CN1102007C - 残留边带接收机的同步补偿自动增益控制系统 - Google Patents

残留边带接收机的同步补偿自动增益控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种在能接收不具有可产生相同平均幅度电平的数字码元电平和同步码元电平的VSB信号的接收机中形成AGC电压的技术和装置。一个技术是剔除同步码元，不使同步码元参与确定AGC电压。一个优选技术是通过在适当时间多路选择偏置或将同步码元乘以一个补偿因子来补偿不同的同步码元电平。

Description

残留边带接收机的同步补偿自动增益控制系统
技术领域
本发明涉及VSB(残留边带)信号系统，具体地说，涉及以各种数字VSB信号形成AGC(自动增益控制)电压的方法和装置。
背景技术
最近采纳的数字VSB地面信号的标准确立了一定的数据和同步码元电平。在ATSC(高级电视系统委员会)文件中，详细规定了用于8VSB(格构编码)和16VSB(ATSC)传输系统的数据电平。VSB传输系统并不局限于跨空(地面)传输，Zenith电子公司已经规定了另外三种模式，可以用于电缆或MMDS系统。这些VSB模式分别标为8/4/2 VSB电缆模式。两种8VSB模式只是在所承载的数据量上有所不同。如在题为“多电平VSB传输系统的数据电平选择(Data Level Selection forMultilevel VSB Transmission System)”的美国专利No.5,508,748中所充分揭示的那样，可以将各种VSB电缆模式中的数据电平和同步电平选择成相互之间有着所希望的关系，从而大大简化数据分片和差错校正，降低所需成本。这种关系还能使从VSB信号中产生AGC电压更为容易。不幸的是，这种所希望的关系在ATSC采纳的标准的双电平段同步和帧同步期间并不存在，而在可以采用的VSB信号中也不一定存在。
如果有这种所希望的关系，数据码元幅度的平均值与同步码元幅度的平均值就是相同的。然而在以上提到的某些信号中并不存在这种关系，数据电平的平均值不等于基准同步电平的平均值。因此，根据数据和同步的幅度平均产生AGC电位就容易出错。
发明内容
本发明采取一系列措施解决了由于在同步和数据之间不存在这种所希望的关系而引起的AGC产生问题，使得一个VSB接收机能以比较简单的方式产生所有VSB模式信号的AGC电压。
本发明的特点是提供一种新颖的能为多种VSB模式信号产生AGC电压的方法和装置。
因此，本发明提供了一种在接收多种具有不同的平均数据码元电平和平均同步码元电平的数字信号的接收机中控制AGC系统的方法，所述方法包括下列步骤：对接收信号进行处理，确定平均码元电平，使得同步码元电平的任何差异不影响所确定的平均码元电平；以及利用所确定的平均码元电平形成AGC电压。
本发明的另一个特点是提供一种容易以简单的方式为所有VSB模式信号产生AGC电压的VSB接收机。
因此，本发明提供了一种能为多种所接收的具有不同的平均数据码元电平和平均同步码元电平的数字信号中任何一种数字信号形成AGC电压的接收机，所述接收机包括：对所述接收信号进行处理、确定平均码元电平的装置；使所述同步码元电平的差异不影响所述所确定的平均码元电平的装置；以及利用所述所确定的平均码元电平形成所述AGC电位的装置。
附图说明
本发明的这些和其他一些特点和优点通过以下结合附图对本发明的优选实施例的说明将会更加清楚。在这些附图中：
图1为现有技术的VSB接收机的简化局部方框图；以及
图2为图1电路中体现本发明的AGC产生系统的方框图。
具体实施方式
如图1所示，RF信号(可以是电缆或跨空传输的)加到调谐器IF和解调器10，受到众所周知的处理，成为一个基带模拟信号。这个经解调的信号在A/D(模数)变换器12中变换成数字形式后送至包括用来消除DC、形成使增益增大和减小的AGC电压、恢复时钟信息和同步信号、控制梳状滤波器、形成VSB模式信号的一系列电路的方框14。接收信号的VSB模式也在此确定。所得出的信号通过均衡器16送至按题为“误差跟踪环(Error Tracking Loop)”的美国专利No.5,406,587所述操作的相位跟踪器18。相位跟踪器18的输出送至如在上述专利中所述那样工作的分片器20，恢复接收信号中的各码元。分片器20的输出送至方框22，方框22包括码元/字节变换器、卷积解交织电路、格构解码器、R-S解码器和解扰器，所有这些在本技术领域都是众所周知的。输出的数据送至众所周知的电视机或数据处理电路(未示出)，加以显示/利用。
图2示出了按本发明构成的AGC产生电路。A/D12的输出信号送至DC消除电路30，消除VSB信号中的由于领示和其他DC偏置而引起的DC分量。电路32取信号的绝对值送至加法器34的正输入端。加法器34的输出信号经累加器36累加后送至触发电路50(用作寄存器)。触发器50的输出端接至脉冲宽度调制器(PWM)52。脉冲宽度调制器52用来产生AGC电压，使它的增益上升或增益下降输出端有效。一系列偏置由方框35、56、58、60和62产生，分别加到由模式选择总线控制的多路复用器54的相应输入端A、B、C、D和E。对于选定的信号规模来说，这些偏置对于4VSB信号为+144，对于8VSB信号为+120，对于16VSB信号为+108。多路复用器54的输出端接至加法器34的负输入端。
在所有的VSB模式中，数据码元电平的平均值为96(对于选定的信号规模)。例如这也是在2VSB信号中二电平同步码元的平均值，因此通过对这种信号的全部或部分进行采样来形成AGC电压并不受是否同步码元随数据码元一起被采样的影响。可以理解，可以通过只对同步码元采样、只对数据码元采样或对这两种码元都采样来形成AGC电压。信号的采样和平均部分越长，AGC就越精确，但反应较慢。如果为了反应快而对较少的采样值进行平均，就要牺牲AGC的精度。
在工作中，在由DC消除电路30消除了由于领示和任何其他DC偏置引起的DC分量后，经采样的信号的剩余部分的绝对值送至加法器34，与通过控制多路复用器54从来自电路35、56、58、60和62的各偏置中选出的一个偏置相减。多路复用器54的选择控制信号取决于信号的VSB模式和类型，也就是说信号是电缆还是跨空传输的。模式总线选择适当的多路复用器的输入端。在信号的数据部分期间，选择多路复用器54的输入端A。在其他模式，根据同步和数据电平的关系选择其他的输入端。确定选择信号的电路是众所周知的，不属于本发明的范围。在数据码元电平和同步码元电平之间存在所希望的关系的信号的情况下，加的始终是在方框35中形成的数据偏置。这个偏置所示为+96，这在理想情况下将使加在累加器36的输入端上的信号的电平为零。可以理解，偏置值取决于具体的信号电平和所用的设备，并不构成对本发明的限制。如果接收的是16VSB信号，就在同步码元期间加方框60形成的+108的偏置，而在数据码元期间加+96的偏置，以校正较高的同步码元电平。如果接收的是8VSB信号，就将采样的信号在同步码元期间减去来自方框58的+120的偏置，而在数据码元期间减去+96的偏置。类似，对于4VSB信号，就在同步码元期间减去+144的偏置，而在数据码元期间减去+96的偏置。2VSB信号显然具有相同的同步和数据电平，因此在同步和数据码元期间都减去+96的偏置。在方框62内的偏置表示系统并不局限于所论及的这些信号，还可以很方便地扩展到其他遵从公共数据电平但具有与以上任何所论及的信号不同的同步电平的各种VSB信号。
还应当指出的是，可以用定时信号在采样期间完全排除同步信号。在这种系统中，同步码元的规模将不影响所导出的决定AGC电压的平均码元电平。这是本发明的一个方面，即如所述，通过在形成AGC电位的过程中排除所有的同步码元不予考虑来校正不同VSB信号之间的同步电平差异。这种解决方法需要较为复杂的定时电路，还可能在AGC的反应速度上作出某些牺牲。
本优选实施方式是利用正确的同步电平，如以各种偏置所指示的。在这种实施方式中，忽略了段同步的影响，因为段同步只占一段的非常小的部分，这不同于帧同步。
还可以看到，可以利用乘法技术来校正跨空传输VSB模式中的同步码元电平。这种技术与所说明的加法配置类似，但需要将同步码元电平乘以一个取决于所接收的信号的类型的相应常数来补偿由于同步电平引入的误差。
这里所说明的是一种在能接收各种在数据码元电平和同步码元电平之间不存在所希望的关系的VSB信号的接收机中形成AGC电位的新颖方法和装置。显然，熟悉本技术领域的人员可以根据本发明的精神实质在所述本发明实施例中进行种种改变，因此这些改变都应属于仅由所附权利要求所规定的本发明专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种在接收多种具有不同的平均数据码元电平和平均同步码元电平的数字信号的接收机中控制AGC系统的方法，其中多种所接收的数字信号包括领示和DC偏置成分，所述方法包括下列步骤：从接收信号中消除DC领示和DC偏置成分以得到输出信号，对输出信号进行处理以确定平均码元电平，使得同步码元电平的任何差异不影响所确定的平均码元电平，以及利用所确定的平均码元电平形成AGC电压。
2.权利要求1所述的方法，其中所述接收信号中平均数据码元电平不同于平均同步码元电平，而所述处理步骤包括调整同步码元使得所产生的平均同步码元电平与平均数据码元电平一致。
3.权利要求1所述的方法，其中所述接收信号中平均数据码元电平不同于平均同步码元电平，而所述处理步骤包括将同步码元乘以一个因子使得所产生的平均同步码元电平与平均数据码元电平一致。
4.权利要求1所述的方法，其中所述处理步骤包括利用定时信号只对输出信号中的数据码元进行采样。
5.一种能为多种所接收的具有不同的平均数据码元电平和平均同步码元电平的数字信号形成AGC电压的接收机，其中，多种所接收的信号包括DC领示和DC偏置成分，所述接收机包括：从所述接收信号中消除所述DC领示和DC偏置成分以得到输出信号的装置；对所述接收信号进行处理以确定平均码元电平的装置；使所述同步码元电平的差异不影响所述所确定的平均码元电平的装置；以及利用所述所确定的平均码元电平形成所述AGC电位的装置。
6.权利要求5所述的接收机，其中所述接收信号中平均数据码元电平不同于平均同步码元电平，而所述消除影响的装置包括对所述接收信号的所述同步码元进行调整使得所述平均同步码元电平与所述平均数据码元电平一致的装置。
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