KR100213956B1 - Fm 수신기 및 이것에 이용되는 신호 처리 장치 - Google Patents

Abstract

적절한 타이밍에서 수신 방송국의 전환이 가능한 FM 수신기 및 이것에 이용되는 신호 처리 장치를 제공한다.

데이타 블럭 검출부인 동기 재생 회로(34)가 디지탈 데이타로 복조된 FM 다중 데이타로부터 각 블럭의 선두 부분을 검출하여 블럭 선두 신호를 발생하고, 이것을 선국 마이크로 컴퓨터(22)의 제어부 (24)에 공급한다. 선국 키(20)으로부터의 방송국의 변경요구가 있으면, 제어부(24)에 선택하는 국에 따른 선국 데이타가 공급된다. 방송국의 변경 요구 후, 블럭 선두 신호가 입력되면, 제어부(24)는 이들에 따라 국 변경 데이타를 PLL 주파수 신서사이저(18)에 출력하고, 프론트 엔드(10)에서의 수신 주파수가 변경된다. 이것에 의해, FM 다중 데이타의 블럭 도중으로부터 데이타 NG가 되는 것이 방지된다.

Description

FM 수신기 및 이것에 이용되는 신호 처리 장치

제1도는 본 발명의 실시예의 FM 수신기의 주요부에의 개략 구성도.

제2도는 제1도의 제어부(24)의 구성도.

제3도는 본 발명의 실시예의 국 변경시에서의 동작을 도시하는 신호 파형도.

제4도는 본 발명의 FM 수신기에서 데이터의 NG 기간 및 종래의 FM 수신기에서의 데이타의 NG 기간을 설명하는 도면.

제5도는 FM 다중 신호의 프레임의 구성을 설명하기 위한 도면.

제6도는 제5도의 소정 블록의 데이터 패킷의 구성을 설명하기 위한 도면.

제7도는 복수의 방송국에서 동시에 방송되는 FM 다중 데이터를 설명하는 도면.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 프론트 엔드 12 : IF 증폭기 검파 회로

14 : MPX 16 : 국부 발진기

18 : PLL 주파수 신시사이저 20 : 선국 키

22 : 선국 마이크로컴퓨터 24 : 제어부

30 : BPF 32 : LMSK 복조 회로

34 : 동조 재생 회로 36 : 오류 정정 회로

40 : 어플리케이션 마이크로컴퓨터 42 : RAM

44 : 표시기 46 : ROM

본 발명은 FM 수신기 및 이것에 이용되는 신호 처리 장치의 구성에 관한 것으로, 특히 문자 정보 등의 데이터가 다중화된 FM 다중 방송의 수신 기능을 갖는 FM 수신기의 구성에 관한 것이다.

최근, FM 방송에 문자 정보를 다중화하여 방송하는 FM 다중 방송이 개시되었다. 이 FM 다중 방송에서는 문자 정보를 부호화하여 FM 스테레오 신호로 다중화하고 있고, 현재로는 뉴스나, 교통 정보 등의 프로그램이 방송되고 있다. 또 자동차의 내비게이션 시스템 등에 유용한 도형 정보 등의 프로그램 방송에 대해서도 검토가 추진되고 있다.

FM 스테레오 신호로 다중화하여 방송하는 FM 다중 데이터는 예를 들면 DRAC(Data Radio Channel) 규격인 경우, 제5도에 도시하는 바와 같이 288×272 비트의 프레임 구성을 갖고 있다.

프레임 1행(블럭)은 16 비트의 블록 식별 코드(BIC), 데이터의 오류 정정을 위한 오류 정정 부호(14 비트의 CRC, 82 비트의 패리티)를 제하면, 176 비트의 데이터 패킷으로 구성되어 있다.

또, 1 블록분의 데이터 패킷은 제6도와 같이 32 비트의 프리픽스와 144 비트의 데이터 블록으로 구성되어 있다.

또, FM 다중 방송에 제공되고 있는 문자 정보, 도형 정보, 내비게이션 시스템용 교통 정보 등의 다중 데이터는 1프레임의 블록마다 각각 할당되어 동시에 방송되고 있다. 따라서, 수신한 블록의 데이터가 문자 정보, 도형 정보, 내비게이션 시스템용 교통 정보 등 어느 서비스의 데이터인지를 식별하기 위해 각 블록에 대응하여 그 프리픽스에는 서비스 식별 부호가 부여되고 있다.

또, 통상 FM 방송에서는 주 채널 신호(L+R), 파이롯 신호 및 부 채널 신호(L-R)을 변조 신호로 하고 있다. 그래서, FM 다중 방송에서는 이 FM 방송에 방해를 주지 않도록 상기 FM 방송의 통상의 변조 신호의 내역외, 즉 부 채널 신호보다도 높은 주파수 내역(76kHz를 중심으로 하는 대역)에 LMSK 변조(Level Controlled Minimum Shift Keying)하여 얻어진 디지털 데이터를 다중화하고(16kbit/sec), 1 블록당 18 msec, 1 프레임당 5 sec로 방송한다.

그리고, 이와 같은 여러 가지 종류의 FM 다중 방송의 프로그램을 보면 종래의 FM 수신기에 FM 다중 데이터를 취출하여 복호하는 다중 데이터의 디코더와, 서비스에 따른 문자 정보나 도형 정보를 표시하는 디스플레이를 설치하면 좋다.

그런데, FM 다중 방송은 제7도에 도시하는 바와 같이 계열국(A국, B국) 등에서 동일 프로그램을 동시에 방송하는 것이 고려되고 있다. 따라서, 제7도와 같이 계열국(A국, B국) 사이에서 FM 다중 데렌의 동기가 취해지고 있으면, 차량 등의 이동체에 탑재된 FM 수신기의 경우, 이동 중에 A국의 방송 전파의 수신 전계 강도가 약해져도, 수신 상태가 양호한 B국으로 변경하면 동일한 FM 다중 방송을 연속하여 수신할 수 있다.

계열국 A국에서 B국으로의 방송국의 변경은 통상의 FM 수신기에서의 선국 동작과 마찬가지로, 조작자가 선국 키를 조작함에 따라 바로 FM 수신기의 프론트 엔드에서의 수신 주파수가 변경되어 행해진다.

그러나, 방송국 변경의 경우에, A국의 수신 주파수를 B국의 수신 주파수로 변경하고, 실제로 B국의 방송이 수신가능하기까지는 다소의 시간을 필요로 한다.

이 때문에, 이 기간은 프로그램을 수신하는 것이 가능하지 않아, 이 기간의 다중 데이타는 에러(NG)로 되어버린다.

또, 수신 주파수의 변경은 조작자가 선국 키를 임의의 시기에 조작하여 국의 변경을 요구하면, 이것에 따라 이루어진다. 따라서, 제4(b)도와 같이 데이타의 NG 기간이 18msec 이내라도, 1 블록 데이터의 도중에서 수신 주파수가 변경되어 버려 2개의 블록에 걸쳐 데이터가 NG로 되는 것도 있다.

이와 같이 복수의 블록에 걸쳐 데이터에 NG가 발생하면, 그 프레임에 관한 데이터를 정확하게 복조하는 것이 어렵게 되고, 그때까지 수신하고 있던 데이터가 필요없게 되어 버린다는 문제가 있었다. 그래서, 수신 방송국의 전환시에 가능한 한 이 낭비를 적게하는 것이 요구되고 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로, 적절한 타이밍에서 수신 방송국의 전환이 가능한 FM 수시기 및 이것에 이용되는 신호 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 FM 수신기는 FM 방송에 데이터가 다중화된 FM 다중 방송을 수신하는 FM 수신기에 있어서, 수신 방송국의 변경을 요구하는 국 변경 신호에 따라 주파수를 변경하고, 수신 방송국을 변경하는 선국부와, 수신한 FM 다중 방송으로부터 FM 다중 데이터의 블록 선두를 검출하고 블록 선두 신호를 발생하는 데이터 블록 검출부와, 상기 블록 선두 신호에 따라 상기 국 변경 신호를 발생하고, 상기 선국부에서의 수신 주파수의 변경을 허가하는 선국 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 선국된 방송국의 수신 신호로부터 FM 다중 데이터를 복조하는 FM 수신기에 이용되는 본 발명의 신호 처리 장치는, 복조된 FM 다중 데이터의 블록 선두를 검출하고, 이것에 기초하여 방송국의 수신 주파수의 변경 타이밍 신호를 발생하는 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 FM 수신기 및 이것에 이용되는 신호 처리 장치는 FM 다중 데이터의 각 블록의 선두 부분을 검출하면, 이것에 기초하여 방송국의 수신 주파수의 변경 타이밍 신호(블럭 선두 신호)를 발생한다. 이 때문에, 방송국의 변경이 요구되어도 블록 선두가 검출되어 블록 선두 신호가 발생하기 까지는 선국부에서의 수신 주파수의 변경이 허가되지 않는다. 따라서, 방송국 변경시에, 1 블록의 데이터의 도중에 돌연 수신 주파수가 변경되지 않고, 데이터의 수신 불능 기간은 각 블록에서 일정 기간이 된다.

블록 선두의 검출은, 예를 들면 각 블록의 선두에 부여되어 있는 블록 식별 등의 식별 부호를 검출함으로써 용이하게 할 수 있다.

또, FM 다중 데이터의 블록 선두를 검출한 후, 그 블록 선두로부터 수신 주파수의 변경을 행하면, 제4(a)도에 도시하는 바와 같이 타국의 수신이 가능하게 되기까지의 데이터의 수신 불능(데이타 중 NG) 기간이 블록 선두로 된다. 이 때문에, 데이터의 NG 기간이 1블럭 기간 이내이면, 복수의 블록에 걸쳐 데이터의 NG가 발생하는 것이 방지되어, 그때까지 수신하고 있던 중 데이터의 낭비가 적어진다.

이하 본 발명의 실시예를 도면을 이용하여 설명한다.

[FM 수신기의 구성]

제1도는 실시예의 FM 수신기의 주요 구성을 도시하는 도면이다.

안테나에 의해 수신한 방송 전파는 프론트 에드(10)로 공급된다. 프론트 엔드(10)는 국부 발진기(16)로부터 공극되는 희망국의 다른 소정 주파수의 신호를 안테나로부터의 방송 전파에 대해 혼합하고, 희망국의 주파수의 신호를 중간 주파수(IF=10.7MHz)로 변환하여 추출한다.

취출된 희망국 신호는 IF 증폭 검파 회로(12)에서 증폭되고, 또 검파되어 주파수에 따라 전압 레벨이 변화하는 검파 신호가 이 IF 증폭 검파 회로(12)로부터 출력된다.

IF 증폭 검파 회로(12)로부터의 검파 신호는 다음에 MPX(14)로 공급되고, 통상의 스테레오 신호는 이 MPX(14)에서 스테레오 복조된다. 그리고, L 신호 및 R 신호로서 스피커로 공급되어 스피커로부터 음성이 출력된다.

희망 방송국의 선택은 조작자가 선국 키(20)를 조작함으로써 행해져 이 선국키(20)으로부터의 출력 신호에 따라 선국 마이크로컴퓨터(22)가 선택된 국에 대응하는 선국 데이터를 PLL 주파수 신시사이저(18)에 공급한다. PLL 주파수 신시사이저(18)는 공급된 선국 데이터에 따라 동작하고, 이것에 의해 국부 발진기(16)로부터 프론트 엔드(10)로 출력되는 신호의 주파수가 희망국의 주파수에 대해 10.7MHz 시프트한 주파수로 변경된다. 그리고, 희망국의 신호에 프론트 엔드(10)에서 취출되어, IF신호로서 프론트 엔드(10)의 출력측에 설치된 IF 증폭 검파 회로(12)로 출력된다.

또, 본 실시예에서는 IF 증폭 검파 회로(12)의 출력측에 FM 다중 데이터의 반송 주파수인 76 kHz의 밴드 패스 필터(BPF : 30)와, BPF(30)에 의해 취출된 FM다중 데이터를 복호하는 디코더가 설치되어, 복호된 데이터가 표시기(44)에 표시되는 구성으로 되어 있다. 또, FM 다중 데이터의 디코더는 LMSK 복조 회로(32), 동기 재생 회로(34), 오류 정정 회로(36)로 구성되어 있다.

IF 증폭 검파 회로(12)로부터의 검파 신호가 76 kHz의 BPF(30)로 공급되면, 이 BPF(30)는 76 kHz 대역의 신호를 추출하고, LMSK 변조에 의해 검파 신호에 중첩되어 있는 FM 다중 데이터를 취출한다. 취출된 LMSK 신호는 LMSK 복조 회로(32)로 공급되어 여기에서 1, 0의 디지털 데이터로 복조된다.

동기 재생 회로(34)는 복조된 디지털 데이터로부터 블록 식별 부로(BIC) 등을 검출하고, 이것에 기초하여 프레임 동기 및 블록 동기를 취하고, 제5도와 같은 다중 데이터의 프레임의 구성을 재생한다.

또, 동기 재생 회로(34)는 BIC 등을 검출함에 따라 소정의 블록 선두 신호를 발생하고, 이것을 선국 마이크로컴퓨터(22)의 제어부(24)에 공급한다.

또, 동기 재생 회로(34)에서 재생된 디지타 다중 데이터는 오류 정정 회로(36)로 출력된다. 오류 정정 회로(36)는 이 다중 데이터에 비해 176 비트의 데이터 패킷 후에 계속해서 CRC 및 패리티, 또 프레임 도중에 얻어지는 프레임의 종 방향의 오류 정정용 패리티 패킷을 이용하고, 대응하는 데이터 패킷의 오류 정정을 행한다. 또, 1블럭 및 프레임 종 방향의 데이터 패킷의 오류가 11 비트 정도이면, 오류정정 회로(36)에 의한 정정이 가능하게 된다.

오류 정정된 데이터는 어플리케이션 마이크로컴퓨터(40)의 제어에 기초하여 RAM(42)에 순차 기억되고, 또 액장 디스플레이 등의 표시기(44)에 그 데이터가 표시된다. 또, 도면중 ROM(46)은 다중 데이터가 문자 정보인 경우에 참조하는 한자용 ROM으로서 이용되고 있다.

[FM 수신기의 동작]

다음에, 본 실시예의 FM 수신기의 방송국 변경시에서의 동작에 대해 제1도∼제3도를 이용하여 설명한다.

제1도의 선국 마이크로컴퓨터(22)의 제어부(24)는 제2도에 도시하는 바와 같이 복수의 플립플롭(25)이 병렬로 설치되어 구성되고 있다.

그리고, 예를 들면 A국에서 B국으로의 방송국의 변경을 행하는 경우에, 조작자가 제1도의 선국 키(20)를 조작하여 B국을 선택하면, 이것에 따라 선국 지령신호가 B국 선택 신호와 함께 선국 마이크로컴퓨터(22)로 공급된다[제3(b)도 참조]. 선국 마이크로컴퓨터(22)는 이 선국 지령 신호의 상승에 의해 B국의 수신 주파수에 따른 소정의 선국 데이터(D0∼D5)를 작성하고, 이것을 제2도의 제어부(24)의 플립플롭(25)의 D단자에 공급한다[제3(c)도 참조].

한편, 동기 재생 회로(34)는 수신한 FM 다중 데이터로부터 BIC에 기초하여 블록의 선두를 검출하고 제3(a)도와 같이 18msec 주기로 상승하는 블록 선두 신호(BLCK)를 발생하여 이것을 플립플롭(25)의 CK 단자에 출력한다.

그리고, 제2도의 각 플립플롭(25)은 선국 신호에 따른 선국 데이터(D0∼D15)가 그 플립플롭(25)의 D 단자로 공급되고, 또 CK 단자에 공급되는 FM 다중 데이터의 블록 선두 신호가 상승하면(즉, 수신 주파수의 변경 타이밍 신호가 발생하면) 이것에 따라 그 Q 단자로부터 B국의 수신 주파수에 따른 국 변경 데이터(D'0∼D'15)를 출력한다[제3(d)]도 참조].

국 변경 데이터(D'0∼D'15)는 제1도의 주파수 신시사이저(18)로 출력되고, 주파수 신시사이저(18)는, 이 국 변경 데이터(D'0∼D'15)에 기초하여 국부 발진기(16)로부터 출력되는 신호의 주파수를 변경하다.

이것에 의해, 국부 발진기(16)로부터 출력되는 신호의 주파수가 B국의 주파수에 대응하여 10.7 MHz만큼 시프트한 것으로 변경되어 프론트 엔드(10)에서 희망국(B국)의 수신 주파수가 취출되어 B국의 FM 다중 방송의 프로그램 수신이 개시된다.

이상과 같이 본 실시예에서는 국 변경이 요구되어도 FM 다중 데이터의 각 블록의 선두가 검출되기까지는 프론트 엔드(100에서의 수신 주파수의 변경이 행해지지 않는다. 즉, 제4(b)도와 같이 FM 다중 데이터의 블록 도중으로부터 데이터가 NG로 되어버리는 것을 방지할 수 있어, 블록의 선두로부터 타국의 방송이 수신가능하게 되기까지의 기간이 데이터의 NG 기간이 된다[제4(a)도 참조].

이것에 의해, 수신 주파수의 변경으로부터 개시되는 데이터의 NG 기간이 18msec 이하이면, 복수의 블록에 걸쳐 데이터가 NG로 되는 것을 방지할 수 있다.

또, 수신 주파수의 변경 타이밍은 본 실시예에서 설명한 바와 같이 블록의 선두로부터로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 제5도에 도시하는 CRC나 패리티의 수신 기간이어도 좋다. 이들 오류 정정 부호가 NG가 되면, 데이터 패리티에 대한 오류 정정률은 저하되지만, 국 변경에 의한 데이터 패킷의 NG기간을 감소시키는 것이 가능하게 된다.

또, 데이터 패킷 등의 NG에 의해 특정 블록에 대한 재생이 가능하지 않은 경우에는, 그 블록에 대해서는 표시기(44)에 표시하지 않는 것으로 하거나, 그 블록은 데이터의 결손이라는 표시와 함께 1프레임분을 표시하면, 국 변경시에 수신했던 FM 다중 데이터의 낭비를 보다 적게할 수 있다.

또, 제5도에 도시되는 바와 같이 FM 다중 데이터 중에는 데이터의 종 방향의 오류 정정을 행하기 위해, 82개의 패리티 패킷이 존재한다. 그리고, 수신한 다중 데이터의 블록이 어떤 블록인가는 블록 식별 부호에 의해 판단할 수 있다. 따라서, 국 변경이 요구될 때, 수신중인 FM 다중 데이터가 상기 종 방향의 오류 정정용 패리티 패킷이었던 경우나, 이 패리티 패킷에 가까운 블록의 데이터 패킷인 경우는 종방향의 오류 정정용 패리티 패킷의 수신 기간 중에 수신 주파수의 변경을 행해도 좋다.

이상과 같이 본 발명의 FM 수신기에 이용되는 신호 처리 장치는 FM다중 데이터의 각 블록의 선두를 검출하여 방송국의 수신 주파수의 변경 타이밍 신호를 발생하는 수단을 갖고 있다. 이 때문에, 본 발명에서 FM 수신기는 방송국의 변경이 요구되어도, FM다중 데이터로부터 각 블록의 선도 부분을 검출하기까지는 수신 주파수의 변경을 행하지 않는다. 따라서, 방송국 변경시에 1 블록의 도중에 돌연 수신 주파수가 변경되지 않고, 데이터의 수신 블능 기간(NG 기간)을 일정 시간부터 개시시킬 수 있다.

예를 들면, FM 다중 데이터의 블록 선두의 검출 후, 그 블록 선두로부텅 수신 주파수의 변경을 행하면, 타국의 방송이 수신가능하게 되기까지의 데이터의 NG 기간은 블록 선두로부터 개시한다. 이것에 의해 데이터의 NG기간이 1 블록 기간이내이면, 복수의 블록에 걸쳐 데이터의 NG가 발생하는 것을 방지할 수 있어 그때까지 수신하고 있었던 데이터를 낭비하는 것이 적어진다.

Claims (2)

1. FM 방송에 데이터가 다중화된 FM 다중 방송을 수신하는 FM 수신기에 있어서, 수신 방송국의 변경을 요구하는 국 변경 신호에 따라 수신 주파수를 변경하고, 수신 방송국을 변경하는 선국부 : 수신한 FM 다중 방송으로부터 FM 다중 데이터의 블록 선두를 검출하고, 블록 선두 신호를 발생하는 데이터 블록 검출부 : 및 상기 블록 선두 신호에 따라 상기 국 변경 신호를 발생하고 상기 선국부에 에서의 수신 주파수의 변경을 허가하는 선국 제어부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 FM 수신기.
2. 선국된 방송국의 수신 신호로부터 FM 다중 데이터를 복조하는 FM 수신기에 이용되는 신호 처리 장치로서, 상기 선국된 방송국을 변경하기 위한 선국 지령 신호를 발생시키기 위한 선국 수단과 : 상기 복조된 FM 다중 데이터로부터 블록 선두를 검출하여 블록 선두 신호를 발생시키는 동기 재생 수단과 : 상기 선국 수단으로부터 상기 선국 지령 신호를 수신한 경우, 상기 동기 재생 수단으로부터 수신한 상기 블록 선두 신호에 기초하여 방송국의 수신 주파수의 변경 타이밍 신호를 발생시키기 위한 제어 수단과 : 상기 변경 타이밍 신호에 따라 상기 방송국의 상기 수신 주파수를 변경하기 위한 변경 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리 장치.