JP2001522203A - Hdtv受信機用コ・チャネル干渉検出ネットワーク - Google Patents
Hdtv受信機用コ・チャネル干渉検出ネットワークInfo
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Abstract
Description
ば、米国のGrand Allianceによって提案されたVSB変調形式の
高精細度テレビジョン信号を処理するための受信機システムに関する。
バリ(復元)は、通常、受信機において3つの機能を必要とする。即ち、シンボ
ル同期化のためのタイミング・リカバリ、搬送波リカバリ(ベースバンドへの周
波数復調)、およびチャネル等化である。タイミング・リカバリは、受信機クロ
ック(タイムベース)が送信機クロックへ同期化されるプロセスである。これは
、受信信号を最適な時点で標本化することを可能にし、受信シンボル値の指向判
定処理(decision−directed processing)に関係
付けられたスライシング・エラーを縮減する。搬送波リカバリは、下位中間周波
数通過帯域(例えば、ベースバンドに近い)へ周波数変換された後で変調したベ
ースバンド情報をリカバリするように、受信高周波信号がベースバンドへ周波数
偏移されることに関するプロセスである。適応チャネル等化は、信号伝送チャネ
ルにおける変化する条件および外乱の影響が補償されることに関するプロセスで
ある。このプロセスは、一般に、伝送チャネルのタイム・バリアント特性(ti
me variant characteristics)に左右される周波数
に起因する振幅歪みおよび位相歪を取り除くフィルタを使用し、シンボル判定能
力を改良する。
B)変調信号を処理するためのシステムは、オーバーサンプルされたシンボルの
データストリームに対応する櫛型フィルタネットワークを具備し、エイリアシン
グ(aliasing)無しのスペクトルの周波数を生成するためのあらかじめ
決められた遅延を有する、NTSCコ・チャネル干渉検出ネットワークを含む。
力ネットワーク14と、IF通過帯域出力信号を生成するための複変換チューナ
、および適切な自動利得制御(AGC)回路を含む中間周波数(IF)プロセッ
サ16によって処理される。受信信号は、Grand Allianceによっ
て提案された如く、搬送波抑圧8−VSB変調信号であり、米国での使用のため
に採用される。そのようなVSB信号は、一次元データシンボル・コンスタレー
ションによって表現され、この場合、唯一の軸は、受信機によってリカバリされ
る量子化データを含む。図を簡単にするために、例示の機能ブロックをクロッキ
ング(clocking)するための信号は示されない。
テム仕様において記載された如く、VSB伝送システムは、図2に示す規定され
たデータ・フレーム・フォーマットでデータを伝達する。抑圧搬送波周波数にお
ける小パイロット信号は、VSB受信機における搬送波ロックの実現に役立たせ
るために、伝送信号へ付加される。図2を参照すると、各データ・フレームは、
2つのフィールドを具備し、各フィールドは、832個の多重レベルシンボルか
らなる313個のセグメントを含んでいる。各フィールドの第1セグメントは、
フィールド同期セグメントと呼ばれ、そして残りの312個のセグメントは、デ
ータ・セグメントと呼ばれる。データ・セグメントは、一般に、MPEG互換デ
ータ・パケットを含む。各データ・セグメントは、4シンボル・セグメント同期
キャラクタを具備し、828個のデータ・シンボルが続く。各フィールド・セグ
メントは、4シンボル・セグメント同期キャラクタを含み、所定の511シンボ
ル擬似乱数(PN)シーケンスと3つの所定の63シンボルPNシーケンスを具
備するフィールド同期成分が続き、3つのPNシーケンスの中間のものは、連続
フィールドにおいて反転される。VSBモード制御信号(VSBシンボル・コン
スタレーション・サイズを規定する)は、96個の予備シンボルと前フィールド
から複写された12個のシンボルを伴う最後の63PNシーケンスに続く。
/ディジタル変換器19によってオーバーサンプルされたディジタル・シンボル
・データストリームへ変換される。ADC19からのオーバーサンプルされたデ
ィジタル・データストリームの出力は、全ディジタル復調器/搬送波リカバリ・
ネットワーク22によってベースバンドへ復調される。これは、受信VSBデー
タ・ストリームにおける小リファレンス・パイロット搬送波に応答して、全ディ
ジタル位相同期ループによって行われる。ユニット22は、図3を参照して非常
に詳細に記載される如く、出力I位相復調シンボル・データストリームを生成す
る。
データストリームを、21.52MHzのサンプリング・クロック、即ち、受信
シンボル・レートの2倍で、オーバーサンプリングし、これにより、シンボル当
たり2つのサンプルによりオーバーサンプリングされた21.52Msampl
es/秒のデータストリームを供給する。そのようなシンボル当たり2サンプル
のサンプルをベースにした処理を使用することは、シンボル毎の(シンボル当た
り一サンプル)のシンボルをベースにした処理に比べて、後述される如く、例え
ば、DC補償ユニット26とNTSC干渉検出器30に関連づけられている後続
の信号処理機能について都合の良い働きを生じさせる。
ク・リカバリ・ネットワーク24がある。ネットワーク24は、ランダム・デー
タから各データ・フレームの反復データ・セグメント同期成分を検出し、分離す
る。セグメント同期は、アナログ/ディジタル変換器19によるデータストリー
ム・シンボル・サンプリングを制御するために使用される適正な位相の21.5
2MHzのクロックを再生するために使用される。図4と図5に関連して議論さ
れる如く、ネットワーク24は、セグメント同期を検出するために、短縮された
2シンボル相関リファレンス・パターンと、対応する2シンボル・データ相関器
を、都合よく使用する。
述される如く、パイロット信号成分によるDCオフセット成分を、復調VSB信
号から取り除く。ユニット28は、各受信データ・セグメントを、受信器のメモ
リに記憶された理想フィールド・リファレンス信号と比較することにより、デー
タ・フィールド同期成分を検出する。フィールド同期化のほかに、フィールド同
期信号は、チャネル・イコライザ34に対してトレイニング信号を供給する。
される如く、ユニット30によって行われる。その後、信号は、ブラインド、ト
レイニング、および指向判定モードの組み合わせにおいて動作するチャネル・イ
コライザ34によって適応的に等化される。イコライザ34は、Grand A
lliance HDTVシステム仕様と、W.Bretl他著の論文「VSB
Modem Subsystem Design for Grand Al
liance Digital Television Receivers」
、IEEE Transactions on Consumer Elect
ronics、1995年8月において記載された形式である。イコライザ34
はまた、Shiue他の同時係属米国特許出願No.(RCA88,947)に
おいて記載された形式でもある。検出器30からの出力データストリームは、イ
コライザ34の前に、一サンプル/シンボル(10.76Msymbols/秒
)データストリームへダウンコンバートされる。このダウンコンバージョンは、
適切なダウンサンプリング・ネットワーク(図面を簡単にするために不図示)に
よって実現される。
タレーションをランダムに回転させる。位相トラッキング・ネットワーク36は
、パイロット信号に応答する前段の搬送波リカバリ・ネットワークによって除去
されなかった位相雑音を含むイコライザ34からの出力信号における残留位相お
よび利得雑音を取り除く。それから、位相が訂正された信号は、ユニット40に
よってトレリス復号され、ユニット42によってデインタリーブされ、リード・
ソロモン誤りはユニット44によって訂正され、ユニット46によってデスクラ
ンブル(デランダマイズ)される。その後、復号されたデータストリームは、ユ
ニット50により音声、ビデオおよび表示の処理に委ねられる。
34、位相トラッキング・ループ36、トレリス・デコーダ40、デインタリー
バ42、リード・ソロモン・デコーダ44、およびデスクランバー46は、19
94年4月4日のGrand Alliance HDTVシステム仕様と上記
のBretl他の論文において記載された形式の回路を使用する。ユニット19
と50の機能を実現するための適切な回路はよく知られている。
ル自動位相制御(APC)ループによって行われる。この位相同期ループは、初
期捕そくのためのリファレンスとしてパイロット成分と、位相捕そくのための通
常の位相検出器を使用する。パイロット信号は、ランダムで雑音状のパターンを
提示するデータを含む受信データストリーム中に埋め込まれている。ランダム・
データは、復調器APCループのフィルタ作用によって基本的に無視される。A
DC19への10.76Msymbols/秒の入力信号は、5.38MHzに
おいてVSB周波数スペクトルの中心をもち、2.69MHzにパイロット成分
が位置するベースバンド信号に近い信号である。入力データストリームは、都合
の良いことに、21.52MHzでADC19によって2倍にオーバーサンプリ
ングされる。ユニット22からの復調データストリームにおいて、パイロット成
分は、DCへ周波数偏移される。
成分を含むADC19からの8VSB変調オーバーサンプリング・ディジタル・
シンボル・データ・ストリームは、ヒルベルト・フィルタ320とディレー・ユ
ニット322の入力へ加えられる。フィルタ320は、入来IF標本化データス
トリームを、「I」(同相)および「Q」(直角位相)成分へ分離する。ディレ
ー322は、ヒルベルト・フィルタ320の遅延に一致する遅延を示す。Iおよ
びQ成分は、APCループにおける複合乗算器(コンプレックス・マルチプライ
ア)324を使用して、ベースバンドへ回転される。一旦ループが同期化される
ならば、乗算器324の出力は、複合ベースバンド信号である。乗算器324か
らの出力Iデータストリームは、実復調器出力として使用され、そしてまた、低
域フィルタ326を用いて、受信データストリームのパイロット成分を抽出する
ために使用される。乗算器324からの出力Qデータストリームは、受信信号の
位相を抽出するために使用される。
れ、低域フィルタ326と328へ加えられる。フィルタ326と328は、約
1MHzの遮断周波数を有するナイキスト低域フィルタであり、ユニット330
と332による8:1データ・ダウンサンプリングの前に、信号帯域幅を縮小す
るために設けられる。ダウンサンプリングされたQ信号は、自動周波数制御(A
FC)フィルタ336によって濾波される。濾波の後、Q信号は、ユニット33
8によって振幅制限され、位相検出器340が必要とするダイナミックレンジを
縮減する。位相検出器340は、その入力へ加えられたIおよびQ信号の間の位
相差を検出および訂正し、APCフィルタ344、例えば、二次低域フィルタに
よって濾波されるところの出力位相エラー信号を発生する。ユニット340によ
って検出された位相エラーは、DCに近い期待パイロット信号周波数と受信パイ
ロット信号周波数の間の周波数差を表現する。
ット336は、位相偏移を生成しない。位相検出器340へ入力されたIおよび
Qチャネル・パイロット成分は、相互直角位相関係からの偏差を示さず、これに
より、位相検出器340は、ゼロまたはゼロに近い値の位相エラー出力信号を生
成する。しかし、受信パイロット信号が不正確な周波数を提示するならば、AF
Cユニット336は、位相偏移を生成する。これは、位相検出器340の入力へ
加えられたIおよびQチャネル・パイロット信号の間の付加的な位相差を生ずる
。検出器340は、この位相差に応答して、出力エラー値を生成する。
による前段のダウンサンプリングを償うために、インターポレータ(補間器)3
46によって1:8にアップサンプリングされ、その結果、NCO348は、2
1.52MHzにおいて動作する。補間器346の出力は、NCO348の制御
入力へ加えられ、受信データストリームを復調するためのパイロット信号を局所
的に再生する。NCO348は、ユニット340、344、346からの位相制
御信号に応答して、正しい位相においてパイロット・トーンを再生するためのS
INEおよびCOSINEのルックアップ・テーブルを含む。NCO348の出
力は、乗算器324のIおよびQ信号出力が検出器340により生成された位相
エラー信号を実質的にゼロとするまで、制御され、これにより、適正に復調され
たベースバンドI信号が乗算器324の出力において存在することを指し示す。
6、338、340、344を具備する。ユニット330と332によって提供
される8:1ダウンサンプリングは、都合の良いことに、復調器の処理パワーお
よびハードウェアを節約し、低クロックレートにおいて、即ち、21.52MH
zの代わりに21.52MHz/8または2.69MHzのクロックを使用して
、APCループ要素336、338、340、344がクロッキングされること
を許可し、効率的な処理を可能にしている。ディジタル信号プロセッサ(DSP
)が、ネットワーク22、とくに位相検出器ループを実現するために使用される
とき、上記のデータ・リダクションは、例えば、命令コードについて比例した少
数の行(ライン)数しか必要としないことになり、ソフトウェア効率を高めるこ
とになる。DSPマシン・サイクルが、他の信号処理目的のために利用可能にな
る。特定用途向け集積回路(ASIC)が、ネットワーク22を実現するために
使用されるとき、データ・リダクションは、ハードウェアおよびパワー要件を削
減させ、集積回路表面積を縮小させる。復調器は、搬送波リカバリを実現するた
めに、パイロット成分を使用し、スライサー判定データを使用する複雑で時間を
消費するフィードバック処理ではなく、フィード・フォワード処理を都合のよく
使用する。
グメント同期およびシンボル・クロック・リカバリ・ユニット24へ加えられる
。反復データ・セグメント同期パルスが受信データストリームのランダム・デー
タ・パターンからリカバリされるとき、セグメント同期は、アナログ/ディジタ
ル変換器19(図1)のサンプリング動作を制御するシンボルレート・サンプリ
ング・クロックの2倍の適正な位相の21.52MHzを再生することにより、
適正なシンボル・タイミングを実現するために使用される。図5は、Grand
Alliance HDTV仕様に従い、8VSB変調地上放送信号に対して
、対応セグメント同期を含めて、8レベル(−7から+7)データ・セグメント
の部分を描く。セグメント同期は、各データ・セグメントの開始時に発生し、4
シンボル間隔を占有する。セグメント同期は、+5から−5のセグメント同期パ
ルスの振幅レベルに対応するパターン1 −1 −1 1によって規定される。
ダムで、雑音状の特性を有するために、復調VSBディジタル・データストリー
ムにおける所在位置を突き止めることは困難である。これらの条件下でセグメン
ト同期を検出するために、データ相関器の一入力へ復調Iチャネル・データスト
リームを加え、復調データとの比較のために、相関器のリファレンス入力へ1
−1 −1 1特性を有するリファレンス・パターンを加えることは従来の慣行
であった。相関器は、832シンボル毎にリファレンス・パターンと一致する補
強(reinforcement)を作出する。補強されたデータ事象(eve
nts)は、相関器に関連づけられた累算器によって累算される。介在するラン
ダムな(非補強)相関は、補強された相関セグメント同期成分に関して消失する
。このようにしてセグメント同期データをリカバリするためのネットワークは、
例えば、Grand Alliance HDTV仕様と前記のBretl他の
論文から公知である。
ルチパス(「ゴースト」)条件が存在する状態で検出することは、とくに困難で
あることが認識されている。さらに、セグメント同期パターン(−1 1)の最
後の2つの特性(振幅レベル)は、マルチパスのような伝送歪によって容易に形
が損なわれるが、セグメント同期パターン(1 −1)の最初の2つの特性は、
非常に形が損なわれ難いことが認識されている。さらに、セグメント同期パター
ンの最初の2つの振幅特性(1 −1)の形状が損なわれるとしても、それらは
、同じ態様で形状が損なわれ、その態様は最初の2つの特性を相関技術により容
易に検出させることが判明している。こうして、開示されたシステムにおいて、
セグメント同期を検出するために相関器へ加えられたリファレンス・パターンは
、好ましくは、すべての4つのパターン・レベル(1 −1 −1 1)ではな
く、最初の2つのパターン・レベル(1 −1)によって構成される。こうして
、相関器リファレンス・パターンは、好ましくは、2シンボル間隔のみを包含す
る。
出力データストリームは、位相検出器410の一信号入力と832シンボル相関
器(コリレータ)420へ加えられる。位相検出器410の他方の信号入力は、
相関器420と、相関器420のリファレンス入力へ結合された対応する相関リ
ファレンス・パターン発生器430と、セグメント・インテグレータ(積分器)
およびアキュームレータ(累算器)424とを含むデータ相関処理径路(パス)
から入力信号を受信する。相関器420は、本質的に、コード化されたデータ・
セグメント同期のシンボルに応答する。リファレンス・パターン発生器430は
、比較的簡単で短縮されたリファレンス・パターン1 −1を供給し、これによ
り、簡易相関器ネットワークの使用を許容している。簡易リファレンス・パター
ンは、より安定で信頼できる情報が使用されるために、同期検出プロセス、とく
に劣悪な信号条件において、混乱を生じにくい。開示されたシステムは、4つの
相関の内の2つの形状が損なわれたとしても、混乱を起こしにくい。さらに、相
関器420による計算時間は、大幅に縮小されている。
所定のしきい値との比較器を含むセグメント同期発生器428は、データ・セグ
メント同期間隔に対応するデータストリームにおける適切な時点においてセグメ
ント同期を発生することにより、ユニット424の出力に応答する。これは、補
強されたデータ事象(event)(セグメント同期の出現)の累算が所定レベ
ルを超えるとき、発生する。位相検出器410は、ユニット22からの復調デー
タストリームにおいて出現するセグメント同期の位相とユニット428によって
発生されたセグメント同期の位相を比較し、出力位相エラー信号を生成する。こ
のエラー信号は、自動位相制御(APC)フィルタ434によって低域濾波され
、ADC19に対して21.52MHzのオーバーサンプリング・クロックを供
給するところの21.52MHzの電圧制御水晶発振器(VCXO)436を制
御するための好適な信号を、生成する。このサンプリング・クロックは、位相エ
ラー信号がAPC作用によりほぼゼロであるとき、適正なタイミングを提示する
。シンボル・タイミング(クロック)・リカバリは、この点において完了する。
ユニット428によって発生されたセグメント同期は、また、自動利得制御(A
GC)回路(不図示)を含むほかのデコーダ(復号器)回路へ加えられる。
器22からの復調された出力Iシンボル・データ中にDCオフセットが存在する
。このDCオフセットは、すべてのシンボルに関連し、後の処理に先だって補償
ネットワーク26(図1)によって除去される。伝送されたシンボルDC成分の
除去は、8VSB信号の対称シンボル値、即ち、±7±5±3±1のリカバリを
容易にする。図6は、主にDCトラッキング・フィードバック・ネットワークで
あるネットワーク26の詳細を示す。図6におけるネットワーク26の配置は、
都合の良いことに、2倍のシンボル・レートにおいてクロッキングされ、DC成
分を迅速に排除させる。この作用は、受信機およびその幾つかの相互従属するサ
ブシステムの迅速な収束を促進し、表示用の受信ビデオデータを処理するための
適正な動作条件を迅速に生成する。
タストリームは、負のコンバイナ610の一入力へ加えられる。コンバイナ61
0の反転入力(−)は、次の如く、コンバイナ610の出力に応答して生成され
た制御信号に応答して、DC電圧発生器616からDC補償電圧を受け取る。コ
ンバイナ610からの出力信号におけるDCオフセットは、2倍のシンボル・レ
ートのオーバーサンプリング率においてフィードバック作用により漸次的に減衰
される。このDCオフセットは、ユニット622によって検出され、比較器62
4によってリファレンスと比較される。比較器624の出力は、残留DCオフセ
ットの大きさおよび極性を指示し、制御信号発生器626から制御信号を生成す
るために使用される。制御信号により、発生器616は、復調データストリーム
と結合されたDC値の大きさおよび極性を増分的に調整する。このプロセスは、
定常状態条件に達するまで継続し、この場合、フィードバック作用により、それ
以上のDC値の調整はユニット616によって行われない。伝送チャネル外乱は
、受信機において正負の補償値が必要とされる如く、伝送器で付加される(正)
DCオフセットを変化させるので、発生器616は正負のDC補償値を供給する
。
示す。Grand Alliance HDTVシステム仕様において説明され
た如く、VSB伝送システムの干渉波抑圧特性は、6MHzテレビジョン・チャ
ネル内のNTSCコチャネル干渉信号の主要成分の周波数位置、およびVSB受
信機のベースバンド櫛形フィルタの周期的ノッチに基づいている。これらの櫛形
フィルタ・ノッチは、高エネルギーNTSC成分に干渉する周波数位置において
高減衰(ヌル)を提示する。これらの成分は、低帯域エッジから1.25MHz
に位置するビデオ搬送波、ビデオ搬送波周波数よりも高い3.58MHzに位置
する色副搬送波、およびビデオ搬送波周波数よりも上の4.5MHzに位置する
音声搬送波を含んでいる。
同期パターンについての信号に対する干渉および雑音は、櫛形フィルタ・ネット
ワークの入力と出力において測定され、これらのパターンは相互に比較される。
この目的のために使用されたリファレンス・フィールド同期パターンは、受信V
SB信号フィールド同期パターンについてのプログラムされ、ローカルに記憶さ
れた「理想」版である。
タは、NTSCリジェクション櫛形フィルタ710の入力、マルチプレクサ74
5の第1入力、および負のコンバイナ720の入力へ加えられる。櫛形フィルタ
710は、櫛形Iチャネル・シンボル・データストリームを生成するために、入
力Iデータから遅延要素714によって遅延されたサンプルを減算する減算器7
12を含む。櫛形フィルタ710は、前記のNTSC周波数に干渉する高エネル
ギーの周波数において、大きな振幅減衰または「ヌル」を生ずる。フィルタ71
0からの櫛形Iデータは、マルチプレクサ745の第2入力へ加えられる。櫛形
フィルタ遅延要素714は、都合の良いことに、下記の如く24サンプル遅延を
提示する。
)のリファレンス・フィールド同期パターンは、受信データストリームのフィー
ルド同期インターバル中、ローカル・メモリから獲得される。フィールド同期リ
ファレンス・パターンは、NTSCリジェクション(抑圧)櫛形フィルタ718
の入力と、コンバイナ720の反転入力(−)へ加えられる。櫛形フィルタ71
8は、櫛形フィルタ710と同様であり、24サンプル遅延を都合よく提示する
遅延要素を含む。図7のネットワーク、とくに櫛形フィルタ710、718およ
び関連遅延ネットワークは、21.52MHzでクロッキングされる。
トリームにおける受信フィールド同期パターンとリファレンス・フィールド同期
パターンの間の差分を表現する。このエラー信号は、ユニット722によって平
方(2乗)され、ユニット724によって積分される。コンバイナ730の出力
において生成された第2エラー信号は、フィルタ710による櫛形濾波の後の受
信フィールド同期パターンとフィルタ718による櫛形濾波の後のリファレンス
・フィールド同期パターンの間の差分を表現する。この第2エラー信号は、ユニ
ット732によって平方(2乗)され、ユニット734によって積分される。ユ
ニット722と732の出力は、それぞれのエラー信号のエネルギーを表現する
。積分器(インテグレータ)724と734からの積分出力信号は、それぞれ、
非櫛形および櫛形受信フィールド同期成分の信号対干渉および雑音内容を表現す
る。これらの積分エネルギー表現信号は、積分された第1および第2エラー信号
の大きさを比較するエネルギー検出器(比較器)740のそれぞれの入力へ加え
られる。検出器740からの出力信号は、マルチプレクサ745の制御入力に加
えられ、マルチプレクサ745は、高品質、即ち、信号対雑音および干渉比の改
善を示す入力信号の一つをデータ出力として供給する。こうして、大きなNTS
Cコチャネル干渉の場合に、フィルタ710からの櫛形濾波された出力信号は、
マルチプレクサ745から出力されるが、非濾波受信シンボル・データストリー
ムは、そのような干渉の不在において出力される。
バーサンプリングされたIチャネル・データおよびフィールド同期リファレンス
・パターン・データの使用は、都合の良いことに、NTSCコチャネル干渉につ
いての全スペクトル情報を生成する。これは、都合の良いことに、NTSC干渉
分析および検出をより正確にし、櫛形濾波を改善する。具体的に、オーバーサン
プリング入力データと対応する回路クロッキングによる櫛形フィルタ710と7
18における24サンプル遅延の使用により、10.76Msymbols/秒
のシンボル・レートにおいて入力データストリームを供給し、10.76Msy
mbols/秒のシンボル・レートにおいて櫛形フィルタ710と718を動作
させることにより生成される位相および振幅折り返し効果によって櫛形濾波され
た周波数スペクトルは損なわれない。櫛形フィルタ710と718の出力におい
て生成された合成周波数スペクトルは、図8において示され、10.76MHz
に中心をもち、両側に2つの櫛形濾波された全NTSC通過帯域成分を含む。減
衰ノッチは、上記の如く、干渉する高エネルギーNTSC周波数において現れる
。
ネル干渉検出器の一形式を示す。しかし、他の形式の検出器も使用される。こう
して、これらの要素は、4入力検出器、即ち、所謂「ブラック・ボックス」によ
って表現され、ここで、検出器は、特定システムの要件に従い動作するようにプ
ログラムされる。そのような場合に、4つの入力は、コンバイナ720への2つ
のオーバーサンプリング(2サンプル/シンボル)入力と、コンバイナ730へ
の2つのオーバーサンプリング入力であり、フィルタ710の出力からコンバイ
ナ730の入力まではとくに重要である。
ジと下側通過帯域成分の上側帯域エッジの周波数重なりによって生じる振幅およ
び位相の劣化(折り返し歪)を付随させることなく、図8に示された如く、クリ
ーンな(clean)周波数スペクトルを生成する。結果的に、要素720、7
22、724、730、732、734と740によるコチャネル干渉検出は、
10.76Msymbols/秒シンボル・レートにおける12サンプル遅延処
理入力データにより櫛形フィルタを使用するシステムによる検出よりも正確であ
る。後者の場合に、振幅および位相転化は、5.38MHzの近傍において生じ
やすく、ここで、通過帯域成分が不完全に整合するとき、上側および下側通過帯
域は重なり、そのような重なりにおいて取り消されない。そのような不完全な整
合は、例えば、マルチパスを含む、信号チャネル条件の下で発生しやすい。この
折り返し歪条件は、NTSCコチャネル干渉検出の有効性を低下させるが、開示
されたシステムによって避けられる。
分のブロックダイヤグラム図である。
号のデータ・フレーム・フォーマットを示す図である。
図である。
細を示す図である。
る。
オフセットを除去するための補償ネットワークの詳細を示す図である。
す図である。
。
高精細度映像データを含み、コ・チャネル干渉を提示する受信残留側波帯(VS
B)変調信号を処理するためのシステムにおいて使用される装置が、開示される
。データは、複数のデータセグメントに先行するフィールド同期成分を具備する
一連のデータフレームによって構成されたデータフレームフォーマットを有する
。受信信号は、復調および濾波される。基準信号が供給され、基準信号は濾波さ
れる。また、入力ネットワークおよび信号処理パスに結合された出力を備えたN
TSC干渉検出器が含められる。復調データストリーム、基準信号、濾波復調デ
ータストリーム、および濾波基準信号が、入力ネットワークへ供給される。入力
ネットワークへ加えられた復調データストリームおよび濾波復調データストリー
ムは、受信信号の記号速度の倍数でオーバーサンプリングされた記号データを含
む。
される如く、ユニット30によって行われる。その後、信号は、ブラインド、ト
レイニング、および指向判定モードの組み合わせにおいて動作するチャネル・イ
コライザ34によって適応的に等化される。イコライザ34は、Grand A
lliance HDTVシステム仕様と、W.Bretl他著の論文「VSB
Modem Subsystem Design for Grand Al
liance Digital Television Receivers」
、IEEE Transactions on Consumer Elect
ronics、1995年8月において記載された形式である。イコライザ34
はまた、1998年6月23日に出願されたShiue他の同時係属米国特許出
願09/102,885において記載された形式でもある。検出器30からの出
力データストリームは、イコライザ34の前に、一サンプル/シンボル(10.
76Msymbols/秒)データストリームへダウンコンバートされる。この
ダウンコンバージョンは、適切なダウンサンプリング・ネットワーク(図面を簡
単にするために不図示)によって実現される。
Claims (13)
- 【請求項1】 VSBシンボルコンステレーションによって表現される高精
細度映像データを含み、コ・チャネル干渉を提示する受信残留側波帯(VSB)
変調データストリームを処理するためのシステムにおいて、前記データは、複数
のデータセグメントに先行するフィールド同期成分を具備する一連のデータフレ
ームによって構成されたデータフレームフォーマット(図2)を有し、前記装置
は、 前記受信データストリームに応答して復調データストリームを生成する手段(
22)と、 前記復調データストリームを濾波して濾波復調データストリームを生成する手
段(710)と、 基準信号(フィールド同期)を供給する手段と、 前記基準信号を濾波して濾波基準信号を生成する手段(718)と、 入力ネットワーク(720、730)および信号処理パスへ結合された出力を
有するNTSC干渉検出器(720〜740)と、 前記復調データストリーム(Iデータ)、前記基準信号、前記濾波復調データ
ストリーム(710)および前記濾波基準信号を前記入力ネットワークへ供給す
る手段とを具備し、 前記入力ネットワークへ加えられた前記復調データストリームおよび前記濾波
復調データストリームは、前記受信データストリームのシンボル・レートの倍数
でオーバーサンプリングされたシンボル・データを含むことを特徴とする装置。 - 【請求項2】 前記基準信号および前記濾波基準信号は、前記受信データス
トリームのシンボル・レートの前記倍数でオーバーサンプリングされたシンボル
・データを含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 【請求項3】 前記濾波手段(710、718)は、櫛形フィルタ・ネット
ワークを具備し、前記入力ネットワークは、前記復調データストリームおよび前
記基準信号に応答する第1差分ネットワーク(720)と、前記濾波復調データ
ストリームおよび前記濾波基準信号に応答する第2差分ネットワーク(730)
とを具備することを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 【請求項4】 前記基準信号は、フィールド同期基準パターンであることを
特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 【請求項5】 VSBシンボルコンステレーションによって表現される高精
細度映像データを含み、コ・チャネル干渉を提示する受信残留側波帯(VSB)
変調データストリームを処理するためのシステムにおいて、前記データは、複数
のデータセグメントに先行するフィールド同期成分を具備する一連のデータフレ
ームによって構成されたデータフレームフォーマットを有し、前記装置は、 前記復調データストリームに応答して、有意NTSCコ・チャネル干渉エネル
ギーに対応する周波数での情報を減衰させ、濾波データストリームを生成するフ
ィルタ(710、718)と、 前記復調データストリームおよび前記濾波データストリームに応答して前記復
調データストリームおよび前記濾波データストリームの相対干渉含有量を表す制
御信号を生成する信号品質アナライザー(720〜740)と、 前記制御信号に応答して、前記制御信号が前記干渉の存在を指示する時、前記
濾波復調データストリームを出力チャネルヘ供給し、それ以外の時、前記復調シ
ンボル・データストリームを前記出力チャネルへ供給する出力ネットワーク(7
45)とによって特徴付けられる、前記受信データストリームに応答して復調記
号を生成するプリプロセッサ(22)を具備し、 前記プリプロセッサによって生成された前記復調データストリームは、前記受
信データストリームのシンボル・レートの倍数でオーバーサンプリングされ、 前記フィルタネットワーク(710、718)が、サンプル12個分の遅延よ
りも大きな遅延を提示することを特徴とする装置。 - 【請求項6】 前記復調記号データストリームは、前記受信データストリー
ムのシンボル・レートの2倍でオーバーサンプリングされ、 前記フィルタ(710、718)は、少なくともサンプル24個分の遅延を提
示することを特徴とする請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 前記フィルタ(710、718)は、ノン・オーバーラッピ
ングの上側および下側通過帯域(図8)によって構成された出力周波数スペクト
ルを生成することを特徴とする請求項5に記載の装置。 - 【請求項8】 前記フィルタは、 (a)前記復調データストリームと出力に応答する第1櫛形フィルタ(710
)と、 (b)基準信号と出力に応答する第2櫛形フィルタ(718)とを具備する櫛
形フィルタネットワークであり、 前記アナライザーは、 (a)前記復調データストリームと前記基準信号の間の差分を決定するための
第1検出器(720〜724)と、 (b)前記第1および第2櫛形フィルタからの櫛形出力信号の間の差分を決定
するための第2検出器(730〜734)と、 (c)前記第1および第2検出器からの出力を比較して前記制御信号を生成す
る手段(740)とを含むことを特徴とする請求項5に記載の装置。 - 【請求項9】 前記基準信号は、フィールド同期基準パターンであることを
特徴とする請求項8に記載の装置。 - 【請求項10】 VSBシンボルコンステレーションによって表現される高
精細度映像データを含み、コ・チャネル干渉を提示する受信残留側波帯(VSB
)変調データストリームを処理するためのシステムにおいて、前記データは、複
数のデータセグメントに先行するフィールド同期成分を具備する一連のデータフ
レームによって構成されたデータフレームフォーマットを有し、前記信号処理方
法は、 前記受信データストリームのシンボル・レートの倍数でオーバーサンプリング
された復調記号データストリームを、前記受信データストリームから発生するス
テップと、 サンプル12個分の遅延よりも大きな遅延により前記復調データストリームを
濾波して、有意NTSCコ・チャネル干渉エネルギーを表す周波数での情報を減
衰させるステップと、 前記濾波ステップからの非濾波復調データストリームおよび濾波復調データス
トリームを分析して、前記復調データストリームおよび前記濾波復調データスト
リームの相対干渉含有量を表す制御信号を生成するステップと、 前記制御信号に応答する出力ネットワークであって、前記制御信号が有意な干
渉の存在を指示する時、前記濾波復調データストリームを出力チャネルへ伝達し
、そうでない時、前記復調データストリームを前記出力チャネルへ供給するステ
ップとを具備することを特徴とする方法。 - 【請求項11】 前記発生ステップによって供給された前記オーバーサンプ
リングデータストリームは、シンボル当たり2つのサンプルを供給するための2
の係数によりオーバーサンプリングされ、 前記濾波ステップは、サンプル24個分の遅延を提示することを特徴とする請
求項10に記載の方法。 - 【請求項12】 前記濾波ステップは、前記受信データストリームのシンボ
ル・レートに対応する周波数のまわりに配置されたノン・オーバーラッピングの
上側および下側通過帯域によって構成された周波数スペクトルを生成することを
特徴とする請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 前記受信データストリームは、8VSB変調データストリ
ームであり、前記受信データストリームの前記シンボル・レートは、約10.7
6MHzであることを特徴とする請求項12に記載の方法。
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