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Abstract

一种用于消除同波道干扰的装置及其方法,其中,用来接收具有数字格式的高清晰度电视(HDTV)信号和模拟广播TV信号的联播接收机中的同波道干扰消除装置,包括一个检测器,用来检测来自模拟广播TV信号的同步信号,并且输出一个检测信号;一个同波道干扰抑制滤波器,用于从包括同波道干扰的第一输入信号中消除同波道干扰,并且输出第二输入信号;以及一个检测根据检测信号来选择第一或是第二输入信号的选择器,因此,无论在什么样的信道环境下都可以精确地确定是否存在同波道干扰。

Description

联播接收机中的同波道 干扰消除器及其方法
本发明涉及一种接收机，特别是联播(simulcast)接收机中的一种可靠的同波道干扰消除器及其方法。
近来，在美国已经完成了对GA(大联盟(Grand Alliance))ATV(先进电视(Aclvanced Television))系统的测试，这是一种可以代替NTSC(国家电视制式委员会)的数字电视传输系统标准。GA-ATV(也被称为GA-HDTV或是GA-VSB)接收机采用了ATSC(先进电视制式委员会(Advanced TelevisionSystem Committee))的标准，并且适用于数字传输的VSB(残留边带)调制方法。
新式的ATV信号是通过一个TV信道和普通的模拟电视信号(NTSC)一齐发送的，这种信道目前还没有在指定的地域使用过(也叫做“taboo”信道)。因此，GA-ATV接收机的设计必须能对NTSC的同波道干扰进行强烈地抑制。在图1中表示了这种GA-ATV接收机的结构，它在美国专利5,594,496号中已经公开，因而省略了具体工作原理的说明。
在图1中所示的NTSC干扰抑制滤波器(以下称为NRF)选择控制器108可以由上述专利说明书中所述的一个场梳状滤波器，一个梳状滤波器，以及一个比较器构成。控制器108可以具有下述文献[1]中所述的结构：[1]：“用于HDTV传输的数字电视标准使用指南”pp.104-107,Doc.A/54,US先进电视制式委员会(the United States Advanced TeleVision SystemCommittee)1995年4月12日提出，当然也存在着其他结构的实例。
如果采用上述专利和ATSC标准所建议的梳状滤波器作为一个NRF106，消除NTSC干扰的性能是很好的。然而，由于梳状滤波器是通过将两个全增益的信号相减来工作的，加进的白高斯噪声(AWGN)的功率会增大到3dB。另外，当一个8-电平(8-level)的输入信号通过梳状滤波器时，其输出电平(output level)数被增加到15。因此，在梳状滤波器中会招致3dB SNR(信噪比)的损失。
同时，NRF选择控制器108产生一个选择信号，用来在一个非NRF路径和已经通过NRF 106的路径当中选择一个误差较小的路径，并且将选择信号提供给选择器110、自适应均衡器112、相位跟踪器114以及网格译码器116。选择器110按照选择信号来选择已经通过了NRF 106的一个信号(15-级)或是方框104输出的一个没有通过NRF 106的信号(8-级)。自适应均衡器102、相位跟踪器114以及网格译码器116执行适合选定信号状态的信号处理工作。
在图1所示的接收机中，由NRF选择控制器108对NRF 106的选择是在自适应均衡器112、相位跟踪器114以及网格译码器116前面进行的，这就意味着输入给NRF选择控制器108的信号不仅包括同波道的干扰，还会包括AWGN、重影、及相位噪声。为了解决这一问题，在上述专利中用一个场梳状滤波器对包括顺序场的场同步的接收信号进行滤波，从而产生一个已经去掉了静态重影，DC偏移以及符号间干扰的减法信号。NRF是按照梳状滤波的减法信号和一个非梳状滤波的减法信号的比较结果来选择的，从而去掉NTSC同波道干扰和其他干扰。
然而，即使是在上述专利中仍然没有去掉运动重影和相位噪声，这样会造成不可靠的NRF选择控制。
同时，作为另一种现有的同波道干扰消除器，在美国专利5,546,132号中公开了一种可以在接收数据的整个片段上检测NTSC同波道干扰的检测器没有采用数据场同步基准模式。在美国专利5,602,583号中公开了一种具有开关tomlinson预编码器的NTSC干扰抑制滤波器，可以减少ATV接收机中的NTSC同波道干扰。在美国专利5,325,188号中公开了一种采用数字递归陷波滤波器的装置，用来消除NTSC信号干扰。
然而，如果开始HDTV广播，就必然要和现有的NTSC共存，而接收机必须具备让人们可以按意愿收看HDTV或是NTSC TV广播的结构。也就是说，按照地理位置，某一个信道可用于NTSC TV广播或是HDTV广播，这样就需要有一种可以随意收看两种广播的结构。具有上述结构的接收机被称为联播接收机。
因此，在接收HDTV信号期间，联播接收机必须能可靠地检测并且消除同波道的干扰。
本发明的一个目的是在联播接收机中提供一种同波道干扰消除器，它通过检测现存的模拟广播信号来确定是否存在同波道干扰。
本发明的另一目的是提供一种通过检测现存的模拟广播信号来驱动同波道干扰消除器的方法。
为了实现第一目的，在用于接收具有数字格式的高清晰度电视(HDTV)信号和模拟广播TV信号的联播接收机中提供了一种同波道干扰消除器；其包括：一个检测器，用来检测来自模拟广播TV信号的同步信号，并且输出一个检测信号；一个同波道干扰抑制滤波器，用于从包括同波道干扰的第一输入信号中消除同波道干扰，并且输出第二输入信号；以及根据检测信号来选择第一或是第二输入信号的一个选择器。本发明的检测器也可以检测来自模拟广播TV信号的一个参考信号，并且输出一个检测信号。
为了实现第二个目的，在用于接收具有数字格式的高清晰度电视(HDTV)信号和模拟广播TV信号的联播接收机中提供了一种用来消除同波道干扰的方法，其包括以下步骤：(a)检测来自模拟广播TV信号的同步信号，并且输出一个检测信号；(b)从包括同波道干扰和其他干扰的第一输入信号中消除同波道干扰，并且输出第二输入信号；以及(c)根据检测信号来选择第一或是第二输入信号。按照本发明，在输出检测信号的步骤中也可以检测一个来自模拟广播TV信号的参考信号，并且随后输出检测信号。
通过以下参照附图对最佳实施例的详细说明可以更清楚地理解本发明的上述目的及其优点，在附图中：
图1是包括普通的同波道干扰消除器的一种高清晰度电视(HDTV)接收机的框图；
图2是采用本发明的一个联播接收机的框图；以及
图3是图2中所示的一个包括同波道干扰消除器的第二信号处理器的框图。
参见图2，用来接收HDTV信号或是现存的模拟广播(NTSC TV)信号的联播接收机是由一个调谐器210、用于处理NTSC TV信号的第一信号处理器220、用于处理HDTV信号的第二信号处理器230、以及一个显示器280构成的。为了对HDTV或是NTSC TV信号进行选择，而在单独的显示器280上显示选定的信号，必须要确定目前接收的信号是HDTV信号还是NTSC TV信号。用来执行这种确定的确定器包括第一和第二检测器240和250以及一个确定信号发生器260。选择器270根据该确定信号来选择由第一信号处理器220解调的NTSC TV信号或是由第二信号处理器230解调的HDTV信号。
以下要详细说明图2的联播接收机的工作方式。调谐器210同时接收HDTV和NTSC TV信号。也就是说，本发明的调谐器的结构可以接收HDTV和NTSC TV两种信号。第一信号处理器220放大从调谐器210输出的NTSCIF信号，并且将放大的NTSC IF信号解调成基带信号。第二信号处理器230放大从调谐器210输出的HD IF信号，并且将放大的HD IF信号解调成基带信号。
第一检测器240检测从第一信号处理器220输出的NTSC TV信号中的同步信号，或者是，如果在垂直消隐期间存在用来消除重影的重影消除参考(GCR)信号时，就检测GCR信号，并且随之输出一个指示是否存在NTSC TV信号的第一检测信号。
当广播电台发出的电磁波受到山丘、建筑物等的反射时、重影现象就出现为在TV屏幕上显示的阴影图像。为了消除重影，广播电台需要发送一种预定的参考信号，也就是GCR信号，用来使接收机识别传输信道的特性，并且让接收机使用发送的参考信号来识别信道的重影特性，以及对发送的视频信号进行滤波。本申请人在美国专利5,389,977中公开了一种用来消除GCR信号和重影的装置。
第二检测器250检测由第二信号处理器230输出的HDTV信号的场或是段同步信号，并且输出第二检测信号。确定信号发生器260确定从第一和第二检测器240和250输出的第一和第二检测信号，从而产生一个确定信号。根据该确定信号，如果当前接收的信号是HDTV信号，选择器270就选择第二信号处理器230的输出，如果当前接收的信号是NTSC TV信号，就选择第一信号处理器220的输出。然后将选定的信号显示在显示器280上。
图3是图2中所示的第二信号处理器230的详细框图。参见图3，用方框231来调节图2中的调谐器210输出的IF信号的幅度，使用IF信号中包括的导频信号将IF信号解调成基带信号，并且将解调的信号转换成数字化数据。
用NRF 232从方框231的输出中消除NTSC分量，以免NTSC信号造成HDTV信号的劣化。此处的NRF 232可以用符合ATSC标准的上述美国专利5,594,496号中公开的那种梳状滤波器构成，或是采用其他的形式，例如一个FIR滤波器，或是在上述美国专利5,325,188中公开的陷波滤波器等等。
选择器233根据图2中的第一检测器240输出的第一检测信号来选择NRF 232的输出或是没有通过NRF 232的方框231的输出。自适应均衡器234可以消除信号在通过传输信道传输的过程中产生的多径失真(也叫做重影)。相位跟踪器235消除从自适应均衡器233输出的均衡信号中的相位噪声即相位误差。网格译码器236对相位跟踪器235输出的信号执行网格译码。
此处的自适应均衡器234，相位跟踪器235和网格译码器236是根据由选择器233选择的信号状态来工作的。
如果在输入信号中包括除了同波道干扰之外的其他干扰(例如重影、相位噪声等等)，这些干扰就会影响NRF 232的选择。即使是能够消除这些信号，普通的同波道干扰检测方法也无法根据信道的条件来产生可靠的结果。根据同波道干扰的检测结果，由于选择器233的转换操作而产生的失真会对接收机的性能产生严重的影响。因此而需要准确地确定是否存在同波道干扰。
为了确定是否存在NTSC TV信号，最简单和最安全的方法是检测是否存在一个同步信号。即使是在出现多径失真或是相位噪声时仍可以检测到这种同步信号，因而可以根据需要检测出NTSC TV信号。另外，通过检索包括NTSC TV信号的参考信号也可以确定是否存在NTSC TV信号。例如，NTSC TV信号的存在与否是根据对GCR信号的检索来确定的，这是一个用来消除重影的参考信号。
也就是说，在本发明中，同波道干扰的存在与否是通过检测一个由第一检测器240中处理的NTSC TV信号而产生的同步或是参考信号来确定的。NRF 232的选择是按照上述方式来确定的。
按照本发明，在一个联播接收机中，用来消除或是减少同波道干扰的NRF的选择控制是通过检测NTSC TV信号的同步或是参考信号来进行的，这种信号即使是在恶劣的环境中也是容易检测的，因此，无论在什么样的信道环境下都可以精确地确定是否存在同波道干扰。这样就能避免由于错误的判断而造成选择失误，从而提高NRF选择控制的可靠性。

Claims (6)

1．一种联播接收机中的同波道干扰消除器，该接收机用于接收具有数字格式的高清晰度电视(HDTV)信号和模拟广播TV信号，其特征是，包括：
一个检测器，用来检测来自所述模拟广播TV信号的同步信号，并且输出一个检测信号；
一个同波道干扰抑制滤波器，用于从包括同波道干扰的第一输入信号中消除同波道干扰，并且输出第二输入信号；以及
根据所述检测信号来选择第一或是第二输入信号的一个选择器。
2．一种联播接收机中的同波道干扰消除器，该接收机用于接收具有数字格式的高清晰度电视(HDTV)信号和模拟广播TV信号，其特征是，包括：
一个检测器，用来检测来自所述模拟广播TV信号的一个参考信号，并且输出一个检测信号；
一个同波道干扰抑制滤波器，用于从包括同波道干扰的第一输入信号中消除同波道干扰，并且输出第二输入信号；以及
根据所述检测信号来选择第一或是第二输入信号的一个选择器。
3．按照权利要求2的同波道干扰消除器，其特征是，所述参考信号是一个重影消除参考(GCR)信号。
4．一种使用在联播接收机中消除同波道干扰的方法，该接收机用于接收具有数字格式的高清晰度电视(HDTV)信号和模拟广播TV信号，所述方法其特征是，包括以下步骤：
(a)检测来自所述模拟广播TV信号的同步信号，并且输出一个检测信号；
(b)从包括同波道干扰和其他干扰的第一输入信号中消除同波道干扰，并且输出第二输入信号；以及
(c)根据上述检测信号来选择第一或是第二输入信号。
5．一种使用在联播接收机中消除同波道干扰的方法，该接收机用于接收具有数字格式的高清晰度电视(HDTV)信号和模拟广播TV信号，所述方法其特征是，包括以下步骤：
(a)检测来自所述模拟广播TV信号的一个参考信号，并且输出一个检测信号；
(b)从包括同波道干扰的第一输入信号中消除同波道干扰，并且输出第二输入信号；以及
(c)根据所述检测信号来选择第一或是第二输入信号。
6．按照权利要求5的消除同波道干扰的方法，其特征是，所述参考信号是一个重影消除参考(GCR)信号。
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