KR20060083666A - Method for detecting agc lock and mobile-type broadcasting receiver using it - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수신 신호의 전력이 AGC 동작 영역을 벗어나는 경우 AGC 대역폭을 조절함으로써, AGC의 오동작을 방지하는 AGC 록 검출 방법 및 이동형 방송 수신기에 관한 것이다. 특히 본 발명은 수신 신호의 평균 전력이 AGC 동작 영역을 벗어나는 경우 AGC의 파라미터를 조절하여 수신 신호의 전력이 AGC 동작 영역 내로 들어오게 함으로써, 채널 환경의 변화가 심하고 위성 DMB용 중계기인 갭필러(Gap Filler)의 송신 출력의 변화, 음영지역, 약전계, 강전계 지역에서 AGC가 idle 상태로 빠지거나 오동작하는 것을 방지할 수 있다. 또한 2-경로 안테나 다이버시티를 적용한 DMB 수신기에서 언록이 된 경로의 신호는 입력을 막거나 다른 핑거와의 데이터 조합시 이용하지 않도록 함으로써, 위성 DMB 수신기의 수신 성능을 향상시킬 수 있다. The present invention relates to an AGC lock detection method and a mobile broadcast receiver that prevents a malfunction of AGC by adjusting the AGC bandwidth when the power of the received signal is out of the AGC operating range. In particular, in the present invention, when the average power of the received signal is out of the AGC operating range, by adjusting the parameters of the AGC to bring the power of the received signal into the AGC operating region, the channel environment is severely changed and a gap filler which is a repeater for satellite DMB. Change in transmission output, shaded area, weak field, and strong field area can prevent AGC from falling out or malfunctioning. In addition, in the DMB receiver using two-path antenna diversity, the unlocked path signal may not be used when blocking input or combining data with another finger, thereby improving reception performance of the satellite DMB receiver.
AGC 록, 언록, AGC 대역폭 조절AGC lock, unlock, AGC bandwidth adjustment
Description
도 1은 일반적인 이동형 위성 방송 수신기의 구성 블록도1 is a block diagram of a typical mobile satellite broadcasting receiver
도 2는 일반적인 위성 DMB 파일롯 채널의 프레임 구조를 보인 도면2 is a view showing a frame structure of a typical satellite DMB pilot channel
도 3은 종래의 AGC 장치의 일 예를 보인 구성 블록도3 is a block diagram showing an example of a conventional AGC device
도 4a는 본 발명에 따른 AGC 장치의 일 예를 보인 구성 블록도4A is a block diagram showing an example of an AGC device according to the present invention;
도 4b는 도 4a의 이득 제어부의 일 실시예를 보인 상세 블록도4B is a detailed block diagram illustrating an embodiment of the gain controller of FIG. 4A.
도 5는 본 발명에 따른 AGC 록 검출 방법의 일 실시예를 보인 흐름도5 is a flowchart showing an embodiment of an AGC lock detection method according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 2-경로 안테나 다이버시티가 적용된 이동형 위성 방송 수신기의 개략도6 is a schematic diagram of a mobile satellite broadcast receiver to which two-path antenna diversity is applied according to the present invention;
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 튜너 11 : AGC부10: tuner 11: AGC section
12 : A/D 변환부 31 : 수신 신호 전력 측정부12: A / D conversion unit 31: reception signal power measurement unit
32 : AGC 에러 검출기 33 : 이득 제어부32: AGC error detector 33: gain control
34 : 델타&시그마 변조기 35 : LPF34: Delta & Sigma Modulator 35: LPF
36 : 기준 전력값 발생기36: reference power generator
본 발명은 이동형 방송 수신기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위성 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 방송 수신기에서의 AGC 록 검출 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile broadcast receiver, and more particularly, to a method for detecting AGC lock in a satellite digital multimedia broadcasting (DMB) broadcast receiver.
일반적으로 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB)은 크게 지상파 DMB와 위성 DMB로 나눌 수 있다. 지상파 DMB는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Modulation)을 기반으로 하여 이동 중에 오디오 및 비디오 서비스를 제공한다. 이에 반해 위성 DMB는 CDM(Code Division Multiplexing)을 기반으로 하여 위성체와 이를 보완하는 지상의 갭필러(Gap Filler)를 이용하여 이동 중에 오디오 및 비디오 서비스를 제공한다. 즉, 지상 대부분의 지역은 위성에서 직접 수신하고, 직접 수신이 불가능한 도심 지역의 고층건물에 의한 음영 지역 및 지하 공간 등의 보조 수단으로서 갭필러를 이용하여 어디서나 오디오 및 비디오를 수신할 수 있는 환경을 제공한다. In general, digital multimedia broadcasting (DMB) can be roughly divided into terrestrial DMB and satellite DMB. Terrestrial DMB provides audio and video services on the move based on Orthogonal Frequency Division Modulation (OFDM). In contrast, satellite DMB provides audio and video services on the move using satellite and complementary ground gap fillers based on CDM (Code Division Multiplexing). In other words, most of the terrestrial areas are directly received from satellites, and provide an environment where audio and video can be received anywhere by using the gap filler as a supplementary means such as shadowed areas and underground spaces by high-rise buildings in urban areas where direct reception is impossible. do.
현재 한국 및 일본에서 채택된 위성 DMB의 기술표준은 ITU에서 규정한 시스템 E방식으로 기본적으로 CDM 전송방식을 취하며, CD급 음질과 다양한 채널을 이용한 날씨, 교통, 비디오 정보 등을 방송하는 대표적인 통신, 방송 융합의 신개념 서비스이다. Currently, the technical standard of satellite DMB adopted in Korea and Japan is the system E method specified by ITU, which basically adopts CDM transmission method, and is representative communication that broadcasts weather, traffic, video information using CD quality sound and various channels. It is a new concept service of broadcasting convergence.
이러한 위성 DMB는 상향 13.824~13.883 GHz대역과 하향 2.630~2.655GHz 및 12.21~12.23GHz 대역의 주파수를 사용하며, 최대 64채널(한국, 일본 각 32채널)을 지원하며, 전국 방송으로서 커버리지가 넓은 특징이 있다. 또한 위성 DMB의 전송채 널은 무선 이동수신 채널로서, 수신 신호의 크기(Amplitude)가 시변(Time-Varying)할 뿐만 아니라, 이동 수신의 영향으로 수신신호 스펙트럼의 도플러 천이(Doppler shift)가 발생한다. 이러한 채널환경 하에서의 송수신을 고려하여, 위성 DMB 송신 방식은 CDM 방식을 채택하였으며, 시간 영역 신호에 대한 인터리빙(Interleaving)을 수행하여, 전송 채널에서 발생하는 에러를 정정할 수 있도록 하였다. CDM 방식은 전송하려는 데이터에 데이터보다 훨씬 빠른 전송율을 갖는 의사잡음(Pseudo Noise ; PN) 신호를 곱함으로써 주파수를 확산시켜 전송하는 방식으로 넓은 대역에 걸쳐 신호가 존재하므로 협대역 신호 간섭(Narrow-band interference)에 강한 특성을 가지며, RAKE 구조의 수신기를 통해 다중 경로에 의한 수신성능 열화를 줄일 수 있다. 즉 위성 DMB 송신기에서는 복수 채널의 전송 데이터에 각각 에러 정정 부호를 부가하고, 채널마다 상이한 64비트 길이의 왈쉬 코드를 곱하여 각 채널은 상호 독립적으로 전송된다. 이때 전송하려는 데이터에 데이터보다 훨씬 빠른 레이트를 갖는 2048비트 길이의 의사잡음(Pseudo Noise ; PN) 신호를 곱함으로써 주파수 확산을 시켜 전송한다. These satellite DMBs use frequencies up 13.824-13.883 GHz, down 2.630-2.655 GHz, and 12.21-12.23 GHz, support up to 64 channels (32 channels in Korea and Japan), and feature wide coverage as a national broadcast. There is this. In addition, the transmission channel of the satellite DMB is a wireless mobile reception channel, and the amplitude of the received signal is not only time-varying, but also the Doppler shift of the received signal spectrum occurs due to the mobile reception. . In consideration of the transmission and reception under such a channel environment, the satellite DMB transmission scheme adopts the CDM scheme, and interleaving the time domain signals to correct errors occurring in the transmission channel. The CDM method spreads the frequency by multiplying the data to be transmitted by Pseudo Noise (PN) signal having a data rate much faster than the data. Since the signal exists over a wide band, the narrow-band signal interference (Narrow-band) It has a strong characteristic against interference, and it is possible to reduce reception performance deterioration due to multipath through a receiver having a RAKE structure. That is, in the satellite DMB transmitter, an error correction code is added to the transmission data of a plurality of channels, and each channel is transmitted independently by multiplying a Walsh code having a different 64-bit length for each channel. At this time, the data to be transmitted is multiplied by a 2048-bit Pseudo Noise (PN) signal having a much faster rate than the data to be transmitted by frequency spreading.
도 1은 이러한 CDM 방식의 신호를 수신하는 일반적인 위성 DMB 수신기의 개념적인 블록도를 나타내고 있다. 즉 튜너(10)는 안테나로 수신된 RF 신호들 중 특정 주파수의 RF 신호만을 튜닝하여 기저대역(Baseband)으로 변환한 후 자동 이득 제어(Auto Gain Control ; AGC)부(11)와 A/D 변환부(12)로 출력한다. 1 shows a conceptual block diagram of a general satellite DMB receiver for receiving such CDM signal. That is, the
상기 AGC부(11)는 상기 튜너(10)에서 출력되는 신호의 크기를 일정하게 유지시키기 위한 제어 신호를 생성하여 튜너(10)로 피드백한다. 이를 위해 상기 AGC부 (11)는 수신된 신호의 파워를 측정하여 계산된 이득 값을 수신 신호에 곱해준다. The
상기 A/D 변환부(12)는 AGC부(11)에 의해 크기가 비교적 일정해진 신호를 튜너(10)로부터 입력받아 샘플링(Sampling)하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜준다. 상기 디지털화된 신호는 복조를 위해 탐색부(Searcher)(13)와 각 핑거(141~14n)의 트래커(Tracker)로 출력된다. 상기 각 핑거(141~14n)는 트래커와 역확산부로 구성된다.The A /
즉, CDM 전송 방식에서 신호를 복조하기 위해서는 신호의 확산에 사용된 의사잡음(Pseudo Noise ; PN) 신호의 포착이 우선되어야 하는데, 이 과정은 신호의 포착(Acquisition)과 추적(Tracking)의 두 단계로 이루어진다. In other words, in order to demodulate a signal in the CDM transmission scheme, the acquisition of a Pseudo Noise (PN) signal used for spreading the signal should be prioritized. This process involves two steps: acquisition and tracking of the signal. Is made of.
상기 PN 신호의 구분 단위를 칩(chip)이라 하는데, 신호 포착이란 수신기에서 신호 동기를 1/2 칩 이내로 확보하는 과정이며, 탐색부(13)에서 수행된다. 그리고 신호 추적은 이렇게 찾은 신호의 동기를 미세하게 맞추는 것을 말하며, 각 핑거(141~14n)의 트래커(Tracker)에서 수행된다. 그리고 각 핑거(141~14n)의 역확산부는 상기 신호 포착과 추적에 의해 동기를 맞춘 신호와 수신기에서 생성한 PN 신호를 곱함으로써 역확산시키고, CDM 채널을 구분하는데 사용된 해당 WALSH 코드를 곱함으로써, 원하는 CDM 채널의 심볼을 추출해 낸다. The division unit of the PN signal is called a chip, and signal acquisition is a process of securing signal synchronization within a 1/2 chip at a receiver, and is performed by the
즉, 상기된 신호 추적 및 역확산 과정들은 탐색부(13)가 찾아준 모든 다중 경로에서 수행되는데, 이때 각각을 핑거(Finger)라 부른다. 다시 말해 각기 다른 경로를 통해 수신된 신호들은 탐색부(13)에 의해 임의의 핑거에 할당되어 복조된다. 이때 핑거를 할당하는 방식은 여러 가지가 있을 수 있으며, 일 예로 파일롯 신 호를 이용하기도 한다. That is, the above-described signal tracking and despreading processes are performed in all the multipaths found by the
상기 각 핑거(141~14n)에서 추출된 각 경로의 CDM 심볼들은 레이크(RAKE) 합성기(16)로 출력됨과 동시에 주파수 옵셋 보상을 위해 주파수 옵셋 추정기(15)로 출력된다. The CDM symbols of each path extracted from the
상기 주파수 옵셋 추정기(15)는 각 핑거 별로 주파수 옵셋을 추정하여 이를 합성한 뒤에, 튜너(10)로 피드백하여 주파수 옵셋을 보상한다. The
상기 레이크 합성기(16)는 각 핑거(141~14n)에서 출력되는 CDM 심볼을 합성하는데, 이때 수신 채널 환경을 추정(Channel Estimation)해서 보상함으로써, 수신성능을 향상시키는 방식을 취하기도 한다. 즉 상기 레이크 합성기(16)는 복조를 원하는 모든 CDM 채널에 대해서 레이크 합성을 수행한다. The
상기 레이크 합성기(16)에서 심볼 합성된 신호는 복조부(17)로 출력된다. 상기 복조부(17)는 송신측의 디지털 변조에 대응하는 복조를 행하여 파일롯 채널 및 데이터 채널을 복조한다. 상기 파일롯 채널은 인터리버 사이즈 및 길쌈 부호화율에 대한 정보를 포함하고 있다.The signal synthesized by the
도 2는 이러한 위성 DMB 파일롯 채널의 프레임 구조를 보인 도면으로서, 전송 단위인 하나의 슈퍼 프레임은 여섯 개의 하위 프레임으로 구성되고, 각 프레임은 다시 51개의 제어 데이터부(D1~D51)와 각 제어 데이터부 앞에 삽입되는 파일롯 심볼(PS)로 구성된다. 이때 상기 파일롯 심볼(PS)은 매 250usec마다 삽입되며, D1~D51로 표시되어 있는 제어 데이터부와 함께 전송된다. FIG. 2 is a diagram illustrating a frame structure of such a satellite DMB pilot channel, in which one superframe, which is a transmission unit, is composed of six subframes, and each frame further includes 51 control data units D1 to D51 and respective control data. It consists of a pilot symbol (PS) inserted before the part. At this time, the pilot symbol PS is inserted every 250usec and transmitted together with the control data unit indicated by D1 to D51.
상기 파일롯 심볼(PS)은 연속적인 32비트의 '1'로 구성되어 위성 DMB 수신기 의 다중 경로 검색에 활용되며, D1은 32비트의 사전 정의된 패턴으로 송신하여 수신기의 동기 여부를 판별하는데 활용된다. D2는 프레임 카운터로서, 슈퍼프레임의 동기를 유지하는데 활용된다. D3~D22, D27~D46은 파일롯 정보를, D23~D26, D47~D50은 오류정정 외부호를 포함한다. 그리고 D51은 확장 정보를 포함한다. The pilot symbol PS is composed of consecutive 32-bit '1' and is used for multi-path search of the satellite DMB receiver, and D1 is used to determine whether the receiver is synchronized by transmitting in a 32-bit predefined pattern. . D2 is a frame counter and is used to keep the superframe in sync. D3 to D22 and D27 to D46 contain pilot information, and D23 to D26 and D47 to D50 contain error correction outer codes. And D51 includes extended information.
한편 송신부에서 송신되는 신호의 이득(gain)의 크기는 항상 일정하지만 수신기까지의 거리와 수신기에 도달할 때까지 여러 종류의 채널을 거치면서 신호의 이득의 크기가 변하게 된다. 이렇게 이득의 크기가 변한 신호가 수신기에 입력되는데, 수신기 중 대부분의 디지털 부분은 항상 일정한 이득의 크기를 가지고 신호가 입력된다고 가정하고 설계를 하게 된다. 따라서, 수신기로 입력되는 아날로그 신호의 이득을 조절하여 항상 일정한 크기의 이득을 가지도록 한 다음 디지털 신호로 변환시켜야 할 필요가 있다. 이때, 송신 전력, 수신 전력에 따라 송신단의 레벨은 수신단의 레벨보다 클 수도 작을 수도 있으므로 이득 조절이 필요하다.On the other hand, the size of the gain of the signal transmitted from the transmitter is always constant, but the gain of the signal changes through various channels until the distance to the receiver and the receiver are reached. The gain-modulated signal is input to the receiver, and most of the digital parts of the receiver are designed assuming that the signal is always input with a constant magnitude of gain. Therefore, it is necessary to adjust the gain of the analog signal input to the receiver so that it always has a constant gain, and then convert it into a digital signal. At this time, the level of the transmitter may be greater or smaller than the level of the receiver according to the transmission power and the reception power, so gain adjustment is necessary.
이 역할을 수행하는 것이 자동 이득 제어(Auto gain control ; AGC) 장치이다. It is the auto gain control (AGC) device that plays this role.
상기 AGC 장치는 입력되는 신호의 평균 전력 또는 순시 전력(Power)을 보고 현재 입력 신호의 이득(gain)을 판단한다. 그리고, 이때 판단된 이득에 따라 튜너 내 RF(고 주파수)와 IF(중간 주파수)단에 있는 증폭기 등을 제어하여 신호가 원하는 크기를 가지도록 한다.The AGC device determines the gain of the current input signal by looking at the average power or instantaneous power of the input signal. At this time, according to the gain determined, the amplifier is controlled at the RF (high frequency) and IF (intermediate frequency) terminals of the tuner so that the signal has a desired size.
도 3은 일반적인 위성 DMB 방송 수신기의 AGC 관련 블록도를 보이고 있다. 3 shows an AGC related block diagram of a typical satellite DMB broadcast receiver.
즉, 튜너(10)에서 튜닝되어 기저대역으로 변환된 신호는 AGC부(11)의 수신신 호 전력 측정부(31)로 입력된다. That is, the signal tuned by the
상기 전력(power) 측정부(31)는 기저대역 디지털 신호로부터 수신 신호의 전력을 추정하여 AGC 에러 검출기(32)로 출력된다. 상기 AGC 에러 검출기(32)는 현재 추정된 전력과 기준 전력값 발생기(36)에서 발생된 기준 전력과의 차를 AGC 에러로 하여 이득 제어부(33)로 출력한다. 상기 이득 제어부(33)는 예상된 수신신호의 특성에 따라서 설정되는 시정수를 이용하여 상기 AGC 에러를 적분하고 그 결과로부터 튜너(10)의 이득을 증가 또는 감소시키기 위한 이득 업 또는 이득 다운 제어 신호를 생성하여 델타 & 시그마 변조기(34)로 출력한다. 상기 델타 & 시그마 변조기(34)는 단일 비트 D/A 변환기로서, 디지털 형태의 이득 업 또는 이득 다운 제어 신호를 1비트의 아날로그 신호로 변환하여 로우 패스 필터(35)로 출력한다. 상기 로우 패스 필터(35)는 아날로그 이득 업 또는 다운 제어 신호의 저역 부분만을 필터링하여 스무싱하게 만든 후 튜너(10)로 출력한다. 상기 튜너(10)는 로우 패스 필터(35)에서 출력되는 이득 업 또는 다운 제어 신호에 따라 A/D 변환부(12)의 입력 범위 내로 아날로그 RF 신호 및 IF 신호의 이득을 조절한다. 이때 피드백 구조를 통해 튜너(10)의 이득을 조정함으로써, 수신된 신호의 레벨이 일정하게 유지되도록 한다. The
이때 상기 전력 측정부(31)는 수신 신호의 순시 전력(Instantaneous power) 또는 순시 전력을 일정 기간 누적해 평균을 취한 평균 전력(Average power)을 구하여 상기 AGC 에러 검출기(32)로 출력한다. At this time, the
그러나 도 3의 AGC 장치는 채널 환경의 변화가 심하고 위성 DMB용 중계기인 갭필러(Gap Filler)의 송신 출력의 변화, 음영지역, 약전계, 강전계 지역에 따라 AGC의 동작 영역(Dynamic range)을 벗어나면서 오동작할 수가 있다. However, the AGC device of FIG. 3 has a severe change in the channel environment and is out of the dynamic range of the AGC according to the change in the transmission output of the gap filler Gap Filler, which is a satellite DMB repeater, the shadow area, the weak field, and the strong field area. It may malfunction.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수신 신호의 전력이 AGC 동작 영역을 벗어나는 경우 AGC 대역폭을 조절함으로써, AGC의 오동작을 방지하는 AGC 록 검출 방법 및 이것을 적용한 이동형 방송 수신기를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to adjust the AGC bandwidth when the power of the received signal is out of the AGC operating area, AGC lock detection method for preventing the malfunction of AGC and mobile broadcast using the same It is to provide a receiver.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 AGC 록 검출 방법은, In order to achieve the above object, the AGC lock detection method according to the present invention,
(a) 수신 신호의 전력이 기 설정된 자동 이득 제어(AGC) 동작 영역을 벗어나는지를 판별하는 단계;(a) determining whether the power of the received signal is outside a preset automatic gain control (AGC) operating area;
(b) 상기 단계에서 기 설정된 AGC 동작 영역을 벗어나면 언록(unlock)으로 판별하고, AGC 동작 영역 내에 있으면 AGC 록킹으로 판별하는 단계; 및(b) determining to unlock when out of a predetermined AGC operation area and determining to AGC locking when within an AGC operation area; And
(c) 상기 단계에서 언록이라고 판별되면 AGC의 대역폭을 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. and (c) adjusting the bandwidth of the AGC when it is determined that the unlocking operation is performed.
상기 (a) 단계는 수신 신호의 평균 전력이 기준 전력을 기준으로 생성한 상위 임계값과 하위 임계값 사이에 있으면 AGC 동작 영역 내에 있다고 판별하는 것을 특징으로 한다. In the step (a), if the average power of the received signal is between the upper threshold value and the lower threshold value generated based on the reference power, it is determined that it is within the AGC operation region.
상기 (b) 단계는 수신 신호의 평균 전력이 기준 전력을 기준으로 생성한 상위 임계값과 하위 임계값 사이에 있지 않은 경우가 일정 시간 지속되면 AGC 언록으 로 판별하는 것을 특징으로 한다. In the step (b), if the average power of the received signal is not between the upper threshold value and the lower threshold value generated based on the reference power, the AGC unlock is determined.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동형 방송 수신기는, 안테나를 통해 수신되는 특정 채널의 신호를 튜닝하고, 이득 제어 신호에 따라 튜닝된 신호의 이득을 조절하여 출력하는 튜너; 상기 튜너에서 출력되는 수신 신호의 전력을 계산하는 전력 측정부; 상기 전력 측정부에서 계산된 신호 전력이 기 설정된 AGC 동작 영역을 벗어나면 언록임을, AGC 동작 영역 내에 있으면 록킹임을 나타내는 AGC 록킹 신호를 생성하는 AGC 록 검출부; 상기 전력 측정부에서 계산된 신호 전력과 기준 전력을 비교하여 AGC 에러를 검출하고, 검출된 AGC 에러를 상기 AGC 록킹 신호에 따라 비례 적분 제어하여 대역폭이 조절된 이득 제어 신호를 생성하는 이득 제어부; 및 상기 이득 제어부에서 출력되는 이득 제어 신호를 아날로그화하고 저역 부분만을 필터링한 후 이득 제어 신호로서 튜너로 출력하는 델타-시그마 변조 및 필터부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. A mobile broadcast receiver according to an embodiment of the present invention includes: a tuner for tuning a signal of a specific channel received through an antenna and adjusting and outputting a gain of the tuned signal according to a gain control signal; A power measuring unit calculating a power of a received signal output from the tuner; An AGC lock detector configured to generate an AGC locking signal indicating that the signal power calculated by the power measuring unit is unlocked when it is out of a preset AGC operating area, and locked when within the AGC operating area; A gain controller configured to detect an AGC error by comparing the signal power calculated by the power measurement unit with a reference power, and generate a gain control signal with a bandwidth adjusted by proportionally integral control of the detected AGC error according to the AGC locking signal; And a delta-sigma modulation and filter unit for analogizing the gain control signal output from the gain control unit, filtering only the low pass portion, and outputting the gain control signal to the tuner as a gain control signal.
본 발명의 다른 실시예에 따른 각 핑거별로 이동형 방송 신호를 수신하기 위해 복수개 이상의 안테나를 사용하는 이동형 방송 수신기는, According to another embodiment of the present invention, a mobile broadcast receiver using a plurality of antennas to receive a mobile broadcast signal for each finger includes:
상기 안테나의 수만큼 데이터 처리부가 구비되며, 각 데이터 처리부에서는 해당 안테나를 통해 특정 채널의 신호를 수신하여 AGC를 수행하고 디지털화하며;A data processor is provided as many as the number of antennas, and each data processor receives a signal of a specific channel through a corresponding antenna to perform AGC and digitizes;
상기 데이터 처리부의 수만큼 AGC 록 검출부가 구비되며, 각 AGC 록 검출부에서는 해당 데이터 처리부로 수신된 신호의 평균 전력이 기 설정된 AGC 동작 영역을 벗어나면 언록임을, AGC 동작 영역 내에 있으면 록킹임을 나타내는 AGC 록킹 신호를 생성하며; AGC lock detection units are provided as many as the number of data processing units, and each AGC lock detection unit is unlocked when the average power of the signal received by the data processing unit is out of the preset AGC operation region, and locks when the AGC lock detection unit is within the AGC operation region. Generate a signal;
상기 각 AGC 록킹 검출부에서 출력되는 AGC 록킹 신호에 따라 각 핑거의 동작을 결정하는 핑거 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. And a finger controller configured to determine the operation of each finger according to the AGC locking signal output from the AGC locking detection unit.
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 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.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described. At this time, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described as at least one embodiment, by which the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation is not limited.
이때 종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In this case, the same components as the prior art are given the same names and the same reference numerals for convenience of description, and detailed description thereof will be omitted.
도 4a는 본 발명에 따른 AGC 장치의 일 실시예를 보인 구성 블록도로서, 수신 신호 전력 측정부(31)의 출력단에 AGC 록 검출부(38)가 연결되고, 상기 AGC 록 검출부(38)의 출력은 이득 제어부(33)로 입력되어 이득 제어부(33) 내 파라미터들을 조정한다. 4A is a block diagram showing an embodiment of an AGC device according to the present invention, in which an
상기 이득 제어부(33)는 비례 적분 제어(Proportional & Integral Control)부(41)와 AGC 스텝 사이즈(step-size) 제어부(45)로 구성된다. The
즉, 도 3과 같은 AGC 장치는 적응 속도가 느리기 때문에, 심한 채널의 변화에 제대로 적응하지 못하는 문제점이 있다. That is, since the AGC device as shown in FIG. 3 has a slow adaptation speed, there is a problem in that the AGC device does not properly adapt to severe channel changes.
따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 상기 이득 제어부(33)를 도 4b와 같은 비례 적분 제어 구조로 구성하면, 고속의 이동통신과 채널의 변화가 심한 환경하에서 사용되는 위성 DMB 방송 수신기의 경우 보다 빨리 AGC가 적응적으로 작동하고 안정화되는 효과가 있다. Therefore, in order to solve this problem, if the
상기 비례 적분 제어부(41)는 상기 AGC 에러 검출기(32)의 AGC 에러를 입력받아 적분 상수 KI를 곱하여 적분한 후 적분 제어 신호를 출력하는 적분 제어기(42), 상기 AGC 에러 검출기(32)의 AGC 에러를 입력받아 비례 상수 KP를 곱하여 비례 제어 신호를 출력하는 비례 제어기(43), 및 상기 적분 제어기(42)의 적분 제어 신호와 비례 제어기(43)의 비례 제어 신호를 더하여 출력하는 가산기(44)로 구성된다. 상기 비례 적분 제어부(41)의 출력은 AGC 스텝 사이즈 제어부(45)에서 스텝 사이즈가 조절된 후 델타 & 시그마 변조기(34)로 출력된다. 상기 이득 제어부(33)의 출력이 튜너(10)의 이득을 증가 또는 감소시키기 위한 이득 업 또는 이득 다운 제어 신호이다. The proportional
이와 같이 구성된 본 발명에서 수신 신호 전력 측정부(31)는 수신된 신호로부터 순시 전력(Instantaneous Power)과 평균 전력을 계산한 후 순시 전력은 AGC 에러 검출기(32)로 출력하고, 평균 전력은 AGC 록 검출부(38)로 출력한다. In the present invention configured as described above, the received signal
상기 AGC 록 검출부(38)는 수신된 신호가 AGC의 동작 영역(Dynamic range) 내에 있는지 여부를 확인하여 동작 영역 내에 있으면 AGC 록킹 신호를 액티브시켜 AGC가 록킹되었음을 나타내고, 동작 영역 내에 있지 않으면 AGC 록킹 신호를 비액티브시켜 AGC가 언록 상태임을 나타낸다. 그리고 상기 AGC 언록 상태이면 이득 제 어부(33)의 파라미터(예를 들면, 적분 상수 KI, 비례 상수 KP, 스텝 사이즈 등)을 조절하여 수신 신호가 AGC 동작 영역 내에 있도록 한다. The AGC
본 발명에서는 실시예로 기준 전력을 기준으로 상위 임계값과 하위 임계값을 정한 후, 수신 신호가 상기 상위 임계값과 하위 임계값 사이에 있으면 AGC 록킹 신호를 액티브시키고, 상위 임계값을 벗어나거나 하위 임계값을 벗어나면 AGC 록킹 신호를 비액티브시킨다. 예를 들어, 상기 기준 전력의 10~20% 정도의 상하위값을 상위 임계값과 하위 임계값으로 설정할 수 있다. In the present invention, after setting the upper threshold value and the lower threshold value based on the reference power according to an embodiment, if the received signal is between the upper threshold value and the lower threshold value, the AGC locking signal is activated, and out of the upper threshold value or lower threshold value. Departing the threshold deactivates the AGC locking signal. For example, an upper and lower value of about 10 to 20% of the reference power may be set as an upper threshold value and a lower threshold value.
도 5는 본 발명에 따른 AGC 록 검출 방법의 일 실시예를 보인 흐름도로서, ThH은 상위 임계값, ThL은 하위 임계값, avg_pwr1은 수신 신호의 평균 전력, agc_ctrl1은 AGC 록킹 신호를 나타낸다. 5 is a flowchart illustrating an AGC lock detection method according to an embodiment of the present invention, where ThH represents an upper threshold value, ThL represents a lower threshold value, avg_pwr1 represents an average power of a received signal, and agc_ctrl1 represents an AGC locking signal.
본 발명에서는 상기 AGC 록킹 신호 agc_ctrl1가 1이면 액티브 상태로서 AGC 록킹되었음을 나타내고, 0이면 비액티브 상태로서 AGC 언록(unlock)되었음을 나타낸다.In the present invention, when the AGC locking signal agc_ctrl1 is 1, AGC is locked as an active state, and 0 is AGC unlocked as an inactive state.
즉, 상기 수신 신호 전력 측정부(31)에서 수신 신호의 평균 전력(avg_pwr1)이 입력되면 상위 임계값(ThH)보다 큰지를 비교한다(단계 51). 상기 수신 신호의 평균 전력(avg_pwr1)이 상위 임계값(ThH)보다 크지 않으면 하위 임계값(ThL)보다 작은지를 비교한다(단계 52).That is, if the average power of the received signal (avg_pwr1) is input from the received signal
상기 수신 신호의 평균 전력(avg_pwr1)이 하위 임계값(ThL)보다 작지 않으면 상기 수신 신호의 평균 전력(avg_pwr1)은 AGC 동작 범위 내에 있음을 의미한다. 따 라서 unlock_cnt1 값을 0으로 놓고(단계 53), AGC 록킹 신호(agc_ctrl1)를 1로 액티브시킨다(단계 54). If the average power of the received signal (avg_pwr1) is not less than the lower threshold ThL means that the average power (avg_pwr1) of the received signal is within the AGC operating range. Accordingly, the unlock_cnt1 value is set to 0 (step 53), and the AGC locking signal (agc_ctrl1) is activated to 1 (step 54).
한편 상기 단계 51에서 수신 신호의 평균 전력(avg_pwr1)이 상위 임계값(ThH)보다 크거나 상기 단계 52에서 하위 임계값(ThL)보다 작다고 판별되면, 수신 신호의 평균 전력(avg_pwr1)이 AGC 동작 영역을 벗어난 경우이다. On the other hand, if it is determined in
이때는 상기 unlock_cut1 값을 증가시킨다(단계 55). 그리고 증가된 unlock_cut1 값이 기 설정된 에러 값(err)보다 큰지를 비교한다(단계 56). 상기 unlock_cnt1 값이 기 설정된 에러 값(err)모다 크면 AGC 록킹 신호(agc_ctrl1)를 0으로 비액티브시킨다(단계 57). In this case, the unlock_cut1 value is increased (step 55). Then, it is compared whether the increased unlock_cut1 value is larger than the preset error value err (step 56). If the unlock_cnt1 value is greater than the predetermined error value err, the AGC locking signal acg_ctrl1 is inactive to 0 (step 57).
여기서 상기 수신된 신호의 평균 전력이 상위 임계값 또는 하위 임계값을 벗어났을 때 바로 AGC 록킹 신호를 비액티브시키지 않고, unlock_cnt1 값이 기 설정된 값(err)을 가질 때까지 일정 시간 감시시간을 갖는 것은 전력의 변동이 일시적일 경우 AGC 스스로 복구가 가능하여 짧은 시간 안에 정상적인 동작이 가능하기 때문이다. 오히려 전력의 변동이 일어나는 즉시 반영을 한다면 AGC가 다시 초기화되어 동작하여야 하므로 시스템이 역으로 불안정해질 수 있다. 따라서 실험을 통한 감시시간에 대한 적정 값(err)의 설정이 수반되어야 한다.In this case, when the average power of the received signal is out of the upper threshold value or the lower threshold value, the AGC locking signal is not inactivated immediately, and the monitoring time has a predetermined time until the unlock_cnt1 value has a preset value (err). If power fluctuations are temporary, the AGC can recover itself, allowing normal operation within a short time. On the contrary, if the power change is reflected immediately, the AGC needs to be re-initialized and operated, so the system may be reversed. Therefore, an appropriate value (err) for the monitoring time should be accompanied.
상기 액티브 또는 비액티브되는 AGC 록킹 신호는 이득 제어부(33)로 출력된다. 상기 이득 제어부(33)는 AGC 록킹 신호가 비액티브되어 있으면, AGC 언록이라고 인식하고 수신 신호가 AGC 록이 되도록 파라미터들(예를 들어, 적분 상수 KI, 비 례 상수 KP, AGC 스텝 사이즈 등)을 조절한다. 즉, 언록 상태에서는 AGC 이득 제어부(33)에서 AGC의 대역폭(bandwidth)을 조절하여 록이 되도록 한다. 이때 상기 AGC 록킹 신호가 비액티브 상태이면 튜너(10)를 리셋시킬 수도 있다. 이는 튜너(10)가 잘못 되어도 AGC 오동작이 발생할 수 있기 때문이다. The active or inactive AGC locking signal is output to the
도 6은 본 발명에 따른 2-경로 안테나 다이버시티(diversity)가 적용되는 위성 DMB 수신기의 개략도로서, 2-경로 안테나 다이버시티에 의한 경로1과 경로2가 존재한다. 즉 경로 1의 신호를 처리하는 제1 데이터 처리부(610), 제1 데이터 처리부(610)의 AGC 록을 검출하는 제1 AGC 록 검출부(620), 경로 2의 신호를 처리하는 제2 데이터 처리부(630), 제2 데이터 처리부(620)의 AGC 록을 검출하는 제2 AGC 록 검출부(640), 및 제1, 제2 AGC 록 검출부(620,640)의 AGC 록 신호에 따라 핑거 동작을 제어하는 핑거 제어부(650)로 구성된다. 6 is a schematic diagram of a satellite DMB receiver to which two-path antenna diversity is applied according to the present invention, in which
상기 제1 데이터 처리부(610)는 튜너(611), AGC부(612), A/D 변환기(613)로 구성된다. 제2 데이터 처리부(630)도 상기 제1 데이터 처리부(610)와 동일한 구조이며 단지 신호를 수신하는 안테나가 서로 다르다. The first data processor 610 includes a tuner 611, an AGC unit 612, and an A / D converter 613. The second data processor 630 also has the same structure as the first data processor 610, and differs from each other in that the antennas receive signals only.
상기 제1, 제2 데이터 처리부(610,630)의 AGC부(612,632)의 상세한 구성 및 동작은 도 4a의 AGC 장치와 동일하므로 상세 설명을 생략한다. Detailed configurations and operations of the AGC units 612 and 632 of the first and second data processing units 610 and 630 are the same as those of the AGC apparatus of FIG.
마찬가지로 상기 제1, 제2 AGC 록 검출부(620,640)는 도 5와 같은 과정을 거쳐 AGC 록을 검출한다. Similarly, the first and second AGC lock detectors 620 and 640 detect the AGC lock through the process shown in FIG. 5.
이때 상기 도 5는 하나의 AGC 록 검출부의 동작 흐름도이므로, 도 6과 같이 2-경로 안테나 다이버시티가 적용된 이동형 방송 수신기에서는 도 5와 같은 록 검출 과정이 제1, 제2 AGC 록 검출부(620,640)에서 각각 수행된다. 5 is a flowchart illustrating the operation of one AGC lock detector. As shown in FIG. 6, in the mobile broadcast receiver to which 2-path antenna diversity is applied, the lock detection process of FIG. 5 is performed by the first and second AGC lock detectors 620 and 640. Is performed in each.
상기 제1 AGC 록 검출부(620)에서 출력되는 제1 AGC 록킹 신호를 agc_ctrl1이라고 하고, 제2 AGC 록 검출부(640)에서 출력되는 제2 AGC 록킹 신호를 agc_ctrl2라고 하자. Let the first AGC locking signal output from the first AGC lock detector 620 be agc_ctrl1 and the second AGC locking signal output from the second AGC lock detector 640 be agc_ctrl2.
상기 제1 AGC 록킹 신호 agc_ctrl1는 제1 AGC부(612)의 이득 제어부, 튜너(611), 그리고 핑거 제어부(650)로 출력된다. 마찬가지로 상기 제2 AGC 록킹 신호 agc_ctrl2는 제2 AGC부(632)의 이득 제어부, 튜너(631), 그리고 핑거 제어부(650)로 출력된다. The first AGC locking signal agc_ctrl1 is output to the gain control unit, tuner 611, and finger control unit 650 of the first AGC unit 612. Similarly, the second AGC locking signal agc_ctrl2 is output to the gain control unit, tuner 631, and finger control unit 650 of the second AGC unit 632.
상기 제1 AGC 록킹 신호 agc_ctrl1가 비액티브 상태 즉, 언록이면 튜너(611)를 리셋하고, 제1 AGC부(612)의 이득 제어부에서 AGC의 대역폭을 조절하여 록이 되도록 한다. If the first AGC locking signal agc_ctrl1 is in an inactive state, that is, unlocked, the tuner 611 is reset, and the gain control unit of the first AGC unit 612 adjusts the bandwidth of the AGC to lock.
또한 상기 제2 AGC 록킹 신호 agc_ctrl2가 비액티브 상태 즉, 언록이면 튜너(631)를 리셋하고, 제2 AGC부(632)의 이득 제어부에서 AGC의 대역폭을 조절하여 록이 되도록 한다. 예를 들어, 상기 이득 제어부 내 파라미터 예를 들면, 적분 상수 KI, 비례 상수 KP, AGC 스텝 사이즈 등을 조절함에 의해 AGC 대역폭을 조절할 수 있다. If the second AGC locking signal agc_ctrl2 is in an inactive state, that is, unlocked, the tuner 631 is reset, and the gain control unit of the second AGC unit 632 adjusts the bandwidth of the AGC to lock. For example, AGC bandwidth may be adjusted by adjusting parameters in the gain controller, for example, an integral constant K I , a proportional constant K P , and an AGC step size.
한편 상기 핑거 제어부(650)에서는 하기의 표 1과 같이 상기 제1,제2 AGC 록킹 신호를 조합하여 동작을 결정한다. Meanwhile, the finger controller 650 determines the operation by combining the first and second AGC locking signals as shown in Table 1 below.
예를 들어, 제1 AGC 록킹 신호 agc_ctrl1가 언록 상태를 나타내면 제1 데이터 처리부(611)에서 출력되는 데이터의 입력을 막거나(blocking), 다른 핑거와의 데이터 조합시 이용하지 않는다. For example, when the first AGC locking signal agc_ctrl1 indicates an unlocked state, the first AGC blocking signal agc_ctrl1 blocks an input of data output from the first data processing unit 611 or does not use it when combining data with another finger.
그러다가 상기 제1 AGC 록킹 신호 agc_ctrl1가 록킹 상태를 나타내면 다시 제1, 제2 데이터 처리부(610,630)의 데이터를 입력받아 정상적인 동작을 수행한다. When the first AGC locking signal agc_ctrl1 indicates the locking state, the first AGC locking signal agc_ctrl1 receives data from the first and second data processing units 610 and 630 to perform normal operation.
이와 같이 본 발명은 2-경로 안테나 다이버시티(diversity)가 적용되는 위성DMB 수신기에서도 AGC의 동작에 있어 수신 신호의 전력이 정해진 임계값을 벗어나는 경우 AGC 대역폭을 조절하여 록이 되도록 함으로써, AGC의 오작동을 사전에 차단할 수 있다. 또한 채널 환경의 변화에 따른 AGC의 파라미터를 조절하여 AGC 대역폭을 조절함으로써, 위성 DMB 수신기의 성능을 향상시킬 수 있다. As described above, in the present invention, even when a satellite DMB receiver to which two-path antenna diversity is applied, AGC malfunction is controlled by adjusting the AGC bandwidth when the power of the received signal exceeds a predetermined threshold in the operation of the AGC. Can be blocked in advance. In addition, the AGC bandwidth can be adjusted by adjusting the parameters of the AGC according to the change of the channel environment, thereby improving the performance of the satellite DMB receiver.
한편, 본 발명에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. On the other hand, the terms used in the present invention (terminology) are terms defined in consideration of the functions in the present invention may vary according to the intention or practice of those skilled in the art, the definitions are the overall contents of the present invention It should be based on.
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. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified by those skilled in the art as can be seen from the appended claims, and such modifications are within the scope of the present invention.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 AGC 록 검출 방법 및 이를 적용한 이동형 방송 수신기의 효과를 설명하면 다음과 같다. The AGC lock detection method according to the present invention described above and the effects of the mobile broadcast receiver applying the same will be described below.
첫째, 수신 신호의 전력이 AGC 동작 영역을 벗어나는 경우 AGC의 파라미터를 조절하여 수신 신호의 전력이 AGC 동작 영역 내로 들어오게 함으로써, 채널 환경의 변화가 심하고 위성 DMB용 중계기인 갭필러(Gap Filler)의 송신 출력의 변화, 음영지역, 약전계, 강전계 지역에서 AGC가 idle 상태로 빠지거나 오동작하는 것을 방지할 수 있다. First, when the power of the received signal is out of the AGC operating range, by adjusting the parameters of the AGC to bring the power of the received signal into the AGC operating region, the channel change is severe and the transmission of the gap filler, a repeater for satellite DMB, is transmitted. It is possible to prevent the AGC from falling out or malfunctioning in the change of output, shadowed area, weak electric field, and strong electric field.
둘째, 2-경로 안테나 다이버시티를 적용한 DMB 수신기에서 언록이 된 경로의 신호는 입력을 막거나 다른 핑거와의 데이터 조합시 이용하지 않도록 함으로써, 위성 DMB 수신기의 수신 성능을 향상시킬 수 있다. Second, in the DMB receiver using two-path antenna diversity, the unlocked path signal is not used when blocking the input or combining data with other fingers, thereby improving the reception performance of the satellite DMB receiver.
셋째, 채널 환경의 변화에 따라, 즉 강전계 또는 약전계 지역에 있어 적응적으로 AGC의 대역폭을 변화시킬 수 있는 제어 데이터를 생성함으로써, 위성 DMB 수신기의 성능을 개선시킬 수 있다. Third, the performance of the satellite DMB receiver can be improved by generating control data that can adaptively change the bandwidth of the AGC according to the change in the channel environment, that is, in the strong or weak electric field.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 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 defined by the claims.
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