KR20000034436A - 8-vsb adaptive channel equalizer and method for updating coefficients - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 TV에 있어서 8-VSB(Vestigial SideBand) 적응 채널등화기에 관한 것으로서, 특히 계수 갱신 속도를 향상시킨 8-VSB 적응 채널등화기 및 계수갱신방법에 관한 것이다.The present invention relates to an 8-VSB (Vestigial SideBand) adaptive channel equalizer in digital TV, and more particularly, to an 8-VSB adaptive channel equalizer and a coefficient update method with improved coefficient update rate.
디지털 TV는 기존의 아날로그 TV와는 달리 비디오 및 오디오신호를 디지털 로 변환하여 전송하기 때문에 전송상의 잡음에 의한 신호의 왜곡없이 원래 신호를 그대로 수신할 수 있을 뿐만 아니라 비디오 및 오디오 데이터의 압축/신장이 가능하여 같은 대역의 전송채널에 아날로그 전송방식에 비해 더 많은 양의 데이터를 전송할 수 있어 고화질의 HDTV 방송도 가능하게 한다. 또한 하나의 채널에 하나 이상의 프로그램을 동시에 전송할 수 있는 이점도 있다. 완전 디지털 HDTV를 위한 변조방식으로는 주로 케이블방송을 위해 16/32 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 또는 지상방송을 위해 8/16 VSB를 사용한다. 이는 부호화후 생기는 많은 데이터를 기존의 NTSC 전송채널인 6MHz 대역을 통해 전송하려면 다치(multi-level) 변조방식의 사용이 불가피하기 때문이다. QAM 방식은 전송효율이 매우 뛰어난 방식의 하나로서, 신호가 2차원으로 표현되므로 신호간 거리가 상대적으로 멀어 전송효율을 높일 수 있는 장점이 있으나, 신호 자체가 복소수로 표현되므로 하드웨어 비용이 상대적으로 증가하는 단점이 있다. 반면, VSB 방식은 QAM 방식과는 달리 신호가 일차원 성상도(constellation)을 가지므로 데이터를 처리하기 위한 하드웨어는 간단하나 신호간 거리가 작아 심볼오율이 커지고 상대적으로 변복조 시스템이 복잡한 단점이 있다.Unlike conventional analog TV, digital TV converts and transmits video and audio signals to digital, so that the original signal can be received as it is without distortion of the signal due to transmission noise, and the video and audio data can be compressed and expanded. Therefore, it is possible to transmit a larger amount of data than the analog transmission method in the transmission channel of the same band, thus enabling high quality HDTV broadcasting. The advantage is that more than one program can be sent simultaneously on a channel. Modulation schemes for fully digital HDTV use 16/32 quadrature amplitude modulation (QAM) for cable broadcasting or 8/16 VSB for terrestrial broadcasting. This is because multi-level modulation is inevitable in order to transmit a large amount of data generated after encoding through the 6MHz band, which is an existing NTSC transmission channel. The QAM method is one of very excellent transmission efficiency. Since the signal is represented in two dimensions, the distance between signals is relatively long, which increases the transmission efficiency. However, since the signal itself is represented by a complex number, the hardware cost is relatively increased. There is a disadvantage. On the other hand, in contrast to the QAM method, the VSB method has a one-dimensional constellation, so hardware for processing data is simple, but the distance between signals is small, so that the symbol error rate is large and the modulation / demodulation system is relatively complicated.
한편, 송신단에서 전송된 신호는 전송채널을 거치면서 여러 가지 왜곡이 생긴다. 왜곡을 발생시키는 요인에는 가우스성 열잡음, 페이딩에 의한 가산형 혹은 승산형 잡음, 주파수 변화, 비선형성, 시간적 분산(time dispersion) 등에 의한 변형이 있다. 이러한 왜곡은 기존의 아날로그 TV 시스템에서는 왜곡에 따른 화질저하로 나타나지만 디지털 전송방식의 시스템에서는 수신측에서 비트검출 오류가 생겨 데이터 복원이 불가능하거나 예상치 못한 결과를 가져온다. 특히, 송신신호의 시간 지연과 위상변화에 의한 다중경로는 심볼간 간섭(intersymbol interference)을 심하게 일으켜 비트검출 오류의 주원인이 되고 있다. 이렇게 비이상적인 전송채널에 의해서 발생한 왜곡을 보상함으로써 수신측에서 비트검출 오류를 감소시키는 기법을 채널등화(channel equalization)라 한다. 그런데 채널은 송수신기의 위치, 거리, 지형, 건물, 날씨 등의 여러 가지 요인에 의해서 가변적이기 때문에 가변적인 채널에 적응적으로 대체할 수 있는 등화기법이 요구되는데 이러한 기법을 적응 채널등화라 한다. 이를 위하여, 등화기의 전달함수가 주어진 채널의 전달함수의 역수가 되도록 탭계수가 조정함으로써 채널에서의 선형적인 왜곡을 등화하여 인접 심볼간 간섭이라는 채널 왜곡 효과를 없애는 것으로서, 또한 적응 알고리즘을 이용하여 주어진 시간에서의 채널 특성을 등화할 수 있도록 탭계수를 계속적으로 갱신해 나가는 것이다.On the other hand, the signal transmitted from the transmitting end is caused various distortions through the transmission channel. Factors that cause distortion include deformation by Gaussian thermal noise, addition or multiplication noise due to fading, frequency variation, nonlinearity, and time dispersion. Such distortion appears in the picture quality due to distortion in the existing analog TV system, but in the digital transmission system, a bit detection error occurs at the receiver, which may result in impossible or unexpected data recovery. In particular, multipath due to time delay and phase change of a transmission signal causes severe intersymbol interference, which is a major cause of bit detection error. The technique of reducing the bit detection error at the receiver by compensating for distortion caused by the non-ideal transmission channel is called channel equalization. However, since the channel is variable by various factors such as the location, distance, terrain, buildings, and weather of the transceiver, an equalization technique that can be adaptively substituted for the variable channel is required. Such a technique is called adaptive channel equalization. To this end, by adjusting the tap coefficient so that the transfer function of the equalizer is the inverse of the transfer function of a given channel, the linear distortion in the channel is equalized to eliminate the channel distortion effect called interference between adjacent symbols. The tap coefficient is continuously updated to equalize channel characteristics at a given time.
도 1은 일반적인 8-VSB 적응 채널등화기를 나타낸 것으로서, 256탭으로 구성된 실수 적응 등화기를 예로 든 것이다. 이와 같은 8-VSB 적응 채널등화기는 회로 옵셋이나 파일럿에 의한 DC 옵셋을 제거하기 위한 DC 옵셋 제거부(11), 64탭 피드포워드 필터(12), 64탭 피드포워드 필터(12)의 계수를 갱신하는 제 1 필터계수 갱신부(13), 192탭 피드백 필터(14), 192탭 피드백 필터(14)의 입력신호로서 훈련신호 혹은 직접결정신호 중 하나를 결정하는 선택부(15), 192탭 피드백 필터(14)의 필터계수를 갱신하는 제 2 필터계수 갱신부(16), 및 제 1 및 제 2 감산기(17,18)로 이루어진다.Figure 1 shows a typical 8-VSB adaptive channel equalizer, which is an example of a real adaptive equalizer consisting of 256 taps. The 8-VSB adaptive channel equalizer uses the coefficients of the DC offset remover 11, the 64 tap feed forward filter 12, and the 64 tap feed forward filter 12 to remove the DC offset by the circuit offset or the pilot. Selector 15, 192 taps for determining one of a training signal or a direct determination signal as an input signal of the first filter coefficient updater 13, 192 tap feedback filter 14, and 192 tap feedback filter 14 to be updated. And a second filter coefficient updater 16 for updating the filter coefficients of the feedback filter 14, and first and second subtractors 17 and 18.
도 1의 적응 채널등화기에서는 계수 갱신을 위해 LMS(Least Mean Square) 알고리즘을 적용하는데, 이는 다음 식에 의해 이루어진다.In the adaptive channel equalizer of FIG. 1, a Least Mean Square (LMS) algorithm is applied for coefficient update, which is performed by the following equation.
여기서, Ck+1은 새로운 계수 셋트로서, {ck+1,-63,ck+1,-62,...,ck+1,0,ck+1,1,ck+1,2,...,ck+1,192}로 표현되고, Ck은 이전 계수 셋트로서, {ck,-63,ck,-62,...,ck,0,ck,1,ck,2,...,ck,192}로 표현되고, Ik은 입력시퀀스로서, {I-63,I-62,...,I0,I1,I2,...,I192}로 표현되고, εk은 에러시퀀스로서, {e-63,e-62,...,e0,e1,e2,...,e192}로 표현된다. 상기 수학식 1에서 ei은 i의 순간에 신호판정기(slicer)의 입력값으로부터 출력값을 뺀 값으로, 오차값이라고도 한다.Where C k + 1 is a new set of coefficients, such as {c k + 1, -63 , c k + 1, -62 , ..., c k + 1,0 , c k + 1,1 , c k + 1,2 , ..., c k + 1,192 }, where C k is the previous set of coefficients, where {c k, -63 , c k, -62 , ..., c k, 0 , c k, 1 , c k, 2 , ..., c k, 192 }, and I k is an input sequence, {I -63 , I -62 , ..., I 0 , I 1 , I 2 ,. ..., I 192 }, and ε k is an error sequence, expressed as {e -63 , e -62 , ..., e 0 , e 1 , e 2 , ..., e 192 }. In Equation 1, e i is a value obtained by subtracting an output value from an input value of a signal determiner at an instant of i, also called an error value.
종래의 적응 채널등화기는 수렴속도를 향상시키기 위해 스텝사이즈 즉, 도 1에서 적응속도와 안정성을 결정하는 상수인 μ값을 이용하였다. 즉, 적응 채널등화기가 아직 수렴하기 전 단계인 초기 단계에는 큰 값의 스텝사이즈(μ)를 이용하여 등화기의 계수를 갱신함으로써 빠른 수렴을 이루고, 그 후에는 잡음 등의 영향을 줄이기 위해 작은 값의 스텝사이즈(μ)를 사용하는 방식이 이용되고 있다.In the conventional adaptive channel equalizer, in order to improve the convergence speed, the step size, i. In other words, in the initial stage, before the adaptive channel equalizer is still converged, fast convergence is achieved by updating the coefficients of the equalizer using a large step size (μ), and then small to reduce the effects of noise and the like. The method of using the step size (mu) of the value is used.
그러나, 지상방송용 적응 채널등화기는 상기 수학식 1에서와 같이 계수 갱신에 매우 많은 연산을 요구한다. 수학식 1에 의하면 연산량은 등화기의 탭수에 비례하므로 탭수가 많을수록 연산량도 증가하게 된다. 따라서 계수 갱신을 매 데이터 심볼마다 수행하지 못하고 몇 데이터 심볼마다 예를 들면 2,4,8,16,32,64 혹은 128 데이터 심볼마다 계수 갱신을 한번씩 수행할 수 밖에 없게 되어 아무리 큰 값의 스텝사이즈(μ)를 사용하더라도 등화기가 수렴하는데 걸리는 시간이 길어지게 되는 문제점이 있다.However, the adaptive channel equalizer for terrestrial broadcasting requires a great deal of computation to update the coefficients as in Equation 1 above. According to Equation 1, since the amount of calculation is proportional to the number of taps of the equalizer, the amount of calculation increases as the number of taps increases. Therefore, the coefficient update cannot be performed for every data symbol, but for several data symbols, for example, the coefficient update must be performed once for every 2,4,8,16,32,64 or 128 data symbols. Even using (μ), there is a problem that the time taken for the equalizer to converge becomes long.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 등화기가 수렴하기 전 단계에서는 등화기의 모든 탭을 사용하는 것이 아니라 메인 탭을 중심으로 주변의 일부 탭만 사용함으로써 계수를 신속하게 갱신시키기 위한 8-VSB 적응 채널등화기 및 그 계수갱신방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above-described problem, and in order to quickly update coefficients by using only some of the taps around the main tab instead of all the taps of the equalizer at the stage before the equalizer converges. The purpose of the present invention is to provide an 8-VSB adaptive channel equalizer and its coefficient update method.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 8-VSB 적응등화기는, 수신된 I채널 입력심볼을 제 1 탭 제어신호에 따라서 활성화된 탭을 이용하여 필터링하는 M탭 포워드 필터; 오차신호를 이용하여 상기 M탭 포워드 필터의 탭계수를 갱신하는 제 1 탭계수 갱신부; 등화된 I채널 입력심볼을 제 2 탭 제어신호에 따라서 활성화된 탭을 이용하여 필터링하는 N탭 피드백 필터; 상기 오차신호를 이용하여 상기 N탭 피드백 필터의 탭계수를 갱신하는 제 2 탭계수 갱신부; 상기 등화된 I채널 입력심볼과 상기 N탭 피드백 필터의 입력신호와의 차이값으로부터 오차신호를 발생시키는 제 1 감산기; 상기 M탭 포워드 필터의 출력과 상기 N탭 피드백 필터의 출력과의 차이값을 구하는 제 2 감산기; 및 상기 M탭 포워드 필터의 메인탭의 계수 및 제 1 내지 제 3 문턱값을 저장하고 있으며, 상기 제 1 감산기에서 출력되는 오차신호와 상기 제 1 내지 제 3 문턱값의 비교결과와, 상기 제 1 및 제 2 탭계수 갱신부에서 출력되는 탭계수와 메인탭 계수의 비교 결과에 따라서 상기 M탭 포워드 필터와 상기 N탭 피드백 필터의 탭 활성화여부를 각각 결정하는 제 1 및 제 2 탭제어신호를 발생시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the 8-VSB adaptive equalizer includes: an M-tap forward filter for filtering a received I-channel input symbol using an activated tap according to a first tap control signal; A first tap coefficient updating unit updating the tap coefficient of the M tap forward filter by using an error signal; An N-tap feedback filter for filtering the equalized I-channel input symbols using taps activated according to the second tap control signal; A second tap coefficient updating unit updating the tap coefficient of the N tap feedback filter by using the error signal; A first subtractor for generating an error signal from a difference value between the equalized I-channel input symbol and an input signal of the N-tap feedback filter; A second subtractor for obtaining a difference value between an output of the M-tap forward filter and an output of the N-tap feedback filter; And a coefficient of the main tap of the M-tap forward filter and first to third threshold values, wherein a comparison result of the error signal output from the first subtractor and the first to third threshold values is used. And generating first and second tap control signals for determining whether taps of the M-tap forward filter and the N-tap feedback filter are activated according to a result of comparing the tap coefficient and the main tap coefficient output from the second tap coefficient updater. It characterized in that it comprises a control unit to make.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 8-VSB 적응등화기의 계수 갱신방법은, M탭 포워드 필터의 일부탭을 활성화시킨 후, 메인탭의 계수 크기와 나머지 탭의 게수 크기, 및 오차신호값과 소정의 제 1 문턱값의 비교결과에 따라 M탭 포워드 필터의 모든 탭을 활성화시키는 제 1 탭 활성화단계; 및 M탭 포워드 필터의 메인탭의 계수와 나머지 탭의 계수 크기, 및 오차신호값과 소정의 제 2 문턱값의 비교결과에 따라 N탭 피드백 필터의 일부탭을 활성화시킨 후, M탭 포워드 필터의 메인탭의 계수와 나머지 탭의 계수 크기, 및 오차신호값과 소정의 제 3 문턱값의 비교결과에 따라 N탭 피드백 필터의 모든 탭을 활성화시키는 제 2 탭 활성화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the coefficient updating method of the 8-VSB adaptive equalizer according to the present invention includes activating some taps of the M-tap forward filter, and then counting the coefficients of the main tap and the number of numbers of the remaining taps, and errors. A first tap activation step of activating all taps of the M-tap forward filter according to a result of comparing the signal value with a predetermined first threshold value; And activating some taps of the N-tap feedback filter according to the result of comparing the coefficients of the main tap and the coefficients of the remaining taps of the M-tap forward filter, and the error signal value and the predetermined second threshold value. And a second tap activation step of activating all taps of the N-tap feedback filter according to the result of comparing the coefficient of the main tap with the coefficient magnitude of the remaining tap and the error signal value and the predetermined third threshold value.
도 1은 일반적인 8-VSB 적응 채널등화기를 나타낸 블록도,1 is a block diagram showing a typical 8-VSB adaptive channel equalizer;
도 2는 본 발명에 따른 8-VSB 적응 채널등화기를 나타낸 블록도,2 is a block diagram illustrating an 8-VSB adaptive channel equalizer according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 8-VSB 적응 채널등화기의 계수 갱신방법을 나타낸 흐름도, 및3 is a flowchart illustrating a coefficient updating method of an 8-VSB adaptive channel equalizer according to the present invention; and
도 4a 및 4b는 시간에 따라 활성화되는 FFE 탭과 DFE 탭을 각각 보여주는 도면이다.4A and 4B illustrate an FFE tap and a DFE tap that are activated over time, respectively.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
21 ... M탭 포워드 필터 22 ... 제 1 탭계수 갱신부21 ... M-tap forward filter 22 ... First tap coefficient update unit
23 ... N탭 피드백 필터 24 ... 입력신호 선택부23 ... N-tap feedback filter 24 ... Input signal selector
24-1 ... 훈련신호 발생부 24-2 ... 신호판정기24-1 ... training signal generator 24-2 ... signal determiner
24-3 ... 다중화기 25 ... 제 2 탭계수 갱신부24-3 ... Multiplexer 25 ... Second tap coefficient update unit
26,27 ... 감산기 28 ... 제어부26,27 ... Subtractor 28 ... Controls
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 8-VSB 적응 채널등화기를 나타낸 블록도로서, M탭 포워드 필터(21; FFE), M탭 포워드 필터(21)의 탭계수를 갱신하는 제 1 탭계수 갱신부(22), N탭 피드백 필터(23; DFE), N탭 피드백 필터(23)의 입력신호를 선택하는 입력신호 선택부(24), N탭 피드백 필터(23)의 탭계수를 갱신하는 제 2 탭계수 갱신부(25), 오차신호를 발생시키는 제 1 감산기(26), M탭 포워드 필터(21)의 출력과 N탭 피드백 필터(23)의 출력과의 차를 발생시키는 제 2 감산기(27), 및 제 1 및 제 2 탭계수 갱신부(22,25)에서 출력되는 탭계수를 입력으로 하여 M탭 포워드 필터(21)와 N탭 피드백 필터(23)의 탭을 제어하는 탭 제어신호를 발생시키는 제어부(28)로 이루어진다. 여기서, FFE(21)의 탭수(M)와 DFE(23)의 탭수(N)는 도 1에서와 같이 각각 64와 192이거나, 사용자의 선택에 따라서 이와 다른 값을 가질 수도 있다.FIG. 2 is a block diagram illustrating an 8-VSB adaptive channel equalizer according to the present invention, and includes a first tap coefficient updating unit for updating tap coefficients of the M tap forward filter 21 (FFE) and the M tap forward filter 21 ( 22) an input signal selector 24 for selecting input signals of the N tap feedback filter 23 (DFE) and the N tap feedback filter 23, and a second tap for updating the tap coefficient of the N tap feedback filter 23; The coefficient updater 25, the first subtractor 26 for generating an error signal, and the second subtractor 27 for generating a difference between the output of the M-tap forward filter 21 and the output of the N-tap feedback filter 23. And a tap control signal for controlling taps of the M-tap forward filter 21 and the N-tap feedback filter 23 by inputting tap coefficients output from the first and second tap coefficient update units 22 and 25. It consists of a control unit 28 to make. Here, the tap number M of the FFE 21 and the tap number N of the DFE 23 may be 64 and 192, respectively, as shown in FIG. 1, or may have different values according to a user's selection.
도 3은 본 발명에 따른 8-VSB 적응 채널등화기의 계수 갱신방법을 나타낸 흐름도로서, 도 2의 제어부(28)에서 수행된다. 본 발명에 따른 8-VSB 적응 채널등화기의 계수 갱신방법은 M탭 포워드 필터(21)의 일부탭을 활성화시킨 후, 메인탭 계수와 나머지 탭 계수의 크기, 및 오차신호값과 소정의 제 1 문턱값의 비교결과에 따라 M탭 포워드 필터(21)의 모든 탭을 활성화시키는 제 1 탭 활성화단계(31~33)와, 메인탭 계수와 나머지 탭 계수의 크기, 및 오차신호값과 소정의 제 2 문턱값의 비교결과에 따라 N탭 피드백 필터(23)의 일부탭을 활성화시킨 후, 재차 메인탭 곗와 나머지 탭 계수의 크기, 및 오차신호값과 소정의 제 3 문턱값의 비교결과에 따라 N탭 피드백 필터(23)의 모든 탭을 활성화시키는 제 2 탭 활성화단계(34~37)로 이루어진다.3 is a flowchart illustrating a method of updating a coefficient of an 8-VSB adaptive channel equalizer according to the present invention, which is performed by the controller 28 of FIG. In the coefficient updating method of the 8-VSB adaptive channel equalizer according to the present invention, after activating some taps of the M-tap forward filter 21, the magnitudes of the main tap coefficients and the remaining tap coefficients, the error signal values, and the predetermined first First tap activation steps 31 to 33 for activating all taps of the M-tap forward filter 21 according to the comparison result of the threshold value, the magnitudes of the main tap coefficients and the remaining tap coefficients, the error signal value, and a predetermined value. After activating some taps of the N-tap feedback filter 23 according to the comparison result of the two thresholds, N according to the magnitude of the main tap 곗 and the remaining tap coefficients again, and the comparison result of the error signal value and the predetermined third threshold value. The second tap activation step 34 to 37 activates all taps of the tap feedback filter 23.
그러면, 본 발명에 따른 8-VSB 적응 채널등화기의 작용에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Next, the operation of the 8-VSB adaptive channel equalizer according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
도 2에 있어서, M탭 포워드 필터(21)는 수신된 8-VSB 신호 중 I채널 입력심볼(10.76MS/sec)을 필터링하기 위한 것으로서, 우선 메인탭을 중심으로 주변의 일부탭만 활성화된 다음, 제어부(28)에서 출력하는 제 1 탭 제어신호에 따라 나머지 탭의 활성화여부를 결정한다. 여기서, 메인탭은 M탭 포워드 필터(21)로 입력되는 신호의 특성에 따라 사용자가 임의로 결정하거나 자동으로 가변된다. 제 1 탭계수 갱신부(22)는 제 1 감산기(26)에서 출력되는 오차신호에 따라서 탭계수를 갱신하여 M탭 포워드 필터(21)로 공급한다.In FIG. 2, the M-tap forward filter 21 is for filtering an I-channel input symbol (10.76 MS / sec) among the received 8-VSB signals. First, only some taps around the main tap are activated. The controller determines whether to activate the remaining taps according to the first tap control signal output from the controller 28. Here, the main tap is arbitrarily determined or automatically changed by the user according to the characteristics of the signal input to the M-tap forward filter 21. The first tap coefficient updating unit 22 updates the tap coefficient according to the error signal output from the first subtractor 26 and supplies the tap coefficient to the M-tap forward filter 21.
N탭 피드백 필터(23)는 결정 궤환 필터(Decision feedback filter)로서, 다중화기(24-3)에 의해 채널의 특성을 전혀 모르는 수신 초기에는 입력신호 선택부(24)의 훈련신호 발생부(24-1)에서 출력되는 훈련신호를 송신하여 이 기간동안 N탭 피드백 필터(23)의 탭계수들을 채널의 왜곡특성이 상쇄되도록 결정하고, 이 기간이 끝나면 신호판정기(24-2)에 의한 판정의거(decision-directed) 모드로 들어가서 정상적인 데이터전송이 이루어지게 된다. 제 2 탭계수 갱신부(25)는 제 1 감산기(26)에서 출력되는 오차신호에 따라서 탭계수를 갱신하여 N탭 피드백 필터(23)로 공급한다.The N-tap feedback filter 23 is a decision feedback filter, which is a training signal generator 24 of the input signal selector 24 at the beginning of reception in which the multiplexer 24-3 has no knowledge of channel characteristics. -1) transmits the training signal outputted by the controller, and determines the tap coefficients of the N-tap feedback filter 23 so that the distortion characteristics of the channel are canceled during this period, and is determined by the signal determiner 24-2 at the end of this period. In decision-directed mode, normal data transfer is achieved. The second tap coefficient updating unit 25 updates the tap coefficient according to the error signal output from the first subtractor 26 and supplies the tap coefficient to the N tap feedback filter 23.
제 1 감산기(26)는 제 2 감산기(27)에서 출력되는 등화된 I채널 입력심볼과 입력신호 선택부(24)에서 출력되는 신호와의 차이를 계산하여 오차신호로서 제 1 및 제 2 탭계수 갱신부(22,25)와 제어부(28)로 공급한다. 제 2 감산기(27)는 M탭 포워드 필터(21)의 출력과 N탭 피드백 필터(23)의 출력과의 차이를 구하여 등화된 I채널 입력심볼로서 출력한다.The first subtractor 26 calculates a difference between the equalized I-channel input symbol output from the second subtractor 27 and the signal output from the input signal selector 24 and uses the first and second tap coefficients as error signals. It supplies to the update part 22,25 and the control part 28. The second subtractor 27 obtains the difference between the output of the M-tap forward filter 21 and the output of the N-tap feedback filter 23 and outputs the equalized I-channel input symbol.
제어부(28)는 M탭 포워드 필터(21)의 메인탭의 계수 및 제 1 내지 제 3 문턱값을 저장하고 있으며, 제 1 감산기(26)에서 출력되는 오차신호와 제 1 내지 제 3 문턱값의 비교결과와, 제 1 및 제 2 탭계수 갱신부(22,25)에서 출력되는 탭계수와 메인탭 계수의 비교 결과에 따라서 M탭 포워드 필터(21)와 상기 N탭 피드백 필터(23)의 탭 활성화여부를 각각 결정하는 제 1 및 제 2 탭제어신호를 발생시켜 M탭 포워드 필터(21)와 N탭 피드백 필터(23)로 공급한다.The controller 28 stores the coefficients of the main tap of the M-tap forward filter 21 and the first to third threshold values, and the error signal and the first to third threshold values output from the first subtractor 26. The taps of the M-tap forward filter 21 and the N-tap feedback filter 23 according to the comparison result and the comparison result of the tap coefficients and the main tap coefficients output from the first and second tap coefficient updating units 22 and 25. First and second tap control signals for determining whether to activate are generated and supplied to the M-tap forward filter 21 and the N-tap feedback filter 23, respectively.
도 3은 도 2의 적응 채널등화기의 탭 활성화 과정을 보여주는 것으로서, 제어부(도 2의 28)인 MCU에서 오차신호과 탭 계수의 크기 비교에 의해 이루어진다.3 is a diagram illustrating a tap activation process of the adaptive channel equalizer of FIG. 2, which is performed by comparing magnitudes of an error signal and a tap coefficient in an MCU which is a controller (28 of FIG. 2).
도 4는 도 3의 계수 갱신과정에 의해 시간에 따라 활성화되는 FFE(21) 탭과 DFE(23) 탭을 각각 보여주는 것으로서, 검게 보여지는 탭은 계수 갱신에서 사용되는 활성화탭을, 흰색 탭은 계수 갱신에 사용되지 않는 비활성화탭을 나타낸다.FIG. 4 shows the FFE 21 and DFE 23 taps activated over time by the coefficient updating process of FIG. 3, wherein the tabs shown in black are the active taps used in the coefficient update, and the white taps are the coefficients. Deactivate tab not used for update.
그러면, 도 3의 탭 활성화 과정을 도 4와 결부시켜 설명하면 다음과 같다.Next, the tap activation process of FIG. 3 will be described with reference to FIG. 4.
적응등화의 초기 단계 즉 제 31 단계에서는 우선 M탭 포워드 필터(21)의 메인탭을 중심으로 일부탭만 활성화시킨 후(도 4의 (1), (2)), 제 32 단계에서는 메인탭 계수의 크기를 활성화된 탭 계수의 크기와 비교한다. 이때 활성화되지 않은 나머지 탭의 계수는 활성화될 때까지 모두 0으로 고정된다. 이 상태에서 만약 활성화된 탭들 중에 하나라도 메인탭 계수보다 큰 탭이 있으면 등화기는 아직 수렴하지 않은 상태이므로 수렴될 때까지 계속 기다린다. 만약, 메인탭 계수가 활성화된 모든 탭 계수보다 크면 등화기는 수렴된 것이므로 이때부터는 제 32 단계에서 계수 크기의 비교 이외에 제 1 감산기(26)에서 출력되는 오차신호의 크기를 제 1 문턱값과 비교한다. 만약 오차값이 제 1 문턱값보다 크면 등화기가 좀 더 안정화될 때까지 기다린다. 오차값이 제 1 문턱값보다 작으면 등화기는 일부탭만 활성화된 FFE(21) 탭에서 수렴된 것이므로 나머지 모든 FFE(21) 탭도 활성화시킨다(제 33 단계; 도 4의 (3)).In the initial stage of adaptive equalization, that is, in the thirty-first stage, only a part of taps are activated around the main tap of the M-tap forward filter 21 ((1) and (2) of FIG. 4), and in the thirty-second stage, the main tap coefficient Compare the size of with the size of the activated tap coefficient. At this time, the coefficients of the remaining taps which are not activated are all fixed to 0 until they are activated. In this state, if any of the activated taps have a tap larger than the main tap coefficient, the equalizer has not yet converged and waits for convergence. If the main tap coefficient is larger than all activated tap coefficients, the equalizer is converged. From this time, the magnitude of the error signal output from the first subtractor 26 is compared with the first threshold value in addition to the comparison of the coefficient magnitudes in step 32. . If the error value is greater than the first threshold, wait until the equalizer is more stable. If the error value is smaller than the first threshold value, the equalizer is converged from the FFE 21 taps in which only some taps are activated, and thus activates all the other FFE 21 taps (step 33; FIG. 4 (3)).
제 34 단계에서는 다시 FFE(21)의 메인탭 계수의 크기를 활성화된 모든 탭 계수와 비교하고, 메인 탭 계수가 나머지 모든 탭 계수보다 크면 제 1 감산기(26)에서 출력되는 오차신호의 크기를 제 1 문턱값보다 작은 제 2 문턱값과 비교한다. 만약 오차신호의 크기가 제 2 문턱값보다 작으면 DFE(23) 탭의 일부만 활성화시킨다(제 35 단계; 도 4의 (4)). 제 36 단계에서는 다시 FFE(21)의 메인 탭 계수의 크기를 활성화된 모든 탭 계수와 비교하고, 메인 탭 계수가 나머지 모든 탭 계수보다 크면 제 1 감산기(26)에서 출력되는 오차신호의 크기를 제 2 문턱값보다 작은 제 3 문턱값과 비교한다. 만약 오차신호의 크기가 제 3 문턱값보다 작으면 DFE(23)의 모든 탭을 활성화시킨다(제 37 단계; 도 4의 (5)). 여기서, 상기 각 단계에서 사용되는 제 1 내지 제 3 문턱값은 실험적으로 결정되는 값이다.In a thirty-fourth step, the magnitude of the main tap coefficient of the FFE 21 is compared with all activated tap coefficients; and if the main tap coefficient is larger than all the remaining tap coefficients, the magnitude of the error signal output from the first subtractor 26 is reduced. The second threshold is smaller than the one threshold. If the magnitude of the error signal is smaller than the second threshold, only a part of the tap of the DFE 23 is activated (step 35; FIG. 4 (4)). In the 36th step, the magnitude of the main tap coefficient of the FFE 21 is compared with all activated tap coefficients. When the main tap coefficient is larger than all the remaining tap coefficients, the magnitude of the error signal output from the first subtractor 26 is reduced. Compared to the third threshold smaller than the second threshold. If the magnitude of the error signal is smaller than the third threshold, all taps of the DFE 23 are activated (step 37; FIG. 4 (5)). Here, the first to third threshold values used in the above steps are experimentally determined values.
상술한 바와 같은 구성에 의하면, 등화기가 수렴하기 전에는 포워드 필터와 피드백 필터의 모든 탭을 사용하지 않고서 포워드 필터의 메인탭을 중심으로 일부탭만 사용하고, 필터 계수와 오차신호값에 따라 점차적으로 나머지 탭을 활성화시킴으로써 등화기의 수렴속도를 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 시간적으로 빠르게 변화하는 다이나믹 고스트에 대한 등화기의 적응력을 향상시킬 수 있다.According to the above-described configuration, before the equalizer converges, only some taps are used around the main tap of the forward filter without using all the taps of the forward filter and the feedback filter. By activating the tap, the convergence speed of the equalizer can be improved, thereby improving the equalizer's adaptability to rapidly changing dynamic ghosts in time.
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Cited By (2)
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KR20040041182A (en) * | 2002-11-08 | 2004-05-17 | 삼성전자주식회사 | Equalizier for single carrier recevier and a method equalizing thereof |
KR100660841B1 (en) * | 2004-10-22 | 2006-12-26 | 삼성전자주식회사 | Sparse tap adaptation equalizer with overlapped filter banks and equalization method implemented in the sparse tap adaptation equalizer |
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1998
- 1998-11-30 KR KR1019980051772A patent/KR100281390B1/en not_active IP Right Cessation
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KR100660841B1 (en) * | 2004-10-22 | 2006-12-26 | 삼성전자주식회사 | Sparse tap adaptation equalizer with overlapped filter banks and equalization method implemented in the sparse tap adaptation equalizer |
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