JP2000502541A - Ｖｓｂ受信機用の同期補償ａｇｃシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 同一の平均レベルが生成されるようなデータシンボルレベルと同期シンボルレベルの平均規模間の要求される関係を持たないＶＳＢ信号を受信する能力を持つ受信機内でＡＧＣ電圧を生成するための方法および装置について開示する。一つの実施例においては、同期シンボルがＡＧＣ電圧の決定から排除される。もう一つの好ましい実施例においては、異なる同期シンボルレベルが、適当なタイミングにて、オフセット値をマルチプレキシングすることにより、あるいは同期シンボルに補償係数を掛けることによって補償される。

Description

【発明の詳細な説明】 ＶＳＢ受信機用の同期補償ＡＧＣシステム 本発明は、ＶＳＢ（vestigial sideband：残留側波帯）信号システム、より詳 細には、デジタルＶＳＢ信号に対するＡＧＣ（automatic gain control：自動利 得制御）電圧を生成するための方法および装置に関する。 デジタルＶＳＢ地上信号に対して最近採用された基準は、幾つかのデータシン ボルレベルおよび同期シンボルレベルについて規定する。ＡＴＳＣ（Advanced T elevision Systems Committee）の資料においては、８ＶＳＢ（トレリス符号化 ）および１６ＶＳＢ（ＡＴＳＣ）伝送システムに対して使用されるべきデータレ ベルについて規定されている。ただし、ＶＳＢ伝送システムは、空中（地上）伝 送に限定されず、ゼニス社（Zenith Electronics Corporation）は、ケーブルあ るいはＭＭＤＳシステムに対して使用されるべき３つの追加のモードについて指 定しており、これらモードは、８／４／２ＶＳＢケーブルモードと呼ばれる。上 述の２つの８ＶＳＢモードは、運ばれるデータの量が異なるのみである。 “DATA LEVEL SELECTION FOR MULTILEVEL VSB TRANSMISSION SYSTEM”という名 称の米国特許第５，５０８，７４８号において詳細に開示されているように、さ まざまなＶＳＢケーブルモード内のデータシンボルレベルと同期シンボルレベル は、互いに要求される関係を維持するように選択され、この結果として、データ スライシングおよびエラー修正における大幅な単純化およびコストの削減が実現 されている。この要求される関係は、さらに、ＶＳＢ信号から簡単にＡＧＣ電圧 を生成することを可能にしている。ただし、残念なことに、この要求される関係 は、ＡＴＳＣによって採用された標準のバイレベルなセグメント同期シンボルと フレーム同期シンボルには存在せず、さらに、使用が考えられるＶＳＢ信号内に は必ずしも存在することは要求されない。 要求される関係が存在する場合は、データシンボルの規模の平均値と同期シン ボルの規模の平均値は等しくなる。ただし、上述の信号の幾つかにおいては、こ の関係は、データレベルの規模の平均と基準同期レベルの規模の平均とが同一で ないために存在しない。このために、データシンボルレベルと同期シンボルレベ ルの規模の平均化に基づいてＡＧＣ電位を生成する方法は、エラーを生じやすい 。 本発明は、同期シンボルレベルとデータシンボルレベルとの間の望ましくない 関係によってＡＧＣの生成において生ずる問題を幾つかの方法で解決し、ＶＳＢ 受信機が全てのＶＳＢモード信号に対してＡＧＣ電圧を比較的簡単に生成できる ようにする。 本発明の一つの目的は、ＶＳＢモードの信号に対するＡＧＣ電圧を生成するた めの新規な方法および装置を提供することにある。 本発明は、この目的を達成するために、異なる平均データシンボルレベル（av erage data symbol levels）および平均同期シンボルレベル（average sync sym bol levels）を持つ複数のデジタル信号を受信する受信機内においてＡＧＣシス テムを動作するための方法であって：前記受信された信号を、平均シンボルレベ ルを決定するために、同期シンボルレベルの差異が決定される平均シンボルレベ ルに影響するのを排除しながら処理するステップ、およびこうして決定された平 均シンボルレベルを用いてＡＧＣ電圧を生成するステップを含むことを特徴とす る方法を開示する。 本発明のもう一つの目的は、全てのＶＳＢモード信号に対してＡＧＣ電圧を容 易に単純な方法にて生成することが可能なＶＳＢ受信機を提供することにある。 本発明は、この目的を達成するために、異なる平均データシンボルレベルおよ び平均同期シンボルレベルを持つ任意の複数の受信されたデジタル信号に対して ＡＧＣ制御電圧を生成するための受信機であって：前記受信された信号を平均シ ンボルレベルを決定するために処理するための手段、同期シンボルレベルの差異 が前記決定された平均シンボルレベルに影響するのを排除するための手段、およ び前記決定された平均シンボルレベルを用いて前記ＡＧＣ電位を生成するための 手段を含むことを特徴とする受信機を開示する。 本発明のこれらおよびその他の特徴並びに長所が、本発明の一つの好ましい実 施例の以下の説明を図面と照らして合わせて読むことにより一層明白となると考 える。 図１は、従来の技術によるＶＳＢ受信機の略部分ブロック図であり； 図２は、本発明による図１の回路に対するＡＧＣ生成システムのブロック図で ある。 図１に示すように、ＲＦ信号が、（ケーブルあるいは空中を通じて）チューナ ＩＦ／復調器１０に加えられ、ここで周知の方法にてベースバンドアナログ信号 が生成される。こうして復調された信号は、Ａ／Ｄ（アナログからデジタル）コ ンバータ１２内でデジタル形式に変換され、ブロック１４に加えられる。ブロッ ク１４は、ＤＣを除去するため、利得アップＡＧＣ電圧および利得ダウンＡＧＣ 電圧を生成するため、クロック情報および同期信号を回復するため、櫛形フィル タを動作するため、並びにＶＳＢモード信号を生成するのに適する回路を含む。 この時点で、受信された信号のＶＳＢモードも決定される。この信号は、等化器 （equlizer）１６に加えられ、等化器１６の出力は、位相追跡器（phasetracker ）１８に供給される。位相追跡器１８は、“ERROR TRACING LOOP”という名称の 米国特許第５，４０６，５８７号において開示される方法で動作する。位相追跡 器１８の出力は、スライサ（slicer）２０に供給される。スライサ２０は、上述 の特許において開示されるように動作し、受信された信号内のシンボルを回復す る。スライサ２０の出力は、ブロック２２に供給される。ブロック２２は、シン ボル／バイトコンバータ（symbol/byte converter）、畳込みデインタ リーバ回路（convolutional deinterleaver）、トレリス復号器（trellis decod er）、Ｒ−Ｓ復号器（R-S decoder）およびデランダマイザ（derandomizer）を 含むが、これらは全て当分野において周知である。ブロック２２の出力は、周知 のテレビジョンあるいはデータ処理回路（図示せず）に送られ、その後、データ が表示あるいは使用される。 図２は、本発明に従って構成されたＡＧＣ生成回路を示す。Ａ／Ｄコンバータ １２からの信号は、ＤＣ除去回路３０に送られ、ここで、ＶＳＢ信号内のパイロ ットに起因するＤＣオフセットおよび他のＤＣオフセットが除去される。この信 号の絶対値が、絶対値回路３２内に取り込まれ、出力が、加算器３４の正の入力 に加えられる。加算器３４の出力信号は、累算器（accumulator）３６に供給さ れ、累算器３６の出力は、レジスタとして機能するフリップ／フロップ回路５０ に供給される。フリップ／フロップ回路５０の出力は、パルス幅変調器（ＰＷＭ ）５２に結合される。パルス幅変調器５２は、ＡＧＣ電圧を生成し、利得アップ 出力あるいは利得ダウン出力のいずれかを起動する。一連のオフセット値がブロ ック３５、５６、５８、６０、６２によって生成され、モード選択バスによって 動作されるマルチプレクサ５４の対応するＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ入力に供給される 。信号の選択されたサイズに対して、これらオフセット値は、４ＶＳＢ信号に対 しては＋１４４、８ＶＳＢ信号に対しては＋１２０、１６ＶＳＢ信号に対しては ＋１０８とされる。マルチプレクサ５４の出力は、加算器３４の負の入力に結合 される。 全てのＶＳＢモードにおいて、データシンボルレベルの平均は、選択されたサ イズの信号に対しては９６である。これは、例えば、２ＶＳＢ信号などの２レベ ル同期シンボルの平均値でもあり、これら信号の全てあるいは一部分をサンプリ ングすることによるＡＧＣ電圧の生成は、それら同期シンボルがデータシンボル と共にサンプリングされたか否かによっては影響を受けない。上述の要求される 関係が存在しない他の信号に対しては、同期シンボルの異なるレベルに対してあ る程度の補償を行なうことが必要となる。ＡＧＣ電圧は、同期シンボルのみをサ ンプリングすることによっても；データシンボルのみをサンプリングすることに よっても；あるいは、同期シンボルとデータシンボルの組合せをサンプルするこ とによっても生成することが可能であることに注意する。サンプリングし、平均 される信号の部分が大きければ大きなほど、ＡＧＣ電圧の精度は向上するが、た だし、速度は遅くなる。逆に、より短いサンプルを平均した場合は、速度は向上 するが、ＡＧＣ電圧の精度は落ちる。 動作において、パイロットからのＤＣオフセットおよび任意の他のＤＣオフセ ットが、ＤＣ除去回路３０内で除去され、サンプルされた信号の残された部分の 絶対値が、加算器３４に供給される。加算器３４内で、この絶対値は、マルチプ レクサ５４の動作によって回路３５、５６、５８、６０、６２からのオフセット の選択された一つと結合される。マルチプレクサ５４の動作選択信号は、信号の ＶＳＢモードおよびタイプ、つまりその信号がケーブルによって伝送されるかあ るいは空中を伝送されるかによって決定される。モードバスは、適当なマルチプ レクサ入力を選択する。信号のデータ部分の際は、マルチプレクサ５４の入力Ａ が選択される。他の入力は、他のモード内の同期レベルとデータレベルの関係に 基づいて選択される。選択信号を決定するための回路は、周知であり、本発明の 部分を構成しない。要求される関係がデータシンボルレベルと同期シンボルレベ ルとの間に存在する信号の場合は、ブロック３５内で生成されるデータオフセッ ト値が全ての期間において供給される。このオフセット値は、＋９６として示さ れるが、このオフセット値が加えられた場合は、累算器３６への入力の所の信号 のレベルは、理想的な状態においては０となる。これらオフセット値は、特定の 信号レベルおよび採用される装置に基づき、本発明を制限するものではないこと に注意する。１６ＶＳＢ信号が受信された場合は、同期シンボルの間にブロック ６０によって＋１０８のオフセット値が供給され、データシンボルの間は、より 高い同期シンボルのレベルを補償するために＋９６のオフセット値が供給される 。８ＶＳＢ信号が受信された場合は、同期時間期間においてはサンプリングされ た信号からブロック５８によって供給される＋１２０のオフセット値が減算され 、データ時間においては＋９６が減算される。同様に、４ＶＳＢ信号が受信され た場合は、同期期間においては＋１４４のオフセット値が減算され、データ期間 においては＋９６のオフセット値が減算される。２ＶＳＢ信号は、明らかのよう に、同一の同期レベルとデータレベルを持ち、同期期間およびデータ期間の両方 において、＋９６のオフセット値が減算される。このシステムは、ブロック６２ 内のオフセット値によって示されるように、上述の信号に制限されるものではな く、共通のデータレベルを共有するが、上述の信号のいずれとも異なる同期レベ ルを含むような他のＶＳＢ信号にも簡単に拡張可能である。 さらに、サンプリングの際にタイミング信号を用いて同期信号を完全に除去す ることも可能である。このようなシステムにおいては、同期シンボルのサイズが 、ＡＧＣ電圧を生成する基礎となる導出される平均シンボルレベルに影響を与え ることがなくなる。例えば、本発明の一つの実施例においては、ＡＧＣ電位を生 成するに当たって、上述の様々なＶＳＢ信号間の同期レベルの差異がサンプリン グの際に全ての同期シンボルを除去することによって修正される。ただし、この 解決策は、より精巧なタイミング回路を必要とすると共にＡＧＣ生成の速度が幾 分犠牲となる。 好ましい実現は、上述のように、様々なオフセット値を用いて同期レベルの補 正を達成する方法である。この好ましい実現においては、セグメント同期シンボ ルの影響は、セグメント同期シンボルがフレーム同期シンボルと異なり、あるセ グメントの非常に小さな部分のみを占拠するために無視される。 さらに、空中を伝送されるＶＳＢモードの同期シンボルレベルを補正するため に乗算技法を用いることも可能である。この技法は上述の加算器構成と類似する 。ただし、この技法においては、上述の加算器構成とは異なり、同期シンボルレ ベルによって導入されるエラーを補償するために、同期シンボルレベルに受信さ れた信号のタイプに依存する適当な定数が乗算される。 上では、要求される関係がデータシンボルレベルと同期シンボルレベル間に存 在しない複数の異なるタイプのＶＳＢ信号を受信する能力を持つ受信機内におい て、ＡＧＣ電位を生成するための新規の方法および装置について開示された。た だし、当業者においては理解できるように、上述の実施例に対する様々な変更を 、本発明の精神および範囲から逸脱することなく考えることも可能であり、本発 明は、請求の範囲によってのみ限定されるものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 異なる平均データシンボルレベルおよび平均同期シンボルレベルを持つ 複数のデジタル信号を受信する受信機内においてＡＧＣシステムを動作させるた めの方法であって、 平均シンボルレベルを決定するために、決定される平均シンボルレベルに対し て同期シンボルレベルの差異が影響するのを排除しながら、前記受信された信号 を処理するステップと、 決定された平均シンボルレベルを用いてＡＧＣ電圧を生成するステップと、を 含むことを特徴とする方法。 ２． 受信された前記複数のデジタル信号は、ＤＣパイロットとＤＣオフセッ トとを含み、 前記方法は、前記平均シンボルレベルを決定するために前記受信された信号を 処理する前に、前記受信された信号から前記ＤＣパイロットとＤＣオフセットと を除去するステップを含むことを特徴とする請求の範囲１の方法。 ３． 前記平均データシンボルレベルは、前記受信された信号内の前記平均同 期シンボルレベルと異なり、 前記方法は、前記平均データシンボルレベルと一致する平均同期シンボルレベ ルを生成するために、前記同期シンボルを調節するステップを含むことを特徴と する請求の範囲１あるいは２の方法。 ４． 前記平均データシンボルレベルは、前記受信された信号内の前記平均同 期シンボルレベルと異なり、 前記方法は、前記平均同期シンボルレベルが前記平均データシンボルレベルと 一致するように、前記同期シンボルに係数を掛けるステップを含むことを特徴と する請求の範囲１あるいは２の方法。 ５． 前記処理するステップは、前記受信された信号内のデータシンボルをサ ンプリングするためのみにタイミング信号を用いるステップを含むことを特徴と する請求の範囲１あるいは２の方法。 ６． 異なる平均データシンボルレベルと平均同期シンボルレベルとを持つ任 意の複数の受信されたデジタル信号に対してＡＧＣ制御電圧を生成するための受 信機であって、 平均シンボルレベルを決定するために前記受信された信号を処理するための手 段と、 同期シンボルレベルの差異が前記決定された平均シンボルレベルに影響するの を排除するための手段と、 前記決定された平均シンボルレベルを用いて前記ＡＧＣ電位を生成するための 手段と、を含むことを特徴とする受信機。 ７． 前記複数の受信されたデジタル信号は、ＤＣパイロットとＤＣオフセッ トとを含み、 前記受信機は、前記受信された信号が前記処理するための手段に受け取られる 前に、前記受信された信号から、前記ＤＣパイロットとＤＣオフセットとを除去 するための手段を含むことを特徴とする請求の範囲６の受信機。 ８． 前記平均データシンボルレベルは、前記受信された信号内の前記平均同 期シンボルレベルと異なり、 前記受信機は、平均同期シンボルレベルと前記平均データシンボルレベルとが 一致するように、前記受信された信号の前記同期シンボルを調節するための手段 を含むことを特徴とする請求の範囲６あるいは７の受信機。