KR100426619B1 - The aparatus and method for compensation for Synchronization of OFDM receiver system - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 심볼동기 보상장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.The present invention relates to an apparatus for compensating symbol synchronization in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system, a method thereof, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼에 윈도우의 동기가 딜레이되는 오류의 발생 확률을 현저히 줄임으로써, 보다 안정적인 성능을 제공하기 위한 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 심볼동기 보상장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention provides a symbol synchronization compensation apparatus of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system for providing more stable performance by significantly reducing the probability of an error in which synchronization of a window is delayed in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol. It is an object of the present invention to provide a computer-readable recording medium recording the method and a program for realizing the method.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 외부 입력신호 또는 재수행 신호에 따라, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호로부터 심볼동기를 추정기위한 심볼동기 추정수단; 상기 심볼동기 추정수단으로부터의 심볼동기 추정값을 이용하여 판단값을 계산하기 위한 판단값 계산수단; 상기 판단값 계산수단으로부터의 판단값을 임계값과 비교하기위한 비교수단; 상기 비교수단으로부터의 평균값 계산신호에 따라, 상기 심볼동기 추정수단으로부터의 심볼동기추정값을 이용하여 평균값을 구하기 위한 평균값 계산 수단; 및 상기 비교수단으로부터의 보정신호에 따라, 상기 평균값 계산수단으로부터의 평균값을 보정하여 심볼동기를 보상하기 위한 보정수단을 포함함.The present invention provides symbol synchronization estimation means for estimating symbol synchronization from an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal according to an external input signal or a redo signal; Judgment value calculating means for calculating a judgment value using the symbol synchronization estimation value from the symbol synchronization estimation means; Comparison means for comparing the judgment value from said judgment value calculating means with a threshold value; Average value calculating means for obtaining an average value using a symbol synchronization estimation value from the symbol synchronization estimation means, in accordance with the average value calculation signal from the comparison means; And correction means for compensating symbol synchronization by correcting the average value from the average value calculating means according to the correction signal from the comparing means.
Description
본 발명은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM : Orthogoanl Frequency Division Multiplexing)수신 시스템의 심볼동기 보상장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼에 윈도우의 동기가 딜레이되는 오류의 발생 확률을 현저히 줄임으로써, 보다 안정적인 성능을 제공하기 위한 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 심볼동기 보상장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for compensating symbol synchronization in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system, a method thereof, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method. And a method and method for compensating a symbol synchronization in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system for providing more stable performance by significantly reducing a probability of error in which synchronization of a window is delayed in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol. A computer readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the above method.
일반적으로, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)란 신호를 다수의 반송파에 나누어 병렬로 전송하는 다중 반송파 변조(Multi-Carrier Modulation) 방식이다. 따라서, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식은, 한 심볼의 길이가 단일 반송파 전송 방식에 비하여 상대적으로 긴 다중경로 채널환경에 효과적이다. 유럽에서는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 방식으로, DAB(Digital Audio Broadcasting)와 DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)을 채택하고 있다.In general, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) is a multi-carrier modulation scheme in which a signal is divided into a plurality of carriers and transmitted in parallel. Therefore, the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) method is effective in a multipath channel environment where a symbol length is relatively longer than that of a single carrier transmission method. In Europe, Digital Audio Broadcasting (DAB) and Digital Video Broadcasting-Terrestrial (DVB-T) are adopted as orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
그리고, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템에서는 심볼단위로 역 고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform/FFT : Fast Fourier Transform)을 이용한 변/복조(Modulation/DeModulation) 과정을 수행하게 되므로 수신기의 주파수 동기(Frequency Synchronization), 심볼동기(Symbol Synchronization) 및 프레임 동기(Frame Synchronization)의 수행은 효율적이고도 높은 성능이 요구된다.In the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, the modulation / demodulation process using the inverse fast fourier transform (FFT) and the fast fourier transform (IFFT) is performed on a symbol basis. Therefore, the frequency synchronization, symbol synchronization, and frame synchronization of the receiver require efficient and high performance.
일반적인, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템의 심볼동기에 관해 살펴보면 다음과 같다.The symbol synchronization of a general, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system is as follows.
직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템에서 사용하는 부반송파의 수가 M개일 때 심볼은 송신 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform)의 출력인 M개의 실효 데이터 샘플과 심볼간의 간섭을 방지하기 위하여 실효구간 앞에 삽입하는 G개의 샘플길이를 가지는 보호 구간(Guard Interval)으로 구성된다. 즉, 송신기에서는 역 고속 푸리에 변환(IFFT)에서 출력된 M개의 복소값과 이 중 마지막 G개(실효구간의 후반부)를 복사후 추가적으로 실효구간 앞에 삽입하여 총 (G + M)개의 샘플로 이루어진 심볼들을 순차적으로 전송한다. 여기서, 보호 간격의 길이는 일반적으로 채널의 확산 지연(Delay Spread)시간 보다 긴 값을 사용한다. 예를 들어, 유럽 디지털 TV 방송 규격에서는 실제 심볼 길이의 1/4, 1/8, 1/16, 1/32의 길이를 갖는 보호구간을 정의하며, 송신측에서 이중의 하나를 선택하여 사용하게 된다. 수신기가 수신된 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 신호를 복원하기 위해서는 심볼동기가 정확히 수행되어야 한다. 심볼동기는 정확한 신호의 병렬 처리를 위한 고속 푸리에 변환(FFT)윈도우 위치 복원과 수신 신호중 신호대 잡음비(SNR : Signal Noise-Ratio)가 최대인 곳을 샘플링하기 위한 아날로그 디지털 변환기(ADC : Analog-to-Digital Converter)의 샘플링 클럭을 제어하는 샘플링 클럭 복원으로 이루어진다.When the number of subcarriers used in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system is M, a symbol is inserted before the effective interval to prevent interference between M effective data samples, which are outputs of the inverse fast fourier transform, and symbols. It consists of a guard interval having G sample lengths. That is, in the transmitter, a symbol consisting of a total of (G + M) samples by inserting the M complex values output from the inverse fast Fourier transform (IFFT) and the last G (the second half of the effective section) after the copy is added before the effective section. Send them sequentially. Here, the length of the guard interval generally uses a value longer than the delay spread time of the channel. For example, the European Digital Television Broadcasting Standard defines protection intervals with lengths of 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 of the actual symbol length, and allows the transmitter to select one of them. do. In order for the receiver to recover the received orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal, symbol synchronization must be performed correctly. Symbol synchronization is a high-speed Fourier transform (FFT) window reconstruction for parallel processing of accurate signals and an analog-to-digital converter (ADC) for sampling where the maximum signal noise ratio (SNR) is among the received signals. Sampling clock recovery to control the sampling clock of the Digital Converter).
도 1a 내지 도 1d는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템에 심볼동기 오류가 있는 경우의 비트오류율을 나타내는 예시도로서, 각 도면에서 가로축은 Eb/No를 나타내며, 세로축은 비트오류율을 나타낸다.1A to 1D are exemplary diagrams showing a bit error rate when there is a symbol synchronization error in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system. In each figure, the horizontal axis represents Eb / No, and the vertical axis represents bit error rate.
도 1a 는 유레카(EUREKA)147 규격에서 전송모드 1로 보호구간의 길이가 504샘플이고 2048-역 고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(2048-IFFT/FFT)를 변복조에 사용한 시스템에서의 비트오류율을 나타낸다. 채널로는 AWGN(Added White Gaussian Noise)이 사용되었다.FIG. 1A shows the bit error rate in a system in which the guard interval is 504 samples in transmission mode 1 in the EUREKA147 standard and a 2048-inverse Fast Fourier Transform / Fast Fourier Transform (2048-IFFT / FFT) is used for modulation and demodulation. . AWGN (Added White Gaussian Noise) was used as the channel.
도 1b 는 유레카(EUREKA)147 규격에서 전송모드 2로 보호구간의 길이가 126샘플이고 512-역 고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(512-IFFT/FFT)를 변복조에 사용한 시스템에서의 비트오류율을 나타낸다. 채널로는 AWGN(Added White Gaussian Noise)이 사용되었다.Figure 1b shows the bit error rate in a system using 512-inverse fast Fourier transform / fast Fourier transform (512-IFFT / FFT) for modulation and demodulation with 126 samples in transmission mode 2 in the EUREKA147 standard. . AWGN (Added White Gaussian Noise) was used as the channel.
도 1c 는 유레카(EUREKA)147 규격에서 전송모드 3으로 보호구간의 길이가 63샘플이고 256-역 고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(256-IFFT/FFT)을 변복조에 사용한 시스템에서의 비트오류율을 나타낸다. 채널로는 AWGN(Added White Gaussian Noise)이 사용되었다.Fig. 1C shows the bit error rate in a system in which the guard interval is 63 samples in transmission mode 3 in the EUREKA147 standard and 256-inverse fast Fourier transform / fast Fourier transform (256-IFFT / FFT) is used for modulation and demodulation. . AWGN (Added White Gaussian Noise) was used as the channel.
도 1d는 유레카(EUREKA)147 규격에서 전송모드 4로 보호구간의 길이가 252샘플이고 1024-역 고속 푸리에 변환/고속 푸리에 변환(1024-IFFT/FFT를 변복조에 사용한 시스템에서의 비트오류율을 나타낸다. 채널로는 AWGN(Added White Gaussian Noise)이 사용되었다.FIG. 1D shows the bit error rate in a system in which the guard interval is 252 samples in transmission mode 4 in the EUREKA 147 standard and a 1024-inverse fast Fourier transform / fast Fourier transform (1024-IFFT / FFT is used for modulation and demodulation). AWGN (Added White Gaussian Noise) was used as the channel.
도 2 는 본 발명이 적용되는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템에서 윈도우와 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼간 동기의 관계를 나타낸 일실시예 구조도이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a structure of synchronization between a window and an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system to which the present invention is applied.
도 2 에 도시된 바와 같이 수신된 패킷의 유효데이터를 필터링하는 방법은 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우를 통해서 이루어진다. 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우가 심볼과 동기가 맞았을때는 오류없이 심볼을 추출할 수가 있다. 이렇게 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우가 심볼과 동기가 맞는 경우를 윈도우 옵셋 "0" 이라 한다면, 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우가 심볼보다 딜레이되는 경우, 즉 " + " 방향의 오류를 윈도우 옵셋 " + "라 하고, 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우가 심볼보다 앞서는 경우, 즉 " - " 방향의 오류를 윈도우 옵셋 " - " 라 한다.As shown in FIG. 2, a method of filtering valid data of a received packet is performed through a fast Fourier transform (FFT) window. When the fast Fourier transform (FFT) window is synchronized with the symbol, it can extract the symbol without error. If the fast Fourier transform (FFT) window is synchronized with the symbol, the window offset is "0". If the fast Fourier transform (FFT) window is delayed than the symbol, that is, the error in the "+" direction is offset. If the fast Fourier transform (FFT) window is ahead of the symbol, i.e., the error in the "-" direction is called the window offset "-".
선행 기술로 상기 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우 위치복원을 위하여, 심볼동기값을 추정하는 기술이 "Universal Personal Communications pp.982-986"에 "Low Complex Frame Synchronization in OFDM systems"으로 게재된 바 있다. 선행논문의 기술요지를 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.In order to restore the fast Fourier transform (FFT) window position as a prior art, a technique for estimating symbol synchronization values has been published as "Low Complex Frame Synchronization in OFDM systems" in "Universal Personal Communications pp.982-986". The technical gist of the preceding paper is outlined as follows.
상기 선행 논문은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 시스템의 수신 프레임 동기 알고리즘에 관한 논문으로, 특히 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우 위치 복원 장치 및 그 방법에 관한 것이다. 선행 논문에서 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우 위치 복원은 M개의 유효 데이터 샘플과 G개의 보호구간으로 이루어진 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼을 수신하여 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우 위치를 복원하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템에서에서, 유효 데이터 M의 정확한 위치를 찾는 것이다. 수신된 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)시스템은 신호의 부호만을 이용하여 4 가지[1+j, -1+j, 1-j, -1-j]의 위상을 갖는 값으로 위상을 양자화시킨다. 이 신호를 M개만큼 지연시키고 입력되는 신호와의 상관값을 구하게 된다. 상관값은 테이블을 이용하여 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼구간(M + G)만큼 구하게 되고, 이 상관 값 중에서 가장 큰 값을 갖는 위치를 유효테이터의 시작점으로 판단하는 것이다. 이 방식을 사용하는 경우에 아주 정확한 위치를 찾지는 못하나 빠른 시간에 대략적인 위치를 추정할 수 있게 된다. 또한, 기존의 방법들 보다 상기 위상을 양자화한 방법은, 계산량이 줄어듬을 알 수있다. 또한, 상관 값을 구하는데 있어 테이블을 이용함으로 연산 시간을 줄일 수 있다.The preceding paper is a paper about a received frame synchronization algorithm of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, and more particularly, a fast Fourier transform (FFT) window position recovery apparatus and method of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system. In the previous paper, fast Fourier transform (FFT) window position recovery receives orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols consisting of M valid data samples and G guard intervals and orthogonal frequency division to recover the fast Fourier transform (FFT) window position. In a multiplexed (OFDM) receiving system, the exact location of valid data M is to be found. The received orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system quantizes the phase to values having four phases [1 + j, -1 + j, 1-j, -1-j] using only the sign of the signal. The signal is delayed by M and the correlation value with the input signal is obtained. The correlation value is obtained by using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol interval (M + G) using a table, and the position having the largest value among the correlation values is determined as a starting point of valid data. This method does not find a very accurate location, but allows us to estimate the approximate location quickly. In addition, it can be seen that the method of quantizing the phase than the conventional methods reduces the amount of computation. In addition, the computation time can be reduced by using a table to obtain correlation values.
상기 기술된 바와 같이 선행 기술은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼동기, 즉 고속 푸리에 변환(FFT) 윈도우 위치복원을 수행한다. 그러나, 선행기술로는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼에 윈도우의 동기가 딜레이되는 오류의 발생을 없앨 수 없으므로 미세 심볼동기를 다시 수행하여야 하는 문제점이 있다.As described above, the prior art performs orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol synchronization, i.e. fast Fourier transform (FFT) window position recovery. However, the prior art has a problem in that fine symbol synchronization must be performed again because an error in which synchronization of a window is delayed in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol cannot be eliminated.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼에 윈도우의 동기가 딜레이되는 오류의 발생 확률을 현저히 줄임으로써, 보다 안정적인 성능을 제공하기 위한 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 심볼동기 보상장치 및 그 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and by reducing the probability of error in the synchronization of the window delayed to the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol, orthogonal frequency to provide more stable performance SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a symbol synchronization compensating apparatus for a division multiplexing (OFDM) receiving system, a method thereof, and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.
도 1a 내지 도 1d 는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템에 심볼동기 오류가 있는 경우의 비트오류율을 나타내는 예시도.1A to 1D are exemplary diagrams showing a bit error rate when there is a symbol synchronization error in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system.
도 2 는 본 발명이 적용되는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템에서 윈도우와 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼간 동기의 관계를 나타낸 일실시예 구조도.2 is a diagram illustrating an embodiment of a synchronization relationship between a window and an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system to which the present invention is applied;
도 3a 는 본 발명이 적용되는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 일예시도.3A is an exemplary diagram of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system to which the present invention is applied.
도 3b 는 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 심볼동기 보상장치의 일실시예 상세 구성도.Figure 3b is a detailed configuration diagram of an embodiment of a symbol synchronization compensation device of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템에서의 심볼동기 보상방법에 대한 일실시예 흐름도.4 is a flowchart illustrating a symbol synchronization compensation method in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
211 : 직교 주파수 분할 다중화 심볼동기 추정기211: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Symbol Sync Estimator
212 : 추정값 보정기 213 : 판단값 계산기212: estimator correction 213: judgment calculator
214 : 평균값 계산기 215 : 비교기214: Average Calculator 215: Comparator
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외부 입력신호 또는 재수행 신호에 따라, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호로부터 심볼동기를 추정기위한 심볼동기 추정수단; 상기 심볼동기 추정수단으로부터의 심볼동기 추정값을 이용하여 판단값을 계산하기 위한 판단값 계산수단; 상기 판단값 계산수단으로부터의 판단값을 임계값과 비교하기위한 비교수단; 상기 비교수단으로부터의 평균값 계산신호에 따라, 상기 심볼동기 추정수단으로부터의 심볼동기추정값을 이용하여 평균값을 구하기 위한 평균값 계산 수단; 및 상기 비교수단으로부터의 보정신호에 따라, 상기 평균값 계산수단으로부터의 평균값을 보정하여 심볼동기를 보상하기 위한 보정수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a symbol synchronization estimating means for estimating symbol synchronization from an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal according to an external input signal or a redo signal; Judgment value calculating means for calculating a judgment value using the symbol synchronization estimation value from the symbol synchronization estimation means; Comparison means for comparing the judgment value from said judgment value calculating means with a threshold value; Average value calculating means for obtaining an average value using a symbol synchronization estimation value from the symbol synchronization estimation means, in accordance with the average value calculation signal from the comparison means; And correction means for compensating symbol synchronization by correcting the average value from the average value calculating means according to the correction signal from the comparing means.
또한, 본 발명의 방법은, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템에 적용되는 심볼동기 보상방법에 있어서, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 신호로부터 심볼동기 추정값을 구하여 심볼동기 판단값을 계산하는 제 1 단계; 상기 심볼동기 판단값을 임계값과 비교하는 제 2 단계; 상기 비교 결과, 상기 판단값이 임계값보다 크면 심볼동기 재수행 신호를 발생하여 상기 제 1 단계부터 반복 수행하고, 상기 판단값이 임계값보다 작으면 심볼동기 추정값의 평균값을 구하는 제 3 단계; 및 상기 심볼동기 추정값의 평균값을 보정하여 심볼동기를 보상하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the method of the present invention is a symbol synchronization compensation method applied to an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system, comprising: obtaining a symbol synchronization estimate value from an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) received signal and calculating a symbol synchronization determination value; Stage 1; A second step of comparing the symbol synchronization determination value with a threshold value; A third step of generating a symbol synchronization re-execution signal if the determination value is larger than a threshold value and repeating the operation from the first step; and obtaining an average value of the symbol synchronization estimation value if the determination value is smaller than a threshold value; And a fourth step of compensating symbol synchronization by correcting an average value of the symbol synchronization estimation values.
한편, 본 발명은, 심볼동기를 보상하기 위해, 대용량 프로세서를 구비한 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 심볼동기 보상장치에, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 신호로부터 심볼동기 추정값을 구하여 심볼동기 판단값을 계산하는 제 1 기능; 상기 심볼동기 판단값을 임계값과 비교하는 제 2 기능; 상기 비교 결과, 상기 판단값이 임계값보다 크면 심볼동기 재수행 신호를 발생하여 상기 제 1 기능부터 반복 수행하고, 상기 판단값이 임계값보다 작으면 심볼동기 추정값의 평균값을 구하는 제 3 기능; 및 상기 심볼동기 추정값의 평균값을 보정하여 심볼동기를 보상하는 제 4 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.Meanwhile, in order to compensate symbol synchronization, a symbol synchronization estimation device of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system having a large capacity processor is used to obtain a symbol synchronization estimation value from an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) received signal. A first function of calculating a synchronization determination value; A second function of comparing the symbol synchronization determination value with a threshold value; A third function of generating a symbol synchronization re-execution signal and repeating the first function if the determination value is larger than a threshold value, and calculating an average value of the symbol synchronization estimation value if the determination value is smaller than a threshold value; And a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing a fourth function of compensating symbol synchronization by correcting an average value of the symbol synchronization estimates.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3a 는 본 발명이 적용되는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 일예시도이다.3A is an exemplary diagram of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system to which the present invention is applied.
도 3a 에 도시된 바와 같이, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템은 수신된 신호를 아날로그신호에서 디지털신호로 변환시키는 아날로그 디지털 변환기(200), 아날로그 디지털 변환기(200)에서 디지털 신호를 입력받는다.임의의 심볼동기를 추정하여 보정함으로써, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼에 윈도우의 동기가 딜레이되는 오류의 발생 확률을 줄이는 심볼동기 보상장치(210), 상기 심볼동기 보상장치(210)로부터 보정된 심볼동기 값들을 이용하여 보호구간을 제거하는 보호구간 제거기(220) 및 상기 보호구간 제거기(220)에서 보호구간이 제거된 심볼동기 추정값을 주파수로 변환하는 고속 푸리에 변환기(FFT)(230)를 포함한다.As shown in FIG. 3A, an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system receives a digital signal from an analog-to-digital converter 200 and an analog-to-digital converter 200 that convert a received signal from an analog signal to a digital signal. By estimating and correcting any symbol synchronization, the symbol synchronization compensator 210 and the symbol synchronization compensator 210 corrected to reduce the probability of an error in which the synchronization of a window is delayed in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol. A guard interval remover 220 for removing the guard interval using symbol synchronization values and a fast Fourier transformer (FFT) 230 for converting the symbol synchronization estimate value from which the guard interval is removed in the guard interval remover 220 to a frequency; do.
도 3b 는 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템의 심볼동기 보상장치의 일실시예 상세 구성도이다.3B is a detailed block diagram of an embodiment of a symbol synchronization compensator of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system according to the present invention.
상기 심볼동기 보상장치(210)는, 아날로그 디지털 변환기(200)로부터 디지털 신호를 전달받거나, 아날로그/디지털 변환기(200)로 부터 디지털 신호를 전달 , 비교기(215)로부터 심볼동기를 M개 추정하라는 재수행 신호를 전달받아, 상기 재수행 신호 또는 입력신호에 따라 상기 디지털신호를 이용하여 대략적인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼동기를 M개 추정하여 판단값 계산기(213)와 평균값 계산기(214)에 입력하는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼동기 추정기(211). 상기 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼동기 추정기(211)에서 추정된 심볼동기값의 i 번째 값과 i+1 번째 값간의 차를 구하여 M-1개 누적하고, 상기 누적된 계산값의 절대값을 계산하여 비교기(215)에 전달하는 판단값 계산기(213), 상기 판단값 계산기(213)에서 계산된 절대값을 임계값과 비교하여, 상기 계산된 절대값이 임계값보다 작으면 평균값 계산기(214)와 추정값 보정기(212)에게 평균값을 계산하여 추정값을 보정하도록 보정신호를 보내고, 상기 계산된 절대값이 상기 임계값보다 큰 경우에는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼동기 추출기(211)에게 재수행 신호를 발생시키는 비교기(215), 상기 비교기(215)로부터의 평균값 계산신호에 따라, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼동기 추정기(211)로부터의 심볼동기 추정값들을 이용하여 평균값을 계산하여 추정값 보정기(212)에 전달하는 평균값 계산기(214), 상기 비교기(215)로부터의 추정값을 보정하라는 보정신호에 따라서 상기 평균값 계산기(214)로부터의 평균값에 보호구간의 1/2에 해당하는 값을 더하여 추정값을 보정하는 추정값 보정기(212)를 포함한다.The symbol synchronization compensator 210 receives a digital signal from the analog-to-digital converter 200 or transfers a digital signal from the analog-to-digital converter 200 and estimates M symbol synchronizations from the comparator 215. Receiving an execution signal and estimating M orthogonal orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol synchronizations using the digital signal according to the redo signal or the input signal to the decision value calculator 213 and the average value calculator 214. An orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol synchronization estimator 211 to input. The orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol synchronization estimator 211 calculates a difference between the i-th value and the i + 1-th value of the symbol synchronization value estimated, and accumulates M-1, and accumulates the absolute value of the accumulated calculated value The determination value calculator 213 that calculates and delivers the calculated value to the comparator 215 and the absolute value calculated by the determination value calculator 213 are compared with a threshold value. When the calculated absolute value is smaller than the threshold value, the average value calculator 214 is calculated. And a correction signal to calculate an average value to correct the estimated value, and if the calculated absolute value is larger than the threshold value, re-performs the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol synchronization extractor 211. In accordance with the comparator 215 for generating the signal and the average value calculation signal from the comparator 215, the average value is calculated by using the symbol synchronization estimates from the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol synchronization estimator 211. The average value from the average value calculator 214 to 1/2 of the protection interval is converted to the average value from the average value calculator 214 and the comparator 215 to correct the estimated value from the comparator 215. In addition, an estimated value corrector 212 for correcting the estimated value is included.
상기 판단값과 비교되는 비교기에서의 임계값에 적용될 수 있는 값은, 고속 푸리에 윈도우 크기의 "1/2 " 이하의 값이다.A value that can be applied to the threshold in the comparator compared with the determination value is a value equal to or less than "1/2" of the fast Fourier window size.
도 4 는 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 수신 시스템에서의 심볼동기 보상방법에 대한 일실시예 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a symbol synchronization compensation method in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) receiving system according to the present invention.
먼저, 입력신호로부터 대략적인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼동기 추정값 "s(i)"를 M개 구한다(301). 상기 심볼동기 추정값을 다음의 (수학식 1)에 적용하여 심볼동기 판단값 "c"를 계산한다(302).First, M roughly orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol synchronization estimates "s (i)" are obtained from the input signal (301). The symbol synchronization estimation value "c" is calculated by applying the symbol synchronization estimation value to Equation 1 below (302).
이후, 상기 심볼동기 판단값의 절대값을 임계값과 비교 판단한다(303).In operation 303, an absolute value of the symbol synchronization determination value is compared with a threshold value.
상기 판단 결과(303), 상기 심볼동기 판단값의 절대값이 임계값보다 큰 경우에는 대략적인 심볼동기의 재수행 신호를 발생하여, 심볼동기 추정 과정(301)로부터 반복 수행하고, 상기 심볼동기 판단값의 절대값이 임계값보다 작은 경우에는 대략적인 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼동기 추정값 M개의 평균값을 구한다(304).In the determination result 303, when the absolute value of the symbol synchronization determination value is larger than a threshold value, a resynchronization signal of an approximate symbol synchronization is generated, and is repeatedly performed from the symbol synchronization estimation process 301, and the symbol synchronization determination is performed. If the absolute value of the value is smaller than the threshold value, an average value of M orthogonal orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol synchronization estimates is obtained (304).
이후, 상기 심볼동기 추정값 M개의 평균값에 보호구간 길이의 "1/2"되는 길이를 더하여 보정 추정값을 구한다(305).After that, a correction estimate value is obtained by adding the average length of the symbol synchronization estimate values M to the length 1/2 of the guard interval length (305).
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다.As described above, the method of the present invention may be implemented as a program and stored in a recording medium (CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, magneto-optical disk, etc.) in a computer-readable form.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
상기한 바와 같은 본 발명은, 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 심볼에 윈도우의 동기가 딜레이되는 오류의 발생 확률을 현저히 줄일 수 있고, 추가적인 동기 부분이 필요하지 않아 심볼동기 보상장치를 간단하게 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can significantly reduce a probability of an error in which synchronization of a window is delayed in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbol, and can easily implement a symbol synchronization compensator since no additional synchronization portion is required. It works.
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