CN1072427C - 数字数据接收机 - Google Patents

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Abstract

一种数字数据接收机，包括第一频率转换器装置，用于把输入高频数字正交调制信号转换成基于第一本振信号的第一中频信号；第二频率转换器装置，用于把该第一中频信号转换成基于第二本振信号的第二中频；一个解调器，用于根据第三本振信号执行对于第二中频信号的正交解调。其中，第一本振信号由具有PLL频率合成器的可变振荡器产生；第二本振由高频振荡器产生，其根据调制器所产生的频率控制信号控制，以执行正交解调处理；第三本振信号由一固定振荡器产生。

Description

数字数据接收机
本发明涉及数字数据传输系统，例如CATV(有线电视)广播系统、卫星广播系统或一个以UHF频带传输的HDTV广播系统，更具体地说，涉及接收数字数据的数字接收机，例如接收数字化发送的图象数据。
如所公知的，用于数字电视广播系统，例如数字数据传输系统的传统数字图象接收机的构造如图1所示。其中图1中数字11表示一个输入端，多个高频数字正交调制信号加到该输入端，例如QPSK(四相移调制)调制、16QAM(16正交调幅)调制以及64QAM调制信号。
这些多个高频数字正交调制信号送到输入端11，由高频放大器12放大再送到第一混频器13。然后，这些高频数字正交调制信号与来自第一本地振荡器16的第一本振信号混频，其中第一本地振荡器16包括第一高频振荡器14和第一PLL(锁相环路)15。而后，这些高频数字正交信号再被升频转变成第一中频信号。在此情况中，有可能通过第一本振信号的恰当的改变从这多个高频数字正交调制信号中选择出所希望的一个。
从第一混频器13输出的第一中频信号在第一中频BPF(带通滤波器)中受到带宽限制。该第一中频信号然后在第一中频放大器18中被放大，并进一步送到第二混频器19。该第一中频信号与来自第二本地振荡器22的第二本振信号相混合，该第二本地振荡器22包括第二高频振荡器20和第二PLL21。因而该第一中频信号被降频变换成第二中频信号。在此情况中，从第二本地振荡器22输出的第二本振信号的频率几乎是固定不变的。
在此，从第二混频器19输出的第二中频信号在第二中频BPF23中受到带宽限制，并随后将受带宽限制的第二中频信号送到I轴相位比较器24和Q轴相位比较器25。源于从第三本地振荡器26输出的振荡信号而经90°移相器27而形成彼此相位正交的一对第三本振信号被分别送到I轴相位比较器24和Q轴相位比较器25。
而且，通过对第二中频信号的相位和第三本振信号的相位的比较，该I轴由相位比较器24和Q轴相位比较器25对于第二中频信号进行同步检测或准同步检测，以便解调该I信号和该Q信号。出自该I轴相位比较器24和Q轴相位比较器25的I信号和Q信号经相位控制信号发生器28而从输出端29和30输出。
相位控制信号发生器28产生控制第三本振信号的相位控制信号，以便在I轴相位比较器24和Q轴相位比较器25中作同步检测或准同步检测。从相位控制信号发生器28输出的相位控制信号在由COSTAS环LPF(低通滤波器)转换成相位控制电压之后，而被送到第三本地振荡器26，以便控制振荡频率。
在此，第一本地振荡器16是一个频率随PLL频率合成器而变的振荡器。而第二本地振荡器22通常是以一个PLL频率合成器而构成的固定振荡器。
然而，上述传统的数字数据接收器所具有的缺点是，它需要PLL频率合成器的两个系统。此种结构的接收机也被复杂化且使造价成问题，因为接收机使用一些PLL频率合成器以实现第一和第二本地振荡器16和22，且使用高稳定性振荡器，例如VCXO(压控晶振)，用于实现第三本振26以确保较高的频率稳定性。如上所述，传统的数字数据接收机具有结构复杂的缺陷，且引起造价的问题，因为它需要两个PLL频率合成系统。
本发明的目的是克服传统装置的这些缺点。
本发明的另一个目的是提供一个数字数据接收机，它复杂程度低，且不引起造价问题。
根据本发明的数字数据接收机带有一个第一频率转换器，用于把输入的高频数字正交调制信号转换成基于第一本振信号的第一中频信号；一个第二频率转换器，用于把从第一频率转换装置来的第一中频信号输出转换成基于第二本振信号的第二中频信号；以及一个解调器，根据第三本振信号而对从第二频率转换器输出的第二中频信号执行正交解调处理。
为了实现上述目的，根据本发明的上述类型的数字数据接收机的一个方面的特征在于，第一本振信号是由在PLL频率合成器中的一可变振荡器所产生，第二本振信号是由一高频振荡器所产生，它的振荡频率是根据由调制器所产生的频率控制信号所控制，以执行正交解调处理；以及第三本振信号是由一固定频率振荡器所产生。
根据本发明的上述类型的数字数据接收机的另一方面的特征在于，第一本振信号由在一PLL频率合成器中的可变频率振荡器所产生；第二本振信号由一高频振荡器所产生，其振荡频率是基于由调制器所产生的频率控制信号所控制，以执行正交解调处理；以及，第三本振信号由用于对从高频振荡器输出的第二本振信号进行分频的分频器所产生。
根据本发明的上述类型的数字数据接收机的另一方面的特征在于，第一本振信号由在一PLL频率合成器中的可变频率振荡器所产生；第三本振信号由一基准振荡器所产生，其振荡频率是基于由调制器所产生的频率控制信号所控制，以执行正交解调处理；以及，第二本振信号由一倍频器所产生，用于倍频从基准振荡器输出的第三本振信号的频率。
按照上述的构造，由于在任何况态中其PLL频率合成器仅用于可变振荡器中，以获得本振信号，因而有可能提供一种结构上并不复杂的数字数据接收机，且不引起造价的问题。
从下面的说明书及附图中，本发明的其它目的及其优点对于本专业的技术人员将会变得显见，这些附图结合在此作为说明书的一部分。
在结合附图对于对本发明作更好理解时，将会对本发明有一个更完整的理解并看到它的附带优点。
图1是传统数字数据接收机的方框图。
图2是本发明第一实施例的数字数据接收机的方框图。
图3是本发明第二实施例的方框图。
图4是第二实施例修正型的方框图。
图5是本发明第三实施例的方框图。
图6是第三实施例修正型的方框图。
现在来参考附图来说明本发明的实施例。
图2示出了本发明的第一实施例。图2中与图1相同的部件被赋以相同的参考号。因而，本发明与传统接收机的不同在于其从第二高频振荡器20输出的第二本振信号的振荡频率是由出自COSTAS回路LPF31的相控电压所控制，而且第三本振26是由象VCXO之类的高稳定振荡器构成。
根据上述的构成，从第一本地振荡器16和第三本地振荡器26产生的I信号和Q信号的频率误差由从第二高频数据振荡器20所产生的第二本振信号所校正，该振荡器20由从COSTAS回路LPF31输出的相控电压所控制。根据上述的实施例的结构，这种PLL频率合成器只用于第一本地振荡器16中。就是说，由于本发明只需要一个PLL频率合成器，所以可以提供结构上并不复杂的数字数据接收机，且无造价问题。
参考图3来描述本发明的第二实施例。当在图3中以与图2中相同的符号表示相对应的部件时，则可见在图2中的第三本地振荡器26被取消了。相反，通过分频器32的分频，把从第二高频振荡器20输出的本振信号用作用于90°相移器27的振荡信号。根据第二实施例的这种结构，由于PLL频率合成器只用在第一本地振荡器16中，因而使本发明可以提供并不复杂的数字数据接收机且无造价问题。
图4示出了图3所示的第二实施例的修正型。当以与图3中相同的符号表示图4中相同的部件时，来自COSTAS回路LPF31的相控电压输出被用于由一个VCXO等所构成的基准振荡器33的振荡频率。该基准振荡器33的振荡信号以及频分器32的分频输出驱动PLL34。因此PLL34的输出控制着第二高频振荡器20的振荡频率。
因此，从COSTAS回路LPF31输出的相控电压不是被直接返送到其中的振荡频率易于变为不稳定的第二高频振荡器20，而是被返送到由一个VCXO构成的基准振荡器33。第二本振信号的频率被稳定，因为第二高频振荡器20的振荡频率是受PLL34的输出的控制，而PLL34是由基准振荡器33的振荡信号和分频器32的输出的驱动。
现来参考图5来描述本发明的第三个实施例。图5中与图1相同的部件被以同样的标号所表示。因而该第三实施例与第二实施例的不同点在于由倍频器35形成的第三本地振荡器26的振荡信号的倍频信号被送到第二混频器19作为第二本振信号。根据上述的此种结构，由于PLL频率合成器仅用在第一本振16中，从而使本发明能够提供结构上并不复杂的数字数据接收机且没有造价的问题。
图6示出了图5示出的实施例的一种修改。图6中与图5相同的元件赋以相同的参考号。在使用VCXO构成的基准振荡器的基准频率受出自COSTAS回路LPF31输出的相控电压的控制。然后，出自由VCXO等构成的基准振荡器36振荡信号的、由分频器37形成的频分信号以及由频分器38形成的出自第二高频振荡器20的振荡信号的另一分频信号相互比较。结果是，该相位比较结果被转变成电压形式，以便控制第二高频振荡器20的振荡频率。
在第三实施例中，从COSTAS回路LPF31输出的相控电压也不直接返送到其中振荡频率易于被变得不稳定的第二高频振荡器20，而是被返送到采用VCXO构成的基准振荡器36。由于第二高频振荡器20的振荡频率是由出自使用VCXO等构成的基准振荡器36的由分频器37的振荡信号的频分信号和由分频器38形成的来自第二高频振荡器20的振荡信号的频分信号之间的相位比较结果所控制，所以该第二本振信号的频率被稳定化。
本发明并不局限于上述的实施例，而在不背离本发明的原则的情况下有许多应用。
如上所述，本发明可提供极好的数字数据接收机。
虽然目前所考虑的和描述的是本发明的最佳实施例，但应当理解，本专业的技术人员可以作出多种改变和修正，而且可以采用等效的替代部件而不背离本发明的实质范围。此外，可对本发明的教导作多种修正以适应于特定材料或场合之需而不背离本申请。因而本申请不局限于作为最佳实行本发明的特定公开的实施例。而是针对这适于包括在所属权利要求中的全部实施例。前述的描述和附图本申请人视为包括多个单独的发明概念，它们的某些可处在所附权项的某些特定部分或全部内容之外。这一事实，即本申请人在提交本申请之时选择按照随后的权利要求而限制其所保护的权利要求范围，并不意味被视作权利放弃或对于能包括在本申请内容中的发明构思的改变，并可以由不同于所附权利要求的范围的权项所限定，这些不同的权利要求可在随后的申请诉讼中采用，例如，为了分离之目的所用。

Claims (5)

1．一种数字数据接收机，其特征在于，它带有第一频率转换器装置，用于把一个输入高频数字正交调制信号转换成基于第一本振信号的第一中频信号；第二频率转换器装置，用于把从第一频率转换器装置输出的第一中频信号转换成基于第二本振信号的第二中频；以及一个解调器装置，根据一个第三本振信号而对从第二频率转换器装置输出的第二中频信号执行正交解调处理；该第一本振信号是由具有PLL频率合成器的可变振荡器所产生；第二本振信号是由高频振荡器装置所产生，它的振荡频率是根据由调制器装置所产生的频率控制信号所控制，以执行正交解调处理；以及第三本振信号是由一固定频率振荡器装置所产生。
2．一种数字数据接收机，其特征在于，它带有第一频率转换器装置，用于把一个输入高频数字正交调制信号转换成基于第一本振信号的第一中频信号；第二频率转换器装置，用于把从第一频率转换器装置输出的第一中频信号转换成基于第二本振信号的第二中频；以及一个解调器装置，根据第三本振信号而对从第二频率转换器装置输出的第二中频信号执行正交解调处理；该第一本振信号是由具有PLL频率合成器的可变振荡器所产生，第二本振信号是由高频振荡器产生，它的振荡频率是根据由调制器装置所产生的频率控制信号而控制以执行正交解调处理；以及第三本振信号是由分频装置所产生，该分频装置用于把从高频振荡器装置输出的第二本振信号进行分频。
3．根据权利要求2的数字数据接收机，其特征在于，高频振荡装置包括一个基准振荡器，其振荡频率是根据由解调器装置所产生的频率控制信号所控制，而该高频振荡器具有一个根据基准振荡器和分频器装置所输出的信号而被驱动的PLL频率合成器。
4．一种数字数据接收机，其特征在于，它带有一个第一频率转换器装置，用于把一个输入高频数字正交调制信号转换成基于第一本振信号的第一中频信号；第二频率转换器装置，用于把从第一频率转换器装置输出的第一中频信号转换成基于第二本振信号的第二中频；以及一个解调器装置，根据第三本振信号而对从第二频率转换器装置输出的第二中频信号执行正交解调处理；该第一本振信号是由具有PLL频率合成器的可变频率振荡器所产生；第三本振信号由基准振荡装置所产生，其中的振荡频率是根据调制装置所产生的频率控制信号所控制，以执行正交解调处理；以及第二本振信号由倍频器装置所产生，该装置用于对从基准振荡装置输出的第三本振信号进行倍频。
5．如权利要求4的数字数据接收器，其特征在于，
该倍频装置包含具有PLL频率合成器的高频振荡器，它是根据基准振荡装置的输出信号而被驱动的。
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