KR100767052B1 - DTV receiver and decoding method of trellis decoder structure with feedback - Google Patents

Abstract

Translated fromKorean

본 발명은 디지털 TV 수신기에 있어서 수신기의 트렐리스 복호기(Trellis Deocoder)에 관한 것이다. 기존의 트렐리스 복호기는 순방향으로만 오류를 정정을 수행한다. 이러한 방법은 오류가 간헐적으로 발생하는 경우에는 우수한 에러정정 능력을 보여주지만, 오류가 군집으로 발생하는 경우에 에러를 정정하지 못하는 결과를 초래할 가능성이 높아진다. 본 발명은 Reed-Soloman 복호기의 출력 정보를 피드백하여 트렐리스 복호 알고리즘에 이용하는 방법으로 트렐리스 복호기의 오류 정정 능력을 향상시켰다.The present invention relates to a trellis decoder in a digital TV receiver. The existing trellis decoder performs error correction only in the forward direction. This method shows excellent error correction capability when errors occur intermittently, but it is more likely to result in failure to correct errors when they occur in clusters. The present invention improves the error correction capability of the trellis decoder by feeding back the output information of the Reed-Soloman decoder and using the trellis decoding algorithm.

트렐리스 복호기, ATSC, 8-VSB, Reed-SolomanTrellis Decoder, ATSC, 8-VSB, Reed-Soloman

Description

Translated fromKorean

피드백을 갖는 트렐리스 디코더 구조의 ＤＴＶ 수신기 및 디코딩 방법{DTV receiver using Trellis Decoder with feedback and decording method}DTV receiver and decoding method of Trellis decoder structure with feedback

도 1은 일반적인 VSB 신호 수신 시스템의 개략적인 블록 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a general VSB signal receiving system.

도 2는 ATSC DTV 송신기에서의 트렐리스 인코더 구성도이다.2 is a diagram of a trellis encoder in an ATSC DTV transmitter.

도 3은 ATSC DTV의 트렐리스 다이어그램이다.3 is a trellis diagram of an ATSC DTV.

도 4는 피드백을 갖는 트렐리스 복호화 방법을 나타내는 블록 구성도이다4 is a block diagram illustrating a trellis decoding method having feedback.

본 발명은 디지털 TV 수신기에 있어서 수신기의 트렐리스 복호기(Trellis Deocoder)에 관한 것으로써, RS 복호기의 출력값을 트렐리스 복호기에 피드백함으로써 지상파 디지털 방송 수신기의 수신 성능 향상에 관한 것이다.BACKGROUND OF THEINVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a trellis decoder of a receiver in a digital TV receiver, and relates to an improvement in reception performance of a terrestrial digital broadcast receiver by feeding back an output value of an RS decoder to a trellis decoder.

도 1은 일반적인 VSB 신호 수신 시스템의 블록 구성도를 도시한 것이다. 튜너(100)는 안테나를 통해 수신된 RF신호를 국부 발진 신호에 동조시켜 IF 신호로 변환시킨다. NTSC제거 필터(200)는 NTSC에 의한 HDTV의 열화를 방지하기 위하여 NTSC성분을 제거하고 등화기(300)는 전송채널을 통과하면서 발생한 멀티패스 왜곡을 제거한다. 위상추적기(400), 트랠리스 디코더(500)는 등화된 신호의 위상잡음을 제거하며, 위상추적기의 출력을 트렐리스 복호화하여 출력한다. 데이터 디인터리버(600)는 인터리빙된 데이터를 역 인터리버 시킨다. RS 디코더는(700)는 오류를 정정한 바이트 스트림을 발생시킬 수 있도록 RS 복호화를 수행한다. 역 난수화기는 수신시스템의 나머지 부분에 재생된 데이터를 공급한다.1 is a block diagram of a general VSB signal receiving system. Thetuner 100 converts an RF signal received through an antenna into an IF signal by tuning to a local oscillation signal. TheNTSC removal filter 200 removes NTSC components to prevent degradation of the HDTV by NTSC, and theequalizer 300 removes multipath distortion generated while passing through the transmission channel. Thephase tracker 400 and thetrellis decoder 500 remove phase noise of the equalized signal and trellis-decode the output of the phase tracker. The data deinterleaver 600 deinterleaves the interleaved data. TheRS decoder 700 performs RS decoding so that an error-corrected byte stream can be generated. The inverse randomizer supplies the regenerated data to the rest of the receiving system.

ATSC VSB 방식에서의 트렐리스 인코더는 제2도에서 보는 것처럼 구성되어 있다. 상위 비트 X₂는 코딩의 영향 없이 단지 트렐리스 인코딩된 심볼 Z₂가 된다. 하위 비트 X₁에 의해서 트렐리스 인코딩된 심볼 Z₁과 Z₀가 결정된다. 하지만, Z1의 경우는 X₁이 그대로 Z₁이 된다.The trellis encoder in the ATSC VSB scheme is constructed as shown in FIG. The upper bit X₂ becomes only the trellis encoded symbol Z₂ without affecting coding. The trellis encoded symbols Z₁ and Z₀ are determined by the lower bit X₁ . However, in the case of Z1, X₁ becomes Z_{1 as} it is.

도 3은 ATSC VSB 방식의 수신기의 트렐리스 복호과정으로 사용되는 비터비 복호화 과정의 서바이벌 패스를 설명하기 위한 격자도(Trellis diagram)이다. 도 3에서 보는 것처럼 모든 상태에서 이전 상태에서 오는 가능한 전송신호는 두 개이다. 또한, 이전 상태에서 현재 상태로 오는 경우 X₀를 살펴보면 모든 상태에서 0과 1 두 가지 경우가 존재한다. 비터비 트렐리스 복호화 과정에서는 현재 상태를 제외하고 이전의 상태 중에서 처음으로 만나는 상태까지 경로에 대한 두 패스의 에러를 비교하여 에러가 적은 경로만 남기고 에러가 큰 경로는 지운다. 이와 같은 과정을 반복 수행하여 모든 상태에 대해서 하나의 패스만 남으면 이 경로를 통해 신호가 만들어졌다고 판단하는 방법이 비터비 복호화 과정이다.FIG. 3 is a trellis diagram for describing a survival pass of a Viterbi decoding process used as a trellis decoding process of an ATSC VSB receiver. As shown in FIG. 3, there are two possible transmission signals coming from the previous state in all states. Further, when coming to the current state in the previous state look at the X₀ and 0 and 1 are two cases exist in any state. In the Viterbi trellis decoding process, the two paths of the path are compared from the previous state to the first state, except for the current state. By repeating the above process, if only one pass remains for all states, a method of determining that a signal is generated through this path is a Viterbi decoding process.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 그 목적은 RS 복호기의 출력값을 트렐리스 복호기에 피드백함으로써 수신성능의 향상을 가져오는 지상파 디지털 방송 수신기 및 복호방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a terrestrial digital broadcasting receiver and a decoding method which improves reception performance by feeding back the output value of an RS decoder to a trellis decoder. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 트렐리스 디코더를 포함하는 디지털 텔레비전 수신기는 피드백을 갖는 트렐리스 복호화 과정 동안 등화기 출력 신호를 저장하는 메모리(301), RS 복호기의 출력을 이용하여 심볼 단위로 에러를 보정하는 피드백을 갖는 트렐리스 복호기(302), 군집에러의 효과를 줄이기 위해서 데이터를 인터리빙된 신호를 복원하는 데이터 디인터리버(303), 블록단위로 에러를 보정하는 RS 복호기(304), RS 복호화 과정이 정해진 N번을 수행하였는지 여부를 판단하는 판단기(305) 그리고 RS 복호기의 출력과 오류 유무를 판단할 수 있는 식별신호을 피드백을 갖는 트렐리스 복호기에 제공하기 위하여 송신기의 데이터 인터리버와 동일한 작용을 하는 데이터 인터리버(306)로 구성된 피드백을 갖는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a digital television receiver including a trellis decoder of the present invention uses an output of amemory 301 and an RS decoder to store an equalizer output signal during a trellis decoding process with feedback. Atrellis decoder 302 having feedback correcting errors in units of symbols, a data deinterleaver 303 for restoring signals interleaved with data in order to reduce effects of cluster errors, and an RS decoder for correcting errors in units of blocks ( 304), thedeterminer 305 for determining whether the RS decoding process has performed a predetermined number N and the transmitter of the transmitter to provide the trellis decoder with feedback with an identification signal capable of determining the output and error of the RS decoder. It is characterized by having a feedback composed of data interleaver 306 which acts the same as the data interleaver.

본 발명의 디코딩 방법은 피드백을 갖는 트렐리스 복호기에서 상기 RS 복호기로 부터의 출력의 상위 비트와 오류 유무 판별신호를 이용하여 트렐리스 디코딩 과정에서 트렐리스 디코딩 출력의 상위 비트를 결정하는 것을 특징으로 한다.The decoding method of the present invention is to determine an upper bit of the trellis decoding output in the trellis decoding process by using an upper bit of an output from the RS decoder and an error discrimination signal in a trellis decoder having feedback. It features.

본 발명의 다른 디코딩 방법은 피드백을 갖는 트렐리스 복호기에서 상기 RS 복호기로부터의 출력의 하위 비트와 오류 유무 판별신호를 이용하여 트렐리스 디코딩 과정에서 서바이벌 경로를 결정하는 것을 특징으로 한다.Another decoding method of the present invention is characterized by determining a survival path in a trellis decoding process using a lower bit of an output from the RS decoder and an error determination signal in a trellis decoder having a feedback.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.

도 4는 피드백을 갖는 트렐리스 복호화 방법을 나타내는 블록 구성도이다4 is a block diagram illustrating a trellis decoding method having feedback.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 피드백을 갖는 트렐리스 복호기는 피드백을 갖는 트렐리스 복호화 과정 동안 등화기 출력 신호를 저장하는 메모리(301), RS 복호기의 출력을 이용하여 심볼 단위로 에러를 보정하는 피드백을 갖는 트렐리스 복호기(302), 군집에러의 효과를 줄이기 위해서 데이터를 인터리빙된 신호를 복원하는 데이터 디인터리버(303), 블록단위로 에러를 보정하는 RS 복호기(304), RS 복호화 과정이 정해진 N번을 수행하였는지 여부를 판단하는 판단기(305), RS 복호기의 출력과 오류 유무를 판단할 수 있는 식별신호를 피드백을 갖는 트렐리스 복호기에 제공하기 위하여 송신기의 데이터 인터리버와 동일한 작용을 하는 데이터 인터리버(306)로 구성되어 있다.According to an aspect of the present invention, a trellis decoder having feedback according to a feature of the present invention uses amemory 301 for storing an equalizer output signal during a trellis decoding process with feedback and a symbol using an RS decoder output. Atrellis decoder 302 having feedback for correcting errors in units, adata deinterleaver 303 for restoring signals interleaved with data in order to reduce the effects of cluster errors, and anRS decoder 304 for correcting errors in units of blocks. ), Adeterminer 305 for determining whether the RS decoding process has performed a predetermined number of times, and to provide the trellis decoder with feedback with an identification signal for determining the output and error of the RS decoder. The data interleaver 306 has the same function as the data interleaver.

DTV 수신기에서의 상기 RS 복호기(304)는 207바이트의 한 세그먼트단위로 수 행한다. 또한, 상기 RS 복호기는 한 세그먼트 단위로 오류 정정 여부를 판단할 수 있다. 상기 RS 복호기의 출력과 오류가 유무를 판단할 수 있는 식별신호를 상기 데이터 인터리버(306)를 통해 송신신호와 같은 순서로 재배열하여 상기 피드백을 갖는 트렐리스 복호기(302)에 입력되는 등화기 출력 신호 심볼의 정보를 제공한다.TheRS decoder 304 in the DTV receiver performs one segment unit of 207 bytes. In addition, the RS decoder may determine whether an error is corrected in units of segments. Equalizer inputted to thetrellis decoder 302 having the feedback by rearranging the identification signal for determining the output and the error of the RS decoder in the same order as the transmission signal through the data interleaver 306 Provides information on output signal symbols.

상기 피드백을 갖는 트렐리스 복호기(302)에 입력되는 신호중 RS 복호기의 출력의 상위 비트를 X₁, 하위 비트를 X₀로 정하고, 등화기 출력신호를 Y로 정한다. 또한, 출력 신호로 상위 비트를 R₁ 그리고 하위 비트를 R₂로 정한다. 도 3의 서바이벌 경로를 설명하기 위한 격자도에서 RS 복호기의 출력의 오류 유무 식별신호가 오류가 없다고 나타내면 상위 비트 X₁이 상기 피드백을 갖는 트렐리스 복호회의 출력 R₁이 된다. 에러 유무 식별신호가 오류라고 나타내면 기존의 트렐리스 복호화 과정처럼 경로에 대한 에러를 계산하고 비교하여 R₁을 찾는다.Among the signals input to thetrellis decoder 302 having the feedback, the upper bit of the output of the RS decoder is set to X₁ , the lower bit is set to X₀ , and the equalizer output signal is set to Y. Also, as the output signal, the upper bit is set to R₁ and the lower bit is set to R₂ . In the grid diagram for explaining the survival path of FIG. 3, if the identification signal of the output of the RS decoder indicates that there is no error, the upper bit X₁ becomes the output R₁ of the trellis decoder having the feedback. If the error identification signal indicates an error, R₁ is found by calculating and comparing the error of the path as in the conventional trellis decoding process.

도 3에서 보는 것처럼 모든 상태에 대해서 이전 상태에서 현재 상태로 올 수는 있는 경로는 두 개이다. 또한, 두 개의 경로에 대한 R₀를 살펴보면 모든 상태에서 0과 1 두 가지 경우가 존재함을 알 수 있다. 상기 피드백을 갖는 트렐리스 복호기에서 에러 유무 식별신호가 오류가 없다고 나타나면 X₀가 R₀가 되므로 현재 상태에서 서바이벌 경로를 에러를 계산하고 비교하여 선택하지 않고 X₀를 이용하여 선택한다. 그러나 오류 유무 식별신호가 오류라고 판단하면 경로에 대한 오류를 계산하고 비교하여 서바이벌 경로를 선택한다. 이후의 트렐리스 복호화 과정은 기존의 비터비 복호화 과정과 동일하게 수행한다.As shown in FIG. 3, there are two paths that can come from the previous state to the current state for all states. Also, if we look at R₀ for two paths, we can see that there are two cases of 0 and 1 in all states. In the trellis decoder having the feedback, if there is no error in the identification signal, X₀ becomes R_0. Therefore, the survival path is selected using X₀ instead of calculating and comparing the error in the current state. However, if it is determined that the error identification signal is an error, a survival path is selected by calculating and comparing the error with respect to the path. The trellis decoding process is performed in the same manner as the conventional Viterbi decoding process.

상기 판별기(305)는 세그먼트가 몇 번의 RS 복호과정을 수행하였는지를 판단하여 정해진 N번을 수행하였을 경우 피드백을 갖는 트렐리스 복호화 과정 끝낸다.Thediscriminator 305 determines how many RS decoding processes the segment performs and performs a trellis decoding process with feedback when the predetermined N times are performed.

본 발명에서는 북미 및 국내에서 채택한 디지털 TV 방송방식 표준인 ATSC(Advanced Television Systems Committee)방식의 수신 성능 향상을 위하여 Reed-Soloman 복호기의 출력 정보를 피드백하여 트렐리스 복호 알고리즘에 이용하는 방법으로 트렐리스 복호기의 오류 정정 능력을 향상을 제공한다.In the present invention, in order to improve the reception performance of the ATSC (Advanced Television Systems Committee) method, which is a digital TV broadcasting standard adopted in North America and Korea, the trellis decoding algorithm feeds the output information of the Reed-Soloman decoder into the trellis decoding algorithm. Provides improved error correction capability of the decoder.

Claims (4)

Translated fromKorean

피드백을 갖는 트렐리스 복호화 과정 동안 등화기 출력 신호를 저장하는 메모리(301), RS 복호기의 출력을 이용하여 심볼 단위로 에러를 보정하는 피드백을 갖는 트렐리스 복호기(302), 군집에러의 효과를 줄이기 위해서 데이터를 인터리빙된 신호를 복원하는 데이터 디인터리버(303), 블록단위로 에러를 보정하는 RS 복호기(304), RS 복호화 과정이 정해진 N번을 수행하였는지 여부를 판단하는 판단기(305) 그리고 RS 복호기의 출력과 오류 유무를 판단할 수 있는 식별신호를 피드백을 갖는 트렐리스 복호기에 제공하기 위하여 송신기의 데이터 인터리버와 동일한 작용을 하는 데이터 인터리버(306)로 구성된 피드백을 갖는 트렐리스 디코더를 포함하는 디지털 텔레비전 수신기.Memory 301 storing the equalizer output signal during trellis decoding with feedback, trellis decoder 302 with feedback correcting errors in symbol units using the output of the RS decoder, the effects of cluster errors A data deinterleaver 303 for restoring the interleaved signal to the data, an RS decoder 304 for correcting the error in units of blocks, and a determiner 305 for determining whether the RS decoding process has performed a predetermined N times. And a trellis decoder having a feedback composed of a data interleaver 306 which functions in the same manner as a data interleaver of a transmitter in order to provide an output of the RS decoder and an identification signal capable of determining an error to a trellis decoder having a feedback. Digital television receiver comprising a.삭제delete삭제delete트렐리스 복호기에 입력되는 신호 중 RS 복호기의 출력의 상위비트 및 하위비트를 결정하는 단계;Determining an upper bit and a lower bit of an output of the RS decoder among the signals input to the trellis decoder;등화기의 출력 및 출력신호의 상위비트 및 하위비트를 결정하는 단계; 및Determining upper and lower bits of the output and output signal of the equalizer; AndRS복호기의 출력의 오류 유무 식별번호가 오류임을 나타내는지 결정한 후 상기 식별번호가 오류가 없다고 나타내면 상위비트를 피드백을 가지는 트렐리스 복호기의 출력으로 결정하는 단계를 포함하는 트렐리스 디코딩 출력의 상위비트를 결정하는 방법.Determining whether the identification number of the output of the RS decoder indicates that the error is an error, and if the identification number indicates that there is no error, determining the upper bit as the output of the trellis decoder having feedback, and the difference between the trellis decoding outputs. How to determine the bit.

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