DE102014104526A1 - Receiver with automatic gain control freeze function - Google Patents

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Abstract

Ein Tuner weist eine automatische Verstärkungssteuerungs-(AGC-)Schleife und einen Freeze-Controller auf. Die AGC-Schleife weist einen Signaleingang, einen Signalausgang und einen Steuerungseingang zum Empfangen eines Freeze Signals auf. Die AGC-Schleife stellt automatisch eine Verstärkung eines variablen Verstärkungselements auf Basis eines Pegels des Ausgangssignals ein, wenn das Freeze-Signal nicht aktiv ist, und behält die Verstärkung des variablen Verstärkungselements bei, wenn das Freeze-Signal aktiv ist. Der Freeze-Controller weist einen Eingang zum Empfangen eines Pegelsignals und einen Ausgang, der mit dem Steuereingang der AGC-Schleife verbunden ist, um das Freeze-Signal dorthin auszugeben, auf. Der Freeze-Controller erfasst einen Sprung im Pegelsignal und aktiviert als Reaktion darauf das Freeze-Signal.A tuner has an automatic gain control (AGC) loop and a freeze controller. The AGC loop has a signal input, a signal output and a control input for receiving a freeze signal. The AGC loop automatically adjusts gain of a variable gain element based on a level of the output signal when the freeze signal is not active, and maintains the gain of the variable gain element when the freeze signal is active. The freeze controller has an input for receiving a level signal and an output which is connected to the control input of the AGC loop in order to output the freeze signal there. The freeze controller detects a jump in the level signal and activates the freeze signal in response.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Empfänger, und insbesondere eine Abstimmvorrichtung für Kommunikationssignale wie Funkfrequenz(radio frequency, RF)-Tetevisionssignale mit Zeitmultiplex-Signalinhalt.The present disclosure relates generally to receivers, and more particularly to a tuner for communication signals such as radio frequency (RF) television signals with time division multiplexed signal content.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

RF-Empfänger werden in einer grollen Vielfalt von Anwendungen, wie beispielsweise Fernsehempfängern, Mobiltelefonen, Pagern, Empfängern von globalen Positionsbestimmungssystemen (GPS), Kabelmodems, schnurlosen Telefonen, Satellitenradioempfängern und dergleichen, verwendet. Wie hierin verwendet, bedeutet ein „Funkfrequenz”-Signal ein elektrisches Signal, das Nutzinformationen überträgt und eine Frequenz von etwa 3 Kilohertz (kHz) bis mehreren Tausend Gigahertz (GHz) aufweist, und zwar unabhängig von dem Medium, über das dieses Signal übertragen wird. So kann ein RF-Signal über die Luft, luftleeren Raum, ein Koaxialkabel, ein faseroptisches Kabel usw. übertragen werden. Eine übliche Art von RF-Empfänger ist der sogenannte Superheterodyn-Empfänger. Ein Superheterodyn-Empfänger mischt das gewünschte Datenträgersignal mit der Ausgabe eines abstimmbaren Oszillators, um eine Ausgabe mit einer festen Zwischenfrequenz (intermediate frequency, IF) zu erzeugen. Ein Fest-IF-Signal kann dann auf einfache Weise gefiltert und zur weiteren Verarbeitung wieder auf ein Grundband abwärtsgewandelt werden. Somit benötigt ein Superheterodyn-Empfänger zwei Mischungsschritte.RF receivers are used in a wide variety of applications such as television receivers, cell phones, pagers, Global Positioning System (GPS) receivers, cable modems, cordless telephones, satellite radio receivers, and the like. As used herein, a "radio frequency" signal means an electrical signal that transmits useful information and has a frequency of from about 3 kilohertz (kHz) to several thousand gigahertz (GHz), regardless of the medium over which that signal is transmitted , Thus, an RF signal can be transmitted through the air, airless space, a coaxial cable, a fiber optic cable, etc. A common type of RF receiver is the so-called superheterodyne receiver. A superheterodyne receiver mixes the desired data carrier signal with the output of a tunable oscillator to produce an intermediate frequency (IF) output. A fixed IF signal can then be filtered in a simple manner and down converted to a baseband for further processing. Thus, a superheterodyne receiver requires two mixing steps.

Der Digital Video Broadcasting DVB-T2-Standard, Nr. ETSI EN 320 755 V1.3.1, veröffentlicht im April 2012 , definiert einen Future Extension Frame (FEF), bei dem es sich im Grunde um eine Leerperiode in einem RF-Kanal handelt, die mit Inhalt von einer anderen Quelle oder einem anderen Sender besetzt werden kann. In manchen Fallen kann das Signal, das während der FEF-Periode empfangen wird, wesentlich länger dauern und wesentlich schwächer sein als in der gewünschten Nutzdatenperiode. Ein DVB-T2-Demodulator hat Schwierigkeiten, sich unter diesen Umständen mit der gewünschten Nutzlast zu verrasten, da die automatische Verstärkungssteuerung (automatic gain control, AGC) der Abstimmvorrichtung das schwache (oder nicht vorhandene) Signal während der langen FEF-Periode verfolgt und sich nicht schnell genug auf den kurzen, pegelstarken Nutzdatenstoß einstellen kann, damit der Demodulator den Inhalt dekodieren kann. Abhängig vom Tastverhältnis und von der relativen Leistung der FEF- und Nutzlastperioden kann der Demodulator mehrere Sekunden brauchen, um sich mit dem gewünschten Inhalt zu verrasten, oder aber er verrastet sich überhaupt nicht.Of the Digital Video Broadcasting DVB-T2 standard, no. ETSI EN 320 755 V1.3.1, published in April 2012 , defines a Future Extension Frame (FEF), which is basically a blank period in an RF channel that may be populated with content from another source or transmitter. In some cases, the signal received during the FEF period may take much longer and be significantly weaker than in the desired payload period. A DVB-T2 demodulator has difficulty locking itself to the desired payload under these circumstances because the automatic gain control (AGC) of the tuner tracks and weakens the weak (or non-existent) signal during the long FEF period can not adjust fast enough to the short, high-level payload, so that the demodulator can decode the content. Depending on the duty cycle and the relative power of the FEF and payload periods, the demodulator may take several seconds to lock into the desired content, or it may not lock at all.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Durch Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen mag die vorliegende Offenbarung besser verstanden werden, und ihre zahlreichen Merkmale und Vorteile mögen einem Fachmann eher offenbar werden, wobei:By reference to the accompanying drawings, the present disclosure may be better understood and its numerous features and advantages more apparent to those skilled in the art, wherein:

1 ein Blockschema eines Fernseh-Tuners mit AGC-Freeze-Funktion gemäß einer Ausführungsform zeigt; 1 shows a block diagram of a television tuner with AGC freeze function according to an embodiment;

2 ein Blockschema eines Abschnitts des Fernseh-Tuners von 1 zeigt, der eine Freeze-Steuerung implementiert; 2 a block diagram of a section of the television tuner of 1 Fig. 11, which implements freeze control;

3 ein Zustandsdiagramm der Zustandsmaschine des Freeze-Controllers von 2 zeigt; 3 a state diagram of the state machine of the Freeze controller of 2 shows;

4 ein Zeitschema für den Betrieb des Fernseh-Tuners von 1 ohne AGC-Freeze-Steuerung zeigt; 4 a timing scheme for the operation of the television tuner of 1 without AGC freeze control shows;

5 ein Zeitschema für den Betrieb des Fernseh-Tuners von 1 mit AGC-Freeze-Steuerung zeigt; und 5 a timing scheme for the operation of the television tuner of 1 with AGC freeze control shows; and

6 in Form eines Teil-Blockschemas und einer Teilskizze ein Fernsehempfängersystem mit externer AGC-Freeze-Funktion gemäß einer Ausführungsform zeigt. 6 in the form of a partial block diagram and a partial sketch shows a television receiver system with external AGC freeze function according to an embodiment.

Die Verwendung gleicher Bezugszeichen in unterschiedlichen Zeichnungen zeigt ähnliche oder identische Dinge an.The use of the same reference numbers in different drawings indicates similar or identical things.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Eine mögliche Technik für den Umgang mit FEF-Leerperioden besteht darin, dass der Demodulator ein AGC-Feedback (beispielsweise eine binäre „Freeze”-Steuerung oder eine direkte Steuerung einer Tuner-Verstärkung) ausgibt, um ein Tracking der FEF-Leerperiode durch die Tuner-AGC zu verhindern. Jedoch muss der Demodulator Informationen aus den Nutzdaten korrekt dekodieren, um die FEF-Periode vorauszusehen und die Tuner-AGC rechtzeitig einzufrieren. Unter extremen Bedingungen liefert der Demodulator kein korrektes AGC-Feedback an den Tuner, wodurch die AGC des Tuners beeinträchtigt wird und eine Verrastung des Systems überhaupt schwierig wird.One possible technique for dealing with FEF dead periods is for the demodulator to output AGC feedback (eg, a binary "freeze" control or a direct control of tuner gain) to track the FEF idle period through the tuners To prevent AGC. However, the demodulator must correctly decode information from the payload to anticipate the FEF period and freeze the tuner AGC in time. Under extreme conditions, the demodulator does not provide correct AGC feedback to the tuner, which adversely affects the AGC of the tuner and makes latching the system difficult at all.

Ein anderer Ansatz besteht darin, eine extrem „schnell angreifende/langsam verfallende” AGC im Tuner zu implementieren, die im Wesentlichen eine Verstärkung schnell verringert, wenn die empfangene Signalleistung steigt, und eine Verstärkung sehr langsam steigert, wenn die empfangene Signalleistung sinkt. Jedoch könnte durch diesen Ansatz die AGC-Leistung des Tuners in anderen Szenarios, wo die Eingangsleistung sich kontinuierlich ändert, leiden.Another approach is to implement an extremely "fast attack / slow decaying" AGC in the tuner, which substantially reduces gain rapidly as the received signal power increases, and increases gain very slowly as the received signal power decreases. However, through this approach, the AGC performance of the tuner in other scenarios where the input power is constantly changing, suffer.

Ein Fernseh-Tuner wie nachstehend beschrieben geht das Problem der langen, schwachen FEF-Periode dadurch an, dass er bewirkt, dass der AGC-Mechanismus die FEF-Leerperioden ignoriert und nur das Nutzdatensignal verfolgt. Er tut dies so, dass er den Zustand erfasst, in dem sich der Signalpegel abrupt ändert, und in einen eingefrorenen Zustand übergeht, in dem die AGC gestoppt ist und keine Anpassung der Verstärkungen irgendwelcher steuerbarer Verstärkungselemente an den gewünschten Signalpegel zugelassen ist. Wenn sich der Signalpegel erneut abrupt ändert, kehrt er in einen nicht-eingefrorenen Zustand zurück, in dem die AGC-Schleifen sich normal anpassen.A television tuner, as described below, addresses the problem of the long, weak FEF period by causing the AGC mechanism to ignore the FEF dead periods and track only the payload signal. It does so to detect the condition in which the signal level changes abruptly and to a frozen state in which the AGC is stopped and no adjustment of the gains of any controllable gain elements to the desired signal level is permitted. When the signal level changes abruptly again, it returns to a non-frozen state in which the AGC loops adjust normally.

Der offenbarte Tuner ermöglicht eine autonome Verfolgung der Nutzdaten durch die AGC des Tuners anstelle eines zuverlässigen AGC-Feedbacks vom Demodulator. Darüber hinaus betrifft dies nur die AGC-Antwort des Tuners auf Eingänge mit großen Sprüngen.The disclosed tuner allows for autonomous tracking of payload data through the AGC of the tuner rather than reliable AGC feedback from the demodulator. In addition, this only affects the AGC response of the tuner to inputs with large jumps.

1 zeigt ein Blockschema eines Tuners 100 mit AGC-Freeze-Funktion gemäß einer Ausführungsform. In dem Beispiel, das in 1 dargestellt ist, weist der Fernseh-Tuner 100 generell einen Signalprozessor, der einen analogen Tuner 110 und einen digitalen Prozessor 120 beinhaltet, sowie einen Freeze-Controller 130 auf, bei dem es sich um einen Mikrorechner (eine MCU) handelt. 1 shows a block diagram of a tuner 100 with AGC freeze function according to one embodiment. In the example that is in 1 is shown, instructs the TV tuner 100 generally a signal processor, an analog tuner 110 and a digital processor 120 includes, as well as a freeze controller 130 on, which is a microcomputer (an MCU).

Der analoge Tuner 110 weist auf: einen ersten Eingang zum Empfangen eines Funkfrequenzsignals (gemäß einer anderen Ausführungsform: eines Kommunikationssignals), das mit „RF” bezeichnet ist, einen zweiten Eingang zum Empfangen eines Satzes von Signalen, der mit „ANALOG AGC” bezeichnet ist, einen dritten Eingang zum Empfangen eines Signals mit der Bezeichnung „CHANNEL SELECT”, einen ersten Ausgang zum Ausgeben eines Satzes von Signalen mit der Bezeichnung „ANALOG POWER” und einen zweiten Ausgang zum Ausgeben eines Satzes von Signalen, die ein digitales IF-Signal, das mit „I” bezeichnet ist, und ein digitales Quadratur-IF-Signal, das mit „Q” bezeichnet ist, einschließen. Der digitale Prozessor 120 weist auf: einen ersten Eingang, der mit dem zweiten Ausgang eines analogen Tuners 110 verbunden ist, um den Satz von Signalen, I, Q, zu empfangen, einen zweiten Eingang zum Empfangen eines Satzes von Signalen, der mit „DIGITAL AGC” bezeichnet ist, einen ersten Ausgang zum Ausgeben eines Signals, das mit „DIGITAL POWER” bezeichnet ist, und einen zweiten Ausgang zum Ausgeben eines verarbeiteten schwachen Zwischenfrequenzsignals (oder, gemäß einer anderen Ausführungsform, eines empfangenen Signals), mit der Bezeichnung „IF”.The analog tuner 110 comprising: a first input for receiving a radio frequency signal (according to another embodiment: a communication signal) labeled "RF", a second input for receiving a set of signals labeled "ANALOG AGC", a third input for receiving a signal labeled "CHANNEL SELECT", a first output for outputting a set of signals labeled "ANALOG POWER" and a second output for outputting a set of signals comprising a digital IF signal labeled "I , And includes a digital quadrature IF signal labeled "Q". The digital processor 120 indicates: a first input connected to the second output of an analogue tuner 110 to receive the set of signals, I, Q, a second input for receiving a set of signals, designated "DIGITAL AGC", has a first output for outputting a signal denoted "DIGITAL POWER" and a second output for outputting a processed weak intermediate frequency signal (or, according to another embodiment, a received signal) labeled "IF".

Die MCU 130 weist auf: einen ersten Eingang, der mit dem ersten Ausgang des analogen Tuners 110 verbunden ist, zum Empfangen des Satzes von ANALOG POWER-Signalen, einen zweiten Eingang, der mit dem ersten Ausgang des digitalen Prozessors 120 verbunden ist, um das DIGITAL POWER-Signal zu empfangen, einen ersten Ausgang, der mit dem dritten Eingang des analogen Tuners 110 verbunden ist, um das CHANNEL SELECT-Signal auszugeben, einen zweiten Ausgang, der mit dem zweiten Eingang des analogen Tuners 110 verbunden ist, um den Satz aus ANALOG AGC-Signalen auszugeben, und einen dritten Ausgang, der mit dem zweiten Eingang des digitalen Prozessors 120 verbunden ist, um den Satz von DIGITAL AGC-Signalen auszugeben. Die MPU 130 weist einen eingebetteten Speicher 140 und eine zentrale Verarbeitungseinheit 144 mit der Bezeichnung „CPU” auf. Der Speicher 140 weist einen eingebetteten Firmware-Abschnitt 142 auf.The MCU 130 indicates: a first input connected to the first output of the analogue tuner 110 connected to receive the set of ANALOG POWER signals, a second input connected to the first output of the digital processor 120 To receive the DIGITAL POWER signal, connect a first output to the third input of the analogue tuner 110 is connected to output the CHANNEL SELECT signal, a second output connected to the second input of the analogue tuner 110 is connected to output the set of ANALOG AGC signals, and a third output connected to the second input of the digital processor 120 is connected to output the set of DIGITAL AGC signals. The MPU 130 has an embedded memory 140 and a central processing unit 144 labeled "CPU" on. The memory 140 has an embedded firmware section 142 on.

Die MCU 130 arbeitet unter der Steuerung des Firmware-Abschnitts 142, um verschiedene Aufgaben, einschließlich einer Kanalwahl, der Steuerung einer AGC-Schleife des analogen Tuners (nicht dargestellt) und der Steuerung einer AGC-Schleife des digitalen Prozessors (nicht dargestellt) durchzuführen, Insbesondere bestimmt ein Freeze-Detektor, der anhand sowohl des digitalen Prozessors 120 als auch der MCU 130 implementiert ist, ob eine sprungartige Änderung der Signalstärke gegeben ist, und aktiviert ein Freeze-Signal (nicht dargestellt), falls dies der Fall ist. In der MCU 130 sind in einem Speicher 140 im eingebetteten Firmware-Abschnitt 142 Befehle hinterlegt, und die CPU 144 führt die Befehle aus. In einer Ausführungsform implementiert der eingebettete Firmware-Abschnitt 142 in der MCU 130 einen Algorithmus zum Berechnen der empfangenen Kanalleistung auf Basis einer gemessenen Kanalleistung, wobei die Kanalleistung über den zweiten Eingangsport der MCU gemessen wird. Als Reaktion auf die Erfassung einer starken sprunghaften Abnahme der Signalleistung, der auf das Vorhandensein einer Leerperiode hinweisen kann, hält der Freeze-Controller die Einstellungen der AGC-Schleife des digitalen Prozessors auf ihren aktuellen Niveaus fest und passt die AGC-Verstärkungen nicht an den neuen Signalleistungspegel an. Als Reaktion auf einen nachfolgenden starken sprunghaften Anstieg der Leistung kehrt der Freeze-Controller in einen nicht-eingefrorenen Zustand zurück. Der Betrieb der AGC-Schleife des analogen Tuners kann von der MCU auf ähnliche Weise gesteuert werden.The MCU 130 works under the control of the firmware section 142 In order to perform various tasks, including channel selection, control of an AGC loop of the analog tuner (not shown), and control of an AGC loop of the digital processor (not shown). Specifically, a freeze detector determined by both the digital and analogue modes processor 120 as well as the MCU 130 is implemented, whether there is a sudden change in the signal strength, and activates a freeze signal (not shown), if this is the case. In the MCU 130 are in a store 140 in the embedded firmware section 142 Commands deposited, and the CPU 144 executes the commands. In one embodiment, the embedded firmware portion implements 142 in the MCU 130 an algorithm for calculating the received channel power based on a measured channel power, wherein the channel power is measured via the second input port of the MCU. In response to detecting a sharp spike in signal power that may indicate the presence of an idle period, the freeze controller maintains the AGC loop settings of the digital processor at their current levels and does not adapt the AGC gains to the new one Signal power level on. In response to a subsequent large surge in power, the freeze controller returns to a non-frozen state. The operation of the AGC loop of the analog tuner may be similarly controlled by the MCU.

Der Freeze-Controller im Fernseh-Tuner 100 ist ein Zusatz zu existierenden analogen und digitalen Verstärkungssteuerschleifen (zum Beispiel: zur AGC-Schleife des analogen Tuners und zur AGC-Schleife des digitalen Prozessors), die in TV-Tuner-Firmware und -Hardware implementiert sind. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, wird dadurch auch die heutige Fähigkeit zum gleichzeitigen Einfrieren sämtlicher interner Verstärkerstufen unter einer externen Steuerung verbessert. Darüber hinaus nutzt der Freeze-Controller die Fähigkeiten des digitalen Prozessors 120 zur Messung der Leistung des empfangenen Kanals zumindest exakt genug, um einen Sprung in der Größenordnung von Dezibels zu erfassen. Um eine bessere Messung des Leistungspegels im gewünschten Kanal zu erhalten, misst der Freeze-Controller die Leistung des abgestimmten und gefilterten Signals in der Nähe des Endes der Signalverarbeitungskette.The freeze controller in the TV tuner 100 is an addition to existing analog and digital gain control loops (for example: to Analog tuner AGC loop and digital processor AGC loop) implemented in TV tuner firmware and hardware. As will be described in more detail below, this also improves today's ability to simultaneously freeze all internal amplifier stages under external control. In addition, the freeze controller uses the capabilities of the digital processor 120 to measure the power of the received channel at least exactly enough to detect a jump in the order of decibels. To get a better measurement of the power level in the desired channel, the freeze controller measures the power of the matched and filtered signal near the end of the signal processing chain.

2 zeigt in Form eines Blockschemas einen Abschnitt 200 des Fernseh-Tuners 100 von 1, der eine Freeze-Steuerung implementiert. In dem Beispiel, das in 2 dargestellt ist, weist der Abschnitt 200 im Allgemeinen einen Pegeldetektor 210, eine AGC-Schleife 220 und einen Freeze-Controller 230 mit der Bezeichnung „AUTO FREEZE” auf. 2 shows a section in the form of a block diagram 200 the TV tuner 100 from 1 implementing a freeze control. In the example that is in 2 is shown, the section 200 generally a level detector 210 , an AGC loop 220 and a freeze controller 230 with the name "AUTO FREEZE" on.

Der Pegeldetektor 210 weist einen Eingang zum Empfangen eines Signals mit der Bezeichnung „SIGNAL_IN” und einen Ausgang zum Ausgeben eines Signals mit der Bezeichnung „LEVEL_IN” auf. Die AGC-Schleife 220 weist ein variables Verstärkungselement 222, einen Pegeldetektor 224 und einen AGC-Steuerblock 226 auf. Das variable Verstärkungselement 222 weist einen ersten Eingang zum Empfangen von SIGNAL_IN, einen zweiten Eingang zum Empfangen eines Signals mit der Bezeichnung „GAIN CONTROL” und einen Ausgang zum Ausgeben eines Signals mit der Bezeichnung „SIGNAL_OUT” auf. Der Pegeldetektor 224 weist einen Eingang zum Empfangen von SIGNAL_OUT und einen Ausgang zum Ausgeben eines Signals mit der Bezeichnung „LEVEL OUT” auf. Der AGC-Steuerblock 226 weist einen ersten Eingang zum Empfangen eines Signals mit der Bezeichnung „FREEZE”, einen zweiten Eingang zum Empfangen des LEVEL OUT-Signals, einen dritten Eingang zum Empfangen eines Signals mit der Bezeichnung „TARGET” und einen Ausgang zum Ausgeben des GAIN CONTROL-Signals auf.The level detector 210 has an input for receiving a signal labeled "SIGNAL_IN" and an output for outputting a signal labeled "LEVEL_IN". The AGC loop 220 has a variable reinforcing element 222 , a level detector 224 and an AGC control block 226 on. The variable reinforcement element 222 has a first input for receiving SIGNAL_IN, a second input for receiving a signal labeled "GAIN CONTROL", and an output for outputting a signal labeled "SIGNAL_OUT". The level detector 224 has an input for receiving SIGNAL_OUT and an output for outputting a signal labeled "LEVEL OUT". The AGC control block 226 has a first input for receiving a signal called "FREEZE", a second input for receiving the LEVEL OUT signal, a third input for receiving a signal labeled "TARGET", and an output for outputting the GAIN CONTROL signal ,

Der Freeze-Controller 230 weist auf: einen ersten Eingang, der mit dem Ausgang des Pegel-Detektors 210 verbunden ist, zum Empfangen des LEVEL_IN-Signals, einen zweiten Eingang zum Empfangen eines Wertes mit der Bezeichnung „FALLING THRESHOLD”, einen dritten Eingang zum Empfangen eines Wertes mit der Bezeichnung „RISING THRESHOLD”, einen vierten Eingang zum Empfangen eines Wertes mit der Bezeichnung „TIMEOUT” und einen Ausgang, der mit dem Eingang des AGC-Steuerblocks 226 verbunden ist, um das FREEZE-Signal auszugeben.The freeze controller 230 indicates: a first input connected to the output of the level detector 210 for receiving the LEVEL_IN signal, a second input for receiving a value named "FALLING THRESHOLD", a third input for receiving a value labeled "RISING THRESHOLD", a fourth input for receiving a value labeled "TIMEOUT" and an output connected to the input of the AGC control block 226 is connected to output the FREEZE signal.

In 2 sind die Pegeldetektoren 210 und 224, der AGC-Steuerblock 226 und das variable Verstärkungselement 222 im digitalen Prozessor 120 implementiert, und der Freeze-Controller 230 ist unter Verwendung der MCU 130 unter der Steuerung von Firmware 142 implementiert. Der erste Eingang des variablen Verstärkungselements 222 ist mit dem ersten Eingang des digitalen Prozessors 120 verbunden, und der Ausgang des variablen Verstärkungselements 222 ist mit dem zweiten Ausgang des digitalen Prozessors 120 verbunden, wobei der Begriff „verbunden” verwendet wird, um Komponenten zu bezeichnen, die direkt verbunden sind oder über eine indirekte Verbindung verbunden oder zusammengeschaltet sind.In 2 are the level detectors 210 and 224 , the AGC control block 226 and the variable reinforcing element 222 in the digital processor 120 implemented, and the freeze controller 230 is using the MCU 130 under the control of firmware 142 implemented. The first input of the variable gain element 222 is with the first input of the digital processor 120 connected, and the output of the variable gain element 222 is with the second output of the digital processor 120 The term "connected" is used to refer to components that are directly connected or connected or interconnected via an indirect connection.

Im Betrieb gibt ein variables Verstärkungselement 222 einen SIGNAL_OUT-Pegel an den Pegeldetektor 224 aus, und als Reaktion darauf gibt der Pegeldetektor 224 das LEVEL_OUT-Signal an den AGC-Steuerblock 226 aus. Der AGC-Steuerblock 226 stellt automatisch eine Verstärkung des variablen Verstärkungselements 222 auf Basis des LEVEL_OUT-Signals ein, wenn das FREEZE-Signal nicht aktiv ist. Außerdem passt der AGC-Steuerblock 226 die Verstärkung des variablen Verstärkungselements 222 an, um den Pegel von SIGNAL_OUT im Wesentlichen an das TARGET-Signal anzugleichen. Wenn das FREEZE-Signal jedoch aktiv ist, hält der AGC-Steuerblock 226 die Verstärkung des variablen Verstärkungselements 222 bei.In operation, there is a variable gain element 222 a SIGNAL_OUT level to the level detector 224 out, and in response to this, the level detector gives 224 the LEVEL_OUT signal to the AGC control block 226 out. The AGC control block 226 automatically sets a gain of the variable gain element 222 based on the LEVEL_OUT signal when the FREEZE signal is not active. Also fits the AGC control block 226 the gain of the variable gain element 222 to substantially equalize the level of SIGNAL_OUT to the TARGET signal. However, if the FREEZE signal is active, the AGC control block will hold 226 the gain of the variable gain element 222 at.

Der Freeze-Controller 230 nimmt den Eingangssignalpegel und gibt ein binäres FREEZE-Signal aus. Intern enthält der Freeze-Controller 230 einen Signalsprungdetektor, eine einfache Zustandsmaschine, und einen Freeze-Timer (jeweils nicht in 2 dargestellt). In anderen Ausführungsformen könnte der Freeze-Timer auch ein Allzweck-Timer sein, der an der MCU 130 zur Verfügung steht. Der Signalsprungdetektor berechnet den Unterschied zwischen aufeinanderfolgenden periodischen Abtastwerten des Signalpegels und erzeugt dadurch im Wesentlichen eine Flanke aus Dezibel (dB) pro Zeiteinheit.The freeze controller 230 takes the input signal level and outputs a binary FREEZE signal. Intern contains the freeze controller 230 a signal hop detector, a simple state machine, and a freeze timer (each not in 2 shown). In other embodiments, the freeze timer could also be a general-purpose timer attached to the MCU 130 is available. The signal hopping detector calculates the difference between successive periodic samples of the signal level, thereby producing substantially an edge of decibels (dB) per unit time.

Der Freeze-Controller 230 aktiviert das FREEZE-Signal, wenn das LEVEL_OUT-Signal in einem Umfang schwächer wird, der größer ist als ein konfigurierbarer FALLING THRESHOLD-Wert. Auf ähnliche Weise deaktiviert der Freeze-Controller 230 das FREEZE-Signal, wenn das LEVEL_OUT-Signal in einem Umfang stärker wird, der größer ist als ein konfigurierbarer RISING THRESHOLD-Wert. Ebenso deaktiviert der Freeze-Controller 230 das FREEZE-Signal als Reaktion auf eine Aktivierung eines bestimmten konfigurierbaren TIMEOUT-Werts. Der TIMEOUT-Wert ist ein Parameter, der auf mehrere unterschiedliche Weisen eingestellt werden kann. Zum Beispiel wird in einer Ausführungsform der TIMEOUT-Wert als Reaktion auf ein über Kabel übertragenes Signal eingestellt. In einer anderen Ausführungsform ist der TIMEOUT-Wert im Betrieb des Firmware-Abschnitts 142 implizit. In einer weiteren Ausführungsform ist der TIMEOUT-Wert in einem Register eingestellt. In einer Ausführungsform misst der Tuner 100 eine Kanalleistung von SIGNAL_IN. In der MCU 130 implementiert der eingebettete Firmware-Abschnitt 142 einen Algorithmus zum Berechnen der empfangenen Kanalleistung auf Basis der aufeinanderfolgend gemessenen Kanalleistung.The freeze controller 230 Enables the FREEZE signal when the LEVEL_OUT signal weakens to an extent greater than a configurable FALLING THRESHOLD value. Similarly, the freeze controller disables 230 the FREEZE signal when the LEVEL_OUT signal becomes stronger by an amount greater than a configurable RISING THRESHOLD value. Similarly, the freeze controller disabled 230 the FREEZE signal in response to activation of a particular configurable TIMEOUT Value. The TIMEOUT value is a parameter that can be set in several different ways. For example, in one embodiment, the TIMEOUT value is set in response to a cable-transmitted signal. In another embodiment, the TIMEOUT value is in operation of the firmware section 142 implicitly. In another embodiment, the TIMEOUT value is set in a register. In one embodiment, the tuner measures 100 a channel power of SIGNAL_IN. In the MCU 130 implements the embedded firmware section 142 an algorithm for calculating the received channel power based on the sequentially measured channel power.

Mit geeignet eingestellten Schwellenwerten und Timeouts erfasst der Freeze-Controller 230 erfolgreich den Übergang vom Nutzdaten- auf ein Leer-FEF-Signal und friert die AGC bis zum Beginn der nächsten Nutzdatenperiode ein. Durch den Freeze-Timeout wird sichergestellt, dass der AGC-Steuerblock 226 nicht unbegrenzt eingefroren bleibt, beispielsweise im Falle eines anhaltenden Abwärtssprungs der Eingangsleistung.With suitably set thresholds and timeouts, the Freeze controller captures 230 successfully transition from the payload to an empty FEF signal and freeze the AGC until the beginning of the next payload period. The freeze timeout ensures that the AGC control block 226 is not frozen indefinitely, for example in the case of a sustained downward jump in input power.

3 zeigt ein Zustandsdiagramm 300 der Zustandsmaschine des Freeze-Controllers von 2. Das Zustandsdiagramm 300 zeigt zwei relevante Zustände, einschließlich eines nicht-eingefrorenen Zustands 310 und eines eingefrorenen Zustands 320. 3 shows a state diagram 300 the state machine of the Freeze controller of 2 , The state diagram 300 shows two relevant states, including a non-frozen state 310 and a frozen state 320 ,

Der nicht-eingefrorene Zustand 310 weist auf: einen ersten Eingangsübergang bei Eintritt eines Zustands, der mit „RESET” bezeichnet ist, einen zweiten Eingangsübergang bei Eintritt eines Zustands, der mit „STEP > RISING THRESHOLD OR FREEZE TIMER EXPIRED” bezeichnet ist, und einen Ausgangsübergang bei Eintritt eines Zustands, der mit „STEP < FALLING THRESHOLD” bezeichnet ist. Der eingefrorene Zustand 320 weist auf: einen Eingangsübergang vom nicht-gefrorenen Zustand 310 bei Eintritt des Zustands STEP < FALLING THRESHOLD und einen Ausgangsübergang in den nicht-eingefrorenen Zustand 310 bei Eintritt des Zustands STEP > RISING THRESHOLD OR FREEZE TIMER EXPIRED.The non-frozen state 310 comprising: a first input transition upon occurrence of a condition designated as "RESET", a second input transition upon occurrence of a condition designated by "STEP> RISING THRESHOLD OR FREEZE TIMER EXPIRED", and an output transition upon occurrence of a condition; labeled "STEP <FALLING THRESHOLD". The frozen state 320 indicates: an entrance transition from the non-frozen state 310 upon the occurrence of the state STEP <FALLING THRESHOLD and an output transition to the non-frozen state 310 when the status STEP> RISING THRESHOLD OR FREEZE TIMER EXPIRED occurs.

Die Zustandsmaschine wird auf den nicht-eingefrorenen Zustand 310 zurückgesetzt, sobald eine digitale Televisions-(DTV-)Abstimmung durchgeführt wird. Falls eine sprunghafte negative Änderung (abfallendes Signal) mit einem Wert erfasst wird, der über einem konfigurierbaren Schwellenwert (dem FALLING THRESHOLD-Wert von 2) liegt, geht die Zustandsmaschine in den gefrorenen Zustand 320 über, und der Freeze-Timer wird mit einem konfigurierbaren Timeout zurückgesetzt. Die Zustandsmaschine bleibt im eingefrorenen Zustand 320, bis (1) ein positiver Sprung (ansteigendes Signal) mit einem Wert, der über einem konfigurierbaren Schwellenwert (dem RISING THRESHOLD-Wert von 2) liegt, erfasst wird, oder (2) der Freeze-Timer abläuft. Wenn eines dieser Ereignisse eintritt, kehrt die Zustandsmaschine in den nicht-eingefrorenen Zustand zurück. Der Ausgang der Zustandsmaschine ist ein internes AGC-Freeze-Signal, das einfach eine Funktion des aktuellen Zustands ist.The state machine goes to the non-frozen state 310 reset as soon as a digital television (DTV) tuning is performed. If a sudden negative change (falling signal) is detected with a value greater than a configurable threshold (the FALLING THRESHOLD value of 2 ), the state machine goes into the frozen state 320 via, and the freeze timer is reset with a configurable timeout. The state machine remains in the frozen state 320 , to (1) a positive jump (rising signal) having a value greater than a configurable threshold (the RISING THRESHOLD value of 2 ), is detected, or (2) the freeze timer expires. When one of these events occurs, the state machine returns to the non-frozen state. The output of the state machine is an internal AGC freeze signal which is simply a function of the current state.

4 zeigt ein Zeitschema 400 für den Betrieb des Fernseh-Tuners 100 von 1 ohne AGC-Freeze-Steuerung. Die horizontale Achse stellt die Zeit in Millisekunden dar, und die vertikale Achse stellt die Amplitude verschiedener Signale in Volt (oder einer andere geeigneten Einheit) dar. Das Zeitschema 400 stellt drei relevante Wellenformen dar, einschließlich einer Wellenform 410, die SIGNAL_IN entspricht, einer Wellenform 412, die SIGNAL_OUT entspricht, und einer Wellenform 414, die dem GAIN CONTROL-Signal entspricht. Die horizontale Achse stellt vier spezielle relevante Zeitpunkte, die mit „t1”, „t2”, „t4” und „t5” bezeichnet sind, und einen speziellen relevariten Zeitraum „t3” dar. 4 shows a timeline 400 for the operation of the TV tuner 100 from 1 without AGC freeze control. The horizontal axis represents time in milliseconds, and the vertical axis represents the amplitude of various signals in volts (or other suitable unit). The timing scheme 400 represents three relevant waveforms, including a waveform 410 that corresponds to SIGNAL_IN, a waveform 412 , which corresponds to SIGNAL_OUT, and a waveform 414 which corresponds to the GAIN CONTROL signal. The horizontal axis represents four specific relevant times, designated "t 1 ", "t 2 ", "t 4 " and "t 5 ", and a specific relevant time period "t3".

Wie in 4 dargestellt ist, versuchen die AGC-Schleifen während der Zeiträume von t1 bis t2 und von t4 bis t5, den relativ hohen Eingangssignalpegel, der während Stößen empfangen wird, zu senken, um eine Verzerrung und Beschneidung des gerade verarbeiteten Signals zu vermeiden. Wegen der langen zeitlichen Abstände zwischen Stößen im Zeitraum t3 verstärken die AGC-Schleifen jedoch den Signalpegel SIGNAL_OUT während Interframe-Intervallen, wodurch die Verstärkung während der relativ langen Leerperiode im Wesentlichen auf das Maximum zurückgebracht wird. Somit müssen die AGC-Schleifen ihre Aufgabe bei jedem Stoß von neuem beginnen und können sich nie richtig anpassen.As in 4 For example, during the periods from t 1 to t 2 and from t 4 to t 5 , the AGC loops attempt to lower the relatively high input signal level received during bursts to avoid distortion and truncation of the signal being processed , However, because of the long time intervals between bursts in the time period t 3 , the AGC loops amplify the SIGNAL_OUT signal level during interframe intervals, substantially bringing the gain back to maximum during the relatively long idle period. Thus, the AGC loops must begin their task with each burst anew and can never adapt properly.

5 zeigt ein Zeitschema 500 für den Betrieb des Fernseh-Tuners 100 von 1 mit AGC-Freeze-Steuerung. Die horizontale Achse stellt die Zeit in Millisekunden dar, und die vertikale Achse stellt die Amplitude verschiedener Signale in Volt dar. Das Zeitschema 500 stellt drei relevante Wellenformen dar, einschließlich einer Wellenform 512, die SIGNAL_OUT entspricht, einer Wellenform 520, die dem FREEZE-Signal entspricht, und einer Wellenform 514, die dem GAIN CONTROL-Signal entspricht. Die Wellenform, die SIGNAL_IN in 4 entspricht, wird auch in diesem Fall als SINGAL_IN-Wellenform verwendet. Die horizontale Achse stellt sechs spezielle relevante Zeitpunkte, die mit „t1”, „t2”, „t4”, „t5”, „t7” und „t8” bezeichnet sind, und zwei spezielle relevante Zeiträume „t3” und „t6” dar. 5 shows a timeline 500 for the operation of the TV tuner 100 from 1 with AGC freeze control. The horizontal axis represents the time in milliseconds, and the vertical axis represents the amplitude of various signals in volts. The timing diagram 500 represents three relevant waveforms, including a waveform 512 that corresponds to SIGNAL_OUT, a waveform 520 which corresponds to the FREEZE signal and a waveform 514 which corresponds to the GAIN CONTROL signal. The waveform that SIGNAL_IN in 4 is also used as the SINGAL_IN waveform in this case. The horizontal axis represents six special relevant time points, labeled "t 1", "t 2", "t 4", "t 5", "t 7" and "t 8" are designated, and two special relevant periods of time "t 3 "and" t 6 ".

Im Betrieb versuchen die AGC-Schleifen, den relativ hohen Eingangssignalpegel, der während Stößen empfangen wird, beispielsweise während des ersten Stoßes von t1 bis t2, zu senken, um eine Verzerrung und Beschneidung des gerade verarbeiteten Signals zu vermeiden. Da die AGC-Schleifen zwischen den Stößen eingefroren sind, können sie jedoch die Anpassung während aufeinanderfolgender Stöße, beispielsweise während des zweiten Stoßes von t4 bis t5 und während des dritten Stoßes von t7 bis t8, trotz des relativ großen zeitlichen Abstands zwischen den Stößen, beispielsweise während t3 und t6, wieder aufnehmen. Somit nehmen die AGC-Schleifen das Anpassen während aufeinanderfolgender Stöße wieder auf, ohne ihre Fortschritte einzubüßen. Wie in dem Beispiel von 5 dargestellt ist, erreichen die AGC-Schleifen ihr Ziel während des zweiten Stoßes während des Zeitraums von t4 bis t5, und halten den angepassten Pegel für zukünftige Stöße. Man beachte, dass sich beispielsweise der GAIN CONTROL-Signalpegel während des Zeitraums von t5 bis t8, der den dritten Stoß während des Zeitraums von t7 bis t8 einschließt, nicht ändert. Diese Technik ist erfolgreich, da die Anpassungszeit relativ kurz ist im Vergleich zum Intervall zwischen den Nutzdaten, und die Differenz im Signalpegel zwischen Nutzdaten- und Leerperioden bei einem abrupten Übergang relativ groß ist.In operation, the AGC loops attempt to decrease the relatively high input signal level received during bursts, for example during the first burst from t 1 to t 2 , by one To avoid distortion and truncation of the signal being processed. However, since the AGC loops are frozen between bursts, they can adjust during successive bursts, for example, during the second burst from t 4 to t 5 and during the third burst from t 7 to t 8 , despite the relatively large time interval between the shocks, for example during t 3 and t 6 resume. Thus, the AGC loops resume adjustment during successive bursts without sacrificing their progress. As in the example of 5 is shown, the AGC loops reach their target during the second burst during the period from t 4 to t 5 , and hold the adjusted level for future bursts. Note, for example, that the GAIN CONTROL signal level does not change during the period from t 5 to t 8 , which includes the third burst during the period from t 7 to t 8 . This technique succeeds because the adaptation time is relatively short compared to the interval between the payload, and the difference in signal level between payload and idle periods is relatively large in an abrupt transition.

6 zeigt in Form eines Teil-Blockschemas und einer Teilskizze ein Fernsehempfängersystem mit externer AGC 600-Freeze-Funktion gemäß einer Ausführungsform. In dem Beispiel, das in 6 dargestellt ist, weist das Fernsehempfängersystem 600 eine Antenne 610, einen Tuner 620 und einen Demodulator 630 auf. Die Antenne 610 könnte auch durch ein Koaxialkabel oder eine andere Signalquelle ersetzt werden. 6 shows in the form of a partial block diagram and a partial sketch a television receiver system with external AGC 600 Freeze function according to one embodiment. In the example that is in 6 is shown, the television receiver system 600 an antenna 610 , a tuner 620 and a demodulator 630 on. The antenna 610 could also be replaced by a coaxial cable or other signal source.

Die Antenne 610 sendet ein Kommunikationssignal, bei dem es sich beispielsweise um ein RF-Signal handelt. Der Tuner 620 weist einen ersten Eingang zum Empfangen des RF-Signals, einen zweiten Eingang zum Empfangen des FREEZE-Signals, einen dritten Eingang zum Empfangen eines Signals, das mit „IFAGC” bezeichnet ist, und einen Ausgang zum Ausgeben des LIF-Signals auf. Der Demodulator 630 weist auf: einen Eingang, der mit dem Ausgang 620 zum Empfangen des LiF-Signals verbunden ist, einen ersten Ausgang, der mit dem dritten Eingang des Tuners 620 zum Ausgeben des IFAGC-Signals verbunden ist, einen zweiten Ausgang, der mit dem zweiten Eingang des Tuners 620 zum Ausgeben des FREEZE-Signals verbunden ist, und einen dritten Ausgang zum Ausgeben eines Signals mit der Bezeichnung „TVOUT.”.The antenna 610 sends a communication signal, which is, for example, an RF signal. The tuner 620 has a first input for receiving the RF signal, a second input for receiving the FREEZE signal, a third input for receiving a signal labeled "IFAGC", and an output for outputting the LIF signal. The demodulator 630 Indicates: an input connected to the output 620 connected to receive the LiF signal, a first output connected to the third input of the tuner 620 for outputting the IFAGC signal, a second output connected to the second input of the tuner 620 is connected for outputting the FREEZE signal, and a third output for outputting a signal with the label "TV OUT. ".

Im Betrieb weist das Empfängersystem 600 einen Tuner, beispielsweise einen Tuner 100 von 1, und einen externen Demodulator 630 auf. Mit dieser Architektur gibt der Tuner 620 ein abgestimmtes LIF-Signal an den Demodulator 630 aus. Der Demodulator 630 gibt das Fernsehausgangssignal TVOUT als Reaktion auf das LIF-Signal aus. Wie der Tuner 620 weist auch der Demodulator 630 die Fähigkeit auf, große Änderungen der Signalleistung zu erfassen, die Nutzdaten- und Leerperioden entsprechen. Der Demodulator 630 gibt das FREEZE-Signal an den Tuner 620 aus, um sämtliche AGC-Schleifen einzufrieren. Er gibt außerdem das Feedback-Signal IFAGC aus, um den Verstärkungspegel des IF-Signals auf der Rückseite des Tuners 620 zu steuern, aber in anderen Ausführungsformen kann das IFAGC-Signal sämtliche AGC-Schleifen steuern.In operation, the receiver system points 600 a tuner, such as a tuner 100 from 1 , and an external demodulator 630 on. With this architecture gives the tuner 620 a tuned LIF signal to the demodulator 630 out. The demodulator 630 outputs the TV output signal TV OUT in response to the LIF signal. Like the tuner 620 also has the demodulator 630 the ability to detect large changes in signal power corresponding to payload and idle periods. The demodulator 630 gives the FREEZE signal to the tuner 620 to freeze all AGC loops. It also outputs the feedback signal IFAGC to the gain level of the IF signal on the back of the tuner 620 but in other embodiments, the IFAGC signal may control all AGC loops.

Die Freeze-Mechanismen des Tuners 620 und des Demodulators 630 können wie folgt interagieren. Nach dem Starten oder nach dem Abstimmen eines Kanals kann der Freeze-Controller des Tuners 620 aktiv sein, während der Freeze-Controller des Demodulators 30 inaktiv sein kann. Der Abstimmbetrieb startet, und die AGC-Schleifen im Tuner 620 passen sich schnell an, um den gewünschten Signalpegel während der Nutzdatenperiode bereitzustellen. Sobald die AGC-Schleifen zur Ruhe gekommen sind, wird der Demodulator 630 aktiviert, und sobald er die Gelegenheit hatte, sich mit dem Nutzdatenintervall zu verrasten, wird der Freeze-Mechanismus des Demodulators 630 aktiviert und setzt seinen Betrieb fort, während der interne Freeze-Mechanismus des Tuners 620 inaktiviert wird. Durch diese Sequenz kann der Tuner 620 das LIF-Signal auf einen gewünschten Pegel einstellen, so dass der Demodulator 630 korrekte Zeitinformationen gewinnen kann, bevor der Freeze-Mechanismus im Tuner 620 inaktiviert wird.The freeze mechanisms of the tuner 620 and the demodulator 630 can interact as follows. After starting or tuning a channel, the freeze controller of the tuner can be used 620 be active while the freeze controller of the demodulator 30 can be inactive. The tuning mode starts, and the AGC loops in the tuner 620 adjust quickly to provide the desired signal level during the payload period. Once the AGC loops have come to rest, the demodulator becomes 630 enabled, and once he had the opportunity to lock with the payload interval, becomes the freeze mechanism of the demodulator 630 activates and continues to operate while the internal freeze mechanism of the tuner 620 is inactivated. Through this sequence, the tuner 620 set the LIF signal to a desired level so that the demodulator 630 can gain correct time information before the freeze mechanism in the tuner 620 is inactivated.

In einer Ausführungsform demoduliert der Demodulator 630 das digitale Fernsehsignal, beispielsweise ein DVB-T2-Standardsignal, bestimmt das Intervall zwischen Nutzdaten und gibt das FREEZE-Signal an den Tuner 620 auf Basis des Intervalls aus. Man beachte, dass die Technik des externen Demodulators, der in 6 dargestellt ist, in Verbindung mit dem internen Freeze-Controller des Tuners 620 ausgeführt wird.In one embodiment, the demodulator demodulates 630 the digital television signal, for example a DVB-T2 standard signal, determines the interval between user data and gives the FREEZE signal to the tuner 620 based on the interval. Note that the technique of the external demodulator used in 6 shown in conjunction with the tuner's internal freeze controller 620 is performed.

Der oben offenbarte Gegenstand soll nur als Erläuterung, nicht als Beschränkung angesehen werden, und die beigefügten Ansprüche sollen sämtliche Modifikationen, Verbesserungen und andere Ausführungsformen, die im eigentlichen Bereich der Ansprüche liegen, abdecken. Zum Beispiel arbeitet der AGC-Freeze-Mechanismus mit einer Reihe von Tunern mit verschiedenen Anzahlen von AGC-Schleifen. In einer Ausführungsform wird die empfangene Kanalleistung nicht direkt gemessen, sondern statt dessen aus der gemessenen Kanalleistung nach einem oder mehreren Verstärkungsblöcken minus der Verstärkung durch diese Blöcke berechnet, und dieser Algorithmus wird in Tuner-Firmware implementiert. In einer anderen Ausführungsform weist die Zustandsmaschine einen dritten Zustand auf, der als THAWING-Zustand bezeichnet wird, in den sie beim Übergang vom FROZEN-Zustand 320 in den UNFROZEN-Zustand 310 eintritt. Der Zweck des THAWING-Zustands besteht darin, AGC-Pegeldetektoren mit Gedächtnis (z. B. digitalen Filtern) eine gewisse Zeit zu lassen, den Übergang vom leeren FEF zu Nutzdaten durchzuführen, bevor die AGC-Schleifen erneut aktiviert werden. Durch die Hinzufügung des THAWING-Zustands wird verhindert, dass die AGC bei Nutzdaten auf Pegelmessungen während des leeren FEF reagiert, und er kann ebenfalls in Tuner-Firmware implementiert werden.The above-disclosed subject matter is to be considered as illustrative, not restrictive, and the appended claims are intended to cover all modifications, improvements, and other embodiments which fall within the true scope of the claims. For example, the AGC Freeze mechanism works with a number of tuners with different numbers of AGC loops. In one embodiment, the received channel power is not directly measured but instead is calculated from the measured channel power after one or more gain blocks minus the gain through these blocks, and this algorithm is implemented in tuner firmware. In another embodiment, the state machine has a third state, referred to as the THAWING state, in which it transitions from the FROZEN state 320 in the Unfrozen state 310 entry. The purpose of the THAWING state is to allow AGC level detectors with memory (eg, digital filters) to take some time to transition from the empty FEF to payload before reactivating the AGC loops. The addition of the THAWING state prevents the AGC from responding to payload level measurements during empty FEF, and it can also be implemented in tuner firmware.

Man beachte, dass 2 einen Freeze-Controller 230 in einem Fernseh-Tuner 100 darstellt, der an verschiedenen Punkten in der Signalverarbeitungskette operieren kann und der eine oder mehrere AGC-Schleifen einfrieren kann. In anderen Ausführungsformen kann ein Freeze-Controller wie hierin beschrieben auch im Demodulator 630 operieren, beispielsweise als Teil eines Frontend-IF-Abschnitts des Demodulators.Note that 2 a freeze controller 230 in a TV tuner 100 which can operate at various points in the signal processing chain and which can freeze one or more AGC loops. In other embodiments, a freeze controller as described herein may also be used in the demodulator 630 operate as part of a front-end IF section of the demodulator, for example.

Man beachte, dass in der dargestellten Ausführungsform der Freeze-Detektor 230 einen negativen Sprung erfasst, um eine Anpassung von Verstärkungen während relativ langer Leer-FEF-Perioden, die im DVB-T2-Standard möglich sind, zu verhindern. In anderen Ausführungsformen könnte der Freeze-Controller 230 modifiziert sein oder seine Polarität könnte so konfiguriert sein, dass er auf eine positive Änderung des Signalpegels mit einem Eintritt in den Freeze-Zustand reagiert. Dieses Szenario kann eintreten, wenn eine gewünschte Zeitscheibe eine geringere Leistung aufweist als eine ungewünschte Zeitscheibe. In diesem Fall würde der Freeze-Controller 230 bei der Konfrontation mit einem Sprung, der höher ist als der Anstiegsschwellenwert, in den eingefrorenen Zustand übergehen und bei der Konfrontation mit einem Sprung, dessen Wert größer ist als der Abstiegsschwellenwert, in den nicht-eingefrorenen Zustand zurückkehren. Um die Verstärkungen nur an das schwache Signal anzupassen, das während der gewünschten Zeitscheiben erhalten wird, würde der Freeze-Controller eine Sättigung der Verstärker durch das Signal während der unerwünschten Zeitscheiben zulassen.Note that in the illustrated embodiment, the freeze detector 230 detects a negative jump to prevent adjustment of gains during relatively long idle FEF periods that are possible in the DVB-T2 standard. In other embodiments, the freeze controller could 230 be modified or its polarity could be configured to respond to a positive change in signal level with an entry into the freeze state. This scenario can occur when a desired time slice has a lower performance than an unwanted time slice. In this case, the freeze controller would 230 upon encountering a hop that is higher than the slew threshold, transition to the frozen state and return to the non-frozen state when confronted with a hop whose value is greater than the descent threshold. In order to match the gains only to the weak signal obtained during the desired time slices, the freeze controller would allow saturation of the amplifiers by the signal during the unwanted time slices.

Soweit gesetzlich erlaubt, soll der Bereich der vorliegenden Erfindung daher durch die breitestmögliche Auslegung der folgenden Ansprüche und ihrer Entsprechungen bestimmt werden und von der vorangehenden ausführlichen Beschreibung nicht beschränkt oder begrenzt werden.Therefore, to the extent permitted by law, the scope of the present invention should be determined by the broadest possible interpretation of the following claims and their equivalents, and should not be limited or limited by the foregoing detailed description.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Digital Video Broadcasting DVB-T2-Standard, Nr. ETSI EN 320 755 V1.3.1, veröffentlicht im April 2012 [0003] Digital Video Broadcasting DVB-T2 standard, no. ETSI EN 320 755 V1.3.1, published in April 2012 [0003]

Claims (22)

Tuner (100), aufweisend: eine automatische Verstärkungssteuerungs-(AGC-)Schleife (220) mit einem Signaleingang, einem Signalausgang und einem Steuereingang zum Empfangen eines Freeze-Signals zum automatischen Einstellen einer Verstärkung durch ein variables Verstärkungselement auf Basis eines Pegels des Ausgangssignals, wenn das Freeze-Signal nicht aktiv ist, und zum Aufrechterhalten der Verstärkung durch das variable Verstärkungselement (222), wenn das Freeze-Signal aktiv ist; und einen Freeze-Controller (130; 230) mit einem Eingang zum Empfangen eines Pegelsignals und einem Ausgang, der mit dem Steuereingang der AGC-Schleife verbunden ist, um das Freeze-Signal dorthin auszugeben, wobei der Freeze-Controller einen Sprung des Pegelsignals erfasst und als Reaktion darauf das Freeze-Signal aktiviert.Tuner ( 100 ), comprising: an automatic gain control (AGC) loop ( 220 ) having a signal input, a signal output and a control input for receiving a freeze signal for automatically setting gain by a variable gain element based on a level of the output signal when the freeze signal is not active and for maintaining gain by the variable gain element ( 222 ) when the freeze signal is active; and a freeze controller ( 130 ; 230 ) having an input for receiving a level signal and an output connected to the control input of the AGC loop for outputting the freeze signal thereto, the freeze controller detecting a jump of the level signal and, in response, activating the freeze signal , Tuner nach Anspruch 1, wobei die AGC-Schleife ferner einen zweiten Eingang aufweist zum Empfangen eines Zielsignals, um die Verstärkung durch das variable Verstärkungselement so anzupassen, dass der Pegel des Ausgangssignals dem Zielsignal im Wesentlichen gleich wird, wenn das Freeze-Signal nicht aktiv ist.The tuner of claim 1, wherein the AGC loop further comprises a second input for receiving a target signal to adjust the gain by the variable gain element such that the level of the output signal becomes substantially equal to the target signal when the freeze signal is not active , Tuner nach Anspruch 1, wobei der Tuner dafür ausgelegt ist, ein Digital Video Broadcasting (DVB) T2-Standardsignal abzustimmen, und der Sprung einen negativen Übergang von einer Nutzdatenperiode auf eine leere Future Extension Frame(FEF)-Periode des DVB-T2-Standardsignals umfasst.The tuner of claim 1, wherein the tuner is adapted to tune a Digital Video Broadcasting (DVB) T2 standard signal and the hop a negative transition from a payload period to an empty Future Extension Frame (FEF) period of the DVB-T2 standard signal includes. Tuner nach Anspruch 1, wobei der Freeze-Controller ferner einen zweiten Eingang aufweist zum Empfangen eines Abfallschwellenwerts, wobei der Freeze-Controller das Freeze-Signal aktiviert, wenn das Pegelsignal in einem Umfang fällt, der größer ist als der Abfallschwellenwert.The tuner of claim 1, wherein the freeze controller further comprises a second input for receiving a drop threshold value, wherein the freeze controller activates the freeze signal when the level signal falls within an amount greater than the dropout threshold. Tuner nach Anspruch 4, wobei der Freeze-Controller ferner einen dritten Eingang aufweist zum Empfangen eines Anstiegsschwellenwerts, wobei der Freeze-Controller das Freeze-Signal deaktiviert, wenn das Pegelsignal in einem Umfang steigt, der größer ist als der Anstiegsschwellenwert.The tuner of claim 4, wherein the freeze controller further comprises a third input for receiving a rise threshold, wherein the freeze controller deactivates the freeze signal as the level signal increases by an amount greater than the rise threshold. Tuner nach Anspruch 5, wobei der Freeze-Controller einen vierten Eingang aufweist, um einen Timeout-Wert zu empfangen, wobei der Freeze-Controller das Freeze-Signal nach einem Zeitraum deaktiviert, der vom Timeout-Wert bestimmt wird.The tuner of claim 5, wherein the freeze controller has a fourth input to receive a timeout value, wherein the freeze controller deactivates the freeze signal after a time period determined by the timeout value. Tuner nach Anspruch 1, wobei der Freeze-Controller einen Mikrorechner aufweist, der einen Prozessor und einen Speicher (140) aufweist zum Speichern von Befehlen, die, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, das Freeze-Signal als Reaktion auf die Erfassung des Sprungs im Pegelsignal ausgeben.The tuner of claim 1, wherein the freeze controller comprises a microcomputer having a processor and a memory ( 140 ) for storing instructions which, when executed by a processor, output the freeze signal in response to the detection of the jump in the level signal. Tuner nach Anspruch 7, wobei der Speicher aufweist: einen eingebetteten Firmware-Abschnitt (142) zum Speichern der Befehle.The tuner of claim 7, wherein the memory comprises: an embedded firmware section ( 142 ) for storing the commands. Tuner nach Anspruch 8, wobei die AGC-Schleife eine Kanalleistung des Eingangssignals aufeinanderfolgend misst, und der eingebettete Firmware-Abschnitt einen Algorithmus zum Berechnen der empfangenen Kanalleistung auf Basis der aufeinanderfolgend gemessenen Kanalleistung implementiert.The tuner of claim 8, wherein the AGC loop successively measures a channel power of the input signal, and the embedded firmware section implements an algorithm for calculating the received channel power based on the successively measured channel power. Tuner nach Anspruch 1, wobei: das variable Verstärkungselement einen ersten Eingang zum Empfangen des Eingangssignals, einen zweiten Eingang zum Empfangen eines Verstärkungssteuersignals und einen Ausgang zum Ausgeben des Ausgangssignals als Reaktion auf das Eingangssignal und das Verstärkungssteuersignal aufweist; und die AGC-Schleife ferner aufweist: einen Pegeldetektor (224) mit einem Eingang, der mit dem Ausgang des variablen Verstärkungselements (222) verbunden ist, zum Empfangen des Ausgangssignals, und einen Ausgang zum Ausgeben des Pegels des Ausgangssignals; und einen Steuerblock (226) der automatischen Verstärkungssteuerung (AGC) mit einem ersten Eingang, der mit dem Ausgang des Pegeldetektors verbunden ist, um den Pegel des Ausgangssignals zu empfangen, einem zweiten Eingang zum Empfangen des Freeze-Signals und einem Ausgang, der mit dem zweiten Eingang des variablen Verstärkungselements verbunden ist, um das Verstärkungssteuersignal auszugeben.The tuner of claim 1, wherein: the variable gain element has a first input for receiving the input signal, a second input for receiving a gain control signal and an output for outputting the output signal in response to the input signal and the gain control signal; and the AGC loop further comprises: a level detector ( 224 ) with an input connected to the output of the variable gain element ( 222 ) for receiving the output signal, and an output for outputting the level of the output signal; and a control block ( 226 ) of the automatic gain control (AGC) having a first input connected to the output of the level detector to receive the level of the output signal, a second input for receiving the freeze signal and an output connected to the second input of the variable gain element is connected to output the gain control signal. Tuner nach Anspruch 10, wobei der AGC-Steuerblock ferner einen dritten Eingang aufweist zum Empfangen eines Zielsignals, um die Verstärkung durch das variable Verstärkungselement so anzupassen, dass der Pegel des Ausgangssignals dem Zielsignal im Wesentlichen gleich wird, wenn das Freeze-Signal nicht aktiv ist.The tuner of claim 10, wherein the AGC control block further comprises a third input for receiving a target signal to adjust the gain by the variable gain element such that the level of the output signal becomes substantially equal to the target signal when the freeze signal is not active , Empfänger (100), aufweisend: einen Signalprozessor (110, 120) mit einem Eingang zum Empfangen eines Kommunikationssignals und einem Ausgang zum Ausgeben eines empfangenen Signals, eine Mehrzahl von automatischen Verstärkungssteuerungs-(AGC-)Schleifen aufweisend; und einen Freeze-Controller (130, 230) zum Einfrieren eines Betriebs von jeder einzelnen von der Mehrzahl von AGC-Schleifen als Reaktion auf eine sprunghafte, negative Änderung eines Signalpegels mit zumindest einem vorgegebenen Wert.Receiver ( 100 ), comprising: a signal processor ( 110 . 120 an input for receiving a communication signal and an output for outputting a received signal, comprising a plurality of automatic gain control (AGC) loops; and a freeze controller ( 130 . 230 ) for freezing an operation of each of the plurality of AGC loops in response to a sudden, negative change in a signal level having at least one predetermined value. Empfänger nach Anspruch 12, wobei der Freeze-Controller den Betrieb von jeder einzelnen von der Mehrzahl von AGC-Schleifen als Reaktion auf eine sprunghafte, positive Änderung des Signalpegels mit einem zweiten vorgegebenen Wert wieder aufnimmt. The receiver of claim 12, wherein the freeze controller resumes operation of each of the plurality of AGC loops in response to a sudden positive change in the signal level having a second predetermined value. Empfänger nach Anspruch 12, wobei der Signalpegel einen Signalpegel eines internen Signals umfasst, das auf einen ausgewählten Kanal abgestimmt worden ist.The receiver of claim 12, wherein the signal level comprises a signal level of an internal signal tuned to a selected channel. Empfänger nach Anspruch 12, wobei der Signalprozessor aufweist: einen analogen Tuner (110) mit einem Eingang zum Empfangen des Kommunikationssignals und einem Ausgang zum Ausgeben eines digitalen Zwischenfrequenzsignals; und einen digitalen Prozessor (120) mit einem Eingang zum Empfangen des digitalen Zwischenfrequenzsignals und einem Ausgang zum Ausgeben eines verarbeiteten Signals.The receiver of claim 12, wherein the signal processor comprises: an analog tuner ( 110 ) having an input for receiving the communication signal and an output for outputting a digital intermediate frequency signal; and a digital processor ( 120 ) having an input for receiving the digital intermediate frequency signal and an output for outputting a processed signal. Empfänger nach Anspruch 15, wobei der Freeze-Controller unter Verwendung eines Prozessors implementiert wird, der unter der Steuerung von Firmware arbeitet.The receiver of claim 15, wherein the freeze controller is implemented using a processor operating under the control of firmware. Verfahren, umfassend: Empfangen eines Eingangssignals (410); Anpassen einer Verstärkung (514) des Eingangssignals, so dass dessen Pegel einem Ziel im Wesentlichen gleich wird; Erfassen eines negativen Sprungs in einem Pegel des Ausgangssignals; und Einfrieren der Verstärkung als Reaktion auf die Erfassung des negativen Sprungs.A method, comprising: receiving an input signal ( 410 ); Adjusting a gain ( 514 ) of the input signal so that its level becomes substantially equal to a target; Detecting a negative jump in a level of the output signal; and freezing the gain in response to the detection of the negative jump. Verfahren nach Anspruch 17 wobei das Erfassen ferner umfasst: Berechnen einer Differenz zwischen aufeinanderfolgenden periodischen Abtastwerten des Eingangssignals; Erzeugen einer Flanke aus Dezibel (dB) pro Zeiteinheit; und Vergleichen der Flanke mit einem Schwellenwert, um den negativen Sprung zu erfassen.The method of claim 17 wherein the detecting further comprises: Calculating a difference between successive periodic samples of the input signal; Generating a slope of decibels (dB) per unit of time; and Compare the edge with a threshold to detect the negative jump. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Anpassen ferner das Anpassen der Verstärkung des Eingangssignals während eines Abstimmbetriebs eines digitalen Fernsehers (DTV) umfasst.The method of claim 17, wherein the adjusting further comprises adjusting the gain of the input signal during a tuning operation of a digital television (DTV). Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Eingangssignal ein Digital Video Broadcasting (DVB) T2-Standardsignal ist und der negative Sprung einen Übergang von einer Nutzdatenperiode auf eine leere Future Extension Frame(FEF)-Periode des DVB-T2-Standardsignals umfasst.The method of claim 19, wherein the input signal is a Digital Video Broadcasting (DVB) T2 standard signal and the negative jump comprises a transition from a payload period to an empty Future Extension Frame (FEF) period of the DVB-T2 standard signal. Verfahren nach Anspruch 20, wobei das Einfrieren ferner auf einem Intervall zwischen Nutzdaten des DTV-Abstimmbetriebs basiert.The method of claim 20, wherein the freezing is further based on an interval between payload data of the DTV tuning operation. Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend: Aufheben des Einfrierens der Verstärkung nach einer vorgegebenen Übergangsperiode.The method of claim 17, further comprising: Canceling the freezing of the gain after a given transitional period.
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