detection method using the energy ratio shown in FIG. 3 has a merit that a synchronization acquisition performance of a certain level is achieved regardless of the channel noise level, rather than simply using the energy level. However, in the case of a poor transmission channel having a low signal-to-noise ratio (SNR) representing a noise level, there is no difference between the noise level and the signal level. Thus, only by the NULL symbol detection method using only the energy ratio, It has a disadvantage of falling.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 SNR이 낮은 열악한 전송 채널환경에서도 NULL 심볼 검출 성능을 향상시켜 시간 영 역에서의 동기 획득 성능을 높이는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for improving the performance of detecting a NULL symbol even in a poor transmission channel environment with a low SNR .

본 발명의 다른 목적은 수신 신호의 보호구간 상관성을 이용하여 NULL 심볼 위치를 추정함으로써, 채널 잡음에 강인하게 시간 영역의 동기를 획득하도록 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for acquiring time domain synchronization robust to channel noise by estimating a NULL symbol position using a correlation of a guard interval of a received signal.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 NULL 심볼, 위상 기준 심볼 그리고, 보호 구간을 포함하는 다수개의 데이터 심볼로 구성된 전송 프레임을 수신하여 시간 영역의 동기 획득하기 위한 것으로서, In order to achieve the above object, the present invention provides a method for acquiring time-domain synchronization by receiving a transmission frame including a NULL symbol, a phase reference symbol, and a plurality of data symbols including a guard interval,

입력되는 복소 샘플 데이터를 한 심볼만큼 지연된 복소 샘플 데이터와 콘쥬게이트 곱을 한 후 보호구간의 길이만큼 상기 곱셈 결과를 적분하여 시간 영역에서 심볼 길이만큼 떨어진, 보호구간의 길이를 갖는 두 신호 구간의 상관값을 구하는 상관부; 상기 상관부에서 출력되는 상관값의 절대치를 일정 구간 동안 적분하여 평균 에너지 레벨을 검출하는 적분부; 및 상기 적분부의 출력을 기 설정된 기준값과 비교하여, 상기 기준값보다 작은 값을 갖는 구간을 NULL 심볼 위치로서 출력하는 비교/위치 계산부를 포함하여 구성되는 시간 영역 동기 획득 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다. A complex conjugate multiplication unit for multiplying the input complex sample data by the complex sample data delayed by one symbol and integrating the multiplication result by the length of the guard interval to obtain a correlation value of the two signal intervals having the guard interval, ; An integrating unit for integrating the absolute value of the correlation value output from the correlating unit for a predetermined period of time to detect an average energy level; And a comparison / position calculator comparing the output of the integrator with a predetermined reference value and outputting a section having a value smaller than the reference value as a NULL symbol position.

바람직하게는 상기 상관부는 입력되는 복소 샘플 데이터를 복소수로 해석하여 콘쥬게이트 복소값을 출력하는 콘쥬게이트 변환기와, 입력되는 복소 샘플 데이터를 한 심볼 구간동안 지연시켜 출력하는 지연기와, 상기 콘쥬게이트 복소값과 지연된 데이터의 복소수 곱셈을 수행하는 복소수 곱셈기와, 보호구간의 길이만큼 상 기 복소수 곱셈 결과를 적분하는 적분기로 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the correlation unit includes a conjugate transformer for converting the complex sample data to a complex number and outputting a conjugate complex value, a delay unit for delaying and outputting the input complex sample data for one symbol period, A complex multiplier for performing a complex multiplication of the delayed data, and an integrator for integrating the result of the complex multiplication by the length of the guard interval.

바람직하게는 상기 적분부의 적분 구간은 적어도 하나의 데이터 심볼 구간보다 길게 설정하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the integration period of the integrating unit is set longer than at least one data symbol period.

바람직하게는 상기 적분부의 적분 구간은 NULL 심볼 구간에 해당하는 길이로 설정하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the integration period of the integrating unit is set to a length corresponding to a NULL symbol period.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 NULL 심볼, 위상 기준 심볼 그리고, 보호 구간을 포함하는 다수개의 데이터 심볼로 구성된 전송 프레임을 수신하여 시간 영역의 동기 획득하기 위한 것으로서, According to another aspect of the present invention, there is provided a method for acquiring time-domain synchronization by receiving a transmission frame including a NULL symbol, a phase reference symbol, and a plurality of data symbols including a guard interval,

(a) 입력되는 복소 샘플 데이터로부터 시간 영역에서 심볼 길이만큼 떨어진, 보호구간의 길이를 갖는 두 신호 구간의 상관값을 구하는 단계;(a) obtaining a correlation value between two signal intervals having a length of a guard interval, which is separated by a symbol length in a time domain from input complex sample data;

(b) 상기 상관값의 절대치를 일정 구간 동안 적분하여 적분구간 동안의 평균값을 검출하는 단계; 및 (b) integrating the absolute value of the correlation value for a predetermined period to detect an average value during the integration period; And

(c) 상기 단계의 평균값을 기 설정된 기준값과 비교하여, 상기 기준값보다 작은 값을 갖는 구간을 NULL 심볼 위치로서 출력하는 단계를 포함하여 이루어지는 시간 영역 동기 획득 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.(c) comparing the average value of the step with a preset reference value, and outputting a section having a value smaller than the reference value as a NULL symbol position.

바람직하게는 상기 (a) 단계는 입력되는 복소 샘플 데이터를 한 심볼만큼 지연된 복소 샘플 데이터와 콘쥬게이트 곱을 한 후 보호구간의 길이만큼 상기 곱셈 결과를 적분하여 출력하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the step (a), the input complex sample data is subjected to conjugate multiplication with complex sample data delayed by one symbol, and the multiplication result is integrated by the length of the guard interval and then output.

따라서 본 발명에 의하면, 수신기 내에 있는 신호 동기부 중에서 시간영역 동기부의 성능을 향상시켜 수신기 전체의 성능을 향상시키는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the performance of the time domain synchronization unit is improved and the performance of the entire receiver is improved, among the signal synchronization units in the receiver.

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 detailed description of embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by the drawings are described as at least one embodiment, and the technical ideas and the core configuration and operation of the present invention described above are not limited thereto.

그리고 종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The same components as those in the prior art are denoted by the same names and the same reference numerals for convenience of description, and a detailed description thereof will be omitted.

일반적으로 DMB 신호의 구조는 심볼의 끝부분을 심볼의 시작부분인 보호구간내에 재전송하는 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix)를 가진다. 즉 DMB 신호의 각 심볼은 보호구간과 유효 데이터 구간으로 나누어지는데, 보호구간의 데이터는 유효 데이터 구간의 마지막 부분의 데이터를 그대로 복사해 놓은 것이다. Generally, the structure of a DMB signal has a cyclic prefix that retransmits the end of a symbol within a guard interval, which is the beginning of a symbol. That is, each symbol of the DMB signal is divided into a guard interval and an effective data interval. The data of the guard interval is a copy of the last data of the valid data interval.

따라서, 수신단에서는 전송된 심볼의 보호구간과 심볼의 끝부분과의 상관성(Correlation)을 이용하여 심볼의 위치를 추정할 수 있게 된다. 그러나, DMB 수신 시스템에서는 심볼의 위치뿐만 아니라 전송 프레임의 시작점인 NULL 심볼의 위치도 검출해내야만 한다. Accordingly, at the receiving end, the position of the symbol can be estimated using the correlation between the guard interval of the transmitted symbol and the end of the symbol. However, in the DMB receiving system, not only the position of a symbol but also the position of a null symbol which is a starting point of a transmission frame must be detected.

본 발명에서는 앞서 설명한 DMB 신호의 보호구간의 상관성을 이용하여 NULL 심볼의 위치를 추정함으로써, 잡음이 심한 전송채널에 강인한 특성을 갖는 시간영역의 동기 획득기를 설계할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 시간영역 동기 획득 장치 는 프레임의 시작점에 위치하는 NULL 심볼을 검출하는 방법을 이용한다.In the present invention, by estimating the position of the NULL symbol using the correlation of the guard interval of the DMB signal described above, it is possible to design a time domain synchronous acquisition device having robust characteristics for a noisy transmission channel. That is, the time domain synchronization acquisition apparatus according to the present invention uses a method of detecting a NULL symbol located at a start point of a frame.

도 5는 본 발명에 따른 시간 영역 동기 획득 장치의 구성 블록도로서, I/Q 분배기(104)에서 출력되는 신호는 콘쥬게이트 변환기(501)와 지연기(502)로 입력된다. 상기 콘쥬게이트(Conjugate) 변환기(501)의 출력과 지연기(502)의 출력이 복소 곱셈기(503), 제1 적분기(504), 절대값 계산기(505), 제2 적분기(506), 및 비교/위치 계산기(507)를 순차적으로 거치면서 NULL 심볼 위치를 추정하게 된다. FIG. 5 is a block diagram of a time domain synchronous acquisition apparatus according to the present invention. A signal output from the I / Q divider 104 is input to a conjugate converter 501 and a delay unit 502. The output of the conjugate converter 501 and the output of the delay 502 are input to a complex multiplier 503, a first integrator 504, an absolute value calculator 505, a second integrator 506, / Position calculator 507 in order to estimate the NULL symbol position.

도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 시간 영역 동기 획득 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.5 to 7, a description will be made of a preferred embodiment of a time domain synchronous acquisition apparatus and method according to the present invention.

즉 I/Q 분배기(104)는 디지털화된 신호가 실수 성분(Inphase component ; I)만을 가지므로 이 디지털 신호를 허수 성분(Quadrature component ; Q)도 가지는 복소 성분의 신호로 변환하여 콘쥬게이트 변환기(501)와 지연기(502)로 출력한다. That is, since the digitized signal has only the inphase component (I), the I / Q divider 104 converts the digital signal into a complex component signal having a quadrature component (Q) and outputs it to the conjugate converter 501 And the delay unit 502. [

상기 콘쥬게이트 변환기(501)는 I/Q 분배기(104)에서 출력되는 I,Q 신호를 복소수로 해석하여 콘쥬게이트 복소값(Conjugate complex number)을 복소 곱셈기(504)에 출력한다. 상기 지연기(502)는 한 개의 심볼구간동안 I/Q 분배기(104)에서 출력되는 I,Q 신호를 지연시켜 복소 곱셈기(503)로 출력함으로써, 콘쥬게이트 변환기(501)의 출력과 지연기(502)의 출력신호가 시간적으로 한 심볼구간만큼 차이가 나게 한다. The conjugate transformer 501 interprets the I and Q signals output from the I / Q divider 104 as complex numbers and outputs a conjugate complex number to the complex multiplier 504. The delay 502 delays the I and Q signals output from the I / Q divider 104 during one symbol interval and outputs the delayed I and Q signals to the complex multiplier 503 so that the output of the conjugate converter 501 and the delay 502 are different in time by one symbol interval.

상기 복소 곱셈기(503)는 콘쥬게이트 변환된 I,Q 신호와 지연된 I,Q 신호의 복소수 곱셈을 수행하여 제1 적분기(504)로 출력한다. 상기 제1 적분기(504)는 보호구간의 길이만큼 복소수 곱셈 결과를 적분하여 절대값 계산기(505)로 출력한다. 따라서, 제1 적분기(504)의 출력은 시간영역에서 심볼 길이만큼 떨어진, 보호구간의 길이를 갖는 두 신호 구간의 상관값(Correlation value)이 된다. 상기 절대값 계산기(505)는 이러한 복소수 상관값에 절대값을 취하여 제2 적분기(506)로 출력하며, 이런 일련의 과정은 I/Q 분배기(104)의 매 입력샘플마다 반복된다. The complex multiplier 503 performs a complex multiplication of the conjugated I and Q signals and the delayed I and Q signals and outputs the complex multiplied signal to the first integrator 504. The first integrator 504 integrates the complex multiplication result by the length of the guard interval and outputs the result to the absolute value calculator 505. Accordingly, the output of the first integrator 504 becomes a correlation value between two signal sections having a length of the guard interval, which is separated by a symbol length in the time domain. The absolute value calculator 505 takes an absolute value of the complex correlation value and outputs it to the second integrator 506, and this series of processes is repeated for every input sample of the I / Q divider 104.

도 6은 DMB 수신 시스템의 전송모드 1인 경우에 상관값의 절대치를 나타낸다. 도 6에서 주기적으로 나타나는 피크값(peak value)이 매 심볼의 보호구간과 심볼의 끝부분과의 상관성에 의해서 나타나는 상관값이다. 이때 피크간 간격이 바로 심볼 길이에 해당하게 된다. 도 6에서 피크의 주기성을 벗어나서, 약 두 개의 심볼길이 구간동안 피크값이 나타나지 않는 영역이 바로 NULL 심볼 구간이다. 6 shows the absolute value of the correlation value in the transmission mode 1 of the DMB receiving system. The peak value periodically shown in FIG. 6 is a correlation value represented by the correlation between the guard interval of each symbol and the end of the symbol. At this time, the interval between the peaks corresponds to the symbol length. In FIG. 6, an area beyond the periodicity of the peak, in which no peak value appears for about two symbol length sections, is a NULL symbol interval.

그러므로 제2 적분기(506)는 이러한 상관값의 절대치를 일정 적분 구간 동안 예를 들어, NULL 심볼구간 동안 적분하여 적분 구간 동안의 평균 에너지 레벨을 검출한 후 비교/위치 계산기(507)로 출력한다. 이때 적분구간은 한 개의 심볼길이보다 길기 때문에, 데이터 심볼구간 동안은 적어도 한 개의 피크상관값을 포함하게 되어 일정한 값을 갖는다. 그러나, 적분구간이 NULL 심볼 구간만을 포함하게 될 경우 피크 상관값을 포함하지 않게 되며, 아무런 신호도 전송하지 않는 NULL 심볼 구간에서는 적분값이 최소가 된다. 상기 도 6에서 보듯이, 보호구간과 심볼 끝부분과의 상관값에 절대치를 취한 값은 NULL 심볼 구간을 포함해서 약 두개의 심볼구간동안 0에 가까운 최소값을 가진다.Therefore, the second integrator 506 integrates the absolute value of the correlation value during a certain integration period, for example, during the NULL symbol period, detects the average energy level during the integration period, and outputs it to the comparison / position calculator 507. Since the integral period is longer than one symbol period, the peak period includes at least one peak correlation value during the data symbol period and has a constant value. However, when the integration interval includes only the NULL symbol interval, the peak correlation value is not included. In the NULL symbol interval in which no signal is transmitted, the integral value is minimized. As shown in FIG. 6, the value obtained by taking the absolute value of the correlation value between the guard interval and the symbol end has a minimum value close to 0 for about two symbol intervals including the NULL symbol interval.

따라서 제2 적분기(506)에서는 NULL 심볼구간동안 적분을 행하므로, 제2 적분기(506)의 출력은 NULL 심볼구간동안 최소값을 가지게 된다. Therefore, the second integrator 506 integrates during the NULL symbol period, so that the output of the second integrator 506 has the minimum value during the NULL symbol period.

도 7은 제2 적분기(506)의 출력을 나타내고 있다. 도 7에서 상관값의 절대치를 적분한 값은 NULL 심볼 구간동안 최소값을 가지며, 그 이외의 구간에는 상대적으로 일정한 값을 유지함을 알 수 있다. Fig. 7 shows the output of the second integrator 506. Fig. In FIG. 7, it can be seen that the value obtained by integrating the absolute value of the correlation value has a minimum value during the NULL symbol interval, and maintains a relatively constant value in the other intervals.

그러므로 상기 비교/위치 계산기(507)는 제2 적분기(506)의 출력을 일정한 기준값(threshold)과 비교하여, 이 기준값보다 작은 값을 갖는 구간의 위치를 NULL 심볼 위치로서 출력한다. 즉 상관값의 절대치를 적분한 값이 최소값을 갖는 구간의 위치를 출력하게 된다. 다시 말해 상기 비교/위치 계산기(507)에서 출력되는 곧 NULL 심볼의 위치를 나타내게 된다. Therefore, the comparison / position calculator 507 compares the output of the second integrator 506 with a predetermined threshold value, and outputs the position of a section having a value smaller than the reference value as a NULL symbol position. That is, the position of the section having the minimum value obtained by integrating the absolute value of the correlation value. In other words, the position of the NULL symbol immediately outputted from the comparison / position calculator 507 is indicated.

이와 같이 NULL 심볼 위치를 검출함으로써, 시간 영역의 동기를 획득하게 된다. By detecting the position of the NULL symbol in this manner, synchronization in the time domain is obtained.

이때 채널에 인가되는 백색잡음 신호는 서로 상관성을 갖지 아니하므로, 보호구간의 상관성을 이용한 NULL 심볼위치 추정에 의한 시간영역 동기 획득기는 낮은 신호대 잡음비를 갖는 열악한 채널 환경에서도 강인하게 동작한다. 이때, 제1 적분기(504)의 적분구간은 DMB 신호의 보호구간을 이용한 상관특성과 상관값을 계산하는데 필요한 시스템의 복잡도와 관련이 있고, 제2 적분기(506)의 적분구간은 NULL 심볼의 위치를 검출하는 성능과 하드웨어 복잡도와 관련이 있는 트레이드-오프(trade-off) 인자이므로 시간 영역 동기 획득 장치의 실제 설계시에는 이 둘을 고려하여 최적의 적분 구간을 정한다.Since the white noise signal applied to the channel does not have correlation with each other, the time domain synchronous acquisition apparatus using the NULL symbol position estimation using the correlation of the guard interval operates robustly even in a poor channel environment having a low signal-to-noise ratio. In this case, the integration period of the first integrator 504 is related to the complexity of the system required to calculate the correlation characteristic and the correlation value using the guard interval of the DMB signal, and the integration period of the second integrator 506 is related to the position Off factors related to the hardware complexity and the performance of the time-domain synchronous acquisition apparatus, the optimal integration period is determined by considering both of them in the actual design of the time-domain synchronous acquisition apparatus.

한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관 례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of description and should not be interpreted as limiting the scope of the present invention. It should be based on the content.

본 발명을 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가지 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 시간 영역 동기 획득 장치 및 방법에 의하면, 보호구간을 이용한 신호의 상관성을 이용하여 NULL 심볼 구간을 추출함에 의해 시간 영역의 동기를 획득함으로써, 낮은 신호대 잡음비의 특성을 갖는 열악한 전송채널 환경에서도 강인하게 시간 영역의 동기를 획득할 수 있는 효과가 있다.According to the apparatus and method for acquiring time-domain sync according to the present invention, the synchronization of the time domain is obtained by extracting the NULL symbol interval using the correlation of signals using the guard interval, It is possible to acquire the time domain synchronization robustly even in the transmission channel environment.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments but should be determined according to the claims.

Claims

NULL 심볼, 위상 기준 심볼 그리고, 보호 구간을 포함하는 다수개의 데이터 심볼로 구성된 전송 프레임을 수신하여 시간 영역의 동기 획득하기 위한 이동 방송 수신기의 시간 영역 동기 획득 장치에 있어서,A time domain synchronization acquisition apparatus of a mobile broadcast receiver for receiving a transmission frame composed of a plurality of data symbols including a NULL symbol, a phase reference symbol, and a guard interval to acquire time synchronization,

입력되는 복소 샘플 데이터를 한 심볼만큼 지연된 복소 샘플 데이터와 콘쥬게이트 곱을 한 후 보호구간의 길이만큼 상기 곱셈 결과를 적분하여 시간 영역에서 심볼 길이만큼 떨어진, 보호구간의 길이를 갖는 두 신호 구간의 상관값을 구하는 상관부;A complex conjugate multiplication unit for multiplying the input complex sample data by the complex sample data delayed by one symbol and integrating the multiplication result by the length of the guard interval to obtain a correlation value of the two signal intervals having the guard interval, ;

상기 상관부에서 출력되는 상관값의 절대치를 일정 구간 동안 적분하여 평균 에너지 레벨을 검출하는 적분부; 및 An integrating unit for integrating the absolute value of the correlation value output from the correlating unit for a predetermined period of time to detect an average energy level; And

상기 적분부의 출력을 기 설정된 기준값과 비교하여, 상기 기준값보다 작은 값을 갖는 구간을 NULL 심볼 위치로서 출력하는 비교/위치 계산부를 포함하여 구성되어, 시간 영역의 동기를 획득하는 것을 특징으로 하는 시간 영역 동기 획득 장치.And a comparison / position calculator for comparing the output of the integrator with a preset reference value and outputting a section having a value smaller than the reference value as a NULL symbol position, Synchronous acquisition device.

제 1 항에 있어서, 상기 상관부는2. The apparatus of claim 1,

입력되는 복소 샘플 데이터를 복소수로 해석하여 콘쥬게이트 복소값을 출력하는 콘쥬게이트 변환기와,A conjugate converter for interpolating complex sample data to be input and outputting a conjugate complex value;

입력되는 복소 샘플 데이터를 한 심볼 구간동안 지연시켜 출력하는 지연기 와,A delay unit for delaying input complex sample data for one symbol period,

상기 콘쥬게이트 복소값과 지연된 데이터의 복소수 곱셈을 수행하는 복소수 곱셈기와,A complex multiplier for performing a complex multiplication of the conjugate complex value and the delayed data,

보호구간의 길이만큼 상기 복소수 곱셈 결과를 적분하는 적분기로 구성되는 것을 특징으로 하는 시간 영역 동기 획득 장치.And an integrator for integrating the complex multiplication result by the length of the guard interval.

제 1 항에 있어서, 상기 적분부의 적분 구간은 적어도 하나의 데이터 심볼 구간보다 길게 설정하는 것을 특징으로 하는 시간 영역 동기 획득 장치.The apparatus of claim 1, wherein the integration section of the integration section is set to be longer than at least one data symbol section.

제 1 항에 있어서, 상기 적분부의 적분 구간은 NULL 심볼 구간에 해당하는 길이로 설정하는 것을 특징으로 하는 시간 영역 동기 획득 장치.The apparatus of claim 1, wherein the integrating unit of the integrating unit is set to a length corresponding to a NULL symbol period.

제 1 항에 있어서, 상기 보호구간의 길이는 전송 모드에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 시간 영역 동기 획득 장치.The apparatus of claim 1, wherein the length of the guard interval varies depending on a transmission mode.

NULL 심볼, 위상 기준 심볼 그리고, 보호 구간을 포함하는 다수개의 데이터 심볼로 구성된 전송 프레임을 수신하여 시간 영역의 동기 획득하기 위한 이동 방송 수신기의 시간 영역 동기 획득 방법에 있어서,A time domain synchronization acquisition method of a mobile broadcast receiver for receiving a transmission frame composed of a plurality of data symbols including a NULL symbol, a phase reference symbol, and a guard interval to acquire time domain synchronization,

(b) 상기 (a) 단계에서 구한 상관값의 절대치를 일정 구간 동안 적분하여 적분구간 동안의 평균값을 검출하는 단계; 및 (b) integrating the absolute value of the correlation value obtained in the step (a) for a predetermined period to detect an average value during the integration period; And

(c) 상기 (b) 단계에서 검출한 평균값을 기 설정된 기준값과 비교하여, 상기 기준값보다 작은 값을 갖는 구간을 NULL 심볼 위치로서 출력하는 단계를 포함하여 이루어져, 시간 영역의 동기를 획득하는 것을 특징으로 하는 시간 영역 동기 획득 방법.(c) comparing the average value detected in step (b) with a preset reference value, and outputting a section having a value smaller than the reference value as a NULL symbol position, thereby obtaining synchronization in a time domain Time domain synchronization acquisition method.

제 6 항에 있어서, 상기 (a) 단계는7. The method of claim 6, wherein step (a)

입력되는 복소 샘플 데이터를 한 심볼만큼 지연된 복소 샘플 데이터와 콘쥬게이트 곱을 한 후 보호구간의 길이만큼 상기 곱셈 결과를 적분하여 출력하는 것을 특징으로 하는 시간 영역 동기 획득 방법.And performing a conjugate multiplication with the complex sample data delayed by one symbol from the input complex sample data, and integrating the multiplication result by the length of the guard interval and outputting the multiplication result.