KR100263573B1 - 스테레오 라디오 수신기에서의 멀티 플렉스 신호의 복호화 회로 - Google Patents

스테레오 라디오 수신기에서의 멀티 플렉스 신호의 복호화 회로 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 베이스대역내의 합산신호 (L+R)와, 차분신호(L-R)에 의 해 변조된 보조캐리어, 및 보조캐리어의 절반주파수를 갖는 파일럿 신호를 포함하는 멀티플렉스신호를 복호화하기 위한 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로에 관한 것으로서, 디지탈형태의 상기 멀티플렉스신호는 라디오수신기 내에서 발생된 스케닝 클럭으로부터 얻어지고 90˚ 만큼 상호 전위된 두개의 위상상태를 갖는 기준캐리어와 승산된다. 상기 승산에 의해 발생된 혼합신호를 각 하나의 보정신호와 승산되어 보정된 혼합신호를 형성한다. 상기 보정된 혼합신호를 가산하여 상기 합산신호와 함께 매트릭스회로에 공급하여 스테레오-오디오신호(L, R)를 형성한다.

Description

스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로
제1도는 본 발명의 회로의 블록회로도.
제2도는 제1도에 개략적으로만 도시되어 있는 보정신호유도를 위한 회로의 일부의 블록회로도.
제3도는 제2도에 따른 회로에 사용되는 필터의 블록회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2, 3, 4, 5, 7, 14, 15, 43, 44 : 승산기 6, 8, 9, 41, 42 : 가산기
12, 13, 33, 36, 37, 49 : 출력부 10, 11, 17, 18 : 저역 필터
14, 16 : 테이블 21 : 회로망
31 : 감산기 45 : 지연소자
34, 35 : 필터 1, 23, 24, 46, 47, 48 : 입력부
본 발명은 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로에 관한 것으로서, 여기서의 멀티플렉스신호는 베이스신호내의 합산신호(L+R)와, 차분신호(L-R)에 의해 변조된 보조캐리어 및 보조캐리어의 절반주파수를 갖는 파일럿 신호(pilot signal)를 포함하는 것이다.
멀티플렉스신호의 복호화를 위하여는, 한편으로는 보조캐리어 주파수의 차분신호를 복조화하고 다른 한편으로는 그에 의해 발생된 차분신호를 합산신호와 행렬화할 필요가 있다. 멀티플렉스신호내에 포함되어 있는 파일럿 신호(대개 파일럿톤이라고 부른다)는 보조캐리어의 발생을 가능하게 하므로, 보조캐리어 주파수의 차분신호를 복조화하는 데에 동기복조기나 접속된 복조기를 사용할 수 있다. 이에 대해서는 아날로그 회로기술분야에서 여러가지의 회로가 공지되어 있다.
본 발명의 목적은, 바람직하게는 디지탈형태로 존재하는 멀티플렉스신호를 디지탈 회로기술을 이용하여 유리한 방식으로 복호화할 수 있도록 하는 것이다,
본 발명에 따른 회로는, 디지탈형태의 멀티플렉스신호를 라디오수신기내에서 발생하는 스캐닝 클럭으로부터 얻어지고 상호 90˚ 전위된 두개의 위상상태인 기준 주파수와 승산되고, 상기 승산에 의해 발생된 혼합신호들을 각 하나의 보정신호와 승산되어 보정된 혼합신호를 형성하고, 상기 보정된 혼합신호들을 가산하여 상기 합산신호와 함께 매트릭스회로에 공급하여 스테레오-오디오신호(L, R)를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회로의 잇점은, 기준캐리어가 디지탈처리를 위해 발생된 스케닝 클럭과 결합되어 있다는 데에 있다. 디지탈 회로의 설계가 현저히 단순화되게 된다. 예를 들면 기준캐리어의 스케닝값을 메모리된 테이블로부터 독출할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 회로는 또한, 비용이 많이 들고 또 입상비율에 관련하여 특히 문제가 있었던 파일럿 신호로부터 기준캐리어를 재생성할 필요가 없다는 잇점을 가진다. 본 발명에 따른 회로에 있어서는, 스위치 온이나 송신기의 변환 직후에 기준캐리어를 이용할 수 있으므로, 차분신호의 복조가 즉시 행하여질 수 있으며, 이것은 물론 보정신호의 일 입상시간내에 최적으로 보정될 수는 없을 것이다.
본 발명에 따른 회로의 하나의 실시형태에서는, 상기 보정신호의 형성을 위하여, 상기 멀티플렉스신호가 상기 기준캐리어와 위상결합되어 90˚ 만큼 상호 전위된 두개의 위상상태를 갖는 기준파일럿 신호와 승산되며, 그에 의해 발생된 추가의 혼합신호는 저역 필터링되며, 저역 필터링된 상기 추가의 혼합신호는 자승연산 및 상호 감산되어 제1 보정신호를 형성하고, 상호승산 및 2에 의한 승산에 의해 제2 보정신호를 형성하도록 되어 있다.
이 실시형태의 바람직한 일 실시예에 따르면, 저역 필터링된 상기 추가의 혼합신호는 자승연산 및 감산에 의해 상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호를 형성하도록 되어 있다. 이에 의하여, 상기 보정신호는 그 진폭의 규준화를 위해 상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호에 의해 제어될 수 있다.
상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호는 다른 방식으로도 평가되어 예를 들어 수신품질을 인식하는 데에 이용될 수도 있다.
본 발명에 따른 회로의 다른 실시형태에서는, 상기 보정신호의 형성을 위하여 각 하나의 필터(34, 35)가 추가로 마련되어 있고, 상기 필터의 대역폭은 수신되는 송신기의 변환후 처음에는 크고 그후 감소되도록 조절될 수 있으며, 상기 필터(34, 35)는 상기 보정신호의 진폭을 규준화하는 역할도 갖도록 구성되어 있다. 이에 의하여, 송신기의 변환후에 스테레오수신의 신속한 검출과 혼합신호의 신속한 보정이 가능하게 되는 한편, 지속적인 작동중에는 대역폭이 미소하여 노이즈의 저감에 기여하게 된다.
보정신호를 유도하는 데 소요되는 비용은, 상기 추가의 혼합신호를 저역 필터링한 이후에 스케닝율감소가 수행됨으로써, 현저히 절감될 수 있다.
다른 종속항에 개시되어 있는 실시예에 의하여 특허청구의 범위 제1항에 제시된 본 발명의 개선 및 바람직한 실시예가 제공될 수 있다. 특히 종속항은 상기 추가의 혼합신호로부터 보정신호를 유도하기 위한 추가의 회로에 대한 내용을 포함하고 있다.
이하에서 본 발명의 일실시예에 관한 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도면에서 동일한 부분에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 본 실시예 및 그 부분이 블록회로도로서 도시되어 있다. 그러나 이것은 본 발명에 따른 회로가 블록에 대응하는 각 회로에 의하여서만 실현되는 것에 한정된다는 것을 의미하는 것은 아니다. 오히려 본 발명에 따른 회로는 고집적회로에 의해 매우 바람직하게 실현될 수 있다. 이 경우 적절한 프로그래밍에 의하여 블록회로도에 도시된 처리단계를 실행하는 디지탈신호 프로세서가 채용될 수도 있다. 본 발명에 따른 회로는 하나의 집적회로내에 다른 회로와 함께 라디오수신기의 주요부분을 형성할 수도 있다.
제1도에 따른 스테레오 복호기(Stereo Decoder)는 입력부(1)를 통하여 디지탈 멀티플렉스신호(MPX)를 공급받으며, 이 멀티플렉스신호는 그 자체 공지되어 있는 바와 같이 합산신호(L+R)와, 차분신호(L-R)에 의해 변조된 보조캐리어 및 파일럿 신호를 포함한다. 초단파(VHF)-스테레오-방송이 입력된 경우 그 보조캐리어의 주파수는 38kHz이고, 파일럿 신호는 19kHz의 주파수를 갖는다. 파일럿 신호의 회로주파수는 이하에서Wp로 표시한다.
캐리어 주파수신호의 복조를 위하여 제1도에 따른 스테레오복호기에는 승산기(2, 3, 4, 5)와 가산기(6)가 마련되어 있고, 가산기(6)로부터의 출력은 또 하나의 승산기(7)를 통해 복조된 차분신호(L-R)는 멀티플렉스신호와 함께 다른 두개의 가산기(8, 9)로 이루어진 매트릭스회로에 공급된다. 복호화된 디지탈 스테레오-오디오신호(L 및 R)는 두개의 저역 필터(10, 11)를 거쳐 출력부(12, 13)에 도달하게 된다.
멀티플렉스신호는 먼저 승산기(2, 3)에 의하여 기준캐리어와 곱하여 지며, 이때 승산기(3)에서의 승산은 승산기(2)에서의 승산시에 비해 90˚ 만큼 위상 전위된 기준캐리어에 의해 이루어진다. 기준캐리어의 스캐닝값은 테이블(14)로부터 독출되며, 기준캐리어의 주파수는 멀티플렉스신호의 근거가 되는 스캐닝주파수의 정수분량값이다. 이 스캐닝주파수는 그 자체 공지의 방식으로 라디오수신기에서 생성된다.
228kHz의 바람직한 스캐닝주파수에서는 기준캐리어의 주기단 여섯개의 스캐닝값이 나타난다. 멀티플렉스신호의 스캐닝값은 MPXn: =MPX(nㆍT)로 되게 되며, 여기서 n은 개별 스캐닝값을 나타내는 이후에 설명할 값에서와 마찬가지로 정수이다.
멀티플렉스신호는 다음의 식을 갖는다 :
테이블(14)로부터 독출된 기준캐리어의 값 sin(2Wpt) 혹은 cos(2Wpt)와 승산함으로써 다음과 같은 혼합신호가 얻어지게 된다 :
여기서는 수신된 파일럿 신호와 수신기 내부에서 스캐닝 클럭으로부터 발생되는 기준파일럿 신호간의 위상차이다. 고주파를 갖는 성분은, 저역 필터(10, 11)에 의해 이후에 필터링되기 때문에, 방정식(1) 및 (2)에서는 나타나지 아니한다.
신호 Imr1과 Imr2는 또 하나의 승산기(4, 5)로 제공되고, 이 승산기의 출력은 이후에서 후속 혼합신호라 부르며 다음과 같이 표현될 수 있다 :
이후에 다시 설명되겠지만, 신호 G38s=sin2이고 G38c=cos2이다. 그리하여 상기 후속 혼합신호에 대해서는 다음식이 얻어진다 :
따라서 가산기(6)의 출력신호는 1/2(Ln-Rn)이 된다. 그런 다음 공급된 값 D=2로 승산기(7)에서 규준화함으로써(Ln-Rn)이 얻어진다. D는 또한 채널분리를 모노수신으로부터 스테레오수신으로 매끄럽게 전환하는 데에 이용될 수 있다. 모노작동인 경우 D=0이다.
그 후, 가산기(8, 9)와 저역 필터(10, 11)로 이루어진 이어지는 매트릭스 회로는 디지탈 출력신호(L 혹은 R)를 발생시킨다. 바람직하게는 상기 저역 필터를, 회로망신호이상의 주파수를 억제하는 것 외에도 디앰퍼시스(Deemphase)가 수행되도록 설계할 수도 있다.
이하에서는 먼저 제1도를 참조하여 승산기(4 및 5)에 공급되는 보정신호(G38c 및 G38s)의 생성에 대해 설명한다. 보정신호의 생성을 위하여 멀티플렉스신호(MPX)는 먼저 90˚ 만큼 상호 위상전위되어 있는 두개의 기준파일럿신호(sin(Wpt) 및 cos(Wpt))와 승산되며, 이들 파일럿 신호는 테이블(16)로부터 독출된다. 승산기(14, 15)의 출력신호는 저역 필터(17, 18)을 통과하여 신호발생된다. 이들 신호의 주파수는 파일럿 신호에 비해 훨씬 낮기 때문에 19 및 20에서 스캐닝율저감이 행하여진다. 이에 의하여 회로망(21)에서는 비용을 현저히 절감할 수 있다. 그들 회로의 출력신호는 회로망(21)에 공급되고, 이 회로망(21)에 의해 상기 보정신호(G38c 및 G38s)가 유도되게 된다. 이 회로망(21)에 대해서는 이하에서 제2도를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.
입력부(23, 24)를 통해 공급된 신호(SPC1 및 SPC2)는 25 및 26에서 각각 자승연산되고 27에서는 서로 곱하여진다. 자승연산된 신호(SPC1 및 SPC2)는 28에서 서로 감산되고 29에서는 가산된다. 두 신호의 곱은 30에서 2로 곱하여지므로 전체적으로는 다음과 같은 신호가 나타나게 된다 :
신호값 A는 수신된 파일럿 신호의 진폭을 나타내며, 감산기(31)와 문턱치회로(32)에 의하여 절환신호( ST1)로 변환되어, 출력부(33)에서 취하여져 스테레오수신을 표시하는데 사용될 수 있다.
신호(F38c 및 F38s)는, 상기 신호(A)도 역시 공급되는 필터(34, 35)에 의해 분량값(A)로부터 해제되며, 이에 의하여 스테레오 복호화에 있어서 파일럿 신호의 진폭의 편차가 갖는 영향이 제거된다. 분량값(A)이 해제된 신호(G38c 및 G38s)는 출력부(6, 37)에서 취하여져 승산기(4, 5)에 공급될 수 있다.
필터(34, 35)의 예는 제3도에 도시되어 있다. 이들 필터는 두개의 가산기(41, 42), 두개의 승산기(43, 44) 및 하나의 지연소자(45)로 이루어진다. 입력부(46, 47, 48)에서는 상기 신호(F38c 및 A)와 단계폭을 제어할 수 있는 실수값(μ)이 공급된다. 그리하여 제3도에 따른 필터의 출력부(49)에서 나타나는 신호는 다음과 같다 :
한번의 입상시간 이후에 G38cn=cos2로 되고, 필터(5)의 경우(제2도)에는 G38sn=sin2로 된다. 상기 실수값(μ)은 불변값으로 미리 주어질 수 있다. 그러나, 실수값(μ) 및 그에 따른 입상시간을 변동시킬 수도 있다. 예를 들면, 송신기의 새로운 설정 직후에는 필터의 높은 대역폭에 해당하는 짧은 입상시간에 되도록 하고, 그 이후에는 낮은 대역폭에 대해 노이즈간격의 개선을 위하여 그 값을 낮추도록 할 수 있다.
제1도에는 수신품질을 나타내는 신호(D)를 제공하는 또 하나의 회로(22)가 도시되어 있다. 이 신호는 공지방식에 따라 수신필드강도로부터 유도되거나 혹은 전술한 바와 같이 신호(A)로부터 유도될 수 있다. 상기 회로(22)의 출력신호(D)는 승산기(7)에 공급되어 스테레오수신과 모노수신간의 전환을 매끄럽게 한다.

Claims (12)

  1. 베이스대역내의 합산신호(L+R)와, 차분신호(L-R)에 의해 변조된 보조캐리어, 및 보조캐리어의 절반주파수를 갖는 파일럿 신호를 포함하는 멀티플렉스신호를 복호화하기 위한 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로에 있어서, 디지탈형태의 상기 멀티플렉스신호는, 라디오수신기내에서 발생된 스케닝 클럭으로부터 얻어지고 90˚만큼 상호 전위된 두개의 위상상태를 갖는 기준캐리어와 승산되고, 상기 승산에 의해 발생된 혼합신호를 각 하나의 보정신호와 승산되어 보정된 혼합신호를 형성하고, 상기 보정된 혼합신호를 가산하여 상기 합산신호와 함께 매트릭스회로에 공급하여 스테레오-오디오신호(L, R)를 형성하는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오 수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보정신호의 형성을 위하여, 상기 멀티플렉스신호는 상기 기준캐리어와 위상결합되어 90˚만큼 상호 전위된 두개의 위상상태를 갖는 기준파일럿 신호와 승산되며, 그에 의해 발생된 추가의 혼합신호는 저역 필터링되며, 저역 필터링된 상기 추가의 혼합신호는 자승연산 및 상호감산되어 제1 보정신호를 형성하고, 상호승산 및 2에 의한 승산에 의해 제2 보정신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  3. 제2항에 있어서, 저역 필터링된 상기 추가의 혼합신호는 자승연산 및 감산에 의해 상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호를 형성하는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오 수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보정신호는 그 진폭의 규준화를 위해 상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 보정신호의 형성을 위하여 각 하나의 필터(34, 35)가 추가로 마련되어 있고, 상기 필터(34, 35)의 대역폭은 수신되는 송신기의 변환후 처음에는 크고 그후 감소되도록 조절될 수 있으며, 상기 필터(34, 35)는 상기 보정신호의 진폭을 규준화하는 역할도 갖는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  6. 제2항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 추가의 혼합신호의 상기 저역 필터링 이후에 스케닝율 감소가 행하여지는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호는 주어진 값과 비교되어 스테레오수신의 존재여부가 판별되는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  8. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 기준캐리어, 기준파일럿 신호, 기준캐리어 및 기준파일럿 신호와의 승산은 테이블로부터 독출된 값에 의한 승산에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  9. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항에 있어서, 상기 보정된 혼합신호의 상기 합은 상기 매트릭스신호의 승산기를 거쳐 공급될 수 있고, 상기 승산기는 수신신호의 품질을 나타내는 값에 의해 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  10. 제3항에 있어서 상기 보정신호의 형성을 위하여, 저역 필터링된 상기 추가의 혼합신호로부터 자승연산 및 상호감산에 의해 얻어지는 신호와, 저역 필터링된 상기 추가의 혼합신호로부터 상호승산 및 2에 의한 승산에 의해 얻어지는 신호를 각각 상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호의 반전값과 승산하며, 상기 승산의 결과치가 보정신호를 나타내도록 하는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  11. 제3항에 있어서, 상기 보정신호의 형성을 위하여, 저역 필터링된 상기 추가의 혼합신호로부터 자승연산 및 상호감산에 의해 얻어지는 신호와, 저역 필터링된 상기 추가의 혼합신호로부터 상호승산 및 2에 의한 승산에 의해 얻어지는 신호가 상기 보정신호를 나타내도록 하며, 상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호는 상기 매트릭스회로에 공급되기 전에 상기 합산신호와 승산되는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오 수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
  12. 제11항에 있어서, 상기 보정신호 및 상기 파일럿 신호의 진폭을 나타내는 신호는 저역 필터를 거치는 것을 특징으로 하는 스테레오 라디오수신기에서의 멀티플렉스신호의 복호화회로.
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