KR20080001940A - 방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법에 관한 것이다. 하나의 관점에서 본 발명은 수신 신호를 선국하고, 선국한 신호를 동기화하는 신호수신부; 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하는 신호선택부; 및 상기 신호선택부가 출력하는 신호 중 데이터가 속하는 프레임바디(framebody)에, 상기 수신 모드에 대한 모드 정보가 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 신호선택부의 수신 모드를 변경할 수 있는 모드검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법에 의하면 수신 신호의 변조 기법을 용이하게 판단할 수 있다.

모드, 변조, 멀티 캐리어, 싱글 캐리어, DMB, 방송

Description

방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법{apparatus for receiving braodcasting signals and method thereof}

도 1은 DMB-T의 신호 전송 장치의 일 예를 나타낸 블록도

도 2는 DMB-T 방식의 신호의 송신 장치 중 프레임바디처리부의 구조의 예를 나타낸 블록도

도 3은 DMB-T 방송 신호 전송 장치에 포함될 수 있는 프레임바디처리부의 일 실시예의 블록도

도 4는 DMB-T에 의해 전송되는 신호의 프레임 중 보호구간이 1/9인 프레임의 구조를 나타낸 도면

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 방송 신호 전송 방법 및 방송 신호 전송 장치에 의해 전송되는 신호의 프레임 구조의 예를 도시한 도면

도 6은 본 발명에 따른 방송 신호수신 장치의 일 실시예를 나타낸 블록도

도 7은 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치의 다른 일 실시예를 나타낸 블록도

도 8a는 DMB-T 전송 신호 중 싱글 캐리어 변조 기법에 의한 전송 신호의 스펙트럼을 나타낸 도면

도 8b 내지 도 8d는 도 7의 실시예 중 모드검출부의 실시예를 각각 나타낸 도면

도 9는 본 발명에 따른 방송 신호 수신 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도

도 10은 본 발명에 따른 방송 신호 수신 방법의 다른 일 실시예를 나타낸 흐름도

< 도면 주요 부분의 부호의 설명>

10 : 채널 코딩부 20 : 시스템정보산출부

30 : 제 1 다중화부 40 : 프레임헤더산출부

50 : 프레임바디처리부 51 : 역다중화부

55, 141 : 제 1 모드처리부 55a, 140a : 스크램블링부

55b, 141b : 역푸리에변환부 57a, 145a : 파일럿삽입부

59,160 : 제 2 다중화부 60 : 프레임형성부

70 : 필터부 80 : 전송부

105 : 역다중화부 110 : 모드정보생성부

120 : 모드정보생성부 201 : 튜너

205 : A/D컨버터 210 : 동기검출부

220 : 푸리에변환부 235 : 신호선택부

230 : 등화기 240,250 : 모드검출부

251 : 곱셈기 253 : 누산부

255 : 크기산출부 257 : 모드판별부

본 발명은 방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방송 수신단이 전송된 방송 신호의 변조 기법을 용이하게 알 수 있는 방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법에 관한 것이다.

중국향 지상파 디지털 텔레비전 방송을 위한 새로운 표준안이 제안하는 규격은 지상파 디지털 멀티미디어/텔레비전 방송(Terrestrial Digital Multimedia/Television Broadcasting; 이하, DMB-T)라고 불린다. DMB-T에서는 타임 도메인 신크로너스 OFDM (Time Domain Synchronous OFDM; 이하 TDS-OFDM)이라는 신호 변조 기법(modulation scheme)과 하나의 반송파에 신호를 전송하는 변조 기법이 선택적으로 사용될 수 있다.

TDS-OFDM의 송신단에서 변조된 후 전송되는 신호는 사이클릭 프리픽스 OFDM(cyclic prefix OFDM ; 이하 CP-OFDM)방식에서 사용되는 방식처럼 다수의 부반송파에 전송되는 신호에 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform ; 이하 IDFT)가 적용된다(multi-carrier modulation).

반면, DMB-T의 전송 신호는, 하나의 반송파에 신호를 실어 전송하는 변조 기법(single-carrier modulation)을 사용하여 전송될 수도 있다.

즉, DMB-T의 전송 신호는 멀티 캐리어 변조 기법으로 변조된 신호와, 싱글 캐리어 변조 기법으로 변조된 신호가 서로 다중화되어 전송될 수 있다.

다중화된 전송신호는 훈련신호로써, 보호구간(guard interval)에 CP(cyclic prefix) 대신 의사잡음(pseudonoise;이하 PN)이 삽입된다.

상기와 같은 방식은 방송신호 전송시 오버헤드를 줄일 수 있고, 채널의 사용 효율을 높이며, 방송신호 수신단의 동기부와 채널 추정부의 성능을 향샹시킬 수 있다.

그러나, 방송 신호 수신 장치는 DMB-T와 같이 두 변조 기법이 혼용되어 전송되는 방송 신호에 대해 멀티 캐리어 복조 기법과 싱글 캐리어 복조 기법을 모두 적용해야만 그 방송 신호의 변조 기법을 알 수 있는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 신호의 전송 변조 기법을 용이하게 알 수 있는 방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 수신 모드를 결정하는 단계; 방송 신호를 수신하는 단계; 상기 방송 신호 중 방송 데이터가 속하는 프레임바디(framebody)로부터 상기 방송 신호의 변조기법을 나타내는 모드 정보를 추출하는 단계; 및 상기 추출한 모드 정보에 따라 상기 수신한 방송 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법을 제공한다.

상기 멀티 캐리어 변조 기법을 나타내는 모드 정보와, 상기 싱글 캐리어 변 조 기법을 나타내는 모드 정보는 서로 비트 역 관계인 것이 바람직하다.

상기 방송 신호를 처리하는 단계는, 상기 방송 신호로부터 추출한 모드 정보가 상기 결정된 수신 모드와 일치하는지 판단하고, 상기 판단 결과 일치할 경우 신뢰도 카운터 값을 증가시키는 단계; 및 상기 증가된 신뢰도 카운터 값이 설정된 기준값보다 클 경우 상기 결정된 수신 모드를 유지하고, 작을 경우 상기 프레임바디와 다른 프레임바디로부터 모드 정보를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방송 신호를 처리하는 단계는, 상기 방송 신호로부터 추출한 모드 정보가 상기 결정된 수신 모드와 일치하는지 판단하고, 상기 판단 결과 불일치할 경우 신뢰도 카운터 값을 감소시키는 단계; 및 상기 증가된 신뢰도 카운터 값이 설정된 기준값보다 클 경우 상기 프레임바디와 다른 프레임바디로부터 모드 정보를 추출하고, 작을 경우 상기 결정된 수신 모드를 모드로 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

다른 관점에서 본 발명은 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 수신 모드를 결정하는 단계; 방송 신호를 수신하는 단계; 및 상기 방송 신호의 파일럿 신호가 있는지 여부를 판단하고, 파일럿 신호가 있을 경우 싱글 캐리어 변조 기법에 따른 수신 모드로 상기 방송 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법을 제공한다.

그리고, 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 수신 모드를 결정하는 단계; 방송 신호를 수신하는 단계; 및 상기 방송 신호에 파일럿 신호가 추출되는지 시도하고, 설정된 시간 내 파일럿 신호를 추출하지 못한 경우 멀티 캐리어 변조 기법에 따른 수신 모드로 상기 방송 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법을 제공한다.

또 다른 관점에서 본 발명은 수신 신호를 선국하고, 선국한 신호를 동기화하는 신호수신부; 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하는 신호선택부; 및 상기 신호선택부가 출력하는 신호 중 데이터가 속하는 프레임바디(framebody)에, 상기 수신 모드에 대한 모드 정보가 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 신호선택부의 수신 모드를 변경할 수 있는 모드검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치를 제공한다.

상기 수신 신호가 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호인 경우, 상기 신호수신부가 출력하는 신호를 주파수 영역으로 변환시키는 푸리에변환부를 더 포함할 수 있다.

또 다른 관점에서 본 발명은 수신 신호를 선국하고, 선국한 신호를 동기화하는 신호수신부; 및 상기 신호수신부가 출력하는 신호 중 파일럿 신호를 추출을 시도하고, 상기 파일럿 신호가 추출될 경우 수신한 신호를 상기 수신 신호를 싱글 캐 리어 전송 기법에 따른 수신 모드로 처리하는 모드검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치를 제공한다.

상기 모드검출부는 상기 수신 신호에 속하는 파일럿 신호의 주파수를 가지는 파형을 곱하는 곱셈기; 상기 곱셈기가 출력하는 결과를 누산하는 누산부; 상기 누산부가 출력하는 신호의 크기를 정해진 구간동안 산출하는 크기산출부; 및 상기 크기산출부가 출력하는 신호의 크기로부터 싱글 캐리어 수신 모드를 판별하는 모드판별부를 포함할 수 있다.

이하, 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

이하에서, 두 개의 신호 변조 기법으로 신호를 전송하는 DMB-T를 예로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하지만, 본 발명은 반드시 DMB-T라는 전송 규격에 한정되는 것은 아니다.

먼저 도 1은 DMB-T의 신호 전송 장치의 일 예를 나타낸 블록도이다. 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치를 용이하게 설명하기 위해 도 1을 참조하여 DMB-T의 방송 신호 전송 장치의 일 예를 설명하면 다음과 같다.

DMB-T 신호 전송 장치의 일 예는 채널코딩부(10), 시스템정보산출부(20), 제 1 다중화부(30), 프레임헤더산출부(40), 프레임바디처리부(50), 프레임형성부(60), 필터부(70), 전송부(80)를 포함한다.

채널코딩부(10)는 전송하고자 하는 신호에 대해 채널 코딩을 수행하여 출력한다. 채널 코딩부는 인너 코드(inner code), 아웃터 코드(outer code), 인터리 빙(interleaving) 및 심볼 매핑(symbol mapping) 등의 방법을 사용하여 전송 신호를 채널 코딩할 수 있다.

시스템정보산출부(20)는 전송 신호의 구조나 채널 코딩 등에 대한 정보를 포함하는 전송 신호의 시스템 정보(system information)을 산출하여 출력한다. 시스템 정보에는 예를 들면 전송 신호의 인너 코드 레잇(inner code rate), 인터리빙 모드(interleaving mode), 변조 타입(modulation type) 등이 정의될 수 있다.

제 1 다중화부(30)는 채널 코딩된 신호와 시스템 정보 신호를 다중화하여 출력할 수 있다.

프레임헤더산출부(40)는 전송할 신호의 훈련 신호로 사용할 프레임 헤더 신호를 산출한다. DMB-T의 경우 훈련신호로 PN 시퀀스(sequence)를 사용하는데, 프레임헤더산출부(30)는 일정 규칙에 의해 PN 시퀀스를 생성할 수 있다.

프레임바디처리부(50)는 제 1 다중화부(30)가 출력하는 신호로부터, 방송 데이터가 전송되는 프레임 바디 신호들을 처리하여 출력할 수 있다.

프레임바디처리부(50)는 전송 신호의 프레임에 들어가는 신호들을 싱글 캐리어(single carrier)로 전송할 신호와 다수의 멀티 캐리어(multi sub-carrier)로 전송될 방송 신호로 나누어 처리할 수 있다.

프레임바디는 싱글 캐리어로 전송되는 모드(mode)와 다수의 멀티 캐리어로 전송되는 모드(mode)가 있을 수 있는데 프레임바디처리부(50)가 각 모드에 따라 신호 처리하는 과정은 도 2에서 상세히 설명한다.

프레임형성부(60)는 프레임 바디 신호와 프레임 싱크 신호를 다중화하여 출 력하고, 필터부(70)는 프레임형성부(60)가 출력한 신호의 대역폭을 필터링하여 출력할 수 있다.

그리고 전송부(70)는 필터부(70)가 출력한 신호를 주파수 fc의 RF(Radio Frequency) 전송 대역으로 업 컨버전(up conversion)하여 방송신호를 전송할 수 있다.

도 2는 DMB-T 방식의 신호의 송신 장치 중 프레임바디처리부의 일 예의 구조를 나타낸 블록도이다. 도 2를 참조하여 프레임바디처리부의 일 예의 동작을 설명하면 다음과 같다.

프레임바디처리부(50)의 역다중화부(51)는 전송할 방송 신호를 각 변조모드에 따라 역다중화하여 제 1 모드처리부(55)와 제 2 모드처리부(57)로 출력할 수 있다.

제 1 모드처리부(55)는 주파수 영역의 전송 신호를 역푸리에변환하는 역푸리에변환부(IFFT)(55b)를 포함할 수 있다.

제 1 모드처리부(55)는 주파수 영역에서 신호를 스크램블링(scrambling)하는 스크램블링부(scrambling unit)(55a)을 선택적으로 포함할 수 있다. DMB-T의 경우 멀티 캐리어 3780개(C = 3780)를 사용하므로 스크램블링부(scrambling unit)(55a)는 3780개의 데이터를 스크램블링할 수 있다.

제 2 모드처리부(57)는 싱클 캐리어(C = 1)로 전송하는 신호에 파일럿 신호를 삽입하는 파일럿삽입부(57a)를 포함할 수 있다.

제 2 다중화부(59)는 제 1 모드처리부(55)와 제 2 모드처리부(57)가 각각 출 력하는 신호를 다중화하여 출력할 수 있다.

도 3은 DMB-T 방송 신호 전송 장치에 포함될 수 있는 프레임바디처리부(50)의 일 실시예의 블록도를 나타낸다. 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 방송 신호 전송 장치의 일 실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 방송 신호 전송 장치의 일 실시예는 싱글 캐리어 전송 모드와 멀티 캐리어 전송 모드를 구분할 수 있는 신호 인자를 프레임 바디(frame body)에 삽입할 수 있다. 그리고, 이하에서 그 신호 인자를 모드정보(mode information)라고 호칭한다.

역다중화부(105)는 채널 코딩된 데이터를 수신하고, 수신한 데이터를 모드정보에 따라 역다중화하여 제 1 모드처리부(55)와 제 2 모드처리부(57)로 출력할 수 있다. 도 3은 역다중화부(105)의 수신 데이터로서, DMB-T 전송 신호 한 프레임에 속하는 3776개 데이터가 n-QAM(n-quadrature amplitude modulation)으로 변조되었다고 가정한 예를 보인다.

모드정보생성부(110)는 싱글 캐리어 전송 모드와 멀티 캐리어 전송 모드를 구분할 수 있는 모드정보를 생성할 수 있다. 도 3에서는 모드정보생성부(110)가 4비트의 모드정보를 생성할 경우를 나타낸 것이며, 모드정보의 크기는 당업자에 의해 용이하게 변경될 수 있다.

모드 정보의 심볼 매핑(symbol mapping)은 BPSK(Binary Phase-Shift Keying)로 할 수도 있다.

두 전송 모드의 모드 정보를 4 비트로 할 경우 0000과 1111까지 임의의 값으 로 설정할 수 있다. 다만 두 전송 모드를 용이하게 구분할 수 있도록 두 전송 모드에 대한 모드정보의 비트 값은 비트 역의 관계를 가지는 것이 좋다. 예를 들어 싱글 캐리어 모드가 0000일 경우 멀티 캐리어 모드는 1111로 설정할 수 있다. 비트 역 관계로 생성하면, 방송 수신단이 모드 정보를 반대로 고려하는 확률이 낮아질 수 있다.

모드정보생성부(110)가 4비트의 모드 정보를 생성할 경우 모드정보삽입부(120)는 프레임 바디에 속하는 데이터 3780개 중 정해진 형식에 의해 변조된 3776개의 데이터를 수신할 수 있다. 도 4의 예에서는 모드정보삽입부(120)가 n-QAM(quadrature amplitude modulation)로 변조된 신호를 수신한 경우를 도시한 것이다. 그리고, 모드정보삽입부(120)는 모드정보생성부(110)가 생성한 신호를 변조된 신호에 삽입할 수 있다.

모드처리부(140)는 전송할 데이터의 변조 기법에 따라 제 1 모드처리부(141)와 제 2 모드처리부(145)를 포함할 수 있다.

제 1 모드처리부(141)의 역푸리에변환부(141b)는 OFDM 형식의 멀티 캐리어 전송 기법으로 전송할 신호를 시간 영역으로 변환할 수 있다.

그리고, 제 1 모드처리부(141a)는 전송할 3780개의 신호를 스크램블링할 수 있는 스크램블링부(141a)를 선택적으로 포함할 수도 있다. 제 1 모드처리부(141)가 스크램블링부(141a)를 포함할 경우 역푸리에변환부(141b)는 스크램블링부(141a)가 스크램블링한 신호를 시간영역으로 변환시킨다.

제 1 모드에 대한 모드 정보의 파워(power)는 전송 프레임에 속하는 다른 신 호의 파워보다 크게 생성하는 것이 바람직하다. 파워가 큰 주파수 영역의 신호를 시간 영역으로 변환시키면 스프레딩(spreading)되는데, 방송 신호 수신 장치가 그 신호를 복조하면 주파수 영역에서 파워가 큰 신호로부터 모드정보를 용이하게 얻을 수 있다.

멀티 캐리어 전송 방식은 싱글 캐리어 전송 방식보다 페이즈 노이즈(phase noise)가 많이 발생할 수 있는데, 모드 정보의 파워를 크게 하면 신호 수신 장치에서 모드정보를 이용하여 채널 추정과 채널 보상을 용이하게 수행할 수 있다.

제 2 모드처리부(145)는 싱글 캐리어 모드로 전송될 신호에 파일럿 신호를 삽입할 수 있다. 이를 위해 제 2 모드처리부(145)는 파일럿삽입부(145a)를 포함할 수 있다. 파일럿삽입부(145a)는 싱글 캐리어 모드로 전송될 데이터들의 위치에 파일럿 신호를 삽입한다.

다중 경로 지연 환경에서 싱글 캐리어 전송 방법에 의해 신호를 잘못 감지하는 것을 방지하기 위해 모드 정보의 파워는 프레임 바디의 나머지 데이터보다 큰 것이 바람직하다. 다만, 그 파워는 방송 신호 수신 장치의 ADC(analog to digital converter) 샘플링 레인지(sampling range)에 영향을 주지 않을 정도로 크면 충분하다.

두 전송 모드의 모드 정보는 프레임 바디의 어디에도 전송될 수 있지만, 프레임 바디의 가장 처음에 전송되는 것이 전송 모드를 확인하는데 바람직하다.

다중화부(160)는 멀티 캐리어 모드로 전송할 신호와 싱글 캐리어 모드로 전송할 신호를 다중화하여 출력할 수 있다.

도 4는 DMB-T에 의한 방송 신호 전송 장치에 의해 전송되는 신호의 프레임 중 보호구간이 1/9인 프레임의 구조를 나타낸다. 도 4를 참조하여 보호구간이 1/9인 전송 프레임 구조에 대해 설명하면 다음과 같다.

상기 프레임은 프레임 싱크(frame sync)와 프레임 바디(frame body)를 포함한다. 프레임 바디는 전송하려는 데이터가 실린 곳으로서, DFT(Discrete Fourier Transform)이 적용되는 DFT 블럭이고, 상기 DFT 블럭은 일반적으로 3780개의 스트림 데이터를 포함한다.

프레임 싱크는 PN 시퀀스로 구성되는데, 상기 프레임 싱크에 사용되는 PN 시퀀스는 오더(order) 가 8(m = 8)인 시퀀스를 사용할 수 있다. m = 8일 경우에는 255개의 서로 다른 시퀀스가 생성될 수 있는데, 상기 시퀀스는 보호구간(guard interval)에 사용되기 위해서, 프리엠블(preamble)과 포스트엠블(postamble)로 확장된다.

상기 프리엠블(preamble)과 상기 포스트엠블(postamble)은 PN 시퀀스의 사이클릭 익스텐션(cyclic extension; 주기적 확장)을 위한 PN 시퀀스의 반복 구간이다.

프레임 싱크의 255개의 PN 시퀀스 중 상기 PN 시퀀스의 처음 115개의 PN들은 포스트엠블로서 상기 255개의 PN 시퀀스의 끝에 부가되고, 상기 PN 시퀀스의 마지막 50개의 PN들은 프리엠블로서 상기 255개의 PN 시퀀스의 앞에 부가되어 확장된다.

상기 PN 시퀀스의 폴리노미얼(polynomial)은 P(x) = x⁸ + x⁶ + x⁵ + x + 1이고, PN 시퀀스의 초기상태에 따라 생성되는 위상이 0에서 254로 변화할 수 있다.

보호구간이 1/9일 경우 255개의 PN 시퀀스들에 상기 프리엠블과 상기 포스트엠블이 전후에 추가되어 420개의 데이터로 이루어진 프레임 싱크가 구성될 수 있다. 환언하면, DFT 블럭의 데이터 3780개의 1/9인 420개의 데이터가 프레임 싱크에 사용된다. 하나의 OFDM 프레임은 420개의 데이터로 이루어진 프레임 싱크와 3780개의 데이터로 이루어진 프레임 바디를 포함한다.

상기 데이터 프레임의 구조는 보호구간에 따라 달라질 수도 있으며, 각 프레임내 분포하는 데이터의 개수도 다르게 분포하도록 할 수도 있다.

또한, 보호구간은 1/4 또는 1/9이 규정될 수 있으며, 그 이외에 1/6 보호구간이 사용될 수도 있고 따라서, 보호구간의 길이도 시스템을 형성하는 방법에 따라 다르게 형성될 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 방송 신호 전송 방법 및 방송 신호 전송 장치에 의해 전송되는 신호의 프레임 구조의 예를 간략하게 도시한 도면이다. 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 방송 신호 전송 방법에 의해 전송되는 신호의 프레임 구조를 설명하면 다음과 같다.

도 5a는 프레임바디처리부 중 제 1 모드처리부 또는 제 2 모드처리부에 입력되는 신호의 프레임 구조의 예를 나타낸다.

도 5a예 예시한 바와 같이 DMB-T 전송 신호의 한 프레임에 속하는 데이터는 n-QAM 방식으로 변조된 데이터 3776개와 모드 정보 데이터 4 개를 포함할 수 있다.

도 5b는 제 1 모드처리부(141a)가 출력하는 신호에 훈련신호인 프레임 싱크(PN sequence)가 포함된 신호의 프레임 구조를 나타낸다. 모드정보삽입부가 모드정보를 프레임바디의 처음에 배치하더라도 프레임 바디의 데이터가 시간영역으로 변환되면 시간 영역에서는 스프레딩(spreading)된다.

도 5c는 제 2 모드처리부(145)가 출력하는 신호에 프레임 싱크(PN sequence)가 포함된 신호의 프레임 구조를 나타낸다. 이 경우 신호의 프레임 구조는 프레임싱크과 프레임바디로 나뉠 수 있고, 프레임바디의 모드정보는 모드를 방송 수신단이 빨리 판별할 수 있도록 프레임바디의 앞부분에 위치할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 방송 신호수신 장치의 일 실시예의 구성을 나타낸 블록도이다. 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치의 일 실시예는 튜너(201), 아날로그디지털컨버터(analog-to-digital converter; 이하 A/D 컨버터)(205), 동기검출부(210), 푸리에변환부(220), 등화기(230) 및 모드검출부(240)를 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치의 일 실시예를 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

튜너(201)는 수신한 방송 신호 중 일정 주파수 영역을 선택하여 출력할 수 있다.

A/D 컨버터(205)는 아날로그 형태의 수신 신호를 디지털 신호로 샘플링하여 출력할 수 있다.

동기검출부(210)는 수신 신호의 훈련 신호로부터 동기를 검출하여 출력할 수 있다. 이하에서는 튜너(201), A/D 컨버터(205) 및 동기검출부(210)를 포함하여 신호수신부라고 호칭한다.

신호수신부가 출력한 신호는 푸리에변환부(220)로 입력되거나, 신호선택부(235)로 입력될 수 있다.

푸리에변환부(220)는 동기가 검출된 신호를 주파수 영역으로 변환시킬 수 있다. 따라서, 멀티 캐리어 기법으로 전송된 신호는 푸리에변환부(220)를 거치면 전송 심볼(symbol)을 얻을 수 있지만, 싱글 캐리어 기법으로 전송된 신호는 푸리에변화부(220)를 거치면 현저히 잘못된 심볼을 얻는다.

따라서, 싱글 캐리어 기법으로 전송된 신호를 복호하기 위해 동기검출부(210)가 출력한 신호는 푸리에변환부(220)를 거치지 않고 신호선택부로 입력될 수도 있다.

신호선택부(235)는 푸리에변환부(220)가 출력한 신호와 푸리에변환부(220)를 거치지 않은 신호를 모드검출부(240)의 선택신호에 따라 등화기(230)에 선택적으로 전달할 수 있다.

등화기(230)는 수신 신호의 채널 왜곡을 보상하여 출력할 수 있다.

모드검출부(240)는 등화기(230)가 출력한 신호 중 프레임바디에 있는 전송 신호의 심볼(symbol)값을 얻을 수 있다.

멀티 캐리어 전송 모드로 전송된 신호가 푸리에변환부(220)를 거치면 모드검출부(240)는 멀티 캐리어 전송 모드를 나타내는 모드정보를 얻을 수 있다. 그리고, 방송 신호 수신 장치는 멀티 캐리어 전송 모드에 따라 신호를 복호할 수 있다.

반면, 모드검출부(240)가 멀티 캐리어 전송 모드를 나타내는 모드정보를 얻지 못하면, 모드검출부(240)는 신호선택부(235)에 선택신호를 전송하여, 푸리에변환부(220)를 거치지 않은 싱글 캐리어 전송 모드의 신호를 수신할 수 있다.

그리고, 방송 신호 수신 장치는 싱글 캐리어 전송 모드에 따라 신호를 복호할 수 있다. 만약 다시 모드검출부(240)가 수신 신호로부터 싱글 캐리어 전송 모드를 나타내는 모드정보를 얻지 못하면, 신호선택부(235)에 선택신호를 전송하여 멀티 캐리어 전송 모드에 따른 신호를 수신할 수 있다. 그리고, 상기한 과정이 반복될 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치의 다른 일 실시예를 나타낸 블록도이다. 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치의 다른 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 7의 방송 신호 수신 장치의 일 실시예는 싱글 캐리어 전송모드만을 수신할 수 있는 전용 수신 장치의 일 예이다. 도 7의 일 실시예는 튜너(201), A/D 컨버터(205), 동기검출부(210) 및 모드검출부(250)를 포함할 수 있다.

동기검출부(210)가 수신 신호의 동기를 검출하여 출력하면, 모드검출부(250)는 수신 신호의 프레임바디에 파일럿 신호가 있는지 여부를 검출할 수 있다. 프레임바디의 파일럿 신호는 싱글 캐리어에 의한 변조 기법에 의해 전송될 경우 포함되기 때문에 파일럿 신호가 포함되어 있는지 여부에 따라 변조 기법을 판단할 수 있다.

도 8a는 DMB-T 전송 신호 중 싱글 캐리어 변조 기법에 의한 전송 신호의 스펙트럼을, 도 8b 내지 도 8d는 도 7의 실시예 중 모드검출부의 실시예를 각각 나타낸 도면이다.

싱글 캐리어로 전송되는 DMB-T 신호의 파워 스펙트럴 덴서티(power spectral density)는 전송 필터의 롤-오프 팩터(roll-off factor)에 따라 스무딩(smoothing)될 수 있다. 그리고, 전송 신호에 파일럿 신호가 삽입되면, 파워 스펙트럴 덴서티(power spectral density)는 파일럿 신호의 주파수(fc, -fc)에 피크(peak)값을 가지는 스펙트럼이 된다.

도 8b 내지 도 8d를 참조하여 도9a 같이 전송된 대역을 가지는 신호로부터 파일럿 신호를 검출할 수 있는 모드검출부(250)의 실시예를 설명한다.

모드검출부(250)의 곱셈기(251)는 파일럿 신호 중 낮은 주파수를 가지는 파일럿 신호를 검출하기 위해 e2πfct를 수신 신호에 곱하여 -fc의 파일럿 신호를 주파수가 0인 DC 신호로 변환시킬 수 있다.

그리고, 누산부(253)는 곱셈기의 결과를 설정된 시간 또는 설정된 구간에 대해 누산할 수 있다.

크기산출부(255)는 누산부(253)가 누산한 결과에 대한 크기를 산출할 수 있다. 누산한 구간 또는 누산 시간동안 파일럿 신호가 존재하지 않을 경우 크기산출부(255)가 출력하는 신호의 크기는 매우 작다.

모드판별부(257)는 크기산출부(255)가 산출하는 신호의 크기를 설정된 문턱값과 비교하고, 문턱값보다 신호의 크기가 클 경우 파일럿 신호로 판단할 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 방송 신호 수신 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다. 도 9를 참고하여 본 발명에 따른 방송 신호 수신 방법의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 멀티 캐리어 전송 모드인지 또는 싱글 캐리어 전송 모드 중 어느 하나의 수신 모드를 결정한다.

그리고, 수신 신호로부터 멀티 캐리어 전송 모드인지 또는 싱글 캐리어 전송 모드인지를 나타내는 모드 정보를 추출한다(S110).

수신 신호에 포함된 모드 정보가 현재 설정된 수신 모드(멀티 캐리어 전송 모드 또는 싱글 캐리어 전송 모드)와 일치하는지 판단한다(S120).

만약 수신 모드가 일치하면(S120의 예) 신뢰도 카운터(confidence counter)를 증가시킨다(S130). 신뢰도 카운터의 값이 설정된 최대값의 크기와 비교한다(S140).

비교 결과 신뢰도 카운터의 값이 설정된 최대값보다 작을 경우(S140의 아니오) S110 단계로 되돌아가고, 신뢰도 카운터의 값이 설정된 최대값보다 클 경우 현재 수신 모드를 유지한다(S 150).

신뢰도 카운터의 값이 설정된 최대값과 같은 경우에는 S110 단계로 가도록 설정할 수도 있고, S150 단계로 가도록 설정할 수도 있다.

만약 S120 단계에서 수신 신호에 포함된 모드 정보가 현재 설정된 수신 모드와 다를 경우(S120의 아니오) 신뢰도 카운터의 값을 감소시킨다.

그리고, 신뢰도 카운터의 값이 설정된 값보다 작을 경우(S126의 예) 수신 모 드를 변경한다(S129). 따라서, 방송 신호 수신 장치의 수신 모드가 멀티 캐리어 모드로 설정되었다면, 방송 신호 수신 장치는 싱글 캐리어 전송 모드로 변환시킬 수 있다. 그리고, S 110 단계로 돌아갈 수 있다.

신뢰도 카운터의 값이 설정된 값보다 클 경우(S126 아니오), S110 단계로 되돌아가서 다른 프레임바디의 모드 정보를 추출한다.

도 10은 본 발명에 따른 방송 신호 수신 방법의 다른 일 실시예를 나타낸 흐름도이다. 도 10을 참고하여 본 발명에 따른 방송 신호 수신 방법의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 10은 프레임바디의 파일럿 신호만으로 전송 모드를 판별할 수도 있다.

프레임바디에 파일럿 신호가 추출되는지 시도한다(S210).

만약 프레임바디에서 파일럿 신호가 추출되면(S210의 예), 싱글 캐리어 전송 모드로 처리한다(S220). 만약 프레임바디로부터 파일럿 신호가 일정시간이상 추출되지 않을 경우(S230의 예) 멀티 캐리어 전송 모드로 판별한다(S240). 즉, 설정된 수의 프레임바디내에서 파일럿 신호가 추출되지 않을 경우 멀티 캐리어 전송 모드로 판별할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면 수신한 신호의 변조 기법이 멀티 캐리어 변조기법에 근거한 것인지, 싱글 캐리어 변조 기법에 근거한 것인지 판단할 수 있다.

동일한 기술분야의 당업자가 본 특허명세서로부터 본 발명을 변경하거나 변형하는 것은 용이한 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예가 상기 명확하게 기재되었더라도, 그것을 여러 가지로 변경하는 것은 본 발명의 사상과 관점으로부터 이탈 하는 것이 아니며 본 발명의 사상과 관점 내에 있다고 해야 할 것이다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법에 의한 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 방송 신호 수신 장치 및 방송 신호 수신 방법에 의하면 수신 신호의 변조 기법을 용이하게 판단할 수 있다.

Claims (10)

1. 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 수신 모드를 결정하는 단계;

   방송 신호를 수신하는 단계;

   상기 방송 신호 중 방송 데이터가 속하는 프레임바디(framebody)로부터 상기 방송 신호의 변조기법을 나타내는 모드 정보를 추출하는 단계; 및

   상기 추출한 모드 정보에 따라 상기 수신한 방송 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 멀티 캐리어 변조 기법을 나타내는 모드 정보와, 상기 싱글 캐리어 변조 기법을 나타내는 모드 정보는 서로 비트 역 관계인 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 방송 신호를 처리하는 단계는, 상기 방송 신호로부터 추출한 모드 정보가 상기 결정된 수신 모드와 일치하는지 판단하고, 상기 판단 결과 일치할 경우 신뢰도 카운터 값을 증가시키는 단계; 및

   상기 증가된 신뢰도 카운터 값이 설정된 기준값보다 클 경우 상기 결정된 수신 모드를 유지하고, 작을 경우 상기 프레임바디와 다른 프레임바디로부터 모드 정보를 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 방송 신호를 처리하는 단계는, 상기 방송 신호로부터 추출한 모드 정보가 상기 결정된 수신 모드와 일치하는지 판단하고, 상기 판단 결과 불일치할 경우 신뢰도 카운터 값을 감소시키는 단계; 및

   상기 증가된 신뢰도 카운터 값이 설정된 기준값보다 클 경우 상기 프레임바디와 다른 프레임바디로부터 모드 정보를 추출하고, 작을 경우 상기 결정된 수신 모드를 모드로 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
5. 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 수신 모드를 결정하는 단계;

   방송 신호를 수신하는 단계; 및

   상기 방송 신호의 파일럿 신호가 있는지 여부를 판단하고, 파일럿 신호가 있을 경우 싱글 캐리어 변조 기법에 따른 수신 모드로 상기 방송 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
6. 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 수신 모드를 결정하는 단계;

   방송 신호를 수신하는 단계; 및

   상기 방송 신호에 파일럿 신호가 추출되는지 시도하고, 설정된 시간 내 파일럿 신호를 추출하지 못한 경우 멀티 캐리어 변조 기법에 따른 수신 모드로 상기 방송 신호를 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 방법.
7. 수신 신호를 선국하고, 선국한 신호를 동기화하는 신호수신부;

   멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 또는 싱글 캐리어(single-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호를 처리하는 수신 모드 중 어느 하나의 모드를 선택하는 신호선택부; 및

   상기 신호선택부가 출력하는 신호 중 데이터가 속하는 프레임바디(framebody)에, 상기 수신 모드에 대한 모드 정보가 포함되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 신호선택부의 수신 모드를 변경할 수 있는 모드검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 수신 신호가 멀티 캐리어(multi-carrier) 변조 기법으로 전송된 신호인 경우, 상기 신호수신부가 출력하는 신호를 주파수 영역으로 변환시키는 푸리에변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
9. 수신 신호를 선국하고, 선국한 신호를 동기화하는 신호수신부; 및

   상기 신호수신부가 출력하는 신호 중 파일럿 신호를 추출을 시도하고, 상기 파일럿 신호가 추출될 경우 수신한 신호를 상기 수신 신호를 싱글 캐리어 전송 기법에 따른 수신 모드로 처리하는 모드검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 모드검출부는 상기 수신 신호에 속하는 파일럿 신호의 주파수를 가지는 파형을 곱하는 곱셈기;

    상기 곱셈기가 출력하는 결과를 누산하는 누산부;

    상기 누산부가 출력하는 신호의 크기를 정해진 구간동안 산출하는 크기산출부; 및

    상기 크기산출부가 출력하는 신호의 크기로부터 싱글 캐리어 수신 모드를 판별하는 모드판별부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송 신호 수신 장치.

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