KR100686046B1 - Apparatus and Method of channel estimating in Digital receiver - Google Patents

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KR100686046B1 KR1020040111094A KR20040111094A KR100686046B1 KR 100686046 B1 KR100686046 B1 KR 100686046B1 KR 1020040111094 A KR1020040111094 A KR 1020040111094A KR 20040111094 A KR20040111094 A KR 20040111094A KR 100686046 B1 KR100686046 B1 KR 100686046B1
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Abstract

본 발명은 디지털 수신기의 채널 추정 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은, 수신된 신호의 각 경로상에 위치하여 수신된 신호의 잡음을 추정하는 잡음 추정기와, 상기 추정된 잡음의 평균을 구하는 필터와, 상기 구해진 평균 잡음과 수신된 신호로부터 구분된 채널을 입력받아 채널 추정하는 채널 추정기를 포함하여 구성되는 디지털 수신기의 채널 추정 장치를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면 원신호로부터 잡음을 추출하여 제거함으로써 왜곡된 신호로부터 원신호를 정확하게 복원하는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and method for channel estimation of a digital receiver. The present invention provides a noise estimator for estimating noise of a received signal located on each path of a received signal, a filter for calculating the average of the estimated noise, and a channel separated from the obtained average noise and the received signal. Provided is a channel estimating apparatus for a digital receiver including a channel estimator for receiving a channel estimate. Therefore, according to the present invention, the noise is extracted and removed from the original signal, thereby accurately recovering the original signal from the distorted signal.

위성 DMB, 채널 추정기, 잡음 추정기, IIR 필터, 합성기Satellite DMB, channel estimator, noise estimator, IIR filter, synthesizer

Description

디지털 수신기의 채널 추정 장치 및 방법{Apparatus and Method of channel estimating in Digital receiver}Apparatus and Method of channel estimating in Digital receiver

도 1은 일반적인 MRC의 원리를 설명하기 위해 나타낸 도면1 is a view showing for explaining the principle of a general MRC

도 2는 본 발명에 따른 잡음 추정기를 포함한 채널 추정 장치의 구성을 나타낸 블록도2 is a block diagram illustrating a configuration of a channel estimating apparatus including a noise estimator according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 잡음 추정 방법을 설명하기 위해 월시 코드 확장 방법을 나타낸 도면3 illustrates a Walsh code extension method for explaining a noise estimation method according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 길이가 128인 월시 코드를 나타낸 도면4 illustrates a Walsh code of 128 length in accordance with the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 위성 DMB의 전체 구성을 나타낸 블록도5 is a block diagram showing the overall configuration of a satellite DMB according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

100(n) : 잡음 추정기 200(n) : IIR 필터100 (n): Noise Estimator 200 (n): IIR Filter

300(n) : 채널 추정기300 (n): Channel estimator

본 발명은 잡음 추정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위성 DMB 수신기에서 수신된 신호의 잡음을 제거하여 효과적으로 채널을 추정하기 위한 채널 추정 장 치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a noise estimator, and more particularly, to a channel estimating apparatus and method for effectively estimating a channel by removing noise of a signal received from a satellite DMB receiver.

방송의 디지털화는 데이터 전송과 멀티미디어 서비스를 포괄하는 디지털 멀티미디어 방송(DMB : Digital Multimedia Broadcasting, 이하 'DMB')을 가능하도록 만들었다. 상기 DMB는 전송 채널상의 잡음과 왜곡에 강인하고, 전송 효율이 높을뿐 아니라 멀티미디어 서비스를 가능하게 하는 장점을 갖고 있다.Digitalization of broadcasts has made Digital Multimedia Broadcasting (DMB) possible, encompassing data transmission and multimedia services. The DMB is robust against noise and distortion on a transmission channel, has a high transmission efficiency and has an advantage of enabling a multimedia service.

한국에서 채택된 위성 DMB 방송은 일본식의 시스템 E 방식을 기반으로 하고 있으며, 연주설비, 지구국, 위성, 지상 중계설비 및 가입자 수신기로 이루어져 있다.The satellite DMB broadcast adopted in Korea is based on the Japanese system E system and consists of performance equipment, earth station, satellite, terrestrial relay equipment and subscriber receiver.

이러한 위성 DMB 방송 시스템은 멀티미디어 컨텐츠를 상기 지구국 송출센터에서 위성으로 송출하며, 사용자는 상기 위성으로부터 직접 수신하거나 또는 신호의 세기가 약한 음영지역에서는 갭필터(Gap Filler)라는 지상 보조 중계설비로부터 수신하도록 동작하게 된다.The satellite DMB broadcasting system transmits multimedia contents from the earth station transmission center to the satellite, and the user receives the data directly from the satellite or from a terrestrial auxiliary relay called a gap filter in a shaded area where the signal strength is weak. It will work.

이때, 상기 위성 DMB의 전송 채널은 무선 이동 수신 채널로써, 수신 신호의 크기(Amplitude)가 시변(Time Varying)할 뿐만 아니라, 이동 수신의 영향으로 수신 신호 스펙트럼의 도플러 천이(Doppler shift)가 발생한다. In this case, 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. .

따라서, 이러한 채널 환경하에서의 송수신을 고려하여, 위성 DMB 전송 방식은 코드 분할 다중화(CDM : Code Divison Multiplexing, 이하 'CDM') 전송 방식을 채택하였다.Therefore, in consideration of the transmission and reception in such a channel environment, the satellite DMB transmission method adopts a code division multiplexing (CDM) transmission method.

이처럼, 위성 DMB에서 사용되어지는 CDM 전송 방식은 코드분할 다중 접속(CDMA : Code Division Multple Access) 방식에서 사용하는 것과 같은 주파수 확산 방식을 사용하며, 이 방식에서는 원하는 신호를 송신하는데 필요한 대역보다 훨씬 더 넓은 대역을 사용하여 신호를 송신함으로써 다른 신호의 방해(jamming) 또는 간섭에 강인한 특성을 갖고 있다.As such, the CDM transmission scheme used in satellite DMB uses the same frequency spreading scheme as that used in the code division multiple access (CDMA) scheme, which is much more than the band required to transmit a desired signal. By transmitting a signal using a wide band, it is resistant to jamming or interference of other signals.

상기 주파수 확산 방식에서는 원하는 심볼을 훨씬 더 높은 주파수를 갖는 확산 신호를 곱해줘서 송신하는데, 상기 확산 신호의 주기를 칩(chip)이라 하며, 한 심볼은 여러개의 칩으로 구성되어 진다.The frequency spreading method transmits a desired symbol by multiplying a spreading signal having a much higher frequency. The period of the spreading signal is called a chip, and one symbol is composed of several chips.

따라서, 주파수 확산 방식에서는 상기 칩의 분해능(resolution)만큼의 다중 경로(multipath) 성분을 추출해낼 수 있으므로, 다른 전송방식에서처럼 다중 경로 성분을 제거하는 것이 아니라 위상 오차를 제거한 각 다중 경로 성분을 더함으로써 SNR(Signal to Noise Ratio)을 높여 수신 성능을 향상시킨다.Therefore, in the frequency spreading method, the multipath components can be extracted as much as the resolution of the chip. Thus, by adding each multipath component that eliminates the phase error, instead of removing the multipath components as in other transmission schemes. Signal to Noise Ratio (SNR) is increased to improve reception performance.

이러한 방법에는 크게 MRC(Maximum Ratio Combining) 기법과 EGC(Equal Gain Combining) 기법이 있는데, 이중 상기 MRC의 성능이 더 우수하여 많이 사용되고 있다.Such methods include MRC (Maximum Ratio Combining) technique and EGC (Equal Gain Combining) technique. Among them, MRC is more widely used because of its superior performance.

상기 MRC의 원리를 첨부한 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1 attached to the principle of the MRC as follows.

도 1과 같이, 복원되어질 원 신호 u(t)는 수신부의 입력단에서 L개의 경로로 수신되어 각각 채널 이득값이 곱해지고 수신부의 잡음(AWGN, 백색잡음)이 더해져 신호 x(t)가 된다. 상기 L개의 경로로 수신된 각각의 신호

Figure 112004060907314-pat00001
는 다음의 수학식 1과 같이 표현된다.As shown in FIG. 1, the original signal u (t) to be restored is received through L paths at the input terminal of the receiver, and the channel gains are multiplied by each channel, and the noise (AWGN, white noise) is added to the signal x (t). Each signal received in the L paths
Figure 112004060907314-pat00001
Is expressed by Equation 1 below.

Figure 112004060907314-pat00002
Figure 112004060907314-pat00002

상기 수학식 1에서

Figure 112004060907314-pat00003
는 k번째 경로의 채널 이득이고,
Figure 112004060907314-pat00004
는 k번째 수신단의 잡음이다.In Equation 1
Figure 112004060907314-pat00003
Is the channel gain of the kth path,
Figure 112004060907314-pat00004
Is the noise of the k-th receiver.

따라서, 도 1의 결합기(combiner)의 출력은 상기 각각의 수신 신호를 더한 다음의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.Therefore, the output of the combiner (combiner) of Figure 1 can be expressed as shown in the following equation (2) plus each of the received signals.

Figure 112004060907314-pat00005
Figure 112004060907314-pat00005

상기 수학식 2에서

Figure 112004060907314-pat00006
는 수신기에서 곱해지는 계수이다. 상기 계수
Figure 112004060907314-pat00007
는 MRC에서 순시치 SNR 비율이 최대가 될 수 있도록, 즉 합성기(combiner)의 출력단에서 에러 확률이 최소가 될 수 있도록 설정되어야 한다.In Equation 2
Figure 112004060907314-pat00006
Is the coefficient to be multiplied at the receiver. The coefficient
Figure 112004060907314-pat00007
The MRC should be set such that the instantaneous SNR ratio in MRC can be maximized, that is, the error probability is minimized at the output of the combiner.

이를 위해, 상기 합성기의 출력은 신호 성분과 잡음 성분으로 나누어 다음의 수학식 3과 같이 표현할 수 있다.To this end, the output of the synthesizer can be expressed as Equation 3 below by dividing the signal component and the noise component.

Figure 112004060907314-pat00008
Figure 112004060907314-pat00008

이때, 잡음

Figure 112004060907314-pat00009
가 독립적이라 가정하면, 순시치 SNR은 다음의 수학식 4와 같이 표현된다.Noise
Figure 112004060907314-pat00009
Assuming that is independent, the instantaneous value SNR is expressed as in Equation 4 below.

Figure 112004060907314-pat00010
Figure 112004060907314-pat00010

상기 수학식 4에서

Figure 112004060907314-pat00011
는 잡음
Figure 112004060907314-pat00012
의 분산을 의미한다. 상기 수학식 4의 Schwarz inequality는 수학식 5와 같이 표현된다.In Equation 4
Figure 112004060907314-pat00011
The noise
Figure 112004060907314-pat00012
Means dispersion. Schwarz inequality of Equation 4 is expressed as Equation 5.

Figure 112004060907314-pat00013
Figure 112004060907314-pat00013

상기 수학식 5에서

Figure 112004060907314-pat00014
일때 최대값을 갖게 되므로, 계수
Figure 112004060907314-pat00015
는 다음의 수학식 6일때 SNR이 최대가 된다.In Equation 5
Figure 112004060907314-pat00014
Is the maximum value when
Figure 112004060907314-pat00015
Is the maximum SNR in the following equation (6).

Figure 112004060907314-pat00016
Figure 112004060907314-pat00016

따라서, 합성기의 출력단에서 최대의 SNR을 얻기 위해서는 들어오는 입력 신 호에 채널 이득의 컨쥬게이트(conjugate)를 상기

Figure 112004060907314-pat00017
로 나눈값을 곱해주면 된다.Therefore, in order to obtain the maximum SNR at the output of the synthesizer, a conjugate of channel gain is recalled on the incoming input signal.
Figure 112004060907314-pat00017
Multiply by.

이때, 일반적으로 상기 합성기에서는 각 핑거(Finger)의

Figure 112004060907314-pat00018
를 백색 잡음으로 가정하고, 상기 값은 각 핑거마다 동일하다고 가정하여
Figure 112004060907314-pat00019
를 계산할때 고려하지 않는다.In this case, in general, the synthesizer of each finger (Finger)
Figure 112004060907314-pat00018
Is assumed to be white noise, and the value is assumed to be the same for each finger.
Figure 112004060907314-pat00019
Is not taken into account when calculating.

하지만, 상기

Figure 112004060907314-pat00020
는 백색 잡음이 아니고, 각 핑거마다 다른 값을 가질 확률일 높다. 따라서, 정확한 신호의 합성을 위해서는 상기 잡음이 고려된 채널 추정을 하여야 한다.But remind
Figure 112004060907314-pat00020
Is not white noise and is likely to have a different value for each finger. Therefore, in order to synthesize the correct signal, the channel estimation considering the noise should be performed.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 효과적인 채널 추정을 위해 수신된 신호의 잡음을 추정하고, 상기 추정된 잡음을 제거하는 디지털 수신기의 채널 추정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating the noise of a received signal and removing the estimated noise for effective channel estimation. will be.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 수신된 신호의 각 경로상에 위치하여 수신된 신호의 잡음을 추정하는 잡음 추정기와, 상기 추정된 잡음의 평균을 구하는 필터와, 상기 구해진 평균 잡음과 수신된 신호로부터 구분된 채널을 입력받아 채널 추정하는 채널 추정기를 포함하여 구성되는 디지털 수신기의 채널 추정 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a noise estimator for estimating noise of a received signal located on each path of a received signal, a filter for calculating an average of the estimated noise, the obtained average noise and a received signal. Provided is a channel estimator for a digital receiver including a channel estimator for receiving a channel classified from a signal and estimating a channel.

상기 잡음 추정기는 월시 코드를 이용한 역확산 기법으로 잡음을 추정하는 것을 특징으로 한다.The noise estimator is characterized by estimating noise by a despreading technique using a Walsh code.

상기 월시 코드는 길이가 128인 것이 바람직하다.The Walsh code is preferably 128 in length.

본 발명은 디지털 수신 방법에 있어서, 다중 경로를 갖는 수신 신호의 각 경로에서 채널을 구분하는 단계와, 상기 수신 신호의 각 경로에서 잡음을 추정하는 단계와, 상기 추정된 잡음의 평균을 구하는 단계와, 상기 구해진 평균 잡음과 구분된 채널을 입력받아 채널을 추정하는 단계를 포함하여 이루어지는 디지털 수신기의 채널 추정 방법을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a digital reception method, comprising: dividing a channel in each path of a received signal having multiple paths, estimating noise in each path of the received signal, obtaining an average of the estimated noise, and And receiving a channel separated from the obtained average noise, and estimating a channel.

상기 채널 추정 단계는 상기 구분된 채널에서 상기 평균 잡음을 제거하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.The channel estimating may include removing the average noise from the divided channels.

따라서, 본 발명에 의하면, 원신호로부터 잡음을 역확산 기법을 통해 추출하여 제거함으로써 왜곡된 신호로부터 원신호를 정확하게 복원하는 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the noise is extracted from the original signal through the despreading technique, and thus the original signal is accurately recovered from the distorted signal.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.

아울러 본발명에서 사용되는 용어는 가능한한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본발명을 파악하여야 됨을 밝혀두고자 한다. In addition, the terminology used in the present invention was selected as a general term widely used as possible now, but in some cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning is described in detail in the corresponding description of the invention, The present invention is to be understood as the meaning of terms rather than names.

도 2는 본 발명에 따른 잡음 추정기를 포함한 채널 추정 장치의 구성을 나타 낸 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a configuration of a channel estimating apparatus including a noise estimator according to the present invention.

도 2와 같이, 본 발명에 따른 채널 추정 장치는 수신된 신호의 각 경로 상에 위치하여, 수신된 신호의 잡음을 추정하는 잡음 추정기(100(1),…,100(n))와, 상기 추정된 잡음의 평균을 구하는 IIR(Infinite Impulse Response) 필터(200(1),…,200(n))와, 상기 구해진 평균 잡음값을 입력 받아 수신된 신호에서 제거하여 정확한 채널을 추정하는 채널 추정기(300(1),…,300(n))를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, a channel estimating apparatus according to the present invention includes a noise estimator 100 (1),..., 100 (n) located on each path of a received signal and estimates noise of the received signal. Infinite Impulse Response (IIR) filters (200 (1), ..., 200 (n)) for calculating the average of the estimated noise, and a channel estimator that receives the obtained average noise value and removes it from the received signal to estimate an accurate channel. (300 (1), ..., 300 (n)).

이와 같이 구성된 채널 추정 장치의 채널 추정 방법을 살펴보면, 먼저, 위성 DMB에서는 채널을 구분하기 위해 월시(walsh) 코드를 사용하는바, 수신된 신호의 채널을 구분하기 위해 월시 역확산부에서 월시 역확산을 수행한다. Referring to the channel estimation method of the channel estimating apparatus configured as described above, first, the Walsh despreader uses the Walsh code to distinguish the channels of the satellite DMB. Do this.

상기 월시 역확산부는 수신된 신호의 각 경로, 즉 각각의 핑거에 존재하여 수신된 신호의 채널을 구분하게 된다. 상기 월시 코드는 직교코드로써 서로 다른 코드인 경우 상호 상관값이 '0'이 되므로 원하는 코드 즉, 채널을 추출해 낼 수 있게 된다.The Walsh despreader is present in each path of the received signal, that is, in each finger to distinguish the channel of the received signal. The Walsh code is an orthogonal code, and in the case of different codes, since the cross correlation value is '0', a desired code, that is, a channel can be extracted.

상기 월시 코드는 길이가 2인 코드로부터 첨부한 도 3과 같은 방법으로 확장해 갈 수 있으며, 위성 DMB의 경우 길이가 64인 월시 코드를 사용하게 된다. The Walsh code can be extended from the code of length 2 by the method shown in FIG. 3, and in the case of satellite DMB, the Walsh code having a length of 64 is used.

즉, 첨부한 도 3은 월시 코드 확장 방법을 나타낸 도면으로, 도 3과 같이, 길이가 2인 코드로부터 4인 코드, 8인 코드순으로 순차적으로 확장해 갈 수 있다. 이때의 확장 방법으로 다음의 수학식 7과 같은 방법을 사용한다.That is, FIG. 3 is a diagram illustrating a Walsh code extension method, and as shown in FIG. 3, the code may be sequentially expanded from a code of 2 to a code of 4 and a code of 8. In this case, a method similar to the following Equation 7 is used.

Figure 112004060907314-pat00021
Figure 112004060907314-pat00021

따라서, 상기의 방법으로 확장된 코드 중 길이가 64인 왈시코드는 채널 구분을 위해 위성 DMB에 사용되며, 총 64개의 채널을 구분할 수 있게 된다.Therefore, the Walsh code having a length of 64 among the codes extended by the above method is used in the satellite DMB to distinguish the channels, and the total 64 channels can be distinguished.

한편, 수신된 신호의 각 경로에 존재하는 본 발명에 따른 잡음 추정기(100(1),…,100(n))에서는 상기 수신된 신호로부터 잡음을 추정하게 된다. 이때, 상기 잡음 추정기(100(1),…,100(n))에서는 수신된 신호에 포함된 잡음을 추정하기 위해 월시 코드를 이용한다.Meanwhile, the noise estimators 100 (1), ..., 100 (n) according to the present invention, which exist in each path of the received signal, estimate noise from the received signal. In this case, the noise estimators 100 (1), ..., 100 (n) use Walsh codes to estimate noise included in the received signal.

상기 잡음 추정기(100(1),…,100(n))에서는 길이가 128인 월시 코드를 사용한다. 이는, 길이가 64인 월시 코드를 사용하면 64개의 코드 중 어느 것을 사용하더라도 항상 채널 성분이 추출되게 되므로 원하는 잡음 성분만을 추출할 수 없게 되기 때문이다.The noise estimators 100 (1), ..., 100 (n) use Walsh codes of length 128. This is because when the Walsh code having a length of 64 is used, the channel component is always extracted regardless of 64 codes, and thus only the desired noise component cannot be extracted.

상기 길이가 128인 월시 코드는 첨부한 도 4에 도시하였으며, 도 4와 같이, 길이가 64인 월시 코드를 한번 더 확장하여 길이가 128인 월시 코드를 만들 수 있다.The Walsh code having a length of 128 is illustrated in the accompanying FIG. 4, and as shown in FIG. 4, the Walsh code having a length of 128 may be extended by one more extension.

상기 길이가 128인 월시 코드 중 0에서 63까지의 코드로부터는 월시 역확산을 통해 64개의 코드 워드를 구할 수 있고, 나머지 월시 64부터 월시 127은 상기 64개의 코드 워드와 직교인 관계가 있으므로 상호 상관값이 '0'이 된다.From the Walsh codes of length 128, 0 to 63 codes can be obtained through Walsh despreading, and since the remaining Walsh 64 to Walsh 127 are orthogonal to the 64 code words, they are correlated. The value is '0'.

이때, 지연 신호나 다른 요소에 의해 월시 역확산시 생길 수 있는 간섭 성분 도 길이가 128인 월시 중 월시 64에서 월시 127까지의 월시에서 앞의 64 월시와 뒤의 64월시는 서로 크기가 같고 부호가 반대인 값을 갖게 되므로, 서로 상쇄되어 잡음성분 nk를 구하게 된다. 상기 잡음 성분 nk로부터 분산값인

Figure 112004060907314-pat00022
를 구할 수 있다.In this case, the first 64 Walsh and the next 64 Walsh of the Walsh 64 to Walsh 127 of Walsh having a length of 128 may be the same size and have the same sign. Since they have opposite values, they cancel each other out to find the noise component n k . Is a variance value from the noise component n k
Figure 112004060907314-pat00022
Can be obtained.

이와 같이 잡음 추정기(100(1),…,100(n))에서 길이가 128인 월시코드를 이용하여 월시 64 ∼ 월시 127 중 하나의 코드와 역확산을 통해 순시치 잡음을 구하게 되면, 상기 순시치 잡음은 IIR 필터(200(1),…,200(n))로 입력되어 상기 필터에서 평균 잡음을 구하게 된다.As described above, when the noise estimator 100 (1),..., 100 (n) uses a Walsh code having a length of 128, an instantaneous noise is obtained through despreading with one code of Walsh 64 to Walsh 127. Tooth noise is input to an IIR filter (200 (1), ..., 200 (n)) to find the average noise in the filter.

상기 IIR 필터(200(1),…,200(n))에서 구해진 n개의 평균 잡음은 각각 채널 추정기(300(1),…,300(n))로 입력된다.The n average noises obtained by the IIR filters 200 (1), ..., 200 (n) are input to the channel estimators 300 (1), ..., 300 (n), respectively.

상기 채널 추정기(300(1),…,300(n))에서는 각각 상기 월시 역확산부에서 역확산된 신호와 상기 평균 잡음을 입력받아 상기 역확산된 신호에서 평균 잡음을 빼줌으로써 정확한 채널을 추정하게 된다.The channel estimators 300 (1), ..., and 300 (n) respectively receive the signal despread from the Walsh despreader and the average noise, and estimate an accurate channel by subtracting the average noise from the despread signal. Done.

상기 각각의 채널 추정기(300(1),…,300(n))에서 추정된 채널은 합성기(combiner)에서 합성되어 원신호를 복원하게 된다.Channels estimated by the respective channel estimators 300 (1), ..., 300 (n) are synthesized by a combiner to recover the original signal.

한편, 첨부한 도 5는 본 발명에 따른 기술 사상이 적용되는 위성 DMB의 전체 구성을 나타낸 블록도이다.On the other hand, Figure 5 is a block diagram showing the overall configuration of the satellite DMB to which the technical idea according to the present invention is applied.

도 5와 같이, 안테나를 통해 입력된 수신 신호는 튜너(Tuner)(1)를 통해 기저대역(Baseband) 신호로 변환되며, 상기 변환된 신호는 자동이득제어부(AGC : Automatic Gain Controller)(3)에서 그 크기가 일정하게 유지된다. 상기 자동이득제어부(3)를 통해 크기가 비교적 일정해진 신호는 아날로그-디지털 변환기(A/D : Analog to Digital Converter)(5)에서 디지털 신호로 변환된다.As shown in FIG. 5, a received signal input through an antenna is converted into a baseband signal through a tuner 1, and the converted signal is an automatic gain controller (AGC) 3. Its size remains constant. The signal having a relatively constant magnitude through the automatic gain control unit 3 is converted into a digital signal by an analog-to-digital converter (A / D) 5.

CDM 전송 방식에서는 신호를 복조하기 위해 신호의 확산에 사용된 의사잡음 시퀀스(PN : Pseudo-Noise sequence)의 포착이 우선되어야 하는데, 이 과정은 신호의 포착(Acquisition)과 추적(Tracking)의 두 단계로 이루어진다.In the CDM transmission method, in order to demodulate a signal, the acquisition of a pseudo-noise sequence (PN) used for signal spreading should be prioritized. This process involves two steps of signal acquisition and tracking. Is made of.

상기 신호의 포착이란 수신기에서 신호 동기를 ±1/2칩 이내로 확보하는 과정이며, 서처(Searcher)(7)에서 수행된다. 이때, 상기 칩(chip)이란 의사잡음 시퀀스의 구분 단위를 일컫는다. Acquisition of the signal is a process of securing signal synchronization within ± 1/2 chips at the receiver, and is performed by a searcher 7. In this case, the chip refers to a division unit of a pseudo noise sequence.

상기 신호의 추적은 상기 포착된 신호의 동기를 미세하게 맞추는 것을 말하며, 트래커(Tracker)(9(1),…,9(n))에서 수행된다. The tracking of the signal refers to fine tuning of the captured signal and is performed in the trackers 9 (1), ..., 9 (n).

상기 동기를 맞춘 신호는 PN 역확산 및 월시 역확산부(15(1),…,15(n))에서 수신기에서 생성한 의사잡음 시퀀스를 곱함으로써 역확산시키고, CDM 채널을 구분하는데 사용한 월시 코드를 곱함으로써 원하는 CDM 채널을 추출한다.The synchronized signal is despread by multiplying the pseudonoise sequence generated by the receiver in the PN despreading and Walsh despreading units 15 (1), ..., 15 (n), and the Walsh code used to distinguish the CDM channels. Extract the desired CDM channel by multiplying by.

한편, 상기 동기를 맞춘 신호는 본 발명에 따라 잡음 추정기(11(1),…,11(n))로 입력되어 상기 잡음 추정기(11(1),…,11(n))에서 길이가 128인 월시 코드를 통해 잡음을 추정하게 된다. 상기 추정된 잡음은 IIR 필터(13(1),…,13(n))에서 그 평균이 구해진다.On the other hand, the synchronized signal is input to the noise estimators 11 (1), ..., 11 (n) according to the present invention and has a length of 128 in the noise estimators 11 (1), ..., 11 (n). The Walsh code is used to estimate the noise. The estimated noise is averaged in the IIR filters 13 (1), ..., 13 (n).

상기 과정은 서처(7)가 찾아준 모든 다중 경로에서 수행되며, 각각을 핑거(Finger)라 부른다. 상기 핑거(Finger)에 관해서는 전술한바 있다.The process is performed in all the multiple paths found by searcher 7, each of which is called a finger. The finger has been described above.

상기 추출된 채널과 평균 잡음은 각각 채널 추정기(17(1),…,17(n))로 입력되어, 상기 추출된 채널에서 평균 잡음을 제거함으로써 정확한 채널을 추정하여 출력하게 된다.The extracted channel and the average noise are input to channel estimators 17 (1), ..., 17 (n), respectively, to estimate and output an accurate channel by removing the average noise from the extracted channel.

한편, 주파수 옵셋(Frequency Offset) 추정기(19)에서는 각 핑거별로 주파수 옵셋을 추정하여 이를 합성한 뒤에, 튜너(1)로 피드백하여 주파수 옵셋을 보정하는 역할을 한다.Meanwhile, the frequency offset estimator 19 estimates the frequency offset for each finger, synthesizes the frequency offset, and feeds back the tuner 1 to correct the frequency offset.

상기 주파수 옵셋이 보정된 각각의 채널 추정기(17(1),…,17(n))에서 추정된 채널은 RAKE 합성기(21)로 입력되어 합성된다. 상기 RAKE 합성은 복조를 원하는 모든 CDM 채널에 대해서 수행되며, 특히 제어 채널인 파일롯 채널은 인터리브 사이즈 및 길쌈 부호화율에 대한 정보를 담고 있으므로 반드시 복조되어야 한다.The channels estimated by the respective channel estimators 17 (1), ..., 17 (n) whose frequency offsets are corrected are input to the RAKE synthesizer 21 and synthesized. The RAKE synthesis is performed on all CDM channels to be demodulated. In particular, the pilot channel, which is a control channel, contains information on interleaved size and convolutional coding rate and must be demodulated.

이후, 상기 파일롯 채널을 이용하여 프레임 및 슈퍼 프레임 타이밍 추출회로(23)에서 타이밍을 추출되고, 비터비 복호, 역인터리빙, RS복호등이 각각 해당 블록(25,27,29)에서 수행된다. 상기 복호된 신호를 통해 데이터 모드 검출기(31)에서는 인터리브 사이즈 및 길쌈 부호화율에 대한 정보를 얻어냄으로써 데이터 채널의 복호에 이용하게 된다.Thereafter, timing is extracted from the frame and super frame timing extracting circuit 23 using the pilot channel, and Viterbi decoding, deinterleaving, RS decoding, and the like are performed in the corresponding blocks 25, 27, and 29, respectively. Through the decoded signal, the data mode detector 31 obtains information on the interleave size and the convolutional coding rate and uses the decoded data channel.

한편, 데이터 채널은 상기 파일롯 신호로부터 얻어진 정보를 통해 시간 역인터리빙, 비터비 복호, 바이트 역인터리빙, RS 복호등의 과정을 거쳐 A/V 복호됨으로써 화면에 디스플레이 된다.On the other hand, the data channel is displayed on the screen by A / V decoding through a process such as time deinterleaving, Viterbi decoding, byte deinterleaving, RS decoding, etc. through the information obtained from the pilot signal.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하 고 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 채널 추정 장치 및 방법은 원신호로부터 잡음을 역확산 기법을 통해 추출하여 제거함으로써 왜곡된 신호로부터 원신호를 정확하게 복원하는 효과가 있다.The channel estimation apparatus and method according to the present invention described above has the effect of accurately reconstructing the original signal from the distorted signal by extracting and removing noise from the original signal through a despreading technique.

Claims (9)

디지털 수신기에 있어서,In a digital receiver, 다중 경로를 갖는 수신 신호의 각 경로 상에 위치하여 상기 신호의 경로별 잡음을 추정하는 잡음 추정기;With multiple paths A noise estimator positioned on each path of a received signal to estimate path-specific noise of the signal; 상기 경로별로 추정된 잡음의 평균을 구하는 필터; 및A filter for calculating an average of the estimated noise for each path; And 상기 잡음의 평균 및 상기 수신 신호를 역확산한 신호를 이용하여 상기 수신 신호와 연관된 채널을 추정하는 채널 추정기를 포함하고,A channel estimator for estimating a channel associated with the received signal using the average of the noise and a signal despread the received signal, 상기 잡음 추정기, 필터 및 채널 추정기는 상기 디지털 수신기에 포함된 복수의 핑거 각각에 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 채널 추정 장치.And the noise estimator, the filter, and the channel estimator are included in each of a plurality of fingers included in the digital receiver. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 잡음 추정기는 월시 코드를 이용한 역확산 기법으로 상기 신호의 경로별 잡음을 추정하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 채널 추정 장치.And the noise estimator estimates the noise for each path of the signal by a despreading technique using a Walsh code. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 월시 코드는 길이가 128인 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 채널 추정 장치.And the Walsh code has a length of 128. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수신 신호를 역확산한 신호는 상기 수신 신호를 월시 코드를 이용하여 역확산한 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 채널 추정 장치.And a signal obtained by despreading the received signal is a signal obtained by despreading the received signal using a Walsh code. 삭제delete 디지털 수신 방법에 있어서,In the digital receiving method, 다중 경로를 갖는 수신 신호를 각 경로별로 구분하는 단계;Dividing a received signal having multiple paths for each path; 상기 수신 신호의 각 경로별로 잡음을 추정하는 단계;Estimating noise for each path of the received signal; 상기 추정된 잡음의 평균을 구하는 단계; 및Obtaining an average of the estimated noise; And 상기 잡음의 평균 및 상기 수신 신호를 역확산한 신호를 이용하여 상기 수신 신호와 연관된 채널을 추정하는 단계Estimating a channel associated with the received signal using the average of the noise and a signal despread the received signal 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 채널 추정 방법.Channel estimation method of the digital receiver comprising a. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 잡음을 추정하는 단계는 월시 코드를 이용한 역확산 기법을 사용하는 것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 채널 추정 방법.And estimating the noise using a despreading technique using a Walsh code. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 월시 코드는 길이가 128인것을 특징으로 하는 디지털 수신기의 채널 추정 방법.And the Walsh code has a length of 128. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 채널을 추정하는 단계는 상기 수신 신호를 역확산한 신호에서 상기 평균 잡음을 제거하여 상기 수신 신호와 연관된 채널을 추정하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 디지털 수신기의 채널 추정 방법.And estimating the channel comprises estimating a channel associated with the received signal by removing the average noise from the despread signal of the received signal.
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