JP4153436B2 - シンボルタイミング検索アルゴリズム - Google Patents

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Description

本発明は、テレビジョン受信機におけるシンボルタイミング再生方法及び装置に関する。本発明は、特に、高品位デジタルテレビジョン受信機において有用なシンボルタイミング再生方法及び装置に関する。
地上波デジタルTVシステムは、信号を受信機に送信する際、様々な機能を実行し、様々な問題を克服しなければならない。例えば、アメリカ合衆国は、8値VSB(8値残留側波帯)を用いるATSC(Advanced Televison System Committee)をデジタルテレビの変調標準として採用している。上記システムでは、テレビ番組のデータはシンボルのストリームとして送信され、各シンボルが3データビットに相当する。シンボルは公称周波数で生成される。
シンボルストリーム形式のデジタル情報を含む変調信号からデータを再生するには、通常、シンボル同期のためのタイミング再生、キャリア再生(ベースバンドへの周波数変換)及びチャネル等化の3つの機能が受信機に求められる。本発明は、特に、より広範囲のシンボルタイミング再生(STR)のオフセット周波数に渡って、STRをより確実かつ高速に行う方法及び装置に関する。
シンボルタイミング再生は、受信機のシンボルクロック(タイムベース)を送信機のシンボルクロックに同期させる処理である。シンボルタイミング再生により、受信信号をちょうど最適点でサンプルして、受信シンボル値の決定指向処理に関連するスライシングエラーを減少させることができる。従って、本発明の重要な目的の一つは、シンボル同期を得るためのタイミング再生ループを提供することである。受信機のシンボルサンプリング周波数を送信器のシンボル周波数に固定するには、シンボル周波数を取得、予測、追跡して、サンプルが正しいレートと位置で採取できるようにしなければならない。例えば、システムのシンボルレートを20メガヘルツ(MHz)と特定できても、送信機と受信機それぞれの発信器の周波数に時間と共にずれが生じて、実際のシンボル周波数が特定のシンボル周波数とは異なってしまうことがある。以下、本明細書において、受信信号の実際のシンボル周波数と特定のシンボル周波数との差異を「オフセット」と呼ぶ。
公知のシンボルタイミング再生回路によれば、受信機の位相ロックループ(PLL)は、受信信号に同期したシンボルクロックを生成する。PLLは、電圧制御発信器の周波数を制御するループインテグレータを含む。受信信号と電圧制御発振器の出力信号とのそれぞれの位相を比較する位相比較器は、ループインテグレータに制御信号を供給する。これらは全て公知の方法で行われる。新たな信号の受信時には、ループインテグレータの出力を、電圧制御発信器の周波数が新たな信号のシンボルレートにマッチするように調整しなければならないが、この処理は同期捕捉(acquisition)と呼ばれる。
PLLは、それぞれが固有の送信機側クロックを有する種々の送信機から信号を受信するために、シンボル周波数の値の範囲を固定できなければならない。上述したように、受信信号のシンボル周波数は、特定のシンボル周波数からオフセットすることがしばしばある。同様に、オフセットという語は、ループ発信器を調整して受信信号中のシンボルに固定された信号を生成させるループインテグレータ信号の値と、ループ発信器を調整して特定の周波数のシンボルに固定された信号を生成させるループインテグレータ信号の値との差異を示す。
受信機での適当なシンボルタイミング再生の実現に関連する問題はいくつかある。例えば、シンボルタイミング再生(STR)・ループインテグレータの起点(例えば、先の信号についてのループインテグレータ出力信号)が、新たな信号について最終的に固定された値と乖離している場合、シンボルタイミング再生回路がチャネルに「ロック」するまでに長時間を要することがあり得る。確実な同期捕捉を保証するために、STRループの帯域幅が狭くされている場合には、上記の問題はより深刻となる。実際に、STR開始時のオフセットが固定値からあまりにも離れている場合には、STRのループロックを確実に行えないことがある。また、中程度から強度のゴーストが発生している状況下では、開始時のオフセットが最終的なオフセットに近接していると、シンボルタイミングのロックがより確実に達成される。
本発明は、送信機のシンボルクロックと受信機のシンボルクロックとの間にタイミング同期を確立して、シンボルのシーケンスとしてフォーマットされ、シンボルタイミングオフセットを生じやすい信号をシンボル周波数で受信する方法に関する。上記方法は、予め選択された数のオフセット値を所望のシンボルタイミング再生(STR)範囲について算出するステップを含む。オフセット値は、中心オフセット値について実質的に対称的にグループ化されている。予め選択されたオフセット値の各々はテストされ、シンボルタイミング再生ロックが実現できるかを、中心オフセット値から開始して、当該値から徐々に遠ざかりながら調べる。最後に、STRロックの可能性を最大化するために、2つのタイミング検出アルゴリズムが用いられる。
本発明の原理を組み込んだ別の実施形態によれば、送信機のシンボルクロックと受信機のシンボルクロックとの間にタイミング同期を確立して、シンボルのシーケンスを含み、シンボル周波数オフセットを生じやすい信号をシンボル周波数で受信するプロセッサが提供される。本実施形態は、予め選択された数のオフセット値を所望のシンボルタイミング再生(STR)範囲について算出する手段を有し、上記オフセット値は、中心オフセット値について実質的に対称的にグループ化されている。シンボルタイミング再生ロックが実現できるか調べるために、前記中心オフセット値から開始して、上記中心オフセット値から徐々に遠ざかりながら、前記予め選択されたオフセット値の各々をテストする手段が提供される。また、上記テスト用の2つの検出アルゴリズムを用いる手段と、STRロックの可能性を最大化するために上記2つのアルゴリズムを切り換える手段も含まれる。
図面を参照するに、図1は、本発明の原理を取り入れたVSB受信機のブロック図である。地上放送波の高品位テレビ(HDTV)のアナログ入力信号(IN)は、アンテナ(図示せず)で受信される。受信信号は、アメリカ合衆国で採用された、ATSCによる1995年9月16日付けのテレビ用デジタル標準で提案されているような、搬送波抑圧8値VSB変調信号であり、上記標準の内容がここに組み込まれる。このようなVSB信号は、一次元のデータシンボルコンステレーションで表され、一つの軸方向でのみ受信機で再生される量子化データを含む。上述したように、受信信号は8値VSBフォーマットのデータシンボルのストリームであって、各シンボルがデジタルテレビ信号の3データビットを示す。このようなシンボルを示す信号は、シンボル周波数で発生するが、当該シンボル周波数は公称のシンボル周波数とは異なることがある。
受信信号は、RF同調回路とIFプロセッサを含むネットワーク20の入力端子10に印加される。IFプロセッサは、IFパスバンド出力信号を生成するダブル変換チューナを含む。ネットワーク20は、適当な自動利得制御(AGC)回路も含む。ネットワーク20の出力信号は、IFパスバンド出力信号である。この信号は、オーバーサンプルされたデジタルデータストリームを生成するAD変換器(ADC)30に印加される。ADC30は、入力される10.76メガシンボル/秒のVSBシンボルデータストリームを、受信シンボルレートの2倍である21.52MHzのサンプリングクロックレートでオーバーサンプルする。これにより、シンボル当たり2つのサンプルを含む、オーバーサンプルされた21.52メガサンプル/秒のデジタルデータストリームが生成される。1サンプル/シンボルで処理するのではなく、2サンプル/シンボルで処理することで、後続のDC補償ユニット50やシンボル位相検出部等に関する機能等、その後の信号処理機能を有利に動作させることができるが、これらについては以下でより詳細に説明する。
図1に示すその他の回路は、アナログドメインではなくデジタルドメインで実行される。このような回路は、専用ハードウェア回路として実行しても良い。しかし、上記回路を、公知の方法により、必要な処理機能を提供するソフトウェアプログラムを実行するように構成されたデジタル信号プロセッサとして実行しても良い。
ADC30からのデジタルデータストリームは、全デジタル型復調器とキャリア再生のネットワークである、ネットワーク40に印加されてベースバンドに変換される。ネットワーク40は、受信VSBデータストリーム中の基準パイロットキャリア成分に対応する全デジタル型位相ロックループ(PLL)を利用して上記機能を実行する。ユニット40は、I−phase(同相)復調シンボルデータストリームを生成する。
セグメント同期化及びシンボルクロック再生ネットワーク60は、ADCネットワーク30と復調器40とに関連付けられている。シンボルクロック再生機能は、入力信号中のシンボルの時間位置を検出する動作を行う。サンプルクロックが受信シンボルストリームに同期して生成される。上述したように、サンプルクロックはシンボル周波数の2倍の周波数で生成され、かつ、受信シンボルに同期しており、2サンプル/シンボルとなっている。上記サンプルクロックはADC30に接続される。
新たなチャネルに合わせる際には、シンボル同期を獲得しなければならない。この処理については以下でより詳細に説明する。獲得後は、シンボル同期を維持又は追跡しなければならない。HDTV信号は連続するフレームとして送信されるが、各フレームは2つのフィールドを含み、各フィールドは313セグメントを含み、各セグメントは832シンボルを含んでいる。各フィールドはフィールド同期セグメントで始まり、フィールド同期セグメントを含む各セグメントは4シンボル同期シーケンスで始まるが、これらは全て同一の固定値を有している。ネットワーク60は、受信データ中の各セグメントの先頭部にある反復同期成分を検出する。セグメント同期信号は、他の処理ブロックに供給される(図面の簡素化のため図示せず)。セグメント同期信号の時間位置も検出され、ADC30でサンプルしているデータストリームシンボルの制御に用いられる、適当に位相化された21.52MHzのサンプルクロックの維持に用いられる。
回路60が、受信機側のクロックが送信機のクロックに同期するようにチャネルをロックすると、VSB受信機は適当なチャネルに合わせられ、適当に機能することができる。デジタル復調器及びキャリア再生回路40の出力は、DC補償回路50に印加される。DC補償回路50は、上述したパイロットトーンの存在を補償する。DC補償回路50の出力は、フィールド同期検出器70とNTSCコチャネル干渉拒絶回路80に印加される。回路80の出力は、チャネルの歪みを補正する適応チャネル等化器90に印加される。
しかし、位相ノイズはシンボルコンステレーションをランダムに回転させて、等化器90の出力が位相トラッキングループ100に印加されるようにすることができる。位相トラッキングループ100は、等化器90からの出力信号中の残留位相を除去し、ノイズを増幅する。これには、パイロット信号に応じて、先行するキャリア再生ネットワーク40で除去されなかった位相ノイズも含まれる。
位相トラッキングループ100から出力される位相補正された信号は、ユニット110でトレリス復号化され、ユニット120でデインタリーブされ、ユニット130でリードソロモンエラー訂正され、ユニット140でデスクランブル又はデランダマイズされる。その後、復号データストリームは、ユニット150によりオーディオ、ビデオ、ディスプレイ処理される。
チューナ及びIFプロセッサユニット20、フィールド同期検出器70、等化器90、位相トラッキングループ100、トレリス復号器110、デインタリーバ120、リードソロモン復号器130、デスクランブラ140は、1994年4月14日付けの「Grand Alliance HDTV System specification」に記載された回路を用いていも良い。AD変換器30、デジタル復調及びキャリア再生40、DC補償50の機能を実行する回路も周知である。
当業者には、上記の説明から、セグメント同期信号がシンボルのタイミングの追跡に用いられることが分かる。セグメント信号は、所定の固定値を持つ4シンボルのシーケンスであるので、セグメント同期信号を検出するには、ADC30に供給されるサンプルクロックが受信信号のシンボルタイミングと既に同期していなければならない。これは新たな信号の受信時には該当しない。従って、シンボルタイミングの獲得は、シンボルタイミングの追跡に用いられる方法とは異なる方法で行われなければならない。つまり、新たなチャネルに合わせる際、新たな受信信号のシンボルタイミングを検出しなければならず、ADC30に供給されるサンプルクロックは、新たな受信信号中のサンプルを獲得するのに適した位相でなければならない。
シンボル同期を必要とせず、サンプルクロックに関連してシンボルストリーム中のシンボルの位相を検出する2つのアルゴリズムが知られている。ミューラー・ミューラーアルゴリズム(Muller and Muller algorithm)とガードナーアルゴリズム(Gardner algorithm)を用いて本発明の同期捕捉処理を実行しても良い。上記のアルゴリズムは双方共に周知である。ミューラー・ミューラーアルゴリズムは、1976年5月の「IEEE Transactions on Communications」の516〜531ページに記載されており、ここにその内容が組み込まれる。ガードナーアルゴリズムは、1986年5月の「IEEE Transactions on Communications Vol. Com−34,no.5」の423〜428ページに記載されており、その内容もここに組み込まれる。
ミューラー・ミューラーアルゴリズムは、1サンプル/シンボルに基づいているが、決定指向である。ガードナーアルゴリズムは決定指向ではないが、一般に2サンプル/シンボルを必要とし、そのうち1つのサンプルがシンボル時間位置と一致する。ミューラー・ミューラーアルゴリズムとガードナーアルゴリズムは、それぞれ様々な長所と短所を備え、一方が常に他方よりも優れて機能するという訳ではない。アルゴリズムを1つだけ用いる場合は、シンボルタイミング再生(STR)が潜在的に対処できなければならないあらゆる場合に必ずしも作用するとは限らない。回路60のSTRタイミング検出器の同期捕捉アルゴリズムは、検出器が2つの異なるシンボルタイミングアルゴリズムをスイッチして、以下により詳細に説明する方法でSTRロックの可能性を最大化するように構成されている。
上述したように、実際のシンボル周波数は、許容可能なシンボル周波数範囲を超えて、公称シンボル周波数から外れることがあり得る。さらに、先行信号のシンボル周波数が上記範囲の一端側にオフセットする一方で、新たな受信信号のシンボル周波数が当該範囲の他端側にオフセットすることがあり得る。上述したように、この場合、新たなシンボル周波数の同期捕捉には長時間かかることがあり、最悪の場合、シンボルクロック再生回路60で新信号のシンボル周波数の同期捕捉を行えないことがある。
本発明の原理によれば、フェーズ回路60のSTRシンボル周波数オフセットは、同期捕捉フェーズの間に、STRがトラバースし得るオフセットの範囲から選択される異なる値に設定される。本発明の好適な実施形態においては、STRオフセット範囲は、±1kHzに指定される。上記範囲は、公称シンボル周波数からのオフセット0、±200Hz、±400Hz、±600Hz、±800Hzに対応する9つのポイントに分割される。また、本発明の原理によれば、受信機側のシンボルクロックと送信機側のシンボルクロックとの間でタイミング同期を速やかかつ確実に確立するために、本発明は上述した2つのタイミング検出アルゴリズムを利用する。
図2は、本発明の原理による同期捕捉方法を説明するフローチャートである。図2に示す検索アルゴリズムは、ブロック602で開始される。ブロック604で、上述の2つのタイミングアルゴリズムの1つが選択される。ブロック606で、選択されたタイミングアルゴリズムに対して、上述の事前計算した9つのオフセットの1つを用いて、ADC30用のサンプルクロック信号を生成する。ブロック608で、その事前計算したオフセットから始めて、新たな受信信号へのロックが試みられる。ブロック610でチェックを行い、ロックが成功したかどうか判断される。成功した場合、同期捕捉処理をブロック612で終了する。そうでなければ、ブロック614でチェックが行われて、事前計算した他のオフセット値がまだ残っているか判断する。残っている場合、事前計算した次のオフセット値がブロック606で選択され、ブロック608でロックへの試みが再度なされる。事前計算したオフセット値全てが用いられると、ブロック616でチェックが行われて、タイミングアルゴリズムが両方用いられたか判断される。そうでない場合、他方のタイミングアルゴリズムがブロック604で選択され、事前計算したオフセット値の全てを当該アルゴリズムについて用いる。両方のタイミングアルゴリズムが、事前計算したオフセット値の全て用いられ、ロックが得られなかった場合、失敗した旨がブロック618で示される。あるいは、図2に示す同期捕捉方法を無制限に繰り返しても良い。
上述したように、シンボルクロック再生回路60を、図2で説明した機能を実行する専用ハードウェアとして実施しても良い。あるいは、シンボルクロック再生回路60は、図2示す方法を実行するように当該プロセッサを制約するプログラムの制御下で動作する、プログラム可能なデジタル信号プロセッサ又はマイクロプロセッサを含んでも良い。また、シンボルタイミング再生回路60は、プログラム可能なプロセッサと、DSPの制御下で選択された機能を実行するように公知の方法によって構成された専用ハードウェアとの組み合わせを含んでも良い。
標準的な条件下では、公称シンボル周波数と受信信号の実際のシンボル周波数との間のオフセットはゼロに近い。換言すれば、シンボルクロック再生回路60がロックを達成できるシンボル周波数範囲の中心に近い。しかし、受信信号の実際のシンボル周波数が、送信機側及び/又は受信機側の基準クロックエラーのために、特定のロック範囲の極限に寄っていることがある。従って、同期捕捉方法は、上記の例において中心又は0kHzのオフセットを選択してブロック606で開始され、徐々に外側、つまり、±200Hz、±400Hz、±600Hz、±800Hzと、ロック範囲の極限に向かって移動する。このアルゴリズム構成により、より信頼できる速やかなSTR同期捕捉を、より広いSTRのオフセット周波数範囲に渡って、中程度から強度のゴーストが発生している状況でも行うことができる。
セグメント同期及びシンボルクロック再生回路60では、上述したように、キャリア周波数オフセットを事前に計算して、STRがトラバースし得る予想範囲全体をカバーするようにしても良い。これにより、より信頼できる同期捕捉が保証される。回路60のSTRは、検索されたオフセット値で始めるときにはトラバースする距離が少なくなるので、同期捕捉の実現に要する時間が短縮され、かつ、同期捕捉の信頼性が高められる。
本発明の原理によれば、予め選択された数のオフセット値を所望のシンボル同期捕捉範囲について算出する上記構成だけでなく、ミューラー・ミューラーアルゴリズムとガードナーアルゴリズムの組み合わせの利用も、受信機側のクロックの送信機側のクロックへの速やかかつ正確な「ロッキング」を確保する。上述したように、STRインテグレータは、検索されたオフセット値で始める場合にはトラバースする距離が短くなるので、より信頼できる同期捕捉が実現される。
本発明の特定の方法や特定の例に関して説明したが、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を逸脱することなく、本発明の原理が他の方法や構成で実施できることは明らかである。例えば、ガードナー及び/又はミューラー・ミューラーのシンボルタイミングアルゴリズムを、HDTV送信システム用の特定のVSB信号のより正確な同期捕捉のために修正しても良い。あるいは、上述した2つのアルゴリズムに加えて、他のシンボルタイミングアルゴリズムを、図2に示した方法に含めても良い。また、シンボル周波数の範囲は上記実施形態の1kHzより広くても良く、当該範囲を実施形態における9ポイントを超える数のポイントに分割しても良い。さらに、当業者は、変調方法は本発明に密接には関係していないことを理解するであろう。つまり、本発明は、直交振幅変調(QAM)や四位相偏移(QPSK)変調等、他のデジタル変調方式と共に用いても良い。
本発明の原理を取り入れたVSB受信機のブロック図である。 本発明の原理による同期捕捉方法を説明するフローチャートである。

Claims (15)

  1. 送信機のシンボルクロックと受信機のローカルなシンボルクロックとの間のタイミング同期を確立して、シンボルのシーケンスとしてシンボル周波数で送信され、シンボル周波数オフセットが生じやすい信号を受信する方法であって、
    予め選択された数の、中心オフセット値について実質的に対称的にグループ化されたオフセット値を、所望のシンボルタイミング再生範囲について算出するステップと、
    シンボルタイミング再生ロックが実現できるか調べるために、前記中心オフセット値から開始して、前記中心オフセット値から徐々に遠ざかりながら、前記予め選択されたオフセット値の各々をテストするステップと
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 請求項1記載の方法であって、前記受信信号は、デジタル画像データを表す、シンボルの1次元のデータコンステレーションとしてフォーマットされた変調残留側波帯(VSB)信号として送信される高品位テレビジョン(HDTV)信号を含むことを特徴とする方法。
  3. 請求項1記載の方法であって、前記所望のシンボルタイミング再生範囲は±1kHzであることを特徴とする方法。
  4. 請求項3記載の方法であって、前記オフセット値の予め選択された数は9であることを特徴とする方法。
  5. 請求項4記載の方法であって、前記9つのオフセット値は、0Hz、±200Hz、±400Hz、±600Hz、±800Hzであることを特徴とする方法。
  6. 請求項1記載の方法であって、前記テストステップを複数のシンボルタイミング再生アルゴリズムの各々について繰り返すステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  7. 請求項6記載の方法であって、前記複数のシンボルタイミング再生アルゴリズムは、ミューラー・ミューラーアルゴリズム(Muller and Muller algorithm)とガードナーアルゴリズム(Gardner algorithm)とを含むことを特徴とする方法。
  8. 送信機のシンボルクロックと受信機のローカルなシンボルクロックとの間のタイミング同期を確立して、シンボルのシーケンスとしてシンボル周波数で送信され、シンボル周波数オフセットが生じやすい信号を受信するプロセッサであって、
    予め選択された数の、中心オフセット値について実質的に対称的にグループ化されたオフセット値を、所望のシンボルタイミング再生範囲について算出する手段と、
    シンボルタイミング再生ロックが実現できるか調べるために、前記中心オフセット値から開始して、前記中心オフセット値から徐々に遠ざかりながら、前記予め選択されたオフセット値の各々をテストする手段と
    を有することを特徴とするプロセッサ。
  9. 請求項8記載のプロセッサであって、前記受信信号は、デジタル画像データを表す、シンボルの1次元のデータコンステレーションとして送信される高品位テレビジョン(HDTV)信号を含むことを特徴とするプロセッサ。
  10. 請求項8記載のプロセッサであって、前記所望のシンボルタイミング再生範囲は±1KHzであることを特徴とするプロセッサ。
  11. 請求項10記載のプロセッサであって、前記オフセット値の予め選択された数は9であることを特徴とするプロセッサ。
  12. 請求項11記載のプロセッサであって、前記9つのオフセット値は、0Hz、±200Hz、±400Hz、±600Hz、±800Hzであることを特徴とするプロセッサ。
  13. 請求項12記載のプロセッサであって、
    前記テスト用に複数のシンボルタイミング検出アルゴリズムを用いる手段と、
    STRロックの可能性を最大化するために前記複数のアルゴリズムを所望通りに切り換える手段と
    をさらに有することを特徴とするプロセッサ。
  14. 請求項13記載のプロセッサであって、前記切り換え手段は、前記予め選択されたオフセット値のそれぞれをテストする前に、前記複数の検出アルゴリズムの1つを選択する手段を有することを特徴とするプロセッサ。
  15. 請求項13記載のプロセッサであって、前記複数のタイミング検出アルゴリズムは、ミューラー・ミューラーアルゴリズムとガードナーアルゴリズムとを含むことを特徴とするプロセッサ。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050286485A1 (en) * 2004-06-23 2005-12-29 Golden Stuart A Fast and robust timing acquisition algorithm
JP4542477B2 (ja) * 2005-07-29 2010-09-15 株式会社ケンウッド 無線通信機のデジタル信号処理装置、デジタル信号処理方法、プログラム及び記録媒体
US8199864B1 (en) 2007-03-02 2012-06-12 Samsung Electronics Co, Ltd. Quadrature phase shift keying demodulator of digital broadcast reception system and demodulation method thereof
KR20080092501A (ko) 2007-04-12 2008-10-16 엘지전자 주식회사 모바일 서비스 데이터 수신 장치 및 제어 방법
CN101621308B (zh) * 2008-07-04 2012-11-28 展讯通信(上海)有限公司 一种提高无线通信系统主频带搜索速度的方法
US8418022B2 (en) * 2010-03-25 2013-04-09 Allen LeRoy Limberg Utilization of non-systematic (207, 187) Reed-Solomon coding in mobile/hand-held digital television receivers
US8976907B2 (en) 2013-01-17 2015-03-10 Harris Corporation Bit synchronizer for detecting symbol timing error for high order modulation using a trajectory mid-point rotation and related methods
US11140018B2 (en) * 2014-01-07 2021-10-05 Quantumsine Acquisitions Inc. Method and apparatus for intra-symbol multi-dimensional modulation
EP2940916B1 (en) * 2014-05-02 2017-03-22 Nxp B.V. A symbol clock recovery circuit
CN106789797B (zh) * 2016-11-29 2019-12-31 重庆邮电大学 一种无线突发通信psk信号的符号同步方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4617587A (en) 1984-11-30 1986-10-14 Rca Corporation Recovery system for a control loop
US5654989A (en) * 1995-11-03 1997-08-05 Motorola, Inc. Method and apparatus for symbol timing tracking
FR2748878B1 (fr) * 1996-05-14 1998-06-26 Alcatel Telspace Systeme de detection de la presence d'une onde porteuse d'un signal numerique et recepteur comprenant un tel systeme
JP2002515205A (ja) * 1996-06-27 2002-05-21 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 衛星受信機
US6072842A (en) 1996-11-21 2000-06-06 Dsp Group, Inc. Carrier-recovery loop with stored initialization in a radio receiver
GB9723052D0 (en) * 1997-10-31 1998-01-07 Thomson Consumer Electronics High definition television vsb receiver
AU1271099A (en) * 1997-10-31 1999-05-24 Thomson Consumer Electronics, Inc Segment sync recovery network for an hdtv receiver
GB0009302D0 (en) * 2000-04-15 2000-05-31 Mitel Semiconductor Ltd Quadrature amplitude modulation demodulation and receiver

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