KR100822885B1 - Frame synchronization setting method of orthogonal frequency division multiplexing system, frame synchronization setting unit using this method, and data receiving apparatus having same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 프레임 동기 설정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 수신단에서 널 심볼의 검출을 안정적으로 수행하고, OFDM 프레임의 주기를 확인하여 안정적인 프레임 동기를 설정하는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 프레임 동기 설정 방법은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식에서 수신된 데이터를 복조 처리하는 과정에서 OFDM 프레임의 동기를 설정하는 방법에 있어서, OFDM 프레임의 데이터를 복조하기 위하여 전송되는 기저대역 신호의 전력을 측정하고, 널 심볼 구간을 탐색을 고려하여 상기 기저대역 신호의 이득을 제어하기 위한 제어신호를 생성하며 소정의 주기에 맞추어 홀드하여 출력하고, 널 심볼 구간을 검출하고 이에 대응하는 널 심볼 검출 신호를 생성하고, 상기 널 심볼 검출 신호와 OFDM프레임의 데이터 구간의 길이를 고려하여 프레임 동기신호를 생성하고, 널 심볼 구간이 검출됨에 따라 OFDM 프레임의 길이를 고려하여 상기 기저대역 신호의 이득을 조절하기 위한 이득 제어신호를 생성한다.The present invention relates to a frame synchronization setting method of an orthogonal frequency division multiplexing system, and more particularly, to stably detect a null symbol at a receiving end of an orthogonal frequency division multiplexing system and to check a period of an OFDM frame to achieve stable frame synchronization. It is about how to set. The frame synchronization setting method according to the present invention is a method for establishing synchronization of an OFDM frame in a process of demodulating data received in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme, the baseband being transmitted to demodulate data of an OFDM frame. Measures the power of the signal, generates a control signal for controlling the gain of the baseband signal in consideration of the search for the null symbol interval, holds and outputs the signal according to a predetermined period, detects the null symbol interval, and corresponds to the null Generate a symbol detection signal, generate a frame synchronization signal in consideration of the length of the null symbol detection signal and the data interval of the OFDM frame, and gain the baseband signal in consideration of the length of the OFDM frame as the null symbol interval is detected Generates a gain control signal to adjust.
Description
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.The following drawings attached to this specification are illustrative of preferred embodiments of the present invention, and together with the detailed description of the invention to serve to further understand the technical spirit of the present invention, the present invention is a matter described in such drawings It should not be construed as limited to
도 1은 일반적인 OFDM 시스템의 물리 계층에서의 송/수신기의 구조를 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a structure of a transmitter / receiver in a physical layer of a general OFDM system.
도 2는 일반적인 OFDM 시스템에서 전송되는 데이터 심볼을 시간과 주파수단위로 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating data symbols transmitted in a general OFDM system in units of time and frequency.
도 3은 일반적인 OFDM 프레임의 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a structure of a general OFDM frame.
도 4는 종래기술에 따른 프레임 동기 검출장치의 구성을 도시한 구성도이다.4 is a block diagram showing the configuration of a frame synchronization detecting apparatus according to the prior art.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 수신장치의 구성을 대략적으로 도시하는 구성도이다. 5 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a data receiving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 동기 설정 방법의 순서를 도시하는 흐름도이다.6 is a flowchart showing a procedure of a frame synchronization setting method according to a preferred embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 동기 설정 방법에서 널 심볼 검출을 판정하는 과정의 상세 순서를 도시하는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a detailed procedure of a process of determining null symbol detection in a frame synchronization setting method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 널 심볼 신호를 검출하는 과정의 신호 흐름을 나타내는 타이밍도이다.8 is a timing diagram illustrating a signal flow in a process of detecting a null symbol signal according to a preferred embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 동기 설정 방법에서 프레임 동기 신호를 생성하는 과정의 상세 순서를 도시하는 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a detailed procedure of generating a frame synchronization signal in the frame synchronization setting method according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 동기 신호를 생성하는 과정의 신호 흐름을 나타내는 타이밍도이다.10 is a timing diagram illustrating a signal flow in a process of generating a frame synchronization signal according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요 참조부호에 대한 설명><Description of main reference numerals in the drawings>
100...튜너 200...프레임 동기 검출 유닛100
210...A/D 변환부 220...대역변환부210 ... A /
230...AGC부 231...전력 측정부230 ... AGC
232...이득 조절부 233...상수 발생부232 Gain Gain Unit 233 Constant Water Generation Unit
234...선택수단 235...제어신호 발생부234 ... selection means 235 ... control signal generator
240...널 심볼 검출부 241...평균값 계산부240
242...임계값 계산부 243...검출신호 발생기242
250...동기신호 발생부 300...OFDM 복조 유닛250 ...
본 발명은 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 프레임 동기 설정 방법, 이 방법을 이용한 프레임 동기 설정 유닛, 및 이를 구비한 데이터 수신장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 수신단에서 널 심볼의 검출과 이득 조절을 연동하여 수행하고, OFDM 프레임의 주기를 확인하여 안정적으로 프레임 동기를 설정하는 방법, 이 방법을 이용한 프레임 동기 설정 유닛, 및 이를 구비한 데이터 수신장치에 관한 것이다. The present invention relates to a frame synchronization setting method of an orthogonal frequency division multiplexing system, a frame synchronization setting unit using the method, and a data receiving apparatus having the same. More particularly, the detection of a null symbol at a receiving end of an orthogonal frequency division multiplexing system. The present invention relates to a method for stably setting frame synchronization by performing interworking and gain control, checking a period of an OFDM frame, a frame synchronization setting unit using the method, and a data receiving apparatus having the same.
직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하, OFDM이라 칭함) 기술은 유럽, 일본 및 호주의 디지털 TV 표준으로 채택될 것으로 기대되는 4세대(4G) 변조 기술이다. 이는 1990년 초에 무선 LAN(Local Area Network) 기술로서 처음 장려되었으며 최근에는 OFDM 기반의 무선 LAN 기술에 이동성을 부가하여 무선 인터넷 서비스를 위한 셀룰러 시스템으로 발전되고 있다. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (hereinafter, referred to as OFDM) technology is a fourth generation (4G) modulation technology expected to be adopted as a digital TV standard in Europe, Japan, and Australia. It was first promoted as a wireless LAN (Local Area Network) technology in the early 1990s, and has recently been developed into a cellular system for wireless Internet service by adding mobility to the OFDM-based wireless LAN technology.
OFDM의 대역확산 기술은, 정확한 주파수에서 일정 간격 떨어져있는 다수의 부반송파에 데이터를 분산시킨다. 이러한 주파수 간격은 복조기가 자기 자신의 것이 아닌 다른 주파수를 참조하는 것을 방지하는 기술 내에서 "직교성"을 제공한다. 또한, OFDM 기술은 멀티캐리어 변조 방식의 일종으로서 다중경로(multi-path) 이동수신 환경에서 우수한 성능을 발휘한다. 때문에 OFDM 기술은 지상파 디지털 TV 및 디지털 음성 방송에 적합한 변조방식으로 주목을 받고 있다.The spread spectrum technique of OFDM distributes data over a number of subcarriers spaced at regular intervals at the correct frequency. This frequency spacing provides "orthogonality" within the technique of preventing the demodulator from referring to a frequency other than its own. In addition, the OFDM technology is a kind of multicarrier modulation and shows excellent performance in a multi-path mobile reception environment. Therefore, OFDM technology has attracted attention as a modulation method suitable for terrestrial digital TV and digital voice broadcasting.
도 1은 일반적인 OFDM 시스템의 물리 계층에서의 송/수신기의 구조를 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 송신하고자 하는 입력 비트 스트림은 먼저 인코 더(11)를 거쳐서 직/병렬(Serial/Parallel : S/P)변환기(12)로 전달된다. 그러면 직렬/병렬 변환기(12)에서 N개의 심볼들을 모아서 역 고속 퓨리에 변환기(Inverse Fast Fourier Transform : 이하, IFFT라 칭함)(13)로 전달하여 전송 심볼을 주파수 영역에서 시간 영역 심볼로 변환하고, 다시 병/직렬 변환기(14)를 통해 병렬의 시간 영역 심볼을 직렬의 심볼로 변환한다. 여기서 상기 모아진 N개의 데이터 심볼을 'OFDM 심볼' 이라고 칭한다. 상기 병렬/직렬 변환기(14)를 통해서 얻어진 시간영역에서의 심볼들은 다중 경로 채널의 영향을 제거하기 위해 OFDM 심볼 단위로 CP(Cyclic Prefix : CP) 추가기(15)에서 CP가 추가되고, 디지털/아날로그 변환기(16)를 통해 디지털 영역에서 아날로그 영역의 신호로 변환된 후 채널(20)을 통과하여 수신측으로 전달된다.1 is a block diagram illustrating a structure of a transmitter / receiver in a physical layer of a general OFDM system. Referring to FIG. 1, an input bit stream to be transmitted is first delivered to a serial / parallel (S / P)
상기 송신 신호가 채널(20)을 통하여 수신되면, 수신기(30)에서는 아날로그/디지털 변환기(31)를 통해 수신 신호를 일단 아날로그 영역에서 디지털 영역의 신호로 변환하고, CP 제거기(32)를 통해 다중 경로의 영향으로 오염된 OFDM 심볼로부터 CP를 제거한다. 이렇게 CP가 제거된 수신 신호는 직/병렬 변환기(33)를 거쳐서 고속 퓨리에 변환기(Fast Fourier Transform : FFT)(34)를 통해서 주파수 영역의 신호로 변환된다. 상기 주파수 영역으로 변환된 수신 심볼들은 채널 간섭의 영향을 상쇄하기 위한 등화기(Equalizer)(35)를 거치고 병/직렬 변환기(36)를 거쳐서 최종으로 디코더(37)를 통과하여 수신단의 출력 비트 스트림으로 출력된다.When the transmission signal is received through the
도 2는 일반적인 OFDM 시스템에서 전송되는 데이터 심볼을 시간과 주파수를 단위로 도시한 도면이고, 도 3은 일반적인 OFDM 프레임의 구조를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating data symbols transmitted in a general OFDM system in units of time and frequency, and FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a typical OFDM frame.
도 1 내지 도 3을 참조하면, OFDM 시스템에서 하나의 OFDM 심볼내 데이터 심볼은 N개의 단위로 N개의 반송파에 각각 실려서 전송된다. 상기 N개의 반송파를 통해 전송되는 N개의 데이터 심볼들이 하나의 OFDM 심볼을 구성하고, 상기 OFDM 심볼을 M개 단위로 모아 하나의 OFDM 프레임을 구성한다. 또한, OFDM 프레임은 널 심볼 구간(51) 및 데이터 구간(55)으로 이루어진다. 그리고, 널 심볼 구간(51)은 별도의 데이터를 갖지 않는 널 심볼(52)로 이루어지고, 데이터 구간(55)은 OFDM 심볼 및 반송파 주파수의 동기를 맞추기 위한 정보가 포함된 레퍼런스 심볼(56) 및 OFDM시스템을 통해 전송하고자 하는 데이터들이 포함된 데이터 심볼들(57)로 이루어진다.1 to 3, in an OFDM system, data symbols in one OFDM symbol are transmitted on N carriers in units of N, respectively. N data symbols transmitted on the N carriers constitute one OFDM symbol, and the OFDM symbols are collected in M units to form one OFDM frame. In addition, the OFDM frame is composed of a
여기서, 널 심볼 구간(51)은 OFDM 시스템의 수신기에서 OFDM 프레임의 동기를 맞추기 위하여 삽입되는 구간으로써, OFDM 시스템에서 수신기는 널 심볼 구간(51)을 검출하여 OFDM 프레임의 동기를 맞추게 된다.Here, the
도 4는 종래기술에 따른 프레임 동기 검출장치의 구성을 도시한 구성도이다. 4 is a block diagram showing the configuration of a frame synchronization detecting apparatus according to the prior art.
이하, 도 4를 참조하여 프레임 동기 검출장치의 동작을 살펴본다. 우선, 수신필터(71)를 통해 수신한 신호는 대역변환부(72)를 거쳐 AGC부(73)로 입력된다. AGC부(73)는 신호전력을 자동으로 조절하여 수신 신호 수준(Signal Level)을 일정하게 고정시킨다. 그리고, 실수검출부(74)를 통해 AGC부(73)로부터 입력되는 신호전력의 실수부를 검출하고, 절대치계산부(75)를 통해 실수검출부(74)로부터 출력되는 실수부의 절대치를 계산하여 LPF(76)로 출력한다. 그러면, LPF(76)는 신호에 섞여있는 높은 주파수 대역의 잡음을 제거하여 널 심볼 검출부(77)로 전송하고, 널 심볼 검출부(77)는 수신된 신호의 전력값을 이용하여 널 심볼의 위치를 검출한다.Hereinafter, the operation of the frame synchronization detecting apparatus will be described with reference to FIG. 4. First, the signal received through the
하지만, 전술한 프레임 동기 검출장치는 AGC부(73)가 항상 동작하게 되어, 널 심볼 구간에서도 수신신호의 세기가 기준 신호보다 약한 것으로 판단하여 널 심볼의 크기를 키우게 된다. 따라서, 널 심볼 구간에서 수신신호의 세기가 커짐에 따라, 널 심볼 검출부(77)가 널 심볼을 정확하게 검출할 수 없게 된다.However, in the above-described frame synchronization detecting apparatus, the
이에 대한 대안으로, 널 심볼을 검색하는 동안에는 AGC(73)를 동작시키지 않는 방법이 사용되고 있으나, AGC를 동작시키지 않을 경우, 아주 낮은 RF레벨에서는 널 심볼의 전력세기와 OFDM 프레임의 데이터의 전력세기의 차이가 크지 않아 널 심볼을 찾기가 어렵게 된다. 또한, 널 심볼 검출부(77)는 페이딩이 심한 환경에서는 페이딩에 의해 순간적으로 신호가 약해진 부분을 널 심볼로 잘못 검출하거나, 널 심볼 구간에서 페이딩이 발생함에 따라, 널 심볼을 검출하지 못하고 놓치는 문제가 발생한다.As an alternative, a method of not operating the AGC 73 while searching for a null symbol is used. However, when the AGC is not operated, at the very low RF level, the power strength of the null symbol and the power strength of the data of the OFDM frame are used. The difference is not so large that it is difficult to find null symbols. In addition, in a severe fading environment, the null
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 창안된 것으로서, 직교 주파수 분할 다중화 시스템의 조건이 좋지 않은 환경에서도 널 심볼 검출과 이득 조절을 안정적으로 수행할 수 있는 프레임 동기 설정 방법, 이 방법을 이용한 프레임 동기 설정 유닛, 및 이를 구비한 데이터 수신장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and a frame synchronization setting method capable of stably performing null symbol detection and gain control even in an environment in which an orthogonal frequency division multiplexing system is not in good condition, and frame synchronization using this method It is an object of the present invention to provide a setting unit and a data receiving device having the same.
또한, 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 널 심볼의 검출의 오류를 줄이고, 널 심볼의 검출의 오류가 발생하더라도 프레임 동기를 안정적으로 유지할 수 있는 프레임 동기 설정 방법, 이 방법을 이용한 프레임 동기 설정 유닛, 및 이를 구비한 데이터 수신장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, a frame synchronization setting method capable of reducing the error of detecting a null symbol in an orthogonal frequency division multiplexing system and stably maintaining frame synchronization even when an error of detecting a null symbol occurs, a frame synchronization setting unit using the method, and It is another object to provide a data receiving apparatus provided.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 프레임 동기 설정 유닛은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식에 의하여 송신된 신호를 수신하여 기저대역 신호로 변환하고, 변환된 기저대역 신호의 데이터 복조를 처리하는 데이터 수신장치에 구비되며, 상기 기저대역 신호의 데이터 복조를 처리하기 전에, 상기 기저대역 신호의 프레임 동기를 설정하는 장치에 있어서, 상기 기저대역 신호의 전력을 측정하여 측정된 전력의 변화를 추정하고, 상기 추정한 전력값과 기준값과 비교하여 신호의 이득을 조절하는 AGC부; 상기 AGC부에서 측정된 전력을 이용하여 OFDM 프레임의 널 심볼을 검출하고 이에 대응하는 널 심볼 검출 신호를 생성하는 널 심볼 검출부; 상기 널 심볼 검출부의 출력값에 기초하여 널 심볼을 탐색하는 구간과 널 심볼을 검출한 이후의 구간에서 차별적으로 상기 AGC부에서 출력되는 신호를 미리정해진 주기단위로 홀드하는 AGC 홀드부; 및 상기 널 심볼 검출부로부터 출력된 널 심볼 검출 신호를 기준으로 하여 미리 정해진 OFDM 프레임의 길이를 감안하여, 이에 대응하는 프레임 동기신호를 생성하는 동기신호 발생부;를 포함한다.In order to achieve the above object, the frame synchronization setting unit according to an aspect of the present invention receives a signal transmitted by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme, converts it into a baseband signal, and converts the data of the converted baseband signal. A data receiving apparatus for processing demodulation, wherein the apparatus for setting frame synchronization of the baseband signal before processing data demodulation of the baseband signal, the power of the baseband signal by measuring the power of the baseband signal An AGC unit for estimating the change and adjusting a gain of the signal by comparing the estimated power value with a reference value; A null symbol detection unit that detects a null symbol of an OFDM frame by using the power measured by the AGC unit and generates a null symbol detection signal corresponding thereto; An AGC hold unit for holding a signal output from the AGC unit differentially in a predetermined period in a section for searching for a null symbol and a section after detecting a null symbol based on an output value of the null symbol detection unit; And a synchronization signal generator configured to generate a frame synchronization signal corresponding to the length of a predetermined OFDM frame based on a null symbol detection signal output from the null symbol detection unit.
상기 AGC부는 상기 널 심볼 검출부의 출력값에 기초하여 널 심볼을 탐색하는 구간과 널 심볼을 검출한 이후의 구간에서 차별적으로 이득을 제어하기 위한 제어신호를 발생시킬 수 있다.The AGC unit may generate a control signal for differentially controlling gain in a section for searching for a null symbol and a section after detecting a null symbol based on an output value of the null symbol detector.
상기 AGC부는 상기 기저대역 신호의 전력을 측정하는 전력 측정부; 미리 설정된 기준값과 전력 측정부에서 측정한 상기 측정 전력값의 차이를 이용하여 이득 신호를 생성하는 이득 조절부; 상기 전력 측정부에서 출력되는 상기 측정 전력값과 이전 구간에서 출력된 상수값을 이용하여 현재 구간에서 출력할 상수값을 발생시키는 상수 발생부; 상기 이득 조절부 또는 상수 발생부로부터 수신되는 값을 기준으로 상기 기저대역 신호의 이득을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 발생부; 및 상기 널 심볼 검출 신호를 참조하여 이득 조절부에서 발생된 이득 신호 또는 상수 발생부에서 발생된 상수값을 선택적으로 제어신호 발생부에 전달하는 선택수단;을 포함한다.The AGC unit comprises a power measurement unit for measuring the power of the baseband signal; A gain adjusting unit generating a gain signal by using a difference between a preset reference value and the measured power value measured by the power measuring unit; A constant generator configured to generate a constant value to be output in a current section by using the measured power value output from the power measurer and a constant value output in a previous section; A control signal generator for generating a control signal for controlling the gain of the baseband signal based on a value received from the gain adjuster or the constant generator; And selection means for selectively transferring a gain signal generated by the gain adjusting unit or a constant value generated by the constant generator with reference to the null symbol detection signal to the control signal generator.
상기 널 심볼 검출부는 일정 구간 동안 AGC부에서 추정된 전력값의 평균을 산정하는 평균값 계산부; 임계값을 산정하여 일정 구간 동안 상기 임계값을 출력하는 임계값 계산부; 및 임계값 계산부에서 출력되는 임계값과 AGC부에서 측정된 상기 측정 전력값의 전력 세기를 비교하고, 그 결과값이 일정 구간 동안 지속적으로 유지됨에 따라 널 심볼 구간을 확인하고, 이에 대응하는 널 심볼 검출 신호를 발생시키는 검출신호 발생기;를 포함한다.The null symbol detector includes: an average value calculator configured to calculate an average of power values estimated by the AGC unit during a predetermined period; A threshold calculator for calculating a threshold value and outputting the threshold value for a predetermined period; And comparing the power intensity of the measured power value measured by the AGC unit with the threshold value output from the threshold calculator, and checking the null symbol interval as the result value is continuously maintained for a predetermined period, and corresponding null And a detection signal generator for generating a symbol detection signal.
본 발명의 다른 측면에 따른 데이터 수신장치 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식에 의하여 송신된 신호를 수신하여 데이터를 복조하는 장치에 있어서, 수신된 RF신호로부터 특정 대역의 신호를 추출하는 튜너; 튜너를 통해 출력되는 상기 신호를 디지털화하고 기저대역 신호로 변환하는 대역변환부; 상기 대역변환부로부터 출력되는 기저대역 신호를 OFDM방식에 기초하여 복조하는 데이터 복조부; 및 상기 대역변환부와 데이터 복조부 사이에 연결되어 상기 대역변환부로부터 출력되는 기저대역 신호의 전력을 측정하여 측정된 전력의 변화를 추정하고, 상기 추정한 전력값과 기준값과 비교하여 신호의 이득을 조절하는 AGC부와, 상기 AGC부 에서 측정된 전력을 이용하여 OFDM 프레임의 널 심볼을 검출하고 이에 대응하는 널 심볼 검출 신호를 생성하는 널 심볼 검출부와, 상기 널 심볼 검출부의 출력값에 기초하여 널 심볼을 탐색하는 구간과 널 심볼을 검출한 이후의 구간에서 차별적으로 상기 AGC부에서 출력되는 신호를 미리정해진 주기단위로 홀드하는 AGC 홀드부와, 상기 널 심볼 검출부로부터 출력된 널 심볼 검출 신호를 기준으로 하여 미리 정해진 OFDM 프레임의 길이를 감안하여, 이에 대응하는 프레임 동기신호를 생성하는 동기신호 발생부를 구비하는 프레임 동기 설정 유닛;을 포함한다.An apparatus for demodulating data by receiving a signal transmitted by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme according to another aspect of the present invention, comprising: a tuner for extracting a signal of a specific band from a received RF signal; A band converter for digitizing the signal output through the tuner and converting the signal into a baseband signal; A data demodulator for demodulating the baseband signal output from the band converter based on an OFDM scheme; And measuring the power of the baseband signal outputted from the band converter by being connected between the band converter and the data demodulator, estimating a change in the measured power, and comparing the estimated power value with a reference value to obtain a gain of the signal. An AGC unit that adjusts a signal, a null symbol detector that detects a null symbol of an OFDM frame by using the power measured by the AGC unit, and generates a null symbol detection signal corresponding thereto, and a null based on an output value of the null symbol detector. A AGC hold unit for holding a signal output from the AGC unit differentially in a predetermined period in a section for searching for a symbol and a section after detecting a null symbol, and a null symbol detection signal output from the null symbol detection unit; In consideration of the length of a predetermined OFDM frame, a synchronization signal generator for generating a frame synchronization signal corresponding thereto is obtained. Include; for frame synchronization setting unit.
상기 AGC부는 상기 널 심볼 검출부의 출력값에 기초하여 널 심볼을 탐색하는 구간과 널 심볼을 검출한 이후의 구간에서 차별적으로 이득을 제어하기 위한 제어신호를 발생시킬 수 있다.The AGC unit may generate a control signal for differentially controlling gain in a section for searching for a null symbol and a section after detecting a null symbol based on an output value of the null symbol detector.
상기 AGC부는 상기 기저대역 신호의 전력을 측정하는 전력 측정부; 미리 설정된 기준값과 전력 측정부에서 측정한 상기 측정 전력값의 차이를 이용하여 이득 신호를 생성하는 이득 조절부; 상기 전력 측정부에서 출력되는 상기 측정 전력값과 이전 구간에서 출력된 상수값을 이용하여 현재 구간에서 출력할 상수값을 발생시키는 상수 발생부; 상기 이득 조절부 또는 상수 발생부로부터 수신되는 값을 기준으로 상기 기저대역 신호의 이득을 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어신호 발생부; 및 상기 널 심볼 검출 신호를 참조하여 이득 조절부에서 발생된 이득 신호 또는 상수 발생부에서 발생된 상수값을 선택적으로 제어신호 발생부에 전달하는 선택수단;을 포함한다.The AGC unit comprises a power measurement unit for measuring the power of the baseband signal; A gain adjusting unit generating a gain signal by using a difference between a preset reference value and the measured power value measured by the power measuring unit; A constant generator configured to generate a constant value to be output in a current section by using the measured power value output from the power measurer and a constant value output in a previous section; A control signal generator for generating a control signal for controlling the gain of the baseband signal based on a value received from the gain adjuster or the constant generator; And selection means for selectively transferring a gain signal generated by the gain adjusting unit or a constant value generated by the constant generator with reference to the null symbol detection signal to the control signal generator.
상기 널 심볼 검출부는 일정 구간 동안 AGC부에서 추정된 전력값의 평균을 산정하는 평균값 계산부; 임계값을 산정하여 일정 구간 동안 상기 임계값을 출력하는 임계값 계산부; 및 임계값 계산부에서 출력되는 임계값과 AGC부에서 측정된 상기 측정 전력값의 전력 세기를 비교하고, 그 결과값이 일정 구간 동안 지속적으로 유지됨에 따라 널 심볼 구간을 확인하고, 이에 대응하는 널 심볼 검출 신호를 발생시키는 검출신호 발생기;를 포함한다.The null symbol detector includes: an average value calculator configured to calculate an average of power values estimated by the AGC unit during a predetermined period; A threshold calculator for calculating a threshold value and outputting the threshold value for a predetermined period; And comparing the power intensity of the measured power value measured by the AGC unit with the threshold value output from the threshold calculator, and checking the null symbol interval as the result value is continuously maintained for a predetermined period, and corresponding null And a detection signal generator for generating a symbol detection signal.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 프레임 동기 설정 방법은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식에 의하여 송신된 신호를 수신하여 데이터 복조를 처리하는 과정에서 OFDM 프레임의 동기를 설정하는 방법에 있어서, (10)OFDM 프레임의 데이터를 복조하기 위하여 전송되는 기저대역 신호의 전력을 측정하는 단계; (20)널 심볼 구간을 탐색을 고려하여 상기 기저대역 신호의 이득을 제어하기 위한 제어신호를 생성하며, 생성된 상기 제어신호를 소정의 주기에 맞추어 홀드하여 출력하는 단계; (30)널 심볼 구간을 검출하고 이에 대응하는 널 심볼 검출 신호를 생성하는 단계; (40)상기 (30)단계에서 출력된 상기 널 심볼 검출 신호와 OFDM프레임의 데이터 구간의 길이를 고려하여 프레임 동기신호를 생성하는 단계; 및 (45)상기 (40)단계와 병렬적으로 진행되며, 널 심볼 구간이 검출됨에 따라 OFDM 프레임의 길이를 고려하여 상기 기저대역 신호의 이득을 조절하기 위한 이득 제어신호를 생성하는 단계;를 포함하며, 상기 (30), (40), 및 (45)단계를 반복적으로 수행한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a frame synchronization setting method according to a method of setting synchronization of an OFDM frame in a process of receiving data transmitted by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and processing data demodulation. Measuring the power of the baseband signal transmitted to demodulate the data of the OFDM frame; (20) generating a control signal for controlling the gain of the baseband signal in consideration of searching for a null symbol section, and holding and outputting the generated control signal at a predetermined period; (30) detecting a null symbol period and generating a corresponding null symbol detection signal; Generating a frame synchronization signal in consideration of the null symbol detection signal output in
상기 (20)단계는 널 심볼 구간을 탐색하기 위하여, 측정된 상기 전력값과 이전 구간에서 출력된 상수값을 비교하여 현재 구간에서 출력할 상수값을 발생시켜 상기 기저대역 신호의 이득을 제어하기 위한 제어신호를 생성한다.In step (20), in order to search for a null symbol interval, the measured power value is compared with the constant value output in the previous section, and a constant value to be output in the current section is generated to control the gain of the baseband signal. Generate a control signal.
상기 (20)단계는 생성된 상기 제어신호를 페이딩 구간의 길이에 대응하는 주기에 맞추어 홀드하여 출력할 수 있다.In step (20), the generated control signal may be held and output according to a period corresponding to the length of the fading period.
상기 (45)단계는 생성된 상기 제어신호를 OFDM 프레임의 길이를 고려하여 널 심볼 구간동안 홀드할 수 있다.In step 45, the generated control signal may be held for a null symbol period in consideration of the length of an OFDM frame.
상기 (40)단계는 OFDM 프레임의 길이 만큼의 최종값 및 상기 최종값을 통해 산정되는 중간값을 미리 설정하고, 널 심볼 검출 신호를 수신한 시점에서 상기 중간값을 기준으로 카운트를 시작하여 최종값에 도달한 후, 다시 초기값부터 카운트를 시작하여 중간값에 도달하면 OFDM 프레임의 길이의 확인을 완료한다.In step (40), a final value equal to the length of the OFDM frame and an intermediate value calculated through the final value are set in advance, and the count is started based on the intermediate value at the time when the null symbol detection signal is received. After reaching, the count starts again from the initial value and when the intermediate value is reached, the confirmation of the length of the OFDM frame is completed.
상기 미리 정해진 OFDM 프레임의 길이는 상기 중간값을 기준으로 한 오차허용구간의 길이를 더 포함하며, 프레임 동기 신호가 발생되는 지점이 오차허용구간 내에 존재하는 경우에 한하여 제한적으로 프레임 동기 신호를 출력한다.The length of the predetermined OFDM frame further includes a length of an error tolerance section based on the intermediate value, and outputs a frame synchronization signal limitedly only when a point where a frame synchronization signal is generated exists within the error tolerance interval. .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 수신장치의 구성을 대략적으로 도시하는 구성도이다. 5 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a data receiving apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 데이터 수신장치는 튜너(100), 프레임 동기 검출 유닛(200), 및 OFDM 복조 유닛(300)을 포함한다.A data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention includes a
튜너(100)는 안테나를 통해 수신한 RF신호에서 특정 주파수 대역의 신호를 추출하고, 추출된 신호에서 노이즈 성분의 신호를 제거한다. The
프레임 동기 검출 유닛(200)은 튜너(100)로부터 OFDM 복조 유닛(300)으로 전송되는 신호에서 프레임 동기를 검출하는 유닛으로써, A/D 변환부(210), 대역변환부(220), AGC부(230), 널 심볼 검출부(240), AGC 홀드부(260), 및 동기신호 발생부(260)를 포함한다. The frame
A/D 변환부(210)는 튜너(100)에서 전송되는 신호를 디지탈 신호로 변환하고, 대역변환부(220)는 고주파 반송파를 기저대역의 신호로 변환한다.The A /
AGC부(230)는 수신된 아날로그 신호에서 반송파의 동기와 심볼의 동기를 설정하기 이전에 A/D 변환부(210)에 입력되는 신호의 이득을 일정하게 유지하는 수단으로써, 전력 측정부(231), 이득 조절부(232), 상수 발생부(233), 선택수단(234), 및 제어신호 발생부(235)를 포함한다.The
전력 측정부(231)는 대역변환부(220)와 OFDM 복조 유닛(300)의 사이에 접속되며, 대역변환부(220)로부터 출력되는 신호의 전력 크기를 지속적으로 측정하여 측정 전력값을 출력한다.The
이득 조절부(232)는 전력 측정부(231)로부터 지속적으로 인가되는 측정 전력 값과 외부로부터 인가받는 기준 전력값을 서로 비교하여 그 차이값을 생성하고, 생성된 값을 연산하여 이득 조절을 위한 제어신호 발생에 필요한 이득 신호를 제어신호 발생부(235)로 제공한다.The gain adjusting unit 232 compares the measured power value continuously applied from the
상수 발생부(233)는 이득 조절부(232)와 마찬가지로 이득 조절을 위한 제어신호 발생에 필요한 기준값을 제어신호 발생부(235)로 제공하는 수단이다. 상수 발생부(233)는 전력 측정부(231)로부터 출력되는 값을 이용하여 각 구간마다 전력값을 연산하고, 연산된 값을 이전 구간에서 출력했던 상수값과 비교하여 현재 구간에서 연산된 값이 더 크면 상수값을 일정 스텝의 크기만큼 감소시키고, 현재 구간에서 연산된 값이 더 작으면 상수값을 일정 스텝의 크기만큼 증가시켜 하나의 구간만큼 유지하여 출력한다. 여기서, 상기 각 구간이 페이딩 구간(Fading Period)보다 상대적으로 길면, AGC를 지연하는 동안 페이딩이 영향을 미칠 수 있고, 널 심볼 구간보다 상대적으로 짧으면 널 심볼이 AGC의 영향을 받을 수 있다. 따라서, 상기 구간은 RF주파수에 따른 페이딩 구간(Fading Period)보다 상대적으로 짧아야하고, 널 심볼 구간보다 상대적으로 길어야한다.Like the gain adjuster 232, the
선택수단(234)은 입력단자가 이득 조절부(232) 및 상수 발생부(233)의 출력단과 연결되고 출력단자가 제어신호 발생부(235)의 입력단과 연결되며, 널 심볼 검출부(240)로부터 선택신호를 인가받아 2개의 입력단자 중 하나를 출력단자에 선택적으로 연결한다. 구체적으로, 선택수단(234)은 데이터 수신장치가 동작을 시작하여 널 심볼을 탐색하는 구간(널 심볼 탐색 구간)에서는 상수 발생부(233)를 제어신호 발생부(235)로 연결하고, 널 심볼 검출부(240)로부터 널 심볼 검출 신호를 수신 한 이후의 구간(AGC 정상동작 구간)에서는 이득 조절부(232)와 제어신호 발생부(235)를 연결한다.The selecting means 234 has an input terminal connected to an output terminal of the gain control unit 232 and the
제어신호 발생부(235)는 선택수단을 통해 입력되는 기준값을 이용하여 PWM신호를 발생시킨다. The
제어신호 발생부(235)에서 발생된 상기 PWM신호는 튜너(100)의 AGC로 전송되어 프레임 동기 검출 유닛(200) 및 OFDM 복조 유닛(300)으로 입력되는 신호의 크기를 제어하게 된다.The PWM signal generated by the
널 심볼 검출부(240)는 AGC부(230)에서 측정되는 전력값을 이용하여 신호의 널 심볼을 검출하는 수단으로써, 평균값 계산부(241), 임계값 계산부(242), 및 검출신호 발생기(243)를 포함한다.The
평균값 계산부(241)는 AGC부(230)의 전력 측정부(231)에서 출력되는 측정 전력값을 일정 구간(예컨대, 페이딩 구간의 1/2배 정도의 길이) 동안 합산하여 평균값을 연산한다.The
임계값 계산부(242)는 상기 평균값을 이용하여 널 심볼을 추정하기 위한 임계값을 연산하고, 연산된 임계값을 다음 구간의 평균값이 입력될 때까지 동일하게 유지하여 출력한다. 여기서, 임계값은 평균값 계산부(241)에서 연산된 상기 평균값을 1/4로 나누어 연산한 값일 수 있다.The
검출신호 발생기(243)는 임계값 계산부(242)로부터 입력되는 임계값과 전력 측정부(231)에서 측정되어 지속적으로 입력되는 측정 전력값을 비교하여 OFDM 프레임의 널 심볼 구간 또는 데이터구간을 판정하고, 이에 대응하는 널 심볼 검출 신호 를 생성하여 전송한다.The
구체적으로, 검출신호 발생기(243)는 전력 측정부(231)로부터 임계값의 크기보다 상대적으로 작은 측정 전력값이 입력되면, 제1카운터(미 도시)를 동작시켜 일정 시간을 카운팅한다. 그리고, 검출신호 발생기(243)는 상기 제1카운터가 동작하는 시간 동안 지속적으로 상기 측정 전력값이 임계값의 크기보다 상대적으로 작으면, 널 심볼 구간이 시작된 것으로 판정하고, 상기 측정 전력값이 임계값보다 상대적으로 커지기를 기다린다. 널 심볼 구간 유지되는 상태에서, 지속적으로 전력 측정부(231)로부터 입력되는 측정 전력값과 임계값의 크기를 비교하여 전력 측정부(231)로부터 입력된 상기 측정 전력값의 크기가 임계값의 크기보다 상대적으로 커지면, 제2카운터(미 도시)를 동작시켜 일정 시간을 카운팅한다. 그리고, 검출신호 발생기(243)는 상기 제2카운터가 동작하는 시간 동안 지속적으로 상기 측정 전력값이 임계값의 크기보다 상대적으로 크면, 널 심볼 구간이 종료되고 데이터 구간이 시작된 것으로 판정한다. 결국, 검출신호 발생기(243)는 널 검출 신호를 동기신호 발생부(260)로 전송한다. In detail, when the
반면, 검출신호 발생기(243)는 상기 제1카운터가 동작하는 시간 동안 임계값의 크기보다 상대적으로 큰 측정 전력값이 전력 측정부(231)로부터 입력되면, 제1카운터의 카운팅 동작을 멈추고, 초기값으로 설정한다. 이로써, 페이딩에 의해 일시적으로 측정 전력값이 상승하여 널 심볼 구간의 검출에 오류가 발생하는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the
나아가, AGC 홀드부(250)는 AGC부(240)로부터 출력되는 제어신호를 소정의 주기단위로 홀드하여 출력하는 수단으로써, 널 심볼 탐색 구간과 AGC 정상동작 구간에서 제어신호를 홀드하는 주기와 길이가 각각 다르게 설정한다. 구체적으로, AGC 홀드부(250)는 널 심볼 탐색 구간 동안 페이딩 구간의 길이에 대응하는 주기단위로, 상수 발생부(233)에서 출력된 신호를 기준으로 생성된 이득 제어신호를 홀드하고, AGC 정상동작 구간 동안은 ODM프레임의 길이에 대응하는 주기로 널 심볼이 위치한 구간마다 이득 조절부(232)에서 출력된 신호를 기준으로 생성된 이득 제어신호를 홀드하여 최종적으로 튜너(100)에 전송한다.Furthermore, the
결국, AGC부(230) 및 AGC 홀드부(250)는 널 심볼 탐색하는 구간 동안 소정의 구간 단위로 이득의 크기를 단계적으로 증가 또는 감소시켜 신호의 크기를 조절하고, AGC 정상 동작 구간 동안에서 OFDM프레임의 널 심볼 구간 동안 신호의 이득을 조절하지 않고 출력 신호를 홀드하여 널 심볼 검출부(240)의 널 심볼 검출 오류를 줄일 수 있다.As a result, the
이로써, AGC부(230) 및 AGC 홀드부(250)는 널 심볼 탐색하는 구간과 AGC 정상 동작 구간을 고려하여 이득을 안정적으로 조절할 수 있고, 나아가, 이득이 안정적으로 조절됨에 따라, 널 심볼 구간 또는 데이터 구간의 검출도 안정적으로 진행될 수 있다.Accordingly, the
동기신호 발생부(260)는 널 심볼 검출부(240)로부터 수신한 널 심볼 검출 신호와 OFDM 프레임의 길이를 감안하여 프레임 동기 신호를 발생시킨다. 구체적으로, 동기신호 발생부(260)는 널 심볼 검출 신호를 수신하면, 미리 설정된 OFDM 프레임의 길이를 반복적으로 카운트하는 프레임 카운터를 동작시킨다. 프레임 카운터가 OFDM 프레임의 길이에 대응하는 만큼 카운팅을 진행하는데 있어서, 프레임 카운터에 설정된 OFDM 프레임의 길이의 중간값부터 카운터를 시작하고 설정된 길이만큼 카운트를 완료하면, 리셋되어 다시 0부터 카운팅을 진행한다. 그리고, 널 심볼 검출 신호는 OFDM프레임의 데이터 구간의 시작점에서 제2카운터가 동작된 후에 발생되므로, 프레임 동기 신호는 OFDM 프레임의 데이터 구간의 길이에서 제2카운터의 동작 구간의 길이를 제외한 시점에서 발생된다. 또한, 프레임 카운터가 OFDM 프레임의 길이에 대응하는 만큼 카운팅을 진행하는데 있어서, 프레임 카운터를 동작시키는 클럭의 주파수가 변경될 수 있으므로, 널 심볼 검출 신호가 발생되는 시점을 기준으로 프레임 카운터를 초기화한다.The
또한, 제2카운터가 동작을 완료하는 시점은 채널 환경의 변화에 따라 다르게 발생될 수 있다. 이로 인하여, 제2카운터가 일찍 종료되면 프레임 카운터의 동작이 시작되는 시점이 앞당겨지고, 결과적으로 프레임 동기 신호가 발생되는 시점이 앞당겨진다. 이에 따라, 동기신호 발생부(260)는 채널 환경의 변화에 따라 발생하는 제2카운터의 카운터 완료 시점의 오차범위를 고려하여 상기 중간값을 중심으로 오차허용구간을 설정하고, 프레임 카운터가 카운팅 한 값이 상기 오차허용구간에 속하는지 확인하여 프레임 카운터를 초기화한다. 즉, 동기신호 발생부(260)는 널 심볼 검출 신호를 수신함에 따라 프레임 카운터를 초기화하기 이전에, 우선적으로 프레임 카운터의 카운팅된 값이 오차허용구간 내의 값인지를 확인하고, 오차허용범위 내에 있을 경우에 한하여 프레임 카운터를 초기화한다.In addition, the time point at which the second counter completes the operation may be generated differently according to the change of the channel environment. For this reason, when the second counter is terminated early, the time at which the operation of the frame counter starts is advanced, and as a result, the time at which the frame synchronization signal is generated is advanced. Accordingly, the
이와 같이, 동기신호 발생부(260)는 검출신호 발생기(243)로부터 잘못 생성 된 널 심볼 검출 신호를 수신하더라도, 안정적으로 프레임 카운터를 초기화할 수 있고, 다음 OFDM프레임의 프레임 동기 신호를 안정적으로 생성할 수 있다.In this way, the
OFDM 복조 유닛(300)은 대역변환부(220)로부터 출력되는 기저대역의 신호를 입력받아, 신호에 존재하는 CP(Cyclic Prefix) 또는 GI(Guard Interval)를 제거하고, 상기 신호를 FFT(Fast Fourier Transform)변환을 통해 주파수 영역으로 변환하고, 등화과정(Equalizing)을 통해 변환된 상기 신호의 채널간의 간섭을 제거하고, 최종적으로 디코딩을 통해 비트 스트림으로 출력한다.The
이하, 전술한 구성요소 및 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM시스템의 데이터 수신장치의 동작을 설명함으로써, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM시스템의 데이터 수신방법을 설명한다. Hereinafter, the operation of the data receiving apparatus of the OFDM system according to the preferred embodiment of the present invention with reference to the above-described components and FIGS. 6 to 10, the data receiving method of the OFDM system according to the preferred embodiment of the present invention Explain.
우선, 안테나를 통해 수신(S11)된 특정 대역의 주파수를 갖는 신호는 튜너(100)를 통해 증폭 및 필터링 되고, AGC를 통해 이득이 조절되어 출력된다. 튜너(100)를 통해 출력된 신호는 A/D 변환부(210) 및 대역변환부(220)를 통해 기저대역의 신호로 변환된다(S12).First, a signal having a frequency of a specific band received through an antenna (S11) is amplified and filtered through the
변환된 상기 기저대역의 신호는 OFDM 복조 유닛(300)으로 전송된다(S13).The converted baseband signal is transmitted to the OFDM demodulation unit 300 (S13).
또한, 프레임 동기 검출 유닛(200)은 대역변환부(220)와 OFDM 복조 유닛(300)의 사이에 접속되어, OFDM 복조 유닛(300)으로 전송되는 상기 기저대역의 신호의 동기를 추정한다. 우선, 전력측정부(211)가 상기 기저대역의 신호의 전력 세기를 지속적으로 측정하여 제공한다(S21).In addition, the frame
널 심볼 검출부(240)는 S21단계에서 측정된 전력값을 이용하여 널 심볼 구간 을 탐색(S31)하고, 널 심볼을 검출한다(S41).The null
상기 S41단계에서 널 심볼이 검출되지 않았을 경우(S41-N), 즉, 데이터 수신장치의 동작이 개시된 이후에 선택수단(234)이 검출신호 발생기(243)로부터 별도의 널 심볼 검출신호를 입력받지 못하였을 경우, 선택수단(234)은 상수 발생부(233)와 제어신호 발생부(235)를 연결하고, 상수 발생부(233)를 호출한다. 그러면, 상수 발생부(233)는 미리 정해진 초기 상수값을 생성하여 출력(S51)하고, 전력 측정부(231)로부터 수신한 전력값을 일정 구간 동안 적분하여 평균값을 연산한다(S52). 그리고, 연산된 상기 평균값을 이전 구간에서 출력한 상수값과 비교하여, 현재의 상기 평균값이 이전 구간에서 출력한 상기 상수값보다 상대적으로 더 크면, 일정 스텝의 크기만큼 상기 상수값의 크기를 감소 시키고, 현재의 상기 평균값이 이전 구간에서 출력한 상기 상수값보다 상대적으로 더 작으면, 일정 스텝의 크기만큼 상기 상수값의 크기를 증가시켜 출력한다(S53). 상수 발생부(233)에서 출력된 상수값은 제어신호 발생부(235)를 통해 AGC 홀드부(260)로 전달되며, AGC 홀드부(260)는 제어신호 발생부(235)로부터 수신한 PWM 제어신호를 페이딩 구간 동안 홀딩하여 튜너(100)에서 출력되는 신호의 이득을 조절한다(S54).When the null symbol is not detected in step S41 (S41-N), that is, after the operation of the data receiving apparatus starts, the selecting means 234 does not receive a separate null symbol detection signal from the
상기 S41단계에서 널 심볼이 검출되었을 경우(S41-Y), 선택수단(234)은 이득 조절부(232)와 제어신호 발생부(235)를 연결하고, 이득 조절부(232)를 호출한다. 그러면, 이득 조절부(232)는 측정된 상기 측정 전력값을 기준 전력값과 비교하여 이득조절에 필요한 크기의 이득 신호를 생성하여 출력한다(S61). 이득 조절부(232)에서 출력된 이득 신호는 제어신호 발생부(235)를 통해 AGC 홀드부(260)로 전달되 며, AGC 홀드부(260)는 OFDM프레임의 길이를 고려하여 데이터 구간 동안은 제어신호 발생부(235)로부터 수신한 PWM 제어신호를 이용하여 튜너(100)에서 출력되는 신호의 이득을 조절하고, 널 심볼 구간동안은 제어신호 발생부(235)로부터 수신한 PWM 제어신호를 이용하여 튜너(100)에서 출력되는 신호의 이득을 조절한다(S62).When a null symbol is detected in step S41 (S41-Y), the selecting means 234 connects the gain control unit 232 and the
또한, 상기 S41단계에서 널 심볼이 검출되었을 경우(S41-Y), 동기신호 발생부(260)는 S61 내지 S62단계와 병렬적으로 널 심볼 검출 신호를 이용하여 프레임 동기 신호를 발생시킨다(S65).When a null symbol is detected in step S41 (S41-Y), the
마지막으로, OFDM 복조 유닛(300)은 동기신호 발생부(260)에서 입력되는 프레임 동기신호를 고려하여 OFDM 프레임의 데이터 복조를 진행한다(S71).Finally, the
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 동기 설정 방법에서 널 심볼 검출을 판정하는 과정의 상세 순서를 도시하는 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 널 심볼 신호를 검출하는 과정의 신호 흐름을 나타내는 타이밍도이다.7 is a flowchart illustrating a detailed procedure of a process of determining null symbol detection in a frame synchronization setting method according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a process of detecting a null symbol signal according to a preferred embodiment of the present invention. This is a timing chart showing the signal flow of.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여 S41단계를 구체적으로 설명한다. Hereinafter, operation S41 will be described in detail with reference to FIGS. 7 and 8.
전력측정부(211)에서 출력되는 측정 전력값은 평균값 계산부(241) 및 검출신호 발생기(243)로 제공된다. 평균값 계산부(241)로 전송된 상기 전력값은 평균값 계산부(241)에 의하여 일정 구간(예컨대, 페이딩 구간의 1/2배 정도의 길이) 동안의 전력 평균값으로 연산되어 출력된다(S411). 그리고, 상기 전력 평균값은 임계값 계산부(242)를 통해 임계값(예컨대, 상기 전력 평균값의 1/4)으로 연산되어 검출신호 발생기(243)로 전송된다(S412). 이에 따라, 검출신호 발생기(243)는 전력측정 부(211)로부터 전송받은 상기 측정 전력값과 임계값 계산부(242)로부터 전송받은 상기 임계값을 이용하여 널 심볼 검출을 지시하는 신호(널 심볼 검출 신호)를 생성한다. 구체적으로, 검출신호 발생기(243)는 상기 측정 전력값과 임계값을 비교(S413)하여 상기 측정 전력값이 임계값의 크기보다 상대적으로 더 작은 상태가 일정 구간(제1카운터 동작 구간(511))동안 지속(S414,S415,S416)되면, 널 심볼 구간이 시작됨을 판정(S416-Y)한다. 그리고, 검출신호 발생기(243)는 널 심볼 구간이 시작된 상태에서 대기(S417)하며 상기 측정 전력값과 임계값을 비교(S418)하여 상기 측정 전력값이 임계값의 크기보다 상대적으로 더 큰 상태가 일정 구간(제2카운터 동작 구간(513))동안 지속(S419,S420,S421)되면, 널 심볼 구간이 종료되고 데이터 구간이 시작됨을 판정(S421-Y)한다. 이에 따라, 검출신호 발생기(243)는 널 심볼 검출 신호를 출력한다(S422).The measured power value output from the power measuring unit 211 is provided to the average
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 동기 설정 방법에서 프레임 동기 신호를 생성하는 과정의 상세 순서를 도시하는 흐름도이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프레임 동기 신호를 생성하는 과정의 신호 흐름을 나타내는 타이밍도이다.9 is a flowchart illustrating a detailed procedure of generating a frame synchronization signal in a frame synchronization setting method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a process of generating a frame synchronization signal according to an embodiment of the present invention. This is a timing chart showing the signal flow of.
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 S65단계를 구체적으로 설명한다. Hereinafter, step S65 will be described in detail with reference to FIGS. 9 and 10.
초기에 동기신호 발생부(260)는 널 심볼 검출부(240)로부터 널 심볼 검출 신호를 입력받음(S651)에 따라, 프레임 카운터는 OFDM 프레임 길이의 중간값부터 카운트를 시작(S652)하고, 설정된 길이만큼 카운트를 완료하면, 리셋되어 0부터 다시 상기 중간값까지 카운트를 진행한다(S653). 프레임 카운터가 카운트를 진행하는 과 정에서 프레임 동기를 생성할 지점(즉, OFDM프레임의 데이터 구간이 시작되는 지점으로써, 중간값에서 제2카운터 동작구간을 고려하여 연산된 지점)에 도달(S654)하면, 동기신호 발생부(260)는 프레임 카운터의 카운트 횟수가 오차허용구간에 도달하였는지 확인한다(S655). 프레임 카운터의 카운트 횟수가 오차허용구간 내에 존재하면(S655-Y), 동기신호 발생부(260)는 프레임 동기 신호를 생성(S656)한다. 반면, 프레임 카운터의 카운트 횟수가 오차허용구간 내에 존재하지 않으면(S655-N), 프레임 동기 신호를 발생시키지 않고 계속 카운팅을 진행한다(S653). Initially, as the
전술한 바와 같이, 본 발명은 널 심볼 구간 또는 데이터 구간임을 고려하여 AGC를 제어함으로써, 이득을 안정적으로 조절할 수 있고, 이득이 안정적으로 조절됨에 따라 널 심볼 검출도 안정적으로 진행할 수 있다. 또한, 널 심볼 검출 위치를 잘못 찾거나, 찾지 못할 경우에도 프레임 동기를 안정적으로 검출할 수 있다.As described above, according to the present invention, the AGC is controlled in consideration of the null symbol interval or the data interval, so that the gain can be stably adjusted, and the null symbol detection can be stably performed as the gain is stably adjusted. In addition, even when the null symbol detection position is found incorrectly or not, the frame synchronization can be stably detected.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above by means of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and will be described below by the person skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of the claims.
본 발명의 프레임 동기 설정 방법, 이 방법을 이용한 프레임 동기 설정 유닛, 및 이를 구비한 데이터 수신장치에 따르면, 낮은 RF레벨에서나 페이딩이 심한 환경에서 안정적으로 널 심볼을 검출할 수 있고, 널 심볼 구간 또는 데이터 구간을 잘못 검출하거나 검출을 실패하였을 경우에도 프레임 동기를 안정적으로 생성할 수 있다.According to the frame synchronization setting method of the present invention, a frame synchronization setting unit using the method, and a data receiving apparatus having the same, a null symbol can be stably detected at a low RF level or in an environment with heavy fading, Frame synchronization can be stably generated even when the data section is incorrectly detected or failed to be detected.
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| KR101860779B1 (en) * | 2011-11-09 | 2018-05-28 | 한국전자통신연구원 | Synchronizing method for mesh node in wireless mesh system |
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