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KR0170690B1 - 반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출회로와 그 방법 및 이를 채용한 고해상도 텔레비젼 - Google Patents

반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출회로와 그 방법 및 이를 채용한 고해상도 텔레비젼 Download PDF

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KR0170690B1
KR0170690B1 KR1019950031497A KR19950031497A KR0170690B1 KR 0170690 B1 KR0170690 B1 KR 0170690B1 KR 1019950031497 A KR1019950031497 A KR 1019950031497A KR 19950031497 A KR19950031497 A KR 19950031497A KR 0170690 B1 KR0170690 B1 KR 0170690B1
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KR
South Korea
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signal
carrier
circuit
symbol timing
Prior art date
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KR1019950031497A
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한동석
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출회로 및 그 방법과 이를 채용한 고해상도 텔레비젼(HDTV)이 개시되어 있다.
본 발명의 장치는 HDTV수신기에 있어서, 반송파복원이 되면 DC오프셋이 발생한다는 특성과, 심볼타이밍복원이 되면 DC오프셋의 변화가 작다는 특성을 이용하여 반송파 및 심볼타이밍복원의 완료를 검출하는 검출회로를 구비하여 반송파 및 심볼타이밍복원이 완료된 후 등화기 및 그 외 구성블럭을 동작시킴으로써 단시간내에 정상적인 동작이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

Description

반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출회로와 그 방법 및 이를 채용한 고해상도 텔레비젼
제1도는 종래의 HDTV의 구성블럭도이다.
제2도는 HDTV 데이터 프레임의 구성도이다.
제3도는 HDTV 데이터 세그먼트의 구성도이다.
제4도는 본 발명에 의한 HDTV의 일 실시예에 따른 구성블럭도이다.
제5도는 8-레벨 VSB 송신신호의 성상도이다.
제6도는 주파수 락(frequency lock)이 되지 않은 상태의 VSB 송신신호의 스캐터링도이다.
제7도는 제4도에 도시된 일부블럭의 회로도이다.
제8도는 본 발명에 의한 HDTV의 다른 실시예에 따른 구성블럭도이다.
본 발명은 반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출회로와 그 방법 및 이를 채용한 고해상도 텔레비젼(이하 HDTV 라고 함)에 관한 것으로, 특히 HDTV수신기가 단시간내에 안정된 동작이 이루어지도록 하기 위한 반송파 및 심볼타이밍 복원완료를 검출하는 회로와 그 방법에 관한 것이다.
과거 흑백 TV와 칼라 TV의 개발이후 최근에는 TV의 개발방향이 현장감을 느낄수 있고, 대형화면이며, 고해상도를 추구하고 있다. 이러한 방향의 활발한 연구개발로 일본은 현재 아날로그 전송방식인 MUSE(Multiple Subnyquist Sampling Encoding : MUSE)방식을 기초로 한 최초의 고해상도 텔레비젼(이하 HDTV라고 함)방송을 진행중이며, 미국에서는 GA(Grand Alliance)위원회에서 HDTV시스템을 제안하였으며, GA-HDTV의 변조방법으로는 VSB(Vestigial Side Band)변조방식을 채택하고 있다.
그리고, GA-HDTV에서는 지상방송모드(terrestrial broadcast mode)를 위한 8개의 레벨을 이용한 8-VSB와 고속 케이블모드(high speed cable mode)를 위한 16개의 레벨을 이용한 16-VSB-를 변조방법으로 선택하였다.
제1도는 GA위원회에서 제안한 종래의 HDTV의 구성블럭도이다.
제1도에 있어서, 튜너(102)에서는 안테나를 통해 수신되는 HDTV신호에서 원하는 TV채널신호를 선택한다.
일반적으로 튜너(102)의 출력은 중심주파수가 44MHz이고, 대역폭이 6MHz인 변조된 HDTV신호이다. 그러나, 튜너(102)의 출력은 튜너 내부의 필터특성이 우수하지 않아서 정확히 6MHz대역의 HDTV신호만을 통과시키는 것이 아니라 인접채널의 신호까지 통과시킨다.
인접채널의 신호는 원하는 채널의 신호에 대하여 간섭을 유발하므로 이것을 방지하기 위하여 튜너(102)의 출력은 대역폭이 정확히 6MHz대역인 표면탄성파(Surface Acoustic Wave : SAW)필터(104)를 거치게 된다.
중간주파수(이하 IF라고 함)증폭기(106)에서는 A/D변환기(110)의 입력신호가 적절한 레벨을 유지하도록 하기 위한 것으로서, 자동이득조절(이하 AGC라고 함) 회로(114)에서 출력되는 AGC신호에 따라 이득이 제어된다.
여기서, 적절한 레벨이란 8-레벨(±1,±3,±5,±7)에 DC오프셋(1.25)이 더해진 8-레벨(-5,-75,-3,75,-175,0,25,2,25,4,25,6,25,8,25)이 된다.
튜너(102)의 내부에도 고주파(이하 RF라고 함)증폭기를 구비하고 있어서 IF증폭기의 신호증폭만으로는 이득이 충분하지 않을 경우 AGC회로(114)로부터 출력되는 AGC신호에 따라 튜너(102)의 RF증폭기의 이득을 조절하여 충분한 신호증폭이 가능하게 한다.
한편, HDTV수신기에 전원이 인가된 후 최초의 동작은 튜너(102)의 동기주파수를 정확히 제어하여 반송파복원을 완벽히 할 수 있도록 하여야 한다. 반송파복원은 주파수 및 위상락루프(Frequency and Phase Locked Loop : 이하 FPLL라고 함) 회로(108)에 의하여 수행되는 데 IF증폭기(106)의 출력신호에 부가되어 있는 파일럿신호를 추적하여 A/D변환기(110)의 입력신호의 파일럿신호가 OHz에 존재할 수 있도록 튜너(102)의 국부발진주파수를 조정한다.
이렇게 해서 반송파를 복원하고, 복원된 반송파를 IF증폭기(106)의 출력과 승산하여 기저대역의 신호로서 복조하게 된다.
A/D변환기(110)에서는 심복클럭복원기(112)에서 복원된 심볼클럭에 따라 FPLL회로(108)의 출력을 샘플링하여 디지털데이타로 변환한다. 여기서, 심볼클럭복원기를 일명 심볼타이밍복원기라고도 한다.
심볼클럭복원기(112)에서는 A/D변환기(110)의 샘플링시점을 예측하고, 전체 시스템의 동작클럭을 생성한다.
DC오프셋제거기(116)에서는 디지털 데이터로 변환된 신호에서, 파일럿신호 및 A/D변환기(110)의 비선형성에 의하여 발생하는 DC오프셋을 제거한다.
즉, 작은 디지털 DC레벨(1.25)이 +5,-5,-5,+5의 신호레벨을 갖는 4심볼의 데이터 세그먼트 동기와 8레벨(±1,±3,±5,±7)중 랜덤한 레벨을 갖는 828심볼 데이터에 더해져서 전송되는데 이것은 데이터신호에 파일럿신호가 부가되는 효과와 같다. 또한, 제1도에 도시된 A/D변환기(110)의 입출력특성은 비선형성을 갖는다. 그러므로, 수신기에서는 파일럿신호에 의한 DC오프셋(1.25)과 A/D변환기(110)의 비선형성에 의해 발생하는 DC오프셋을 제거해야만 원래의 신호레벨을 갖는 HDTV신호를 복원할 수 있다.
따라서, DC오프셋제거기(116)에서는 필드싱크신호의 평균 DC오프셋을 검출하여, A/D변환기(110)의 출력으로부터 검출된 필드싱크신호의 평균 DC오프셋을 감산하여 DC오프셋을 제거한다.
여기서, HDTV 데이터 프레임은 제2도에 도시된 바와 같이, 2개의 필드로 구성되고, 각 필드는 하나의 데이터 필드 싱크 세그먼트와 312개의 데이터 세그먼트로 구성되고, 데이터 세그먼트는 4심볼의 세그먼트 싱크에 뒤따르는 832 데이터 플러스 포워드 에러 정정(Forward Error Correction : FEC)심볼로 되어 있다. 즉, 제3도에 도시된 바와 같이, 832심볼의 데이터와 4심볼의 데이터 세그먼트 동기로 이루어지는 836심볼이 하나의 데이터 세그먼트로 구성된다. 그리고 데이터 세그먼트에서 데이터 세그먼트 동기는 각 데이터 세그먼트의 시작부분에서 8-레벨 디지털 데이터 스트림에 삽입되어 있다. 이때 데이터 세그먼트 동기는 4개의 심볼들이 +5, -5, -5, +5을 갖는 일정한 패턴으로 이루어지며, 나머지 데이터들은 각각 랜덤한 신호레벨로 이루어진다.
한편, 제2도에 도시된 각 필드의 데이터 필드 싱크 세그먼트에는 512심볼 기준 필드싱크신호가 기록된다. 이 제1 및 제2데이타 필드 싱크 세그먼트(FIELD SYNC #1, FIE LD SYNC #2)의 필드싱크신호는 절대치는 같고 서로 반대의 부호를 가진다.
따라서, 송신시 이 필드싱크신호에도 DC오프셋(1.25)이 더해져 전송되므로 DC오프셋제거기(116)에서 제1 및 제2필드싱크신호를 합해서 평균을 구하게 되면 이 평균값이 DC오프셋이 된다.
등화기(118)에서는 송신신호가 전송채널을 통과하면서 생기는 다중경로(multipath)왜곡을 제거한다. 이 다중경로왜곡은 지상방송(terrestrial broadcasting)에서 산이나 빌딩군, 비행기 등에 의한 전파반사에 의해 일어나는 다중경로채널의 결과이다. 다중경로왜곡은 HDTV수상기상에서 원신호의 영상에 대해 지연과 감쇄를 갖는 중첩된 다른 영상들의 형태로 나타나며, 또한, HDTV신호의 주파수특성을 왜곡시킨다.
위상추적루프(Phase Tracking Loop : 이하 PTL시이라고 함)회로(120)에서는 FPLL회로(108)에서 완전히 복원하지 못한 위상의 에러를 보정한다.
한편, 송신기에서는 신호를 전송하기전에 전송도중 발생한 심볼에러를 감소시키기 위하여 리드-솔로몬(이하 RS라고 함)부호화, 인터리브처리와 TCM(Trellis Coded Modulation)를 통해 신호를 변조시킨다. 이것을 복호화하기 위한 장치가 채널복호화기(122)이다. 채널복호화기(122)에서는 PTL회로(120)의 출력을 트레리스 복호화하고, 트레리스 복호화된 데이터를 디인터리브처리하고, 디인터리브된 데이터는 RS코드로 적부호화된 데이터이므로 패리티를 이용하여 적부호화된 데이터를 오류정정복호화하는 신호처리과정을 수행한다.
소오스복호화기(124)에서는 채널복호화기(122)로부터 출력되는 오류정정복호화된 데이터를 가변장복호화하고, 가변장복호화된 데이터를 역양자화하고, 역양자화된 데이터를 부호화시 사용된 양자화스텝사이즈에 의해 IDCT(Inverse Discrete Cosine Transform)를 거쳐, 압축된 데이터를 신장해서 원래의 데이터로 복원하여 디스플레이(126)에 디스플레이한다.
상술한 수신기의 각 블록의 동작순서는 먼저 반송파 복원이 완벽하게 이루어져만 심보클럭복원기에서 심볼 타이밍복원 및 등화기 등의 나머지 블록이 순차적으로 동작하게 된다.
그러므로, 정상동작이 이루어지기 위한 가장 중요한 관건은 반송파 복원이 완료가 된 후에야 심볼타이밍복원이 제대로 완료될 수 있다는 점이다. 그리고, 심볼타이밍복원이 완료된 후에 등화기 및 그 후단의 블록들을 동작시켜야만 단시간에 수신기가 정상동작을 할 수 있게 된다.
즉, 제1도에 도시된 종래의 HDTV수신기처럼 전원이 인가된 직후부터 모든 블록이 동작하는 장치에서는 반송파복원과 심볼타이밍복원이 완료되어 정확한 데이터가 등화기로 입력되더라도 이전의 등화기의 오동작으로 인하여 정상상태로 도달하기까지 걸리는 시간이 반송파 복원 및 심볼 타이밍 복원이 완료된 후 등화기를 동작시킬 때보다 오랜시간이 걸리게 된다.
그러므로 반송파복원과 심볼 타이밍 복원이 모두 완료되었음을 판단하기 위한 장치가 필요하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 단시간내에 정상동작이 이루어지도록 하기 위한 반송파 및 심볼타이밍복원완료 검출회로를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 반송파 및 심볼타이밍복원완료 검출기능을 갖는 HDTV를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 단시간내에 정상동작이 이루어지도록 하기 위한 방송파 및 심볼타이밍복원완료 검출방법을 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 검출회로는 수신되는 신호에서 반송파를 복원하고 복원된 반송파를 이용하여 기저대역신호로 복조해서 복조된 신호의 심볼타이밍을 복원한 후 복원된 심볼타이밍에 따라 복조된 신호를 등화한 후 등화된 신호를 복호화하는 수신기에 있어서 : 상기 복조된 신호를 소정개의 심볼단위로 평균값을 구하여 얻어진 DC예측값을 출력하는 예측수단; 상기 DC예측값에 응답하여 반송파복원완료를 검출하는 제1검출수단; 상기 연속하는 DC예측값들의 차에 응답하여 심볼타이밍복원완료를 검출하는 제2검출수단; 및 상기 제1 및 제2검출수단의 출력에 응답하여 상기 복조된 신호를 비로서 등화 및 복호화하도록 제어하는 동작제어신호를 발생하는 발생수단을 포함함을 특징으로 하고 있다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 HDTV는 수신되는 HDTV신호에서 원하는 채널신호를 선택하는 튜너; 상기 튜너의 출력을 증폭하는 중주파수(IF)증폭기; 상기 IF증폭기의 출력신호에 부가되어 있는 파일럿신호를 추적하여 반송파를 복원하고, 이 복원된 반송파를 이용하여 상기 IF증폭기의 출력신호를 기저대역의 신호로 복조하는 주파수 및 위상락루프(FPLL)회로; 상기 FPLL회로의 출력신호를 디지털신호형태로 변환하는 아날로그-디지탈(A/D)변환기; 상기 A/D변환기의 출력으로부터 심볼클럭을 복원해서 상기 A/D변환기의 샘플링시점을 예측하는 심볼클럭복원기; 상기 A/D변환기의 출력을 소정개의 심볼단위로 평균값을 구해서 얻어진 DC예측값을 상기 A/D변환기의 출력으로부터 감산해서 DC오프셋을 제거하는 DC오프셋제거기; 상기 DC예측값과 연속하는 DC에측값들의 차에 응답하여 반송파 및 심볼타이밍 복원이 완료됨을 나타내는 검출신호를 발생하는 검출신호발생기; 상기 검출신호에 따라 상기 DC오프셋제거기의 출력을 등화하는 등화기; 상기 등화기의 출력을 입력하여 상기 FPLL회로에서 복원하지 못한 위상의 에러를 보정하는 위상추적루프(PTL)회로; 상기 PTL회로의 출력을 트레리스 복호화하고, 트레리스 복호화된 데이터를 오류정정복호화하는 채널복호화기; 및 상기 오류정정복호화된 데이터를 신장하는 소오스복호화기를 포함함을 특징으로 하고 있다.
상기의 또 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 검출방법은 수신되는 신호에서 반송파를 복원하고 복원된 반송파를 이용하여 기저대역신호로 복조해서 복조된 신호의 심볼타이밍을 복원한 후 복원도니 심볼타이밍에 따라 복조된 신호를 등화한 후 등화된 신호를 복호화하는 수신기의 신호처리방법에 있어서; (a)상기 복조된 신호를 소정개의 심볼단위로 평균값을 구하여 얻어진 DC예측값을 출력하는 예측단계; (b)상기 DC예측값에 응답하여 반송파복원완료를 나타내는 제1검출신호를 발생하는 제1발생단계; (c)상기 연속하는 DC예측값들의 차에 응답하여 심볼타이밍복원완료를 나타내는 제2검출신호를 발생하는 제2발생단계; 및 (d)상기(b) 및 (c)단계에서 발생된 제1 및 제2검출신호에 응답하여 상기 복조된 신호를 비로서 등화 및 복호화하도록 제어하는 동작제어신호를 발생하는 제3발생단계를 포함함을 특징으로 하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
제4도는 본 발명에 의한 HDTV의 일 실시에에 따른 블록도로서, 제1도에 도시된 구성과 비교해 볼 때 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 구성 및 동작셜명은 생략하기로 한다.
따라서, 제1도에 도시된 구성과 상이한 점선쳐진 블럭(A)내의 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
제4도에 있어서, DC오프셋예측기(130)에서는 A/D변환기(110)로부터 출력되는 소정개(N)의 심볼을 합한 후 평균을 구해서 DC주파수오프셋예측값(이하 DC예측값이라고 함 : DC.EST)을 DC오프셋제거기(140) 및 반송파 및 심볼타이밍복원완료 검출신호발생기(이하 검출신호발생기로 약칭함)(150)에 출력하고, 또한 N개의 심볼주기의 클럭신호(CLK)를 검출신호발생기(150)에 출력한다.
DC오프셋제거기(140)는 감산기로 구성되며, A/D변환기(110)의 출력에서 DC예측값(DC.EST)을 감산해서 DC오프셋을 제거한다.
검출신호발생기(150)에서는 DC예측값(DC.SET)과 클럭신호(CLK)에 따라 반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출신호(이하 검출신호라고함)를 발생한다.
등화기(160)에서는 검출신호발생기(150)에서 발생하는 검출신호에 따라 동작하고, 등화기(160)는 동작되면 이후 블럭들도 동작한다.
여기서, DC오프셋예측기(130)는 DC오프셋예측기(140)에 포함되어 구성될 수 있고, 검출신호발생기(150)에 포함되어 구성될 수도 있다.
제5도는 8-레벨 VSB전송신호의 성상도로서, 복소영역으로 정상상태의 VSB신호의 격자점을 나타내고 있다.
원래 8-레벨 VSB신호는 -7,-5,-3,-1,1,3,5,7의 8-레벨로서, 여기에 1.25의 DC가 더해져서 제5도에 도시된 바와 같은-5.25,-3.75,-175,0.25,2.25, 4.25,6.25,8.25레벨을 가지게 된다. 실제로 수신기에서는 복소신호가 아닌 실수성분의 신호를 가지고 신호처리를 수행하는 데 제5도는 A/D변환기(110)의 출력을 힐버트변환을 통하여 복소신호로 나타낸 것이다.
만약 반송파복원이 제대로 되지 않고 주파수에러가 있는 경우 수신신호의 DC값을 예측하면 평균이 거의 0에 가깝게 된다. 이것은 주파수에러가 있으면 제6도에 도시된 바와 같이 좌표축이 임의의 방향으로 연속적으로 회전을 하고 있는 형태가 되어 그 평균값은 거의 0이 된다.
반송파 복원이 이루어지면 수신신호의 DC레벨은 1.25에 근접하게 되고, 심볼타이밍복원이 완료되면 DC레벨의 변화가 아주 작게 된다. 이러한 점에 착안을하여 제7도에 도시된 바와 같은 검출신호발생기를 구성할 수 있다.
제7도는 제4도에 도시된 회로의 일부 구성의 회로도이다.
제7도에 있어서, DC오프셋예측기(130)의 입력단은 제4도에 도시된 A/D변환기(110)의 출력단에 접속되고, 데이터출력돤은 제4도에 도시된 DC오프셋제거기(140)의 입력단에 접속된다.
검출신호발생기(150)는 제1입력단(X)과 클럭단은 DC오프셋예측기(130)의 데이터출력단과 클럭출력단에 각각 접속되고, 제2입력단(Y)으로는 제1문턱값을 입력하는 제1비교기(151)와, 입력단과 클럭단은 DC오프셋예측기(130)의 데이터출력단과 클럭출력단에 각각 접속되는 단위지연기(152)와, 피감수단과 클럭단은 DC오프셋예측기(130)의 데이터출력단과 클럭출력단에 각각 접속되고, 감수단은 단위지연기(152)의 출력단에 접속되는 감산기(153)와, 입력단은 감산기(153)의 출력단에 접속되고, 클럭단은 DC오프셋예측기(130)의 클럭출력단에 접속되는 절대치회로(154)와, 제1입력단(X)은 절대치회로(154)의 출력단에, 제2입력단(Y)으로는 제2문턱값이 입력되고, 클럭단은 DC오프셋예측기(130)의 클럭출력단에 접속되는 제2비교기(155)와, 제1 및 제2입력단은 제1 및 제2비교기(151,155)의 출력단에 각각 접속되고, 출력단은 등화기(160)의 인에이블단에 접속되는 논리곱소자(156)로 되어 있다.
이어서, 제7도에 도시된 동작을 설명하기로 한다.
제7도에 있어서, A/D변환기(110)의 출력신호로부터 DC오프셋을 예측하는 DC오프셋예측기(130)는 N개의 심볼을 합한 후 평균을 구하여 얻어진 DC예측값(DC. EST)을 출력한다. 이때 새로운 평균값(DC예측값)이 출력될 때마다 즉, N심볼주기로 클럭신호(CLK)로 출력된다.
제1비교기(151)는 반송파복원이 완료되었는지를 판단하기 위한 것으로서, DC오프셋예측기(130)로부터 출력되는 DC예측값이 제1문턱값보다 클 경우에만 1을 출력하고 그렇지 않으면 0을 출력한다. 제1비교기(151)에서 1이 출력된다는 것은 제4도에 도시된 FPLL회로(108)에서 반송파복원이 완료되었다는 것을 의미한다. 즉, 반송파복원이 제대로 이루어지지 않으면 제6도에 도시된 스캐터링도에서 알 수 있듯이 평균 DC오프셋은 0이 되고, 반송파복원이 이루어지면 DC오프셋이 제5도에 도시된 바와 같이 각 레벨에서 1.25가 생긴다. 여기서, 제1문턱값은 0보다는 크고 1.25보다는 작은 값으로 설정될 수 있다.
단위지연기(152)는 DC오프셋예측기(130)로부터 출력되는 DC예측값(DC.EST)을 N심볼주기의 클럭신호(CLK)에 따라 1클럭기간동안 지연하여, 지연된 DC예측값을 감산기(153)의 감수단자에 출력한다.
감산기(153)에서는 클럭신호(CLK)에 따라 피감수단으로 입력되는 DC예측값(DC.EST)에서 단위지연기(152)의 N심볼기간동안 지연된 DC예측값을 감산한다.
절대치회로(154)에서는 감산기(153)의 출력을 클럭신호(CLK)에 따라 절대치를 취하여 제2비교기(155)의 제1입력단(X)으로 출력한다.
제2비교기(155)에서는 심볼타이밍복원이 완료되었는지를 판단하기 위한 것으로서, 연속하는 두 DC예측값의 차가 제2문턱값보다 작으면 I을 출력하고, 그렇지 않으면 0을 출력한다. 제2비교기(155)에서 I이 출력된다는 것은 제4도에 도시된 심볼클럭복원기(112)에서 심볼클럭복원이 완료됨을 의미한다. 즉, 심볼클럭이 복원되면 타이밍 에러가 작아지기 때문에 DC예측값의 차가 작아진다.
요약하며, 반송파가 복원되지 않으면 DC오프셋은 0이 되고, 반송파가 복원되어 주파수락이 되면 DC오프셋이 발생하고, 주파수락이 됨에 따라 타이밍에러도 작아지고, 결국 심볼타이밍이 복원되면 DC오프셋값의 변화가 작아진다.
제1비교기(151) 및 제2비교기(152)의 출력이 모두 I일 때 논리곱소자(156)의 출력이 I되어 반송파복원과 심볼타이밍복원이 완료되었음을 나타내는 검출신호를 제4도에 도시된 등화기(118)의 인에이블단에 출력한다. 이 검출신호를 근거로하여 등화기(118)가 비로서 동작하고 등화기(118)가 동작함에 따라 나머지 블록도 동작된다.
제8도는 본 발명에 의한 HDV의 다른 실시예에 따른 블록도로서, 제2도에 도시된 구성과 비교해 볼 대 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 구성 및 동작설명은 생략하기로 한다.
따라서, 제4도에 도시된 구성과 상이한 점선쳐진 블록(B)내의 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
제8도에 있어서, A/D변환기(170)에서는 IF증폭기(106)로부터 출력되는 증폭된 IF신호를 디지털형태로 변환한다.
DFPLL(Digital Frequency and Phase Locked Loop)회로(180)는 A/D변한기(170)에서 출력되는 데이터에 포함된 파일럿신호를 이용하여 반송파를 복원하고, 복원된 반송파를 A/D변환기(170)의 출력데이타와 승산하여 기저대역의 데이터로 복원하는 기능을 수행한다.
정합필터(190)는 DFPLL(180)로부터 출력되는 데이터의 에너지를 최대화하기 위한 것으로 다중경로가 없는 경우 심볼간의 간섭을 최소화한다.
심볼클럭복원기(200)는 심볼클럭을 복원하여 이 복원된 심볼클럭에 따라 A/D변환기(170)에서는 데이터를 샘플링한다.
AGC회로(210)에서는 정합필터(190)의 출력신호의 진폭에 응답하는 AGC신호를 발생하여 튜너(102) 및 IF증폭기(106)에 출력한다.
IF증폭기(106)에서는, 정합필터(190)의 입력신호가 적절한 레벨을 유지하도록 하기 위하여 AGC회로(210)에서 출력되는 AGC신호에 따라 이득이 제어된다. 튜너(102)에서도 AGC신호에 따라 IF증폭기의 신호증폭만으로는 이득이 충분치 않을 경우 내부의 RF증폭기의 이득을 조절하여 충분한 신호증폭이 가능하게 한다.
정합필터(190)의 출력은 DC오프셋예측기(130) 및 DC오프셋제거기(140)에 입력된다. 이후 블럭의 동작은 제4도와 동일하다.
본 발명에서는 8-레벨 VSB신호를 수신하는 HDTV를 예로 들어 설명하였으나 적용범위가 이에 국한되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 장치와 방법은 HDTV수신기에 있어서 반송파복원이 되면 DC오프셋이 발생한다는 특성과, 심볼타이밍복원이 되면 DC오프셋의 변화가 작다는 특성을 이용하여 반송파 및 심볼타이밍복원의 완료를 검출한 후 등화기 및 그 외 구성블럭을 동작시킴으로써 단시간내에 정상적인 동작이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 수신되는 신호에서 반송파를 복원하고 복원된 반송파를 이용하여 기저대역신호로 복조해서 복조된 신호의 심볼타이밍을 복원한 후 복원된 심볼타이밍에 따라 복조된 신호를 등화한 후 등화된 신호를 복호화하는 수신기에 있어서 : 상기 복조된 신호를 소정개의 심볼단위로 평균값을 구하여 얻어진 DC예측값을 출력하는 예측수단; 상기 DC예측값에 응답하여 반송파복원완료를 검출하는 제1검출수단; 상기 연속하는 DC예측값들의 차에 응답하여 심볼타이밍복원완료를 검출하는 제2검출수단; 및 상기 제1 및 제2검출수단의 출력에 응답하여 상기 복조된 신호를 비로서 등화 및 복호화하도록 제어하는 동작제어신호를 발생하는 발생수단을 포함함을 특징으로 하는 반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1검출수단은 상기 DC예측값과 제1문턱값을 비교하여 반송파복원완료를 나타내는 비교신호를 출력하는 비교기로 되어 있는 것을 특징으로 하는 반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2검출수단은 상기 DC예측값을 상기 소정개의 심볼기간동안 지연하는 지연기; 상기 예측수단으로부터 출력되는 현재 DC예측값과 상기 지연기로부터 출력되는 지연된 DC예측값을 감산하는 감산기; 및 상기 감산기의 출력과 제2문턱값을 비교해서 심볼타이밍복원완료를 나타내는 제2비교신호를 출력하는 비교기를 포함함을 특징으로 하는 반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출회로.
  4. 수신되는 HDTV신호에서 원하는 채널신호를 선택하는 튜너; 상기 튜너의 출력을 증폭하는 중간주파수(IF)증폭기; 상기 IF증폭기의 출력시호에 부가되어 있는 파일럿신호를 추적하여 반송파를 복원하고, 이 복원된 반송파를 이용하여 상기 IF증폭기의 출력신호를 기저대역의 신호로 복조하는 주파수 및 위상락루프(FPLL)회로; 상기 FPLL회로의 출력신호를 디지털신호형태로 변환하는 아날로그-디지탈(A/D)변환기; 상기 A/D변환기의 출력으로부터 심볼클럭을 복원해서 상기 A/D변환기의 샘플링시점을 예측하는 심볼클럭복원기; 상기 A/D변환기의 출력을 소정개의 심볼단위로 평균값을 구해서 얻어진 DC예측값을 상기 A/D변환기의 출력으로부터 감산해서 DC오프셋을 제거하는 DC오프셋제거기; 상기 DC예측값과 연속하는 DC예측값 등의 차에 응답하여 반송파 및 심볼타이밍 복원이 완료됨을 나타내는 검출신호를 발생하는 검출신호발생기; 상기 검출신호에 따라 상기 DC오프셋제거기의 출력을 동화하는 등화기; 상기 등화기의 출력을 입력하여 상기 FPLL회로에서 복원하지 못한 위상의 에러를 보정하는 위상추적루프(PTL)회로; 상기 PTL회로의 출력을 트레리스 복호화하고, 트레리스 복호화된 데이터를 오류정정복호화하는 채널복호화기; 및 상기 오류정정복호화된 데이터를 신장하는 소오스복호화기를 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  5. 제4항에 있어서, 상기 DC오프셋제거기는 상기 A/D변환기의 출력을 소정개의 심볼단위로 평균값을 구하여 얻어진 DC예측값을 출력하는 DC오프셋예측기; 및 상기 A/D변환기의 출력으로부터 상기 DC예측값을 감산하는 감산기를 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  6. 제5항에 있어서, 상기 검출신호발생기는 상기 DC예측값과 제1문턱값을 비교해서 반송파복원완료를 나타내는 제1비교신호를 출력하는 제1비교회로; 연속하는 두 DC예측값의 차와 제2문턱값을 비교하여 심볼타이밍복원완료를 나타내는 제2비교신호를 출력하는 제2비교회로; 및 상기 제1 및 제2비교신호가 모두 발생하면 상기 등화기를 인에이블시키는 검출신호를 발생하는 논리회로를 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2비교회로는 상기 DC예측값을 상기 소정개의 심볼기간동안 지연하는 지연기; 상기 DC오프셋예측기로부터 출력되는 현재 DC예측값과 상기 지연기로부터 출력되는 지연된 DC예측값을 감산하는 감산기; 상기 감산기의 출력을 절대치를 취하는 절대치회로; 및 상기 절대치회로의 출력과 제2문턱값을 비교해서 심볼타이밍복원완료를 타내는 제2비교신호를 출력하는 비교기를 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  8. 제4항에 있어서, 상기 A/D변환기의 출력에 응답하는 자동이득제어(AGC)신호를 발생하여 상기 튜너 및 상기 IF증폭기에 출력하는 AGC회로를 더 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  9. 수신되는 HDTV신호에서 원하는 채널신호를 선택하는 튜너; 상기 튜너의 출력을 증폭하는 중간주파수(1F)증폭기; 상기 IF 증폭기로부터 출력되는 신호를 디지털형태로 변환하는 아날로그-디지탈(A/D)변환기; 상기 A/D변환기로부터 출력되는 데이터에 포함된 파일럿신호를 이용하여 반송파를 복원하고, 복원된 반송파를 이용하여 기저대역의 데이터로 복조하는 디지털 주파수 및 위상락루프(DFPLL)회로; 상기 DFPLL 출력으로부터 심볼클럭을 복원해서 상기 A/D변환기의 샘플링시점을 예측하는 심볼클럭복원기; 상기 DFPLL출력을 소정개의 심볼단위로 평균값을 구해서 얻어진 DC예측값을 상기 DFPLL 출력으로부터 감산해서 DC오프셋을 게거하는 DC오프셋제거기; 상기 DC예측값과 연속하는 DC예측값들의 차에 따라 반송파 및 심볼타이밍 복원완료를 나타내는 검출신호를 발생하는 검출신호발생기; 상기 검출신호에 따라 상기 DFPLL출력을 등화하는 등화기; 상기 등화기의 출력을 입력하여 상기 FPLL회로에서 복원하지 못한 위상오차를 보정하는 위상추적루프(PTL)회로; 상기 PTL회로의 출력을 트레리스 복호화하고, 트레리스 복호화된 데이타를 오류정정복호화하는 채널복호화기; 및 상기 오류정정복호화된 데이터를 신장하는 소오스복호화기를 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  10. 제9항에 있어서, 상기 DC오프셋제거기는 상기 DFPLL 출력을 소정개의 심볼단위로 평균값을 구하여 얻어진 DC예측값을 출력하는 DC오프셋예측기; 및 상기 DFPLL 출력으로부터 상기 DC예측값을 감산하는 감산기를 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  11. 제10항에 있어서, 상기 검출신호발생기는 상기 DC예측값과 제1문턱값을 비교해서 반송파복원완료를 나타내는 제1비교신호를 출력하는 제1비교회로; 상기 연속하는 두 DC예측치의 차와 제2문턱값을 비교하여 심볼타이밍복원완료를 나타내는 제2비교신호를 출력하는 제2비교회로; 및 상기 제1 및 제2비교신호가 모두 발생하면 상기 등화기를 인에이블시키는 검출신호를 발생하는 논리회로를 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2비교회로는 상기 DC예측값을 상기 소정개의 심볼기간동안 지연하는 지연기; 상기 DC오프셋예측기로부터 출력되는 현재 DC예측값과 상기 지연기로부터 출력되는 지연된 DC예측값을 감산하는 감산기; 상기 감산기의 출력을 절대치를 취하는 절대치회로; 및 상기 절대치회로의 출력과 제2문턱값을 비교해서 심볼타이밍복원완료를 나타내는 제2비교신호를 출력하는 비교기를 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  13. 제9항에 있어서, 상기 DFPLL 출력에 응답하는 자동이득제어(AGC)신호를 발생하여 상기 튜너 및 상기 IF증폭기에 출력하는 AGC회로를 더 포함함을 특징으로 하는 고해상도 텔레비젼.
  14. 수신되는 신호에서 반송파를 복원하고, 복원된 반송파를 이용하여 기저대역신호로 복조해서 복조된 신호의 심볼타이밍을 복원한 후 복원된 심볼타이밍에 따라 복조된 신호를 등화한 후 등화된 신호를 복호화하는 수신기의 신호처리방법에 있어서 : (a)상기 복조된 신호를 소정개의 심볼단위로 평균값을 구하여 얻어진 DC예측값을 출력하는 예측단계; (b)상기 DC예측값에 응답하여 반송파복원완료를 나타내는 제1검출신호를 발생하는 제1발생단계; (c)상기 연소하는 DC예측값들의 차에 응답하여 심볼타이밍복원완료를 나타내는 제2검출신호를 발생하는 제2발생단계; 및 (d)상기 (b) 및 (c)단계에서 발생된 제1 및 제2검출신호에 응답하여 상기 복조된 신호를 비로서 등화 및 복호화하도록 제어하는 동작제어신호를 발생하는 제3발생단계를 포함함을 특징으로 하는 반송파 및 심볼타이밍 복원완료 검출방법.
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