KR0153604B1 - Frequency and phase automatic regulation circuit and method of receiver - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야.1. The technical field to which the invention described in the claims belongs.

무선 수신장치.Wireless receiver.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제.2. The technical problem that the invention is trying to solve.

파이롯트신호를 이용하는 주파수 및 위상 오차를 제어하는 회로에서 주파수 오차를 검출하는 수단을 다수개 구비하여 주파수 오차의 양에 따라 오차검출신호를 선택적으로 출력하여 오차를 제어함.In the circuit for controlling the frequency and phase error using the pilot signal, a plurality of means for detecting the frequency error is provided to selectively output the error detection signal according to the amount of the frequency error to control the error.

3. 발명의 해결 방법의 요지.3. Summary of the solution of the invention.

무선 수신장치에 주파수 및 위상 오차를 자동으로 조절하는 회로가, 수신되는 신호를 제어신호에 의해 중간주파수로 변화하는 수단과, 상기 중간주파수를 입력하여 파이롯트 대역의 신호를 여파하는 제1필터수단과, 상기 제1필터수단의 출력을 입력하여 1채널신호 및 Q채널신호를 발생하는 수단과, 상기 I채널시호를 미분하여 제1검출신호를 발생하는 수단과, 상기 I채널신호를 저역 여파하여 제2검출신호를 발생하는 수단과, 상기 검출신호를 입력하여 주파수의 오차 양을 검출하며, 설정된 기준값과 비교하여 선택신호를 발생하는 수단과, 상기 제1검출수단 및 제2검출수단의 출력을 수신하며, 상기 선택신호에 의해 대응되는 검출수단의 출력을 선택하여 상기 Q채널신호와 혼합하여 오차검출신호로 출력하는 수단과, 상기 오차검출신호를 제어전압으로 변환 및 제어전압에 의해 발진되어 상기 주파수 오차를 제거하기 위한 주파수를 발생하여 상기 중간주파수 변환수단에 오차제어신호로 출력하는 수단으로 구성됨.A circuit for automatically adjusting frequency and phase errors in a wireless receiver includes means for changing a received signal to an intermediate frequency by a control signal, first filter means for inputting the intermediate frequency to filter a pilot band signal; Means for generating a one-channel signal and a Q-channel signal by inputting the output of said first filter means, means for generating a first detection signal by differentiating said I-channel signal, and low-pass filtering said I-channel signal. 2 means for generating a detection signal, means for inputting said detection signal to detect an amount of error in frequency, for generating a selection signal in comparison with a set reference value, and receiving outputs of said first and second detection means; Means for selecting an output of a detection means corresponding to the selection signal, mixing the Q channel signal with an output signal as an error detection signal, and converting the error detection signal into a control voltage; The oscillation by the conversion and control voltage generating frequencies for removing the frequency error and consists of means for outputting to said intermediate frequency converting means for error control signal.

4. 발명의 중요한 용도.4. Important uses of the invention.

무선 수신장치에서 주파수 오차가 클 경우와 작을 경우를 자동으로 구분하여 수신신호의 주파수 및 위상 오차를 자동으로 제어함.The radio receiver automatically distinguishes between large and small frequency errors and automatically controls the frequency and phase errors of the received signal.

Description

수신장치의 주파수 및 위상 자동 조절회로 및 방법.Frequency and phase automatic adjustment circuit and method of receiver.

제1도는 종래의 수신장치에서 주파수 및 위상을 조절하는 회로의 구성을 도시하는 도면.1 is a diagram showing the configuration of a circuit for adjusting frequency and phase in a conventional receiver.

제2도는 본 발명에 따라 수신장치에서 주파수 및 위상을 자동으로 조절하는 회로의 구성을 도시하는 도면.2 is a diagram showing a configuration of a circuit for automatically adjusting frequency and phase in a receiving apparatus according to the present invention.

제3도는 제2도에서 록검출기의 구성을 도시하는 도면.FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the lock detector in FIG. 2. FIG.

본 발명은 무선신호를 수신하는 장치의 주파수 및 위상 조절회로 및 방법에 관한 것으로, 특히 파이롯트신호를 검출하여 주파수 및 위상을 자동으로 조절할 수 있는 회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency and phase adjustment circuit and method of an apparatus for receiving a radio signal, and more particularly to a circuit and a method capable of automatically adjusting the frequency and phase by detecting a pilot signal.

일반적으로 잔류측파대(Vestigal Side Band) 변조 방식, 양측파대(Double Side Band) 변조 방식, 단측파대(Single Side Band) 변조 방식으로 변조되는 무선신호를 수신하는 장치는 파이롯트신호(pilot signal)를 검출하여 수신되는 신호의 주파수 및 위상을 조절한다. 상기와 같은 수신장치의 대표적인 예는 HD텔리비젼을 꼽을 수 있다.In general, a device that receives a radio signal modulated by a residual side band modulation method, a double side band modulation method, and a single side band modulation method detects a pilot signal. To adjust the frequency and phase of the received signal. A representative example of such a reception device may be HD television.

근대에 들어 GA(Grand Alliance)위원회에서는 HDTV시스템의 변조방식으로 VSB 변조방식을 채택하고 이를 제안하였다. 상기 VSB변조방식은 기존 TV방송에서 아나로그 영상신호의 변조방법으로 사용되던것으로써, GA의 HDTV에서는 디지털 신호의 변조에 이용한다. 초기의 DSC(Digital Spectrum Compatible) -HDTV에서는 2개 및 4개의 레벨을 이용한 2-VSB와 4-VSB를 변조방법으로 선택하였으나, GA HDTV에서는 8개의 레벨을 이용한 8-VSB와 고속 케이블모드(high speed cable mode)에서 16개의 레벨을 이용한 16-VSB를 변조방법으로 선택하였다.In modern times, the GA (Grand Alliance) Committee has adopted and proposed VSB modulation as the modulation method of HDTV system. The VSB modulation method is used as a modulation method for analog video signals in conventional TV broadcasting, and is used for modulation of digital signals in HDTV of GA. Early Digital Spectrum Compatible (DSC)-In HDTV, 2-VSB and 4-VSB using 2 and 4 levels were selected as modulation methods, but 8-VSB and 8-VSB using 8 levels and high speed cable mode (high 16-VSB using 16 levels in the speed cable mode was selected as the modulation method.

이러한 VSB신호를 복조하기 위하여 상기 GA 위원회에서는 텔레비젼 수신기의 개략적인 구조를 제안한 바 있으며, 제안된 텔리비젼수신기는 다음과 같은 특징이 있다. 먼저 VSB수신기는 다른 디지털 변조신호의 복조기와는 달리 I(In-phase)채널의 신호만으로 데이터를 검출하여 표본화를 심볼레이트단위로 수행한다는 것이다. 그러므로 VSB수신기 Q(Quadrature)채널에 동시에 사용하는 QAM등의 수신기에 비하여 간단히 구현이 가능하며, 실볼레이트로 데이터를 처리하므로 프랙셔널 래이트(fractional rate)수신기에 비하여 상대적으로 처리속도가 낮아도 검출이 가능하다는 장점이 있다. 그리고 GA HDTV 수신기에서는 동기식 검출방식(coherent detection)을 사용한다. 상기 동기식 검출방식은 비동기식 검출방식에 비하여 동일한 신호 대 잡음비에서 더 낮은 에러율로 검출이 가능하다는 잇점이 있지만, 반송파 복원회로로 인하여 수신기의 구조는 복잡하게 된다. 그러므로 반송파복원회로의 정확한 구조파악 및 최적화가 필수적인 문제점이다. 그러므로 GA위원회의 HDTV수신기에서 동기식 검출을 위한 송신신호의 위상검출은 FPLL(Rrequency and Phase Locked Loop)과 PTL(Phase Tracking Loop)회로를 이용하여 2단계로 이루어진다. FPLL은 GA위원회의 VSB신호에 포함된 파일롯트신호를 이용하여 반송파 성분을 복원한다. 이러한 FPLL은 기존의 PLL 및 주파수 에러검출회로서 용이하게 구현할 수 있다.In order to demodulate the VSB signal, the GA committee has proposed a schematic structure of a television receiver. The proposed television receiver has the following characteristics. First, unlike the demodulator of other digitally modulated signals, the VSB receiver detects data using only I-channel signals and performs sampling by symbol rate. Therefore, it is simpler to implement than QAM, which is used for VSB receiver Q (Quadrature) channel simultaneously. Since data is processed in silvolate, detection is possible even if the processing speed is relatively low compared to fractional rate receiver. The advantage is that it is possible. And GA HDTV receiver uses synchronous detection (coherent detection). The synchronous detection method has the advantage that it can be detected at a lower error rate at the same signal-to-noise ratio than the asynchronous detection method, but the structure of the receiver is complicated by the carrier recovery circuit. Therefore, accurate structure identification and optimization of the carrier recovery circuit is an essential problem. Therefore, the phase detection of the transmission signal for synchronous detection in the HDTV receiver of the GA committee consists of two phases using the frequency and phase locked loop (FPLL) and phase tracking loop (PTL) circuits. The FPLL recovers the carrier component by using the pilot signal included in the VSB signal of the GA committee. This FPLL can be easily implemented as a conventional PLL and frequency error detection event.

제1도는 상기와 같은 파이롯트신호를 검출하여 주파수 및 위상을 제어하는 수신장치의 구-성도로서, 미국의 Zenith사에서 제안한 반송파 복구회로의 구성을 도시하고 있다. 상기 제1도를 참조하면 튜너(tuner)111은 선택된 채널 대역으로 전송되는 신호를 수신하여 중간주파수신호(Intermediate Frequency: 이하 IF라 칭함)로 주파수변환(down conversion)한다. 필터112는 수신되는 신호의 대역 통과 필터로서, 상기 튜너111에서 출력 중 영상신호 및 음성신호 대역의신호를 여파하여 출력한다. 상기 필터112는 SAW필터를 사용할 수 있다. 증폭기113은 상기 필터112에서 출력되는 미약한 신호의 레벨을 증폭하여 출력한다.1 is a configuration diagram of a receiver for detecting a pilot signal and controlling a frequency and a phase, and shows a configuration of a carrier recovery circuit proposed by Zenith in the United States. Referring to FIG. 1, the tuner 111 receives a signal transmitted in a selected channel band and down-converts it to an intermediate frequency signal (hereinafter, referred to as IF). The filter 112 is a band pass filter for the received signal. The filter 112 filters and outputs a video signal and an audio signal band signal from the tuner 111. The filter 112 may use a SAW filter. The amplifier 113 amplifies and outputs the weak signal level output from the filter 112.

발진기114는 상기 증폭기113에서 출력되는 중간주파수를 복조하기 위한 소정의 발진 주파수를 발생한다. 위상쉬프터115는 상기 발진기114에서 출력되는 발진주파수의 위상을 90°쉬프트시켜 출력한다. 곱셈기116은 상기 증폭기113에서 출력되는 중간주파수와 상기 위상쉬프터115에서 출력되는 90° 위상 쉬프트된 발진주파수를 혼합하여 복조신호를 출력한다. 상기 곱셈기116에서 출력되는 복조신호는 I채널의 신호가 되며, 이 신호는 뒷 단의 신호처리수단으로 공급되어 처리된다. 곱셈기117은 상기 증폭기113의 출려과 발진기114의 출력을 혼합하여 Q채널 신호로 출력한다. 제1저역필터118은 상기 복조신호인 I채널신호를 저역 여파한다. 리미터(limiter)119는 상기 제1저역필터118에서 출력되는 신호를 일정 크기로 리미팅한다. 곱셈기120은 상기 곱셈기117에서 출력되는 Q채널신호와 상기 리미터119에서 출력되는 I채널의 처리신호를 혼합하여 출력한다. 이때 상기 곱셈기120에서 출력되는 최종적인 신호는 주파수 및 위상 오차에 대응되는 값을 갖게 되며, 이신호는 반송파 복구하기 위한 발진제어신호로 동작한다. 상기와 같은 구성은 주파수 및 위상을 조절하는 회로(Frequency Phase Locked Loop: FPLL)의 구성이 된다.The oscillator 114 generates a predetermined oscillation frequency for demodulating the intermediate frequency output from the amplifier 113. The phase shifter 115 shifts the phase of the oscillation frequency output from the oscillator 114 by 90 ° and outputs it. The multiplier 116 mixes the intermediate frequency output from the amplifier 113 and the 90 ° phase shifted oscillation frequency output from the phase shifter 115 to output a demodulated signal. The demodulation signal output from the multiplier 116 becomes an I-channel signal, which is supplied to and processed by a signal processing means at a later stage. The multiplier 117 mixes the output of the amplifier 113 and the output of the oscillator 114 and outputs the Q channel signal. The first low pass filter 118 low-passes the I-channel signal which is the demodulation signal. A limiter 119 limits the signal output from the first low pass filter 118 to a predetermined size. The multiplier 120 mixes and outputs the Q channel signal output from the multiplier 117 and the processing signal of the I channel output from the limiter 119. At this time, the final signal output from the multiplier 120 has a value corresponding to the frequency and phase error, and this signal acts as an oscillation control signal for carrier recovery. The configuration as described above is a configuration of a frequency phase locked circuit (FPLL).

제2저역필터121은 상기 곱셈기120에서 출력되는 제어신호를 입력하여 상기 제어신호를 직류 형태의 전압으로 변환한다. 상기 제2저역필터121은 루프필터(loop filter)가 될 수 있다. 전압제어발진기122는 상기 제2저역필터121의 출력에 따라 가변발진하여 상기 튜너111의 제어주파수로 입력되며, 이 제어주파수는 주파수 오차를 제거하도록 발생된 주파수가 된다.The second low pass filter 121 converts the control signal into a DC voltage by inputting a control signal output from the multiplier 120. The second low pass filter 121 may be a loop filter. The voltage controlled oscillator 122 is oscillated in accordance with the output of the second low pass filter 121 and is input to the control frequency of the tuner 111. The control frequency is a frequency generated to eliminate the frequency error.

상기 제1도와 같은 구성을 갖는 반송파 복구회로의 동작을 살펴보면, 주파수의 오프셋(frequency offset)이 존재할 시, 상기 곱셈기116에 출력되는 I채널신호는 코사인(cosine) 파형이 되고 상기 곱셈기117에서 출력되는 Q채널신호는 사인(sine) 파형이 된다. 그리고 상기 I채널신호는 제1저역필터118 및 리미터119를 통과하면 사인파형이 된다. 이때 곱셈기120에서 상기 Q채널신호와 리미터119의 출력이 곱해지면 DC신호로 나타난다. 따라서 상기 FPLL은 주파수의 오프셋 양에 대응되는 DC신호를 발생하게 된다.Referring to the operation of the carrier recovery circuit having the configuration as shown in FIG. 1, when a frequency offset exists, the I-channel signal output to the multiplier 116 becomes a cosine waveform and is output from the multiplier 117. The Q channel signal becomes a sine waveform. The I-channel signal becomes a sinusoidal waveform when it passes through the first low pass filter 118 and the limiter 119. In this case, when the multiplier 120 multiplies the output of the Q channel signal and the limiter 119, the multiplier 120 appears as a DC signal. Therefore, the FPLL generates a DC signal corresponding to the offset amount of the frequency.

상기 주파수 오프셋에 따른 DC신호는 루프필터인 제2저역필터121에서 주파수 오차를 제거하기 위한 제어전압으로 변환되며, 전압제어발진기122는 상기 제어전압에 의해 발진되어 상기 튜너111에 입력된다. 일반적으로 VCO는 튜너안에 있으므로 이경우는 물론 VCO가 필요없고 LPF2의 출력이 튜너에 입력되어 발진주파수를 제어하게 된다. 상기와 같은 과정이 반복수행되어 주파수 오프셋이 제거되면, 리미터119의 출력은 1 또는 -1로 고정되고 Q채널신호만 입력되어 단순한 PLL 모드로 전환되어 잔류 위상 에러를 제거한다.The DC signal according to the frequency offset is converted into a control voltage for removing a frequency error in the second low pass filter 121 which is a loop filter, and the voltage controlled oscillator 122 is oscillated by the control voltage and input to the tuner 111. In general, the VCO is in the tuner, so in this case, no VCO is required, and the output of the LPF2 is input to the tuner to control the oscillation frequency. When the above process is repeated and the frequency offset is removed, the output of the limiter 119 is fixed to 1 or -1 and only the Q channel signal is input to switch to the simple PLL mode to remove the residual phase error.

상기와 같은 구조를 갖는 반송파 복구회로는 초기 동작시 주파수 오차를 제거하는 동작을 수행하며, 주파수 오차의 제거를 완료하면 자동적으로 PLL 모드로 전환되어 위상 오차를 제거하는 동작을 수행하게 된다.The carrier recovery circuit having the structure as described above performs an operation of removing a frequency error during an initial operation, and when the removal of the frequency error is completed, the carrier recovery circuit automatically switches to the PLL mode to perform an operation of removing a phase error.

그러나 상기 제1도와 같은 반송파 복구회로는 제거 가능한 주파수 오차의 검출 한계는 제1저역필터118에 의해 제한된다. 즉 수신되는 신호의 주파수 오차가 큰 경우에는 주파수 오차의 주파수를 가진 코사인파는 제1저역필터118을 통해 없어지게 된다. 그러므로 주파수의 오차가 클 경우에는 정확한 n파수의 검출을 수행할 수 없어 주파수 오차를 제거할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 상기 제1도와 같은 구성을 갖는 반송파 복구회로는 파이롯트신호를 검출하여 주파수 및 위상의 오차를 제거하게 되는데, 상기 파이롯트신호를 검출하여 주파수 및 위상의 오차를 제거하게 되는데, 상기 파이롯트신호가 상기 필터112의 대역폭 내에서 벗어난 경우에는 반송파를 복구할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the carrier recovery circuit as shown in FIG. 1, the detection limit of the removable frequency error is limited by the first low pass filter 118. That is, when the frequency error of the received signal is large, the cosine wave having the frequency of the frequency error is lost through the first low pass filter 118. Therefore, when the error of the frequency is large, there is a problem in that it is not possible to accurately detect the n wave number and thus the frequency error cannot be removed. In addition, the carrier recovery circuit having the configuration as shown in FIG. 1 detects a pilot signal and removes an error of frequency and phase, and detects the pilot signal to remove an error of frequency and phase, wherein the pilot signal is the filter. If out of the bandwidth of 112, there was a problem that the carrier can not be recovered.

따라서 본 발명의 목적은 무선 수신장치에서 주파수 오프셋 양을 확장하여 수신되는 신호의 주파수 및 위상의 오차를 안정되게 복구할 수 있는 회로 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a circuit and a method capable of stably recovering an error of a frequency and a phase of a received signal by extending an amount of frequency offset in a wireless receiver.

본 발명의 다른 목적은 무선 수신장치에서 파이롯트주파수를 중심주파수로 설정하고 원하는 주파수 오프셋 양의 대역폭을 갖는 협대역 필터를 구비하여 파이롯트신호를 안정되게 검출하며, 검출된 파이롯트신호를 이용하여 수신되는 신호의 주파수 및 위상의 오차를 복구할 수 있는 회로 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to set a pilot frequency to a center frequency in a wireless receiver, and to provide a narrow band filter having a bandwidth of a desired frequency offset amount to stably detect a pilot signal, and to receive a signal using the detected pilot signal. To provide a circuit and method that can recover the error of the frequency and phase.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 수신장치에서 주파수의 오프셋 양을 검출하고, 검출된 오프셋 양에 대응되는 반송파 복구회로를 선택하여 주파수 및 위상을 자동적으로 조절할 수 있는 회로 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a circuit and a method for detecting an offset amount of a frequency in a wireless receiver and automatically adjusting a frequency and a phase by selecting a carrier recovery circuit corresponding to the detected offset amount.

이러한 본 발명의 목적들을 달성하기 위하여 무선 수신장치에서 주파수 및 위상의 오차를 자동으로 조절하는 회로가, 수신되는 신호를 제어신호에 의해 중간주파수로 변환하는 수단과, 상기 중간주파수를 입력하여 파이롯트 대역의 신호를 여파하는 제1필터수단과, 상기 제1필터수단의 출력을 입력하여 I채널신호 및 Q채널신호를 발생하는 수단과, 상기 I채널신호를 미분하여 제1검출신호를 발생하는 수단과, 상기 I채널신호를 저역 여파하여 제2검출신호를 발생하는 수단과, 상기 검출신호를 입력하여 주파수의 오차 양을 검출하며, 설정된 기준값과 비교하여 선택신호를 발생하는 수단과, 상기 제1검출수단 및 제2검출수단의 출력을 수신하며, 상기 선택신호에 의해 대응되는 검출수단의 출력을 선택하여 상기 Q채널신호와 혼합하여 오차검출신호로 출력하는 수단과, 상기 오차검출신호를 제어전압으로 변환 및 제어전압에 의해 발진되어 상기 주파수 오차를 제거하기 위한 주파수를 발생하여 상기 중간주파수 변환수단에 오차제어신호로 출력하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the objects of the present invention, a circuit for automatically adjusting errors of frequency and phase in a wireless receiver includes means for converting a received signal into an intermediate frequency by a control signal, and inputting the intermediate frequency to a pilot band. A first filter means for filtering out a signal of?, Means for inputting an output of the first filter means for generating an I channel signal and a Q channel signal, means for differentiating the I channel signal for generating a first detection signal; Means for low-pass filtering the I-channel signal to generate a second detection signal, means for detecting an error amount of frequency by inputting the detection signal, and generating a selection signal by comparing with a set reference value; Receives the output of the means and the second detection means, selects the output of the detection means corresponding to the selection signal and mixes with the Q channel signal to output the error detection signal. And means for converting the error detection signal into a control voltage and oscillating by the control voltage to generate a frequency for removing the frequency error and outputting the frequency to the intermediate frequency converting means as an error control signal. .

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

하기에서 사용되는 용어 IF는 신호 대역의 중간주파수(Intermediate Frequency)를 나타낸다. PBS는 상기 중간주파수IF에서 파이롯트신호를 검출하기 위해 제1필터220에서 여파되는 제1대역신호를 나타낸다. SBS는 상기 중간주파수IF에서 영상신호 및 음성신호를 검출하기 위해 제2필터212에서 여파되는 제2대역시호를 나타낸다. EDS2는 상기 제1대역신호의 I채널신호를 저역여파한 제2오차검출신호를 나타낸다. LDS는 상기 제2오차검출신호를 분석하여 주파수 오차의 양에 따라 상기 제1오차검출신호 또는 제2오차검출신호를 선택하기 위한 선택제어신호를 나타낸다. EDS는 상기 선택제어신호에 의해 선택된 제1오차검출신호 또는 제2오차검출신호를 나타낸다. ECS는 상기 오차검출신호에 의해 주파수 오차를 조절하기 위해 발진된신호를 나타낸다. DMS는 상기 곱셈기217에서 출력되는 복조신호로 신호로서, 제2대역신호의 I채널신호를 나타낸다.The term IF used below denotes an intermediate frequency of the signal band. PBS represents the first band signal filtered by the first filter 220 to detect the pilot signal at the intermediate frequency IF. SBS represents a second band signal filtered by the second filter 212 to detect a video signal and an audio signal at the intermediate frequency IF. EDS2 represents a second error detection signal obtained by low-pass filtering the I-channel signal of the first band signal. The LDS indicates a selection control signal for analyzing the second error detection signal and selecting the first error detection signal or the second error detection signal according to the amount of frequency error. EDS indicates a first error detection signal or a second error detection signal selected by the selection control signal. ECS represents an oscillated signal for adjusting the frequency error by the error detection signal. The DMS is a demodulation signal output from the multiplier 217 and represents an I channel signal of the second band signal.

제2도는 본 발명에 따라 무선신호를 수신하는 장치에서 주파수 및 오차를 자동으로 조절하는 회로의 구성을 도시하고 있다.2 shows a configuration of a circuit for automatically adjusting frequency and error in an apparatus for receiving a radio signal according to the present invention.

상기 제2도를 참조하면, 튜너211은 안테나와 노드N1 사이에 연결되어 무선신호를 수신하고 오차제어신호ECS를 수신한다. 상기 튜너211은 상기 오차제어신호ECS에 의해 수신되는 신호의 주파수 및 위상의 오차를 제거하며, 수신되는 신호를 주파수 변환(down conversion)하여 중간주파수IF를 발생한다. 제1필터220은 상기 노드N1에 연결되어 상기 중간주파수IF를 입력하며, 파이롯트신호의 대역으로 여파하여 제1대역신호PBS를 출력한다. 상기 제1필터220은 파이롯트주파수를 중심주파수로 하고 대역폭은 제거를 원하는 주파수 오프셋 양 만큼의 넓이로 한다. 제1증폭기221은 상기 제1대역신호PBS를 증폭하여 노드N3에 출력한다.Referring to FIG. 2, the tuner 211 is connected between the antenna and the node N1 to receive a radio signal and to receive an error control signal ECS. The tuner 211 removes errors in frequency and phase of the signal received by the error control signal ECS, and down-converts the received signal to generate an intermediate frequency IF. The first filter 220 is connected to the node N1, inputs the intermediate frequency IF, filters the band of the pilot signal, and outputs the first band signal PBS. The first filter 220 uses a pilot frequency as a center frequency and a bandwidth as wide as a desired frequency offset. The first amplifier 221 amplifies the first band signal PBS and outputs the amplified signal to the node N3.

발진기222는 소정의 발진주파수를 발생한다. 위상쉬프터(phase shifter)는 상기 발진주파수의 위상을 90°이상 시킨다. 곱셈기224는 노드N3과 N4 사이에 연결되며, 상기 발진기222의 출력과 상기 제2대역신호 PBS를 혼합하여 제2대역신호의 I채널신호를 출력한다. 상기 제2대역의 I채널신호는 cos가 된다. 곱셈기225는 상기 위상쉬프터223의 출력과 상기 제2대역신호PBS를 혼합하여 제2대역신호의 Q채널신호를 출력한다. 상기 제2대역의 Q채널신호는 sin가 된다. 미분기(differenciator)226은 상기 노드N4에 연결되어 상기 제2대역신호PBS의 I채널신호를 미분하여 출력한다. 곱셈기227은 상기 미분기227의 출력과 -1을 입력하여 두 입력신호를 혼합 출력한다. 상기 곱셈기227은 상기 미분기226를 출력하는 신호의 위상을 반전시킨다. 상기 곱셈기227에서 출력되는 신호는가 된다. 리미터228은 상기 곱셈기227의 출력을 일정 크기 이하로 리미트한다. 상기 미분기226, 곱셈기227 및 리미터228은 제1오차검출신호EDS1를 발생하는 수단이 된다. 제1저역필터229는 상기 노드N4에 연결되며, 상기 제1대역 신호PBS의 I채널신호를 입력하여 저역 여파한다. 상기 제1저역필터230에서 출력되는 신호는 sin가 된다. 리미터230은 상기 제1저역필터229의 출력을 입력하여 일정 크기 이하로 여파한다. 상기 제1저역필터229 및 리미터230은 제2오차검출신호EDS2를 발생하는 수단이 된다. 멀티플렉서231은 상기 리미터228 및 230에서 각각 출력되는 제1오차검출신호EDS1 및 제2오차검출신호EDS2를 각각 제1입력단자 및 제2입력단자로 입력하며, 선택제어신호LDS에 의해 해당하는 입력신호를 선택하여 오차검출신호EDS로 출력한다. 곱셈기233은 상기 제1대역신호PBS의 Q채널신호와 상기 오차검출신호EDS를 혼합하여 주파수 오차에 대응되는 DC신호로 출력한다.Oscillator 222 generates a predetermined oscillation frequency. A phase shifter makes the phase of the oscillation frequency more than 90 degrees. The multiplier 224 is connected between the nodes N3 and N4, and outputs the I-channel signal of the second band signal by mixing the output of the oscillator 222 and the second band signal PBS. The I-channel signal of the second band is cos Becomes The multiplier 225 mixes the output of the phase shifter 223 and the second band signal PBS to output the Q channel signal of the second band signal. The Q channel signal of the second band is sin Becomes A differentiator 226 is connected to the node N4 to differentially output the I channel signal of the second band signal PBS. The multiplier 227 inputs the output of the differentiator 227 and -1 to output the two input signals. The multiplier 227 inverts the phase of the signal outputting the differentiator 226. The signal output from the multiplier 227 is Becomes Limiter 228 limits the output of multiplier 227 to a predetermined size or less. The differentiator 226, multiplier 227 and limiter 228 serve as means for generating the first error detection signal EDS1. A first low pass filter 229 is connected to the node N4 and inputs an I channel signal of the first band signal PBS to low pass filter. The signal output from the first low pass filter 230 is sin Becomes The limiter 230 inputs the output of the first low pass filter 229 and filters the filter below a predetermined size. The first low pass filter 229 and the limiter 230 are means for generating the second error detection signal EDS2. The multiplexer 231 inputs the first error detection signal EDS1 and the second error detection signal EDS2 output from the limiters 228 and 230 to the first input terminal and the second input terminal, respectively, and the corresponding input signal is selected by the selection control signal LDS. Select to output the error detection signal EDS. The multiplier 233 mixes the Q channel signal of the first band signal PBS and the error detection signal EDS and outputs the DC signal corresponding to the frequency error.

상기와 같은 구성은 본 발명에 따른 주파수 및위상고정루프(Frequency Phase Locked Loop:FPLL)의 구성이 된다.The configuration as described above constitutes a frequency and phase locked loop (FPLL) according to the present invention.

록검출기(lock dectector)232는 노드N5에 연결되어 상기 리미터230에서 출력되는 제2오차검출신호EDS2를 입력한다. 상기 록검출기232는 상기 제2오차검출신호EDS2를 분석하여 주파수 오차의 양에 따라 상기 제1오차검출신호EDS1 또는 제2오차검출신호EDS2를 선택하기 위한 선택제어신호를 발생한다. 제3도는 상기 록검출기232의 구성을 도시하고 있다. 상기 제3도를 참조하면, 제로크로싱검출기(zero-crossing detector)241은 상기 제2오차검출신호EDS2의 제로 크로싱을 검출하여 펄스신호를 발생한다. 카운터242는 상기 주파수 오차 측정 주기를 설정하는 타이머이다. 지연기243은 상기 카운터242의 출력을 소정 지연하는 기능을 수행한다. 카운터244는 상기 제로크로싱검출기241의 출력을 카운트하여 저장하며, 상기 지연기243의 출력에 의해 초기화된다. 레지스터245는 상기 카운터242의 출력에 의해 상기 카운터244의 출력을 로드하여 저장한다. 비교기246은 소정의 기준값을 구비하며, 상기 레지스터245의 출력과 상기 기준값을 비교하여 그 결과신호를 선택제어신호LDS로 출력한다. 여기서 상기 레지스터245의 출력이 상기 기준값 보다 크면 상기 제1오차검출신호EDS1을 선택 출력하기 위한 1신호를 출력하고, 상기 기준값 보다 작으면 상기 제2오차검출신호EDS2를 선택 출력하기 0신호를 출력한다.The lock detector 232 is connected to the node N5 and inputs a second error detection signal EDS2 output from the limiter 230. The lock detector 232 analyzes the second error detection signal EDS2 and generates a selection control signal for selecting the first error detection signal EDS1 or the second error detection signal EDS2 according to the amount of the frequency error. 3 shows the configuration of the lock detector 232. As shown in FIG. Referring to FIG. 3, a zero-crossing detector 241 detects zero crossing of the second error detection signal EDS2 and generates a pulse signal. The counter 242 is a timer for setting the frequency error measurement period. The delay unit 243 performs a function of delaying the output of the counter 242 by a predetermined amount. The counter 244 counts and stores the output of the zero crossing detector 241 and is initialized by the output of the delayer 243. The register 245 loads and stores the output of the counter 244 by the output of the counter 242. The comparator 246 has a predetermined reference value, compares the output of the register 245 with the reference value, and outputs the resultant signal as the selection control signal LDS. In this case, when the output of the register 245 is greater than the reference value, one signal for selecting and outputting the first error detection signal EDS1 is output. .

제2저역필터234는 상기 곱셈기233에 출력되는 DC신호를 입력하여 제어 전압으로 변환한다. 상기 제2저역필터234는 루프필터로서, 오차검출신호EDS에 대응되는 주파수 오차를 제어하기 위한 전압으로 발생된다. 전압제어발진기235는 상기 제2저역필터(234의 출력을 입력하며, 입력되는 제어전압에 따라 발진 주파수를 발생하여 상기 튜너21에 출력하여 주파수 및 위상 오차를 제어할 수 있도록 한다.The second low pass filter 234 inputs a DC signal output to the multiplier 233 and converts the DC signal into a control voltage. The second low pass filter 234 is a loop filter and is generated as a voltage for controlling a frequency error corresponding to the error detection signal EDS. The voltage controlled oscillator 235 inputs the output of the second low pass filter 234, generates an oscillation frequency according to the input control voltage, and outputs the oscillation frequency to the tuner 21 to control frequency and phase errors.

상기 노드N1에 연결되는 제2필터212는 상기 노드N1에 출력되는 중간주파수IF를 신호 대역으로 여파하여 제2대역신호SBS를 출력한다. 상기 제2대역신호SBS는 음성신호 및 영상신호를 포함하는 대역이다. 상기 제2필터212는 SAW 필터를 사용할 수 있다. 제2증폭기213은 상기 제2대역신호SBS를 증폭 출력한다.The second filter 212 connected to the node N1 filters the intermediate frequency IF output to the node N1 into a signal band and outputs a second band signal SBS. The second band signal SBS is a band including an audio signal and a video signal. The second filter 212 may use a SAW filter. The second amplifier 213 amplifies and outputs the second band signal SBS.

전압제어발진기214는 수신되는 제어전압에 따라 발진주파수를 발생한다. 위상쉬프터215는 상기 전압제어발진기214의 출력을 90° 위상 쉬프트시킨다. 곱셈기217은 상기 노드N2에 연결되며, 상기 제2대역신호SBS와 상기 전압제어발진기214의 출력을 혼합하여 제2대역의 I채널신호를 발생한다. 상기 제2대역의 I채널신호는 복조신호DMS가 된다. 곱셈기216은 상기 노드N2에 연결되며, 상기 제2대역신호SBS와 상기 위상쉬프터215의 출력을 혼합하여 제2대역의 Q채널신호를 발생한다. 멀티플렉서218은 제1입력단자로 0를 입력하고 제2입력단자로 상기 곱셈기216의 출력을 입력하며, 선택단자로 상기 선택제어신호LDS를 입력한다. 상기 멀티플렉서218은 상기 선택제어신호LDS에 의해 상기 곱셈기216 또는 상기 0를 선택출력한다. 저역필터219는 상기 멀티플렉서218의 출력을 저역 여파하여 상기 전압제어발진기214에 제어전압으로 인가한다. 상기와 같은 구성은 위상고정루프(PLL)의 구성이 된다.The voltage controlled oscillator 214 generates an oscillation frequency according to the received control voltage. Phase shifter 215 phase shifts the output of voltage controlled oscillator 214 by 90 degrees. A multiplier 217 is connected to the node N2, and mixes the output of the second band signal SBS and the voltage controlled oscillator 214 to generate an I-channel signal of a second band. The I-channel signal of the second band becomes a demodulation signal DMS. The multiplier 216 is connected to the node N2, and mixes the output of the second band signal SBS and the output of the phase shifter 215 to generate a Q-channel signal of a second band. The multiplexer 218 inputs 0 as a first input terminal, an output of the multiplier 216 as a second input terminal, and inputs the selection control signal LDS as a selection terminal. The multiplexer 218 selects and outputs the multiplier 216 or 0 according to the selection control signal LDS. The low pass filter 219 low-passes the output of the multiplexer 218 and applies it to the voltage controlled oscillator 214 as a control voltage. The configuration as described above is a configuration of the phase locked loop PLL.

상술한 구성에 의거 본 발명을 설명하면, 상기 튜너211은 수신되는 신호를 주파수변환하여 중간주파수IF로 발생한 후 노드N1에 출력한다. 그러면 상기 노드 N1에 연결된 제1필터220은 상기 중간주파수IF를 파이롯트 주파수 대역으로 여파하여 제1대역신호PBS를 출력한다. 여기서 상기 제1필터220는 파일롯트신호를 중심주파수로 하며 대역폭은 제거하고자 하는 오프셋 양에 따라 원하는 대역으로 설정한다. 상기 제1필터220의 대역폭은 파이롯트신호를 중심으로 2MHz를 갖는 협대역 대역 통과 필터로 설정할 수 있다. 상기 제1필터220에서 출력되는 제1대역신호PBS는 제1증폭기221에서 증폭된 후 노드N3에 인가된다.Referring to the present invention based on the above configuration, the tuner 211 frequency-converts the received signal to the intermediate frequency IF and outputs it to the node N1. Then, the first filter 220 connected to the node N1 filters the intermediate frequency IF into a pilot frequency band and outputs a first band signal PBS. The first filter 220 sets a pilot signal as a center frequency and sets a bandwidth to a desired band according to the offset amount to be removed. The bandwidth of the first filter 220 may be set as a narrowband band pass filter having a 2MHz centering on the pilot signal. The first band signal PBS output from the first filter 220 is amplified by the first amplifier 221 and then applied to the node N3.

상기와 같이 검출된 파이롯트 대역의 제1대역신호PBS를 이용하여 FPLL회로가 주파수 및 위상 오차를 자동으로 조절하는 과정을 살펴본다. 먼저 발진기222는 소정의 발진주파수를 발생한다. 그리고 위상쉬프터223은 상기 발진기222의 출력을 90° 위상 쉬프트시켜 출력한다. 그러면 곱셈기224는 상기 노드N3의 제1대역신호PBS와 상기 발진기222의 출력을 혼합하여 파이롯트 신호 대역의 I채널신호를 발생한다. 상기 파이롯트대역의 I채널신호는 cos가 된다. 또한 곱셈기225는 상기 제1대역신호PBS와 상기 위상쉬프터223의 출력을 혼합하여 파이롯트신호 대역의 Q채널신호를 발생한다. 상기 파이롯트신호 대역의 Q채널신호는 sin가 된다.The process of automatically adjusting frequency and phase error by the FPLL circuit using the first band signal PBS of the detected pilot band will be described. First, the oscillator 222 generates a predetermined oscillation frequency. The phase shifter 223 outputs the phase of the oscillator 222 by 90 °. The multiplier 224 then mixes the first band signal PBS of the node N3 and the output of the oscillator 222 to generate an I-channel signal of a pilot signal band. The I-channel signal of the pilot band is cos Becomes The multiplier 225 mixes the output of the first band signal PBS and the output of the phase shifter 223 to generate a Q channel signal of a pilot signal band. The Q channel signal of the pilot signal band is sin Becomes

상기 곱셈기224에서 출력되는 파이롯트신호 대역의 I채널신호는 노드N4에 인가된다. 상기 노드N4의 I채널신호 cos는 미분기226에서 미분된 후 곱셈기227에서 위상 반전되어으로 나타난다. 그리고 상기 곱셈기227에서 위상 반전된 신호는 리키터228에서 일정 크기로 제한된 후 제1오차검출신호.EDS1으로 나타난다. 여기서 상기 I채널신호를 미분하면 주파수 오차의 양에 비례하는 큰 신호가 생성된다. 따라서 주파수 오차가 크면 클수록의 주파수를 가진 톤의 파워(power)가 커지므로, 리미터228을 통해 출력되는 제1오차검출신호EDS1은 주파수 오차 값인의 주파수를 가진 구형파가 된다. 따라서 상기 제1오차검출신호EDS1은 주파수 오차가 큰 경우에 발생되며, 주파수 오차가 작을 경우에는 잡음 등에 묻혀 검출이 어렵게 된다.The I-channel signal of the pilot signal band output from the multiplier 224 is applied to the node N4. I channel signal cos of the node N4 Is differentiated at differentiator 226 and then phase-inverted at multiplier 227. Appears. The signal inverted in phase in the multiplier 227 is limited to a certain magnitude in the repeater 228 and then appears as a first error detection signal .EDS1. Here, the derivative of the I-channel signal generates a large signal proportional to the amount of frequency error. Therefore, the greater the frequency error, Since the power of a tone having a frequency of N is increased, the first error detection signal EDS1 output through the limiter 228 is a frequency error value. A square wave with the frequency of. Therefore, the first error detection signal EDS1 is generated when the frequency error is large, and when the frequency error is small, the first error detection signal EDS1 is buried in a noise or the like, making it difficult to detect.

또한 상기 곱셈기224에서 출력되는 파이롯트신호 대역의 I채널신호 cos는 제1저역필터229에서 저역 여파되어 sin으로 나타난다. 그리고 상기 제1저역필터229에서 출력되는 신호는 리미터230에서 일정크기로 제한되어 제2오차검출신호EDS2로 나타난다. 이때 상기 제2오차검출신호EDS2는 주파수 오차가 일정 값 이상으로 크면 제1저역필터229에 의해 감쇄되므로 검출이 어렵게 되며, 반대로 주파수 오차가 작을 경우에는 정확하게 검출됨을 알 수 있다. 따라서 상기 제2오차검출신호EDS2는 주파수 오차가 크면 제로 크로싱이 자주 발생되는 신호로 출력되고, 주파수 오차가 작을 경우에는 제로 크로싱이 작아지는 신호로 발생됨을 알 수 있다.In addition, the I-channel signal cos of the pilot signal band output from the multiplier 224 Is low-pass filtered by the first low pass filter 229 Appears. The signal output from the first low pass filter 229 is limited to a predetermined size at the limiter 230 and is represented by the second error detection signal EDS2. In this case, when the frequency error is greater than a predetermined value, the second error detection signal EDS2 is attenuated by the first low pass filter 229, and thus, the second error detection signal EDS2 is difficult to detect. Accordingly, it can be seen that the second error detection signal EDS2 is output as a signal in which zero crossing is frequently generated when the frequency error is large, and a signal in which zero crossing is small when the frequency error is small.

상기와 같이 발생되는 제1오차검출신호EDS1 및 제2오차검출신호EDS2는 각각 멀티플렉서231의 제1입력단자 및 제2입력단자에 입력된다. 그리고 상기 멀티플렉서231은 록검출기232에서 출력되는 선택제어신호LDS에 의해 입력신호를 선택적으로 출력하게 된다. 이때 상기 제1오차검출신호EDS1은 주파수 오차가 클 때 사용되는 것이 유리하고, 반대로 상기 제2오차검출신호EDS2는 주파수 오차가 작을 때 사용하는 것이 유리하다. 그러므로 주파수 오차가 클 때에는 상기 제1오차검출신호EDS1을 선택하고 주파수 오차가 작을 때에서는 상기 제2오차검출신호EDS2를 선택하는 것이 바람직하다. 따라서 상기 록검출기232는 상기 오차검출신호의 값을 분석하여 주파수 오차가 크면 상기 제1오차검출신호EDS1을 선택 출력하고 주파수 오차가 작으면 상기 제2오차검출신호EDS2를 선택 출력할 수 있도록 선택제어신호EDS를 발생하여야 한다.The first error detection signal EDS1 and the second error detection signal EDS2 generated as described above are input to the first input terminal and the second input terminal of the multiplexer 231, respectively. The multiplexer 231 selectively outputs an input signal by the selection control signal LDS output from the lock detector 232. In this case, the first error detection signal EDS1 is advantageously used when the frequency error is large, and conversely, the second error detection signal EDS2 is advantageously used when the frequency error is small. Therefore, it is preferable to select the first error detection signal EDS1 when the frequency error is large and to select the second error detection signal EDS2 when the frequency error is small. Therefore, the lock detector 232 analyzes the value of the error detection signal and selects and outputs the first error detection signal EDS1 when the frequency error is large, and selectively outputs the second error detection signal EDS2 when the frequency error is small. Signal EDS should be generated.

사익 제3도를 참조하여 록검출기232의 동작을 살펴보면, 제로크로싱검출기241은 상기 제2오차검출신호EDS2를 입력한다. 이때 상기 제2오차검출신호EDS2는 상기한 바와 같이 주파수 에러가 크면 제로크로싱이 빈번하게 발생되고 주파수 오차가 작으면 제로크로싱이 거의 일어나지 않는 신호임을 알 수 있다. 상기 제로크로싱검출기241은 상기 제2오차검출신호EDS2가 제로크로싱되는 시점들을 검출하여 카운터244에 출력한다. 그러면 상기 카운터244는 상기 제2오차검출신호EDS2의 제로크로싱 횟수를 카운트한다. 이때 카운터242는 상기 오차검출신호EDS를 선택 출력하기 위한 일정 주기신호를 발생하는 기능을 수행한다. 따라서 상기 카운터242가 출력신호를 발생하지 않는 상태에서 상기 카운터244는 상기 제로크로싱검출기244에서 검출하는 제로크로싱신호를 카운트하여 누적 저장하는 동작을 수행한다. 이후 상기 카운터242에서 카운트종료신호를 발생하면, 레지스터245는 상기 카운터244에 누적 저장된 상기 제2오차검출신호EDS2의 제로크로싱 횟수를 로드하여 저장한다. 그리고 상기 카운터244는 상기 지연기243에 의해 소정 지연되어 발생되는 상기 카운터242의 카운트 종료신호에 의해 초기화되어 다음 주기에서 발생되는 제로크로싱 횟수를 카운트 할 준비를 한다. 따라서 상기 지연기243은 상기 레지스터245가 상기 카운터244의 출력을 로드할 수 있는 시간을 보상하는 기능을 수행함을 알 수 있다. 상기 레지스터245의 출력은 비교기246의 비교입력단자로 인가된다. 이때 상기 비교기246은 기준입력단자에 소정의 기준값을 입력한다. 여기서 상기 기준값은 설정된 주기동안 상기 제2오차검출신호EDS2의 제로크로싱이 발생되어도 주파수 및 위상 동시상태가 될 수 있는 값으로 설정한다. 따라서 상기 비교기246은 상기 레지스터245의 출력과 상기 기준값을 비교하여 상기 제2오차검출신호EDS2의 제로크로싱 수가 상기 기준값을 비교하여 상기 제2오차검출신호EDS2의 제로크로싱 수가 상기 기준값 이상으로 발생되면 주파수 오차가 큰 상태임을 나타내는 제1논리의 선택제어신호EDS를 출력하고, 상기 제2오차검출신호EDS2의 제로크로싱 수가 상기 기준값 이하로 발생되면 주파수 오차가 작은 상태임을 나타내는 제2논리의 선택제어신호LDS를 출력한다.Referring to FIG. 3, the operation of the lock detector 232 will be described. The zero crossing detector 241 inputs the second error detection signal EDS2. At this time, it can be seen that the second error detection signal EDS2 is a signal in which zero crossing occurs frequently when the frequency error is large and zero crossing occurs little when the frequency error is small as described above. The zero crossing detector 241 detects time points at which the second error detection signal EDS2 is zero crossed and outputs them to the counter 244. The counter 244 then counts the number of zero crossings of the second error detection signal EDS2. At this time, the counter 242 performs a function of generating a predetermined periodic signal for selectively outputting the error detection signal EDS. Accordingly, while the counter 242 does not generate an output signal, the counter 244 counts and stores the zero crossing signal detected by the zero crossing detector 244. Thereafter, when the count end signal is generated by the counter 242, the register 245 loads and stores the zero crossing count of the second error detection signal EDS2 accumulated in the counter 244. The counter 244 is initialized by the count end signal of the counter 242 generated by the delay 243 to prepare for counting the number of zero crossings generated in the next period. Accordingly, it can be seen that the delayer 243 performs a function of compensating for the time when the register 245 can load the output of the counter 244. The output of the register 245 is applied to the comparison input terminal of the comparator 246. In this case, the comparator 246 inputs a predetermined reference value to the reference input terminal. Here, the reference value is set to a value that can be in a frequency and phase simultaneous state even when zero crossing of the second error detection signal EDS2 occurs during a set period. Accordingly, the comparator 246 compares the output of the register 245 with the reference value and compares the reference value with the zero crossing number of the second error detection signal EDS2 to generate a frequency when the zero crossing number of the second error detection signal EDS2 is greater than or equal to the reference value. The second logic selection control signal LDS of the second logic detection signal EDS, which indicates that the error is large and the zero error number of the second error detection signal EDS2 is less than the reference value, indicates that the frequency error is small. Outputs

상기와 같이 발생되는 선택제어신호LDS는 멀티플렉서231의 선택단자로 출력된다. 따라서 상기 멀티플렉서231은 주파수 오차가 클시 발생되는 상기 제1논리의 선택제어신호LDS에 의해 제1입력단자로 수신되는 제1오차검출신호EDS1을 오차검출신호EDS로 선택출력하며, 주파수 오차가 작을 시 발생되는 상기 제2논리의 선택제어신호LDS에 의해 제2입력단자로 수신되는 제2오차검출신호EDS2를 오차검출신호EDS로 선책출력한다. 이후 곱셈기233은 상기 파이롯트 대역의 Q채널신호와 상기 오차검출신호EDS를 혼합하여 주파수 오차에 대응되는 DC신호를 발생한다.The selection control signal LDS generated as described above is output to the selection terminal of the multiplexer 231. Accordingly, the multiplexer 231 selects and outputs the first error detection signal EDS1, which is received at the first input terminal by the first logic selection control signal LDS generated when the frequency error is large, as the error detection signal EDS, and when the frequency error is small. The second error detection signal EDS2 received by the second input terminal by the generated second selection control signal LDS is output as an error detection signal EDS. The multiplier 233 then mixes the Q-band signal of the pilot band and the error detection signal EDS to generate a DC signal corresponding to the frequency error.

상기와 같이 곱셈기233을 출력하는 DC신호는 주파수 오차에 대응되는 크기를 갖게 되며, 이 DC신호는 제2저역필터234 및 전압제어발진기225에 의해 주파수 오차를 제거하기 위한 발진신호ECS로 발생되어 상기 튜너211에 인가된다. 따라서 상기 튜너211은 상기 발진신호ECS에 의해 주파수 및 위상 오차를 자동으로 조절하게 된다.As described above, the DC signal outputting the multiplier 233 has a magnitude corresponding to the frequency error, and the DC signal is generated as the oscillation signal ECS for removing the frequency error by the second low pass filter 234 and the voltage controlled oscillator 225. Is applied to tuner 211. Therefore, the tuner 211 automatically adjusts the frequency and phase error by the oscillation signal ECS.

또한 상기 노드N1에 연결되는 제2필터212의 대역폭은 영상신호 및 음성신호를 여파하기 위한 대역폭으로 설정한다. 따라서 상기 노드N1에 출력되는 중앙주파수IF는 상기 제2필터212에서 신호 대역으로 여파되어 제2대역신호SBS로 출력되며, 제2증폭기213은 상기 제2대역신호SBS를 증폭 출력한다. 이때 상기 제1대역신호PBS 및 제2대역신호SBS는 상기 제1필터32 및 제2필터37의 필터 특성에 따라 각각 다른 지연시간을 갖게 된다. 따라서 상기 반송파 복구 패스와 신호의 메인패스 간의 지연 차가 존재하게 된다. 상기 두 패스의 지연 차에 따른 위상 에러를 보상하기 위하여 PLL을 사용한다.In addition, the bandwidth of the second filter 212 connected to the node N1 is set to a bandwidth for filtering video and audio signals. Therefore, the center frequency IF output to the node N1 is filtered by the second filter 212 into the signal band and output as the second band signal SBS, and the second amplifier 213 amplifies and outputs the second band signal SBS. In this case, the first band signal PBS and the second band signal SBS have different delay times according to the filter characteristics of the first filter 32 and the second filter 37. Therefore, there is a delay difference between the carrier recovery path and the main path of the signal. The PLL is used to compensate for the phase error caused by the delay difference between the two passes.

상기 PLL의 동작을 살펴보면, 전압제어발진기214는 저역필터219에서 발생되는 발진제어전압에 따라 가변되는 발진주파수를 발생한다. 그리고 위상 쉬프터215는 상기 전압제어발진기214의 출력을 90°위상 쉬프트시킨다. 그리고 곱셈기217은 상기 전압제어발진기214의 출력과 제2대역신호SBS를 혼합하여 신호 대역의 I채널신호를 발생한다. 상기 신호 대역의 I채널신호는 복조신호DMS로서, 뒷 단의 신호처리부에 입력되어 처리된다. 또한 곱셈기216은 상기 제2대역신호SBS와 상기 위상쉬프터215의 출력을 혼합하여 신호 대역의 Q채널신호를 발생한다.Referring to the operation of the PLL, the voltage controlled oscillator 214 generates an oscillation frequency that varies according to the oscillation control voltage generated by the low pass filter 219. The phase shifter 215 shifts the output of the voltage controlled oscillator 214 by 90 °. The multiplier 217 mixes the output of the voltage controlled oscillator 214 and the second band signal SBS to generate an I-channel signal of a signal band. The I-channel signal of the signal band is a demodulation signal DMS, which is input to and processed by a signal processing unit at a later stage. The multiplier 216 mixes the output of the second band signal SBS and the phase shifter 215 to generate a Q-channel signal of a signal band.

이때 멀티플렉서218은 상기 곱셈기218의 출력을 제2입력단자로 입력하고 0를 제1입력단자로 입력하며, 선택단자는 상기 선택제어신호LDS에 연결된다. 따라서 멀티플렉서218은 상기 선택제어신호가 제1논리로 출력될 시상기 0를 선택출력하며, 제2논리로 출력될 시 상기 신호 대역의 Q채널신호를 선택출력한다. 이는 다시 말해서 주파수 오차가 클시 0를 선택 출력하여 상기 PLL을 자주 동작(free runnig)시키고, 주파수 오차가 작을 시 상기 신호 대역의 Q채널신호에 의해 위상 동기 동작이 활성화시킴을 알 수 있다. 따라서 상기 복조신호DMS는 상기 주파수 오차의 양에 따라 자동으로 제어되어 발생됨을 알 수 있다.At this time, the multiplexer 218 inputs the output of the multiplier 218 as a second input terminal and 0 as a first input terminal, and the selection terminal is connected to the selection control signal LDS. Therefore, the multiplexer 218 selects and outputs 0 when the selection control signal is output in the first logic, and selects and outputs the Q channel signal of the signal band when output in the second logic. In other words, it can be seen that when the frequency error is large, 0 is selected and outputted, so that the PLL is free runnig, and when the frequency error is small, the phase synchronization operation is activated by the Q channel signal of the signal band. Accordingly, it can be seen that the demodulation signal DMS is automatically controlled according to the amount of the frequency error.

상술한 바와 같이 파이롯트신호를 이용하여 주파수 및 위상의 오착를 제어하는 하는 무선 수신장치에서, 주파수 오차의 크기에 따라 오차검출신호를 발생하는 수단을 다수개로 구비하고 검출되는 주파수의 오차 양에 따라 해당하는 오차검출신호를 선택하여 주파수 및 위상을 자동으로 조정할 수 있는 이점이 있다.As described above, in a wireless receiver for controlling misalignment of frequency and phase by using a pilot signal, a plurality of means for generating an error detection signal according to the magnitude of the frequency error are provided and corresponding to the amount of error of the detected frequency. There is an advantage that the frequency and phase can be automatically adjusted by selecting the error detection signal.

Claims (5)

무선 수신장치의 반송파 복구회로에 있어서, 수신되는 신호를 제어신호에 의해 중간주파수로 변환하는 수단과, 상기 중간주파수를 입력하여 파이롯트 대역의 신호를 여파하는 제1필터수단과, 상기 제1필터수단의 출력을 입력하여 I채널신호 및 Q채널신호를 발생하는 수단과, 상기 I채널신호를 미분하여 제1검출신호를 발생하는 수단과, 상기 I채널신호를 저역 여파하여 제2검출신호를 발생하는 수단과, 상기 검출신호를 입력하여 주파수의 오차 양을 검출하며, 설정된 기준값과 비교하여 선택신호를 발생하는 수단과, 상기 제1검출수단 및 제2검출수단의 출력을 수신하며, 상기 선택신호에 의해 대응되는 검출수단의 출력을 선택하여 상기 Q채널신호와 혼합하여 오차검출신호로 출력하는 수단과, 상기 오차검출신호를 제어전압으로 변환 및 제어전압에 의해 발진되어 상기 주파수 오차 제거하기 위한 주파수를 발생하여 상기 중간주파수 변환수단에 오차제어신호로 출력하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 및 위상 자동 조절회로.A carrier recovery circuit of a radio receiver, comprising: means for converting a received signal into an intermediate frequency by a control signal, first filter means for inputting the intermediate frequency to filter out a pilot band signal, and the first filter means Means for generating an I-channel signal and a Q-channel signal by inputting an output of the signal, means for generating a first detection signal by differentiating the I-channel signal, and generating a second detection signal by low-pass filtering the I-channel signal. Means, inputting the detection signal to detect an error amount of a frequency, generating a selection signal by comparison with a set reference value, receiving outputs of the first detection means and the second detection means, Means for selecting an output of a corresponding detection means, mixing the Q channel signal with an output of an error detection signal, and converting the error detection signal into a control voltage and It is the oscillation frequency and phase automatic control circuit, characterized in that the means for outputting is configured as an error control signal to the intermediate frequency conversion means to generate the frequency to eliminate the frequency error. 제1항에 있어서, 선택신호를 발생하는 수단이, 상기 제2검출신호를 입력하여 제로크로싱을 검출하여 저장하는 수단과, 일정 주기로 상기 제로크로싱 검출회수를 로드하며, 소정의 기준값과 비교하여 제로크로싱 검출횟수가 상가 기준값보다 클 시 상기 제1검출신호를 선택하기 위한 선택신호를 발생하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 및 위상 자동 조절회로.2. The apparatus of claim 1, wherein the means for generating a selection signal comprises: means for inputting the second detection signal to detect and store a zero crossing; and loading the zero crossing detection frequency at a predetermined period, and comparing with a predetermined reference value to zero. And means for generating a selection signal for selecting the first detection signal when the number of times of crossing detection is greater than an additive reference value. 무선 수신장치의 반송파 복구회로에 있어서, 수신되는 신호를 제어신호에 의해 중간주파수로 변환하는 수단과, 상기 중간주파수를 입력하여 파이롯트신호의 제1대역신호를 여파하는 제1필터수단과, 상기 제1필터수단의 출력을 입력하여 I채널신호 및 Q채널신호를 발생하는 수단과, 상기 I채널신호를 미분하여 제1검출신호를 발생하는 수단과, 상기 I채널신호를 저역 여파하여 제2검출신호를 발생하는 수단과, 상기 검출신호를 입력하여 주파수의 오차 양을 검출하며, 설정된 기준값과 비교하여 선택신호를 발생하는 수단과, 상기 제1검출수단 및 제2검출수단의 출력을 수신하며, 상기 선택신호에 의해 대응되는 검출수단의 출력을 선택하여 상기 Q채널신호와 혼합하여 오차검출신호로 출력하는 수단과, 상기 오차검출신호를 제어전압으로 변환 및 제어전압에 의해 발진되어 상기 주파수 오차를 제거하기 위한 주파수를 발생하여 상기 중간주파수 변환수단에 오차제어신호로 출력하는 수단과, 상기 중간주파수를 입력하여 신호 대역의 제2대역신호를 여파하는 제2필터수단과, 상기 제2필터수단의 출력을 입력하여 I채널신호 및 Q채널신호를 발생하는 수단과, 상기 Q채널신호 및 제로데이타를 수신하며, 상기 선택신호에 의해 입력되는 신호를 선택하여 I채널신호를 발생하는 위상도기루프수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 및 위상 자동 조절회로.A carrier recovery circuit of a radio receiver, comprising: means for converting a received signal into an intermediate frequency by a control signal, first filter means for inputting the intermediate frequency to filter a first band signal of a pilot signal, and the first signal; Means for generating an I-channel signal and a Q-channel signal by inputting the output of the first filter means, means for generating the first detection signal by differentiating the I-channel signal, and low-pass filtering the I-channel signal for the second detection signal. Means for generating a signal; detecting the amount of error in frequency by inputting the detection signal; generating a selection signal by comparison with a set reference value; receiving outputs of the first detection means and the second detection means; Means for selecting an output of the detection means corresponding to the selection signal, mixing the Q channel signal and outputting it as an error detection signal, and converting the error detection signal to a control voltage and before controlling. A second filter for generating a frequency for removing the frequency error by oscillation by pressure and outputting the frequency control signal to the intermediate frequency converting means as an error control signal, and filtering the second band signal of the signal band by inputting the intermediate frequency. Means, inputting the output of the second filter means to generate an I-channel signal and a Q-channel signal, receiving the Q-channel signal and zero data, and selecting a signal input by the selection signal to select an I-channel A frequency and phase automatic adjustment circuit comprising a phase ceramic loop means for generating a signal. 제3항에 있어서, 선택신호를 발생하는 수단이, 상기 제2검출신호를 입력하여 제로크로싱을 검출하여 저장하는 수단과, 일정 주기로 상기 제로크로싱 검출회수를 로드하며, 소정의 기준값과 비교하여 제로크로싱 검출횟수가 상가 기준값보다 클 시 상기 제1검출신호를 선택하기 위한 선택신호를 발생하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 주파수 및 위상 자동 조절회로.4. The apparatus according to claim 3, wherein the means for generating a selection signal comprises means for inputting the second detection signal to detect and store zero crossing, and load the zero crossing detection frequency at a predetermined period, and compare it with a predetermined reference value to zero. And means for generating a selection signal for selecting the first detection signal when the number of times of crossing detection is greater than an additive reference value. 무선 수신장치의 반송파 복구 방법에 있어서, 수신되는 신호를 중간주파수로 변환하는 과정과, 상기 중간주파수에서 파이롯트신호의 대역을 여파하는 과정과, 상기 파이롯트 대역신호에서 I채널신호 및 Q채널신호를 발생하는 과정과, 상기 I채널시호를 미분하여 제1오차검출신호를 발생하고 저역여파하여 제2오차검출신호를 발생하는 과정과, 상기 오차검출신호를 분석하여 주파수의 오차 양을 검출하며, 설정된 기준값과 비교하여 선택신호를 발생하는 과정과, 상기 선택신호에 의해 상기 제1오차검출신호 및 제2오차검출신호에서 대응되는 검출신호를 선택하여 상기 Q채널신호와 혼합하여 오차검출신호로 출력하는 과정과, 상기 오차검출신호를 제어전압으로 변환한 후 중간주파수 변화과정에서 발생되는 상기 주파수 오차를 제거하기 위한 오차제어신호를 발생하여 상기 중간주파수 변화과정을 반복수행하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 주파수 및 위상 자동 조절 방법.A method for recovering a carrier of a wireless receiver, the method comprising: converting a received signal into an intermediate frequency, filtering a band of a pilot signal at the intermediate frequency, and generating an I-channel signal and a Q-channel signal from the pilot band signal. And generating a first error detection signal by differentiating the I-channel time signal, generating a second error detection signal by low-pass filtering, and analyzing the error detection signal to detect an error amount of frequency, and setting a reference value. Generating a selection signal in comparison with the control signal; and selecting a detection signal corresponding to the first error detection signal and the second error detection signal according to the selection signal, and mixing the detected signal with the Q channel signal to output an error detection signal; And an error agent for removing the frequency error generated during the intermediate frequency change process after converting the error detection signal into a control voltage. Generated by the intermediate frequency changing process repeated the course of how the frequency and phase, characterized by automatic control constituted by any of the signals.
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