KR20000046149A - Method for compensating channel distortion and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고화질 텔레비전(High Definition Television ; HDTV)의 송수신에 관한 것으로서, 특히 방송국에서 송출한 신호를 수신하는 과정에서 삽입된 움직임 고스트(Moving Ghost)를 제거하는 채널 왜곡 보상 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the transmission and reception of high definition television (HDTV), and more particularly, to a method and an apparatus for compensating for channel distortion for removing a moving ghost inserted in a process of receiving a signal transmitted from a broadcasting station.
통상, HDTV 시스템은 수신된 신호에 채널상에서 발생된 고스트 신호가 섞여있으면 등화기를 이용하여 제거한다.Typically, HDTV systems use an equalizer to remove ghost signals generated on a channel with a received signal.
즉, HDTV 시스템에는 수신기에서의 등화를 도와주기 위하여 매 필드마다 필드 동기(Field Sync) 구간에 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 실어 보낸다. 따라서, 수신기에서는 이 트레이닝 시퀀스를 이용하여 채널상에서 발생한 왜곡을 보상한다.That is, in order to help equalization in the receiver, the HDTV system carries a training sequence in a field sync period for each field. Therefore, the receiver uses this training sequence to compensate for distortion occurring on the channel.
도 1은 일반적인 HDTV의 1 프레임(frame) 구조를 보이고 있으며, 도 2는 필드 동기의 구조를 보다 자세히 보여주고 있다.FIG. 1 shows the structure of one frame of a typical HDTV, and FIG. 2 shows the structure of field synchronization in more detail.
여기서, 1 데이터 세그먼트를 먼저 살펴보면, 4 심볼의 데이터 세그먼트 동기 신호와 828 심볼의 데이터로 구성된다. 그리고, 필드(Field)는 313 데이터 세그먼트로 이루어지는데, 313 데이터 세그먼트는 트레닝 시퀀스(Training sequence) 신호가 포함되어 있는 하나의 필드 동기 세그먼트와 312의 일반 데이터 세그먼트로 이루어진다.Here, one data segment will be described first, and is composed of a data segment synchronization signal of 4 symbols and data of 828 symbols. A field consists of 313 data segments, and the 313 data segment consists of one field sync segment and a 312 general data segment including a training sequence signal.
이때, 하나의 필드 동기 신호는 도 2에 도시된 바와 같이, 1 데이터 세그먼트 길이로 이루어지며, 처음 4개의 심볼(symbol)에 데이터 세그먼트 동기 패턴이 존재하고, 그 다음에 유사 랜덤 시퀀스(Pseudo Random Sequence)인 PN 511, PN 63, PN 63, PN 63이 존재하며 그 다음 24 심볼에는 VSB 모드 관련 정보가 존재한다. 여기서, 세 개의 PN 63 구간 중 두 번째 PN 63은 매번 극성이 바뀐다. 즉, '1'은 '0'으로, '0'은 '1'로 바뀐다. 따라서, 두 번째 PN 63의 극성에 따라 짝수(even)/홀수(odd) 필드로 나눌 수 있다.In this case, as shown in FIG. 2, one field sync signal has a length of one data segment, a data segment sync pattern exists in the first four symbols, and then a pseudo random sequence. ), PN 511, PN 63, PN 63, and PN 63 exist, and the next 24 symbols include VSB mode related information. Here, the second PN 63 of the three PN 63 section is changed in polarity every time. That is, '1' is changed to '0' and '0' is changed to '1'. Therefore, it may be divided into even / odd fields according to the polarity of the second PN 63.
도 3은 움직임 고스트가 없는 일반적인 채널을 모델링(Modelling)한 것이다. 보통의 경우 즉, 채널상에 움직임 고스트가 존재하지 않는 경우에 HDTV 수신기에서는 도 3과 같이 (원 신호(original signal) + 고스트 신호(ghost signal))을 수신하게 된다.3 is a modeling of a general channel without a motion ghost. In general, that is, when there is no motion ghost on the channel, the HDTV receiver receives (original signal + ghost signal) as shown in FIG. 3.
이렇게 채널상에서 실려 들어온 고스트는 수신기의 등화기 부분에서 필드 동기에 실려있는 도 2와 같은 트레이닝 시퀀스를 이용하여 제거한다.The ghosts carried on the channel are removed using the training sequence shown in FIG. 2 loaded in the field synchronization in the equalizer portion of the receiver.
이때, 도 3과 같이 움직임 고스트가 없는 일반적인 경우 고스트 신호는 HDTV 수신기의 입장에서 보면 언제나 거의 일정하기 때문에 수신기는 매 필드 동기에 실려있는 트레이닝 시퀀스만 가지고도 충분히 고스트를 제거할 수 있게 된다.In this case, as shown in FIG. 3, the ghost signal is almost always constant from the standpoint of the HDTV receiver. Therefore, the receiver can sufficiently remove the ghost even with the training sequence included in every field synchronization.
그러나, 도 4에서와 같이 채널 상에 움직임 고스트가 실리는 경우에는 고스트의 상태가 매 순간 변하고 있기 때문에 예를 들어, 도 4에서 보는바와 같이 비행기에 의해 발생된 움직임 고스트는 1 -〉 2 -〉 3의 순서로 변하기 때문에 매 필드마다의 트레이닝 시퀀스만으로는 효과적으로 고스트를 제거하지 못한다.However, when the motion ghost is loaded on the channel as shown in FIG. 4, the state of the ghost changes every moment. For example, as shown in FIG. 4, the motion ghost generated by the plane is 1-> 2->. Because they change in the order of 3, the training sequence for each field alone does not effectively eliminate ghosts.
따라서, 트레이닝 시퀀스만으로 채널상에서 발생한 고스트를 제거하던 종래의 방법으로는 채널 상에 움직임 고스트가 있는 경우 효과적으로 대처할 수 없어 수신기에서는 수신한 그림이 깨어지는 등 시스템의 성능 저하를 가져오는 문제점이 있다.Therefore, the conventional method of removing ghosts generated on a channel using only a training sequence cannot effectively cope with the movement ghosts on the channel, which causes a problem of degraded performance of the system such as a broken picture received by the receiver.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수신된 신호에 움직임 고스트가 삽입되었을 경우 트레이닝 시퀀스이외에 데이터부분도 같이 이용하여 등화를 수행함으로써, 채널상에서 고스트의 상태가 빠르게 변할때에도 효과적으로 대처하는 채널 왜곡 보상 방법 및 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to perform equalization using a data part in addition to a training sequence when a motion ghost is inserted into a received signal, thereby rapidly changing the state of the ghost on a channel. In another aspect, there is provided a method and apparatus for compensating for channel distortion effectively.
본 발명의 다른 목적은 등화기가 발산할 가능성이 있는 경우에는 블라인드 모드로 등화를 수행함으로써, 안정된 등화를 수행하는 채널 왜곡 보상 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for compensating for channel distortion, which performs stable equalization by performing equalization in a blind mode when there is a possibility that the equalizer may diverge.
본 발명의 또다른 목적은 등화기가 이미 발산할 경우에는 등화기가 포함된 채널 디코더를 리셋시켜 처음부터 다시 시작하도록 함으로써, 안정된 등화를 수행하는 채널 왜곡 보상 방법 및 장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for compensating for channel distortion, which performs stable equalization by resetting a channel decoder including an equalizer to start again from the beginning when the equalizer has already diverged.
도 1은 일반적인 VSB 데이터 프레임 구조를 나타낸 도면1 illustrates a typical VSB data frame structure
도 2는 도 1의 데이터 필드 동기 부분의 구성을 보인 도면FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the data field synchronization portion of FIG.
도 3은 움직임 고스트가 없는 일반적인 채널을 모델링한 도면3 is a model of a general channel without motion ghost
도 4는 움직임 고스트가 있는 일반적인 채널을 모델링한 도면4 is a model of a typical channel with a motion ghost
도 5는 본 발명에 따른 채널 왜곡 보상 장치를 나타낸 구성 블록도5 is a block diagram showing a channel distortion compensation device according to the present invention
도 6은 도 5의 등화기의 상세 블록도6 is a detailed block diagram of the equalizer of FIG.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 채널 왜곡 보상 방법을 수행하기 위한 흐름도7A to 7D are flowcharts for performing a channel distortion compensation method according to the present invention.
도 8의 (a) 내지 (d)는 도 6의 슬라이서 내부를 나타낸 도면8A to 8D are views illustrating the slicer interior of FIG. 6.
도 9의 (a) 내지 (c)는 도 6에서의 블라인드 등화 방식을 나타낸 도면9 (a) to 9 (c) show a blind equalization scheme in FIG.
도 10은 타임 영역에서 보았을 때의 8 VSB 신호와 이를 이용한 신호 파워 계산 과정을 보인 도면10 is a view showing an 8 VSB signal and a signal power calculation process using the same in the time domain;
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
100 : 마이콤 101 : 리셋부100: micom 101: reset unit
200 : 채널 디코딩부 201 : A/D 컨버터200: channel decoding unit 201: A / D converter
202 : 동기 검출부 203 : VSB 모드 검출부202: Sync detector 203: VSB mode detector
204 : 입력 MSE 계산부 205 : DC 계산부204: input MSE calculator 205: DC calculator
206 : 등화기 207 : 출력 MSE 계산부206: equalizer 207: output MSE calculation unit
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 채널 왜곡 보상 방법은, 채널 상에 움직임 고스트가 없으면서 등화기가 발산할 가능성이 없는 경우에는 트레이닝 시퀀스 모드로 등화를 수행하는 단계와, 채널 상에 움직임 고스트는 없으나 등화기가 발산할 가능성이 큰 경우에는 블라인드 모드로 등화를 수행하는 단계와,The channel distortion compensation method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of performing equalization in the training sequence mode when there is no possibility of the equalizer to diverge without motion ghost on the channel, and motion ghost on the channel; Although there is no possibility that the equalizer is likely to diverge, performing the equalization in blind mode;
채널 상에 움직임 고스트가 존재하면서 등화기가 발산할 가능성은 없는 경우에는 데이터 모드로 등화를 수행하는 단계와, 채널 상에 움직임 고스트가 존재하면서 등화기가 발산할 가능성이 큰 경우에는 데이터 모드와 블라인드 모드로 동시에 등화를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Performing equalization in data mode if there is no likelihood of the equalizer emanating while there is a motion ghost on the channel, or in data mode and blind mode if the equalizer is likely to emanate while there is a motion ghost on the channel. And at the same time performing equalization.
상기 입력되는 신호에 포함된 동기 신호를 검출하지 못한 경우에는 상기 등화기가 포함되는 채널 디코딩부를 리셋시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include resetting a channel decoder including the equalizer when the synchronization signal included in the input signal is not detected.
상기 등화기가 완전히 발산하였다고 판별된 경우에는 상기 등화기가 포함되는 채널 디코딩부를 리셋시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.If it is determined that the equalizer is completely divergent, the method may further include resetting a channel decoding unit including the equalizer.
상기 채널 상에 움직임 고스트가 없으면서 등화기가 발산할 가능성이 없다고 판별하는 단계는, 일정 횟수동안 읽은 DC값의 최대값과 최소값이 미리 정한 제 1 임계값보다 작다고 판별되면 채널 상에 움직임 고스트가 없다고 판단하는 단계와, 채널 상에 움직임 고스트가 없다고 판별되면 데이터 모드를 오프시키는 단계와, 상기 단계가 수행된 후 등화기에서 등화된 신호의 MSE 값이 미리 정한 제 2 임계값보다 작다고 판별되면 등화기가 발산할 가능성이 없다고 판단하여 상기 등화기를 트레이닝 시퀀스 모드로 동작시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The step of determining that the equalizer is unlikely to diverge while there is no motion ghost on the channel may include determining that there is no motion ghost on the channel if it is determined that the maximum value and the minimum value of the DC value read for a predetermined number of times are smaller than the first predetermined threshold. Turning off the data mode if it is determined that there is no motion ghost on the channel, and if the MSE value of the equalized signal is less than the second predetermined threshold after the step is performed, the equalizer emits. Determining that there is no possibility, and operating the equalizer in a training sequence mode.
상기 채널 상에 움직임 고스트는 없으나 등화기가 발산할 가능성이 크다고 판별하는 단계는, 일정 횟수동안 읽은 DC값의 최대값과 최소값이 미리 정한 제 1 임계값보다 작다고 판별되면 채널 상에 움직임 고스트가 없다고 판단하는 단계와, 채널 상에 움직임 고스트가 없다고 판별되면 데이터 모드를 오프시키는 단계와, 상기 단계가 수행된 후 등화기에서 등화된 신호의 MSE 값이 미리 정한 제 2 임계값보다 크다고 판별되면 등화기가 발산할 가능성이 크다고 판단하여 상기 등화기를 블라인드 모드로 동작시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The step of determining that there is no motion ghost on the channel but the equalizer is likely to diverge is determined that there is no motion ghost on the channel when it is determined that the maximum value and the minimum value of the DC value read for a predetermined number of times are smaller than the first predetermined threshold value. Turning off the data mode if it is determined that there is no motion ghost on the channel; and if the MSE value of the equalized signal is greater than a second predetermined threshold after the step is performed, the equalizer emits. It is determined that the possibility of doing so, characterized in that the step of operating the equalizer in the blind mode.
상기 블라인드 모드 동작 단계는 소정 시간 간격을 두고 2-레벨 슬라이싱, 4-레벨 슬라이싱, 8-레벨 슬라이싱을 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 한다.In the blind mode operation step, two-level slicing, four-level slicing, and eight-level slicing are sequentially performed at predetermined time intervals.
상기 채널 상에 움직임 고스트가 존재하면서 등화기가 발산할 가능성이 없다고 판별하는 단계는, 일정 횟수동안 읽은 DC값의 최대값과 최소값이 미리 정한 제 1 임계값보다 크다고 판별되면 채널 상에 움직임 고스트가 있다고 판단하는 단계와, 채널 상에 움직임 고스트가 존재하면서 입력되는 데이터의 VSB 모드가 지상방송용 모드이면 데이터 모드를 온시키는 단계와, 상기 단계가 수행된 후 상기 등화기에서 등화된 신호의 MSE 값이 미리 정한 제 2 임계값보다 작다고 판별되면 등화기가 발산할 가능성이 없다고 판단하여 상기 등화기를 데이터 모드로 동작시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The step of determining that the equalizer is unlikely to diverge while there is a motion ghost on the channel may include determining that there is a motion ghost on the channel if it is determined that the maximum value and the minimum value of the DC value read for a predetermined number of times are greater than a first predetermined threshold. Determining, if the VSB mode of the data being input while the motion ghost is present on the channel is a terrestrial broadcasting mode, turning on the data mode, and after the step is performed, the MSE value of the equalized signal in the equalizer is preset. Determining that the equalizer is unlikely to diverge if it is determined to be smaller than the determined second threshold, and operating the equalizer in a data mode.
상기 데이터 모드 동작 단계는, 데이터 모드가 온인지를 판별하여 데이터 모드가 온이라고 판단되면 상기 등화기의 입/출력 MSE값을 각각 읽어 와 비교하는 단계와, 상기 입력 MSE값보다 출력 MSE값이 더 크다고 판별되면 이미 온시켰던 데이터 모드를 오프시키는 단계와, 상기 데이터 모드를 오프시킨 후 다시 등화기의 출력 MSE값을 읽어 와 데이터 모드가 온일 때 읽은 등화기의 출력 MSE값과 비교하는 단계와, 상기 오프시킨 이후의 등화기의 출력 MSE값이 데이터 모드가 온이었을때의 등화기의 출력 MSE값보다 크다고 판별되면 다시 데이터 모드를 온시키는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The data mode operation may include determining whether the data mode is on, and reading and comparing input / output MSE values of the equalizer, respectively, if the data mode is on, and output MSE values greater than the input MSE values. If it is determined to be large, turning off the data mode that has already been turned on, reading the output MSE value of the equalizer after turning off the data mode, and comparing the output MSE value of the equalizer read when the data mode is on; And if it is determined that the output MSE value of the equalizer after turning off is greater than the output MSE value of the equalizer when the data mode is on, turning on the data mode again.
상기 채널상에 움직임 고스트가 존재하면서 등화기가 발산할 가능성이 크다고 판별하는 단계는, 일정 횟수동안 읽은 DC값의 최대값과 최소값이 미리 정한 제 1 임계값보다 크다고 판별되면 채널 상에 움직임 고스트가 있다고 판단하는 단계와, 채널 상에 움직임 고스트가 존재하면서 입력되는 데이터의 VSB 모드가 지상방송용 모드이면 데이터 모드를 온시키는 단계와, 상기 단계가 수행된 후 등화기에서 등화된 신호의 MSE 값이 미리 정한 제 2 임계값보다 크다고 판별되면 등화기가 발산할 가능성이 크다고 판단하여 상기 등화기를 블라인드 모드로 동작시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The step of determining that the equalizer is likely to diverge while there is a motion ghost on the channel may include that there is a motion ghost on the channel if it is determined that the maximum value and the minimum value of the DC value read for a predetermined number of times are greater than the first predetermined threshold value. Determining, if the VSB mode of the data being input while the motion ghost is present on the channel is a terrestrial broadcasting mode, turning on the data mode, and after performing the step, the MSE value of the equalized signal in the equalizer And determining that the equalizer is more likely to diverge if it is determined to be larger than the second threshold, and operating the equalizer in a blind mode.
본 발명에 따른 채널 왜곡 보상 장치는, 입력되는 데이터를 디지털화하는 아날로그/디지털 컨버터와, 상기 디지털 데이터로부터 동기 신호를 검출하는 동기 검출부와, 상기 디지털 데이터로부터 VSB 모드를 검출하는 VSB 모드 검출부와, 상기 디지털 데이터의 평균 제곱 오차(MSE)를 계산하는 입력 MSE 계산부와, 상기 디지털 데이터에 삽입된 DC값을 계산하는 DC 계산부와, 제어 신호에 따라 트레이닝 시퀀스 모드, 데이터 모드, 블라인드 모드 중 적어도 어느 하나 이상의 모드로 상기 디지털 데이터에 포함된 고스트를 제거하는 등화기와, 상기 등화기에서 등화된 데이터의 MSE를 계산하는 출력 MSE 계산부와, 상기 VSB 모드 검출부, 입력 MSE 계산부, DC 계산부, 및 출력 MSE 계산부의 오퍼레이션 결과를 이용하여 상기 등화기의 등화 모드를 결정하고 그에 따른 제어 신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The apparatus for compensating channel distortion according to the present invention includes an analog / digital converter for digitizing input data, a synchronization detector for detecting a synchronization signal from the digital data, a VSB mode detector for detecting a VSB mode from the digital data, An input MSE calculator for calculating the mean square error (MSE) of the digital data, a DC calculator for calculating the DC value inserted into the digital data, and at least one of a training sequence mode, a data mode, and a blind mode according to a control signal. An equalizer for removing ghosts included in the digital data in at least one mode, an output MSE calculator for calculating an MSE of the data equalized by the equalizer, the VSB mode detector, an input MSE calculator, a DC calculator, and Determine the equalization mode of the equalizer by using the operation result of the output MSE calculator and control accordingly And a control unit for outputting a signal.
상기 제어부는 상기 동기 검출부에서 동기 신호를 검출하지 못하였다고 판별되거나 등화기가 완전히 발산하였다고 판별되면 상기 각 블록들을 리셋시키는 것을 특징으로 한다.The control unit resets each of the blocks when it is determined that the synchronization detection unit has not detected the synchronization signal or when the equalizer is completely diverged.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
통상, HDTV 송신에서는 수신기에서의 캐리어 복구(Carrier Recovery)를 위하여 HDTV 신호를 송출하기전에 일정한 DC값을 삽입하게 되는데, 이 DC값이 주파수 스펙트럼 상에서는 파일롯(Pilot)으로 나타나게 되어 수신기에서의 캐리어 복구를 돕는다.In general, in a HDTV transmission, a constant DC value is inserted before transmitting an HDTV signal for carrier recovery in a receiver, and this DC value is represented as a pilot in the frequency spectrum, thereby performing carrier recovery at the receiver. Help.
이러한 파일롯에 의한 DC값은 항상 일정하기 때문에 채널상에 움직임 고스트가 없는 경우에 수신기에서 입력되는 데이터로부터 DC값을 계산해 보면 거의 일정한 값임을 알 수 있다.Since the DC value by the pilot is always constant, it can be seen that the DC value is almost constant when the DC value is calculated from the data input from the receiver when there is no motion ghost on the channel.
따라서 본 발명에서는 채널상에 움직임 고스트가 없을 경우에는 입력되는 데이터의 DC값이 일정하다는 점과 등화기의 입력과 출력에서 계산한 Mean Square Error(MSE)값을 이용한다. 또한 채널의 상태에 따른 등화기의 상태, 즉 등화기가 발산(Diverge)하였는가 아니면 수렴(Converge)하였는가 하는 상태를 복합적으로 이용하여 채널상에 움직임 고스트의 존재 여부를 판단하며, 움직임 고스트가 있다고 판단되는 경우에는 등화(Equalizing)에 트레이닝 시퀀스가 있는 필드 동기뿐만 아니라 일반의 데이터까지도 이용하는 데이터 모드(Data Mode)로 등화기의 모드를 변경한다. 그리고, 등화기가 발산할 가능성이 있다고 판단되는 경우에는 등화기의 모드를 블라인드 모드(Blind Mode)로 변환하여 등화기를 채널 상태에 따라 적응적(adaptive)적으로 동작시킨다. 여기서, 블라인드 모드란 일정 시간 간격을 두고 2-레벨 슬라이싱, 4-레벨 슬라이싱, 8-레벨 슬라이싱을 순차적으로 수행하는 것이다.Therefore, in the present invention, when there is no motion ghost on the channel, the DC value of the input data is constant and the Mean Square Error (MSE) value calculated at the input and output of the equalizer is used. In addition, the state of the equalizer according to the state of the channel, that is, whether the equalizer diverges or converges, is used to determine the presence or absence of a motion ghost on the channel. In this case, the mode of the equalizer is changed to a data mode that uses not only field synchronization with training sequences but also general data for equalization. If it is determined that the equalizer is likely to diverge, the mode of the equalizer is changed to a blind mode to adaptively operate the equalizer according to the channel state. Here, the blind mode is to sequentially perform two-level slicing, four-level slicing, and eight-level slicing at predetermined time intervals.
이와 같이 본 발명은 매 순간 변하는 채널상의 움직임 고스트를 효과적이면서도 빠르게 제거토록 하였을뿐만 아니라 등화기가 발산할 가능성이 있는 경우에도 등화를 수행할 수 있도록 하여 채널 상태에 따른 수신기의 성능을 최대가 될 수 있게 하였다.As described above, the present invention not only effectively and quickly removes the movement ghost on the channel that changes every moment, but also enables equalization even when the equalizer is likely to diverge, thereby maximizing the performance of the receiver according to the channel conditions. It was.
이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 채널 왜곡 보상 장치가 도 5에 도시되어 있다.A channel distortion compensation apparatus according to the present invention for realizing this is shown in FIG. 5.
도 5를 보면, 입력 데이터의 고스트를 제거하는 채널 디코딩부(200), 상기 채널 디코딩부(200)의 고스트 제거를 제어하는 마이콤(100), 및 상기 마이콤(100)의 제어에 의해 채널 디코딩부(200)를 리셋시키는 리셋부(101)로 구성된다.Referring to FIG. 5, a channel decoding unit 200 for removing ghosts of input data, a micom 100 for controlling ghost removal of the channel decoding unit 200, and a channel decoding unit under control of the micom 100 are controlled. And a reset unit 101 for resetting 200.
상기 채널 디코딩부(200)는 입력되는 데이터를 10비트의 디지털 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 컨버터(Analog/Digital Converter ; ADC)(201), 상기 10비트의 디지털 데이터로부터 동기 신호를 검출하는 동기 검출부(202), 상기 10비트의 디지털 데이터로부터 VSB 모드를 검출하는 VSB 모드 검출부(203), 상기 10비트의 디지털 데이터의 MSE를 계산하는 입력 MSE 계산부(204), 상기 10비트의 디지털 데이터에 삽입된 DC값을 계산하는 DC 계산부(205), 상기 10비트의 디지털 데이터에 포함된 고스트 등을 제거하는 등화기(206), 및 상기 등화된 데이터의 MSE를 계산하는 MSE 계산부(207)로 구성된다.The channel decoding unit 200 may include an analog / digital converter (ADC) 201 for converting input data into 10-bit digital data, and a synchronization detector for detecting a synchronization signal from the 10-bit digital data. 202, a VSB mode detector 203 for detecting a VSB mode from the 10-bit digital data, an input MSE calculator 204 for calculating an MSE of the 10-bit digital data, and inserted into the 10-bit digital data DC calculation unit 205 for calculating the DC value, equalizer 206 for removing ghosts and the like contained in the 10-bit digital data, and MSE calculation unit 207 for calculating MSE of the equalized data. It is composed.
여기서, 마이콤(100)은 상기 동기 검출부(202), VSB 모드 검출부(203), 입력 MSE 계산부(204), DC 계산부(205), 출력 MSE 계산부(207)의 오퍼레이션 결과를 입력받아 상기 등화기(206)를 트레이닝 시퀀스 모드로 동작시킬 것인지, 데이터 모드로 동작시킬 것인지, 블라인드 모드로 동작시킬것인지를 결정하고 그에 따른 블라인드 모드 온/오프 신호, 데이터 모드 온/오프 신호 등을 상기 등화기(206)로 출력한다.Here, the microcomputer 100 receives the operation results of the synchronization detector 202, the VSB mode detector 203, the input MSE calculator 204, the DC calculator 205, and the output MSE calculator 207. Determine whether to operate the equalizer 206 in training sequence mode, data mode or blind mode, and accordingly the blind mode on / off signal, data mode on / off signal, etc. Output to (206).
도 6은 도 5의 등화기의 내부 구성 블록도로서, 공지된 블록도이다.FIG. 6 is a block diagram illustrating an internal configuration of the equalizer of FIG. 5.
즉, 도 6은 피드 포워드 필터(Feedforward filter)와 피드백 필터(Feedback filter) 부분으로 이루어진다. 여기서, 피드 포워드 필터 부분은 근접 고스트를 제거하는 역할을 수행하며, 피드백 포워드 필터 부분은 먼거리 고스트(Long ghost) 및 피드 포워드 필터에서 발생된 잔류 고스트를 제거하는 역할을 수행한다. 여기서, 스텝 사이즈를 크게하면 등화기(206)의 수렴속도는 빨라지는 반면 수렴후 잔류에러가 크다는 단점이 있으며, 반면에 스텝 사이즈를 작게하면 등화기(206)의 수렴속도는 늦어지지만 수렴 후 잔류 에러가 작다는 장점이 있다.That is, FIG. 6 includes a feedforward filter and a feedback filter. Here, the feed forward filter portion serves to remove the proximity ghost, and the feedback forward filter portion serves to remove the residual ghost generated in the long ghost and the feed forward filter. If the step size is increased, the convergence speed of the equalizer 206 is increased while the residual error after convergence is large. On the other hand, if the step size is reduced, the convergence speed of the equalizer 206 is slow but is remained after convergence. The advantage is that the error is small.
도 7a 내지 도 7d는 등화를 제어하는 상기 마이콤(100)의 동작 흐름도이다.7A to 7D are flowcharts illustrating operations of the microcomputer 100 for controlling equalization.
이와 같이 구성된 본 발명에서는 등화기(206)의 동작 모드를 트레이닝 시퀀스 모드, 데이터 모드, 블라인드 모드의 세가지 모드로 가정하였다. 이들 세가지 등화 모드에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.In the present invention configured as described above, it is assumed that the operation mode of the equalizer 206 is three modes of a training sequence mode, a data mode, and a blind mode. These three equalization modes are briefly described as follows.
트레이닝 시퀀스 모드란 도 1에 도시된 바와 같이 매 필드마다 필드 동기 구간에 실려있는 트레이닝 시퀀스를 이용하여 등화를 수행하는 방법인데, 상기 트레이닝 시퀀스는 이미 우리가 알고 있기 때문에 이미 알고있는 트레이닝 시퀀스와 실제 입력되는 데이터의 트레이닝 시퀀스를 비교하여 채널의 왜곡 정보를 구한 다음 그 정보를 다시 입력되는 데이터에 적용하여 채널 상에서의 왜곡을 보상하여주는 방법이다.The training sequence mode is a method of performing equalization by using a training sequence included in a field sync interval for each field as shown in FIG. 1, and the training sequence is already known because we already know the training sequence and the actual input. Comparing the training sequence of the data to obtain the distortion information of the channel and then apply the information to the input data again to compensate for the distortion on the channel.
상기 트레이닝 시퀀스 모드는 채널 상에 움직임 고스트가 없는, 즉 채널상의 왜곡이 항상 일정한 경우에는 아주 효과적으로 수신기에서 등화를 수행할 수 있도록 해준다.The training sequence mode enables equalization at the receiver very effectively if there is no motion ghost on the channel, i.e. if the distortion on the channel is always constant.
그러나, 상기 트레이닝 시퀀스는 매 필드마다 한번씩밖에 오지 않기 때문에 채널 상에 움직임 고스트 등이 존재하여 채널의 왜곡상태가 빠르게 변하는 도 4와 같은 경우에는 첫 번째 트레이닝 시퀀스를 가지고 구한 채널의 왜곡정보가 두번째 트레이닝 시퀀스를 가지고 다시 채널의 왜곡정보를 구하기 전에 이미 변하기 때문에 첫 번째 트레이닝 시퀀스를 가지고 구한 채널의 왜곡정보를 첫 번째 트레이닝 시퀀스 뒤에 연속하여 입력되는 데이터 부분에 적용하면 잘못된 채널의 왜곡정보를 데이터 부분에 보상해주는 결과가 된다.However, since the training sequence comes only once every field, the distortion information of the channel obtained with the first training sequence is the second training in the case of FIG. Since the distortion information of the channel obtained with the first training sequence is applied to the data part that is continuously input after the first training sequence, since the channel information is changed before the distortion information of the channel is obtained again with the sequence, the distortion information of the wrong channel is compensated to the data part. Will result.
따라서, 채널상에 움직임 고스트등이 존재하여 채널의 상태가 빠르게 변하고 있는 경우에는 등화에 트레이닝 시퀀스뿐만아니라 데이터 부분도 함께 이용함으로써 변하고 있는 채널상태를 빠르게 보상해주는 데이터 모드가 적용된다. 즉, 데이터 모드는 트레이닝 시퀀스와 8-레벨 슬라이싱을 이용하여 등화를 수행한다.Therefore, when the state of the channel is rapidly changing due to the presence of a motion ghost on the channel, a data mode is applied to quickly compensate for the changing channel state by using not only the training sequence but also the data portion for equalization. That is, the data mode performs equalization using training sequences and 8-level slicing.
한편, 블라인드 모드는 등화기(206)가 발산할 가능성이 있는 경우 트레이닝 시퀀스의 정보에 의존하기 보다는 슬라이싱에 의해 등화를 수행하는 방법으로 본 발명에서는 3가지의 슬라이싱 모드 즉, 2-레벨, 4-레벨, 8-레벨 슬라이싱 모드를 가정하였다.On the other hand, the blind mode is a method in which equalization is performed by slicing when the equalizer 206 is likely to diverge, rather than relying on the information of the training sequence. A level, 8-level slicing mode is assumed.
예를 들어, 채널상에 움직임 고스트도 없으며, 등화기(206)가 발산치 않은 경우에는 등화기(206)를 트레이닝 시퀀스 모드로, 채널상에 움직임 고스트는 없으나, 등화기(206)가 발산한 경우에는 블라인드 모드로 동작시킨다. 또한, 등화기(206)가 발산치는 않았으나, 채널상에 움직임 고스트가 존재하는 경우에는 데이터 모드로, 채널상에 움직임 고스트도 존재하고, 등화기(206)도 발산한 경우에는 데이터 모드와 블라인드 모드로 동시에 동작시킨다.For example, if there is no motion ghost on the channel and the equalizer 206 does not diverge, the equalizer 206 is in training sequence mode, and there is no motion ghost on the channel, but the equalizer 206 diverges. In the case of operating in blind mode. In addition, when the equalizer 206 does not diverge but there is a motion ghost on the channel, it is a data mode. When the equalizer 206 diverges, the data mode and the blind mode are also present. Operate simultaneously.
이를 위해 먼저, 단계 701은 파워를 온하거나 채널 전환(channel change), 시스템 리셋등이 된 경우 본 발명에 적용된 알고리즘 부분을 초기화시킨다. 즉, 일단 채널상에 움직임 고스트가 없다고 가정하고서 데이터 모드와 블라인드 모드를 오프시키고, 또한 등화기(206)의 스텝 사이즈(Step Size)도 최소(Minimum)로 설정한다. 그리고, 등화기(206)의 발산 여부의 판단에 사용되는 발산 카운터(Divergence Counter)의 초기값을 5로 설정하며, 그 외 다른 용도로 사용되는 카운터인 카운터_1, 카운터_2의 초기값을 0으로 설정한다.To this end, first, step 701 initializes an algorithm part applied to the present invention when power is turned on, channel change, system reset, or the like. That is, assuming that there is no motion ghost on the channel, the data mode and the blind mode are turned off, and the step size of the equalizer 206 is also set to minimum. Then, the initial value of the divergence counter used to determine whether the equalizer 206 diverges is set to 5, and the initial values of counter_1 and counter_2, which are counters used for other purposes, are set. Set to zero.
본 발명에서는 등화기(206)의 스텝 사이즈(Step Size)를 최대(Max)와 최소(Min)의 두가지 모드를 가진다고 가정하였다.In the present invention, it is assumed that the step size of the equalizer 206 has two modes, Max and Min.
이렇게 초기화를 수행한 다음 동기검출부(202)에서 출력되는 신호로부터 데이터 세그먼트 동기(즉, 수평동기), 필드 동기(즉, 수직동기)를 검출하였는지 여부를 판단한다. 이때, 상기 동기검출부(202)는 A/D변환된 10비트의 디지털 데이터로부터 데이터 세그먼트 동기 신호와 필드 동기 신호를 검출하는데, 상기 두 동기신호들을 모두 검출하였을 경우에는 nSyncLock 신호를 '0'으로 만들고, 검출하지 못한 경우에는 nSyncLock 신호를 '1'로 만들어서 마이콤(100)으로 출력한다고 가정한다.After the initialization is performed, it is determined whether data segment synchronization (ie, horizontal synchronization) and field synchronization (ie, vertical synchronization) are detected from the signal output from the synchronization detector 202. At this time, the synchronization detector 202 detects the data segment synchronization signal and the field synchronization signal from the A / D converted 10-bit digital data. When both of the synchronization signals are detected, nSyncLock signal is set to '0'. If not detected, it is assumed that the nSyncLock signal is set to '1' and output to the microcomputer 100.
그러므로, 상기 마이콤(100)에서는 nSyncLock 신호가 0인지를 판별하여(단계 702), 만일 nSyncLock 신호가 '0' 인 경우에는 단계 704로 진행한다.Therefore, the microcomputer 100 determines whether the nSyncLock signal is 0 (step 702), and proceeds to step 704 if the nSyncLock signal is '0'.
그러나, nSyncLock신호가 '1'인 경우에는 동기 신호를 검출하지 못한 경우이므로 도 5의 채널 디코딩부(200)를 리셋시킨다(단계 703). 이는 디지털 데이터 처리에서 반드시 필요한 각종 동기신호들을 검출하지 못한 상태에서는 그 이후의 데이터 처리가 아무런 의미가 없기 때문이다. 즉, 동기 신호를 검출하지 못한 경우는 노이즈가 심각하거나 채널 디코딩부(200)를 잘못 셋팅한 경우에도 발생할 수 있으므로 채널 디코딩부(200)를 리셋시켜 처음부터 다시 수행하는 것이다.However, when the nSyncLock signal is '1', since the synchronization signal is not detected, the channel decoding unit 200 of FIG. 5 is reset (step 703). This is because subsequent data processing has no meaning in a state where various synchronization signals necessary for digital data processing are not detected. That is, the failure to detect the synchronization signal may occur even when the noise is serious or the channel decoding unit 200 is set incorrectly. Therefore, the channel decoding unit 200 is reset and performed again from the beginning.
이제부터는 채널상에 움직임 고스트도 없으며 등화기(206)가 발산치 않은 경우, 채널상에 움직임 고스트는 없으나 등화기(206)가 발산할 가능성이 있는 경우, 등화기(206)가 발산치는 않았으나 채널상에 움직임 고스트가 존재하는 경우, 채널상에 움직임 고스트도 존재하고 등화기(206)도 발산할 가능성이 있는 경우로 나누어서 본 발명을 설명한다.From now on, if there is no motion ghost on the channel and the equalizer 206 does not diverge, if there is no motion ghost on the channel but the equalizer 206 is likely to diverge, the equalizer 206 did not diverge but When there is a motion ghost on the channel, the present invention will be described by dividing it into a case where there is a motion ghost on the channel and the equalizer 206 may also diverge.
1) 채널상에 움직임 고스트도 없으며, 등화기(206)가 발산치도 않은 경우1) no motion ghost on channel and equalizer 206 is not divergent
즉, 상기 DC 계산부(205)는 10비트의 디지털 데이터에 실린 DC 값을 계산하고, 마이콤(100)에서는 이 DC 값을 읽어들이는데, 이때 상기 마이콤(100)은 계산된 DC값을 한번 읽어들일때 마다 카운터_1의 값을 1씩 증가시킨다(단계 704). 이렇게 읽어들인 DC값들은 마이콤(100) 내부의 메모리에 각각 저장시키는데, 이는 카운터_1의 값이 15가 될 때까지 수행한다.That is, the DC calculation unit 205 calculates a DC value contained in 10-bit digital data, and the microcomputer 100 reads the DC value. In this case, the microcomputer 100 reads the calculated DC value once. Each time, the value of counter_1 is incremented by one (step 704). The DC values thus read are stored in the memory of the microcomputer 100, and this is performed until the value of the counter_1 becomes 15.
그리고, 카운터_1의 값이 15인지를 판별한다(단계 705).Then, it is determined whether the value of the counter_1 is 15 (step 705).
만일, 상기 단계 705에서 카운터_1의 값이 15라고 판별되면 마이콤(100)내부에 저장된 15개의 DC값들 중 최대값과 최소값을 DCmax, DCmin이라는 변수에 따로 저장을 하고(단계 706), DCmax-DCmin의 값이 얼마인지를 계산한다(단계 707).If it is determined in step 705 that the value of the counter_1 is 15, the maximum value and the minimum value among the 15 DC values stored in the microcomputer 100 are stored separately in the variables DCmax and DCmin (step 706), and DCmax− What is the value of DCmin is calculated (step 707).
상기 단계 707에서 DCmax-DCmin 〈 6이면 채널상에 움직임 고스트가 없다고 판단하게 되는데, 그 이유는 DCmax-DCmin의 차이가 6 미만인 정도의 움직임 고스트는 트레이닝 시퀀스만으로 등화를 하더라도 충분하기 때문이다.In the step 707, if DCmax-DCmin <
여기서, 임계값 6은 실험적으로 정한 값이며, 설계자가 실험에 의해 다르게 정할 수도 있다.Here, the threshold 6 is an experimentally determined value and may be determined differently by the designer.
또한, 상기 단계 707에서 DCmax-DCmin의 값이 3 미만인 경우에는 채널상에 움직임 고스트가 없든지 있더라도 아주 미약한 움직임 고스트가 있다고 판단하여 카운터_2의 값을 0으로 리셋시킨다(단계 709). 여기서도 마찬가지로, 임계값 3은 실험적으로 정한 값이며, 설계자가 실험에 의해 다르게 정할 수도 있다.If the value of DCmax-DCmin is less than 3 in step 707, it is determined that there is a slight movement ghost even if there is no motion ghost on the channel, and the value of the counter_2 is reset to 0 (step 709). Here again, threshold 3 is an experimentally determined value and may be determined differently by the designer.
그리고, 상기 카운터_2는 채널상에서 움직임 고스트의 존재 유무를 표시하는 일종의 플래그로서, 카운터_2의 값이 0이면 움직임 고스트가 없음을, 1이면 움직임 고스트가 있음을 의미한다.In addition, the counter_2 is a kind of flag indicating the presence or absence of a motion ghost on a channel, and a value of 0 indicates that there is no motion ghost, and a value of 1 indicates a motion ghost.
본 발명에서는 DCmax-DCmin의 값이 6보다 클 경우에만 움직임 고스트가 존재한다고 판별하고 카운터_2의 값을 1로 셋트시킨다(단계 708). 또한, DCmax-DCmin의 값이 2보다 크고 6보다 작은 경우에는 카운터_2 값을 그대로 즉, 현 상태로 유지한다.In the present invention, it is determined that the motion ghost exists only when the value of DCmax-DCmin is larger than 6, and the value of the counter_2 is set to 1 (step 708). In addition, when the value of DCmax-DCmin is larger than 2 and smaller than 6, the counter_2 value is kept as it is, ie, in a present state.
이렇게 카운터_2의 상태를 변화시키고 난 다음에는 카운터_2의 현재값과 입력되는 데이터의 VSB 모드가 무엇인지를 판단한다(단계 710). 만일 상기 단계 710에서 카운터_2의 값이 1이면서 입력되는 데이터의 VSB 모드가 지상 8VSB이면 데이터 모드를 온시키고 스텝 사이즈를 최대(Max)로 한다(단계 711). 그러나, 이 둘 중 어느 하나라도 만족시키지 못하면 데이터 모드를 오프시키고 스텝 사이즈를 최소(Min)로 한다(단계 712).After changing the state of the counter_2 in this way, it is determined whether the current value of the counter_2 and the VSB mode of the input data are present (step 710). In step 710, if the value of the counter_2 is 1 and the VSB mode of the input data is 8VSB above the ground, the data mode is turned on and the step size is maximized (step 711). However, if neither of these are satisfied, the data mode is turned off and the step size is made to Min (step 712).
여기서 VSB 모드를 체크하는 이유는, VSB 모드에는 지상방송에서 사용되는 8VSB 모드와 케이블 방송에서 사용되는 16VSB 모드가 있는데, 움직임 고스트는 지상방송 채널에만 존재하기 때문이다.The VSB mode is checked here because the VSB mode has 8VSB mode used for terrestrial broadcasting and 16VSB mode used for cable broadcasting, since the motion ghost exists only in the terrestrial broadcasting channel.
즉, 채널 상에 움직임 고스트가 존재하는 경우에는 고스트의 상태가 매 순간 변하고 있기 때문에 고스트의 변화에 빠르게 쫏아가도록 스텝 사이즈를 크게 하고, 움직임 고스트가 존재하지 않는 경우에는 스텝 사이즈를 작게 한다.In other words, if there is a motion ghost on the channel, the state of the ghost changes every moment, so the step size is increased so as to quickly follow the change of the ghost.
그리고나서, 등화기(206)의 발산 여부를 판별하기 위하여, 등화기(206)의 출력단에서의 MSE값(MSEOUT)을 체크한다(단계 713). 즉, 마이콤(100)은 채널 디코딩부(200)의 출력 MSE 계산부(207)에서 계산된 MSE 값(MSEOUT)이 8VSB의신호 파워보다 큰지 여부를 판별한다(단계 714).Then, to determine whether the equalizer 206 diverges, the MSE value MSEOUT at the output of the equalizer 206 is checked (step 713). That is, the microcomputer 100 determines whether the MSE value MSEOUT calculated by the output MSE calculation unit 207 of the channel decoding unit 200 is greater than the signal power of 8 VSB (step 714).
여기서, 등화기(206)의 출력 MSE값이 신호 파워보다 더 크다는 것은 등화기(206)가 완전히 발산한 경우로서, 이 경우에는 블라인드 모드로 등화를 수행하더라도 수렴이 거의 불가능하다. 따라서, 상기 단계 714에서 출력 MSE 값(MSEOUT)이 신호 파워보다 크다고 판별되면 채널 디코딩부(200)를 리셋시켜 발산 상태에서 빠르게 벗어날 수 있도록 한다(단계 715). 즉, 블라인드 모드는 발산할 가능성이 있는 경우에 동작시키며, 등화기(206)가 완전히 발산한 경우에는 아예 채널 디코딩부(200)를 리셋시켜 처음부터 다시 하는게 더 효과적이다.Here, the output MSE value of the equalizer 206 is greater than the signal power, which is the case where the equalizer 206 completely diverges, and in this case, convergence is almost impossible even if the equalization is performed in the blind mode. Therefore, when it is determined in step 714 that the output MSE value MSEOUT is greater than the signal power, the channel decoding unit 200 is reset so as to quickly escape from the divergence state (step 715). That is, the blind mode is operated when there is a possibility of divergence, and when the equalizer 206 is completely diverged, it is more effective to reset the channel decoding unit 200 and start again from the beginning.
도 10은 8VSB를 타임 영역에서 본 것으로서, 신호에 노이즈, 고스트 등의 왜곡이 전혀 없는 경우이다. 본 발명에서 사용된 ADC(201)에서는 상기 도 10의 8-레벨에 대해 각각 168, 120, 72, 24, -24, -72, -120, -168의 값을 할당하였다고 가정하였다. 이렇게 할당된 값들로부터 이상적인 경우(즉, 노이즈 등의 왜곡이 전혀 없는 경우)에 8VSB 신호의 신호 파워는 하기 수학식 1과 같이 구할 수 있다.Fig. 10 is a view of 8VSB in the time domain, in which there is no distortion such as noise or ghost in the signal. In the present invention, it is assumed that the ADC 201 assigns values of 168, 120, 72, 24, -24, -72, -120, and -168 to the 8-levels of FIG. In the ideal case (that is, there is no distortion such as noise) from the allocated values, the signal power of the 8VSB signal can be obtained as in Equation 1 below.
예컨대, 등화된 후의 MSE값이 12096보다 크다는 것은 결국, 등화기(206)가 완전히 발산하였다는 것이다.For example, an MSE value after equalization is greater than 12096 means that the equalizer 206 has completely diverged.
따라서, 본 발명은 등화기(206)의 출력 MSE값이 신호 파워보다 크지 않은 경우에만 블라인드 모드에서 등화를 수행할 것인지 여부를 결정한다.Thus, the present invention determines whether to perform equalization in blind mode only if the output MSE of equalizer 206 is not greater than the signal power.
즉, 상기 단계 714에서 출력 MSE값(MSEOUT)이 신호 파워보다 작다고 판별되면 상기 출력 MSE값(MSEOUT)이 임계값(여기서의 임계값 등화기(206)의 발산여부를 판단하는 임계값이며, 이 값은 실험에 의해 설계자가 설정할 수 있다)보다 큰지를 판별한다(단계 716).That is, when it is determined in step 714 that the output MSE value MSEOUT is smaller than the signal power, the output MSE value MSEOUT is a threshold value (the threshold value for determining whether the threshold equalizer 206 diverges here). It is determined whether the value is greater than that which can be set by the designer by experiment (step 716).
만일, 등화기(206)의 출력 MSE값(MSEOUT)이 설정된 임계값보다 크면 등화기(206)가 발산할 가능성이 크다고 판단하고, 작으면 등화기(206)가 수렴할 가능성이 크다고 판단할 수 있다.If the output MSE value MSEOUT of the equalizer 206 is greater than the set threshold, it is determined that the equalizer 206 is likely to diverge, and if it is small, the equalizer 206 is likely to converge. have.
따라서, 상기 단계 716에서 등화기(206)의 출력 MSE값(MSEOUT)이 설정된 임계값보다 작은 경우에는 등화기(206)의 발산여부를 체크하는 발산 카운터의 값을 5로 만든다(단계 723). 여기서, 발산 카운터의 값을 얼마로 할것인지는 설계자가 임의로 설정할 수 있다.Therefore, when the output MSE value MSEOUT of the equalizer 206 is smaller than the set threshold in step 716, the value of the divergence counter for checking whether the equalizer 206 diverges is set to 5 (step 723). Here, the designer can freely set the value of the divergence counter.
그리고, 다시 한번 데이터 모드가 오프인지 여부를 판단하는데(단계 324), 상기 단계 324에서 데이터 모드가 오프라고 판별되면 상기 단계 702로 되돌아가서 지금까지 설명한 과정을 반복하게된다.Then, once again, it is determined whether the data mode is off (step 324). If it is determined in step 324 that the data mode is off, the process returns to step 702 to repeat the above-described process.
2) 채널 상에 움직임 고스트는 없으나 등화기(206)가 발산한 경우2) When there is no motion ghost on the channel but the equalizer 206 diverges
한편, 채널상에 움직임 고스트는 없다고 판단되지만 움직임 고스트 이외의 다른 노이즈, 예를 들면 부가성 백색 가우시안 노이즈(Additive White Gaussian Noise :AWGN, 가장 일반적으로 채널상에 존재하는 노이즈)등에 의해 등화기(206)가 발산하는 경우가 있다.On the other hand, although it is determined that there is no motion ghost on the channel, the equalizer 206 may be caused by noise other than the motion ghost, for example, Additive White Gaussian Noise (AWGN, most commonly existing on the channel). ) May diverge.
즉, 상기 단계 716에서 등화기(206)의 출력 MSE값(MSEOUT)이 설정된 임계값보다도 크다고 판단되면, 먼저 발산 카운터의 값을 1 감소시킨 후(단계 717), 발산 카운터의 현재값이 얼마인지를 판별한다(단계 718). 만약 발산 카운터의 값이 0이 아니면 발산할 가능성이 크므로 블라인드 모드를 온시키고, 0이면 블라인드 모드를 해제함과 동시에 발산 카운터의 값을 5로 만든다(단계 719). 즉, 한번 등화기(206)가 발산했다고 판단되면 5번은 연속해서 블라인드 모드에서 등화기(206)를 동작시킨다.That is, if it is determined in step 716 that the output MSE value MSEOUT of the equalizer 206 is greater than the set threshold value, the value of the divergence counter is first decreased by one (step 717), and what is the current value of the divergence counter? (Step 718). If the value of the divergence counter is not zero, the divergence counter is highly likely to be turned on. If the divergence counter is zero, the blind mode is canceled and the divergence counter is set to five (step 719). That is, once it is determined that the equalizer 206 has diverged, the equalizer 206 is operated five times in the blind mode continuously.
따라서, 상기 단계 718에서 발산 카운터의 값이 0이 아니면 등화기(206)는 블라인드 모드로 동작한다.Thus, if the value of the divergence counter is not zero at step 718, the equalizer 206 operates in blind mode.
이를 위해, 등화기(206)의 스텝 사이즈를 최대(Max)로 만들어 빨리 수렴할 수 있게 만들며(단계 720), 스텝 사이즈를 최대(Max)로 만들고 난 다음에는 일단 2-레벨 슬라이싱을 수행한다(단계 721).To this end, the step size of the equalizer 206 is maximized to allow quick convergence (step 720), and after the step size is maximized, two-level slicing is performed ( Step 721).
상기 2-레벨 슬라이싱이 어느정도 진행되고 나면, 그 다음에는 4-레벨 슬라이싱을 수행하며(단계 722), 4-레벨 슬라이싱이 어느정도 진행되고 나면 그다음에는 8-레벨 슬라이싱을 수행하게 된다(단계 723).After the two-level slicing proceeds to some extent, then a four-level slicing is performed (step 722), and after the four-level slicing proceeds to some extent, an eight-level slicing is then performed (step 723).
여기서 2-레벨 슬라이싱 이후 얼마나 있다가 4-레벨 슬라이싱으로 넘어갈지, 또한 4-레벨 슬라이싱 이후 얼마나 있다가 8-레벨 슬라이싱으로 넘어갈지는 설계자가 임의로 설정할 수 있으나 실험적으로 보면 필드 동기주기인 약 24.2ms정도가 적당하다.Here, how long after 2-level slicing goes to 4-level slicing and how long after 4-level slicing goes to 8-level slicing can be arbitrarily set by the designer, but experimentally, the field synchronization period is about 24.2 ms. Is suitable.
도 6에서 슬라이서(312)는 다시 4개의 세부 슬라이서로 이루어진다. 즉, 2,4,8,16 슬라이서가 그것이다. 이들에 대한 개념을 도 8의 (a) 내지 (d)에 도시하였다. 도 8의 (a) 내지 (d)에서 보듯이 각 슬라이스 모드에 따라 2,4,8,16 레벨의 슬라이싱이 이루어진다.In FIG. 6, the slicer 312 is further composed of four detailed slicers. That is, 2, 4, 8, 16 slicers. The concept for these is shown in Figs. 8A to 8D. As shown in (a) to (d) of FIG. 8, 2, 4, 8 and 16 levels of slicing are performed according to each slice mode.
이때, 도 8의 (d)의 16 레벨 슬라이서는 케이블 방송에서 사용될 수 있는것이며, 지상방송에서는 사용하지 않는다.At this time, the 16-level slicer of Figure 8 (d) can be used in cable broadcasting, not used in terrestrial broadcasting.
도 9의 (a) 내지 (d)에서는 본 발명의 블라인드 등화에 적용된 방식을 보여주고 있다.9 (a) to 9 (d) show the scheme applied to the blind equalization of the present invention.
도 9의 (a)와 같이 2-레벨 슬라이싱이 24.2ms(필드 동기 구간)동안 진행되고 난 후에 도 9의 (b)와 같이 4-레벨 슬라이싱이 진행되고, 다시 4-레벨 슬라이싱이 24.2ms동안 진행되고 난 후에 도 9의 (c)와 같이 8-레벨 슬라이싱이 진행되는 구조로 되어있다.After the two-level slicing proceeds for 24.2 ms (field synchronization interval) as shown in FIG. 9A, the four-level slicing proceeds as shown in FIG. 9B, and again, the four-level slicing is performed for 24.2 ms. After progressing, as shown in FIG. 9C, 8-level slicing proceeds.
즉, 도 6에서 등화기(206)의 출력 데이터를 멀티플렉서(314)의 선택 신호(select signal)에 의해 선택된 슬라이스 모드에 따라 슬라이싱한 결정 데이터(decision data)와 등화기(206)의 출력 데이터와의 차를 에러 검출기(315)에서 구하고 이 값을 에러 신호로하여 피드 포워드필터(301)와 피드백 필터(307)는 등화를 수행하게 된다.That is, in FIG. 6, the output data of the equalizer 206 is sliced according to the slice mode selected by the select signal of the multiplexer 314 and the output data of the equalizer 206. The difference between is obtained by the error detector 315 and this value is used as an error signal so that the feed forward filter 301 and the feedback filter 307 perform equalization.
이렇게 2 -〉 4 -〉 8-레벨 슬라이싱이 끝나고 나면 다시 단계 702로 되돌아가 동일한 루프(Loop)를 반복한다.After 2-> 4-> 8-level slicing is completed, the process returns to step 702 and repeats the same loop.
3) 등화기(206)가 발산치는 않았으나 채널상에 움직임 고스트가 존재하는 경우3) Equalizer 206 does not diverge but there is a motion ghost on the channel
즉, 상기 단계 707에서 15번 읽어들인 DC값의 최대값(DCmax)과 최소값(DCmin)의 차이가 6 이상((DCmax-DCmin)〉6)이면 채널상에 움직임 고스트가 존재한다고 판단하고 카운터_2의 값을 1로 만들게 된다(단계 708). 그리고 나서, 카운터_2의 값이 1이면서 8 VSB 모드인 경우(단계 710)에는 데이터 모드를 온시킴과 동시에 등화기(206)의 스텝 사이즈를 최대로 만든다(단계 711). 이렇게 데이터 모드를 온시키고 난 다음에는 등화기(206)의 발산여부를 체크하기 위해 등화기(206)의 출력 MSE값(MSEOUT)을 읽어들이게 되는데(단계 713), 앞에서 이미 등화기(206)가 발산할 가능성이 있거나 이미 완전히 발산한 경우에 대해서는 설명하였기 때문에 여기서는 발산치 않은 경우에 대해 설명한다.That is, when the difference between the maximum value (DCmax) and the minimum value (DCmin) of the DC value read 15 times in step 707 is 6 or more ((DCmax-DCmin)> 6), it is determined that there is a motion ghost on the channel. The value of 2 is made to 1 (step 708). Then, when the value of the counter_2 is 1 and 8 VSB mode (step 710), the data mode is turned on and the step size of the equalizer 206 is maximized (step 711). After the data mode is turned on, the output MSE value MSEOUT of the equalizer 206 is read in order to check whether the equalizer 206 diverges (step 713). The case where there is a possibility of divergence or already divergent has been described, so the case where it does not diverge is described here.
즉, 읽어들인 등화기(206)의 출력 MSE값이 신호 파워보다 작으면서(단계 714), 또한 설정된 임계값보다 작으면(단계 716), 일단 등화기(206)가 수렴할 가능성이 크다고 판단하고, 발산 카운터의 값을 5로 만든다(단계 724).That is, if the output MSE value of the read equalizer 206 is smaller than the signal power (step 714) and smaller than the set threshold (step 716), it is determined that the equalizer 206 is likely to converge once. , Set the value of the divergence counter to 5 (step 724).
그리고 나서, 데이터 모드가 오프인지 여부를 다시 판단하여(단계 725), 데이터 모드가 온이면 데이터 모드를 온한 것이 잘한 것인지 여부를 판단하기 위해 다시 등화기(206)의 입/출력 MSE값(MSEIN, MSEOUT)을 읽어들여 비교한다.Then, it is determined again whether the data mode is off (step 725), and if the data mode is on again, the input / output MSE value (MSEIN, MSE) of the equalizer 206 is again determined to determine whether the data mode is well turned on. MSEOUT) to read and compare.
즉, 등화기(206)는 데이터 모드로 동작할때가 트레이닝 시퀀스 모드로 동작할 때보다 노이즈를 더 증폭시키는 경향이 있기 때문에 채널 상에 움직임 고스트가 존재한다고 하여 무조건 데이터 모드를 온시키게 되면 데이터 모드가 온되어 채널상의 움직임 고스트를 제거한 효과보다 오히려 데이터 모드를 온함으로써 노이즈를 증폭한 효과가 더 커질 수 있다. 이는 오히려 데이터 모드를 온시킨 것이 등화기(206)에 더 악영향을 줄 수 있기 때문이다.That is, since the equalizer 206 tends to amplify the noise more when operating in the data mode than when operating in the training sequence mode, when the data mode is unconditionally turned on due to the presence of a moving ghost on the channel. The effect of amplifying noise may be greater by turning on the data mode, rather than the effect of being turned on to remove ghosting on the channel. This is because turning on the data mode may adversely affect the equalizer 206.
따라서, 데이터 모드를 온시키고 나서 등화기(206)의 입/출력 MSE값(MSEIN, MSEOUT)을 읽는다(단계 726). 그리고, 상기 입력 MSE값(MSEIN)을 마이콤(100) 내부의 ErrIN 변수에 저장하고, 출력 MSE값(MSEOUT)에 마이콤(100) 내부의 ErrOUT1 변수에 저장한 후(단계 727), 두 값의 차이(ErrOURT1-ErrIN)가 0보다 큰지를 비교한다(단계 728). 만일, 0보다 크다면, 즉 입력 MSE값보다 출력 MSE값이 더 크다면 이미 온시켰던 데이터 모드를 오프시킨다(단계 729). 이는 데이터 모드를 온시킴으로서의 고스트 제거 효과보다 데이터 모드를 온시킴으로서 노이즈의 증폭효과가 더 크기 때문이다.Thus, after turning on the data mode, the input / output MSE values MSEIN and MSEOUT of the equalizer 206 are read (step 726). Then, the input MSE value MSEIN is stored in the ErrIN variable in the microcomputer 100, and the output MSE value MSEOUT is stored in the ErrOUT1 variable in the microcomputer 100 (step 727). Compare (ErrOURT1-ErrIN) is greater than zero (step 728). If greater than zero, that is, if the output MSE value is greater than the input MSE value, then the data mode that has already been turned on is turned off (step 729). This is because the amplification effect of the noise is greater by turning on the data mode than the ghost elimination effect by turning on the data mode.
만일, 상기 단계 728에서 입력 MSE값보다 출력 MSE값이 크지 않다면 데이터 모드의 온상태를 그대로 유지한 채 상기 단계 702로 되돌아가 동일한 과정을 반복한다.If the output MSE value is not greater than the input MSE value in step 728, the process returns to step 702 while maintaining the on state of the data mode.
한편, 상기 단계 729에서 데이터 모드를 오프시킨 경우에는 이렇게 데이터 모드를 오프시킨것이 제대로 한 것인지를 판단하기 위해 등화기(206)의 출력 MSE값을 한 번 더 읽어들여 마이콤(100) 내부의 ErrOUT2 변수에 저장한다(단계 730).On the other hand, when the data mode is turned off in step 729, the output MSE value of the equalizer 206 is read once more to determine whether the data mode is turned off properly. In step 730.
그리고, 상기 단계 727에서 데이터 모드가 온일때 읽어들여 마이콤(100) 내부의 ErrOUT1에 저장해둔 값과 비교한다(단계 731).In operation 727, when the data mode is on, the data is read and compared with the value stored in ErrOUT1 in the microcomputer 100 (step 731).
상기 단계 731에서 ErrOUT2의 값이 ErrOUT1의 값보다 크다면 즉, 오프시킨 이후의 등화기(206)의 출력 MSE값(ErrOUT2)이 데이터 모드가 온이었을때의 등화기(206)의 출력 MSE값(ErrOUT1)보다 더 크게 되면 다시 데이터 모드를 온시킨다(단계 732). 즉, 오프시킨 이후의 등화기(206)의 출력 MSE값(ErrOUT2)이 더 크다는 것은 데이터 모드를 오프시킨 경우가 오히려 고스트 제거 효과는 적으면서 노이즈 증폭 효과는 커진 것을 의미한다.If the value of ErrOUT2 in step 731 is greater than the value of ErrOUT1, that is, the output MSE value (ErrOUT2) of the equalizer 206 after being turned off is the output MSE value of the equalizer 206 when the data mode is on ( Greater than ErrOUT1), the data mode is turned on again (step 732). That is, the larger output MSE value ErrOUT2 of the equalizer 206 after being turned off means that the noise amplification effect is increased while the ghost elimination effect is smaller than that of turning off the data mode.
만일, 오프시킨 이후의 등화기(206)의 출력 MSE값(ErrOUT2)이 데이터 모드가 온이었을때의 등화기(206)의 출력 MSE값(ErrOUT1)보다 작다면 데이터 모드를 오프시킨 상태를 그대로 유지한 채 상기 단계 702로 되돌아가 동일한 과정을 반복한다.If the output MSE value ErrOUT2 of the equalizer 206 after being turned off is smaller than the output MSE value ErrOUT1 of the equalizer 206 when the data mode is on, the data mode is turned off. Returning to step 702, the same process is repeated.
이는 데이터 모드를 온시키든 오프시키든 어느 경우에나 등화기(206)의 입력 MSE보다는 출력 MSE 값이 크지만 두가지 경우에 있어서 등화기(206)의 출력 MSE값이 조금이라도 작은 쪽으로 등화기(206) 모드를 설정하기 위해서이다.This means that in either case whether the data mode is on or off, the output MSE value of the equalizer 206 is greater than the input MSE of the equalizer 206, but in both cases the output MSE value of the equalizer 206 is slightly smaller. ) To set the mode.
4) 채널 상에 움직임 고스트도 존재하고 등화기(206)도 발산한 경우4) When there is a motion ghost on the channel and the equalizer 206 also diverges
이 경우는 움직임 고스트도 존재하고 등화기(206)도 발산한 최악의 경우이기 때문에 데이터 모드도 온시키고 동시에 블라인드 모드도 같이 수행한다.In this case, since there is a motion ghost and the equalizer 206 diverges, the data mode is turned on and the blind mode is performed at the same time.
이때, 채널상에 움직임 고스트도 존재하고 등화기(206)도 발산한 경우는 두번째 설명한 채널상에 움직임 고스트는 존재하지 않지만 등화기(206)가 발산한 경우와 동작이 거의 동일하나 단 한가지 (DCmax-DCmin)이 6보다 크다고 판단되어 데이터 모드가 온된다는 것만이 다르다.At this time, if there is a motion ghost on the channel and the equalizer 206 diverges, the motion ghost does not exist on the second channel, but the operation is almost the same as the case where the equalizer 206 diverges. The only difference is that the data mode is turned on since-DCmin) is determined to be greater than six.
즉, 단계 707에서 DCmax-DCmin의 값이 6보다 크다고 판단되면 채널 상에 움직임 고스트가 존재함을 의미한다. 그러므로, 단계 708에서 카운터_2의 값을 1로 셋트시키는데, 단계 710에서 카운터_2의 값이 1이면서 입력되는 데이터의 VSB 모드가 지상 8VSB라고 판별되면 데이터 모드를 온시키고 스텝 사이즈를 최대(Max)로 한다(단계 711).That is, if it is determined in step 707 that the value of DCmax-DCmin is greater than 6, it means that there is a motion ghost on the channel. Therefore, in step 708, if the value of the counter_2 is set to 1, and if the value of the counter_2 is 1 in step 710 and it is determined that the VSB mode of the input data is ground 8 VSB, the data mode is turned on and the step size is maximum (Max. (Step 711).
그리고나서, 등화기(206)의 발산 여부를 판별하기 위하여, 등화기(206)의 출력단에서의 MSE값을 체크한다(단계 713). 즉, 마이콤(100)은 채널 디코딩부(200)의 출력 MSE 계산부(207)에서 계산된 MSE 값(MSEOUT)을 읽어 와 8VSB의신호 파워보다 큰지 여부를 판별한다(단계 714).Then, to determine whether the equalizer 206 diverges, the MSE value at the output of the equalizer 206 is checked (step 713). That is, the microcomputer 100 reads the MSE value MSEOUT calculated by the output MSE calculation unit 207 of the channel decoding unit 200 to determine whether it is greater than the signal power of 8 VSB (step 714).
상기 단계 714에서 MSEOUT값이 신호 파워보다 크다고 판별되면 등화기(206)가 이미 완전히 발산한 경우이므로 채널 디코딩부(200)를 리셋시켜 처음부터 다시 고스트 제거 과정을 수행한다.If it is determined in step 714 that the MSEOUT value is greater than the signal power, the equalizer 206 is already completely diverged, so the channel decoding unit 200 is reset to perform the ghost removal process from the beginning.
한편, 상기 단계 714에서 MSEOUT값이 신호 파워보다 크지 않다는 것은 아직 발산은 안한 경우로서, 상기 MSEOUT값을 다시 임계값(여기서의 임계값 등화기(206)의 발산여부를 판단하는 임계값이며, 이 값은 실험에 의해 설계자가 설정할 수 있다)과 비교하여 발산 가능성을 판별한다(단계 716).On the other hand, in the step 714, the MSEOUT value is not greater than the signal power has not yet diverged, and the MSEOUT value is a threshold value (the threshold value for determining whether the threshold equalizer 206 is divergent here). The value can be set by the designer by experiment) to determine the possibility of divergence (step 716).
만일, 등화기(206)의 출력 MSE값(MSEOUT)이 설정된 임계값보다 크면 등화기(206)가 발산할 가능성이 크다고 판단하고, 작으면 등화기(206)가 수렴할 가능성이 크다고 판단할 수 있다.If the output MSE value MSEOUT of the equalizer 206 is greater than the set threshold, it is determined that the equalizer 206 is likely to diverge, and if it is small, the equalizer 206 is likely to converge. have.
따라서, 상기 단계 716에서 등화기(206)의 출력 MSE값(MSEOUT)이 설정된 임계값보다 큰 경우에는 먼저 발산 카운터의 값을 1 감소시킨 후(단계 717), 발산 카운터의 현재값이 얼마인지를 판별한다(단계 718). 만약 발산 카운터의 값이 0이 아니면 블라인드 모드를 온시키고, 0이면 블라인드 모드를 해제함과 동시에 발산 카운터의 값을 5로 만든다(단계 719).Therefore, when the output MSE value MSEOUT of the equalizer 206 is greater than the set threshold in step 716, the value of the divergence counter is first decreased by one (step 717), and the current value of the divergence counter is determined. Determine (step 718). If the value of the divergence counter is not 0, the blind mode is turned on. If the divergence counter is 0, the blind mode is released and the value of the divergence counter is set to 5 (step 719).
따라서, 상기 단계 718에서 발산 카운터의 값이 0이 아니면 등화기(206)는 블라인드 모드로 동작한다.Thus, if the value of the divergence counter is not zero at step 718, the equalizer 206 operates in blind mode.
이를 위해, 등화기(206)의 스텝 사이즈를 최대(Max)로 만들어 빨리 수렴할 수 있게 만들며(단계 720), 스텝 사이즈를 최대(Max)로 만들고 난 다음에는 일단 2-레벨 슬라이싱을 수행한다(단계 721).To this end, the step size of the equalizer 206 is maximized to allow quick convergence (step 720), and after the step size is maximized, two-level slicing is performed ( Step 721).
일단 2-레벨 슬라이싱이 어느정도 진행되고 나면, 그 다음에는 4-레벨 슬라이싱을 수행하며(단계 722), 4-레벨 슬라이싱이 어느정도 진행되고 나면 그다음에는 8-레벨 슬라이싱을 수행하게 된다(단계 723).Once the two-level slicing is done to some extent, then four-level slicing is performed (step 722), and after the four-level slicing is done to some extent, then eight-level slicing is performed (step 723).
이렇게 2 -〉 4 -〉 8-레벨 슬라이싱이 끝나고 나면 다시 단계 702로 되돌아가 동일한 루프(Loop)를 반복한다.After 2-> 4-> 8-level slicing is completed, the process returns to step 702 and repeats the same loop.
지금까지 설명한 방법을 통하여 채널상에 움직임 고스트가 존재할 때뿐만 아니라 등화기(206)가 발산한 경우에도 최대한 빠르고 안정되게 등화기가 동작할 수 있다.The equalizer can operate as quickly and stably as possible even when there is a motion ghost on the channel as well as when the equalizer 206 diverges.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 채널 왜곡 보상 방법 및 장치에 의하면, 채널 상에 움직임 고스트가 없으면서 등화기가 발산할 가능성이 없는 경우에는 트레이닝 시퀀스 모드로 등화를 수행하고, 채널상에 움직임 고스트는 없으나 등화기가 발산할 가능성이 있는 경우에는 데이터 모드를 오프시키고 블라인드 모드로 등화를 수행하고, 등화기가 발산할 가능성은 없으나 채널상에 움직임 고스트가 존재하는 경우에는 데이터 모드로 등화를 수행하며, 채널상에 움직임 고스트가 존재하면서 등화기가 발산할 가능성이 있으면 데이터 모드와 블라인드 모드로 동시에 등화를 수행함으로써, 매순간 변하는 채널상의 움직임 고스트를 효과적이면서 빠르게 제거할 뿐만 아니라 발산한 가능성이 있는 경우에도 최대한 빠르고 안정되게 등화를 수행하는 효과가 있다. 특히, 초기화가 수행된 후 동기 신호가 검출되지 않거나 등화기가 이미 발산한 경우에는 채널 디코딩부를 리셋시켜 처음부터 다시 수행함으로써, 안정되게 등화를 수행할 수 있다.As described above, according to the method and apparatus for compensating for channel distortion according to the present invention, when there is no possibility of the equalizer to diverge without a motion ghost on a channel, the equalization is performed in a training sequence mode, and there is no motion ghost on the channel. If the device is likely to diverge, turn off the data mode and perform equalization in blind mode.If the equalizer is unlikely to diverge, but if there is a moving ghost on the channel, perform the equalization in data mode and move on the channel. If there is a ghost and the equalizer is likely to diverge, the equalization is performed simultaneously in the data mode and the blind mode to effectively and quickly remove the moving ghost on the channel that changes every moment, as well as to make the equalization as fast and stable as possible. To effect The. In particular, when the synchronization signal is not detected after the initialization is performed or the equalizer has already diverged, the equalization can be stably performed by resetting the channel decoding unit and performing the process again from the beginning.
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