CN1894960A - 用于提供自动增益控制的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

诸如电视信号接收机之类的信号处理设备(100)按照避免过度的调谐器增益降低并补偿来自模拟和数字信号的干扰的方式，提供自动增益控制(AGC)。根据示范的实施例，信号处理设备(100)包括调谐器(10)，操作用于调谐RF信号以产生IF信号。第一滤波器(20)操作用于对IF信号进行滤波以产生滤波的IF信号。AGC检测器(30)操作用于响应滤波的IF信号，使得能够针对调谐器(10)产生AGC信号。AGC检测器(30)包括第二滤波器(35)，操作用于衰减预定载波频率。

Description

用于提供自动增益控制的设备和方法
技术领域
本发明总体上涉及一种诸如电视信号接收机之类设备的自动增益控制(AGC)，更具体地，涉及一种用于提供AGC的设备和方法，避免过度的调谐器增益降低并补偿来自模拟和数字信号的干扰。
背景技术
诸如电视信号接收机之类的设备使用AGC来控制调谐器的增益，以使调谐器的输出信号的幅度保持在相对恒定的水平。当在存在使调谐器过载并干扰希望信号接收的非常强的不希望邻近信号的情况下接收到相对较弱的希望信号时，会出现与当前AGC技术相关联的一个问题。
上述问题尤其适用于能够接收模拟和数字信号的电视信号接收机。在数字电视出现之前，从不将相邻频道频率分配在同一地理区域。在多数情况下，这实际上避免了来自相邻频道频率的干扰。然而，随着数字电视的出现，要求使用相邻频道，以便在过渡周期期间同时发射模拟和数字信号，直到由能够进行数字接收的新单元代替所有的电视信号接收机为止。结果，相对较弱的希望模拟或数字电视信号会受到来自较强的不希望的相邻模拟或数字信号的干扰。
公知的AGC技术检测较强的不希望相邻信号的存在，并且通过降低调谐器的增益来对其进行补偿。然而，在一些情况下，会使调谐器增益降低到非常低的水平，使得希望的信号低于正确解调的临界水平。例如，在不希望的相邻信号强于希望信号20至40dB的情况下，公知的AGC技术通常使调谐器增益降低到妨碍正确解调的水平。公知的AGC技术还存在的不足在于：它们不能对来自数字和模拟信号的干扰做好充分准备。
因此，需要一种提供AGC的设备和方法来解决上述问题，从而避免过度的调谐增益降低，并补偿来自模拟和数字信号的干扰。本发明解决了这些和/或其他问题。
发明内容
根据本发明的一个方面，公开了一种信号处理设备。根据示范实施例，该信号处理设备包括调谐装置，用于调谐RF信号以产生IF信号。第一滤波装置对IF信号进行滤波以产生滤波的IF信号。AGC检测装置响应滤波的IF信号，使得能够产生用于调谐装置的AGC信号。AGC检测装置包括第二滤波装置，用于衰减预定载波频率。
根据本发明的另一个方面，公开了一种提供AGC的方法。根据示范实施例，该方法包括步骤：使用调谐器来调谐RF信号以产生IF信号；对IF信号进行滤波以产生滤波的IF信号；响应滤波的IF信号，产生AGC信号，其中，产生步骤包括衰减预定载波频率；以及将AGC信号提供给调谐器。
根据本发明的另一个方面，公开一种电视信号接收机。根据示范实施例，该电视信号接收机包括：调谐器，操作用于调谐RF信号以产生IF信号。第一滤波器操作用于对IF信号进行滤波以产生滤波的IF信号。AGC检测器操作用于响应滤波的IF信号，使得能够产生用于调谐器的AGC信号。AGC检测器包括第二滤波器，所述第二滤波器操作用于衰减预定载波频率。
附图说明
通过参考下面的本发明实施例的描述，结合附图，本发明的上述和其他特征和优点以及获得它们的方式将变得显而易见，并且可以更好地理解本发明，图中：
图1是根据本发明示范实施例的信号处理设备的方框图；
图2是根据本发明示范实施例的图1所述的AGC检测器的示意电路图；
图3是示出了根据本发明示范实施例的输出电压和输入频率之间的关系的频率响应图；以及
图4是示出了根据本发明示范实施例的步骤的流程图。
此处给出的范例示出了本发明的优选实施例，并且绝不应该认为这些范例限制了本发明的范围。
具体实施方式
现在参考附图，具体地参考图1，示出了根据本发明示范实施例的信号处理设备100。例如，信号处理设备100可以表示诸如电视信号接收机之类的接收设备和/或其他设备的前端处理电路。
如图1所示，信号处理设备100包括：例如调谐器10的调谐装置、例如表面声波(SAW)滤波器20的第一滤波装置、例如AGC检测器30的AGC检测装置、例如AGC处理块40的AGC处理装置、例如放大器50的放大装置、例如SAW滤波器60的另一个滤波装置、例如解调和处理块70的解调和处理装置、例如音频处理和扬声器块80的音频处理和输出装置以及例如显示器90的显示装置。可以使用集成电路(IC)来实现图1所示上述单元中的一部分，并且其他单元可以被包含在例如一个或多个IC中。为了描述的简明，在图1中未示出与信号处理设备100相关联的某些组件，例如某些控制信号(例如频道选择信号)、功率信号和/或其他组件。
调谐器10操作用于执行信号调谐功能。根据示范实施例，调谐器10从例如陆地、有线、卫星、因特网和/或其他信号源的信号源接收RF输入信号，并通过对RF输入信号进行滤波和频率下转换(即单级或多级下转换)，执行信号调谐功能，从而产生41至47MHz之间的IF信号。在图1中，点A处表示该IF信号。RF输入信号和IF信号可以包括音频、视频和/或数据内容，并且可以是模拟调制方案(例如NTSC、PAL、SECAM等)和/或数字调制方案(例如ATSC、QAM等)。此外，根据示范实施例，调谐器10从能够启用AGC功能的AGC处理电路40接收RF AGC信号。
SAW滤波器20操作用于对从调谐器10提供的IF信号进行滤波，从而产生差分滤波的IF信号。在图1中点B处表示这些滤波的IF信号。根据示范实施例，SAW滤波器20包括一个或多个SAW滤波器，分别从调谐器10提供的IF信号中去除不希望的相邻频道能量的实际部分，产生差分滤波的IF信号。关于电路地的差分或平衡操作使来自杂散(stray)耦合的干扰最小化，杂散耦合包括来自SAW滤波器20的输入的容性耦合，可以降低SAW滤波器20的波段抑制。根据示范实施例，SAW滤波器20的频率响应略微超出41至47MHz的频率范围。按照这种方式，假定数字电视信号的特征在于在其带宽上具有非常均匀的功率分布，则可以良好地控制数字相邻频道干扰。如图1所示，从SAW滤波器20输出的差分滤波IF信号之一被提供给AGC检测器40，以启用调谐器10的AGC功能。
AGC检测器30操作用于采样预定信号并且使得能够针对调谐器10产生RF AGC信号。根据图1所示的示范实施例，AGC检测器30采样从SAW滤波器20输出的差分滤波IF信号之一，并产生能够产生RF AGC信号的输出信号。因为仅仅不希望的相邻频道的能量的一部分出现在SAW滤波器20提供的差分滤波IF信号中，可以产生具有最佳的数字相邻频道干扰和希望信号的平衡的RF AGC信号。如下面将描述的，AGC检测器30还包括滤波装置，用于衰减预定载波频率(即模拟声音载波)，从而使任意模拟相邻频道干扰最小化。可以在多个调谐器的情况下使用AGC检测器30。同样地，AGC检测器30可以接收随着选定调谐器的功能而改变其操作特性的控制信号(未示出)。下面将提供关于AGC检测器30的其他细节。
AGC处理块40操作用于执行与针对调谐器10产生RF AGC信号相关联的处理功能。根据示范实施例，AGC处理块40执行的功能包括但不局限于，监控从其上开始增益降低的阈值以及调整AGC速度。例如，AGC处理块40可以使用诸如ATI制造的NXT2004之类的IC来实现。然而，关于本发明的发明概念，不需要AGC处理块40。因此，可以直接将AGC检测器30的输出信号施加到调谐器10作为RF AGC信号。
放大器50操作用于放大SAW滤波器20所提供的滤波IF信号，从而产生放大的IF信号。SAW滤波器60操作用于滤波放大器50所提供的放大IF信号，从而产生用于解调和进一步处理的另一组差分滤波IF信号。
解调和处理块70操作用于解调和进一步处理(例如解码等)SAW滤波器60所提供的差分滤波IF信号，从而产生解调的音频和/或视频信号用于输出。根据示范实施例，解调和处理块70操作用于执行各种不同的信号解调，包括模拟解调(例如NTSC、PAL、SECAM等)和数字解调(例如ATSC、QAM等)，以及各种信号解码，包括模拟解码(例如NTSC、PAL、SECAM等)和数字解码(例如MPEG等)。
音频处理和扬声器块80操作用于处理解调和处理块70所提供的解调音频信号，并提供音频输出。视频显示器90操作用于提供与解调和处理块70所提供的解调视频信号相对应的视频显示。
参考图2，示出了根据本发明示范实施例的图1所示的AGC检测器30的示意电路图。如图2所示，AGC检测器30包括电阻器R1至R13、电容器C1至C10、电感器L1至L3、晶体管Q1和Q2、二极管D1和D2以及陶瓷谐振器X1。图2中示出了电阻器R1至R13、电容器C1至C10以及电感器L1至L3的典型数值。可以由双栅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来实现图2的每一个晶体管Q1和Q2，例如Infineon制造的型号BF1005。由肖特基二极管来实现图2的每一个二极管D1和D2，例如Phillips制造的型号1PS76SB17。可以由例如Murata制造的型号MKTGA47M2CAHP00B05来实现图2的陶瓷谐振器X1。
如图2所示，电阻器R9、电容器C9、电感器L3和陶瓷谐振器X1代表“陷波(trap)”滤波器35。根据示范的实施例，陷波滤波器35操作用于衰减预定载波频率，即47.25MHz模拟声音载波。在例如NTSC的模拟电视中，信号功率集中在载波(具体地是画面和声音载波)附近。在存在模拟信号干扰的情况下，47.25MHz的相邻声音载波与希望信号的波段边缘非常接近。这种声音载波的存在可以产生非常大的功率，从而使调谐器10的增益降低大于所希望的。利用图2的陷波滤波器35，调谐陶瓷谐振器X1以分路47.25MHz频率，从而解决了该问题。设置电感器L3和电容器C9，以优化阻抗，并且设置电阻器R9，以控制47.25MHz声音载波的衰减量。
通过控制SAW滤波器20的频率响应并提供如上所述的陷波滤波器35，不仅优化了施加给调谐器10的、产生的RF AGC信号，以避免干扰信号电平的较大变化，而且还优化了模拟和数字干扰信号。从下面描述的图3所示的频率响应图中显而易见本发明的益处。
参考图3，示出了频率响应图300，该图示出了根据本发明示范实施例在输出电压和输入频率之间的关系。具体地，图3示出了对于在图1的点A处施加到SAW滤波器20的信号以及在图1的点C处测量的输出电压的输出电压比输入频率的图。图3的图形300中示出了两个频率响应。曲线X是没有添加图2的陷波滤波器35时获取的。曲线Y是添加了陷波滤波器35时获取的，并且示出了用于针对模拟干扰信号而优化操作的频率响应中的调整。在图3的图形300中，47和48MHz之间的频率响应是在存在相邻模拟频道干扰的情况下处理以实现调谐器10的增益控制的相邻频道带宽。
参考图4，示出了根据本发明示范实施例的步骤的流程图400。作为示例和解释，将参考图1的信号处理设备100的组件来描述图4的步骤。图4的步骤仅仅只是示范，绝不是为了限制本发明。
在步骤410处，信号处理设备100调谐RF信号以产生相应的IF信号。根据示范实施例，在步骤410处，调谐器10从例如陆地、有线、卫星、因特网和/或其他信号源的信号源接收RF输入信号，并通过对RF输入信号滤波和频率下转换(即单级或多级下转换)，执行信号调谐功能，从而产生41至47MHz之间的IF信号。在图1的点A处表示了该IF信号。如上所述，RF输入信号和IF信号可以包括音频、视频和/或数据内容，并且可以是模拟调制方案(例如NTSC、PAL、SECAM等)和/或数字调制方案(例如ATSC、QAM等)。
在步骤420处，信号处理设备100对IF信号进行滤波以产生滤波的IF信号。根据示范的实施例，在步骤420处，SAW滤波器20对在步骤410处由调谐器10产生的IF信号进行滤波，从而产生差分滤波IF信号。在图1的点B处表示了这些滤波的IF信号。如上所述，SAW滤波器20的频率响应略微超出41至47MHz的频率范围，从而包含一些数据相邻频道干扰。
在步骤430处，信号处理设备100响应滤波的IF之一，通过衰减预定载波频率，产生AGC信号。根据示范的实施例，在步骤430处，AGC检测器30采样在步骤420处由SAW滤波器20产生的差分滤波IF信号之一，并产生能够产生RF AGC信号的输出信号。如上所述，AGC检测器30包括陷波滤波器35，其衰减47.25MHz模拟声音载波从而控制模拟相邻频道干扰。在步骤430处产生的AGC信号可以是AGC检测器30的直接输出，或者可以是AGC处理块40的输出，如上所述。
在步骤440处，信号处理设备100将AGC信号提供给其调谐器10。根据示范的实施例，取决于特定的实施例，将在步骤430处产生的AGC信号从AGC检测器30或AGC处理块40提供给调谐器10。AGC信号相应地控制调谐器10的增益，从而利于信号处理设备100的RF AGC功能。
如上所述，本发明提供了一种提供AGC的设备和方法，避免过度的调谐器增益降低，并补偿来自模拟和数字信号的干扰。本发明适用于具有或不具有显示设备的各种设备。因此，此处使用的短语“信号处理设备”和“电视信号接收机”可以指包括但不局限于包括显示器的电视机、计算机或监视器的系统或设备，以及不包括显示设备的例如机顶盒、录像机(VCR)、数字化视频光盘(DVD)播放器。视频游戏盒、个人录影机(PVR)、收音机、计算机或其他设备的系统或设备。
尽管描述了具有优选设计的本发明，在公开的精神和范围内可以进一步修改本发明。因此本申请意欲包含使用本发明一般原理的本发明的任意变体、使用或改编。此外，本申请意欲包含脱离本公开而进入本发明所属技术领域中公知或一般的惯例并落入所附权利要求的限制内的内容。

Claims (18)

1.一种信号处理设备(100)，包括：
调谐装置(10)，用于调谐RF信号以产生IF信号；
第一滤波装置(20)，用于对所述IF信号进行滤波以产生滤波的IF信号；
AGC检测装置(30)，用于响应所述滤波的IF信号，使得能够产生用于所述调谐装置(10)的AGC信号；以及
其中，所述AGC检测装置(30)包括第二滤波装置(35)，用于衰减预定载波频率。
2.根据权利要求1所述的信号处理设备(100)，其中，所述IF信号处于41和47MHz之间。
3.根据权利要求1所述的信号处理设备(100)，其中，所述第一滤波装置(20)包括SAW滤波器。
4.根据权利要求1所述的信号处理设备(100)，其中，所述预定载波频率对应于模拟声音载波频率。
5.根据权利要求1所述的信号处理设备(100)，其中，所述预定载波频率对应于近似47.25MHz。
6.根据权利要求1所述的信号处理设备(100)，其中，所述第二滤波装置(35)包括被调谐用于分路所述预定载波频率的陶瓷谐振器。
7.一种用于提供AGC的方法(400)，包括步骤：
使用调谐器来调谐RF信号以产生IF信号(410)；
对所述IF信号进行滤波以产生滤波的IF信号(420)；
响应所述滤波的IF信号，产生AGC信号，其中，所述产生步骤包括衰减预定载波频率(430)；以及
将所述AGC信号提供给所述调谐器(440)。
8.根据权利要求7所述的方法(400)，其中，所述IF信号处于41和47MHz之间。
9.根据权利要求7所述的方法(400)，其中，所述滤波步骤包括使用SAW滤波器。
10.根据权利要求7所述的方法(400)，其中，所述预定载波频率对应于模拟声音载波频率。
11.根据权利要求7所述的方法(400)，其中，所述预定载波频率对应于近似47.25MHz。
12.根据权利要求7所述的方法(400)，其中，所述产生步骤(430)还包括使用陶瓷谐振器来分路所述预定载波频率。
13.一种电视信号接收机(100)，包括：
调谐器(10)，操作用于调谐RF信号以产生IF信号；
第一滤波器(20)，操作用于对所述IF信号进行滤波以产生滤波的IF信号；
AGC检测器(30)，操作用于响应所述滤波的IF信号，使得能够产生用于所述调谐器的AGC信号；以及
其中，所述AGC检测器(30)包括第二滤波器(35)，所述第二滤波器操作用于衰减预定载波频率。
14.根据权利要求13所述的电视信号接收机(100)，其中，所述IF信号处于41和47MHz之间。
15.根据权利要求13所述的电视信号接收机(100)，其中，所述第一滤波器(20)包括SAW滤波器。
16.根据权利要求13所述的电视信号接收机(100)，其中，所述预定载波频率对应于模拟声音载波频率。
17.根据权利要求13所述的电视信号接收机(100)，其中，所述预定载波频率对应于近似47.25MHz。
18.根据权利要求13所述的电视信号接收机(100)，其中，所述第二滤波器(35)包括被调谐用于分路所述预定载波频率的陶瓷谐振器。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20070110