KR20020019522A - 오프셋 동조 장치를 구비하는 디지털 신호용 텔레비젼수상기 - Google Patents

오프셋 동조 장치를 구비하는 디지털 신호용 텔레비젼수상기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저역의 인접한 NTSC 신호에 의해 야기된 간섭에 민감한 디지털 신호를 수신할 때 인접한 채널 간섭을 감소시키는 디지털 및 아날로그 신호를 수신하는 텔레비젼 수상기에 관한 것이다. 그 디지털 신호를 수신할 때, 수상기는 중간 주파수(IF) 신호를 생성하도록 그 디지털 신호를 국부 발진기(LO) 신호로 헤테로다인 처리한다. 마이크로프로세서는 디지털 방송 채널에 관한 저장된 정보를 찾기위해 메모리 유닛을 서치하고 저역의 인접한 NTSC 채널의 존재 유무를 결정한다. 저역의 인접한 NTSC 채널이 존재하는 경우에, 마이크로프로세서는 IF 신호를 디지털 신호 처리기내에 있는 탄성 표면파(SAW) 필터의 하부 대역 에지쪽으로 편이하게 하는 LO 신호의 주파수를 편이해서, 저역의 인접한 NTSC 채널을 더 감쇄시킨다.

Description

오프셋 동조 장치를 구비하는 디지털 신호용 텔레비젼 수상기{TELEVISION RECEIVER FOR DIGITAL SIGNALS WITH OFFSET TUNING PROVISIONS}
ATSC(Advanced Television Subcommittee)가 발표한 디지털 텔레비젼 표준 방식은 고선명 텔레비젼(HDTV) 신호 등과 같은 디지털 텔레비젼(DTV) 신호를 전송하는 잔류 측파대(VSB) 신호에 대해서 규정하고 있다. VSB 신호는 미국내에서 NTSC(National Television Subcommittee) 아날로그 텔레비젼 신호의 통상의 지상파 방송에서 현재 사용되고 있는 채널과 같은 6-MHz 대역폭 텔레비젼 채널내에서 전송된다. HDTV 시스템은 NTSC 방송 표준 방식과는 비호환적이므로, 방송 산업에서 디지털 HDTV 시스템을 즉시 채용하여 NTSC 시스템이 포기된다면, 최근 몇년내에 판매된 NTSC 텔레비젼 수상기는 쓸모없게 된다. 그와 같은 바람직하지 않은 결과를 피하기 위해서, 구형 NTSC 텔레비젼 수상기의 자연 감소가 가능한 기간인 15년에 걸쳐서 종래의 아날로그 NTSC-표준 방송에서 디지털 HDTV 텔레비젼 방송으로의 전이가 이루어질 것이다. 그러므로, 이러한 전이 기간동안, NTSC 아날로그 및 HDTV 디지털 신호 모두가 텔레비젼 스펙트럼을 점유할 것이다. 전이 기간동안 제조된 텔레비젼 수상기는 NTSC 및 HDTV 신호 모두를 처리할 수 있다.
특정한 지역에 위치하고 있는 수상기는 인접한 할당 채널 스펙트럼(예를 들어, NTSC 채널에 인접한 HDTV 채널)을 갖는 2개의 송신기로부터 신호들을 수신한다. 신호들중 하나(소망 신호)를 수신하려 할 때, 나머지 신호(소망하지 않은 인접한 채널 신호)가 시스템에서 간섭을 야기한다. 따라서, 인접한 채널 신호로부터의 간섭을 감소시키기 위해서는 나머지 신호가 필터링되어야한다. 이러한 상황은 소망 신호가 HDTV 신호이고 소망하지 않은 신호가 저역의 인접한 NTSC 신호일 때 특히 문제가 되는데, 그 이유는 디지털 신호에 NTSC 신호의 음성 반송파가 근접하기 때문이다. 소망 신호(D) 대 소망하지 않은 신호(U)비(D/U)는 -40dB 이상으로 될 수 있다. 이것은 디지털 텔레비젼 수상기가 요구하는 바와 같은 탄성 표면파(SAW) 필터를 제조하는 데 있어서 커다란 난관이며, 그 탄성 표면파 필터는 소망 신호를 상당히 감쇄시키지 않고 소망하지 않은 신호를 제거하기 위해 급격한 롤 오프의 전이 대역을 갖는 필터이다.
그러므로, 종래 기술에서는 인접한 채널 간섭, 특히 저역의 인접한 NTSC 채널 간섭을 감소시킬 수 있는 통상의 SAW 필터를 사용하는 디지털 텔레비젼 수상기의 필요성이 대두된다.
본 발명은 일반적으로 디지털 텔레비젼 수상기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 소망하지 않은 신호를 현저히 감쇄시켜 소망 신호의 주파수를 선택적으로 오프셋하기 위한 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 텔레비젼 수상기의 블록도.
도 2a는 주파수 편이전에 IF 스펙트럼 및 SAW 필터 응답의 예시도.
도 2b는 주파수 편이후에 IF 스펙트럼 및 SAW 필터 응답의 예시도.
도 3은 공칭 주파수 및 편이된 주파수 텔레비젼 신호 모두에 대한 소망 신호대 소망하지 않은 신호의 비의 예시도.
본 발명은 디지털 신호를 수신할 때 인접한 채널 간섭을 감소시키는 텔레비젼 수상기를 제공함으로써 종래 기술과 연관된 단점을 극복한다. 특히, 본 발명에서는 선택된 방송 채널과 연관된 디지털 신호로 동조시키고 그 디지털 신호를 중간 주파수(IF) 신호로 다운변환(downconvert)한다. IF 신호의 중심 주파수는 마이크로프로세서에 의해 결정되며, 마이크로프로세서는 선택된 방송 채널과 연관된 정보를 찾기 위해 메모리 유닛을 서치하여 저역의 인접한 NTSC 아날로그 채널의 존재 유무를 결정한다. 저역의 인접 NTSC 아날로그 채널이 있는 경우에, 마이크로프로세서는 IF 신호를 62.5 kHz 만큼 편이되게 한다. IF 신호는 디지털 신호 처리기에 있는 탄성 표면파 필터의 대역 에지쪽으로 향해 더 들어가게 되어, 저역의 인접 NTSC 신호, 특히 NTSC 신호의 음성 반송파가 더 감쇄하게 된다.
본 발명의 대안적인 실시예에서 마이크로프로세서는 자동 이득 제어(AGC) 회로로부터 얻어진 데이터를 사용해서 동조된 디지털 신호의 입력 신호 전력을 결정한다. 입력 신호 전력이 인접한 채널의 전력보다 더 크다고 마이크로프로세서가 결정하면, 마이크로프로세서에 의해 IF 신호의 주파수는 공칭 주파수에서 편이되지 않게 된다.
본 발명의 교시는 첨부 도면과 결부해서 다음의 상세한 설명을 고려하면 쉽게 이해할 수 있다.
도 1에는 본 발명에 따른 텔레비젼 수상기(100)의 블록도가 도시되어 있다. 수상기(100)는 RF 소스(102)에 연결된 동조기(104), 주파수 변환단(106), 복조단(108), 메모리 유닛(112)에 연결된 마이크로프로세서(110), 및 자동 이득 제어(AGC) 회로(130)를 포함하고 있다. 동조기(104)는 RF 소스(102)가 공급하는 주파수 대역의 복수의 채널 위치에서 선택된 방송 채널에 대응하는 무선 주파수(RF) 신호를 선택한다. 방송 채널과 연관된 RF 신호는 아날로그 및 디지털 텔레비젼 신호이다. 아날로그 텔레비젼 신호에는 미국내의 통상의 NTSC(National Television Standard Committee) 변조 신호가 포함된다. 디지털 텔레비젼 신호에는 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 표준 방식 A/53, 예를 들어, 고선명 텔레비젼(HDTV) 신호에 따라 변조된 잔류 측파대(VSB) 신호가 포함된다.
주파수 변환단(106)은 믹서(114), 국부 발진기(LO)(116), 위상 동기 루프(PLL)(118), IF 필터(120), 및 IF 증폭기(122)를 포함하고 있다. 믹서(114)는 동조기(104)에 연결되어 RF 신호를 수신한다. 믹서(114)에는 LO(116)도 연결되어 있다. LO(116)은 LO 신호를 생성하는 데, LO 신호는 선택된 방송 채널에 대응하는 공칭 주파수 또는 그 공칭 주파수에서 62.5 kHz 만큼 상향 편이된 주파수중 어느 하나를 갖는다. PLL(118)은 복조단(108)로부터의 피드백을 통해 LO 신호의 주파수를 제어하고 마이크로프로세서(110)로부터의 신호를 제어한다. 저역의 인접한 아날로그 방송 채널이 없다고 마이크로프로세서(110)가 결정하면, PLL(118)에 의해LO(116)가 공칭 주파수를 생성시킨다. 저역의 인접한 아날로그 방송 채널이 있다고 마이크로프로세서(110)가 결정하면, PLL(118)에 의해 LO(116)는 공칭 주파수에서 62.5 kHz 만큼 상향 편이된 주파수를 생성하게 된다.
믹서(114)는 선택된 RF 신호 및 LO 신호를 헤테로다인 처리하여 다운변환된 IF 신호를 생성한다. 믹서(114)는 LO 신호 및 선택된 RF 신호의 합 주파수 및 차분 주파수를 생성시킨다. IF 신호가 IF 필터(120)에 연결되고, 그 IF 필터(120)는 LO 신호 및 선택된 RF 신호의 차분 주파수를 통과시키기위해 선택된 통과대역 응답을 갖는다. 도 2A에 도시했듯이, 필터링된 IF 신호의 스펙트럼은 다운변환전에 신호 스펙트럼의 미러 이미지이다. IF 증폭기가 IF 필터에 연결되어 IF 신호를 증폭하여 복조단(108)에 출력한다.
선택된 RF 신호를 다운변환할 때, LO 신호의 주파수가 다음의 식:
fLO= fc+ fIF
으로 결정되고, 여기서 fc는 선택된 RF 신호의 중심 주파수이다. 저역의 인접한 아날로그 방송 채널이 있다고 마이크로프로세서가 결정할 때, fLO는 공칭 레벨에서 62.5 kHz(PLL(118)의 해상도)만큼 상향 편이된다. 이처럼, 필터링된 IF 신호는 미러 신호이므로, 필터링된 IF 신호의 중심 주파수(fIF)도 62.5 kHz 만큼 상향 편이된다. 미국내에서 비디오 반송파의 fIF는 아날로그 텔레비젼 신호에 대해서는 공칭 주파수 45.75MHz이고, 디지털 텔레비젼 신호에 대해서는 44MHz이다.
복조단(108)은 아날로그 신호 처리기(124), 및 탄성 표면파(SAW) 필터(128)를 갖는 디지털 신호 처리기(126)를 포함하고 있다. 아날로그 신호 처리기(124)는 IF 증폭기(122)에 연결되어 출력용 IF 신호를 복조하여 처리한다. IF 증폭기(122)에는 디지털 신호 처리기(126)의 SAW 필터(128)가 연결되어 있다. SAW 필터(128)는 소정의 중심 주파수(fIF) 및 대역내 디지털 신호를 통과시키도록 설계된 통과 대역을 가지며 고역 및 저역의 방송 채널 모두와 연관되는 인접한 신호를 감쇄시킨다. 디지털 신호 처리기(126)는 SAW 필터(128)에 연결되어 필터링된 출력용 IF 신호를 복조하여 처리한다.
선택된 방송 채널과 연관된 디지털 신호에 인접한 저주파 아날로그 신호가 있는 지를 결정하기 위해 마이크로프로세서(110)는 메모리 유닛(112)에 저장된 소프트웨어를 실행한다. 특히, 마이크로프로세서(110)는 메모리 유닛(112)을 서치하여 선택된 방송 채널에 관한 정보를 찾는다. 선택된 방송 채널이 디지털 채널이라면, 저역의 인접한 아날로그 채널의 존재 유무를 마이크로프로세서(110)가 결정한다. 저역의 인접한 아날로그 채널이 없다면, 마이크로프로세서에 의해 LO 신호의 주파수는 공칭 주파수로 된다. 저역의 인접한 아날로그 채널이 있을 때, 마이크로프로세서(110)에 의해 LO 신호의 주파수는 공칭 주파수에서 62.5 kHz 만큼 편이되게 된다.
본 발명의 대안적인 실시예에서 마이크로프로세서(110)는 선택된 RF 신호의 신호 전력과 관련해서 AGC 회로(130)로부터 신호를 수신한다. 신호 전력이 저역의인접한 아날로그 신호의 전력에 필적할 때, 마이크로프로세서(110)는 주파수 편이 동작을 수행한다. 신호 전력이 저역의 인접한 아날로그 신호의 전력보다 더 크다면, 마이크로프로세서(110)는 주파수 편이 동작을 수행하지 않는다.
도 2는, 선택된 방송 채널이 HDTV와 연관되고 고역 및 저역의 인접한 방송 채널 모두가 NTSC 신호와 연관될 때의 본 발명의 동작을 예시한다. 도 2a는 본 발명의 주파수 편이 동작전에 고역 및 저역의 인접한 NTSC 채널 모두를 갖는 다운변환된 HDTV 신호의 스펙트럼을 도시한다. 그 다운변환에 의해 IF 신호의 스펙트럼이 플립(flip)되므로, 저역의 인접한 NTSC 신호는 선택된 HDTV 신호의 주파수보다 더 높은 중심 주파수를 갖는다. 도면에서 점선은 디지털 신호 처리기(126)의 SAW 필터(128)의 주파수 응답을 나타낸다. 도시했듯이, 저역의 인접한 NTSC 신호의 음성 반송파는 SAW 필터의 통과대역내에 있으므로, 디지털 신호 처리기(126)에 의해 수행된 복조 및 처리 과정에서 간섭을 야기시킬 수 있다.
도 2b는 본 발명의 주파수 편이 동작후에 고역 및 저역의 인접한 채널 모두를 갖는 다운변환된 HDTV 신호의 스펙트럼을 도시한다. 도시했듯이, fIF가 공칭 주파수에서 62.5 kHz 만큼 상향 편이되어 소망 대역내 HDTV 신호의 스펙트럼을 SAW 필터(128)의 고역 대역을 향해 편이되게 한다. 결과적으로, 저역의 인접한 NTSC 신호의 음성 반송파는 SAW 필터의 통과대역에서 편이된다. 도 3은 복수의 방송 채널에 대하여 저역의 인접한 NTSC 신호가 존재할 때에 HDTV 신호를 수신하는 경우의 본 발명의 효과를 도시한 것이다.
본 발명의 교시에 결부되는 각종 실시예가 본원에서 상세하게 도시 및 설명되었지만, 당업자는 그 교시에 여전히 결부되는 다수의 다른 변경된 실시예도 쉽게 고안할 수 있다.

Claims (6)

  1. 저역의 인접한 아날로그 텔레비젼 신호에 의해 야기된 간섭에 민감한 디지털 텔레비젼 신호를 수신하는 텔레비젼 수상기로서,
    주파수 대역내의 복수의 채널 위치로부터 선택된 방송 채널과 연관된 디지털 신호를 수신하는 동조기와;
    상기 동조기에 연결되어, 상기 디지털 신호의 주파수를 출력될 중간 주파수(IF) 신호－상기 IF 신호의 상기 중심 주파수는 공칭 주파수 또는 상기 공칭 주파수와는 다른 제2 주파수로 스위치될 수 있음－로 변환하는 주파수 변환단과;
    상기 주파수 변환단에 연결되어, 인접한 신호를 감쇄시키고 상기 공칭 주파수와 같은 중심 주파수를 갖는 필터;
    를 포함하고,
    상기 필터는 상기 제2 주파수로 스위치되는 상기 IF 신호의 중심 주파수에 응답해서 저역의 인접한 아날로그 신호를 더 감쇄시키는 텔레비젼 수상기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 방송 채널 각각과 연관된 정보 및 소프트웨어를 저장하는 메모리 유닛과;
    상기 메모리 유닛 및 상기 주파수 변환단에 연결되어, 상기 메모리 유닛에 저장된 소프트웨어를 실행하고, 상기 디지털 신호에 인접한 저역의 아날로그 신호를 찾기위해 상기 메모리 유닛을 서치하고, 상기 IF 신호의 상기 중심 주파수를 상기 공칭 주파수 또는 상기 제2 주파수중 어느 하나로 스위치되게 하는 마이크로프로세서;
    를 더 포함하고,
    상기 디지털 신호에 인접한 저역의 아날로그 신호가 없다면, 상기 마이크로프로세서는 상기 IF 신호의 상기 중심 주파수를 상기 공칭 주파수로 스위치되게 하고,
    상기 디지털 신호에 인접한 저역의 아날로그 신호가 있다면, 상기 마이크로프로세서는 상기 IF 신호의 상기 중심 주파수를 상기 제 2주파수로 스위치되게 하는 것인 텔레비젼 수상기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주파수 변환단은,
    국부 발진 신호를 생성하는 국부 발진기와;
    상기 국부 발진기에 연결되어, 상기 국부 발진 신호의 주파수를 제어하는 위상 동기 루프와;
    상기 국부 발진기에 연결되고, 상기 디지털 신호를 상기 국부 발진 신호로 헤테로다인 처리하여 상기 IF 신호를 생성하는 믹서와;
    상기 믹서에 연결되어, 상기 IF 신호의 저역을 통과시키는 IF 필터;
    를 포함하는 것인 텔레비젼 수상기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 주파수는 상기 공칭 주파수에서 62.5 kHz 만큼 상향으로 편이된 것인 텔레비젼 수상기.
  5. 저역의 인접한 아날로그 텔레비젼 신호에 의해 야기된 간섭에 민감한 디지털 텔레비젼 신호를 수신하는 방법으로서,
    대역내 디지털 신호 및 저역의 인접한 아날로그 신호를 갖는 무선 주파수(RF) 신호를 동조시키는 단계와;
    국부 발진기(LO) 신호의 주파수를 오프셋하는 단계와;
    공칭 주파수로부터 오프셋된 주파수의 변형된 중간 주파수(IF) 신호를 생성하도록 상기 RF 신호를 상기 LO 신호로 헤테로다인 처리하는 단계와;
    상기 저역의 인접한 아날로그 신호를 감쇄하도록 상기 변형된 IF 신호를 필터링하는 단계;
    를 포함하는 것인 디지탈 텔레비젼 신호 수신 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 LO 신호의 상기 주파수를 오프셋하는 단계는 상기 LO 신호의 상기 주파수를 62.5 kHz 만큼 상향 편이시키는 단계를 포함하는 것인 디지탈 텔레비젼 신호 수신 방법.
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