KR0179566B1 - 위성방송용 복조기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위성방송용 복조기에 관한 것으로, 소정의 발진 주파수를 발생시키는 전압제어발진기(1); 및 전압제어발진기(1)의 발진주파수와 튜너출력신호의 위상차를저역통과필터링하여 발생되는 I 신호와, 전압제어발진기(1)의 발진주파수의 위상을 90도 이동시킨 신호와 상기 튜너출력신호의 위상차를 저역통과필터링하여 발생되는 Q 신호를 이용하여 전압제어발진기(1)의 발진 주파수의 위상을 이중으로 고정시키는 위상제어부(10)로 이루어지며, 이 위상제어부(10)는 I 신호와 Q 신호의 위상차를 출력하는 제1위상검출기(12); 제1위상검출기(12)의 위상차에 따른 DC 전압을 발생시켜 전압제어발진기(1)의 발진주파수 및 위상을 안정시키는 루프필터(14); 전압제어발진기(1)의 발진주파수를 분주하는 분주기(16); 기준주파수를 출력하는 기준주파수발진기(18); 분주기(16)의 주파수와 기준주파수발진기(18)의 기준주파수를 위상차를 출력하는 제2위상검출기(20); 및 제2위상검출기(20)의 위상차에 따른 DC 전압을 발생시켜 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 저역통과필터(22)로 구성된다. 따라서, 전압제어발진기의 위상을 이중으로 고정시켜줌으로써 위상 잡음 및 안정도를 극대화할 수 있다.
Description
제1도는 종래의 위성방송용 복조기의 블럭선도.
제2도는 본 발명에 따른 위성방송용 복조기의 블럭선도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전압제어발진기 2 : 제1위상검출기
3 : 제1저역통과필터 4 : 위상시프터
5 : 제2위상검출기 6 : 제2저역통과필터
10 : 위상제어부 12 : 제3위상검출기
14 : 루프필터 16 : 분주기
18 : 기준주파수발진기 20 : 제4위상검출기
22 : 제3저역통과필터
본 발명은 디지탈 위성방송용 튜너의 종단부에 설치되어 변조된 위상방송 신호를 복조하여 출력하는 위성방송용 복조기에 관한 것으로, 특히 전압제어발진기의 위상을 이중으로 고정시켜 고안정 및 저잡음특성을 갖는 위성방송용 복조기에 관한 것이다.
일반적으로, 위성방송은 영상신호를 4.5MHz까지 잡고, 음성신호는 PCM(Pulse Count Modulation) 음성신호로 음성반송파 5.7MHz를 위상변조하여 상기 영상신호 및 음성신호를 4상 위상변조 방식(QPSK:Quadrature Phase Shift Keying)으로 변조하는 것으로, QPSK 반송파는 업링크로 14GHz, 다운링크로 12GHz를 사용한다.
위성방송신호를 상기와 같이 QPSK 변조하여 송수신함으로써, 잡음이나 왜곡에 강해지고, 고화질을 얻을 수 있는 것이다.
상기와 같은 위성방송의 수신은 파라볼라 안테나로부터 시작되는데 파라볼라 안테나로 수신한 전파가 1차 복사기에 모여지도록 파라볼라 초점을 배치한다. 이 단계까지는 원편파지만 이것을 직선편파로 변환시킨 후 DBS(Direct Broadcasting Satellite) 컨버터에서 12GHz에서 1GHz의 제1중간주파수로 변환된다.
상기 DBS 컨버터는 수신된 12GHz를 1GHz로 떨어뜨려 위성방송 수신기까지의 동축케이블에 의한 손실을 될 수 있는 한 적게 한다. 즉, 주파수가 높을수록 케이블에 의한 손실을 커지는 것이다. 그리고, 전치증폭기(Pre-amplifier)의 이득이 높으면, 그 뒤의 믹서(mixer), 주파수 변환 이후의 잡음지수는 무시할 수 있는 것이다.
상기와 같이 DBS 컨버터를 통해 출력된 위성방송신호는 튜너로 입력되며, DBS 컨버터에서 출력된 제1중간주파수의 1GHz대의 신호를 입력으로 하여 제2중간주파수의 134.26MHz 또는 402.78MHz로 변환한다.
제2중간주파수를 130MHz로 한 경우에는 위성방송의 수신대역이 300MHz이므로 이미지 주파수의 일부가 수신대역과 겹쳐져, 혼변조에 의한 방해가 발생된다. 이것을 없애기 위한 위성방송용 튜너의 입력부에 약 500MHz 대역의 가변 대역통과필터(BPF)를 삽입하고 있다.
제2중간주파수를 필터링하는 대역통과필터는 1300MHz대의 경우는 표면탄성파(Surface Accoustic Wave:이하 SAW라 칭함) 필터를 쓰고, 400MHz대에는 헬리컬형 필터를 사용한다.
상기 SAW 필터는 소형이어서 대량생산을 할 수 있으며, 특징은 인접 채널의 신호를 40dB 이상 억압할 수 있다는 점이다.
상기 헬리컬형 필터의 경우는 헬리컬 공진기를 3단 결합한 것으로 인접 방해를 피하기 위해 버퍼 앰프를 두 개 삽입하든가 또는 노치 필터와 병용한다.
상기와 같은 위성방송용 튜너에서 출력된 신호를 복조하여 출력하는 종래의 위성방송용 복조기는 제1도에 도시된 바와 같이, 발진 주파수를 출력하는 전압제어발진기(1)와; 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수와 튜너(도시하지 않음)에서 출력된 신호의 위상차를 출력하는 제1위상검출기(2); 상기 제1위상검출기(2)에서 출력된 신호를 필터링하여 I 신호를 출력하는 제1저역통과필터(LPF; 3); 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수의 위상을 90도 이동시키는 위상시프터(4); 상기 위상시프터(4)에서 출력된 발진 주파수와 튜너(도시하지 않음)에서 출력된 신호의 위상차를 출력하는 제2위상검출기(5); 상기 제2위상검출기(5)에서 출력된 신호를 필터링하여 Q 신호를 출력하는 제2저역통과필터(LPF; 6); 상기 제1저역통과필터(3)와 제2저역통과필터(6)에서 각각 출력된 I 신호와 Q 신호의 위상차를 출력하는 제3위상검출기(7); 및 상기 제3위상검출기(7)에서 출력된 위상차를 검출하고, 검출된 위상차에 따라 DC 전압을 상기 전압제어발진기(1)로 입력하여 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 루프필터(8)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 종래의 위성방송용 복조기는, 제1위상검출기(2)는 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수와 튜너(도시하지 않음)에서 출력된 신호의 위상차를 검출하여 출력한다.
그리고, 제1저역통과필터(3)는 상기 제1위상검출기(2)에서 출력된 신호를 필터링하여 I 신호를 출력하는 것이다.
한편, 위상시프터(4)는 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수의 위상을 90도 이동시켜 출력하고, 제2위상검출기(5)는 상기 위상시프터(4)에서 출력된 발진 주파수와 튜너(도시하지 않음)에서 출력된 신호의 위상차를 검출하여 출력한다.
그리고, 제2저역통과필터(6)는 상기 제2위상검출기(5)에서 출력된 신호를 필터링하여 Q 신호를 출력하는 것이다.
또한, 제3위상검출기(7)는 상기 제1저역통과필터(3)와 제2저역통과필터(6)에서 각각 출력된 I 신호와 Q 신호의 위상차를 검출하여 출력하고, 루프필터(8)는 상기 제3위상검출기(7)에서 출력된 위상차를 검출한 후, 검출된 위상차에 따라 DC 전압을 상기 전압제어발진기(1)로 입력하여 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 것이다.
그러나, 이러한 종래의 위성방송용 복조기는, 전압제어발진기의 위상을 정확히 고정시키지 못하여 위상잡음 및 안정도가 비교적 떨어지는 문제점이 있었다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제 문제점을 해소하기 위한 것으로, 전압제어발진기의 위상을 이중으로 고정시켜줌으로써 위상 잡음 및 안정도를 극대화한 복조기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 위성방송용 복조기는, 소정의 발진 주파수를 발생시키는 전압제어발진기; 및 상기 전압제어발진기에서 출력된 발진 주파수와 튜너출력신호의 위상차를 저역통과필터링하여 발생되는 I 신호와, 상기 전압제어발진기에서 출력된 발진 주파수의 위상을 90도 이동시킨 신호와 상기 튜너출력신호의 위상차를 저역통과필터링하여 발생되는 Q 신호를 이용하여 상기 전압제어발진기에서 출력되는 발진 주파수의 위상을 이중으로 고정시키는 위상제어부를 포함하며, 상기 위상제어부는 상기 I 신호와 Q 신호의 위상차를 출력하는 제1위상검출기; 상기 제1위상검출기에서 출력되는 위상차에 따른 DC 전압을 발생시켜 상기 전압제어발진기로 공급하여 상기 전압제어발진기의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 루프필터; 상기 전압제어발진기에서 출력된 발진 주파수를 분주하여 출력하는 분주기; 기준주파수를 출력하는 기준주파수발진기; 상기 분주기에서 출력된 주파수와 상기 기준주파수발진기에서 출력된 기준주파수를 위상차를 출력하는 제2위상검출기; 및 상기 제2위상검출기에서 출력된 위상차에 따른 DC 전압을 발생시켜 상기 전압제어발진기로 공급하여 상기 전압제어발진기의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 저역통과필터를 포함하여 구성된다.
따라서, 상기 전압제어발진기의 위상을 이중으로 고정시켜줌으로써 위상잡음 및 안정도를 극대화할 수 있는 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제2도는 본 발명에 따른 위성방송용 복조기의 블럭선도로서, 발진 주파수를 출력하는 전압제어발진기(1); 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수와 튜너(도시하지 않음)의 출력신호(r(t))의 위상차를 출력하는 제1위상검출기(2); 상기 제1위상검출기(2)에서 출력된 신호를 필터링하여 I 신호를 출력하는 제1저역통과필터(LPF; 3); 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수의 위상을 90도 이동시키는 위상시프터(4); 상기 위상시프터(4)에서 출력된 발진 주파수와 튜너(도시하지 않음)에서 출력된 신호의 위상차를 출력하는 제2위상검출기(5); 상기 제2위상검출기(5)에서 출력된 신호를 필터링하여 Q 신호를 출력하는 제2저역통과필터(LPF; 6) 및; 상기 전압제어발진기(1)에서 출력되는 발진 주파수의 위상을 이중으로 고정시키는 위상제어부(10)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 위상제어부(10)는, 상기 제1저역통과필터(3)와 제2저역통과필터(6)에서 각각 출력된 I 신호와 Q 신호의 위상차를 출력하는 제3위상검출기(12)와; 상기 제3위상검출기(12)에서 출력된 위상차를 검출하고, 검출된 위상차에 따라 DC 전압을 상기 전압제어발진기(1)로 입력하여 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 루프필터(14); 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수를 분주하여 출력되는 분주기(16); 기준주파수를 출력하는 기준주파수발진기(18); 상기 분주기(16)에서 출력된 주파수와 상기 기준주파수발진기(18)에서 출력된 기준주파수의 위상차를 출력하는 제4위상검출기(20); 및 상기 제4위상검출기(20)에서 출력된 위상차를 검출하고, 검출된 위상차에 따라 DC 전압을 상기 전압제어발진기(1)로 입력하여 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 제3저역통과필터(LPF; 22)를 포함하여 구성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 위성방송용 복조기의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1위상검출기(2)는 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수와 튜너(도시하지 않음)에서 출력된 신호(r(t))의 위상차를 검출하여 출력한다.
제1저역통과필터(3)는 상기 제1위상검출기(2)에서 출력된 신호를 필터링하여 I 신호를 출력한다.
위상시프터(4)는 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수의 위상을 90도 이동시켜 출력하고, 제2위상검출기(5)는 상기 위상시프터(4)에서 출력된 발진 주파수와 튜너(도시하지 않음)에서 출력된 신호의 위상차를 검출하여 출력한다.
제2저역통과필터(6)는 상기 제2위상검출기(5)에서 출력된 신호를 필터링하여 Q 신호를 출력하는 것이다.
위상고정부(10)는 상기 전압제어발진기(1)에서 출력되는 발진 주파수의 위상을 이중으로 고정시켜, 위상 잡음 및 안정도를 극대화할 수 있는 것이다.
즉, 상기 위상제어부(10)의 제3위상검출기(12)는 상기 제1저역통과필터(3)와 제2저역통과필터(6)에서 각각 출력된 I 신호와 Q 신호의 위상차를 검출하여 출력한다.
루프필터(14)는 상기 제3위상검출기(12)에서 출력된 위상차를 검출한 후 검출된 위상차에 따라 DC 전압을 상기 전압제어발진기(1)로 입력하여 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 것이다.
분주기(16)는 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수를 분주하여 출력하고, 제4위상검출기(20)는 상기 분주기(16)에서 출력된 주파수와 상기 기준주파수발진기(18)에서 출력된 기준주파수의 위상차를 출력한다.
제3저역통과필터(22)는 상기 제4위상검출기(20)에서 출력된 위상차를 검출하고, 검출된 위상차에 따라 DC 전압을 상기 전압제어발진기(1)로 입력하여 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 위성방송용 복조기에 있어서 전압제어발진기의 위상을 이중으로 고정시켜줌으로써 위상 잡음 및 안정도를 극대화할 수 있는 것이다.
Claims (1)
- 소정의 발진 주파수를 발생시키는 전압제어발진기(1); 및 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수와 튜너출력신호의 위상차를 저역통과필터링하여 발생되는 I 신호와, 상기 전압제어발진기에서 출력된 발진 주파수의 위상을 90도 이동시킨 신호와 상기 튜너출력신호의 위상차를 저역통과필터링하여 발생되는 Q 신호를 이용하여 상기 전압제어발진기(1)에서 출력되는 발진 주파수의 위상을 이중으로 고정시키는 위상제어부(10)를 포함하며, 상기 위상제어부(10)는 상기 I 신호와 Q 신호의 위상차를 출력하는 제1위상검출기(12); 상기 제1위상검출기(12)에서 출력되는 위상차에 따른 DC 전압을 발생시켜 상기 전압제어발진기(1)로 공급하여 상기 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 루프필터(14); 상기 전압제어발진기(1)에서 출력된 발진 주파수를 분주하여 출력하는 분주기(16); 기준주파수를 출력하는 기준주파수발진기(18); 상기 분주기(16)에서 출력된 주파수와 상기 기준주파수발진기(18)에서 출력된 기준주파수를 위상차를 출력하는 제2위상검출기(20); 및 상기 제2위상검출기(20)에서 출력된 위상차에 따른 DC 전압을 발생시켜 상기 전압제어발진기(1)로 공급하여 상기 전압제어발진기(1)의 발진 주파수 및 위상을 안정시키는 저역통과필터(22)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 위성방송용 복조기.
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