KR0124594B1

KR0124594B1 - 고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템

Info

Publication number: KR0124594B1
Application number: KR1019940007632A
Authority: KR
Inventors: 박희복
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1994-04-12
Filing date: 1994-04-12
Publication date: 1997-12-01
Also published as: EP0677923A2; CN1056953C; DE69530435D1; DE69530435T2; CN1118968A; EP0677923A3; KR950030658A; US5548344A; EP0677923B1

Abstract

고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템이 제안되었다. 이 복조시스템은 수신된 복수개의 RF 신호들중 하나를 선택하고 선택된 RF 신호의 입력된 루프제어신호에 따라서 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 튜닝수단 ; 소정의 정현파 신호를 발생하는 발진수단 ; 상기 중간주파수 신호중 HDTV 방송파 정보를 포함하는 파일럿(pilot) 신호만을 통과시키고 나머지는 제거하는 필터링 수단 ; 그리고 소정의 알고리즘을 수행하여 상기 파일럿 신호의 주파수 및 위상과 상기 정현파의 주파수 및 위상이 동기되도록 하기 위한 루프제어 신호를 만들어 상기 튜닝수단에 제공하는 FPLL 수단을 포함한다.

Description

고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템

제 1 도는 종래 HDTV 수상기의 복조시스템을 나타내는 구성블럭도.

제 2 도 (a)(b)(c)는 제 1도중 FPLL의 각부 동작파형도.

제 3 도 (a)는 제 1도중 AFC 저역통과필터의 회로도.

(b)는 제 1도중 AFC 저역통과필터의 주파수 특성도.

제 4 도는 제 1도중 FPLL의 특성을 나타낸 S자 커어브 다이어그램.

제 5 도는 제 1도중 FPLL의 위상동기과정을 보여주는 그래프.

제 6 도는 기저대역신호에 포함될 수 있는 신호들을 설명하는 다이어그램.

제 7 도는 NTSC 영상반송파의 간섭을 제거하기 위한 종래의 HDTV 복조시스템의 구성 블럭도.

제 8 도는 본 발명에서 사용된 지역통과필터의 특성을 보여주는 다이어그램.

제 9 도는 본 발명에 따른 HDTV 수상기의 복조시스템을 보여주는 구성블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 튜닝수단 20 : 발진수단

30 : FPLL수단 40 : 필터링수단

50 : 멀티플라이어 60 : A/D 컨버터

본 발명은 고선명 텔레비젼 수상기에 관한 것으로, 특히 고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템에 관한 것이다.

미국의 고선명 텔레비젼(HDTV : High Definition Televion) 전송 시스템 규격으로 확정된 VSB(Vestigial Side Band) 시스템에서는 반송파(Carrier)의 동기를 위해 주파수 및 위상동기화 회로로서 FPLL(Frequency and phase locked loop)가 사용된다.

즉, FPLL은 안테나를 통해 수신되는 복수개의 RF(Radio Frequency)신호들중 튜너(tuner)를 통해 선택된 하나의 반송파의 주파수와 위상을 복구(recover)하기 위한 회로이며, 이 FPLL을 통해 복구된 반송파는 튜너에 입력되는 RF 신호를 기저대역의 신호로 만들기위한 루프제어신호로서 사용된다.

제 1 도는 미국의 제니스(zenith)사에서 사용하였던 HDTV 복조시스템의 구성블럭도를 나타낸 것이다.

제 1 도는 크게 수신된 복수개의 RF 신호들중 하나를 선택하고 선택된 반송파를 입력된 루프제어신호에 따라서 중간주파수신호로 변환하여 출력하는 튜닝수단(10)과 ; 소정의 정현파 신호를 발생하는 발진수단(20) ; 소정의 알고리즘(Algorithm)을 수행하여 튜닝수단(10)으로부터 출력되는 선택된 반송파를 포함하는 중간주파수 신호와 발진수단(20)으로부터 출력된 정현파의 위상과 주파수가 동기되도록 하기 위한 루프제어 신호를 튜닝수단(10)에 제공하는 FPLL 수단(30)으로 나눌 수 있다.

제 1 도에서, 튜닝수단(10)은 복수개 종류의 RF 신호들을 수신하는 안테나(10a)와, 이중변한(double conversion) 튜너(10b), 사용자의 선택에 따라서, 이중변환튜너(10b)가 수신된 RF 신호들중 하나를 선택하도록 하고 선택한 반송파를 1차 중간주파수 신호로 변환시키는 1차 발진기로의 역활을 하는 채널선택부(10c), 1차 중간주파수 신호를 일반회로에서 다루기 쉬운 주파수대역의 2차 중간주파수 신호로 변환시키는 2차 발진기로서의 역활을 하는 전압제어발진기 (VCO : Voltage Controllde Oscillator) (10d), 튜너(10b)를 통해 출력하는 2차 중간주파수 신호를 필터링하기 위한 쏘-필터(SAW filter) (10e), 그리고 쏘- 필터(10e)로부터 출력된 2차 중간주파수 신호를 증폭시키기 위한 중간주파수(IF) 증폭기(10f)로 구성된다.

또한, 제 1 도에서 FPLL 수단(30)은 발진수단(20)로부터 출력되는 정현파의 위상을 소정각도(여기서는, 90°)만큼 시프트(shift)시키는 위상시프터(30a); 튜닝수단(10)으로부터 2차 중간주파수신호와 위상시프터(30a)의 출력신호를 곱하여 그 결과를 I채널의 비트(beat)신호로서 출력하는 멀티플라이어(multiplier) (30b), 발진수단(20)으로부터의 정현파신호와 튜닝수단(10)으로부터의 2차 중간주파수신호를 곱하여 Q채널의 비트신호로서 출력하는 멀티플라이어(30c), I채널 비트신호중 소정의 저주파수대역신호만을 통과시키고 동시에 I채널 비트신호의 주파수에 따라서 그것의 위상을 변경시키는 AFC(Auto Filtering Control) 저역통과필터(30d), AFC 저역통과필터(30d)의 출력신호를 소정증폭도로 증폭시키고 리미팅(limiting)시키는 리미터(limiter) (30e), 멀티플라이어(30c)의 출력신호와 리미터(30e)의 출력신호를 곱하여 출력하는 멀티플라이어(30f), 멀티플라이어(30f)의 출력신호중 소정의 저주파수 대역신호만을 통과시키고 통과된 신호를 선택된 반송파가 원하는 주파수로 교정되도록 하기위한 루프제어신호로서 튜닝수단(10)의 전압제어발진기(10d)에 제공하는 APC(Auto Phase Control) 저역통과필터(30g)로 구성된다.

또한, 제 1 도에서 FPLL 수단(30)은 I채널의 멀티플라이어(30b)로 부터 출력되는 I채널 신호를 디지탈 신호로 변환시켜 다른 채널블럭(block)으로 보내기 위한 A/D(Analog/Digital) 변환기(30h)가 추가로 구비될 수 있다.

이하에서, 제 1 도의 구성에 따른 복조시스템의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

안테나(10a)를 통해 수신된 복수개의 RF 신호들중 하나의 반송파가 이중변환튜너(10b)에서 채널선택부(10c)에 의해 선택되고 1차 중간주파수(IF : Intermediate Frequency) 신호로 변환된다.

1차 IF 주파수 대역은 타 RF 채널신호들에 간섭을 일으키지 않는 주파수대역으로 선정된다.

1차 중간주파수 신호는 이중변환튜너(10b)내에서 증폭기 및 대역통과필터등(도시되지 않음)을 거쳐서 2차 발진기인 전압제어발진기(10d)에 의해 2차 중간주파수 신호로 변환된다.

2차 중간주파수 대역은 일반적인 회로 소자들에 의해 다루기 용이한 주파수대역으로서 크게 증폭하고 필터링하여도 역시 타 RF 채널의 신호들에 간섭을 야기시키지 않는다.

IF 주파수 대역이 사용되는 주이유는 RF 신호를 기저대역의 신호로 검파하는데 있어서, RF 신호를 바로기저대역의 신호로 변환시키는 것보다 그것을 먼저 중간주파수 신호로 변환하고 나서 필터링과 증폭을 한후에 기저대역의 신호로 변환하는 것이 영상데이터 신호에 왜곡을 적게 주기 때문이다.

이중변환튜너(10b)로부터 출력되는 2차 IF 신호는 SAW 필터(10e)와 IF 증폭기(10f)를 거쳐 적절한 형태로 바뀌여 이 IF 신호 반송파는 FPLL 수단(3)의 멀티플라이어들(30b,30c)에서 최종 발진기인 발진수단(20)으로부터의 정현파에 곱해지므로써 기저대역의 신호로 변환된다.

FPLL 수단(30)은 두개 채널의 즉, I채널의 신호와 Q채널 신호를 생성하는데 이들은 서로 소정각도(여기서, 90°)의 위상차를 갖게된다.

이들중 기저대역신호들중 하나인 I채널 신호는 A/D 변환기(30h)를 통하여 디지탈화된 다음 영상데이터 검출을 위해 다른 채널 블럭으로 출력될 수 있다.

I채널 신호가 송신측, 즉 방송국에서 보낸 기저대역 신호와 동일하게 되기 위해서는 HDTV 수신기측의 발진수단(20)으로부터 출력되는 정현파의 주파수 및 위상과 튜닝수단(10)으로부터 출력되는 선택된 IF 신호 반송파의 최종 신호의 주파수 및 위상이 정확하게 일치하여야 한다.

일치시키는 방법은 발진수단(20)의 정현파와 IF 신호의 반송파중 하나를 고정시키고 다른 하나를 변화시키면 된다.

제 1 도에서는, 발진수단(20)을 기준 발진기로 하여 고정시키고 IF 신호반송파의 주파수와 위상을 변환시키는 방법을 택하고 있다.

최종 IF 신호 반송파의 주파수 및 위상을 변화시키기 위해서는 2차 IF 신호를 만드는 전압제어 발진기(10d)의 발진 주파수를 변화시키는 것에 의해 가능하다. 이 전압제어 발진기(10d) 발진 주파수를 이동시키는 방향과 크기는 기저대역 신호들인 I채널 신호와 Q채널 신호를 FPLL을 적절한 일고리즘에 따라 동작시킴으로써 얻을 수 있다.

즉, 이 방향과 크기를 찾아내는 것이 FPLL 수단(30)의 목적이며, 이하에서 이 FPLL 수단(30)의 동작 원리를 설명하기로 한다.

최종 IF 반송파신호와 기준 발진기인 발진수단(20)로부터의 정현파의 주파수가 동일하지 않으면, 기저대역에서는 이들 두 주파수의 차이에 해당하는 비트가 크게 발생한다.

발진수단(20)의 정현파는 그 채널의 멀티플라이어(30d)와 Q채널의 멀티플라이어(30c)에서 위상 시프터(30a)에 따라 90°의 위상차를 갖고 각각 최종 IF 신호와 곱해진다.

그 결과, I채널 비트신호와 Q채널 비트신호는 90°의 위상차를 갖게 된다.

여기서, Q채널의 비트신호를 제 2도 (A),(B),(C)의 상측에 위치하는 파형들이라고 하자.

I채널 비트신호는 제 3도(A)의 회로 구성과 제 3도(B)의 특성을 갖는 AFC 저역통과필터(30d)를 통과하게 되는데 이 AFC 저역통과필터는 I채널 비트신호의 주파수에 따라서 위상을 변경시키는 역할을 한다.

즉, 제 3도(B)에 나타낸 바와 같이, I채널 비트신호가 f₁의 주파수를 갖는다면 그것의 위상은 90°시프트(shift)하게 된다.

AFC 저역통과 필터(30)의 출력신호가 리미터(limiter)(30e)를 통해 증폭되고 리미팅되면 제 2도(A),(B),(C)의 중간에 위치하는 파형들을 갖게 된다.

FPLL 수단(30)의 멀티플라이어(30f)는 제 2도(A),(B),(C)의 상측들과 중간의 파형들을 각각 곱하여 하측에 위치된 파형들을 각각 출력하게 된다.

멀티플라이어(30f)로부터 출력되는 신호들은 APC 저역통과필터(30g)를 거쳐 튜닝수단(10)의 전압제어발진기(VCO)(10d)에 입력되어 그것의 발진 주파수가 원하는 주파수로 교정되도록 한다.

제 2도(A),(B),(C)의 하측 도면들에 해당하는 APC 저역통과필터(30g)의 출력 신호는, 즉 FPLL 수단(30)의 출력신호로서 루프제어신호로서 불리워진다. 만약, 발진수단(20)으로부터의 정현파의 주파수를 F₀이라 하고 선택된 반송파의 최종 IF 신호 반송파의 주파수를 f₀이라 할때, 할때, 제 2도(A)는 f₀F₀인 경우의 파형들을, 제 2도(B)는 f₀_F₀의 파형들을, 제 2도(C)는 f₀F₀인 경우의 파형들을 나타낸 것이다.

FPLL 수단(30)을 좀더 상세히 설명하기로 한다. 만약 f₀와 F₀가 매우 근사한 값(approximate value)이면 I채널 비트신호의 주파수(f₁)은 매우 작은 값이므로 AFC 저역통과필터(30d)로부터 출력되는 신호에서의 위상변화 또한 매우 적을 것이다.

그러므로, I채널 비트신호 및 Q채널 비트신호는 처음상태 그대로 90°의 위상차를 유지하게 되고, Q채널 비트신호와 리미팅된 I채널 비트신호를 곱하는 멀티플라이어(30f)는 루프제어신호로써 평균값이 0인 FPLL 출력신호를 제 2도(A)와 같이 제공하게 된다.

다음으로, F₀-f₀=f₁≠0인 경우에는, 즉 주파수 동기과정에서는 AFC 저역통과필터(30d)에서 주파수차(f₁)에 비례하여 위상은 양의 방향으로 이동하게 된다. 이때의 FPLL 출력신호는 제 2도 (A)와 같다.

F₀-f₀=-f₁≠0인 경우에는, 즉 또 다른 주파수 동기과정에서는 AFC 저역통과필터(30d)에서 주파수차(f₁)에 비례하여 위상은 음의 방향으로 이동하게 되며 FPLL 수단(30)의 출력신호는 제 2도 (c)와 같이 나타난다.

이러한 결과로서, I채널 비트신호의 주파수 변화에 따라 FPLL 출력은 제 4도에 나타낸 바와 같이 S 곡선을 그리게 된다.

여기서, S' 커브의 중앙점이 바로 F₀=f₀인 점이다. 만약, F₀와 f₀가 동일 주파수이고 위상만 맞지 않는 경우에는 즉 위상동기과정에서는 제 5도에 나타낸 바와같이 리미팅된 I채널 비트신호는 1의 값을 유지하고 Q채널 비트신호는 위상차(θ)의 크기에 비례하는 값을 갖게 된다. 그런데 제 1도에서 Q채널 루프는 일반적인 PLL루프와 동일한 특성을 갖고 있으므로 위상차(θ)값이 작아지도록 작용한다. 따라서, 제 5도에 나타낸 바와같이 FPLL 수단(30)의 출력신호는 0으로 수렴하게 된다.

상술한 바와같이, 제 1도의 복조시스템에 포함된 FPLL 수단(30)은 기준발진기인 발진수단(20)의 정현파와 선택된 반송파와의 비트신호들을 이용하여 반송파와 기준정현파와의 주파수 및 위상을 동기시키기 위한 루프제어신호를 추출하였다. 그러나, 실제로 IF 신호에는 반송파(carrier)뿐만아니라 일반적인 정보데이터도 포함되어 있기 때문에 제 2도(A)(B)(C)의 상측 파형들과 같이 명확한 I채널 비트신호 및 Q채널 비트신호들을 추출하기가 어려우며, 단지 평균적인 형태가 그러한 파형들을 갖을 수 있다.

또한, HDTV 방송은 기존의 NTSC 방송존재하에 동시방송을 하는 것으로 규격화되었기 때문에 HDTV 방송채널을 공용하는 NTSC 방송신호의 간섭이 존재할 경우 제 6도에 나타낸 바와같이 NTSC 영상반송파는 간섭파로서, 원하는 HDTV 채널의 신호 반송파 즉, 파일럿 (pilot) 신호와 유사하게 기준발진기인 발진수단(20)으로부터의 정현파 신호와 함께 비트신호들을 발생시키게 된다.

이럴경우, 앞서 설명한 주파수 및 위상동기를 위한 FPLL 수단(30)의 동작원리는 전혀 맞지 않게되고, 따라서 그 HDTV 채널의 반송파 동기를 전혀 맞출수 없게 된다. 이러한 NTSC 영상반송파의 간섭을 방지하기 위해, 미국의 제니스 (zenith)사는 제 7도와 같은 HDTV 복조 시스템을 제안한바 있다.

제 7도의 복조시스템은 제 1도의 복조시스템과 거의 동일하고 일부분만 조금 다르다.

즉, 제 1도의 복조시스템과 동일하게, 제 7도의 복조시스템은 튜닝수단(10), 발진수단(20) 및 FPLL 수단(30)으로 구성되나, NTSC 영상반송파를 제거하기 위해 두개의 동일한 블럭(30A,30B)이 각각 FPLL 수단(30)의 I채널과 Q채널에 추가되었다.

블럭(30A)는 I채널의 멀티플라이어(30b)와 AFC 저역통과필터(30d) 사이에 삽입되고, 블럭(30B)는 Q채널의 멀티플라이어(30c)와 멀티플라이어(30f) 사이에 삽입된다.

블럭(30A)은 비트신호를 디지탈 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기(30i)과 A/D 변환기(30i)의 출력신호중에서 제 6도에 나타낸 NTSC 영상반송파를 제거하기 위한 NTSC 제거필터(30j) 및 NTSC 제거필터(30j)의 출력신호를 다시 아날로그 신호로 변환시키기 위한 D/A변환기(30k)로 구성된다.

Q채널에서 NTSC 영상반송파를 제거하는 블럭(30B) 또한 동일기능들을 수행하는 A/D 변환기(30l), NTSC 제거필터(30m) 및 D/A 변환기(30n)으로 구성된다. 이 NTSC 제거필터들(30j,30m)은 잘 알려진 바와 같이 디지탈 콤(digital comb)필터이므로, NTSC 제거필터들(30j,30m)이 동작하기 위해서는 이들의 전단에 각각 I채널 비트신호 및 Q채널 비트신호를 각각 디지탈화시키기 위한 A/D 컨버터들(30i,30l)을 접속하였고 NTSC 제거필터들(30j,30m)의 후단에는 NTSC 영상반송파가 제거된 I채널 비트신호와 Q채널 신호들을 다시 아날로그 방식으로 처리하기 위해 각각 D/A 컨버터들(30k,30n)을 접속하였다.

이와같이, 제 7도의 구성에 따르면, NTSC 영상 반송파의 간섭을 제거하여 FPLL 수단(30)의 성능을 향상시키기 위해 FPLL 구성상 D/A 컨버팅 부분들과 A/D 컨버팅 부분들 같은 많은 디지탈 처리부분이 많이 추가되므로 FPLL의 하드웨어(hardware)가 복잡해질뿐만 아니라, 이로인해 디지탈 잡음이 아날로그 잡음으로 유입될 확률이 높아진다.

본 발명의 목적은 IF 신호가 FPLL 수단에 입력되기전에 HDTV 의 IF 신호로부터 HDTV 파일럿 신호를 제외한 정복, 신호와 NTSC 영상 반송파를 미리 제거하므로써, FPLL의 성능을 향상시킬수 있음은 물론 하드웨어적으로 복잡하지 않은 HDTV 수상기의 복조시스템을 제공하는데 있다.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일형태에 따르면, HDTV 수상기의 복조시스템은 수신된 복수개의 RF 신호들중 하나를 선택하고 선택된 RF 신호의 입력된 루프제어신호에 따라서 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 튜닝수단; 소정의 정현파 신호를 발생하는 발진수단; 상기 중간주파수 신호중 HDTV 반송파 정보를 포함하는 파일럿(pilot) 신호만을 통과시키고 나머지는 제거하는 필터링수단; 그리고 소정의 알고리즘을 수행하여 상기 파일럿 신호의 주파수 및 위상과 상기 정현파의 주파수 및 위상이 동기되도록 하기 위한 루프제어신호를 만들어 상기 튜닝수단에 제공하는 FPLL 수단이 구비된다.

이하에서, 본 발명을 첨부된 제 8도 및 제 9도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

제 8도는 선택된 채널의 HDTV 중간주파수 신호에 포함될 수 있는 각 신호들을 나타낸 것이다.

제 8도에 나타낸 바와 같이, 기저대역의 신호는 기본적으로 정보데이터와 송신측에서 실려지는 하나의 정현파 신호인 파일럿신호로 이루어지나, 동일채널에 NTSC 영상신호가 존재하여, NTSC 공동채널의 간섭이 발생할 경우, NTSC 영상 반송파가 기저대역의 정보데이터에 HDTV 파일럿신호와 비슷하게 큰 신호로서 HDTV 정보데이터 영역에 실릴수 있게 된다.

여기서, FPLL의 효율적인 수행을 위해서는 단지 파일럿신호만이 요구되므로 다른 신호들은 제거될 필요가 있다.

이를 위한 방법으로서 제 8도에 나타낸 바와같이, HDTV 중간주파수신호로부터 파일럿 신호만을 통과시키는 대역통과필터같은 필터링수단을 튜닝수단의 출력측에 접속할 수 있다.

본 발명은 이러한 필터링수단의 특성을 이용한 것이다.

제 9도는 본 발명에 따른 HDTV 수상기의 개선된 복조시스템을 나타낸 구성블럭도로써, 수신된 복수개의 RF 신호들중 하나를 선택하고 선택된 RF 신호의 입력된 루프제어신호에 따라서 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 튜닝수단(10), 소정의 정현파 신호를 발생하는 발진수단(20), 상기 중간주파수신호중 HDTV 반송파 정보를 포함하는 파일럿(pilot)신호만을 통과시키고 나머지는 제거하는 필터링수단(40), 그리고 소정의 알고리즘을 수행하여 상기 파일럿 신호의 주파수 및 위상과 상기 정현파의 주파수 및 위상이 동기되도록 하기 위한 루프제어신호를 만들어 상기 튜닝수단(10)에 제공하는 FPLL 수단(30), FPLL 수단(30)을 통해 소정 각도(여기서 90°)만큼 위상 시프트되어 출력되는 발진수단(20)의 정현파 신호와 튜닝수단(10)으로부터의 중간주파수 신호를 곱하여 기저대역의 신호를 만드는 멀티플라이어(50)와, 그리고 다음의 디지탈 신호처리를 위해 멀티플라이어(50)로부터의 기저대역신호를 디지탈 신호로 변환시키는 A/D 변환기(60)로 구성된다.

여기서, 상기 튜닝수단(10)과, FPLL 수단(30)의 상세구성은 제 1도 및 제 7도의 것과 동일하고 앞서 이미 상세히 설명되었으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

제 9도에서 필터링수단(40)은 일반적인 대역통과필터를 사용하여 그것의 기능을 구현할 수 있다.

이어서, 본 발명에 의한 HDTV 수상기 복조시스템의 동작을 상세히 설명하기로 한다.

안테나(10a)를 통해 수신된 RF 신호들은 채널선택부(10c)에서 제공되는 제 1발진주파수에 의해 이중 변환 튜너(10b)에서 하나가 선택되고 동시에 1차 IF 신호로 변환된다.

이어 이중변환튜너(10b)에서 입력되는 루프제어신호에 응답하여 전압제어발진기(10d)로부터 제공되는 제 2발진주파수에 의해 1차 IF 신호는 2차 IF로 주파수-다운(down)한다.

이 2차 IF 신호는 쏘-필터(10e)와 IF 증폭기(10f)를 거쳐 적절한 크기와 주파수 형태를 갖는 최종 IF 신호로 만들어진다. 이때, IF 증폭기(10f)의 출력신호는 두개의 경로(path)로 공급된다.

먼저, 한 경로에 따르면, 최종 IF 신호는 FPLL 수단(30)의 위상 시프터(30a)에 의해 90°위상시프트된 발진수단(또는, 기준발진기)(20)로부터의 정현파 신호와 멀티플라이어(50)에서 곱해지고 그래서 기저대역의 신호로 변환된다. 이 기저대역 신호는 A/D 변환기(60)에서 디지탈 신호로 변환된후 다음 디지탈 신호 처리단의 입력신호로서 제공된다. 다른 한 경우는 단지 FPLL 수단(30)에만 해당된다.

제 8도에 나타낸 바와같이, FPLL 수단(30)에서는 HDTV 정보데이터와 NTSC 영상반송파 신호는 무의미한 신호들이고 HDTV 반송파 정보를 포함하는 파일럿 신호만이 필요하다.

따라서, NTSC 방송신호가 동채널에서 존재할 경우는 HDTV 정보데이터와 함께 NTSC 영상반송파는 제거되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는 튜닝수단(10)의 출력단, 즉 IF 증폭기(10)의 출력측에 필터링수단(40)으로서 대역통과필터를 접속하였다.

여기서의 대역통과필터의 주파수스펙트럼 특성은 제 8도에 나타낸 바와같이 HDTV의 파일럿 신호만을 통과시키고 나머지는 제거하는 것인데, 반드시 가장 자리(edge) 부분이 특별히 예리할 필요가 없다 따라서 고가의 대역통과필터가 요구되지 않는다.

FPLL 수단(30)은 필터링수단(40)을 통과한 파일럿 신호를 입력신호로서 이용하여 제 1도 및 제 7도에 따른 종래 FPLL 수단(30)과 동일한 알고리즘을 수행하여 선택된 HDTV 채널에 해당되는 반송파 신호와 기준 발진기인 발진수단(20)으로부터 출력되는 정현파 신호의 주파수 및 위상을 동기시키기 위한 루프제어 신호를 튜닝수단(10)의 전압제어발진기(10d)에 제공한다.

즉, 발진수단(20)으로부터의 정현파 신호와 필터링수단(40)으로부터 반송파를 나타내는 파일럿 신호를 위상시프터(30a)와 멀티플라이어들(30b,30c)을 이용하여 기저대역신호들인 I채널 비트신호와 Q채널 비트신호로 변환하고, I채널 비트신호 AFC 저역통과필터(30d) 및 리미터(30e)를 통해 처리한다.

이후 리미터(30c)로부터 출력된 I채널 비트신호는 FPLL 조절신호, 즉 루프제어신호를 만들기위해 Q채널 비트신호와 멀티플라이어(30f)에서 곱해진 다음 APC 저역통과필터(30g)를 거쳐 튜닝수단(10)의 전압제어발진기(10d)에 공급된다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 본 발명은 미국 HDTV 그랜드 얼라이언스(grand aliance) 전송시스템의 스펙(specification)에 직접 사용될 수 있다.

둘째, 중간주파수 신호 출력측에 하나의 대역통과필터를 삽입하는 것에 의해 파일럿 신호외의 불필요한 정보데이터를 미리 제거함으로써 FPLL의 지터(jitter)를 감소시킬 수 있다.

세째, 기저대역의 HDTV 신호에 NTSC 방송신호로 인한 공동 채널간섭이 존재하더라도 IF 신호출력단에 접속된 간단한 아날로그 대역통과필터를 가지고 그것을 간단히 제거할 수 있으므로, 기저대역신호에서 A/D 변환기를 거치고 NTSC 제거필터인 디지탈 콤 필터를 사용한 후 다시 D/A 컨버터를 거쳐야 하는 종래의 번거러움을 해소할 수 있을 뿐만 아니라 FPLL의 구성을 복잡하게 만들 필요가 없다.

네째, 디지탈 콤 필터와 A/D 또는 D/A 컨버터가 사용되지 않으므로 디지탈 신호와 아날로그 신호를 혼용함에 따른 잡음 발생의 가능성을 제거할 수 있다.

Claims

수신된 복수개의 RF 신호들 중 하나를 선택하고 선택된 RF 신호를 입력된 루프제어 신호에 따라서 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 튜닝수단(10); 소정의 정현파 신호를 발생하는 발진수단(20); 상기 중간주파수 신호중 HDTV 반송파 정보를 포함하는 파일럿(pilot) 신호만을 통과시키고 나머지는 제거하는 대역통과 필터링 수단(40); 그리고 소정의 알고리즘을 수행하여 상기 파일럿 신호의 주파수 및 위상과 상기 정현파 신호의 주파수 및 위상이 동기되도록 하기 위한 루프제어 신호를 만들어 상기 튜닝수단에 제공하는 FPLL 수단(30)이 구비됨을 특징으로 하는 고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템.
제 1항에 있어서, FPLL 수단(30)을 통해 소정각도(여기서, 90°)만큼 위상 시프트되어 출력되는 발진수단(20)의 정현파 신호와 튜닝수단(10)으로부터의 중간주파수 신호를 곱하여 기저대역의 신호를 만드는 멀티플라이어(50)와; 그리고 다음의 디지탈 신호처리를 위해 멀티플라이어(50)로부터의 기저대역 신호를 디지탈 신호로 변환시키는 A/D 변환기(60)가 더 구비됨을 특징으로 하는 고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템.
제 1항에 있어서, 상기 FPLL수단(30)은 발진수단(3)으로부터의 정현파 신호의 주파수 및 위상을 정값으로 사용하고 필터링 수단(40)으로부터 출력되는 반송파 정보를 포함한 파일럿 신호의 위상 및 주파수를 변화시키는 것에 의해 이들을 동기시키기 위한 루프제어 신호를 제공함을 특징으로 하는 고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템.
제 1항에 있어서, 상기 필터링 수단은 대역통과 필터임을 특징으로 하는 고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템.
제 1항에 있어서, 튜닝수단(10)은 복수개 종류의 RF 신호들을 수신하는 안테나(10a)와; 이중변환(double Conversion) 튜너(10b); 사용자의 선택에 따라서, 이중변환 튜너(10b)가 수신된 RF 신호들중 하나를 선택하도록 하고 선택된 반송파를 1차 중간주파수 신호를 변환시키는 1차 발진기로의 역할을 하는 채널선택부(10c); 1차 중간주파수 신호를 일반 회로에서 다루기 쉬운 주파수 대역의 2차 중간주파수 신호로 변환시키는 2차 발진기로서의 역할을 하는 전압제어 발진기(VCO : Voltage controlled Oscillator)(10d); 튜너(10d)를 통해 출력하는 2차 중간주파수 신호를 필터링하기 위한 쏘-필터(SAW FILTER(10e)); 그리고 쏘-필터(10e)로부터 출력된 2차 중간주파수 신호를 증폭시키기 위한 중간주파수(IF) 증폭기(10f)로 구성됨을 특징으로 하는 고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템.
제 1항에 있어서, FPLL 수단(30)은, 발진수단(20)로부터 출력되는 정현과의 위상을 소정각도(여기서, 90°)만큼 시프트(shift)시키는 위상 시프터(30a); 튜닝수단(10)으로부터의 2차 중간주파수 신호와 위상 시프터(30a)의 출력신호를 곱하여 그 결과를 I채널의 비트(beat)신호로서 출력하는 멀티플라이어(multiplier)(30b); 발진수단(20)으로부터의 정현파 신호와 튜닝수당(10)으로부터의 2차 중간주파수 신호를 곱하여 Q채널의 비트신호로서 출력되는 멀티플라이어(30c); I채널 비트신호중 소정의 저주파수 대역 신호만을 통과 시키고 동시에 I채널 비트신호의 주파수에 따라서 그것의 위상을 변경시키는 AFC(Auto Frequency Control) 저역통과필터(30d); AFC 저역통과필터(30d)의 출력신호를 소정증폭도로 증폭시키고 리미팅(limiting)시키는 리미터(limiter)(30e); 멀티플라이어(30c)의 출력신호와 리미터(30e)의 출력신호를 곱하여 출력하는 멀티플라이어(30f); 멀티플라이어(30f)의 출력신호중 소정의 저주파수 대역 신호만을 통과시키고 통과된 신호를 선택된 반송파가 원하는 주파수로 교정되도록 하기 위한 루프제어 신호로서 튜닝수단(10)의 전압제어 발진기(10b)에 제공하는 APC(Auto Phase Control) 저역통과필터(30g)로 구성됨을 특징으로 하는 고선명 텔레비젼 수상기의 복조시스템.