KR20050006395A - 동기신호 검출장치 및 검출방법 - Google Patents

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KR20050006395A
KR20050006395A KR1020030046104A KR20030046104A KR20050006395A KR 20050006395 A KR20050006395 A KR 20050006395A KR 1020030046104 A KR1020030046104 A KR 1020030046104A KR 20030046104 A KR20030046104 A KR 20030046104A KR 20050006395 A KR20050006395 A KR 20050006395A
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삼성전자주식회사
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Abstract

동기신호 검출장치가 개시된다. 본 동기신호 검출장치는, 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호를 수신하고, 수신된 디지털 방송신호로부터 세그먼트 동기신호 및 필드 동기신호를 검출하며, 디지털 방송신호와 기 마련된 기준신호의 상관값을 산출하여 디지털 방송신호에 포함되는 필드 동기신호의 위치를 검출하는 상관값 산출부, 및 검출된 필드 동기신호의 위치로부터 소정 횟수 카운트하여 발생되는 캐리값을 세그먼트 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 세그먼트 동기검출신호를 출력하는 카운터를 갖는다. 이러한 동기신호 검출장치에 의하면, 필드 동기신호를 구한 후, 카운터와 같은 계수기를 사용하여 세그먼트 동기신호를 추정함으로서, 하드웨어의 구성을 간단히 할 수 있으며, 심볼의 갯수가 많은 의사잡음열정보를 먼저 구한 후, 심볼의 갯수가 적은 세그먼트 동기신호는 카운터에 의해 추정하여 구함으로서 동기신호 검출이 간편하다. 또한, 심볼의 갯수가 많은 필드 동기신호를 먼저 구한 후, 세그먼트 동기신호를 추정하므로 모바일 환경에서도 필드 및 세그먼트 동기신호의 검출이 용이한 장점이 있다.

Description

동기신호 검출장치 및 검출방법{Method and Apparutus for detecting synchronization signal}
본 발명은 디지털 방송신호 수신기의 동기신호 검출장치에 관한 것으로, 특히 모바일 환경과 신호감쇠가 큰 지역에서도 필드 동기신호의 검출이 용이한 동기신호 검출장치에 관한 것이다.
통신과 컴퓨터 및 방송이 융합되어 멀티미디어화함에 따라 세계 각국은 기존의 아날로그 방식의 방송을 디지털화하고 있다. 미국, 유럽, 일본 등 선진 각국에서는 이미 디지털 방송을 위한 표준 방식이 마련되었으며, 이러한 표준 방식은 나라마다 조금씩 다르게 구성된다.
디지털 방송을 위한 표준방식은 크게 미국의 ATSC(Advanced Television Systems Committee)방식, 유럽의 DVB-T(Digiatal Video Broadcasting - Terrestiral)방식, 및 일본의 ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial)방식으로 대별된다.
상기한 표준방식 중, ATSC 표준방식은 단일반송파(Single Carrier)의 8-VSB(Vestigial Sideband)변조방식을 사용하며, 6 MHz의 대역폭에서 19.39 Mbps의 전송률을 나타낸다. 또한, ATSC 표준방식은 아날로그와의 동시방송(Simulcast)환경에서도 동일채널간섭에 강하며, 타방식에 비해 하드웨어 구성이 간단하여 저가의 수신기 구성이 가능하다는 장점이 있다. 최근에, ATSC 표준과 유사한 ADTB-T(Advanced Digital Television Broadcasting-Terrestial) 표준이 제안되었다. ADTB-T 표준은 싱글/하이브리드 전송모드를 지원하며, OQAM(Offset Quadrate Amplitude Modulation) 변조방식을 사용한다.
도 1은 ATDB-T 방식에 따라 송신측에서 수신측으로 전송되는 데이터 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도면을 참조하면, 데이터 프레임은 836심볼(symbol)로 이루어지는 세그먼트(segment)가 13개(또는 26나 52개)마다 하나의 필드를 이루고 하나의 프레임은 두개의 필드로 구성된다. 이중, 각 필드의 첫번째 세그먼트는 각 필드의 동기를 일치시키기 위한 필드동기 세그먼트가 된다. 즉, 하나의 필드는 동기를 일치시키기 위한 필드동기 세그먼트와 다수개(예컨데 12개)의 데이터 및 에러정정을 위한 세그먼트로 구성된다.
도 2는 도 1에 도시된 필드동기 세그먼트의 상세 구조를 도시한 것이다.
도면을 참조하면, 필드동기 세그먼트는 836 심볼로 구성되되, 첨두로부터 세그먼트의 시작을 알리는 세그먼트 동기신호(segment sync), 제1의사잡음열정보(PN511), 제2의사잡음열정보(PN253), 및 송신측에서 전송하는 데이터 프레임에 대한 부가정보를 갖는 시스템정보(reserved)로 구성된다.
여기서, 세그먼트 동기신호(segment sync)는 8 심볼로 구성되고, 제1 및 제2의사잡음열정보(PN511, PN253)는 각각 511 및 253심볼로 구성된다.
도 3은 도 2에 도시된 바와 같은 구조의 데이터 프레임으로 구성되는 디지털 방송신호로부터 세그먼트 동기신호와 필드 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치의 일 예를 나타낸다.
도시된 동기신호 검출장치는 세그먼트 동기검출부(10), PN생성부(20), 및 상관기(30)를 갖는다.
세그먼트 동기검출부(10)는 송신측(미도시)으로부터 송신되는 디지털 방송신호으로부터 8 심볼 단위로 구성되는 세그먼트 동기신호(segment sync)를 검출한다. 세그먼트 동기신호(segment sync)의 검출은 수신측에 기 마련된 기준 세그먼트 동기신호(ref)와 수신된 디지털 방송신호(in)의 상관값(correlation value)을 산출후, 산출된 값중 최대값을 선택함으로서 이루어진다. 여기서, 기준 세그먼트 동기신호(ref)는 송신측과 수신측이 서로 약정한 심볼로서, 수신측에 마련되는 기준 세그먼트 동기신호(ref)는 송신측에서 전송하는 세그먼트 동기신호(segment sync)와 신호 패턴이 동일하다. 세그먼트 동기신호(segment sync)가 8 심볼로 구성되므로 세그먼트 동기검출부(10)에서 상관값을 산출시 데이터 및 에러정정을 위한 세그먼트에 구비되는 심볼과의 상관값 산출에서 최대값이 산출되어 세그먼트 동기신호(segment sync) 산출시, 오류가 발생할 소지가 있다.
PN생성부(20)는 세그먼트 동기검출부(10)에서 세그먼트 동기신호(segment sync)를 검출시 발생하는 검출신호(LOCK)에 응답하여, 기 마련된 의사잡음열정보(PN)를 순차적으로 발생하고 이를 상관기(30)로 인가한다.
상관기(30)는 PN생성부(20)에서 순차적으로 인가되는 의사잡음열정보(PN)와디지털 방송신호(in)의 상관값을 산출한다. 상관기(30)는 소정 심볼 단위로 상관값을 산출하고 산출된 상관값중 최대값이 발생한 지점을 필드 동기신호(PN511, 또는 PN253)의 발생지점으로 판단하여 필드동기 검출신호(sync)를 발생한다. 이와 같이, 종래의 동기신호 검출장치는 8심볼을 갖는 세그먼트 동기신호(segment sync)를 먼저 검출한 후, 이를 토대로 필드 동기신호(SYNC)를 검출하는 방식을 사용한다. 이에 따라, 모바일(mobile) 환경에서 디지털 방송신호를 수신시, 8심볼에 불과한 세그먼트 동기신호(segment sync)의 검출이 용이하지 않으며, 심볼의 갯수가 너무 적어 상관기(30)에서 산출된 상관값의 최대값이 데이터 및 오류정정 세그먼트에서 발생하는 경우가 종종 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 동기신호 검출의 확률을 높여, 모바일 환경과 신호감쇠가 큰 지역에서도 필드 동기신호의 검출이 용이한 동기신호 검출장치를 제공함에 있다.
도 1은 ATDB-T 방식에 따라 송신측에서 수신측으로 전송되는 데이터 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 필드동기 세그먼트의 상세 구조도,
도 3은 도 2에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 데이터 프레임으로부터 세그먼트 동기신호와 필드 동기신호를 검출하는 종래의 동기신호 검출장치,
도 4은 본 발명에 따른 동기신호 검출장치의 일실시예를 개략적으로 도시한 도면,
도 5는 도 4에 도시된 상관기의 상세 블록 개념도,
도 6a는 상관기에 인가되는 디지털 방송신호와 기 마련된 기준의사잡음열정보가 미스 매치될때를 개념적으로 도시한 도면,
도 6b는 상관기에 인가되는 디지털 방송신호와 기 마련된 기준의사잡음열정보가 정확히 매칭될 때를 개념적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기신호 검출장치의 블록개념도,
도 8a와 도 8b는 도 7에 도시된 맵핑부의 맵핑동작을 설명하기 위한 파형도,
도 9는 본 발명의 동기신호 검출방법의 바람직한 일실시예에 따른 흐름도,그리고
도 10은 본 발명의 동기신호 검출방법의 다른 실시예에 따른 흐름도를 나타낸다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호를 수신하고, 수신된 상기 디지털 방송신호로부터 상기 세그먼트 동기신호 및 상기 필드 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치에 있어서, 상기 디지털 방송신호와 기 마련된 기준신호의 상관값을 산출하여 상기 디지털 방송신호에 포함되는 상기 필드 동기신호의 위치를 검출하는 상관값 산출부, 및 상기 검출된 필드 동기신호의 위치로부터 소정 횟수 카운트하여 발생되는캐리값을 상기 세그먼트 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 세그먼트 동기검출신호를 출력하는 카운터에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 상관값 산출부는, 상기 산출된 상관값중 최대값이 발생된 지점을 상기 필드 동기신호의 발생지점으로 추정한다.
상기 기준신호는, 상기 디지털 방송신호를 송출하는 송신측과 기 약정되며, 상기 필드 동기신호와 동일한 패턴의 신호인 것이 바람직하다.
상기 상관값 산출부는, 디지털 방송신호를 소정 심볼 단위로 저장하는 제1메모리, 상기 기준신호를 저장하는 제2메모리, 상기 제1메모리와 상기 제2메모리에 저장된 상기 디지털 방송신호 및 상기 기준신호를 곱셈 연산하는 곱셈기, 상기 곱셈값을 상기 소정 심볼 단위로 가산하는 가산부, 및 상기 소정 심볼 단위로 가산된 값들중 최대값이 발생되는 지점을 상기 필드 동기신호 발생지점으로 추정하는 최대값 검출부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 상관값 산출부는, 상기 제1메모리와 상기 제2메모리에 저장된 값의 동일성이 클수록 가산값이 증가함이 바람직하다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호를 수신하고, 수신된 상기 디지털 방송신호로부터 상기 세그먼트 동기신호 및 상기 필드 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치에 있어서, 기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호를 구성하는 심볼의 부호를 비교하여 제1값 및 제2값 중 어느 하나로 맵핑하며, 맵핑된 값을 소정 심볼 단위로 가산하여 최대값이 발생되는 지점을 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 필드동기 검출신호를 생성하는 동기신호 검출부, 및 상기 필드동기 검출신호의 발생지점으로부터 소정 횟수 카운트하여 발생되는 캐리값을 상기 세그먼트 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 세그먼트 동기검출신호로서 출력하는 카운터에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 동기신호 검출부는, 기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호가 일치하는 부호를 가질때 상기 제1값으로 맵핑하는 맵핑부, 상기 맵핑된 값을 소정 심볼 단위로 가산하는 가산부, 및 상기 소정 심볼 단위로 가산된 복수개의 가산값들중 최대값이 발생된 지점을 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 필드동기 검출신호를 생성하는 최대값 검출부를 포함한다.
상기 기준신호는, 상기 디지털 방송신호를 송출하는 송신측과 기 약정되며, 상기 필드 동기신호와 동일한 패턴의 신호인 것이 바람직하다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호로부터 상기 세그먼트 동기신호 및 상기 필드 동기신호를 검출하는 방법에 있어서, 상기 디지털 방송신호와 기 마련된 기준신호와의 상관값을 산출하여 상기 디지털 방송신호에 포함되는 상기 필드 동기신호의 위치를 검출하는 단계, 상기 검출된 상기 필드 동기신호의 위치로부터 소정 횟수 카운트하여 상기 세그먼트 동기신호를 복원하는 단계에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 필드 동기신호의 위치를 검출하는 단계는, 상기 디지털 방송신호와 상기 기준신호를 소정 심볼 단위로 곱한후, 그 결과를 가산하는 단계, 및 상기 소정 심볼 단위로 가산된 값들중 최대값이 발생한 지점을 상기 필드 동기신호의 발생위치로 추정하는 단계를 포함한다.
상기 기준신호는, 상기 디지털 방송신호를 송출하는 송신측과 기 약정되며, 상기 필드 동기신호와 동일한 패턴의 신호인 것이 바람직하다.
상기한 목적은 본 발명에 따라, 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호로부터 상기 세그먼트 동기신호 및 상기 필드 동기신호를 검출하는 방법에 있어서, 디지털 방송신호를 구성하는 심볼 중 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보의 부호가 일치하는 심볼에 대해 제1값 및 제2값 중 어느 하나로 맵핑하고, 상기 맵핑된 값을 소정 심볼 단위로 가산하여 최대값이 발생되는 지점을 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 판단하는 단계, 및 상기 판단된 지점으로부터 소정 횟수 카운트한 지점을 상기 세그먼트 동기신호가 발생한 지점으로 추정하는 단계에 의해 달성된다.
바람직하게는, 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 판단하는 단계는, 상기 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호를 구성하는 심볼의 부호를 비교하여 상기 기준의사잡음열정보와 동일한 부호를 갖는 심볼에 대해 제1값을 부여하고, 동일하지 않은 경우에 대해 상기 제2값을 부여하는 단계, 상기 산출된 절대값을 소정 심볼 단위로 가산하는 단계, 및 상기 소정 심볼 단위로 가산된 복수개의 가산값들중 최대값이 발생된 지점을 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 추정하는 단계를 포함한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 4은 본 발명에 따른 동기신호 검출장치의 일실시예를 개략적으로 도시한도면을 나타낸다.
도시된 동기신호 검출장치는, 상관기(50), 및 카운터(60)로 구성되며, 이하, 도 1과 도 2를 함께 참조하여 설명하도록 한다.
상관기(50)는 수신된 디지털 방송신호(in)와 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)의 상관값을 산출하고, 산출된 상관값들중 최대값이 산출되는 위치를 의사잡음열정보(PN)의 위치로 판단하여, 필드동기 검출신호(sync)를 출력한다. 상관값은 수신된 디지털 방송신호(in)와 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)를 소정 심볼 단위로 곱하고, 곱한값을 소정 심볼 단위로 가산하여 산출한다. 여기서, 승산 및 가산하는 심볼의 갯수는 기준의사잡음열정보(R_PN)를 구성하는 심볼의 갯수에 따라 결정된다. 예컨데, 도 1에 도시된 바와 같은 데이터 프레임 구조에서 511개의 심볼로 구성되는 의사잡음열정보(PN511)와 동일한 패턴의 신호를 기준의사잡음열정보(R_PN)로 설정하여 상관기(50)에 인가하는 경우, 상관기(50)는 입력되는 디지털 방송신호(in)를 순차적으로 입력받되, 새로이 입력되는 매 순간마다 511심볼 단위로 기준의사잡음열정보(R_PN)와 승산 및 가산하여 상관값을 산출하게 된다. 이와 같은 과정에 의해 산출된 상관값중 최대값이 산출되는 위치를 필드 동기신호의 발생지점으로 판단하게 된다.
카운터(60)는 상관기(50)에서 출력된 필드동기 검출신호(sync)를 참조하여 세그먼트 동기신호의 위치를 추정 후, 세그먼트 동기 검출신호(LOCK)을 출력한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 필드동기 세그먼트는 8 심볼의 크기를 갖는 세그먼트 동기신호(segment sync), 511 심볼의 크기를 갖는 제1의사잡음열정보(PN511), 253심볼의 크기를 갖는 제2의사잡음열정보(PN253), 및 64 심볼의 크기를 갖는 시스템정보(reserved)의 순서로 구성된다. 여기서, 상관기(50)에 인가되는 기준의사잡음열정보(R_PN)가 제1의사잡음열졍보(PN511)와 동일한 패턴의 신호라면 카운터(60)는 836개의 심볼을 계수하는 도중 필드동기 검출신호(sync)를 기준으로 253 심볼의 크기를 갖는 제2의사잡음열정보와 64 심볼의 크기를 갖는 시스템정보(reserved)의 합인 317심볼마다 주기적으로 세그먼트 동기신호(segment sync)가 발생한다고 추정 할 수 있다. 이에 따라, 카운터(60)에서 출력되는 세그먼트 동기 검출신호(LOCK)는 상관값 산출에 의해 구해지지 않고, 상관기(50)에서 출력되는 필드동기 검출신호(sync)를 참조하여 추정된 위치에 의해 구해진다.
도 5는 도 4에 도시된 상관기(50)의 상세 블록 개념도를 나타낸다.
도시된 상관기(50)는 제1메모리(51), 제2메모리(52), 곱셈기(53), 가산기(54), 및 최대값 검출부(55)를 갖는다.
제1메모리(51)는 디지털 방송신호(in)를 입력받아 이를 소정 갯수의 심볼 단위(예컨데 511 심볼)로 저장한다. 제1메모리(51)는 FIFO(First In First Out)구조로 이루어지며, 디지털 방송신호(in)가 연속해서 인가되면 먼저 들어온 순서대로 버려진다. 여기서, 제1메모리(51)에 저장되는 심볼의 갯수는 상관기(50)에 인가되는 기준의사잡음열정보(R_PN)에 의해 결정된다. 기준의사잡음열정보(R_PN)이 511개의 심볼로 이루어지는 제1의사잡음열정보(PN511)인 경우, 제1메모리(51)의 저장공간도 511심볼을 저장할 수 있는 만큼이면 된다.
제2메모리(52)는 기준의사잡음열정보(R_PN)를 저장하며, 제1메모리(51)에 저장된 디지털 방송신호(in)가 곱셈기(53)로 인가시, 저장된 기준의사잡음열정보(R_PN)를 곱셈기(53)로 인가한다.
곱셈기(53)는 제1메모리(51)와 제2메모리(52)에 각각 저장된 디지털 방송신호(in)와 기준의사잡음열정보(R_PN)을 상호 대응되는 위치의 심볼끼리 곱하고, 각각의 곱해진 결과를 가산기(54)로 인가한다. 가산기(54)는 곱셈기(53)에서 동일한 위치의 심볼의 곱셈 결과를 더하고 이를 최대값 검출부(55)로 인가한다.
최대값 검출부(55)는 가산기(54)에서 가산된 결과값들 중 최대값이 발생한 지점을 필드 동기신호가 발생한 지점으로 판단한다.
도 6a는 상관기(50)에 인가되는 디지털 방송신호(in)와 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)가 미스 매치(miss match)될때를 개념적으로 도시한 것이며, 도 6b는 상관기(50)에 인가되는 디지털 방송신호(in)와 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)가 정확히 매칭될 때를 개념적으로 도시한 것이다.
도시된 바와 같이, 상관기(50)에 인가되는 디지털 방송신호(in)의 제1의사잡음열정보(PN511)와 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)의 위상이 일치하지 않을경우, 이 둘의 상관값은 "0"에 수렴하게 된다. 반대로, 상관기(50)에 인가되는 디지털 방송신호(in)의 제1의사잡음열정보(PN511)가 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)의 위상과 일치할때는 양자의 상관값은 511, 즉 최대값이 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기신호 검출장치의 블록개념도를 나타낸다.
도시된 동기신호 검출장치는, 송신측에서 전송되는 디지털 방송신호(in)가 +1과 -1의 부호를 가질때, 적용 가능한 동기신호 검출장치로서 동기신호 검출부(70), 및 카운터(80)를 갖는다.
동기신호 검출부(70)는 인가되는 디지털 방송신호(in)를 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)와 비교하여 동일한 부호를 갖는 심볼에 대해 +1을 부여하고 이를 소정 심볼 단위(예컨데 511 심볼)로 가산하여 최대값이 발생되는 지점을 필드 동기신호(예컨데 PN511)가 발생된 지점으로 판단하여 필드동기 검출신호(sync)를 출력한다. 이에 따라, 동기신호 검출부(70)는 복잡한 하드웨어 구성을 필요로 하는 곱셈기를 구비하지 않으며, 필드 동기신호(예컨데 PN511) 검출에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
카운터(80)는 동기신호 검출부(70)에서 출력된 필드동기 검출신호(sync)를 참조하여 세그먼트 동기신호(segment sync)의 위치를 추정후, 세그먼트 동기 검출신호(LOCK)을 출력한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 필드동기 세그먼트는 8심볼의 크기를 갖는 세그먼트 동기신호(segment sync), 511 심볼의 크기를 갖는 제1의사잡음열정보(PN511), 253 심볼의 크기를 갖는 제2의사잡음열정보(PN253), 및 64 심볼의 크기를 갖는 시스템정보(reserved)의 순서로 구성된다. 여기서, 동기신호 검출부(70)에 인가되는 기준의사잡음열정보(R_PN)가 제1의사잡음열졍보(PN511)와 동일한 패턴의 신호라면 카운터(80)는 836개의 심볼을 계수하는 도중 검출된 필드동기 검출신호(sync)를 기준으로 253 심볼의 크기를 갖는 제2의사잡음열정보(PN253)와 64 심볼의 크기를 갖는 시스템정보(reserved)의 합인 317 심볼마다 주기적으로 세그먼트 동기신호(segment sync)가 발생한다고 추정 할 수 있다. 이에 따라, 카운터(80)에서 출력되는 세그먼트 동기 검출신호(LOCK)는 상관값 산출에 의해 구해지지 않고, 동기신호 검출부(70)에서 출력되는 필드동기 검출신호(sync)를 참조하여 추정된 위치에 의해 구해진다.
바람직하게는, 동기신호 검출부(70)는 맵핑부(71), 가산부(72), 및 최대값 산출부(73)를 갖는다.
맵핑부(71)는 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼의 부호와 기준의사잡음열정보(R_PN)를 구성하는 심볼의 부호가 일치하는 심볼에 대해 +1값을 부여하고, 그렇지 않은경우에는 -1값을 부여한다. 이에 따라, 맵핑부(71)는 별도의 곱셈기를 구비하지 않고도 기준의사잡음열정보(R_PN)와 디지털 방송신호(in)에 대한 상관값을 산출할 수 있다.
가산부(72)는 맵핑부(71)에 의해 부여된 값을 소정 심볼 단위(예컨데 511 심볼)로 가산한다. 최대값 산출부(73)는 가산부(72)에 의해 가산된 값들 중 가장 큰 값이 발생하는 지점을 필드 동기신호(sync)가 발생한 지점으로 판단하여 필드동기 검출신호(sync)를 출력한다.
도 8a 내지 도 8c는 도 7에 도시된 맵핑부의 맵핑동작을 설명하기 위한 파형도를 나타낸다.
먼저, 도 8a는 인가되는 디지털 방송신호(in)의 파형을 나타낸다. 도시된 디지털 방송신호(in)는 +1과 -1의 부호로 표현되는 두개의 심볼이 도시되어 있다. 통상 ATSC나 ADTB-T방식에 따른 디지털 방송신호는 8 레벨 신호로 구성된다. 8 레벨 신호는 각각 4개의 양(+)레벨과 음(-)레벨을 가진다.
여기서, 맵핑부(71)에 인가되는 기준의사잡음열정보(R_PN)가 도시된 디지털 방송신호(in)와 동일한 부호 및 위상을 가질 경우, 맵핑부(71)는 도 8b에 도시된 바와 같이 디지털 방송신호(in)가 갖는 심볼을 +1에 맵핑한다. 이는 통상적인 상관기(correlator)가 디지털 방송신호(in)와 기준의사잡음열정보를 곱한 후, 이를 소정 심볼 단위로 가산하여 상관값을 얻는 과정에 비해 매우 적은 시간 동안에 이를 처리할 수 있으면서도 하드웨어로 구현시 많은 면적을 차지하는 곱셈기를 사용하지 않아도 되는 잇점이 있다.
도 9는 본 발명의 동기신호 검출방법의 바람직한 일실시예에 따른 흐름도를 나타낸다.
먼저, 디지털 방송신호(in)와 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)의 상관값을 산출한다(S100). 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)는 송신측에서 송출되는 디지털 방송신호(in)에 포함되는 제1의사잡음열정보(PN511) 및 제2의사잡음열정보(PN253)(도 2 참조)중 어느 하나 또는 둘 모두가 될 수 있으며, 이는 송신측과 수신측에 기 약정된 규칙에 따라 정해진다. 본 실시예에서는 기준의사잡음열정보(R_PN)가 디지털 방송신호(in)의 제1의사잡음열정보(PN511)와 동일한 신호 패턴을 갖는 경우를 기준으로 설명하도록 한다. 상관값을 산출시, 기준의사잡음열정보(R_PN)가 511 개의 심볼을 가지므로 수신된 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼도 511개가 필요하다. 상관기(50)는 순차적으로 인가되는 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼 511개와 기준의사잡음열정보(R_PN)의 상관값을 산출하며, 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼과 기준의사잡음열정보(R_PN)를 구성하는 심볼의 위상 및 심볼의 부호가 동일할때, 산출 가능한 최대 상관값은 511이 된다.
다음으로, 상관기(50)에서 산출된 상관값들 중 소정 범위(예컨데 836심볼) 내에서 최대의 상관값이 발생된 지점을 필드 동기신호(sync)의 위치로 판단한다(S110). 이때, 상관기(50)에서는 필드 동기신호의 검출을 알리는 필드동기 검출신호(sync)가 발생한다.
마지막으로, 상관기(50)에서 필드동기 검출신호가 발생시, 카운터(80)는 필드동기 검출신호(sync)를 기준으로 소정 심볼 갯수를 카운트하여 다음번 세그먼트 동기신호의 위치를 추정하게 된다(S120). 예컨데, 필드동기 세그먼트가 836개의 심볼로 이루어지고, 이들의 구성이 세그먼트의 시작을 알리는 세그먼트 동기신호(segment sync), 제1의사잡음열정보(PN511), 제2의사잡음열정보(PN253), 및 송신측에서 전송하는 데이터 프레임에 대한 부가정보를 갖는 시스템정보(reserved)의 순서대로 구성되며, 각각의 심볼 갯수가 8, 511, 253, 64심볼이라 하면, 제1의사잡음열정보(PN511)가 기준의사잡음열정보의 상관값 산출에 의해 검출된후, 317개의 심볼이 지난 후, 다음번 세그먼트 필드의 세그먼트 동기신호가 발생됨을 유추 할 수 있다. 즉, 카운터(80)가 836개의 심볼 단위로 카운팅 할때, 필드동기 검출신호(sync)의 위치로부터 317심볼째 되는 위치를 다음번 세그먼트 동기신호의 위치로 추정시, 별도의 세그먼트 동기 검출을 필요로 하지 않게 된다.
도 10은 본 발명의 동기신호 검출방법의 다른 실시예에 따른 흐름도를 나타낸다.
먼저, 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼의 심볼값과 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)를 구성하는 심볼의 부호를 비교한다(S200). 디지털 방송신호(in)를 구성하는 심볼은 +1 또는 -1의 부호를 갖는다. 마찬가지로, 수신측에 기 마련되는 기준의사잡음열정보(R_PN)을 구성하는 심볼의 부호도 +1 또는 -1을 갖는다. 다음으로, 맵핑부(71)로 인가되는 디지털 방송신호(in) 각각의 심볼은 511 심볼 단위로 기준의사잡음열정보(R_PN)와 비교된다(S210). 이때, 디지털 방송신호(in)의 심볼과 기준의사잡음열정보의 심볼은 동일 위치에 있는 것 끼리 비교된다. 비교결과, 기준의사잡음열정보와 동일한 심볼 부호를 갖는 디지털 방송신호(in)의 심볼은 +1로 맵핑되고(S220), 그렇지 않은 심볼은 -1로 맵핑된다(S230).
다음으로, 맵핑된 값을 소정 심볼 갯수(예컨데 511 심볼)단위마다 합산하고(S240), 합산된 값들중 최대값이 산출되는 심볼의 위치를 필드 동기신호의 위치로 판단한다(S250). 마지막으로, 필드 동기신호의 위치를 기준으로 소정 심볼 갯수를 더 카운트하여 세그먼트 동기신호의 위치를 추정하게 된다(S260). 예컨데, 디지털 방송신호(in)의 프레임이 도 2에 도시된 바와 같이, 8심볼의 크기를 갖는 세그먼트 동기신호(segment sync), 511 심볼의 크기를 갖는 제1의사잡음열정보(PN511), 253심볼의 크기를 갖는 제2의사잡음열정보(PN253), 및 64 심볼의 크기를 갖는 시스템정보(reserved)의 순서로 구성되고, 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보(R_PN)가 제1의사잡음열정보(PN511)와 동일한 패턴의 신호라고 가정하면, 카운터(80)는 836개의 심볼을 계수하는 도중 253 심볼의 크기를 갖는 제2의사잡음열정보(PN253)와 64 심볼의 크기를 갖는 시스템정보(reserved)의 합인 317 심볼마다 주기적으로 세그먼트 동기신호(segment sync)가 발생한다고 예측할 수 있다. 이에 따라, 카운터(80)에서 출력되는 세그먼트 동기 검출신호(LOCK)는 상관값 산출에 의해 구해지지 않고, 동기신호 검출부(70)에서 출력되는 필드동기 검출신호(sync)를 참조하여 추정된 위치에 의해 구해지게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 곱셈기 및 세그먼트 검출기와 같은 별도의 복잡한 하드웨어를 구비하지 않고도 필드 동기신호 및 세그먼트 동기신호를 구할 수 있으며, 모바일 환경에서 수신하기 어려운 8심볼의 세그먼트 대신 수백개의 심볼로 이루어지는 필드 동기신호(예컨데 제1의사잡음열정보, 제2의사잡음열정보)를 구한 후, 세그먼트 동기신호의 위치를 추정함으로서, 필드 동기신호와 세그먼트 동기신호를 용이하게 구할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같이, 필드 동기신호를 구한 후, 카운터와 같은 계수기를 사용하여 세그먼트 동기신호를 추정함으로서, 하드웨어의 구성을 간단히 할 수 있으며, 심볼의 갯수가 많은 의사잡음열정보를 먼저 구한 후, 심볼의 갯수가 적은 세그먼트 동기신호는 카운터에 의해 추정하여 구함으로서 동기신호 검출이 간편하다. 또한, 심볼의 갯수가 많은 필드 동기신호를 먼저 구한 후, 세그먼트 동기신호를 추정하므로 모바일 환경에서도 필드 및 세그먼트 동기신호의 검출이 용이한 장점이 있다.

Claims (13)

  1. 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호를 수신하고, 수신된 상기 디지털 방송신호로부터 상기 세그먼트 동기신호 및 상기 필드 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치에 있어서,
    상기 디지털 방송신호와 기 마련된 기준신호의 상관값을 산출하여 상기 디지털 방송신호에 포함되는 상기 필드 동기신호의 위치를 검출하는 상관값 산출부; 및
    상기 검출된 필드 동기신호의 위치로부터 소정 횟수 카운트하여 발생되는 캐리값을 상기 세그먼트 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 세그먼트 동기검출신호를 출력하는 카운터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상관값 산출부는,
    상기 산출된 상관값중 최대값이 발생된 지점을 상기 필드 동기신호의 발생지점으로 추정하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기준신호는,
    상기 디지털 방송신호를 송출하는 송신측과 기 약정되며, 상기 필드 동기신호와 동일한 패턴의 신호임을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상관값 산출부는,
    디지털 방송신호를 소정 심볼 단위로 저장하는 제1메모리;
    상기 기준신호를 저장하는 제2메모리;
    상기 제1메모리와 상기 제2메모리에 저장된 상기 디지털 방송신호 및 상기 기준신호를 곱셈 연산하는 곱셈기;
    상기 곱셈값을 상기 소정 심볼 단위로 가산하는 가산부; 및
    상기 소정 심볼 단위로 가산된 값들중 최대값이 발생되는 지점을 상기 필드 동기신호 발생지점으로 추정하는 최대값 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상관값 산출부는,
    상기 제1메모리와 상기 제2메모리에 저장된 값의 동일성이 클수록 가산값이 증가함을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  6. 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호를 수신하고, 수신된 상기 디지털 방송신호로부터 상기 세그먼트 동기신호 및 상기 필드 동기신호를 검출하는 동기신호 검출장치에 있어서,
    기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호를 구성하는 심볼의 부호를 비교하여 제1값 및 제2값 중 어느 하나로 맵핑하며, 맵핑된 값을 소정 심볼 단위로 가산하여 최대값이 발생되는 지점을 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 필드동기 검출신호를 생성하는 동기신호 검출부; 및
    상기 필드동기 검출신호의 발생지점으로부터 소정 횟수 카운트하여 발생되는 캐리값을 상기 세그먼트 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 세그먼트 동기검출신호로서 출력하는 카운터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동기신호 검출부는,
    기 마련된 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호가 일치하는 부호를 가질때 상기 제1값으로 맵핑하는 맵핑부;
    상기 맵핑된 값을 소정 심볼 단위로 가산하는 가산부; 및
    상기 소정 심볼 단위로 가산된 복수개의 가산값들중 최대값이 발생된 지점을 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 추정하여 필드동기 검출신호를 생성하는 최대값 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 기준신호는,
    상기 디지털 방송신호를 송출하는 송신측과 기 약정되며, 상기 필드 동기신호와 동일한 패턴의 신호임을 특징으로 하는 동기신호 검출장치.
  9. 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호로부터 상기 세그먼트 동기신호 및 상기 필드 동기신호를 검출하는 방법에 있어서,
    상기 디지털 방송신호와 기 마련된 기준신호와의 상관값을 산출하여 상기 디지털 방송신호에 포함되는 상기 필드 동기신호의 위치를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 상기 필드 동기신호의 위치로부터 소정 횟수 카운트하여 상기 세그먼트 동기신호를 복원하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 필드 동기신호의 위치를 검출하는 단계는,
    상기 디지털 방송신호와 상기 기준신호를 소정 심볼 단위로 곱한후, 그 결과를 가산하는 단계; 및
    상기 소정 심볼 단위로 가산된 값들중 최대값이 발생한 지점을 상기 필드 동기신호의 발생위치로 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기준신호는,
    상기 디지털 방송신호를 송출하는 송신측과 기 약정되며, 상기 필드 동기신호와 동일한 패턴의 신호임을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  12. 세그먼트 동기신호, 필드 동기신호 및 데이터의 구조를 갖는 디지털 방송신호로부터 상기 세그먼트 동기신호 및 상기 필드 동기신호를 검출하는 방법에 있어서,
    디지털 방송신호를 구성하는 심볼 중 수신측에 기 마련된 기준의사잡음열정보의 부호가 일치하는 심볼에 대해 제1값 및 제2값 중 어느 하나로 맵핑하고, 상기 맵핑된 값을 소정 심볼 단위로 가산하여 최대값이 발생되는 지점을 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 판단하는 단계; 및
    상기 판단된 지점으로부터 소정 횟수 카운트한 지점을 상기 세그먼트 동기신호가 발생한 지점으로 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 판단하는 단계는,
    상기 기준의사잡음열정보와 상기 디지털 방송신호를 구성하는 심볼의 부호를 비교하여 상기 기준의사잡음열정보와 동일한 부호를 갖는 심볼에 대해 제1값을 부여하고, 동일하지 않은 경우에 대해 상기 제2값을 부여하는 단계;
    상기 산출된 절대값을 소정 심볼 단위로 가산하는 단계; 및
    상기 소정 심볼 단위로 가산된 복수개의 가산값들중 최대값이 발생된 지점을 상기 필드 동기신호가 발생된 지점으로 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기신호 검출방법.
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