8VSB Equalization Techniques for the Performance Improvement of Indoor Reception

실내 수신 성능 개선을 위한 8VSB의 등화 기법

This paper analyzes the performance of symbol timing recovery and equalizer in 8VSB digital terrestrial TV receiver under various multipath signals and proposes equalization techniques which improve indoor reception performance. Data segment sync is used for symbol timing recovery and timing offset is measured for echoes of various delays and amplitudes by using symbol timing detection filter whose pattern is +1. +1. -1. and -1. Measured timing offsets were below 10% for long echoes with more than 5 symbol delay and above 30% for short echoes with around 1 symbol delay. Indoor reception is always more challenging than outdoor reception due to lower signal strength. large and short multipaths. and moving interfering objects. So it is considered to use FSE (Fractionally Spaced Equalizer) which is very robust to timing offset and blind equalizer which can update equalizer tap coefficients even by information data. We compare the performance of conventional DFE (Decision Feedback Equalizer) and FSE-DFE using LMS algorithm and Stop and Go algorithm for the indoor reception. Experiments reveals FSE has excellent performance for large timing offset and Stop and Go algorithm shows good performance for Doppler shift. so we propose to use FSE-DFE structure with Stop and Go algorithm for the reliable indoor reception.

본 논문에서는 다중경로신호에 대한 8VSB 수신기의 성능 열화에 대한 원인을 수신단의 심볼 타이밍 동기와 등화기를 중심으로 분석하여 실내 수신 성능 개선을 위한 등화 기법을 제시하고자 한다. 심볼 타이밍 복원은 데이터 세그먼트 동기를 사용하는데 +1, +1, -1, -1의 검출 필터를 사용하여 에코 지연 시간과 크기에 따른 타이밍 오프셋의 크기변화를 측정하였다. 그 결과 5심볼 이상의 긴 시간의 지연 에코에 대해서는 타이밍 오프셋이 10% 이하로 작게 나타나고 1심볼 근처의 짧은 시간의 지연 에코에 대해서는 30% 이상의 매우 큰 타이밍 오프셋을 가진다. 실내 수신 환경에서는 짧은 시간의 지연 에코가 많이 발생하고 특히 사람의 움직임에 의한 수 Hz이 도플러 천이도 발생한다. 따라서 실내 수신 성능 개선을 위해서는 큰 타이밍 오프셋에 강한 FSE(Fractionally Spaced Equalizer)와 일반 정보 데이터 부분에서도 등화기의 탭 계수를 갱신할 수 있는 블라인드 등화 기법이 필요하다. 본 논문에서는 실내 수신 환경에서 심볼 간격 등화기와 FSE, 그리고 블리안드 등화 기법으로 Stop and Go 알고리즘의 사용 유무에 따른 성능을 실수 전산모의실험을 통하여 비교하였다. 그 결과 큰 타이밍 오프셋에 대해서는 FSE의 성능이 우수하고 도플러 천이에 대해서는 Stop and Go 알고리즘을 사용하는 것이 우수한 성능이 나타났으며, 실내 수신 성능 개선을 위해서는 Stop and Go 알고리즘을 사용한 FSE 결정 궤환 등화기 구조를 사용하는 것이 바람직하다.