DE60022755T2 - Selektive verstärkungseinstellung zur erleichterung der trägerrückgewinnung in einem hochauflösenden fernsehempfänger - Google Patents

Selektive verstärkungseinstellung zur erleichterung der trägerrückgewinnung in einem hochauflösenden fernsehempfänger Download PDF

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    • H04N21/4382Demodulation or channel decoding, e.g. QPSK demodulation

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Empfängersystem zur Verarbeitung eines hochauflösenden Fernsehsignals, z.B. des Restseitenband- oder Vestigial Sideband-Signals (VSB-modulierter Typ, vorgeschlagen durch die Grand Alliance in den Vereinigten Staaten).
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Rückgewinnung von Daten aus modulierten Signalen, die digitale Informationen in Symbolform übertragen, erfordert im Allgemeinen drei Funktionen beim Empfänger: Taktrückgewinnung für die Symbolsynchronisierung, die Trägerrückgewinnung (Frequenzdemodulation in das Basisband) und eine Kanalentzerrung. Die Taktrückgewinnung ist ein Vorgang, durch den ein Empfängertakt (Zeitbasis) auf einen Sendertakt synchronisiert wird. Dadurch kann ein empfangenes Signal bei optimalen Zeitpunkten abgetastet werden, um Abtastfehler bei der entscheidungsgerichteten Verarbeitung der empfangenen Symbolwerte zu verringern. Die Trägerrückgewinnung ist ein Vorgang, durch den ein empfangenes Hochfrequenz(HF)-Signal nach der Abwärtskonvertierung auf ein niedrigeres Zwischenfrequenzband (z.B. in der Nähe des Basisbands) auf das Basisband frequenzverschoben wird, um die Rückgewinnung der modulierenden Basisbandinformationen zu ermöglichen. Die adaptive Kanalentzerrung ist ein Vorgang, durch den die Wirkungen von sich ändernden Umständen und Störungen in dem Signalübertragungskanal kompensiert werden. Dieser Vorgang verwendet im Allgemeinen Filter, die Amplituden- und Phasenverzerrungen beseitigen, die sich aus den frequenzabhängigen Zeitvarianten des Übertragungskanals ergeben, um eine verbesserte Möglichkeit für eine Symbolentscheidung zu bilden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Mehrwegstörungen können zu einer beträchtlichen Dämpfung in schmalen Bändern des empfangenen Signalspektrums führen. Wenn das in dem Band von Frequenzen erfolgt, das einen Pilotton eines Advanced Television Systems Committee (ATSC) hochauflösenden Fernsehrundfunksignals (HDTV) enthält, wurde es als wünschenswert angesehen, das Eingangssignal zu verstärken, um eine Synchronisierung der phasenverkoppelten Schleife des Empfängers auf den empfangenen Pilotton zu erreichen. Sobald diese anfängliche Erfassung erfolgt ist, kann die auf das empfangene Signal angewendete Verstärkung auf einen Wert reduziert werden, der für die übrigen Blöcke in der Demodulationskette geeignet ist, ohne die Synchronisierung des Pilottons zu beeinträchtigen. Daher wird gemäß der vorliegenden Erfindung, die durch die unabhängigen Ansprüche angegeben ist, die auf das empfangene ATSC Vestigial Sideband (VSB)-Signal angewendete Verstärkung während der Pilottonerfassung höher eingestellt, als es während der übrigen Stufen der Demodulation der Fall ist.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Die Lehren der vorliegenden Erfindung werden gut verständlich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit der Zeichnung. Darin ist:
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Teils eines hochauflösenden Fernsehgeräts (HDTV),
  • 2 zeigt Details des HDTV zur Durchführung der Trägererfassung gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 3 zeigt Details eines digitalen Demodulator/Trägerrückgewinnungsnetzwerks in 1, und
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm zur Durchführung der vorliegenden Erfindung.
  • Zur Erleichterung des Verständnisses wurden soweit wie möglich identische Bezugszeichen zur Bezeichnung identischer Elemente benutzt, die den Figuren gemeinsam sind.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In 1 wird ein analoges Eingangssignal einer terrestrischen Sendung mit hoher Fernsehauflösung (HDTV) durch ein Eingangsnetzwerk 14 verarbeitet, das Hochfre quenz (HF)-Abstimmschaltungen und ein Zwischenfrequenz (ZF)-Modul 16 mit einem Tuner mit doppelter Umsetzung zur Erzeugung eines ZF-Ausgangssignals und geeignete Schaltungen zur automatischen Verstärkungsregelung (AGC) enthält. Das empfangene Signal ist ein 8-VSB-moduliertes Signal mit unterdrücktem Träger, wie es durch die Grand Alliance vorgeschlagen und für die Anwendung in den Vereinigten Staaten angenommen wurde. Ein derartiges VSB-Signal wird durch eine eindimensionale Datensymbolkonstellation dargestellt, wobei nur eine Achse quantisierte, durch den Empfänger zurückzugewinnende Daten enthält. Zur Vereinfachung sind in 1 Signale für die Taktung der dargestellten Funktionsblöcke nicht gezeigt.
  • Wie in der Grand Alliance HDTV System Specification vom 14. April 1994 beschrieben, überträgt das VSB-Übertragungssystem Daten mit einem vorgeschriebenen Datenrahmenformat. Ein kleines Pilotsignal bei der unterdrückten Trägerfrequenz wird dem übertragenen Signal hinzugefügt, um die Trägerverriegelung bei einem VSB-Empfänger zu erleichtern. Jeder Datenrahmen enthält zwei Felder, und jedes Feld enthält 313 Segmente von 832 Mehrwert-Symbolen. Das erste Segment jedes Felds wird als das Feldsynchronsegment bezeichnet, und die übrigen 312 Segmente werden als Datensegmente bezeichnet. Die Datensegmente enthalten im Allgemeinen MPEG-kompatible (MPEG: Moving Pictures Expert Group) – Datenpakete. Jedes Datensegment enthält ein Synchronisierzeichen mit vier Symbolsegmenten, gefolgt von 828 Datensymbolen. Jedes Feldsegment enthält ein Synchronisierzeichen mit vier Symbolsegmenten, gefolgt durch eine Feld-Synchronisierkomponente mit einer vorbestimmten 511 Symbolpseudozufalls-Zahl (PN) Folge und drei vorbestimmten 63 Symbol PN Folgen, von denen die mittlere in aufeinander folgenden Feldern invertiert ist. Ein VSB-Modus-Steuersignal (das die VSB Symbolkonstellationsgröße bestimmt) folgt der letzten 63 PN Folge, auf die 96 reservierte Symbole und 12 aus dem vorangehenden Feld kopierte oder übernommene Symbole folgen.
  • In 1 wird das ZF-Ausgangssignal von dem ZF-Modul 16 durch einen Analog/Digital-Converter (ADC) 19 in einen überabgetasteten digitalen Symbolstrom konvertiert. Der überabgetastete digitale Datenstrom von dem ADC 19 wird durch ein digitales Demodulator/Empfänger-Rückgewinnungsnetzwerk 22 auf das Basisband demoduliert. Das erfolgt durch eine digitale phasenverkoppelte Schleife durch den kleinen Referenzpilotträger in dem empfangenen VSB-Datenstrom. Die Einheit 22 erzeugt am Ausgang einen in der Phase I demodulierten Symbolstrom, wie es detaillierter anhand der 3 beschrieben wird. Zusätzlich ist die Einheit 22 mit einer AGC-Steuereinheit 52 verbunden, um ZF- und HF-AGC-Signale gemäß der vorliegenden Erfindung zu erzeugen. Die Vorrichtung und das Verfahren zur Erzeugung der AGC-Signale werden im Folgenden anhand der 9 und 10 beschrieben.
  • Der ADC 19 bewirkt eine Überabtastung des ankommenden Symboldatenstroms mit einem 10,76 Msymbol/sec VSB Symboldatenstrom mit einem Abtasttakt von 21,52 MHz, d.h. der doppelten empfangenen Symbolrate, und liefert dadurch einen überabgetasteten Datenstrom mit 21,52 Msamples/sec mit zwei Abtastungen je Symbol. Die Anwendung einer Verarbeitung aufgrund einer derartigen Doppelabtastung je Symbolabtastung anstelle der Symbol-durch-Symbol (eine Abtastung je Symbol) Symbol aufgrund der Verarbeitung erzeugt einen vorteilhaften Betrieb der darauf folgenden Signalverarbeitungsfunktionen, wie z.B. für die DC Kompensationseinheit 26 und den National Television Standard Committee (NTSC) Stördetektor 30.
  • Zugeordnet zu dem ADC 19 und dem Demodulator 22 ist ein Segment-Synchronisier- und Symboltakt-Rückgewinnungs-Netzwerk 24. Das Netzwerk 24 detektiert und trennt die sich wiederholenden Datensegment-Synchronisierkomponenten jedes Datenramens aus den Zufallsdaten. Die Segment-Symbolzeichen dienen zur Regenerierung eines phasenrichtigen Takts mit 21,52 MHz, der zur Steuerung der Datenstrom-Symbolabtastung durch den Analog/Digital-Converter 19 dient. Das Netzwerk 24 benutzt in vorteilhafter Weise ein abgekürztes Zwei-Symbol-Korrelationsreferenzmuster und zwei zugehörige Zwei-Symbol-Datenkorrelatoren zur Detektierung des Synchronisiersegments.
  • Eine DC-Kompensationseinheit 26 benutzt eine adaptive Anpassschaltung zur Entfernung einer DC-Offset-Komponente aus dem demodulierten VSB-Signal durch die Pilotsignalkomponente. Ein Feld-Synchronisier-Detektor 28 detektiert die Datenfeld-Synchronisier-Komponente durch Vergleich jedes empfangenen Datensegments mit einem in einem Speicher des Empfängers gespeicherten idealen Feldreferenzsignal. Zusätzlich zu der Feldsynchronisierung liefert das Feld-Synchronsignal ein Übungssignal (training signal) für den Kanalentzerrer 34.
  • Die NTSC-Stördetektion und Zurückweisung erfolgen durch eine Einheit 30. Danach wird das Signal durch einen Kanalentzerrer 34 adaptiv entzerrt, der in einer Kombination von blinden, übenden und entscheidungsgerichteten Modi arbeiten kann. Der Entzerrer 34 kann vom Typ sein, der in der Grand Alliance HTDV System Specification und in einem Artikel von W. Bretl et al. "VSB Modem Subsystem Design for Grand Alliance Digital Television Receivers", IEEE Transactions on Consumer Electronics, August 1995, beschrieben wird. Der Entzerrer 34 kann auch von dem Typ sein, der in der US-Patentanmeldung mit der Serial No. 09/102 885, veröffentlicht in der US 6 816 548 , beschrieben wird. Der Ausgangsdatenstrom von dem Detektor 30 wird vor dem Entzerrer 34 in einen Datenstrom mit einem Abtast/Symbol (10,76 Msymbols/sec) abwärtskonvertiert. Diese Abwärtskonvertierung kann durch ein (zur Vereinfachung in 1 nicht dargestelltes) geeignetes Abwärtsabtastung-Netzwerk erfolgen.
  • Der Entzerrer 34 korrigiert Kanalverzerrungen, jedoch dreht das Zufalls-Phasenrauschen die Symbolkonstellation. Ein Phasen-Anpassungsnetzwerk 36 beseitigt das Phasen- und Verstärkungsrauschen in dem Ausgangssignal von dem Entzerrer 34, einschließlich Phasenrauschen, das durch das vorangehende Trägerrückgewinnungsnetzwerk durch das Pilotsignal noch nicht beseitigt worden ist. Das phasenkorrigierte Signal wird dann durch einen sogenannten Trellis (Gitter)-Decoder 40 Trellis-decodiert, durch einen Entschachteler 42 entschachtelt, durch einen Reed-Solomon-Decoder 44 Reed-Solomon-fehlerkorrigiert und einen Entwürfeler 46 entwürfelt (entrandomisiiert). Danach unterliegt ein decodierter Datenstrom einer Audio/Video- und Wiedergabeverarbeitung durch eine Einheit 50.
  • Der Tuner 14, das ZF-Modul 16, der Feldsynchrondetektor 28, der Entzerrer 34, die Phasenanpassschleife 36, der Trellis-Decoder 40, der Entschachteler 42, der Reed-Solomon-Decoder 44 und der Entwürfeler 46 können Schaltungen von dem Typ anwenden, der beschrieben ist der Grand Alliance HDTV Systems Specification vom 4. April 1994 und in dem oben genannten Artikel von Bretl, et al. Schaltungen, die für die Durchführung dieser Funktionen der Einheiten 19 und 50 geeignet sind, sind hinreichend bekannt.
  • Die Demodulation in der Einheit 22 erfolgt durch eine gesamte, digitale, automatische Phasensteuerschleife (APC) zur Bildung der Trägerrückgewinnung. Die phasenverriegelte Schleife benutzt die Pilotkomponente als eine Referenz für die anfängliche Erfassung und einen normalen Phasendetektor für die Phasenerfassung. Das Pilotsignal ist in den empfangenen Datenstrom eingebettet, der Daten mit einem zufallsmäßigen, rauschähnlichen Muster enthält. Die Zufallsdaten werden durch den Filtervorgang der Demodulator APC-Schleife im Wesentlichen nicht beachtet oder verworfen. Das 10,76 Msymbol/sec-Eingangssignal zur dem ADC 19 ist ein nahezu-Basisbandsignal mit dem Mittelpunkt des VSB-Frequenzspektrums bei 5,38 MHz und einer Pilotkomponente bei 2,69 MHz. Der Eingangsdatenstrom wird in vorteilhafter Weise zweimal durch den ADC 19 bei 21,52 MHz überabgetastet. In dem demodulierten Datenstrom von der Einheit 22 wurde die Pilotkomponente auf DC in der Frequenz nach unten verschoben.
  • 3 zeigt Details des digitalen Demodulators 22. Der 8-VSB modulierte, überabgetastete digitale Symboldatenstrom von dem ADC 19 mit der sehr niedrigen Frequenzpilotkomponente wird den Eingängen eines Hilbert-Filters 320 und einer Verzögerungseinheit 322 zugeführt. Das Hilbert-Filter 320 trennt den ankommenden, ZF-abgetasteten Datenstrom in eine "I" Komponente (gleichphasig) und eine "Q" Komponente (Quadraturphase). Die Verzögerungseinheit 322 bewirkt eine Verzögerung, die eine Anpassung an die Verzögerung des Hilbert-Filters 320 bewirkt. Die I- und die Q-Komponente werden durch einen komplexen Multiplikator 324 in einer APC Schleife auf das Basisband gedreht. Sobald die Schleife synchronisiert ist, ist der Ausgang des Multiplikators 324 ein komplexes Basisbandsignal. Der Ausgangsdatenstrom I von dem Multiplikator 324 dient als der tatsächliche Demodulatorausgang und dient zur Extrahierung der Pilotkomponente des empfangenen Datenstroms durch Anwendung eines Tiefpassfilters 326. Der Ausgangsdatenstrom Q von dem Multiplikator 324 dient zur Extrahierung der Phase des empfangenen Signals.
  • In der Phasensteuerschleife werden die Ausgangssignale I und Q von dem Multiplikator 324 beiden Tiefpassfiltern 326 bzw. 328 zugeführt. Die Filter 326 und 328 sind niederfrequente Nyquistfilter mit einer Grenzfrequenz von etwa 1 MHz und dienen ebenfalls zur Verringerung der Signalbandbreite vor der 8:1 Datenabwärtsabtastung durch die Einheiten 330 und 332. Das abwärtsabgetastete Signal Q wird durch ein automatisches Frequenzsteuer(AFC)-Filter 336 gefiltert. Nach der Filterung wird das Signal Q durch die Einheit 338 zur Verringerung der dynamischen Bereichsanforderungen des Phasendetektors 340 amplitudenbegrenzt. Der Phasendetektor 340 detektiert und korrigiert die Phasendifferenz zwischen den Eingangs-Signalen I und Q und bildet ein Ausgangsphasen-Fehlersignal, das durch ein APC-Filter 344, z.B. ein Tiefpassfilter zweiter Ordnung, gefiltert wird. Der durch die Einheit 340 detektierte Phasenfehler stellt eine Frequenzdifferenz zwischen der erwarteten Pilotsignalfrequenz in der Nähe einer Gleichspannung (DC) und die Frequenz des empfangenen Pilotsignals dar.
  • Wenn das empfangene Pilotsignal eine erwartete Frequenz in der Nähe von DC aufweist, erzeugt die AFC Einheit 336 keine Phasenverschiebung. Die Kanalpilotkomponenten I und Q am Eingang zu dem Phasendetektor 340 bewirken keine Abweichung von einem gegenseitigen Quadraturphasenverhältnis, wobei der Phasendetektor 340 ein Phasenfehlerausgangssignal bei null oder in der Nähe von null erzeugt. Wenn jedoch das empfangene Pilotsignal eine falsche Frequenz aufweist, erzeugt die AFC-Einheit 336 eine Phasenverschiebung. Das resultiert in einer zusätzlichen Phasendifferenz zwischen den Kanalpilotsignalen I und Q, die den Eingängen des Phasendetektors 340 zugeführt werden. Der Phasendetektor 340 erzeugt aufgrund dieser Phasendifferenz einen Ausgangsfehlerwert.
  • Das gefilterte Phasenfehlersignal von dem Filter 344 wird durch einen Interpolator 346 zur Berücksichtigung der früheren Unterabtastung durch Einheiten 330 und 332 um 1:8 überabgetastet, so dass der numerisch gesteuerte Oszillator (NCO = numerical controlled oszillator) 348 bei 21,52 MHz arbeitet. Der Ausgang des Interpolators 346 wir einem Steuereingang des NCO 348 zugeführt, der örtlich das Pilotsignal für die Demodulation des empfangenen Datenstroms neu erzeugt. Der NCO 348 enthält sogenannte Sinus- und Cosinus- look-up-Tabellen zur Erzeugung des Pilottons bei einer richtigen Phase durch das Phasensteuersignal von den Einheiten 340, 344 und 346. Die Ausgänge des NCO 348 werden gesteuert, bis die Signalausgänge I und Q des Multiplikators 324 bewirken, dass das durch den Phasendetektor 340 erzeugte Phasenfehlersignal nahezu null ist und dadurch anzeigt, dass ein geeignet demoduliertes Basisbandsignal I am Ausgang des Multiplikators 324 anwesend ist.
  • In dem digitalen Demodulator 22 enthält die Haupt-Signalverarbeitungseinrichtung im Wesentlichen die Bauteile 336, 338, 340 und 344. Die durch die Einheiten 330 und 332 bewirkte 8:1-Unterabtastung spart in vorteilhafter Weise die Demodulator-Verarbeitungsleistung und die Hardware und ermöglicht die Verarbeitungseffizienten dadurch, dass er ermöglicht, dass die Elemente 336, 338, 340 und 344 bei der niedrigeren Taktrate getaktet werden, d.h. mit einem 21,52 MHz/8 oder 2,69 MHz Takt anstelle eines Taktes mit 21,52 MHz. Wenn ein digitaler Signalprozessor (DSP) zur Bildung des Netzwerks 22 und insbesondere als Phasendetektorschleife dient, ergibt die beschriebene Datenreduktion Software, Effizienten, dadurch, dass sie proportional weniger Zeilen- oder Anweisungscodes benötigen. DSP-Einrichtungszyklen werden für andere Signalverarbeitungszwecke verfügbar gemacht. Wenn eine für eine Anwendung spezifische integrierte Schaltung (ASIC) zur Bildung des Netzwerks 22 benutzt wird, resultiert die Datenreduktion in einer reduzierten Hardware und Leistungsanforderungen sowie einem verringerten Oberflächenbereich der integrierten Schaltung. Der Demodulator benutzt in vorteilhafter Weise die Pilotkomponente zur Trägerrückgewinnung und verwendet eine Vorwärts-Verarbeitung anstelle einer komplizierteren und zeitintensiveren Rückkopplungsverarbeitung durch Anwendung von Verschiebungs-Entscheidungsdaten.
  • Wenn in einem ATSC Signal ein Mehrweg liegt, kann der Pilotton stärker gedämpft werden als die anderen Frequenzen in dem Spektrum. Eine phasenverkoppelte Schleife (PLL) dient zur Verriegelung auf diesen Pilot, um eine kohärente Referenz beim Empfänger zur Überlagerung des VSB-Spektrums herunter auf das Basisband zu haben. Im Allgemeinen ist diese PLL in der Lage, ein Signal mit einem niedrigeren Wert anzupassen, als er erfordert. Wenn die Pilottondämpfung aufgrund des Mehrwegs stark genug wird, können die automatischen Verstärkungssteuerschaltungen, die auf das gesamte VSB-Spektrum arbeiten, einen eingeschwungenen Zustand erreichen, so dass bei der zu gewinnenden Pilottonfrequenz nicht mehr genügend Energie vorhanden ist. Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Lösung für dieses Problem darin, eine höhere Referenzleistung für die automatische Verstärkungssteuerschaltung (AGC) während der Trägeranpassung zu benutzen als diejenige, die während des übrigen Teils des Demodulatorvorgangs benutzt wird. Das erhöht die Pilottonenergie am Eingang der PLL während des Erfassungsvorgangs. Daher ermöglicht dieses Verfahren, dass der Pilotton unter höheren Dämp fungswerten erfolgreich erfasst wird. Nachdem die PLL verriegelt ist, kann die auf das empfangene Signal angewendete AGC-Referenzleistung (Verstärkungsfaktor) entsprechend dem Arbeitsbereich der übrigen Demodulationsblöcke verringert werden.
  • 2 zeigt Details des HDTV für die Durchführung der Trägererfassung gemäß der vorliegenden Erfindung. 4 zeigt ein Flussdiagramm für die Durchführung der vorliegenden Erfindung. Für das beste Verständnis der vorliegenden Erfindung sollte der Leser sich gleichzeitig auf die 2 und 4 beziehen.
  • Im Einzelnen zeigt 2 den AGC Controller 52 mit einem Prozessor 202 und einem Detektor 204. Der AGC Controller 52 ist mit dem HF-Tuner 14, dem ZF-Tuner 16, dem ADC 19 und dem Trägerrückgewinnungsnetzwerk 22 verbunden, die vorher anhand der 1 beschrieben wurden. Der Prozessor 202 empfängt ein Eingangssignal von einer Eingangseinheit und bildet einen Referenzleistungswert in dem Detektor 204. Der Detektor 204 vergleicht den Wert der Referenzleistung mit dem Basisband- oder Nahezu-Basisband-Fernsehsignal von dem ADC 19 und erzeugt ein durch das ZF-Modul 16 empfangenes Steuersignal.
  • Durch dieses Steuersignal bewirken die AGC Schaltungen in dem ZF-Modul 16 eine Einstellung der Verstärkung des ZF-Moduls 16. Das Steuersignal dient zur Erhöhung der Verstärkung, wenn die Leistung des Basisband-Fernsehsignals unter dem Wert der Referenzleistung liegt. Das Steuersignal dient außerdem zur Verringerung der Verstärkung, wenn die Leistung des Basisband-Fernsehsignals über dem Referenz-Leistungswert liegt. Somit wird das Eingangsfernsehsignal verstärkt, wenn der Wert der Referenzleistung zunimmt. Auf ähnliche Weise wird das Eingangsfernsehsignal gedämpft, wenn der Wert der Referenzleistung abnimmt. Wenngleich die Verstärkung des ZF-Modus 16 oben beschrieben wurde, kann die Verstärkung des HF-Tuners 14 auch durch das Steuersignal eingestellt werden.
  • 4 zeigt das Flussdiagramm für ein Verfahren 400 zur Durchführung der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 400 beginnt beim Schritt 402, wo das Eingangssignal beim Prozessor 202 empfangen wird. Das Eingangssignal kann manuell über eine Taste oder eine (nicht dargestellte) Eingangseinheit geliefert werden, oder au tomatisch bei der Durchführung eines Softwareprogramms, das die Pilotton-Detektion für eine Zeitperiode durchführt. Das Verfahren 400 geht weiter zum Schritt 404, wo der Prozessor 202 den Wert der Referenzleistung auf einen höheren Wert der Referenzleistung einstellt, z.B. größer als die Leistung des Basisband-Fernsehsignals. Aufgrund des Wertes der hohen Referenzleistung erhöht der Detektor 204 den Wert eines Steuersignals zu dem ZF-Modul 16. Beim Empfang des erhöhten Werts des Steuersignals wird die Verstärkung des ZF-Moduls 16 erhöht und dadurch das Fernsehsignal auf einen ersten Verstärkungswert verstärkt. Was noch wichtiger ist: Die höhere Verstärkung erhöht außerdem die Pilottonenergie bei dem Trägerrückgewinnungsnetzwerk 22 und bildet daher eine Trägererfassung oder eine Erfassung des Pilottons.
  • Beim Schritt 406 empfängt der Prozessor 202 ein Trägerverriegelungssignal von dem Trägerrückgewinnungsnetzwerk 26. Das Verfahren 400 geht weiter zum Schritt 408, wo der Prozessor 202 den Wert der Referenzleistung auf einen niedrigeren oder nominellen Wert der Referenzleistung einstellt, z.B. niedriger als das Fernsehsignal mit einer vorher erhöhten Leistung. Der Nennwert der Referenzleistung wird proportional geeignet eingestellt oder empirisch ermittelt, um ein Basisband-Fernsehsignal zu bilden, das für die Durchführung einer anderen Demodulation, einer Erfassung oder anderer HDTV Funktionen geeignet ist, die anhand der 1 beschrieben wurden.
  • Aufgrund des Nennwerts der Referenzleistung verringert der Detektor 204 das Steuersignal zu dem ZF-Modul 16. Beim Empfang des verringerten Steuersignals verstärkt das ZF-Modul 16 das Fernsehsignal auf einen zweiten Verstärkungswert. Wenn der zweite Verstärkungswert kleiner ist als der erste Verstärkungswert, wird die Verstärkung des ZF-Moduls 16 verringert. Nach der Einstellung des niedrigsten Wertes der Referenzleistung beim Schritt 408 geht das Verfahren 400 weiter mit der übrigen Erfassung des HDTV Zustands beim Schritt 410.
  • Sobald der Pilotton detektiert wird, wird das Datensignal demoduliert und in konventioneller Weise verarbeitet, wie beschrieben in der US-Patentanmeldung mit der Serial No. 09/140 257, angemeldet am 26. August 1998, veröffentlicht als US 6 233 295 .
  • Wenngleich verschiedene Ausführungsformen, die die Lehren der vorliegenden Erfindung enthalten, hier im Einzelnen dargestellt und beschrieben wurden, kann der Fachmann auf diesem Gebiet viele andere abgeänderte Ausführungsformen erwägen, die ebenfalls diese Lehren beinhalten.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Durchführung einer Trägererfassung eines Fernsehsignals mit einem um eine Trägerfrequenz zentrierten Pilotton mit: – Verstärkung des Fernsehsignals mit einem ersten Verstärkungswert entsprechend einem Steuersignal und – Erfassung der Trägerfrequenz aus dem verstärkten Fernsehsignal, gekennzeichnet durch Verstärkung des Fernsehsignal bei einer erfolgreichen Erfassung der Trägerfrequenz mit einem zweiten Verstärkungswert, wobei das Fernsehsignal durch den ersten Verstärkungswert verstärkt wird, bis die Trägerfrequenz erfasst worden und der erste Verstärkungswert größer ist als der zweite Verstärkungswert, wobei der erste Verstärkungswert zur Synchronisierung eines Empfängers auf den Pilotton ausreichend ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verstärkung enthält: – Einstellung eines Referenz-Leistungswertes auf einen hohen Wert und – Erhöhung eines Wertes des Steuersignals, wenn der Wert für die Referenzleistung größer ist als ein Leistungswert des Fernsehsignals, wobei die Verstärkung mit dem ersten Verstärkungswert in Abhängigkeit von dem erhöhten Wert des Steuersignals erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Einstellung durch einen Eingangsbefehl erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erfassung enthält: Detektierung des Pilotton aus dem Fernsehsignal.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verstärkung nach der Erfassung enthält: – Einstellung eines Referenz-Leistungswerts auf einen niedrigen Wert, wobei die Einstellung aufgrund der erfolgreichen Erfassung der Trägerfrequenz erfolgt, – Verringerung eines Wertes des Steuersignals, wenn der Referenzwert kleiner ist als ein Leistungswert des Fernsehsignals, wobei die den zweiten Verstärkungswert anwendende Verstärkung aufgrund des verringerten Wertes des Steuersignals erfolgt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verstärkung enthält: Zunahme einer Verstärkung eines Zwischenfrequenz (ZF)-Moduls.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Verstärkung nach der Erfassung Folgendes enthält: Verringerung einer Verstärkung eines Zwischenfrequenz (ZF)-Moduls.
  8. Verfahren nach Anspruch 1 mit: Erzeugung eines Trägerverriegelungssignals bei der Erfassung der Trägerfrequenz, wobei die den zweiten Verstärkungswert benutzende Verstärkung aufgrund des Trägerverriegelungssignals auftritt.
  9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Fernsehsignal ein empfangenes Restseitenband (VSB)-moduliertes Signal mit hochauflösenden Videodaten enthält.
  10. Vorrichtung zur Durchführung einer Trägererfassung eines Fernsehsignals mit einem um eine Trägerfrequenz zentrierten Pilotton mit: einer Tunerschaltung (14) zur Verstärkung des Fernsehsignals mit einem ersten Verstärkungswert und Verstärkung des Fernsehsignal mit einem zweiten Verstärkungswert, wobei der erste Verstärkungswert größer als der zweite Verstärkungswert ist, einer Trägerrückgewinnungsschaltung (22) zur Erfassung der Trägerfrequenz aus dem Verstärker-Fernsehsignal und einer Steuerschaltung (52), die mit dem Tuner (14) und der Trägerrückgewinnungsschaltung (22) verbunden ist, zur Erzeugung eines Steuersignals und Erzeugung des Steuersignals bei einer erfolgreichen Trägererfassung durch die Träger rückgewinnungsschaltung (22) der Trägerfrequenz, wobei der erste Verstärkungswert zur Synchronisierung der Tunerschaltung auf den Pilotton ausreichend ist und das Fernsehsignal mit dem ersten Verstärkungswert verstärkt wird, bis die Trägerfrequenz erfasst wird.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Steuerschaltung (52) eine Steuerschaltung für eine automatische Verstärkungsregelung (AGC) ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die AGC-Steuereinheit (52) Folgendes enthält: – einen Prozessor (202) zur Einstellung eines Referenzleistungswertes auf einen höheren Wert, und – einen mit dem Prozessor verbundenen Detektor (204) zur Erhöhung des Wertes des Steuersignals, wenn der Wert für die Referenzleistung größer ist als ein Leistungswert des Fernsehsignals, wobei die Tunerschaltung (14) das Fernsehsignal durch Anwendung des ersten Verstärkungswerts aufgrund des erhöhten Werts des Steuersignals verstärkt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Prozessor (202) den Referenz-Leistungswert auf einen niedrigen Wert nach der Rückgewinnung der Trägerfrequenz einstellt und der Detektor (204) den Wert des Steuersignals verringert, wenn der Referenz-Leistungswert kleiner ist als der Leistungswert des Fernsehsignals, wobei die Tunerschaltung (14) das Fernsehsignal mit einem zweiten Verstärkungswert aufgrund des verringerten Werts des Steuersignals verstärkt.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Tunerschaltung (14) ein Zwischenfrequenz (ZF)-Modul (16) enthält.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Verstärkung der Tunerschaltung (14) beim Empfang des erhöhten Werts des Steuersignals erhöht wird.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Verstärkung der Tunerschaltung (14) beim Empfang des verringerten Werts des Steuersignals verringert wird.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Fernsehsignal ein empfangenes Restseitenband (VSB)-moduliertes Signal mit hochauflösenden Videodaten enthält.
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