KR20060110088A - 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송수신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수배 주파수 동기부를 포함하고 있는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치에서 하드웨어 복잡도를 줄여 전체 수신장치의 비용 및 전력을 감소시키는 장치를 제공하기 위한 것으로서, 입력되는 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 그룹 단위로 상관 연산하는 상관 연산부와; 상기 상관 연산부의 출력을 누적하고 지연하는 누적부와; 상기 누적부의 출력 중 최대값을 가지는 위치를 찾는 서치부를 포함하여 구성된다.

따라서, 본 발명에 따르면 종래의 정수배 주파수 동기부의 성능을 유지하면서 하드웨어의 복잡도를 줄여 전력과 비용을 줄일 수 있다.

디지털 멀티미디어 방송(DMB), 정수배 주파수 동기부, 위상 기준 심볼(PRS)

Description

정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치{With Integral Frequency Synchronization Block in Digital Multimedia Broadcasting a receiving set}

도 1은 본 발명을 포함하고 있는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 개념적인 구성 블록도

도 2는 본 발명과 관련하여 수신장치의 OFDM 복조기용 주파수 동기부의 내부 구성 블록도

도 3은 일반적인 상관 연관기를 이용한 정수배 주파수 동기부의 내부 구성 블록도

도 4는 본 발명에 따른 상관 연관기를 이용한 정수배 주파수 동기부의 내부 구성 블록도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

400 : 제 1 지연기 410 : 논리 연산부

420 : 제 1 덧셈기 430 : 제 2 덧셈기

440 : 제 2 지연기 450 : 서치부

본 발명은 디지털 멀티미디어 방송 수신장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 수신장치의 신호 동기부 내 정수배 주파수 동기부에 관한 것이다.

방송의 디지털화는 기존의 아날로그 라디오 방송에도 영향을 주어 디지털 라디오 방송의 도래를 앞당겼다. 또한, 기존의 음성 라디오 서비스뿐만 아니라, 데이터 전송과 멀티미디어 서비스를 포괄하여 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB)이 가능해졌다.

상기 디지털 멀티미디어 방송에는 위성 디지털 멀티미디어 방송과 지상파 디지털 멀티미디어 방송이 있는데, 상기 지상파 멀티미디어 방송은 종래 유럽의 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB)을 기반으로 여기에 멀티미디어 방송 성능을 향상시키기 위해 전송 채널 상 발생할 수 있는 연집 에러(Burst Error)에 강인한 RS 코드(Reed-Solomon Code)와 길쌈 인터리버(Convolutional Interleaver)를 추가하였다.

상기 추가된 두 블록은 송신기에서 디지털 라디오 방송 앙상블(Ensemble) 입력 신호에 대해 적용하며, 이동 수신 환경에서도 비디오 서비스가 가능할 만큼 충분히 낮은 에러율을 제공한다.

상기 디지털 멀티미디어 방송(DMB)은 전송 채널 상의 잡음(noise)과 왜곡(distortion)에 강인하고, 전송 효율이 높을 뿐 아니라 다양한 멀티미디어 서비스를 가능하게 하는 장점이 있으나, 상기 전송 채널은 무선 이동 수신 채널로서 수신 신호의 크기(Amplitude)가 시변(Time-Varying)할 뿐만 아니라, 이동 수신기의 영향 으로 수신 신호 스펙트럼(Spectrum)의 도플러 확산(Doppler Spreading)이 발생하는 단점이 있다.

상기와 같은 채널 환경에서의 송수신을 고려하여, 지상파 디지털 멀티미디어 방송에서는 송신 방식으로 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 ‘OFDM’)방식을 기반으로 하고 있다.

또한, 시간 영역과 주파수 영역에서 각각 신호에 대해 인터리빙(Interleaving)을 함으로써 전송 채널 상에서 발생할 수 있는 오류를 정정할 수 있도록 하고 있다.

상기 디지털 멀티미디어 방송(DMB)의 송신 신호는 기존의 아날로그 라디오 방송 신호에 비해 매우 작은 신호 세기로 전송되는데, 실제 수신 신호의 신호 세기는 도심과 같은 심한 페이딩(fading) 채널 환경의 자동차에서와 같은 이동 수신을 고려하면 더욱 작아진다.

따라서, 상기 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 수신장치는 이러한 열악한 수신 환경에서도 신호를 최대한 수신하여, 전송 상의 오류를 보정할 수 있어야 한다.

또한, 이동 수신 단말기라는 점을 고려하면 제한된 비용을 들여서 최대의 수신 성능을 내는 것이 상기 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 수신장치 구성의 핵심요건이 된다.

상기 지상파 디지털 멀티미디어 방송 시스템이 사용하는 전송 방식인 OFDM 방식은 시간 영역과 주파수 영역에서의 신호 동기 오차에 매우 민감한데, 특히 주파수 영역에서의 동기 오차는 인접 반송파 간 간섭(Inter-Carrier Interference : ICI)을 유발시켜 수신부 전체의 성능을 떨어뜨리는 요인이 되고 있다.

따라서, 상기 주파수 영역에서의 동기 오차를 추정하여 보상하는 주파수 영역의 동기부 성능은 전체 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 수신장치의 성능을 좌우하는 중요한 요소가 된다.

이러한 상기 주파수 영역의 동기부의 구성 요소 중 정수배 주파수 동기부에서는 상기 주파수 영역에서의 동기 오차를 추정하여 보상하기 위해 상관 연산을 수행하고, 이를 위해 항상 동작하고 있어야 하는 특성상 하드웨어(hardware)의 전력(power), 비용(costs) 측면에서 종래 시스템에서와 같이 상관 연산을 위한 구성의 복잡도가 크면 비효율적이 되는바, 종래 구성에 비해 성능의 열화가 없이 상기 상관 연산을 수행하는 구성을 간단히 하여 하드웨어의 복잡도를 줄여 전체 하드웨어의 전력 및 비용을 줄일 수 있는 장치를 제안하고자 한다.

본 발명은 상기와 같은 제안을 하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 수신장치 내에 있는 신호 동기부의 하드웨어 복잡도를 줄여 전체 수신장치의 비용 및 전력을 감소시키는 장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치는 입력되는 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 그룹 단위로 상관 연산하는 상관 연산부와; 상기 상관 연산부의 출력을 누적하고 지연하는 누적부와; 상기 누적부의 출력 중 최대값을 가지는 위치를 찾는 서치 (Search)부를 포함하여 구성되는 데에 있다.

이때, 상기 그룹은 128개의 샘플로 구성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 상관 연산부는, 입력되는 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 순차적으로 지연하는 복수 개의 지연기와; 상기 각 지연기의 출력과 상기 각 지연기의 출력 샘플 데이터에 상응하는 수신장치에서 발생시킨 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 논리 연산하는 복수 개의 논리 연산부와; 상기 각 논리 연산부의 출력을 모두 더하는 덧셈기를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 논리 연산부는, 논리곱 소자(AND gate) 또는 배타적 논리합 소자(exclusive OR gate)인 것이 바람직하다.

그리고 상기 덧셈기는, 상기 논리 연산부의 출력을 모두 더할 수 있는 크기를 가지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 누적부는, 상기 상관 연산부의 출력과 피드백되는 출력을 더하는 덧셈기와; 상기 덧셈기의 출력을 그룹을 이루는 샘플 개수만큼 지연하고, 상기 지연된 출력을 상기 덧셈기로 피드백하는 지연기를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기 덧셈기는, 상기 그룹 단위의 상관 연산 값을 계속하여 누적하는 것이 바람직하다.

상기 지연기는, 상기 상관 연산부의 그룹 단위의 출력과 동기를 맞추기 위해 그룹을 이루는 샘플 개수만큼 지연하는 것이 바람직하다.

본 발명에 다른 실시 예에 따르면 상기 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디 지털 멀티미디어 방송 수신장치는 입력되는 위상 기준 심볼 샘플 데이터를 순차적으로 지연하는 복수 개의 제 1 지연기와; 상기 제 1 지연기의 출력과 상기 각 지연기의 출력 샘플 데이터에 상응하는 수신장치에서 발생시킨 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 논리 연산하는 복수 개의 논리 연산부와; 상기 각 논리 연산부의 출력을 모두 더하는 제 1 덧셈기와; 상기 제 1 덧셈기의 출력과 피드백되는 출력을 더하는 제 2 덧셈기와; 상기 제 2 덧셈기의 출력을 그룹을 이루는 샘플 개수만큼 지연하고, 상기 지연된 출력을 상기 제 2 덧셈기로 피드백하는 제 2 지연기; 상기 제 2 지연기의 출력 중 최대값을 가지는 위치를 찾는 서치부를 포함하여 구성되는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 됨을 밝혀 두고자 한다.

본 발명에 따른 정수배 주파수 동기부를 포함하고 있는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 이때, 중복되는 설명을 피하고, 설명의 용이성을 위해 종래의 정수배 주파수 동기부와 본 발명의 정수배 주파수 동기부를 비교해가면서 설명하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 정수배 주파수 동기부를 포함하고 있는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1은 본 발명을 포함하고 있는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 개념적인 구성 블록 도이다.

상기 수신장치의 안테나(100)로 입력된 수신 신호는 튜너(101)를 거쳐 원하는 중간 주파수(Intermediate Frequency)의 통과 대역 신호로 변환된다.

상기 AGC(Automatic Gain Control : 자동 이득 조절부)(102)는 기준 신호 크기에 따라 계산한 이득 값을 곱하여 상기 수신되는 신호의 크기를 일정하게 유지하여 A/D(103)로 출력한다.

상기 A/D(Analog-Digital Converter)(103)는 상기 AGC(102)로부터 입력되는 신호의 크기에 상관없이 표본화(sampling)를 수행하여 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다.

상기 I/Q 분배기(104)는 수신되는 복소 신호(complex signal)의 실수부(real part)를 이용하여 기저 대역(base band)으로 변환한다.

상기 모드 검출부(105)는 수신된 신호의 전송 모드(transmission mode)를 검출한다.

상기 신호 동기부(106)는 상기 I/Q 분배기(104)의 출력과 OFDM 복조기(107)의 출력을 이용하여 수신되는 신호의 시간 영역과 주파수 영역에서의 동기에 필요한 정보를 추출해낸다.

상기 OFDM 복조기(107)는 수신되는 신호에서 불필요한 보호구간(Guard Interval)을 제거하여 실제 복호가 필요한 신호만을 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 시간 영역 신호에서 주파수 영역의 신호로 변환한다.

상기 주파수 역인터리빙(Deinterleaving)(108)은 송신 단에서 인터리빙한 부반송파(sub-carrier) 신호들의 위치를 원래대로 복원한다.

상기 채널 분배기 1(109)은 제어 채널인 FIC(Fast Information Channel)와 데이터 채널인 MSC(Main Service Channel)를 분리한다.

상기 FIC 복호화기(110)는 상기 채널 분배기 1(109)에서 분리된 FIC를 복호 하여 상기 데이터 채널인 MSC를 복호 하는데 필요한 정보들을 추출한다.

그리고 상기 FIC 데이터 복호화기(117)는 이때 FIC를 통해 전송된 별도의 데이터를 복호 하여 후술할 오디오/데이터 복호화기(118)와 비디오 복호화기(119)의 복호 시에 사용하도록 전송한다.

상술한 채널 분배기 1(109)에서 FIC 복호화기(110)과 FIC 데이터 복호화기(117)를 거치면 제어 채널인 FIC에 대한 상기 수신장치에서 복호는 종료된다.

상술한 제어 채널인 FIC 외에 데이터 채널인 MSC를 복호화하는 과정을 보면, 상기 시간 역인터리빙(111)은 송신 단에서 인터리빙되어 16개의 논리적인 프레임(frame)들을 다시 원래의 프레임 순서대로 복원시키는 역할을 한다.

상기 길쌈 복호화기(convolutional decoder)(112)는 상기 시간 역인터리빙된 MSC가 전송 채널에서 수신되는 과정에서 발생한 랜덤(random) 한 오류(error)를 정정한다.

상기 에너지 역스크램블러(113)는 상기 오류 정정된 데이터를 원래의 데이터로 복원한다.

상기 채널 분배기 2(114)는 전송된 데이터 채널이 디지털 오디오 방송(DAB) 서비스를 위한 오디오/데이터 신호(audio/data signal)인지, 아니면 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 서비스를 위한 비디오 신호(video signal)인지를 구별하여 분리한다.

상기 오디오/데이터 복호화기(118)는 디지털 오디오 방송(DAB) 서비스를 위해 오디오/데이터 신호들을 복호 하여 디스플레이(display)한다.

상기 길쌈 역인터리버(convolutional deinterleaver)(115)는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 서비스를 위해 상기 채널 분배기 2(114)를 통해 수신된 비디오 신호에 대해, 송신 단에서 추가로 인터리빙한 데이터를 원래 순서대로 재정렬한다.

상기 RS 복호화기(116)는 송신 단에서 RS 인코딩(encoding)한 데이터를 복원한다.

상기 비디오 복호화기(119)는 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 서비스를 위한 비디오 신호를 복호 하여 디스플레이한다.

상술한 복호화 과정을 통해 복호 된 신호는 FIC 데이터 복호화기(117)의 제어를 받아 각각 오디오/데이터 복호화기(118)와 비디오 복호화기(119)를 거쳐 각각 오디오/데이터와 비디오가 구분되어 디스플레이된다.

본 발명은 상기 도 1의 신호 동기부(106) 중에서 주파수 영역의 동기부에 관한 것으로, 상술한 바와 같이 지상파 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서 사용하는 OFDM 전송 방식은 시간 영역과 주파수 영역에서의 신호 동기 오차에 매우 민감하며, 특히 주파수 영역에서의 동기 오차는 인접 반송파 간 간섭(ICI)을 유발시켜 수신장치 전체의 성능을 떨어뜨리는 요인이 되는바, 전체 디지털 멀티미디어 방송 수신장치의 성능을 좌우하는 중요한 요소인 주파수 영역에서의 동기부에 대해 살펴본다.

상기 주파수 영역에서의 동기 과정은 정수배 주파수 오프셋(integral frequency offset)을 추정하여 보상하는 부분과 소수배 주파수 오프셋(fractional frequency offset)을 추정하여 보상하는 부분으로 나누어진다.

여기서, 본 발명과 관련하여 상기 정수배 주파수 오프셋을 추정하는 경우에 대해 상세히 살펴보면, 일반적으로 정수배 주파수 오프셋을 추정하기 위해서는 위상 기준 심볼(Phase Reference Symbol : PRS)을 이용한다.

상기에서 위상 기준 심볼(PRS)이란 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템에 정의된 특정 값을 가지는 심볼로써 송수신 단간에 서로 약속되어 있는 신호이다.

이와 관련하여 상기 소수배 주파수 오프셋 동기부(201)와 정수배 주파수 동기부(204)로 구성된 OFDM 복조기용 주파수 동기부의 구조를 살펴보면, 도 2는 본 발명과 관련하여 수신장치의 OFDM 복조기용 주파수 동기부의 내부 구성 블록 도이다.

상기 소수배 주파수 동기부(201)는 I/Q 분배기(104)의 출력 데이터 스트림의 보호구간을 이용하여 OFDM 복조기(107)로 입력되는 스트림의 소수배 주파수 오프셋을 추정하여 보상한다.

상기 OFDM 복조기(107)는 보호구간 제거기(202)와 FFT(Fast Fourier Transform)(203)로 구성되는데, 이 중 상기 보호구간 제거기(202)는 매 OFDM 심볼에 부가적으로 전송되는 보호구간을 제거하여 실제로 데이터가 전송되는 심볼만을 출력한다.

상기 FFT(203)는 상기 보호구간 제거기(202)를 통해 보호구간(Guard Interval)이 제거되어 실제 데이터만 있는 시간 영역의 OFDM 심볼을 주파수 영역의 OFDM 심볼로 변환시키는 푸리에 변환을 수행한다. 이때 상기 FFT(203)의 출력은 전송된 주파수 영역의 부 반송파(sub-carrier)들로 이루어져 있다.

상기 정수배 주파수 동기부(204)는 OFDM 복조기(107)의 출력을 송신 단에서 의도한 정보가 실리도록 각 반송파의 정수배 주파수 오프셋을 추정하여 보상하는데, 이때 상기 정수배 주파수 오프셋을 추정하여 보상하는 과정은 수신된 파일럿 심볼의 부 반송파들을 이용하여 채널을 추정하는 과정으로 이루어진다.

일반적으로 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템의 송신 단에서 전송한 신호는 수신 과정에서 다중 경로(multi-path)와 여러 가지 장애물로 인해 주파수 영역에서 페이지(Phase)가 발생할 수 있으므로, 수신 단에서 상기 전송된 디지털 멀티미디어 방송(DMB)을 제대로 시청하기 위해서는 상기와 같은 페이지(phase)를 고려하여 복조(demodulation)를 하여야만 한다.

그러므로 수신 단에서 상기와 같은 상황을 고려하기 위해서는 먼저 수신되는 신호의 페이지(phase)가 어느 정도 틀어 졌는지를 알아야 하는데, 이와 같이 상기 수신 과정에서 발생할 수 있는 페이지(phase)를 정확히 알기 위해 송수신단 간에 서로 약속한 신호를 일정한 기준으로 이용할 필요가 있고, 상기 디지털 멀티미디어 방송 시스템에서는 이를 위해 위상 기준 심볼(PRS)이라는 파일럿 심볼을 이용하고 있다.

즉, 상기 PRS 발생기(205)는 송신 단에서 전송된 위상 기준 심볼(PRS)과 비교하기 위해 수신 단에서도 이미 약속되어 있는 위상 기준 심볼(PRS)을 발생시켜 상기 정수배 주파수 동기부(204)로 전송하는 역할을 한다.

그러면 상기 정수배 주파수 동기부(204)에서는 상기 PRS 발생기(205)로부터 수신한 위상 기준 심볼(PRS)과 송신단에서 전송된 위상 기준 심볼(PRS)을 비교하여 주파수 오프셋을 추정하여 이를 보상하게 된다.

이때 상기 비교를 위해 정수배 주파수 동기부(204)에서는 상관 연산(correlation operation)을 이용하여 송신 단에서 전송된 반송파(carrier)가 수신 과정에서 어느 정도 페이지가 틀어져 있는지를 판단하게 된다.

그리하여 상기 주파수 역인터리빙(108)에서는 상기 소수배 주파수 오프셋과 정수배 주파수 오프셋이 보상된 신호가 입력되게 된다.

본 발명은 상기 정수배 주파수 오프셋을 추정하여 보상하는 정수배 주파수 동기부(204)에 관한 것으로, 이와 관련하여 종래의 정수배 주파수 동기부(204)와 본 발명에 따른 정수배 주파수 동기부(204)에 대해 살펴본다.

상술한 바와 같이 상기 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 시스템에서는 정수배 주파수 오프셋을 추정하기 위해서는 위상 기준 심볼(PRS)을 이용한다. 즉, 송신 단으로부터 수신한 위상 기준 심볼(PRS)과 수신 단의 PRS 발생기(205)로부터 수신한 위상 기준 심볼(PRS)을 상관 연산하여 정수배 주파수 오프셋을 추정하게 되는데, 상기 상관 연산을 위한 수학식을 보면,

상기 수학식 1에서

은 송신 단으로부터 수신한 위상 기준 심볼(PRS)을 나타내고,

은 수신 단의 PRS 발생기(205)에서 생성하여 정수배 주파수 동기부(204)로 전송한 위상 기준 심볼(PRS)을 의미한다.

상기 위상 기준 심볼(PRS)은 총 1536개의 샘플(sample)들로 이루어져 있으므로, 수신 단에서 정수배 주파수 오프셋을 추정하기 위해서는 총 1536 탭(taps)의 상관 연산기가 있어야 한다.

여기서, 상술한 상관 연산기를 포함하고 있는 종래의 정수배 주파수 동기부(204)를 보면, 도 3은 일반적인 1536 탭 상관 연산기를 이용하는 정수배 주파수 동기부(204)의 구성 블록 도이다.

상기 도 3에서 종래 정수배 주파수 동기부(204)는 크게 상관 연산기와 서치부(330)로 나누어지는데, 상기 상관 연산기는 입력되는 데이터를 지연하여 출력하는 지연기(300)와 상기 각 지연기(300)의 출력과 수신장치에서 발생시킨 위상 기준 심볼(PRS)을 논리 연산하는 논리 연산부(310)와 상기 논리 연산부(310)의 출력을 각각 더하는 덧셈기(320)로 구성된다.

상기 서치부(330)는 덧셈기(320)의 출력을 수신하여 상기 수신된 값 중 가장 큰 값을 가지는 위치(maximum value position)를 찾아 정수배 주파수 오프셋을 출력하는 구조로 되어 있다.

상술한 바와 같이 도 3의 종래 정수배 주파수 동기부 구조는 1536 탭 상관 연산기를 사용함으로써 총 1536*2개의 메모리와 1536개의 덧셈기가 필요하다.

그러나 이러한 상기 정수배 주파수 동기부는 주파수 영역에서의 동기 오차를 추정하여 보상하기 위해 상관 연산을 수행하고, 이를 위해 항상 동작하고 있어야 하는 특성상 하드웨어(hardware)의 전력(power), 비용(costs) 측면에서 상관 연산을 위한 구성의 복잡도가 커 비효율적이 되는바, 본 발명에서는 종래 구성에 비해 성능의 열화가 없이 상기 상관 연산을 수행하는 구성을 간단히 하여 하드웨어의 복잡도를 줄여 전체 하드웨어의 전력 및 비용을 줄일 수 있는 장치를 제안하고자 한다.

상기와 같은 제안을 위해 본 발명에서는 상기 상관 연산에 사용되는 위상 기준 심볼(PRS)의 특성을 이용하는데, 상기 위상 기준 심볼(PRS)의 특성을 보면 총 1536 개의 샘플(sample)은 12 개의 그룹으로 나눌 수 있고, 상기 각 그룹은 128 개의 샘플로 이루어져 있다.

이때, 하나의 그룹을 형성하는 상기 128 개의 샘플을 상관 연산(correlation operation)을 취할 경우, 송신 단에서의 위상 기준 심볼(PRS)과 수신 단에서의 위상 기준 심볼(PRS)이 정확히 일치하게 상관 연산을 취한 경우 그 값이 1이 되고, 그렇지 않고 상기 두 위상 기준 심볼(PRS)이 1 샘플 이상 틀어지게 되면 0이 되게 된다.

또한, 12개의 그룹으로 이루어진 상기 위상 기준 심볼(PRS)에서 각 그룹의 시퀀스(sequence)는 서로 다르지만, 상기 각 그룹 간의 상관 연산 특성이 좋아 서로 다른 그룹 간에 상관 연산을 취한 경우 그 값이 매우 작아 그룹 단위로 별개로 상관 연산을 취한 후 누적하여도 종래 기술에 의해 1536 탭을 한꺼번에 상관 연산하는 경우와 비교해서 성능상의 차이가 없다.

즉, 상기 도 3의 1536 탭(taps) 상관 연산기는 총 1536 개의 샘플이 일치하면 상관 연산 값이 크고 그렇지 않으면 상관 연산 값이 적은 특성을 이용하는 반면에, 본 발명에서는 그룹 단위로 즉, 128 탭 상관 연산기를 이용한다.

이는 상술한 도 3에서의 1536 탭의 상관 연산기에서도 덧셈기(320)를 거쳐 서치부(330)로 입력되는 상관 연산 값이 그룹 단위로 출력되므로 1536 탭 상관 연산기를 사용하고 있는 수신장치에서와 동일한 결과를 얻을 수 있다.

이를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면, 도 4는 본 발명에 따라 128 탭 상관 연산기를 이용하여 구성한 정수배 주파수 동기부의 구성 블록 도이다.

상기 도 4를 보면 상기 본 발명은 크게 상관 연산부, 누적부, 서치부(450)로 구성된다.

이때, 상기 128 탭 상관 연산부는 제 1 지연기(400), 논리 연산부(410), 제 1 덧셈기(420)로 구성된다.

상기 제 1 지연기(400)는 수신되는 데이터를 지연하여 출력하는데, 이때 상기 제 1 지연기의 개수는 상기 도 3에서의 1536 개가 아니라 하나의 그룹 즉, 128 개만을 사용한다.

상기 논리 연산부(410)는 상기 제 1 지연기(400)의 출력과 수신장치의 PRS 발생기(205)에서 발생시킨 PRS 샘플 값을 논리 연산하여 출력하는데, 이때 상기 논리 연산부(410)는 논리곱 소자(AND gate)나 배타적 논리합 소자(exclusive OR gate)를 사용하여 상기 논리 연산을 수행한다.

상기 제 1 덧셈기(420)는 상기 128 개의 논리 연산부(410)의 출력을 모두 더하여 출력하는데, 이때 상기 제 1 덧셈기(420)의 출력은 상기 도 3에서의 덧셈기(320)에서의 출력과 같이 그룹 단위로 출력되는 것이다.

또한, 상기 제 1 덧셈기(420)의 크기는 상기 도 3의 1536 개의 논리 연산 결과를 더하는 경우와 달리 128 개의 논리 연산 결과만을 더하면 되므로 상기 도 3의 덧셈기(320)에 비해 그 크기가 현저히 작아진다.

그리고, 상기 누적부는 제 2 지연기(440)와 제 2 덧셈기(430)로 구성되는데, 상기 제 2 지연기(440)는 상기 제 1 덧셈기(420)의 출력을 지연하여 서치부(450)와 제 2 덧셈기(430)로 출력한다.

상기 제 2 덧셈기(430)는 상기 제 1 덧셈기(420)의 출력과 피드백(feedback)되어 입력되는 제 2 지연기(440)의 출력을 더하여 상기 제 2 지연기(440)로 출력한다.

이때 상기 제 1 덧셈기(420)의 출력은 다음 그룹에 대해 논리 연산을 거친 값이고, 상기 피드백되어 입력되는 제 2 지연기(440)의 출력은 이전 그룹에 대해 논리 연산을 거친 값으로, 상기와 같이 제 2 지연기(440)에서 출력을 피드백시키는 것은 총 1536 개로 이루어진 상관 연산기와 동일한 성능을 가지기 위해 본 발명에 따른 상관 연산기의 각 그룹 단위의 출력을 누적해주어야 하는바, 이를 위해 피드백시키는 것이다.

그리고, 상기 제 2 지연기(440)도 제 1 지연기(400)와 같이 128개의 딜레이 소자로 이루어져 실제 필요한 그룹 단위의 출력을 정확히 동기시켜 누적해주기 위함이다.

상기 서치부(450)는 입력되는 데이터 중에서 가장 큰 값을 가지는 값의 위치를 찾는 알고리즘을 포함하고 있어 상기 제 2 지연기(440)의 그룹 단위의 출력을 입력으로 하여 상기 알고리즘을 이용하여 가장 큰 값을 가지는 값의 위치를 찾는다.

이때 상기 서치부(450)의 출력이 바로 정수배 주파수 오프셋이 되고, 상기 출력되는 정수배 주파수 오프셋을 제거(보상)하여 상기 주파수 역인터리빙(108)으로 출력하게 된다.

그리하여 본 발명에 따른 도 4는 128*2 + 128 개의 메모리와 128 개의 덧셈기로 상관 연산을 취하여 종래 기술에 따른 1536 탭의 상관 연산기에서와 동일한 추적 시간과 추적 성능을 가지면서 하드웨어의 복잡도를 줄여 전체적으로 비용 및 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 정수배 주파수 동기부를 포함하고 있는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치는 종래의 정수배 주파수 동기부의 상관 연관기가 가진 성능을 그대로 유지하면서 하드웨어의 크기를 줄여 소모 전력과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (9)

1. 입력되는 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 그룹 단위로 상관 연산하는 상관 연산부와;

   상기 상관 연산부의 출력을 누적하고 지연하는 누적부와;

   상기 누적부의 출력 중 최대값을 가지는 위치를 찾는 서치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 그룹은 128개의 샘플로 구성되는 것을 특징으로 하는 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 상관 연산부는,

   입력되는 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 순차적으로 지연하는 복수 개의 지연기와;

   상기 각 지연기의 출력과 상기 각 지연기의 출력 샘플 데이터에 상응하는 수신장치에서 발생시킨 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 논리 연산하는 복수 개의 논리 연산부와;

   상기 각 논리 연산부의 출력을 모두 더하는 덧셈기를 포함하여 구성되는 것 을 특징으로 하는 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 논리 연산부는,

   논리곱 소자(AND gate) 또는 배타적 논리합 소자(exclusive OR gate)인 것을 특징으로 하는 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 덧셈기는,

   상기 논리 연산부의 출력을 모두 더할 수 있는 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 누적부는,

   상기 상관 연산부의 출력과 피드백되는 출력을 더하는 덧셈기와;

   상기 덧셈기의 출력을 그룹을 이루는 샘플 개수만큼 지연하고, 상기 지연된 출력을 상기 덧셈기로 피드백하는 지연기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 덧셈기는,

   상기 그룹 단위의 상관 연산 값을 계속하여 누적하는 것을 특징으로 하는 정 수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.
8. 제 6항에 있어서, 상기 지연기는,

   상기 상관 연산부의 그룹 단위의 출력과 동기를 맞추기 위해 그룹을 이루는 샘플 개수만큼 지연하는 것을 특징으로 하는 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.
9. 입력되는 위상 기준 심볼 샘플 데이터를 순차적으로 지연하는 복수개의 제 1 지연기와;

   상기 제 1 지연기의 출력과 상기 각 지연기의 출력 샘플 데이터에 상응하는 수신장치에서 발생시킨 위상 기준 심볼의 샘플 데이터를 논리 연산하는 복수 개의 논리 연산부와;

   상기 각 논리 연산부의 출력을 모두 더하는 제 1 덧셈기와;

   상기 제 1 덧셈기의 출력과 피드백되는 출력을 더하는 제 2 덧셈기와;

   상기 제 2 덧셈기의 출력을 그룹을 이루는 샘플 개수만큼 지연하고, 상기 지연된 출력을 상기 제 2 덧셈기로 피드백하는 제 2 지연기;

   상기 제 2 지연기의 출력 중 최대값을 가지는 위치를 찾는 서치부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 정수배 주파수 동기부를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신장치.

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