CN1080969C - 数字电视信号中共信道干扰的检测 - Google Patents

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Abstract

一种接收机在有NTSC同频和其它干扰的区域内接收ATV(即HDTV)信号。该接收的信号在发射机中进行了预编码，以确定减少接收信号中的NTSC共信道干扰。该接收的信号包括场同步信号，它们被连续地梳状滤波以产生抵消信号。该抵消信号被梳状滤波以减少NTSC共信道干扰并与未滤波的抵消信号一起被加到比较器(36)。该比较器确定NTSC共信道干扰的电平是否足够大到使接收的ATV信号进行梳状滤波，以减少NTSC共信道干扰。

Description

数字电视信号中共信道干扰的检测
本发明一般涉及包括高清晰度电视(HDTV)的数字编码的先进电视(ATV)，更具体地涉及这样的ATV接收机，它们工作在有NTSC同频信号和其它干扰存在的区域。
在美国专利号5260793中，一种电视接收机接收具有预定场同步码的数字压缩的ATV信号，该预定场同步码与参考帧码比较，以确定应该采用两个通道中的哪一个来处理信号。一个处理通道使接收的ATV信号进行梳状滤波以减少NTSC共信道干扰，该ATV信号为防止NTSC共信道干扰而进行了预编码。另一个通道旁路该梳状滤波器。比较参考帧码，如果梳状滤波场同步码比旁路或直接通道信号产生较少的误差(即其特性为干扰少或S/N比高)，那么接收的ATV信号被进行减少NTSC共信道干扰梳状滤波。与直接信号通道相比，如果梳状滤波的场同步和参考码的比较产生的误差不是很小，则不用梳状滤波，因为梳状滤波引起3dB的白噪声增加。大多数ATV接收机也都包括自适应频道均衡器，以帮助调整接收机响应，以按照已知的均衡(训导)信号来优化整个信号的接收。
要区别共信道干扰和其它类型干扰经常是很困难的。这使得很难做出决定，是否将接收的ATV信号进行抑制NTSC共信道干扰梳状滤波。例如，某些周期性干扰，比如小的DC偏差和其它种类静态线性失真会容易误导确定梳状滤波模式的电路。在ATV多电平信号中也存在与符号间干扰相关的困难，即使没有共信道干扰，它也会引起信/噪比的下降。其它干扰比如“重影”也增加了确定NTSC同频滤波模式的困难。本发明提供了更精确的系统，用于确定NTSC共信道干扰减少系统的正确工作模式。
本发明的基本目的是提供一种改进ATV接收。
本发明的另一个目的是提供一种ATV接收机，对于NTSC共信道和其它干扰，它能更精确地确定优化处理。
本发明的另一个目的是提供一种在NTSC共信道干扰环境下确定ATV接收机的优化信号处理通道的方法。
通过下面结合附图对本发明的最佳实施例进行描述，本发明的上述目的和优点将更清楚。
图1是按照本发明结构的接收机的部分方框图；和
图2是按照本发明的ATV信号的代表。
参考图1，调谐器10接收类似于上述专利5269793所述的数字编码HDTV信号，并将它送到SAW滤波器12。在本发明的最佳实施例中，接收信号用格架编码的调制方式编码，并包括许多多重比特值，它们代表构成接收的ATV信号的符号的幅度。如图2所示，该信号被格式化每个周期性的832符号数据段。每个数据帧具有第一字段，其后跟有312数据段。每个数据段由四个2电平符号数据同步加上其后的828数据和FEC(向前的误差校正)符号组成。场同步段的特征是511伪随机数符号序列，跟随有三个63伪随机数符号序列。在其它场有中间的63伪随机序列的极性被反向。其余的场同步段的剩余部分具有一个24符号VSB模式识别，一个92反向符号块和一个12符号预编码用于格架编码。SAW滤波器12连接到方框14，标示为IF放大解调器和A/D转换器，其输出通过用虚线表示的减少NTSC共信道干扰梳状滤波器连接到开关19的端子A，并通过直通连线16a连接到开关19的端子B。梳状滤波器16的工作如美国专利5087975所详细描述，它包括12符号延迟线18和加法器20。来自方框14的信号被加到加法器20的正输入端并通过延迟线18加到加法器20的负输入端。开关19的输出端C连接到自适应均衡器22，其输出连接到相位跟踪器24(见美国专利US5406587)。相位跟踪器24的输出然后连接到格架解码器26，格架解码器26包括具有包括与编码接收信号的预编码器互补的模数解码器(见美国专利US5087975)的第一处理通道和不包括模数解码器的第二处理通道(两个处理通道都未示出)。开关19，自适应均衡器22，相位跟踪器24和格架解码器26都响应比较器36的输出信号工作。
来自方框14的解调信号也加到场梳状滤波电路30(由虚线框表示)和定时电路44。定时电路44连接到比较器36并控制其工作。具体地，定时电路44在场同步字段的所选部分期间产生用于启动比较器36的输出信号。在最佳实施例中，该部分包括图2所示511伪随机数符号序列的后半部分，另一半的符号(即511序列和第-63伪随机数序列的前半部分)被一场一场地反向。场梳状滤波30可包括场延迟电路32和加法器34。来自解调器14的信号直接加到加法器34，并通过场延迟线32相减地加到加法器34。结果是解调信号的成对顺序场在场梳状滤波30的输出端上相减。场梳状滤波30的输出加到比较器36的一个输入端，也加到类似于滤波器16的NTSC去共信道干扰梳状滤波器电路38(由虚线框表示)，它包括12符号延迟线40和加法器42。梳状滤波器38的输出加到比较器36的第二个输入端。
在本发明的最佳实施例中，场梳状滤波30的延迟单元响应于来自定时电路44的信号并只包括足以存贮场同步字段的511符号序列后半部分中的符号的存贮器。定时电路44也只是在该场的这部分开通加法器34，在时间上这部分与启动比较器36的期间对应。以这种方式，不仅可以达到减少静态符号重影和从一个字段到另一个字段的符号交叉干扰，而且很大程度减少了所需的帧梳状滤波30的存贮容量。
应该理解到发射到电视接收机并由调谐器10接收和处理的信号进行了预编码，以防止ATV接收机在NTSC共频道信号的区域工作。该ATV信号的预编码可使得ATV接收机中的适当梳状滤波(比如滤波器16)可基本上除去NTSC共信道干扰效果，而仍然可正确地恢复ATV数据。可是，梳状滤波器16的使用减少了接收的ATV信号的信噪(S/N比，这是要尽可能避免的。因此，当处理接收的信号时要旁路梳状滤波器16，除非有相当大的共信道干扰。
场梳状滤波30基本上用于抵消每场中都相同的顺序场同步信号(在最佳实施例中为顺序帧的511符号序列的后半部分)，以发现误差信号。在理想情况下，无共信道干扰也无其它干扰，从场梳状滤波30输出的抵消信号将为零。应理解到静态干扰之外的干扰比如每场重复的干扰将不受场梳状滤波30的影响。比如白噪声是不统一的，将不会被取消，类似的相位噪声也不被取消，当然共信道干扰噪声将不会被取消。另一方面，符号间的干扰、静态重影、DC偏差将被取消。因此，抵消信号基本上只表示共信道干扰，相位噪声，白噪声和运动的重影。抵消信号然后被加到比较器36，并与经过梳状滤波器38滤波的抵消信号比较，以去掉NTSC共信道干扰。如果两者之间差别非常小，可得出共信道干扰非常小。该信息用于确定开关19的模式，用于在接收的ATV信号处理通道中插入梳状滤波器16并用于控制自适应均衡器22，相位跟踪器24和格架解码器26的工作。
更具体地，2电平场同步符号被梳状滤波器16转换成3电平符号。因此自适应均衡器22和相位跟踪器24的工作必须依据开关19是采用解调器14的直接输出(2电平同步)或是采用梳状滤波器16的输出(3电平)而受适当的控制。而且，格架解码器26必须选择包括互补模数解码器的通道，如果开关19直接采用解调器14的输出的话。为了对前面所说的进行简化，有必要相对于NTSC图象载波而如此地精确地偏置ATV载波的频率，使由此产生的NTSC信号落在或靠近场梳状滤波30的传递函数的峰值。这就确保了该NTSC载波的相位在连续的ATV场同步字段期间改变，因此连续场中的NTSC同频信号将在场梳状滤波30的输出端处增大。比较器36因此提供增大的NTSC同频信号，而基本上与任何ATV成份无关。
上面所描述的是用于除去NTSC共信道干扰的一种新颖HDTV接收机。应该理解，不脱离本发明的精神和范围，本领域的技术人员可在上述的本发明的实施例中作出多种变形。本发明由下列权利要求限定。

Claims (14)

1，一种在具有同频道和其它干扰的区域接收数字编码的先进电视(ATV)信号的接收机，该信号包括多个多电平符号并具有周期性场同步信号，所述接收机包括用于将所述场同步信号的相应部分结合，以产生抵消信号的装置；用于处理所述抵消信号，以减少所述共信道干扰的装置；用于将所述抵消信号与处理的抵消信号相比较的装置；以及响应于所述比较装置选择性地处理所述接收的ATV信号，以减少所述共信道干扰的装置。
2，根据照权利要求1的接收机，其中，所述组合装置包括一个场梳状滤波器。
3，根据权利要求1或2的接收机，其中，所述共信道干扰与国家电视系统委员会(NTSC)信号相关，所述接收机包括梳状滤波器，它响应于所述比较装置而选择性地工作，以处理所述接收的ATV信号。
4，根据权利要求3的接收机，其中，所述ATV信号具有这样的载波，它相对于所述NTSC信号的图象载波有偏移，所述偏移导致在所述梳状滤波器的输出端处的所述NTSC共信道干扰增大。
5，根据权利要求1或2的接收机，其中，所述比较装置比较所述抵消信号和处理的抵消信号的相应部分。
6，根据权利要求1或2中任意一项的接收机，其中，所述比较装置比较场同步信号的相应部分，该同步信号根据不变的符号，从一场到另一场中可变化的符号中隔离出。
7，根据权利要求6的接收机，其中，所述场同步信号包括511符号序列，其后跟着至少一个短的符号序列，其中场同步信号的相应部分包括靠近511符号序列结尾处的一系列符号。
8，根据权利要求6的接收机，其中，所述场同步信号包括第一相对长符号序列，其后跟着有至少一个相对短的符号序列，其中所述场同步符号的所述相应部分包括靠近所述相对长符号序列结尾处的一系列符号。
9，一种在具有同频道和其它干扰的区域接收数字编码的先进电视(ATV)信号的方法，该信号包括多上多电平符号并具有周期性场同步信号，所述方法包括步骤：组合所连续的说场同步信号的相应部分，以产生抵消信号；处理所述抵消信号，以减少所述共信道干扰；将所述抵消信号与处理的抵消信号比较；以及基于所述比较选择性地处理所述接收的ATV信号，用于减少所述共信道干扰。
10，根据权利要求9的方法，其中，组合所述同步信号的步骤包括场梳状滤波ATV信号以产生抵消信号的步骤。
11，根据权利要求9或10的方法，其中，所述共信道干扰与国家电视系统委员会(NTSC)信号相关，所述处理接收的ATV信号的步骤包括对该ATV信号进行梳状滤波的步骤。
12，根据权利要求9或10的方法，其中，所述ATV信号的载波相对于所述NTSC同频道信号的图象载波有偏移，以增大NTSC共信道干扰。
13，根据权利要求9或10的方法，其中，所述比较步骤被限制到场同步信号的相应部分，该场同步信号根据不变的符号，从一场到另一场中可变化的符号中隔离出。
14，根据权利要求13的方法，其中，所述场同步信号包括511符号序列，其中，相应部分包括靠近511符号序列结尾处的一系列符号，最好是在511符号序列的符号后半部分。
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