(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信されたアナログフォーマットの放送信号をサンプリングしてデジタルフォーマットに変換するＡＤＣ部と；
前記デジタルフォーマットの前記放送信号をベースバンドに遷移させ、前記放送信号を同相チャネル信号と直角位相チャネル信号とに分離する分離部と；
前記分離部の出力において、前記ＡＤＣ部で発生したタイミングエラー値を検出し、検出された前記タイミングエラー値に基づいて前記放送信号の前記タイミングエラーを補償するサンプリング歪み補償部と；
前記放送信号に対する各データの直前に挿入された各データ別のセグメント同期信号を利用して、受信された前記放送信号の相互干渉による位相エラーを補償する位相エラー補償部；及び
前記放送信号が伝送された主経路外の前記伝送路を通じて受信された前記放送信号を除去するイコライザーと；を含み、
前記位相エラー補償部が、
前記セグメント同期信号を構成している本来同一の値を有するべき２つのシンボルについて、前記放送信号の相互干渉による位相エラーが影響することによって発生する前記２つのシンボルの差異値を算出し、前記２つのシンボルの差異値から、前記放送信号の相互干渉による位相エラー値を算出する位相エラー算出部と；
算出された前記位相エラー値及び前記多重伝送路による前記放送信号の位相エラーを複素乗算演算して前記位相エラーを補償する乗算演算部とを含む
ことを特徴とするデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項２】
前記サンプリング歪み補償部が、
前記ＡＤＣ部で発生した前記タイミングエラー値を検出するタイミングエラー検出部と；
前記タイミングエラー検出部で検出された前記タイミングエラー値に基づいて前記放送信号の前記タイミングエラーを補償するタイミングエラー補償部と；
を含むことを特徴とする請求項１に記載のデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項３】
更に、前記サンプリング歪み補償部が、
前記放送信号に発生する搬送波歪み及び位相エラーを補償する周波数位相同期部を含む
ことを特徴とする請求項２に記載のデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項４】
更に、前記サンプリング歪み補償部及び前記位相エラー補償部との間に配設され、前記タイミングエラー、前記搬送波歪み及び前記位相エラーが補償された前記放送信号に対する波形の整形を遂行する整合フィルターを含むことを特徴とする請求項３に記載のデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項５】
更に、前記イコライザーの後端に配設され、前記放送信号を送り出す送信端から前記放送信号が受信される前までの前記放送信号の伝送路上で発生した前記放送信号のデータエラーを復元するEFCを含むことを特徴とする請求項４に記載のデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項６】
前記放送信号が前記データ当たり８３２シンボルを有し、前記セグメント同期信号が前記８３２シンボル毎に一度ずつ発生し、
前記セグメント同期信号が４シンボルであることを特徴とする請求項５に記載のデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項７】
前記位相エラー算出部が、前記４シンボルの前記セグメント同期信号のうち、中間の前記２個のシンボルの差異値を通じて前記位相エラー値を算出することを特徴とする請求項６に記載のデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項８】
前記位相エラー算出部が、
前記放送信号から４シンボルの前記セグメント同期信号を検出するセグメント同期検出部と；
前記４シンボルのうち、中間の２シンボルの同期値の差異値を算出する位相エラー検出部と；
前記同期値の前記差異値に対応する前記放送信号に対する線形特性を通じて前記位相エラーに対応する位相角を算出するループフィルター部；及び
前記位相角に対応する三角関数値を算出して前記位相エラー値を算出する位相エラー値算出部と；
を含むことを特徴とする請求項７に記載のデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項９】
前記位相エラー検出部が、
前記４シンボルのうちから二番目の前記シンボルの前記セグメント同期値である第１の同期値を算出する第１のセグメント同期算出部と；
前記４シンボルのうちから三番目の前記シンボルの前記セグメント同期値である第２の同期値を算出する第２のセグメント同期算出部と；
前記第１の同期値及び前記第２の同期値を減算演算して前記二番目のシンボルの位相と前記三番目のシンボルの位相との前記差異値を算出する減算部；及び
前記差異値を前記ループフィルターに出力する出力部と；
を含むことを特徴とする請求項８に記載のデジタル放送受信機のエラー復元装置。
【請求項１０】
受信されたアナログフォーマットの放送信号をサンプリングしてデジタルフォーマットに変換するＡＤＣステップと；
前記デジタルフォーマットの前記放送信号をベースバンドに遷移させ、前記放送信号を同相チャネル信号と直角位相チャネル信号とに分離する分離ステップと；
前記分離ステップの出力において、前記ＡＤＣステップで発生した前記タイミングエラー値を検出し、検出された前記タイミングエラー値に基づいて前記放送信号の前記タイミングエラーを補償するサンプリングエラー補償ステップと；
前記放送信号に対する各データの直前に挿入された各データ別のセグメント同期信号を利用して、受信された前記放送信号の相互干渉による位相エラーを補償する位相エラー補償ステップ；及び
前記放送信号が伝送された主経路外の前記伝送路を通じて受信された前記放送信号を除去するステップと；を含み、
前記位相エラー補償ステップが、
前記セグメント同期信号を構成している本来同一の値を有するべき２つのシンボルについて、前記放送信号の相互干渉による位相エラーが影響することによって発生する前記２つのシンボルの差異値を算出し、前記２つのシンボルの差異値から、前記放送信号の相互干渉による位相エラー値を算出する位相エラー算出ステップと；
算出された前記位相エラー値及び前記多重伝送路による前記放送信号の位相エラーを複素乗算演算して前記位相エラーを補償する乗算ステップとを含む
ことを特徴とするデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【請求項１１】
前記サンプリングエラー補償ステップが、
前記ＡＤＣステップで発生した前記タイミングエラー値を検出するタイミングエラー検出ステップと；
前記タイミングエラー検出ステップで検出された前記タイミングエラー値に基づいて前記放送信号の前記タイミングエラーを補償するタイミングエラー補償ステップと；
を含むことを特徴とする請求項１０に記載のデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【請求項１２】
更に、前記サンプリングエラー補償ステップが、
前記ＡＤＣステップの前記サンプリング時に前記放送信号に発生する搬送波歪み及び位相エラーを補償する周波数位相同期ステップを含む
ことを特徴とする請求項１１に記載のデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【請求項１３】
更に、前記位相エラー補償ステップの前に、前記放送信号に対する前記タイミングエラー、前記搬送波歪み及び前記位相エラーが補償された状態で前記放送信号の信号対ノイズの比を算出するステップを含むことを特徴とする請求項１２に記載のデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【請求項１４】
更に、前記主経路外の前記伝送路を通じて伝送された前記放送信号を除去するステップの後に、前記放送信号を送り出す前記放送信号の送信端から前記放送信号が受信される前までの前記放送信号の伝送路上で発生した前記放送信号のデータエラーを復元するステップを含むことを特徴とする請求項１３に記載のデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【請求項１５】
前記放送信号が前記データ当たり８３２シンボルを有し、前記セグメント同期信号が前記８３２シンボル毎に一度ずつ発生し、前記セグメント同期信号が４シンボルであることを特徴とする請求項１４に記載のデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【請求項１６】
前記位相エラー補償ステップで、前記４シンボルの前記セグメント同期信号のうち、中間の２個の前記シンボルに対する差異値を通じて前記位相エラー値を算出することを特徴とする請求項１５に記載のデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【請求項１７】
前記位相エラー補償ステップが、
前記放送信号から４シンボルの前記セグメント同期信号を検出するステップと；
前記４シンボルのうち、中間の２シンボルの同期値の差異値を算出する差異値算出ステップと；
前記差異値に対応する前記放送信号に対する線形特性を通じて前記位相エラーに対応する位相角を算出するステップ；及び
前記位相角に対応する三角関数値を算出して前記位相エラー値を算出するステップと；
を含むことを特徴とする請求項１６に記載のデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【請求項１８】
前記差異値算出ステップが、
前記４シンボルのうちから二番目の前記シンボルの前記セグメント同期値である第１の同期値を算出するステップと；
前記４シンボルのうちから三番目の前記シンボルの前記セグメント同期値である第２の同期値を算出するステップと；
前記第１の同期値及び前記第２の同期値を減算演算して前記二番目のシンボルの位相と前記三番目のシンボルの位相との前記差異値を算出するステップと；
を含むことを特徴とする請求項１７に記載のデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル放送受信機のエラー復元装置に関し、より詳しくは、残留側波帯（Vestigial  Sideband：ＶＳＢ）変調方式が適用されたデジタル放送信号を復元する時に該当放送信号のサンプリングタイミングオフセット（sampling  timing  offset）及び搬送波周波数オフセットを補償することができるデジタル放送受信機のエラー復元装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現に、デジタル放送を具現するための放送信号の伝送方式には、残留側波帯変調方式及びコード直交周波数分割多重（Code  Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing：ＣＯＦＤＭ）変調方式がある。残留側波帯変調方式は、単一搬送波（Single  Carrier）で搬送信号を伝送する放送信号伝送のための変調方式である。コード直交周波数分割多重変調方式は、搬送信号を多重分割して多重伝送チャネルを通じて伝送する放送信号伝送のための変調方式である。現在、残留側波帯変調方式は、韓国、アメリカなどが採択しているデジタル放送伝送方式であり、コード直交周波数分割多重変調方式は、ヨーロッパ向けのデジタル放送伝送方式である。
【０００３】
図１は、従来の残留側波帯変調方式で伝送された放送信号を受信することができるデジタル放送受信機のエラー復元装置を示したブロック図である。同図のエラー復元装置は、ＡＤＣ（Analog  to  Digatal  Converter）１１、Ｉ/Ｑスプリッター１３、ＳＴＲ（Symbol  Timing  Recovery）１５、インターポレータ１７、ＤＦＰＬＬ（Digital  Frequency  Phase  Locked  Loop）２１、整合フィルター（Matched  Filter：ＭＦ）２３及びイコライザー（Equalizer）２５を有する。
【０００４】
ＡＤＣ１１は、受信されたアナログフォーマット（format）の放送信号をデジタルサンプリング（sampling）してデジタルフォーマットに変換する。Ｉ/Ｑスプリッター（Inpahse/Quadrature  Splitter）１３は、デジタルフォーマットの放送信号をベースバンド（baseband）に遷移させ、放送信号を同相（Inphase：Ｉ）チャネル信号と直角位相（Quadrature：Ｑ）チャネル信号とに分離する。
【０００５】
ＳＴＲ１７は、ＡＤＣ１１で放送信号をサンプリングする時に発生した放送信号に対応するシンボルに対するタイミングエラーを検出する。インターポレータ１５は、ＳＴＲ１７で検出されたタイミングエラー値に基づいて該当シンボルのタイミングを復元する。また、インターポレータ１５は、復元されたタイミングに対応するクロック情報を算出する。ＤＦＰＬＬ２１は、インターポレータ１５で算出されたクロック情報及び放送信号を伝送する時に挿入したパイロット（pilot）信号を通じて放送信号に対する周波数オフセット、即ち放送信号の位相及び搬送波信号の歪みを補正する。この時、周波数オフセット及び搬送波信号の歪みが補償された放送信号は、乗算器１９を通じてインターポレータ１５から出力された放送信号と乗算演算されて整合フィルター２３に出力される。
【０００６】
整合フィルター２３は、乗算器１９から出力された放送信号に対する信号対ノイズ（Ｓ/Ｎ）の比が極大化するようにフィルタリングする。イコライザー２５は、伝送端から出力された放送信号に対する伝送過程で発生したエラーを補正する。
【０００７】
ところが、残留側波帯変調方式により伝送端から送り出された放送信号は、空気を通じて形成された伝送チャネルを通じて伝送される時、主経路（main  path）以外に障害物による反射などにより副経路（sub  path）の伝送チャネルが形成され得る。このように、多重伝送チャネルを通じて受信された放送信号は、従来のデジタル放送信号受信機のエラー復元装置を通じて復元される時、主経路を通じて伝送された放送信号に備えて副経路を通じて伝送された放送信号に対する位相オフセット（phase  offset）が発生する。かかる位相オフセットが存在する放送信号は、イコライザー２５に入力され、これは、イコライザー２５の動作性能を低下させ、システム全体としての性能を低下させる要因となる。それに、かかる副経路を通じて伝送された放送信号に対する位相オフセットは、放送信号が伝送された伝送路によって異なる値を有する。
【０００８】
多重経路チャネルが、振幅（amplitude）が‘α’であり、位相が‘θ’である単一ゴースト（ghost）環境であるとする場合、チャネルのインパルス応答（ｈ（ｔ））は、下記の数学式１のように示すことができる。
【０００９】
【数１】
0004047133.tif 000002
【００１０】
したがって、チャネルのインパルス応答（ｈ（ｔ））値は、多重経路チャネルに対して各チャネルによって放送時間の受信時間が異なる場合、異なるインパルス値を有する。
【００１１】
このように、多重経路を通じて受信された放送信号のパイロット（pilot）信号のレベルを示すパイロットトーン（Pilot  tone：Ｐ（ｔ））は、下記の数学式２のような位相オフセットを有する。
【００１２】
【数２】
0004047133.tif 000003
【００１３】
ここで、‘ｆ’は、放送信号に対する中心周波数（ｆｍ）とパイロットトーンの周波数（ｆｐ）との差である。
【００１４】
前記数学式２によると、位相‘θ’が変わることにより示される最大位相オフセットはｓｉｎ−１αで与えられる。ところが、インターポレータ１５は、主経路を通じて伝送された放送信号と副経路を通じて伝送されたパイロットトーン（ｐ（ｔ））の位相が一致するようにタイミング復元を遂行する。したがって、インターポレータ１５は、放送信号に対する位相オフセットが発生すると、これを減少させるためにタイミング復元を遂行する。この時、搬送波タイミング復元は、主経路を通じて伝送された放送信号の位相値と副経路を通じて伝送された放送信号の位相値の１/２に該当する位相値に収斂する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
故に、従来のデジタル放送受信機のエラー復元装置では、多重伝送チャネルによる放送信号の位相オフセットが完全に復元されていない状態で放送信号がイコライザー２５に印加される。かかる現象は、イコライザー２５の性能を劣化させるようになる。
【００１６】
また、従来のデジタル放送受信機のエラー復元装置では、多重伝送路環境、即ち主経路外に少なくとも一つの他の経路を通じて伝送された放送信号が受信されて互いに干渉を起こすと、主経路を通じて伝送された放送信号に対する搬送波及びタイミングの復元が行われるとしても位相エラーが発生するようになる。このように発生した位相エラーが含まれた放送信号がイコライザー２５に印加されるため、イコライザー２５の性能が劣化するようになる。
【００１７】
本発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、多重伝送路を通じて伝送された放送信号の復元時に各放送信号の相互干渉により発生する位相オフセットを復元してイコライザー及びシステムの性能を向上させることができるデジタル放送受信機のエラー補償装置及びこれを用いたエラー補償方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を達成するための本発明によるデジタル放送受信機のエラー復元装置は、受信されたアナログフォーマットの放送信号をサンプリングしてデジタルフォーマットに変換するＡＤＣ部と、デジタルフォーマットの放送信号をベースバンドに遷移させ、放送信号を同相チャネル信号と直角位相チャネル信号とに分離する分離部と、ＡＤＣ部のサンプリングの遂行により放送信号に発生するエラーを補償するサンプリング歪み補償部と、放送信号が多重伝送路を通じて伝送された場合、受信された放送信号の相互干渉による位相エラーを補償する位相エラー補償部、及び放送信号が伝送された主経路外の伝送路を通じて受信された放送信号を除去するイコライザーと、を含むことを特徴とする。
【００１９】
好ましくは、サンプリング歪み補償部は、ＡＤＣ部のサンプリング時に放送信号に発生するタイミングエラーを補償するタイミングエラー補償部、及びＡＤＣ部のサンプリング時に放送信号に発生する搬送波歪み及び位相エラーを補償する周波数位相同期部、とを含む。なお、更に、サンプリング歪み補償部は、ＡＤＣ部で発生したタイミングエラー値を検出するタイミングエラー検出部を含むことが好ましい。これにより、タイミングエラー補償部は、タイミングエラー検出部で検出されたタイミングエラー値に基づいて放送信号のタイミングエラーを補償する。
【００２０】
本発明のデジタル放送受信機のエラー補償装置は、サンプリング歪み補償部と位相エラー補償部との間に配設され、タイミングエラー、搬送波歪み及び位相エラーが補償された放送信号に対する波形の整形を遂行する。また、本発明のデジタル放送受信機のエラー補償装置は、更に、イコライザーの後端に配設され、放送信号を送り出す送信端から放送信号が受信される前までの放送信号の伝送路上で発生した放送信号のデータエラーを復元するＥＦＣを含むことが好ましい。
【００２１】
一方、位相エラー補償部は、放送信号に対する各データ別同期信号であるセグメント同期信号から多重伝送路を通じて受信された放送信号の相互干渉による位相エラー値を算出する位相エラー算出部、及び算出された位相エラー値及び多重伝送路による放送信号の位相エラーを複素除算演算して位相エラーを補償する除算演算部と、を含む。この時、放送信号は、データ当たり８３２シンボルを有し、セグメント同期信号は８３２シンボル毎に一度ずつ発生し、セグメント同期信号は、４シンボルである。好ましくは、位相エラー算出部は、４シンボルのセグメント同期信号のうち、中間の２個のシンボルの差異値を通じて位相エラー値を算出する。
【００２２】
位相エラー算出部は、放送信号から４シンボルのセグメント同期信号を検出するセグメント同期検出部と、４シンボルのうち、中間の２シンボルの同期値の差異値を算出する位相エラー検出部と、同期値の差異値に対応する放送信号に対する線形特性を通じて位相エラーに対応する位相角を算出するループフィルター部、及び位相角に対応する三角関数値を算出して位相エラー値を算出する位相エラー値算出部と、を含む。
【００２３】
ここで、位相エラー検出部は、４シンボルのうちから二番目のシンボルのセグメント同期値である第１の同期値を算出する第１のセグメント同期算出部と、４シンボルのうちから三番目のシンボルのセグメント同期値である第２の同期値を算出する第２のセグメント同期算出部と、第１の同期値及び第２の同期値を減算演算して二番目のシンボルの位相と三番目のシンボルの位相との差異値を算出する減算部、及び差異値をループフィルターに出力する出力部と、を含む。
【００２４】
一方、前記のような目的を達成するための本発明によるデジタル放送受信機の放送信号のエラー補償方法は、受信されたアナログフォーマットの放送信号をサンプリングしてデジタルフォーマットに変換するステップと、デジタルフォーマットの放送信号をベースバンドに遷移させ、放送信号を同相チャネル信号と直角位相チャネル信号とに分離するステップと、ＡＤＣ部のサンプリングの遂行により放送信号に発生するエラーを補償するステップと、放送信号が多重伝送路を通じて伝送された場合、受信された放送信号の相互干渉による位相エラーを補償するステップ、及び放送信号が伝送された主経路外の伝送路を通じて受信された放送信号を除去するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２５】
サンプリングエラー補償ステップは、サンプリング時に放送信号に対するタイミングエラー値を検出するステップと、タイミングエラー値に基づいて放送信号に発生するタイミングエラーを補償するステップ、及びサンプリング時に放送信号に発生する搬送波歪み及び位相エラーを補償するステップ、とを含む。本発明のデジタル放送受信機の放送信号エラー補償方法は、位相エラー補償ステップの前に、放送信号に対する前記タイミングエラー、搬送波歪み及び位相エラーが補償された状態で放送信号の信号対ノイズの比を算出するステップを含む。
【００２６】
一方、本発明による位相エラー補償ステップは、放送信号に対する各データ別同期信号であるセグメント同期信号から多重伝送路を通じて伝送された放送信号の相互干渉による位相エラー値を算出するステップ、及び算出された位相エラー値及び放送信号を複素除算演算して位相エラーを補償するステップと、を含む。この時、放送信号は、データ当たり８３２シンボルを有し、セグメント同期信号は、８３２シンボル毎に一度ずつ発生し、セグメント同期信号は、４シンボルである。したがって、位相エラー補償ステップでは、４シンボルのセグメント同期信号のうち、中間の２個のシンボルに対する差異値を通じて位相エラー値を算出する。これにより、位相エラー補償ステップは、放送信号から４シンボルのセグメント同期信号を検出するステップと、４シンボルのうち、中間の２シンボルの同期値の差異値を算出するステップと、差異値に対応する放送信号に対する線形特性を通じて位相エラーに対応する位相角を算出するステップ、及び位相角に対応する三角関数値を算出して位相エラー値を算出するステップと、を含む。
【００２７】
差異値算出ステップは、４シンボルのうちから二番目のシンボルのセグメント同期値である第１の同期値を算出するステップと、４シンボルのうちから三番目のシンボルのセグメント同期値である第２の同期値を算出するステップと、第１の同期値及び第２の同期値を減算演算して二番目のシンボルの位相と三番目のシンボルの位相との差異値を算出するステップと、を含む。
【００２８】
本発明によると、放送信号に対する搬送波/タイミングの復元が終了した後に多重伝送路を通じて伝送された放送信号による位相オフセットを除去することにより、イコライザーの動作負担を減少させてイコライザーの性能を向上させることができ、デジタル放送受信機の全体としての性能を向上させることができる。
【００２９】
本発明の上述した目的及び特徴は、添付した図面を参照し、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明することにより明白になるはずである。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００３１】
図２は、本発明による多重伝送路を通じて伝送された放送信号の復元時に発生する位相エラーを補償することができるデジタル放送受信機のエラー復元装置を示したブロック図である。同図に示したように、デジタル放送受信機のエラー復元装置は、ＡＤＣ（Analog  to  Digital  Converter）３１、分離部３３、タイミングエラー検出部３７、タイミング復元部３５、デジタル周波数位相同期部４１、整合フィルター（Matched  Filter：ＭＦ）４３、位相エラー補償部５０、イコライザー（Equalizer）４５及びＦＥＣ（Forward  Error  Correction）４７を有する。
【００３２】
ＡＤＣ３１は、受信されたアナログフォーマットの放送信号をデジタルサンプリングしてデジタルフォーマットに変換する。分離部３３は、受信された放送信号に対してサンプリング変換された放送信号を直交振幅変調（Quadrature  Amplitude  Modulation：ＱＡＭ）方式に使用される周波数帯域のベースバンドの付近に遷移させる。この時、直交振幅変調が適用された放送信号は、ベースバンドに遷移され、残留側波帯変調方式が適用された放送信号は、通過帯域（passband）に位置する。また、分離部３３は、放送信号を同相（Inphass：Ｉ）チャネル信号と直角位相（Quadrature：Ｑ）チャネル信号とに分離する。好ましくは、分離部３３は、Ｉ/Ｑスプリッター（splitter）を使用する。
【００３３】
タイミングエラー検出部３７は、ＡＤＣ３１から放送信号をサンプリングする時に発生した放送信号に対応するシンボルに対するタイミングエラーを検出する。タイミング復元部３５は、タイミングエラー検出部３７から検出されたタイミングエラー値に基づいて該当シンボルのタイミングエラーを復元する。また、タイミング復元部３５は、復元されたタイミングに対応するクロック情報をデジタル周波数位相同期部４１に伝送する。
【００３４】
デジタル周波数位相同期部（Digital  Frequency  Phase  Locked  Loop：ＤＦＰＬＬ）４１は、タイミング復元部３５より出力したクロック情報を通じて放送信号に対する周波数オフセット、即ち放送信号の位相を復元する。また、デジタル周波数位相同期部４１は、送信端（図示せず）より放送信号を伝送する時に挿入したパイロット信号の位置情報を追跡し、放送信号を含んでいる搬送波信号の歪みを補償する。この時、周波数オフセット及び搬送波信号の歪みが復元された放送信号は、乗算器３９を通じて放送信号の復元時に発生したエラーを補償する。
【００３５】
整合フィルター（Matched  Filter：ＭＦ）４３は、タイミング復元部３５及びデジタル周波数位相同期部４１により搬送波歪み及びタイミングエラーが復元された放送信号から信号対ノイズ（Ｓ/Ｎ）の比が極大化するように放送信号に対する波形の整形を遂行する。好ましくは、整合フィルター４３としては、ＳＲＣフィルター（Square-root  Raised  Cosine  Filter）を使用し、０.１１５２のｒｏｌｌ-ｏｆｆ係数を有するように設定する。
【００３６】
位相エラー補償部５０は、整合フィルター４３から出力された放送信号の多重伝送チャネルによって信号復元時に発生する各シンボルに対する位相オフセットを補償する。イコライザー４５は、主経路以外に多重伝送チャネルを通じて伝送され受信された放送信号を除去する。ＦＥＣ４７は、イコライザー４５から出力された放送信号に対し、伝送端より出力されて伝送過程で発生したデータエラーを検出及び補正する。
【００３７】
したがって、位相エラー補償部５０は、タイミング復元部３５及びデジタル周波数位相同期部４１により放送信号に対するタイミングエラー補償及び搬送波歪み補償が遂行された後、多重伝送路を通じて受信された放送信号の干渉による放送信号の位相オフセットを補償してイコライザー４５の動作負担を減少させる。これにより、イコライザー４５の性能向上及びデジタル放送受信機の放送信号に対するディスプレイ動作性能を向上させることができる。
【００３８】
図３は、デジタル放送信号のフォーマットの例を示した図である。デジタル放送送信機は、受信側で放送信号の復元を容易に遂行するように、放送信号を送信する前に放送信号間に同期信号を約束した周期で挿入する。かかる同期信号は二つに大別される。その一つは、水平同期信号としてデータセグメント同期信号であり、他の一つは、垂直同期信号としてフィールド同期信号である。同図において、データセグメント同期信号は、４シンボルの水平同期信号と８２８シンボルのデータからなり、一つのフレーム（Frame）は、３１３データセグメントからなる。３１３データセグメントは、トレーニングシーケンス（Training  sequence）信号が含まれている一つのフィールド同期セグメントと３１２の一般データセグメントとからなる。フィールド同期信号は、各フレームの一番目のセグメントに位置し、該当フレームに含まれたデータに対する情報が含まれる。
【００３９】
図４は、残留側波帯変調方式の放送信号のうちから８ＶＳＢ方式の放送信号に対するセグメント同期信号の出力形態を示した図である。セグメント同期信号は、８３２シンボル毎に繰り返され、毎セグメント当たり４つのシンボルａ０、ａ１、ａ２、ａ３からなる。かかるセグメント同期信号は、ａ０、ａ３が同一レベル値であり、ａ１、ａ２が同一レベル値である。本実施の形態によるセグメント同期の四つのシンボルａ０、ａ１、ａ２、ａ３のレベル値は、それぞれ＋５、-５、-５及び＋５のような一定なパターンを有する。本実施の形態の位相エラー補償部５０は、ａ０シンボルとａ３シンボルとの間に位置するａ１及びａ２シンボルの差異値を求めることにより、放送信号に対する位相エラーを検出及び補償することができる。
【００４０】
図５は、図２の位相エラー補償部５０を詳細に示したブロック図である。位相エラー補償部５０は、位相エラー算出部５１及び乗算器５９を有する。位相エラー算出部５１は、整合フィルター４３から出力された放送信号Ａより８３２シンボル毎に一度ずつ発生する４シンボルのセグメント同期信号のうちからａ１及びａ２シンボルのセグメント同期値を減算して放送信号Ａに対する位相エラー値ｂを算出する。乗算器５９は、整合フィルター４３から出力された放送信号Ａに対して位相エラー算出部５１で算出された位相エラー値ｂを乗算演算して放送信号Ａに対する位相エラーを補償する。この時、乗算器５９の乗算演算は、位相を補償する演算を遂行するため、複素乗算演算を遂行する。
【００４１】
図６は、図５の位相エラー算出部５１を詳細に示したブロック図である。位相エラー算出部５１は、セグメント同期検出部５２、位相エラー検出部５３、ループフィルター（loop  filter）５４及び位相エラー値算出部５５を有する。
【００４２】
セグメント同期検出部５２は、残留側波帯変調方式により定義された放送信号の各シンボルから各シンボル当たりのセグメント同期（segment  synchronization）ａ０、ａ１、ａ２、ａ３を検出する。位相エラー検出部５３は、セグメント同期検出部５２で検出されたセグメント同期のａ１及びａ２シンボルのセグメント同期値の差異値Ｂを算出する。ループフィルター（loop  filter）５４は、放送信号の周波数を位相エラー検出部５３で算出された差異値Ｂに対応する線形曲線を形成して位相エラー値に対応する位相角を算出する。位相エラー値算出部５５は、ループフィルター５４で算出された位相角に対応する三角関数値を算出する。
【００４３】
好ましくは、本実施の形態の放送信号受信機は、位相角に対応する三角関数値を格納するルックアップテーブル（look  up  table：ＬＵＴ）（図示せず）を有する。これにより、位相エラー値算出部５５は、ループフィルター５４より入力された位相角に対応する三角関数値をルックアップテーブルから検出する。この時、位相エラー値算出部５５で算出された三角関数値が、多重伝送路を通じて伝送された放送信号に対する相互干渉により放送信号に発生した位相エラー値ｂである。これにより、乗算器５９は、放送信号を位相エラー値算出部５５で算出された位相エラー値ｂと複素乗算演算を遂行して放送信号の位相エラーを補償する。
【００４４】
図７は、図６の位相エラー検出部５３を詳細に示したブロック図である。位相エラー検出部５３は、第１のセグメント同期算出部５３ａ、第２のセグメント同期算出部５３ｂ、減算部５３ｃ及び出力部５３ｄを有する。第１のセグメント同期算出部５３ａは、シンボルに対する４個のセグメントシンボルのうちからａ１シンボルのセグメント同期値ｄ１を算出する。第２のセグメント同期算出部５３ｂは、シンボルに対する４個のセグメントシンボルのうちからａ２シンボルのセグメント同期値ｄ２を算出する。減算部５３ｃは、ａ１シンボルのセグメント同期値ｄ１及びａ２シンボルのセグメント同期値ｄ２との差異値Ｂを算出する。
【００４５】
図８は、ｇ（ｘ）をｏｆｆｓｅｔ-ＱＡＭ方式にて示された残留側波帯変調方式により変形された波形の整形フィルターであるとする時、主経路の位相が‘Ψ’だけ遷移された場合、主経路伝送チャネルを通じて伝送された放送信号に対するチャネル等価応答を示したグラフである。この時、‘ｘ’は、−５、−３、−１、０、１、３、５である。
【００４６】
一方、整合フィルター４３から出力された放送信号に対して図８に示したチャネル等価応答に対応する残留側波帯放送信号の値Ｖ（ｎ）は、下記の数学式３のように示すことができる。
【００４７】
【数３】
0004047133.tif 000004
【００４８】
ここで、ａｎは、放送信号の伝送シンボルであり、パルス整形フィルターは、ｒｏｌｌ−ｏｆｆ ｆａｃｔｏｒが０．１１５２であるＳＲＣフィルター（Square-root Raised Cosine Filter）である。
【００４９】
一方、数学式３により第１のセグメント同期算出部５３ａ及び第２のセグメント同期算出部５３ｂなどが算出することができる各セグメント同期値を、以下の数学式４、数学式５、数学式６及び数学７のように算出することができる。
【００５０】
【数４】
0004047133.tif 000005
【００５１】
【数５】
0004047133.tif 000006
【００５２】
【数６】
0004047133.tif 000007
【００５３】
【数７】
0004047133.tif 000008
【００５４】
ここで、減算部５３ｃは、数学式５及び数学式６を減算演算して両値の差異値Ｂを算出する。減算部５３ｃは、減算演算の内容が下記の数学式８に示されている。
【００５５】
【数８】
0004047133.tif 000009
【００５６】
ここで、ａ０  ＝ａ３  ＝＋αであり、ａ１  ＝ａ２  ＝−αである。
一方、本実施の形態では、‘α’は‘５’で、‘−α’は‘−５’である。また、本実施の形態では、セグメント同期に該当する４個のシンボルａ１、ａ２、ａ３のみを実効値として認め、 ａ４及びａ５などに乗算されるフィルター係数値ｇ（ｘ）は、ａ１、ａ２、ａ３シンボルに乗算されるフィルター係数値ｇ（ｘ）に比べて相対的に小さい値であるため無視する。
【００５７】
前記数学式８によると、両シンボルａ１、ａ２間の差異が放送信号に対する歪んだ位相はサイン（ｓｉｎｅ）関数を通じて算出できることが分かる。したがって、位相角が−９０°乃至＋９０°の範囲内である場合、サイン関数値は、近似的に線形関係にあるようになる。
【００５８】
したがって、搬送波／タイミング復元された放送信号に対して多重伝送路を通じて伝送された放送信号による位相オフセットを検出及び補完することにより、イコライザー４５の動作負担を軽減させることができる。
【００５９】
図９は、多重伝送路を通じて伝送された放送信号の復元時に発生する位相エラーを補償することができる放送信号のエラー復元方法を示したフローチャートである。先ず、ＡＤＣ３１は、受信されたアナログフォーマットの放送信号をサンプリングしてデジタルフォーマットの放送信号に変換する（Ｓ１０）。分離部３３は、デジタルフォーマットの放送信号をベースバンドに周波数遷移させ、放送信号を同相（Ｉ）チャネル信号と直角位相（Ｑ）チャネル信号とに分離する（Ｓ２０）。Ｉ／Ｑチャネル信号とに分離された放送信号に対し、タイミングエラー検出部３７、タイミング復元部３５は、ＡＤＣ３１のサンプリング動作時に発生したタイミングエラーを検出及び補償する（Ｓ３０）。また、デジタル周波数位相同期部４１は、タイミング復元部３５から出力されたタイミングクロック情報を通じてＡＤＣ３１のサンプリング動作時に発生し得る放送信号の搬送波周波数歪み及び位相歪みを補償する。
【００６０】
一方、整合フィルター４３は、タイミングエラー、搬送波歪み及び位相歪みが補償された放送信号から波形の整形を遂行する（Ｓ４０）。この時、整合フィルター４３は、放送信号に対するＳ／Ｎ比が最大になるように動作する。位相エラー補償部５０は、多重経路伝送チャネルを通じて伝送された放送信号の相互間の干渉を通じて発生する位相エラーを補償する（Ｓ５０）。多重経路伝送チャネルを通じた位相エラーが補償された放送信号に対し、イコライザー４５は、主経路外に副経路を通じて伝送された放送信号を除去する（Ｓ８０）。一方、ＦＥＣ（Forward Error Correction）４７は、主経路を通じて伝送された放送信号に対して伝送過程上のエラーを補正する（Ｓ９０）。
【００６１】
図１０は、図９の多重経路伝送チャネルを通じて伝送された放送信号の相互干渉による位相エラーを補償するステップＳ５０を詳細に示したフローチャートである。同図によると、整合フィルター４３から出力された放送信号に対して位相エラー算出部５１は、放送信号のセグメント同期ａ０、ａ１、ａ２、ａ３を検出して多重経路伝送チャネルを通じて伝送された放送信号に対する相互干渉による位相エラー値を算出する（Ｓ５１）。一方、位相エラー算出部５１により算出された位相エラー値に対して乗算器５９は、放送信号と複素乗算演算を遂行する（Ｓ６１）。これにより、多重経路伝送チャネルを通じて伝送された放送信号の相互干渉による位相エラーを補償することができる。
【００６２】
図１１は、図１０の位相エラー値算出ステップＳ５１を詳細に示したフローチャートである。セグメント同期検出部５２は、放送信号Ａの該当シンボルに対する４セグメント同期を検出する（Ｓ５２）。位相エラー検出部５３は、検出された４セグメント同期のうち、二つのシンボル値を減算演算して二つのシンボルに対する減算値Ｂを算出する（Ｓ５４）。ループフィルター５４は、算出された減算値Ｂの線形特性を通じて位相角を算出する（Ｓ５６）。位相エラー値算出部５５は、算出された位相角に対応する三角関数値を算出して位相エラー値を算出する（Ｓ５８）。
【００６３】
図１２は、図１１の算出ステップＳ５４を詳細に示したブロック図である。第１のセグメント同期算出部５３ａは、４セグメント同期シンボルのうちから二番目のシンボルａ１のセグメント同期値ｄ１を算出する（Ｓ５４ａ）。第２のセグメント同期算出部５３ｂは、４セグメント同期シンボルのうちから三番目のシンボルａ２のセグメント同期値ｄ２を算出する（Ｓ５４ｂ）。減算部５３ｃは、二番目のシンボルａ１のセグメント同期値ｄ１と三番目のシンボルａ２のセグメント同期値ｄ２との差異値Ｂを算出する（Ｓ５４ｃ）。この時、出力部５３ｄは、差異値Ｂをループフィルター５４に出力する（Ｓ５４ｄ）。
【００６４】
したがって、多重伝送路を通じて伝送された放送信号の相互干渉による位相エラーを補償することができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によると、放送信号に対する搬送波/タイミングの復元が終了した後に多重伝送路を通じて伝送された放送信号による位相オフセットを除去することにより、イコライザーの動作負担を軽減させてイコライザーの性能を向上させることができ、デジタル放送受信機の全体としての性能を向上させることができる。
【００６６】
また、ＦＥＣの後端で放送信号をディスプレイする動作を遂行する前に、放送信号に対するエラーを補償することにより、デジタル放送受信機は、放送信号に対するディスプレイ動作を通じて表示する時、より鮮明な映像の再生を具現することができる。
【００６７】
本発明は、上述した特定の好ましい実施の形態に限定されることではなく、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも種々の変形実施が可能であることはもとより、そのような変形は、記載された請求の範囲内にあるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来のデジタル放送受信機のエラー復元装置を示したブロック図である。
【図２】  本発明によるデジタル放送受信機のエラー復元装置の好ましい実施の形態を示したブロック図である。
【図３】  デジタル放送信号のフォーマット例を示した図である。
【図４】  ８ＶＳＢ方式の放送信号に対するセグメント同期信号のフォーマットを示した図である。
【図５】  図２の位相エラー補償部を詳細に示した図である。
【図６】  図５の位相エラー算出部を詳細に示した図である。
【図７】  図６の位相エラー検出部を詳細に示した図である。
【図８】  位相エラーが存在する時の同相チャネルの等価応答を示したグラフである。
【図９】  多重伝送路を通じて伝送された放送信号の復元時に発生する位相エラーを補償することができる放送信号のエラー復元方法を示したフローチャートである。
【図１０】  図９の多重経路伝送チャネルを通じて伝送された放送信号の相互干渉による位相エラーを補償するステップを詳細に示したフローチャートである。
【図１１】  図１０の位相エラー値算出ステップを詳細に示したフローチャートである。
【図１２】  図１１の減算値算出ステップを詳細に示したブロック図である。
【符号の説明】
３１  ＡＤＣ
３３  分離部
３５  タイミング復元部
３７  タイミングエラー検出部
４１  デジタル周波数位相同期部
４３  整合フィルター
４５  イコライザー
４７  ＦＥＣ
５０  位相エラー補償部
【図１】
0004047133.tif 000010
【図２】
0004047133.tif 000011
【図３】
0004047133.tif 000012
【図４】
0004047133.tif 000013
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004047133.tif 000016
【図８】
0004047133.tif 000017
【図９】
0004047133.tif 000018
【図１０】
0004047133.tif 000019
【図１１】
0004047133.tif 000020
【図１２】
0004047133.tif 000021