An Adaptive IIR Pre-equalizer for Terrestrial DTV Transmitters

지상파 DTV 송신기를 위한 적응 IIR 전치등화기

  • 김형남 (부산대학교 전자공학과 통신 및 신호처리 연구실) ;
  • 김완진 (부산대학교 전자공학과 통신 및 신호처리 연구실) ;
  • 권대근 (부산대학교 전자공학과 통신 및 신호처리 연구실)
  • Published : 2006.03.01

Abstract

A novel pre-equalization method for terrestrial DTV transmitters is presented. A pre-equalizer has been used in transmitters to correct group delay and amplitude distortions caused by a channel filter. In the proposed pre-equalizer, an equation-error adaptive IIR filtering scheme is adopted unlike the conventional pre-equalization using FIR filtering schemes. The pole-zero modelling property of IIR filters improves the signal-to-noise ratio and may deal with diverse linear distortions existing in DTV transmitters as well as the channel filter distortion. Simulation results show that the proposed IIR pre-equalizer performs better than the FIR pre-equalizer in terms of the residual mean-square error.

지상파 디지털 TV 방송 서비스를 위해 송신기에서는 인접 채널에 미치는 영향을 최소화하기 위해서 FCC에서 규정한 전송 신호에 대한 emission mask를 만족하도록 채널 필터를 사용한다. 이러한 채널 필터는 군지연과 크기 왜곡을 야기하는데, 이를 보상하기 위해서 전치등화기를 사용한다. 기존의 전치등화기는 모두 FIR 필터링에 근간을 두고 있었지만, 본 논문에서는 FIR 필터링을 사용하는 전치등화 방법을 제안한다. IIR 필터는 pole-zero 모델링 특성이 있어서 기존 FIR 필터를 이용하는 방법에 비해서 신호 대 잡음비를 향상시킬 수 있고 채별 필터의 왜곡뿐만 아니라 DTV 송신기 내에 존재하는 다양한 선형적인 계곡까지 보상할 수 있는 장점이 있다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 IIR 전치등화기가 FIR 전치등화기에 비해서 잔류 평균 자승 오차 측면에서 매우 우수함을 보인다.

Keywords

References

  1. G. Sgrignoli, 'DTV repeater emission mask analysis,' IEEE Trans. Broadcast., vol. 49, no. 1, pp, 32-80, March 2003 https://doi.org/10.1109/TBC.2003.809290
  2. D. L. Hershberger, 'Full channel adaptive equalization for DTV transmitters,' the Broadcast Engineering Conf. Proc. of the NAB, Las Vegas, Nevada, USA, April 2002, pp. 223-230
  3. Recommended Practice: Guide to the Use of the ATSC Digital Television Standard, Doc. A/54A, Dec. 2003
  4. J. J. Shynk, 'Adaptive IIR filtering,' IEEE ASSP Mag., vol. 6, no. 2, pp. 4-21, April 1989
  5. H.-N. Kim and W.-J. Song, 'Unbiased equation-error adaptive IIR filtering based on monic normalization,' IEEE Signal Processing Letters, vol. 6, no. 2, pp. 35-39, Feb. 1999 https://doi.org/10.1109/97.739009
  6. ATSC Digital Television Standard, Doc. A/53A, Apr. 2001
  7. H.-N. Kim, 'Unbiased adaptive IIR filtering based on monic normalization,' Ph.D. diss. Pohang University of Science and Technology (POSTECH), Pohang, Korea, 2000
  8. H.-N. Kim, Y.-T. Lee, S. W. Kim, 'Mathematical modeling of VSB-based digital television systems,' ETRI Journal, vol. 25, no. 1, pp. 9-18, Feb. 2003 https://doi.org/10.4218/etrij.03.0103.0116
  9. N. Al Dhahir and J. Cioffi, 'MMSE decision-feedback equalizers: finite-length results,' IEEE Trans. Inform. Theory, vol. 41, no. 4, pp. 961-975, July 1995 https://doi.org/10.1109/18.391242
  10. P. A. Regalia, 'An unbiased equation error identifier and reduced order approximations,' IEEE Trans. Signal Processing, vol. 32, no. 6, pp. 1397-1412, June 1994