JP4733812B2 - ディジタルシンボルタイミング再生回路網における制御型発振器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルシンボルのタイミング再生回路網に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シンボル形式でディジタル情報を伝搬する変調信号からのデータの再生は、一般的に、受信機側で、シンボル同期用のタイミング再生機能と、搬送波再生（ベースバンドへの周波数復調）機能と、チャネル等化機能の三つの機能を必要とする。タイミング再生は、受信機側クロック（タイムベース）が送信器側クロックに同期させられる処理である。このタイミング再生は、受信されたシンボル値の決定指向処理に伴うスライシング誤差を減少させるため、受信信号が時間的に最適なポイントでサンプリングされるようにする。搬送波再生は、受信信号が低い中間周波通過帯域（ベースバンド付近）まで周波数ダウンコンバートされた後に、変調用ベースバンド情報が再生できるように、ベースバンドに周波数偏移させられる。適応的チャネル等化は、変動する条件の影響と、信号伝送チャネル中の妨害とを補償するための処理である。この処理は、典型的に、伝送チャネルの周波数依存型時間的変動特性によって生じた振幅歪み及び位相歪みを除去するフィルタを利用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ディジタルシンボルタイミング再生回路網において、より良好にシンボルタイミングが獲得されるシンボルデータストリームの処理方法及び装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理によれば、ディジタル信号処理システムにおけるシンボルタイミング再生回路網は、信号サンプリングクロックを生ずる制御型発振器を含む。所定の周波数範囲内で発振器周波数を制御するだけではなく、発振器周波数範囲は、シンボルタイミング獲得を高める所望の直線性動作を維持するため制御可能的にシフトされる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１において、地上波放送アナログ入力HDTV信号は、無線周波(RF)チューニング回路を含む入力回路網１４と、IF通過帯域出力信号を生成する２重変換チューナー及び適当な自動利得制御(AGC)回路を含む中間周波(IF)プロセッサ１６とにより処理される。本実施例において、受信信号は、Grand Allianceによって提案され、米国内で採用されているような搬送波抑制マルチレベル8-VSB変調信号である。このようなVSB信号は、１次元データシンボル信号点配置によって表現され、一つの軸だけが受信機によって再生されるべき等化されたデータを収容する。図面を簡単化するため、例示的な機能ブロックにクロックを供給する信号は図示されない。
【０００６】
1994年4月14日付けのGrand Alliance HDTV システム仕様書に記載されているように、VSB（残留側波帯）伝送システムは、図２に示されるような所定のデータフレームフォーマットでデータを伝達する。抑圧された搬送波周波数の小さいパイロット信号は、VSB受信機で搬送波ロックを実現するための補助として伝送される信号に加えられる。図２を参照するに、各データフレームは２フレームにより構成され、各フレームは、８３２個のマルチレベルシンボルからなる３１３セグメントを含む。各フィールドの第１セグメントは、フィールドシンクセグメントと称され、残りの３１２セグメントはデータセグメントと称される。データセグメントは、典型的にMPEG互換データパケットを収容する。各データセグメントは、４シンボルのセグメントシンク成分と、その後に続く８２８個のデータシンボルとを含む。各フィールドセグメントは、４シンボルのセグメントシンク成分と、その後に続くフィールドシンク成分とを含み、フィールドシンク成分は、所定の５１１シンボルの擬似ランダム（PN）シーケンスと、３個の６３シンボルの擬似ランダムシーケンスとを含み、３個の中の中央の６３シンボル擬似ランダムシーケンスは連続したフィールド内で反転される。VSBシンボル信号点配置サイズを決めるVSBモード制御信号は、最後の６３シンボル擬似ランダムシーケンスの後に続き、その後に、９６個の予備シンボルと、先行フィールドからコピーされた１２個のシンボルとが続く。
【０００７】
図１に関する説明を続けると、中間周波プロセッサユニット１６からの通過帯域IF出力信号は、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤ変換器）１９によってディジタルシンボルデータストリームに変換される。ＡＤ変換器１９からの出力ディジタルデータストリームは、復調器／搬送波再生回路網２２によってベースバンドに復調される。これは、受信VSBデータストリーム内の小さい基準パイロット搬送波に応じて位相ロックループによって行なわれる。ユニット２２は、出力同相（Ｉ）復調シンボルデータストリームを生成する。ユニット２２は、Grand Allianceシステム仕様書に記載されているタイプ、又は、1998年8月26日に出願ｓれたT. J. Wangによる同時係属中の米国特許出願第09/140,257号に記載されているタイプの復調器を含む。
【０００８】
ＡＤ変換器１９には、本発明によるセグメントシンク発生器及びシンボルクロック再生回路網２４が関連付けられる。回路網２４は、受信ランダムデータからの各データフレームの繰り返しデータセグメントシンク成分を再生する。セグメントシンクは適切に位相合わせされたクロック、たとえば、毎秒１０．７６Ｍシンボルを再現するため使用され、このクロックは、ＡＤ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使用される。図３及び４を参照して説明するように、回路網２４は、セグメントシンクを検出するため、４シンボル相関基準パターンと、関連したシンボルデータ相関器とを使用する。
【０００９】
フィールドシンク検出器２８は、あらゆる受信データセグメントを、受信機のメモリに格納された理想的なフィールド基準信号と比較することによってデータフィールドシンク成分を検出する。フィールド同期のほかに、フィールドシンク信号は、適応的チャネル等化器３４のための学習データを与える。NTSCコ・チャネル干渉の検出及び拒絶は、NTSC・コ・チャネル干渉検出器３０によって行なわれる。その後、信号は、チャネル等化器３４によって適応的に等価される。チャネル等化器３４は、ブラインドモード及び次の決定指向モードで動作する。等化器３４は、Grand Alliance HDTVシステム仕様書及びW. Bretl他による論文、"VSB Modem Subsystem Design for Grand Alliance Digital Television Receivers", IEEE Transactions on Consumer Electronics, August 1995に記載されているタイプの等化器である。等化器３４は、Shiue他によって出願された同時係属中の米国特許出願第09/102,885号に記載されているタイプのものでもよい。等化器３４の出力は、以下に説明するように回路網２４の動作を補助するため利用される点が有利である。
【００１０】
等化器３４は、チャネル歪みを訂正するが、位相歪みはシンボル配置をランダムに回転させる。位相トラッキング回路網３６は、パイロット信号に応答して先行の搬送波再生回路網では除去されなかった位相ノイズを含む等化器３４からの出力信号中の残留位相ノイズ及び利得ノイズを除去する。位相訂正信号は、周知の処理を使用して、トレリス復号器４０によってトレリス復号化され、データ・デインターリーバ４２によってデインターリーブされ、リード・ソロモン復号器４４によってリード・ソロモン方式の誤り訂正がなされ、デスクランブラ４６によって逆スクランブル（逆ランダム化）される。次に、復号化されたデータストリームは、プロセッサ５０によってオーディオ、ビデオ及びディスプレイ処理される。図１の機能的ブロック図は、タイミング再生回路網２４が本発明の原理に従って修正されている点を除いて、1994年4月4日版のGrand Alliance HDTVシステム仕様書、並びに、上述のBretl他による文献に記載されているタイプの回路を利用する。
【００１１】
ユニット２２における復調は、公知技術を用いて搬送波再生を実現するため、自動位相制御(APC)ループによって行なわれる。位相ロックループは、初期獲得のための基準としてパイロット成分と、位相獲得のための通常の位相検波器とを使用する。パイロット信号は、ランダムノイズ状のパターンを示すデータを収容する受信データストリーム中に埋め込まれる。ランダムデータは、本質的に復調器APCループのフィルタリング動作によって無視される。アナログ・ディジタル変換器１９への１０．７６メガシンボル／秒の入力信号は、VSB周波数スペクトルの中心が５．３８MHzであり、パイロット成分が２．６９MHzに存在するベースバンド付近の信号である。ユニット２２からの復調されたデータストリームにおいて、パイロット成分はDCまで周波数逓減されている。復調データストリームは、図３に詳細に示されるように、セグメントシンク及びシンボルクロックタイミング再生ユニット２４に供給される。反復性のデータセグメントシンク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再生されるとき、セグメントシンクデータは、アナログ・ディジタル変換器１９のサンプリング動作を制御する適切に位相が決められたシンボルレートサンプリングクロックを生成することにより適切なシンボルタイミングを得るために使用される。
【００１２】
図４には、Grand Alliance HDTV仕様書に準拠した8-VSB変調地上波放送信号のための、セグメントシンクを備えた−７から＋７までの８レベルデータセグメントの一部分が示されている。セグメントシンクは、各データセグメントの先頭に出現し、４シンボル間隔を占める。セグメントシンクは、＋５から−５までのセグメントシンクパルスの振幅レベルに対応したパターン １ −１ −１ １ によって定められる。
【００１３】
４シンボルのセグメントシンクは、８３２個のシンボル毎に現れるが、復調されたVSBディジタルデータストリーム中でセグメントシンクを見つけることは困難である。なぜならば、データはランダムノイズ的な特性をもつからである。このような条件下でセグメントシンクを再生するため、復調された同相Ｉチャネルデータストリームはデータ相関器の一方の入力に供給され、１ −１ −１ １の特性を有する基準パターンは、復調されたデータとの比較用として相関器の基準入力に供給される。相関器は、８３２個のシンボル毎に、基準パターンと一致した補強を行う。補強されたデータイベントは、相関器に付随した累算器によって累積される。介在するランダム的な（補強されていない）相関関係は、増強された相関セグメントシンク成分に対して消滅する。この処理は公知である。このような方法でセグメントシンクデータを再現する回路網は、たとえば、Grand Alliance HDTV仕様書、並びに、上述のBretl他による文献から公知である。
【００１４】
図３には、セグメントシンク及びタイミング再生回路網２４の詳細が示されている。復調器２２からの出力データストリームは、位相検波器３１０の一方の信号入力と、スイッチ３１８とに供給される。スイッチ３１８は、復調器２２からの出力信号又は等化器３４からの出力信号のいずれか一方を、セグメントシンク再生パス内の８３２シンボル相関器３２０に伝達するようにプログラムされる。位相検波器３１０のもう一方の信号入力には、相関器３２０と、相関器３２０の基準入力に接続された相関基準パターン発生器３３０と、セグメント積分器及び累算器３２４とを含むセグメントシンク再生パス内のセグメントシンク発生器３２８からの出力信号が供給される。基準パターン発生器３３０は、１ −１ −１ −１ のセグメントシンク基準パターンを生ずる（図４を参照のこと）。
【００１５】
相関器３２０からの出力は、ユニット３２４によって積分、累積される。セグメントシンク発生器３２８は、所定の閾値との比較器を有し、セグメントシンク間隔に対応したデータストリーム中の適当な時点でセグメント同期成分を発生することによってユニット３２４の出力に応答する。これは、強化されたデータイベント（セグメントシンクの外観）の累積結果が所定の閾値を超えるときに行なわれる。セグメントシンク成分の発生は、信号が獲得されたことを意味する。このイベントは発生器３２８内のレジスタに記憶されたデータによって示される。このレジスタは、以下に説明するように、信号が獲得されたかどうかを判定するため、コントローラ（マイクロプロセッサ）３４４によって監視される。
【００１６】
位相検波器３１０はタイミング再生機能を実現する。位相検波器３１０は、ユニット３２８によって発生されたセグメントシンクの位相をユニット２２からの復調データストリーム中に現れるセグメントシンクの位相と比較し、シンボルタイミング誤差を表わす出力位相誤差信号を生成する。この誤差信号は、１０．７６MHzの電圧制御型水晶発振器（VCXO）３３６を成業するため適当な信号を生成するため、自動位相制御（APC）フィルタ３３４によってローパスフィルタ処理される。発振器３３６は、１０．７６MHzのシンボルサンプリングクロックをＡＤ変換器１９に供給する。このサンプリングクロックは、位相誤差信号が自動位相制御の動作によって実質的に零にされる適当なタイミングを表わし、これによって、シンボルタイミング（クロック）再生が完了したことがわかる。ユニット３２８によって生成されるセグメントシンクは、他の復号器回路及び自動利得制御（AGC）回路（図示しない）にも供給される。フィルタ３３４の出力は検出器３４０の入力に供給される。信号ロック（獲得）が実現されたかどうかを示すシンク発生器３２８の出力３３１は、マイクロコントローラ３３４の入力に供給される。
【００１７】
スイッチ３１８はオプションであり、復調器２２の出力又は等化器３４の出力のいずれか一方を、シンク再生パス内の相関器３２０に伝達するようプログラムしてもよい。例示された好ましい実施例の場合に、スイッチ３１８は、適応的等化器３４の出力を相関器３２０に連続的に結合するようにプログラムされる。動作要求条件が異なる他のシステムの場合に、たとえば、スイッチ３１８は、、システムに電源投入されたとき、若しくは、システムがリセットされたときに、最初に復調器３２２の出力を相関器３２０に結合し、次に、所定の時間間隔後に、等化器３４の出力を相関器３２０に結合するようプログラムされる。
【００１８】
図３に示された好ましい実施例において、初期的に、システムが電源投入されたとき、若しくは、システムがリセットされた後に、電圧制御型発振器３３６は所定の安定周波数で動作するように設定される。本例の場合に、この周波数は、所定の周波数範囲内に収まる限界（最大又は最小）周波数値の一方に対応する。この初期周波数は、所望のシンボルタイミング周波数若しくはその倍数から著しくオフセットしている。その理由は、等化器３４は、所望のタイミング周波数に非常に近い初期周波数から始めるよりも、このような著しくオフセットした初期周波数を用いることによってブラインド動作モードで非常に急激に収束することが知られているからである。等化器３４の出力をスイッチ３１８を介して相関器３２０に接続し、等化器３４をリセットし、所定の（プログラムされた）時間、たとえば、５０ミリ秒の間に収束させる。この間隔は、等化器が充分に安定した動作を示すために要求される時間に対応するよう選択される。この間隔は、特定のシステムの要求条件に従って経験的に決められてもよい。同時に、等化器の動作が安定したとき、相関器３２０と積分器及び累算器３２４と、セグメントシンク発生器３２８と、位相検波器３１０とを含む位相制御回路網は、リセットされ、フィルタ３３４を介して発振器３３６の動作を制御し、発振器３３６の制御電圧入力３４９を制御ことが許可される。発振器３３６は、上記の初期的な（リセット）所定周波数条件から動作を開始する。
【００１９】
上記の制御メカニズムは、入力データに含まれる多重路イメージのようなチャネル障害が等化器３４によって著しく低減若しくは除去されるので、タイミング再生回路網の性能を改良する。特に、このタイミング制御メカニズムは、厳しい多重路条件下で信号を獲得し、保持する回路網の性能を改良する。厳しい多重路ような悪条件の存在下でセグメントシンクを再生する開示された装置の能力は、シンボルタイミング再生処理の速度及び精度を高める。
【００２０】
信号獲得が開始されたとき、適応的等化器３４は、たとえば、固定率アルゴリズム(CMA)のような従来のブラインド等化アルゴリズムを使用してブラインドモードで動作する。ある時間、たとえば、５０ミリ秒の経過後、等化器の出力は、発振器３３６から適切なサンプリングクロックを発生させるセグメントシンク及びタイミング再生処理を支援するために充分に良好であると考えられる。シンボルタイミングと、ＡＤ変換器１９用の適切なサンプリングクロックとが確定された後、回路網２４は、たとえば、厳しい多重路信号条件が存在する場合に、トラッキング性能を改善するため、等化器３４から等化された出力信号を受信し続ける。このとき、等化器３４は、典型的に、定常状態決定指向モードで動作する。
【００２１】
図３に示された装置の特徴によると、電圧レベルシフタ３４８からのＤＣ制御電圧３４９は、発振器３３６の動作周波数範囲を移すため使用される。これは、検出器３４０と、マイクロコントローラ３４４と、電圧レベルシフタ３４８とを含む回路網によって実現される。この回路網は、後述するように、シンボル獲得性能と周波数獲得範囲を改良する。検出器３４０は、本質的に、フィルタ３３４の出力側で所定のＤＣレベルを検知することによって、発振器３３６の定常状態動作条件を検出する。シンク発生器３２８が発生する出力信号３３１は、信号獲得が達成されたことを示す。コントローラ３４４は、検出器３４０からの出力及びシンク発生器３２８からの出力に応答し、発振器３３６が定常状態動作周波数が達成されるまで動作周波数範囲を移すようにレベルシフタ３４８に制御電圧３４９を発生させる。信号獲得処理は、発振器の動作周波数範囲がシフトされる都度、繰り返される。信号獲得処理の繰り返しによって、上述の通り、回路網素子がリセットされ、電圧制御型発振器３３６は所定の初期周波数で動作するようになる。
【００２２】
発振器３３６に利用されるような電圧制御型水晶発振器(VCXO)は、屡々、制限周波数範囲を有し、発振器は、その制限周波数範囲内では、制御電圧対出力周波数の伝達関数、又は、応答曲線に適当な直線性を伴って動作することができる。この直線的な周波数動作範囲を拡大するため、信号獲得が所定の時間内に実現されていない場合に、電圧レベルシフタ３４８からのＤＣ制御電圧３４９は、所望の直線性特性を変化させることなく、異なる周波数範囲まで伝達関数をシフトさせる。この周波数範囲シフト能力は、より信頼性の高いシンボルタイミング獲得を行うため、正確な定常状態周波数と関連した発振器の定常状態動作電圧を調整する。
【００２３】
検出器３４０と、マイクロコントローラ３４４と、レベルシフタ３４８とからなる回路は、これらの素子を含まない従来の構造、すなわち、発振器３３６がフィルタ３３４の出力だけによって制御される従来の構造で実現可能な周波数範囲よりも広い周波数範囲に亘ってシンボルタイミングを獲得できるようにする。従来の構造の場合に、フィルタ３３４の出力に応じて発振器３３６によって生成される周波数の範囲が実際の受信シンボルのシンボル周波数を含まないならば、タイミングループは固定せず、ＡＤ変換器１９により行なわれるサンプリングには欠陥が生じる。さらに、発振器周波数対制御電圧応答の直線性は、制御電圧がその平均値から外れるのに応じて悪化する。この影響によって、定常状態の発振器動作がフィルタ３３４から限界（最大又は最小）値付近の周波数制御電圧を要求するときに、タイミング再生回路網の獲得性能が低下する。検出器３４０と、マイクロプロセッサ３４４と、電圧レベルシフタとを有する回路網は、以下に説明するように、これらの性能低下を著しく低減し、若しくは、取り除く。
【００２４】
マイクロコントローラ３４４は、検出器３４０及び発生器３２８からの制御信号が受信信号は適切に獲得されたことを示すときに電流動作条件を維持し、信号獲得が所定の時間内に行なわれなかったときに電圧レベルシフタ３４８を用いて発振器３３６の周波数範囲を上下にシフトさせる。
【００２５】
マイクロコントローラ３４４の動作が初期化されたとき、たとえば、リセットされた後、コントローラ３４４は、発振器３３６のパラメータ及びシステム全体の動作パラメータに従って、電圧レベルシフタ３４８に所定の公称ＤＣ電圧を出力させる。この公称制御電圧によって、発振器３３６は、制御電圧対出力周波数の伝達関数を公称位置で中心に配置する。シンボルタイミング再生は、既に説明したように、相関器３２０、セグメント積分器及び累算器３２４、セグメントシンク発生器３２８、並びに、基準パターン３３０を用いて試行される。実際のシンボルタイミング周波数が現在の発振器３３６の周波数範囲を超えているため、再生できなかった場合、コントローラ３４４は、異なる周波数範囲が発振器制御電圧対周波数応答によってカバーされるように、レベルシフタ３４８に異なる制御電圧を生成するよう命令する。新しい範囲は、実際のシンボルタイミング周波数を含む場合がある。周波数範囲は、信号獲得が所定の「タイムアウト」期間内で達成できない場合に移される。上述の通り、コントローラ３４４は、信号獲得が行なわれたかどうかを判定するため、フィルタ３３４の出力とシンク発生器３２８内のレジスタとを監視する。信号獲得が行なわれたかどうかは、シンク発生器３２８によって再生されたシンクがセグメントシンク間隔と一致することによって顕在化される。信号再生が「タイムアウト」期間内に達成されない場合、異なる発振器周波数範囲が上述の通り選択され、信号獲得処理が繰り返される。所定の時間後に、フィルタ３３４の出力が発振器３３６は定常状態動作条件であることを示し、制御電圧３３１がセグメントシンクは再生された旨を示す場合、周波数範囲はシフトされない。
【００２６】
他の実施例において、信号獲得の失敗は、リード・ソロモン誤り検出及び訂正ユニット４４（図１）の大きい誤差出力によって示される。この誤差出力はマイクロコントローラ３４４によって監視される。信号獲得が確認されるのは、リード・ソロモン誤り検出器が信号中の誤りを無視することができる旨を知らせるときであり、この知らせによって、発振器３３６の動作はそのままの状態を保つ。
【００２７】
シンボルタイミングが特定のチャネルに対し最初に獲得されたとき、シンボルタイミング周波数は未知である。送信器と受信器のシンボル周波数は一致すべきであるが、受信器側で重大な変動が生じ得る。この場合、獲得の失敗毎に、次に使用されるべきセンタリング制御電圧、すなわち、初期値よりも大きいか小さい値を決めるため、所定の探索命令、又は、アルゴリズムがコントローラ３４４によって実行される。たとえば、簡単な場合には、コントローラ３４４からの命令に応答してレベルシフタ３４８から得られる制御電圧は２通りしかない。獲得は、最初、初期値若しくはデフォルトの制御電圧を用いて試行される。この試行によってタイミングの固定を実現できない場合、第２の制御電圧及び関連した周波数範囲がコントローラ３４４からの命令に応じて使用される。より複雑なシステムの場合には、３通り以上の制御電圧及び関連した周波数範囲がシフタ３４８から与えられる。
【００２８】
チャネル信号が最初に獲得された後、検出器３４０は、フィルタ３３４からの定常状態電圧出力を、所定の狭い動作範囲内の最適電圧を表わす局部的に与えられた基準電圧と比較する。コントローラ３４４は、シフタ３４８からの制御電圧を所定の最適値に近付けるために発振器電圧対周波数の伝達関数を調整すべき方向をメモリに記憶する。コントローラ３４４は、この制御電圧値を、次回このチャネルが獲得される際にデフォルト値として使用する。
【００２９】
上記のシフト動作は、獲得され得るシンボル周波数の範囲を有利的に拡大する。また、最良推定値は最初の獲得の後に使用され、チャネルを獲得したポイントと同じポイントから最適な発振器制御電圧対周波数センタリング電圧の探索を開始するのではない。さらに、発振器制御電圧は、実際のシンボルタイミング周波数の精度への依存性、並びに、たとえば、部品値の公差のような実装上の許容度によって生ずる発振器電圧対周波数応答の変動に対する依存性を取り除きながら、獲得のための最適値の方向にシフトされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理によるタイミング再生装置を含む高精細テレビジョン（HDTV）受信機の一部分のブロック図である。
【図２】米国におけるGrand Alliance HDTV地上波放送システムに準拠したVSB変調信号用のデータフレームフォーマットを示す図である。
【図３】図１のセグメントシンク検出器及びシンボルクロックタイミング再生回路網の詳細を示す図である。
【図４】図３に示された回路網の動作を説明するための信号波形図である。
【符号の説明】
１４ ＲＦチューナー
１６ ＩＦプロセッサ
１９ ＡＤ変換器
２２ ディジタル復調器及び搬送波再生同期回路網
２４ セグメントシンク及びシンボルクロック再生回路網
２８ フィールドシンク検出器
３０ ＮＴＳＣ・コ・チャネル干渉検出器
３４ 適応的チャネル等化器
３６ 位相トラッキングループ
４０ トレリス復号器
４２ データ・デインターリーバ
４４ リード・ソロモン復号器
４６ デスクランブラ
５０ オーディオ、ビデオ及びディスプレイプロセッサ
３１０ 位相検波器
３１８ スイッチ
３２０ 相関器
３２４ セグメント積分器及び累算器
３２８ セグメントシンク発生器
３３０ 基準パターン
３３１，３４９ 制御電圧
３３４ 自動位相制御ローパスフィルタ
３３６ 電圧制御型水晶発振器
３４０ 検出器
３４４ マイクロプロセッサ（マイクロコントローラ）
３４８ 電圧レベルシフタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルシンボルのタイミング再生回路網に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シンボル形式でディジタル情報を伝搬する変調信号からのデータの再生は、一般的に、受信機側で、シンボル同期用のタイミング再生機能と、搬送波再生（ベースバンドへの周波数復調）機能と、チャネル等化機能の三つの機能を必要とする。タイミング再生は、受信機側クロック（タイムベース）が送信器側クロックに同期させられる処理である。このタイミング再生は、受信されたシンボル値の決定指向処理に伴うスライシング誤差を減少させるため、受信信号が時間的に最適なポイントでサンプリングされるようにする。搬送波再生は、受信信号が低い中間周波通過帯域（ベースバンド付近）まで周波数ダウンコンバートされた後に、変調用ベースバンド情報が再生できるように、ベースバンドに周波数偏移させられる。適応的チャネル等化は、変動する条件の影響と、信号伝送チャネル中の妨害とを補償するための処理である。この処理は、典型的に、伝送チャネルの周波数依存型時間的変動特性によって生じた振幅歪み及び位相歪みを除去するフィルタを利用する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ディジタルシンボルタイミング再生回路網において、より良好にシンボルタイミングが獲得されるシンボルデータストリームの処理方法及び装置の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の原理によれば、ディジタル信号処理システムにおけるシンボルタイミング再生回路網は、信号サンプリングクロックを生ずる制御型発振器を含む。所定の周波数範囲内で発振器周波数を制御するだけではなく、発振器周波数範囲は、シンボルタイミング獲得を高める所望の直線性動作を維持するため制御可能的にシフトされる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１において、地上波放送アナログ入力HDTV信号は、無線周波(RF)チューニング回路を含む入力回路網１４と、IF通過帯域出力信号を生成する２重変換チューナー及び適当な自動利得制御(AGC)回路を含む中間周波(IF)プロセッサ１６とにより処理される。本実施例において、受信信号は、Grand Allianceによって提案され、米国内で採用されているような搬送波抑制マルチレベル8-VSB変調信号である。このようなVSB信号は、１次元データシンボル信号点配置によって表現され、一つの軸だけが受信機によって再生されるべき等化されたデータを収容する。図面を簡単化するため、例示的な機能ブロックにクロックを供給する信号は図示されない。
【０００６】
1994年4月14日付けのGrand Alliance HDTV システム仕様書に記載されているように、VSB（残留側波帯）伝送システムは、図２に示されるような所定のデータフレームフォーマットでデータを伝達する。抑圧された搬送波周波数の小さいパイロット信号は、VSB受信機で搬送波ロックを実現するための補助として伝送される信号に加えられる。図２を参照するに、各データフレームは２フレームにより構成され、各フレームは、８３２個のマルチレベルシンボルからなる３１３セグメントを含む。各フィールドの第１セグメントは、フィールドシンクセグメントと称され、残りの３１２セグメントはデータセグメントと称される。データセグメントは、典型的にMPEG互換データパケットを収容する。各データセグメントは、４シンボルのセグメントシンク成分と、その後に続く８２８個のデータシンボルとを含む。各フィールドセグメントは、４シンボルのセグメントシンク成分と、その後に続くフィールドシンク成分とを含み、フィールドシンク成分は、所定の５１１シンボルの擬似ランダム（PN）シーケンスと、３個の６３シンボルの擬似ランダムシーケンスとを含み、３個の中の中央の６３シンボル擬似ランダムシーケンスは連続したフィールド内で反転される。VSBシンボル信号点配置サイズを決めるVSBモード制御信号は、最後の６３シンボル擬似ランダムシーケンスの後に続き、その後に、９６個の予備シンボルと、先行フィールドからコピーされた１２個のシンボルとが続く。
【０００７】
図１に関する説明を続けると、中間周波プロセッサユニット１６からの通過帯域IF出力信号は、アナログ・ディジタル変換器（ＡＤ変換器）１９によってディジタルシンボルデータストリームに変換される。ＡＤ変換器１９からの出力ディジタルデータストリームは、復調器／搬送波再生回路網２２によってベースバンドに復調される。これは、受信VSBデータストリーム内の小さい基準パイロット搬送波に応じて位相ロックループによって行なわれる。ユニット２２は、出力同相（Ｉ）復調シンボルデータストリームを生成する。ユニット２２は、Grand Allianceシステム仕様書に記載されているタイプ、又は、1998年8月26日に出願ｓれたT. J. Wangによる同時係属中の米国特許出願第09/140,257号に記載されているタイプの復調器を含む。
【０００８】
ＡＤ変換器１９には、本発明によるセグメントシンク発生器及びシンボルクロック再生回路網２４が関連付けられる。回路網２４は、受信ランダムデータからの各データフレームの繰り返しデータセグメントシンク成分を再生する。セグメントシンクは適切に位相合わせされたクロック、たとえば、毎秒１０．７６Ｍシンボルを再現するため使用され、このクロックは、ＡＤ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使用される。図３及び４を参照して説明するように、回路網２４は、セグメントシンクを検出するため、４シンボル相関基準パターンと、関連したシンボルデータ相関器とを使用する。
【０００９】
フィールドシンク検出器２８は、あらゆる受信データセグメントを、受信機のメモリに格納された理想的なフィールド基準信号と比較することによってデータフィールドシンク成分を検出する。フィールド同期のほかに、フィールドシンク信号は、適応的チャネル等化器３４のための学習データを与える。NTSCコ・チャネル干渉の検出及び拒絶は、NTSC・コ・チャネル干渉検出器３０によって行なわれる。その後、信号は、チャネル等化器３４によって適応的に等価される。チャネル等化器３４は、ブラインドモード及び次の決定指向モードで動作する。等化器３４は、Grand Alliance HDTVシステム仕様書及びW. Bretl他による論文、"VSB Modem Subsystem Design for Grand Alliance Digital Television Receivers", IEEE Transactions on Consumer Electronics, August 1995に記載されているタイプの等化器である。等化器３４は、Shiue他によって出願された同時係属中の米国特許出願第09/102,885号に記載されているタイプのものでもよい。等化器３４の出力は、以下に説明するように回路網２４の動作を補助するため利用される点が有利である。
【００１０】
等化器３４は、チャネル歪みを訂正するが、位相歪みはシンボル配置をランダムに回転させる。位相トラッキング回路網３６は、パイロット信号に応答して先行の搬送波再生回路網では除去されなかった位相ノイズを含む等化器３４からの出力信号中の残留位相ノイズ及び利得ノイズを除去する。位相訂正信号は、周知の処理を使用して、トレリス復号器４０によってトレリス復号化され、データ・デインターリーバ４２によってデインターリーブされ、リード・ソロモン復号器４４によってリード・ソロモン方式の誤り訂正がなされ、デスクランブラ４６によって逆スクランブル（逆ランダム化）される。次に、復号化されたデータストリームは、プロセッサ５０によってオーディオ、ビデオ及びディスプレイ処理される。図１の機能的ブロック図は、タイミング再生回路網２４が本発明の原理に従って修正されている点を除いて、1994年4月4日版のGrand Alliance HDTVシステム仕様書、並びに、上述のBretl他による文献に記載されているタイプの回路を利用する。
【００１１】
ユニット２２における復調は、公知技術を用いて搬送波再生を実現するため、自動位相制御(APC)ループによって行なわれる。位相ロックループは、初期獲得のための基準としてパイロット成分と、位相獲得のための通常の位相検波器とを使用する。パイロット信号は、ランダムノイズ状のパターンを示すデータを収容する受信データストリーム中に埋め込まれる。ランダムデータは、本質的に復調器APCループのフィルタリング動作によって無視される。アナログ・ディジタル変換器１９への１０．７６メガシンボル／秒の入力信号は、VSB周波数スペクトルの中心が５．３８MHzであり、パイロット成分が２．６９MHzに存在するベースバンド付近の信号である。ユニット２２からの復調されたデータストリームにおいて、パイロット成分はDCまで周波数逓減されている。復調データストリームは、図３に詳細に示されるように、セグメントシンク及びシンボルクロックタイミング再生ユニット２４に供給される。反復性のデータセグメントシンク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再生されるとき、セグメントシンクデータは、アナログ・ディジタル変換器１９のサンプリング動作を制御する適切に位相が決められたシンボルレートサンプリングクロックを生成することにより適切なシンボルタイミングを得るために使用される。
【００１２】
図４には、Grand Alliance HDTV仕様書に準拠した8-VSB変調地上波放送信号のための、セグメントシンクを備えた−７から＋７までの８レベルデータセグメントの一部分が示されている。セグメントシンクは、各データセグメントの先頭に出現し、４シンボル間隔を占める。セグメントシンクは、＋５から−５までのセグメントシンクパルスの振幅レベルに対応したパターン １ −１ −１ １ によって定められる。
【００１３】
４シンボルのセグメントシンクは、８３２個のシンボル毎に現れるが、復調されたVSBディジタルデータストリーム中でセグメントシンクを見つけることは困難である。なぜならば、データはランダムノイズ的な特性をもつからである。このような条件下でセグメントシンクを再生するため、復調された同相Ｉチャネルデータストリームはデータ相関器の一方の入力に供給され、１ −１ −１ １の特性を有する基準パターンは、復調されたデータとの比較用として相関器の基準入力に供給される。相関器は、８３２個のシンボル毎に、基準パターンと一致した補強を行う。補強されたデータイベントは、相関器に付随した累算器によって累積される。介在するランダム的な（補強されていない）相関関係は、増強された相関セグメントシンク成分に対して消滅する。この処理は公知である。このような方法でセグメントシンクデータを再現する回路網は、たとえば、Grand Alliance HDTV仕様書、並びに、上述のBretl他による文献から公知である。
【００１４】
図３には、セグメントシンク及びタイミング再生回路網２４の詳細が示されている。復調器２２からの出力データストリームは、位相検波器３１０の一方の信号入力と、スイッチ３１８とに供給される。スイッチ３１８は、復調器２２からの出力信号又は等化器３４からの出力信号のいずれか一方を、セグメントシンク再生パス内の８３２シンボル相関器３２０に伝達するようにプログラムされる。位相検波器３１０のもう一方の信号入力には、相関器３２０と、相関器３２０の基準入力に接続された相関基準パターン発生器３３０と、セグメント積分器及び累算器３２４とを含むセグメントシンク再生パス内のセグメントシンク発生器３２８からの出力信号が供給される。基準パターン発生器３３０は、１ −１ −１ −１ のセグメントシンク基準パターンを生ずる（図４を参照のこと）。
【００１５】
相関器３２０からの出力は、ユニット３２４によって積分、累積される。セグメントシンク発生器３２８は、所定の閾値との比較器を有し、セグメントシンク間隔に対応したデータストリーム中の適当な時点でセグメント同期成分を発生することによってユニット３２４の出力に応答する。これは、強化されたデータイベント（セグメントシンクの外観）の累積結果が所定の閾値を超えるときに行なわれる。セグメントシンク成分の発生は、信号が獲得されたことを意味する。このイベントは発生器３２８内のレジスタに記憶されたデータによって示される。このレジスタは、以下に説明するように、信号が獲得されたかどうかを判定するため、コントローラ（マイクロプロセッサ）３４４によって監視される。
【００１６】
位相検波器３１０はタイミング再生機能を実現する。位相検波器３１０は、ユニット３２８によって発生されたセグメントシンクの位相をユニット２２からの復調データストリーム中に現れるセグメントシンクの位相と比較し、シンボルタイミング誤差を表わす出力位相誤差信号を生成する。この誤差信号は、１０．７６MHzの電圧制御型水晶発振器（VCXO）３３６を成業するため適当な信号を生成するため、自動位相制御（APC）フィルタ３３４によってローパスフィルタ処理される。発振器３３６は、１０．７６MHzのシンボルサンプリングクロックをＡＤ変換器１９に供給する。このサンプリングクロックは、位相誤差信号が自動位相制御の動作によって実質的に零にされる適当なタイミングを表わし、これによって、シンボルタイミング（クロック）再生が完了したことがわかる。ユニット３２８によって生成されるセグメントシンクは、他の復号器回路及び自動利得制御（AGC）回路（図示しない）にも供給される。フィルタ３３４の出力は検出器３４０の入力に供給される。信号ロック（獲得）が実現されたかどうかを示すシンク発生器３２８の出力３３１は、マイクロコントローラ３３４の入力に供給される。
【００１７】
スイッチ３１８はオプションであり、復調器２２の出力又は等化器３４の出力のいずれか一方を、シンク再生パス内の相関器３２０に伝達するようプログラムしてもよい。例示された好ましい実施例の場合に、スイッチ３１８は、適応的等化器３４の出力を相関器３２０に連続的に結合するようにプログラムされる。動作要求条件が異なる他のシステムの場合に、たとえば、スイッチ３１８は、、システムに電源投入されたとき、若しくは、システムがリセットされたときに、最初に復調器３２２の出力を相関器３２０に結合し、次に、所定の時間間隔後に、等化器３４の出力を相関器３２０に結合するようプログラムされる。
【００１８】
図３に示された好ましい実施例において、初期的に、システムが電源投入されたとき、若しくは、システムがリセットされた後に、電圧制御型発振器３３６は所定の安定周波数で動作するように設定される。本例の場合に、この周波数は、所定の周波数範囲内に収まる限界（最大又は最小）周波数値の一方に対応する。この初期周波数は、所望のシンボルタイミング周波数若しくはその倍数から著しくオフセットしている。その理由は、等化器３４は、所望のタイミング周波数に非常に近い初期周波数から始めるよりも、このような著しくオフセットした初期周波数を用いることによってブラインド動作モードで非常に急激に収束することが知られているからである。等化器３４の出力をスイッチ３１８を介して相関器３２０に接続し、等化器３４をリセットし、所定の（プログラムされた）時間、たとえば、５０ミリ秒の間に収束させる。この間隔は、等化器が充分に安定した動作を示すために要求される時間に対応するよう選択される。この間隔は、特定のシステムの要求条件に従って経験的に決められてもよい。同時に、等化器の動作が安定したとき、相関器３２０と積分器及び累算器３２４と、セグメントシンク発生器３２８と、位相検波器３１０とを含む位相制御回路網は、リセットされ、フィルタ３３４を介して発振器３３６の動作を制御し、発振器３３６の制御電圧入力３４９を制御ことが許可される。発振器３３６は、上記の初期的な（リセット）所定周波数条件から動作を開始する。
【００１９】
上記の制御メカニズムは、入力データに含まれる多重路イメージのようなチャネル障害が等化器３４によって著しく低減若しくは除去されるので、タイミング再生回路網の性能を改良する。特に、このタイミング制御メカニズムは、厳しい多重路条件下で信号を獲得し、保持する回路網の性能を改良する。厳しい多重路ような悪条件の存在下でセグメントシンクを再生する開示された装置の能力は、シンボルタイミング再生処理の速度及び精度を高める。
【００２０】
信号獲得が開始されたとき、適応的等化器３４は、たとえば、固定率アルゴリズム(CMA)のような従来のブラインド等化アルゴリズムを使用してブラインドモードで動作する。ある時間、たとえば、５０ミリ秒の経過後、等化器の出力は、発振器３３６から適切なサンプリングクロックを発生させるセグメントシンク及びタイミング再生処理を支援するために充分に良好であると考えられる。シンボルタイミングと、ＡＤ変換器１９用の適切なサンプリングクロックとが確定された後、回路網２４は、たとえば、厳しい多重路信号条件が存在する場合に、トラッキング性能を改善するため、等化器３４から等化された出力信号を受信し続ける。このとき、等化器３４は、典型的に、定常状態決定指向モードで動作する。
【００２１】
図３に示された装置の特徴によると、電圧レベルシフタ３４８からのＤＣ制御電圧３４９は、発振器３３６の動作周波数範囲を移すため使用される。これは、検出器３４０と、マイクロコントローラ３４４と、電圧レベルシフタ３４８とを含む回路網によって実現される。この回路網は、後述するように、シンボル獲得性能と周波数獲得範囲を改良する。検出器３４０は、本質的に、フィルタ３３４の出力側で所定のＤＣレベルを検知することによって、発振器３３６の定常状態動作条件を検出する。シンク発生器３２８が発生する出力信号３３１は、信号獲得が達成されたことを示す。コントローラ３４４は、検出器３４０からの出力及びシンク発生器３２８からの出力に応答し、発振器３３６が定常状態動作周波数が達成されるまで動作周波数範囲を移すようにレベルシフタ３４８に制御電圧３４９を発生させる。信号獲得処理は、発振器の動作周波数範囲がシフトされる都度、繰り返される。信号獲得処理の繰り返しによって、上述の通り、回路網素子がリセットされ、電圧制御型発振器３３６は所定の初期周波数で動作するようになる。
【００２２】
発振器３３６に利用されるような電圧制御型水晶発振器(VCXO)は、屡々、制限周波数範囲を有し、発振器は、その制限周波数範囲内では、制御電圧対出力周波数の伝達関数、又は、応答曲線に適当な直線性を伴って動作することができる。この直線的な周波数動作範囲を拡大するため、信号獲得が所定の時間内に実現されていない場合に、電圧レベルシフタ３４８からのＤＣ制御電圧３４９は、所望の直線性特性を変化させることなく、異なる周波数範囲まで伝達関数をシフトさせる。この周波数範囲シフト能力は、より信頼性の高いシンボルタイミング獲得を行うため、正確な定常状態周波数と関連した発振器の定常状態動作電圧を調整する。
【００２３】
検出器３４０と、マイクロコントローラ３４４と、レベルシフタ３４８とからなる回路は、これらの素子を含まない従来の構造、すなわち、発振器３３６がフィルタ３３４の出力だけによって制御される従来の構造で実現可能な周波数範囲よりも広い周波数範囲に亘ってシンボルタイミングを獲得できるようにする。従来の構造の場合に、フィルタ３３４の出力に応じて発振器３３６によって生成される周波数の範囲が実際の受信シンボルのシンボル周波数を含まないならば、タイミングループは固定せず、ＡＤ変換器１９により行なわれるサンプリングには欠陥が生じる。さらに、発振器周波数対制御電圧応答の直線性は、制御電圧がその平均値から外れるのに応じて悪化する。この影響によって、定常状態の発振器動作がフィルタ３３４から限界（最大又は最小）値付近の周波数制御電圧を要求するときに、タイミング再生回路網の獲得性能が低下する。検出器３４０と、マイクロプロセッサ３４４と、電圧レベルシフタとを有する回路網は、以下に説明するように、これらの性能低下を著しく低減し、若しくは、取り除く。
【００２４】
マイクロコントローラ３４４は、検出器３４０及び発生器３２８からの制御信号が受信信号は適切に獲得されたことを示すときに電流動作条件を維持し、信号獲得が所定の時間内に行なわれなかったときに電圧レベルシフタ３４８を用いて発振器３３６の周波数範囲を上下にシフトさせる。
【００２５】
マイクロコントローラ３４４の動作が初期化されたとき、たとえば、リセットされた後、コントローラ３４４は、発振器３３６のパラメータ及びシステム全体の動作パラメータに従って、電圧レベルシフタ３４８に所定の公称ＤＣ電圧を出力させる。この公称制御電圧によって、発振器３３６は、制御電圧対出力周波数の伝達関数を公称位置で中心に配置する。シンボルタイミング再生は、既に説明したように、相関器３２０、セグメント積分器及び累算器３２４、セグメントシンク発生器３２８、並びに、基準パターン３３０を用いて試行される。実際のシンボルタイミング周波数が現在の発振器３３６の周波数範囲を超えているため、再生できなかった場合、コントローラ３４４は、異なる周波数範囲が発振器制御電圧対周波数応答によってカバーされるように、レベルシフタ３４８に異なる制御電圧を生成するよう命令する。新しい範囲は、実際のシンボルタイミング周波数を含む場合がある。周波数範囲は、信号獲得が所定の「タイムアウト」期間内で達成できない場合に移される。上述の通り、コントローラ３４４は、信号獲得が行なわれたかどうかを判定するため、フィルタ３３４の出力とシンク発生器３２８内のレジスタとを監視する。信号獲得が行なわれたかどうかは、シンク発生器３２８によって再生されたシンクがセグメントシンク間隔と一致することによって顕在化される。信号再生が「タイムアウト」期間内に達成されない場合、異なる発振器周波数範囲が上述の通り選択され、信号獲得処理が繰り返される。所定の時間後に、フィルタ３３４の出力が発振器３３６は定常状態動作条件であることを示し、制御電圧３３１がセグメントシンクは再生された旨を示す場合、周波数範囲はシフトされない。
【００２６】
他の実施例において、信号獲得の失敗は、リード・ソロモン誤り検出及び訂正ユニット４４（図１）の大きい誤差出力によって示される。この誤差出力はマイクロコントローラ３４４によって監視される。信号獲得が確認されるのは、リード・ソロモン誤り検出器が信号中の誤りを無視することができる旨を知らせるときであり、この知らせによって、発振器３３６の動作はそのままの状態を保つ。
【００２７】
シンボルタイミングが特定のチャネルに対し最初に獲得されたとき、シンボルタイミング周波数は未知である。送信器と受信器のシンボル周波数は一致すべきであるが、受信器側で重大な変動が生じ得る。この場合、獲得の失敗毎に、次に使用されるべきセンタリング制御電圧、すなわち、初期値よりも大きいか小さい値を決めるため、所定の探索命令、又は、アルゴリズムがコントローラ３４４によって実行される。たとえば、簡単な場合には、コントローラ３４４からの命令に応答してレベルシフタ３４８から得られる制御電圧は２通りしかない。獲得は、最初、初期値若しくはデフォルトの制御電圧を用いて試行される。この試行によってタイミングの固定を実現できない場合、第２の制御電圧及び関連した周波数範囲がコントローラ３４４からの命令に応じて使用される。より複雑なシステムの場合には、３通り以上の制御電圧及び関連した周波数範囲がシフタ３４８から与えられる。
【００２８】
チャネル信号が最初に獲得された後、検出器３４０は、フィルタ３３４からの定常状態電圧出力を、所定の狭い動作範囲内の最適電圧を表わす局部的に与えられた基準電圧と比較する。コントローラ３４４は、シフタ３４８からの制御電圧を所定の最適値に近付けるために発振器電圧対周波数の伝達関数を調整すべき方向をメモリに記憶する。コントローラ３４４は、この制御電圧値を、次回このチャネルが獲得される際にデフォルト値として使用する。
【００２９】
上記のシフト動作は、獲得され得るシンボル周波数の範囲を有利的に拡大する。また、最良推定値は最初の獲得の後に使用され、チャネルを獲得したポイントと同じポイントから最適な発振器制御電圧対周波数センタリング電圧の探索を開始するのではない。さらに、発振器制御電圧は、実際のシンボルタイミング周波数の精度への依存性、並びに、たとえば、部品値の公差のような実装上の許容度によって生ずる発振器電圧対周波数応答の変動に対する依存性を取り除きながら、獲得のための最適値の方向にシフトされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理によるタイミング再生装置を含む高精細テレビジョン（HDTV）受信機の一部分のブロック図である。
【図２】米国におけるGrand Alliance HDTV地上波放送システムに準拠したVSB変調信号用のデータフレームフォーマットを示す図である。
【図３】図１のセグメントシンク検出器及びシンボルクロックタイミング再生回路網の詳細を示す図である。
【図４】図３に示された回路網の動作を説明するための信号波形図である。
【符号の説明】
１４ ＲＦチューナー
１６ ＩＦプロセッサ
１９ ＡＤ変換器
２２ ディジタル復調器及び搬送波再生同期回路網
２４ セグメントシンク及びシンボルクロック再生回路網
２８ フィールドシンク検出器
３０ ＮＴＳＣ・コ・チャネル干渉検出器
３４ 適応的チャネル等化器
３６ 位相トラッキングループ
４０ トレリス復号器
４２ データ・デインターリーバ
４４ リード・ソロモン復号器
４６ デスクランブラ
５０ オーディオ、ビデオ及びディスプレイプロセッサ
３１０ 位相検波器
３１８ スイッチ
３２０ 相関器
３２４ セグメント積分器及び累算器
３２８ セグメントシンク発生器
３３０ 基準パターン
３３１，３４９ 制御電圧
３３４ 自動位相制御ローパスフィルタ
３３６ 電圧制御型水晶発振器
３４０ 検出器
３４４ マイクロプロセッサ（マイクロコントローラ）
３４８ 電圧レベルシフタ
Claims (10)
- シンボルデータストリームを処理する装置であって、
上記データストリームをディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と、
上記アナログ・ディジタル変換器のクロック入力に供給されるタイミング信号のソースと、
上記アナログ・ディジタル変換器からの上記ディジタル信号に応答し、上記ソースに周波数制御信号を供給するシンボルタイミング再生回路網と、
上記ディジタル信号に応答し、上記ソースの動作周波数範囲を移すため付加的な制御信号を供給する制御回路網とを含む装置。 - 上記ソースは可変周波数発振器であり、
上記シンボルタイミング再生回路網は位相検波器を含み、
上記タイミング信号は上記アナログ・ディジタル変換器用のサンプルクロックであり、
上記付加的な制御信号は上記可変周波数発振器の周波数対制御信号の伝達関数をシフトすることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 上記データストリームは、マルチレベルシンボル信号点配置によって表現される高精細ビデオデータを収容する残留側波帯変調信号を含み、
上記データのデータフレームフォーマットは、フィールドシンク成分と、それぞれのセグメントシンク成分を有し上記フィールドシンク成分の後に続く複数のデータセグメントとを含むデータフレームの系列により構成され、
上記アナログ・ディジタル変換器からの上記ディジタル信号に応答し、再生セグメントシンク成分を生成するセグメントシンク再生回路網が更に設けられ、
上記付加的な制御信号は上記再生セグメントシンク成分の関数として生成されることを特徴とする請求項１又は２記載の装置。 - シンボルデータストリームを処理する方法であって、
サンプリングクロックを生成するステップと、
上記サンプリングクロックに応じて上記データストリームをサンプリングするステップと、
上記サンプリングクロックの周波数を制御する第１の制御信号を生成するステップと、
上記サンプリングクロックの動作周波数レンジを移す第２の制御信号を生成するステップとを有する方法。 - 上記第１の制御信号を生成するステップは、上記データストリームからタイミング情報を再生するステップを含む請求項４記載の方法。
- 上記データストリームは、残留側波帯シンボル信号点配置によって表現される高精細ビデオデータを収容するマルチレベル残留側波帯変調信号を含み、
上記データのデータフレームフォーマットは、フィールドシンク成分と、それぞれのセグメントシンク成分を有し上記フィールドシンク成分の後に続く複数のデータセグメントとを含むデータフレームの系列により構成され、
上記セグメントシンク成分を再生するステップを更に有し、
上記再生するステップによって、上記第２の制御信号は上記シンク成分の条件の関数として生成されることを特徴とする請求項４又は５記載の方法。 - 上記サンプリングクロックを生成するステップは、ソースによって実行され、
上記第２の制御信号は前記ソースの周波数対制御信号の伝達関数をシフトすることを特徴とする請求項４ないし６のうちいずれか１項記載の方法。 - 上記ソースは、上記第１の制御信号と比較して予め定められた周波数を有することを特徴とする請求項７記載の方法。
- 上記ソースは、上記第１の制御信号と比較して予め定められた周波数を有することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の装置。
- 上記第２の制御信号は前記ソースの周波数対制御信号の伝達関数をシフトし、
上記ソースは、上記第１の制御信号と比較して予め定められた周波数を有することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項記載の装置。
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