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Die Erfindung betrifft einen Hochfrequenztuner
für analog
und digital modulierte Signale. Ein derartiger Tuner kann dazu verwendet
werden, terrestrische Rundfunksignale zu empfangen, und er kann auch
zum Empfangen von Signalen von Kabel- und Satellitensystemen verwendet
werden.
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Viele digitale Dienste werden parallel
mit analogen Diensten übertragen,
und es besteht die Tendenz, dass diese Situation noch einige Zeit
andauern wird. In vielen Fällen
entsprechen die digitalen Dienste nicht notwendigerweise doppelten
Datenströmen,
die den analogen Diensten entsprechen würden. Ein Beispiel für eine derartige
Anordnung besteht dann, wenn nationale Dienste bei derartigen digitalen
und analogen Diensten doppelt bereit gestellt werden, jedoch lokale
Programme nur auf den analogen Diensten bereit gestellt werden.
Daher ist es ein allgemeines Erfordernis für Empfänger, dass Maßnahmen
für sowohl
digitalen als auch analogen Empfang vorhanden sind.
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Die 1 der
beigefügten
Zeichnungen veranschaulicht ein Beispiel des bekannten Typs eines "Dualstandard"-Tuners zum Empfangen
terrestrischer digitaler und analoger Dienste. Ein Antenneneingang 1 ist
mit einem Spannungsverteiler 2 versehen, der dazu erforderlich
ist, das Eingangsspektrum auf einen analogen Pfad 3 und
einen digitalen Pfad 8 zu Puffern, während die Signalqualität minimal
beeinträchtigt
wird. Der analoge Pfad 3 verfügt über einen Analogtuner 4,
der jeden empfangenen Kanal empfängt
und auf eine Ausgangs-Zwischenfrequenz (ZF) herunter wandelt. Der
Ausgang des Analogtuners 4 ist mit einem Filter mit akustischen
Oberflächenwellen
(SAWF) 5 verbunden, dessen Funktion darin besteht, den
gewünschten
Kanal herauszufiltern und möglicherweise
die im analogen Kanal enthaltene Video- und Audioinformation zu
trennen. Der Ausgang des Filters 5 ist mit einem Analog-Demodulator 6 zum Demodulieren
des ausgewählten
Kanals verbunden. Der Ausgang des Demodulators 6 ist mit
einer Ausgabevorrichtung verbunden, die als gemeinsame Anzeigeeinrichtung 7 dargestellt
ist, wie einem Monitor.
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Der digitale Pfad 8 verfügt über einen
Digitaltuner 9, der den gewünschten Kanal auf eine andere Zwischenfrequenz
herunter wandelt, die dieselbe oder eine andere als die Zwischenfrequenz
im analogen Pfad 3 sein kann. Der Ausgang des Tuners 9 ist mit
einem SAWF 10 verbunden, das den gewünschten Kanal herausfiltert
und benachbarte, störende Kanäle dämpft. Das
Ausgangssignal des Filters 10 wird an einen ZF-Verstärker 11 geliefert,
der die Einfügeverluste
des Filters 10 kompensiert. Das Ausgangssignal des Verstärkers 11 wird
an ein weiteres SAWF 12 geliefert, das für eine weitere
Dämpfung der
benachbarten Störkanäle sorgt.
Der Ausgang des Filters 12 ist mit einem Digital-Demodulator
verbunden, dessen Ausgang mit der gemeinsamen Anzeigeeinrichtung 7 verbun den
ist. Der Demodulator 13 demoduliert den empfangenen Kanal,
und er enthält
einen Analog-Digital-Wandler (ADC). Der Demodulator kann für eine weitere
Verstärkung
sorgen.
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Bei der in der 1 dargestellten Anordnung sind zwei verschiedene
Tuner 4 und 9 wegen Unterschieden der Funktionserfordernisse
der digitalen und analogen Kanäle
erforderlich. Zum Beispiel ist für
den Digitaltuner im Allgemeinen eine höhere Signalhandhabungsfähigkeit
erforderlich, um mit den relativ hohen Amplituden angrenzend an
analoge Störsignale
fertig zu werden. Auch muss der Digitaltuner 9 im Allgemeinen über ein
hervorragendes Rauschverhalten des Ortsoszillators verfügen, um
den Erfordernissen digitaler Demodulation zu genügen. Ferner kann es erforderlich
sein, dass der Digitaltuner 9 nur einen Teil des durch
den Analogtuner 4 überdeckten Bands überdeckt.
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Die Anwesenheit des Spannungsverteilers 2 beeinträchtigt in
unvermeidlicher Weise die Signalqualität in mehr oder weniger starkem
Ausmaß.
Zum Beispiel muss der Spannungsverteiler 2 eine relativ große Eingangssignalenergie
handhaben, und in ihm erzeugte Intermodulationsprodukte beeinträchtigen die
empfangenen Signale. Auch trägt
der Spannungsverteiler 2 mit seinem eigenen thermischen Rauschen
zum empfangenen Spektrum bei und beeinträchtigt so das Rauschverhalten
des Tuners. Ferner sind zwei unabhängige Tuner gemeinsam mit verschiedenen
SAWFs erforderlich, was die Größe und die
Kosten einer derartigen Anordnung erhöht.
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US-A-6 147 713 offenbart einen Mehrstandard-Fernsehtuner,
der analog oder digital modulierte Signale empfangen kann. Ein Tuner
wählt einen
zu empfangenden Kanal aus und wandelt ihn in eine herkömmliche
Zwischenfrequenz, wobei ein Beispiel 9 MHz ist. Das Signal wird
in einem ADC in ein digitales Videosignal gewandelt, das einer Nyquist-Tiefpassfilte rung
unterzogen wird, gefolgt von einer Dezimierung, der eine weitere
Tiefpassfilterung folgt.
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US-A-5 822 704 offenbart ein Mobiltelefon, das
analoge und digitale Standardsignale empfangen kann. Das Telefon
verfügt über einen
Tuner, der den ausgewählten
Kanal auf eine herkömmliche
Zwischenfrequenz wandelt, worauf eine Quadraturdemodulation erfolgt.
Dieser Demodulationsprozess führt
eine Abwärtswandlung
durch das Grundband aus. Die sich ergebenden I- und Q-Signale werden
in digitale Signale gewandelt und weiter verarbeitet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen Tuner für
analoge und digitale Signale zu schaffen, für den nur eine einzelne Tuneranordnung
benötigt
wird.
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Diese Aufgabe ist durch den Hochfrequenztuner
gemäß dem beigefügten Anspruch
1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche. Dieser
Tuner kann über
einen ersten und einen zweiten Ausgang verfügen, wobei mit dem ersten Ausgang
ein Digital-Demodulator
verbunden sein kann und mit dem zweiten Ausgang ein Analog-Demodulator
verbunden sein kann.
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Beim erfindungsgemäßen Tuner
müssen auch
keine SAWFs mehr verwendet werden. Insbesondere können derartige
Filter in der Analogdomäne
durch einfache Tiefpassfilter ersetzt werden und der größte Anteil
der Kanalfilter kann in der Digitaldomäne ausgeführt werden. Durch das Fehlen
von SAWFs ist es nicht mehr erforderlich, Verstärkungsstufen zu kompensieren.
Daher können
die Systemleistung, die Kosten und die Größe, wie die Fläche einer
Leiterplatte alle erheblich gesenkt werden. Ferner ist es nicht
mehr erforderlich, am Eingang für
eine Spannungsverteilfunktion zu sorgen, so dass die dadurch hervorgerufenen
Beeinträchtigungseffekte
hin sichtlich des Signal-Rauschsignal-Verhältnisses und der System-auf-Modulation-Funktion
vermieden werden können.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben.
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1 ist
ein Blockschaltbild eines bekannten Typs eines Tuners mit mehreren
Modi für
terrestrische Signale; und
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2 ist
ein Blockdiagramm einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Tuners.
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In allen Zeichnungen bezeichnen gleiche
Bezugszahlen dieselben Teile.
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Der in der 2 dargestellte Tuner verfügt über einen
Antenneneingang 1, mit dem ein digitaler Pfad 8 verbunden
ist, jedoch nicht ein ebenfalls vorhandener analoger Pfad 3,
so dass am Eingang des Tuners keine Spannungsverteilung erforderlich
ist. Der digitale Pfad 8 verfügt über einen gemeinsamen Tuner 20,
der eine Quadratur-Abwärtswandlung
jedes beliebigen ausgewählten
analogen oder digitalen Kanals auf die Zwischenfrequenz Null oder
das Grundband ausführt.
Die Ausgänge
I und Q des gemeinsamen Tuners 20 sind mit einem Quadratur-Tiefpass-Anti-Aliasing-Filter 21 verbunden,
das den gewünschten
Kanal herausfiltert und für
eine Anfangsdämpfung
benachbarter Kanäle
sowie von Kanälen
auf Aliasingfrequenzen sorgt. Die Ausgänge des Filters 21 sind
mit einem Dual-ADC 22 verbunden, der die Grundband-Quadratursignale
digitalisiert.
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Die digitalen Signale vom Wandler 22 werden
an einen digitalen Signalprozessor 23 geliefert. Der Prozessor 23 korrigiert
Quadraturwandlungsfehler, wie sie z. B. durch den gemeinsamen Tuner 20 eingeführt werden.
Der Prozessor 22 korrigiert auch Ungleichgewichte im Filter 21,
und er kann geeignete Rückkopplungssignale
an das Filter 21 liefern. Der Prozessor 23 führt auch
eine Kanalfilterung in der Digitaldomäne aus. Die Kanalfilterung
kann über
verschiedene wählbare
Eigenschaften verfügen,
um die Filterung an die Erfordernisse des Modulationsstandards des
empfangenen Kanals anzupassen.
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Der Ausgang des Prozessors 23 ist
mit einem Digital-Demodulator 13 verbunden, dessen Ausgang
mit einer gemeinsamen Anzeigeeinrichtung 7 verbunden ist.
Der Ausgang des Prozessors 23 ist auch mit einem Digital-Remodulator
und Digital-Analog-Wandler
(DAC) 24 verbunden. Der Remodulator empfängt die
gefilterte Kanalinformation vom Prozessor 23 und führt eine
digitale Quadraturmodulation an einer mit einer Analog-Demodulation verträglichen Zwischenfrequenz
aus. Das remodulierte Signal wird in ein analoges Signal gewandelt,
und es kann einer gewissen einfachen "lockeren" Ausgangsfilterung unterzogen werden,
um digitale Störsignale
auszufiltern. Das remodulierte analoge Signal wird an einen Analog-Demodulator 6 geliefert,
dessen Ausgangssignal an die gemeinsame Anzeigeeinrichtung 7 geliefert
wird. So verfügt
der analoge Pfad 7 nur über
den Analog-Demodulator 6.
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Als Alternative können der Remodulator und DAC 24 sowie
der Analog-Demodulator 6 durch einen Demodulator ersetzt
werden, der in der digitalen Domäne
arbeitet, um das analoge Signal rückzugewinnen, und der direkt
mit einem Ausgang des Prozessors 23 verbunden ist.
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So ist es möglich, ein System zu schaffen, das
die Erfordernisse für
Mischmodulationsempfänger
wesentlich vereinfacht. Eine Dualtuneranordnung wird durch einen
einzelnen Tuner ersetzt, und es können alle SAWFs aus dem System
weggelassen werden. Die Filterung wird durch einfache Tiefpassfilter in der
Analogdomäne
ersetzt, und diese können
zu einem monolithischen integrierten Schaltkreis integriert werden,
der den Tuner enthält,
um die Größe und die
Kosten des Systems zu senken. Kanalfilterung wird größtenteils
in der Digitaldomäne
ausgeführt,
und sie benötigt
keine zusätzlichen
Ressourcen, da eine derartige Filterung im Allgemeinen bei herkömmlichen
Anordnungen bereits vorhanden ist, z. B. innerhalb von Digital-Demodulatoren.
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Durch das Beseitigen von SAWFs fällt das Erfordernis
weg, Verstärkungsstufen
zu kompensieren, so dass der Energieverbrauch gesenkt werden kann
und weniger Schaltungsfläche
und weniger Schaltungsfläche
benötigt
wird, was zu verringerten Kosten führt. Die Verwendung eines gemeinsamen Tuners
für alle
Signaltypen entfernt das Erfordernis einer Spannungsverteilung am
Eingang des Tuners, so dass Beeinträchtigungseffekte einer derartigen Spannungsverteilung
auf Rauschsignale und das Intermodualtionsvermögen vermieden werden können.