KR100307729B1

KR100307729B1 - 다중반송파디지탈텔레비젼신호디코더

Info

Publication number: KR100307729B1
Application number: KR1019950704782A
Authority: KR
Inventors: 티안준 왕; 로렌앤 크리스토퍼
Original assignee: 크리트먼 어윈 엠; 톰슨 콘슈머 일렉트로닉스, 인코포레이티드
Priority date: 1993-05-03
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 2002-06-20
Also published as: KR960702250A; JPH08510367A; DE69414703T2; SG63556A1; TW265501B; US5386239A; EP0697159A1; FI955263A0; CN1047489C; RU2125346C1; FI955263A; JP3808093B2; EP0697159B1; WO1994026067A1; TR28047A; CN1124557A; DE69414703D1; ES2126113T3

Abstract

비디오 신호 처리 시스템에 있어서, 단일의 적응 통과 대역 등화기(20)는 높은 우선 순위(HP) 성분과 표준 우선 순위(SP)성분을 암호화한 복합 직각 진폭 변조된(QAM) 신호를 처리하는 데 사용된다. 등화기 출력은 디-로테이터(24)에 의해 교정되고, HP 성분과 SP 성분을 분리하기 위해 여과된(32, 34)위상이다. HP 위상 에러와 SP 위상 에러를 각각 표현하는 에러 신호가 발생한다(30, 38). 에러 신호들중 하나(E1)은 디-로테이터의 작동을 조절한다. 두개의 에러 신호는 적응 등화기에 대한 갱신된 계수를 발생(22)시키는데 사용된다. 그 다음으로 HP 성분과 SP 성분은 디코드(40, 42)되고 결합(48)된다.

Description

다중 반송파 디지탈 텔레비젼 신호 디코더

본 발명은, 예컨대 고선명 텔레비젼(HDTV) 시스템에 사용되며 펄스 진폭 변조(PAM) 신호와 같은 다중 반송파 변조 신호에 응답하는 디지탈 텔레비젼 디코딩 장치에 관한 것이다. PAM의 여러 가지 형태 중 하나는 본 발명의 실시예를 기술하는데 사용되어질 직각 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation; QAM)이다. 선행 기술인 쌍 반송파 QAM 디코딩 시스템은 화이트(H. E. White)에 의한 미국 특허 제5,287,180호와 레이차우드후리(Rachaudhuri)등에 의한 미국 특허 제5,122,875호에 상술되어 있다.

QAM 심볼 전송 시스템에서 전송된 데이타 심볼은 주어진 주파수에서 직각 위상 반송파 각각을 변조하는 직각 요소인 "I"와 "Q"로 표현된다. 각 심볼은 여러개의 비트로 구성될 수 있으며 비트/심볼의 수는 QAM 시스템의 타입인 16-QAM, 32-QAM으로 나타낸다. 각 심볼은 조회 테이블(예를 들어, ROM)을 이용하여 4개의 정방형 그리드 모양의 좌표에 있는 규정된 좌표에 맵핑(할당)된다. 규정된 심볼의 수는 각 정방형에 있는 할당된 영역을 차지한다. 32-QAM 시스템에서, 좌표의 각 정방형은 직각 I와 Q축에 대해 규정된 좌표에 8개의 심볼을 포함한다, 어떤 심볼의 비트는 심볼이 위치한 좌표 정방형을 나타내며, 어떤 비트는 심볼에 할당된 좌표 정방형에 있는 특정 좌표를 나타낸다. 상기의 일반적인 QAM 시스템 타입은 공지되어 있다.

화이트와 레이차우드후리에 의한 특허에 상술된 시스템에 있어서, 고선명 이미지 정보를 표현하는 텔레비젼 신호는 표준 6MHZ 텔레비젼 전송 기저대에 멀티플렉싱된 2개의 QAM 반송 주파수를 이용하여 전송된다. 반송파의 하나는 높은 우선 순위 정보를 운반하며, 나머지 반송파는 (비교적 낮은)표준 우선 순위 정보를 운반한다. 높은 우선 순위(HP) 정보는 완벽한 이미지는 아니지만 볼 수 있는 정도의 이미지를 만들기 위해 필요하고, 나머지 정보인 표준 우선 순위(SP) 정보 보다 훨씬 많은 전력을 운반한다. 높은 우선 순위 정보는 표준 우선 순위 정보와 비교하여 볼 때 협 대역폭을 나타내므로 전송 채널에 의한 왜곡이 훨씬 덜 하게 된다. HP 반송파는 표준 NTSC 텔레비젼 신호의 잔류 측파대에 의해 일반적으로 점유되는, 예컨대 NTSC 채널과 같은 텔레비젼 전송 채널의 주파수 스텍트럼 부분에 위치한다. 이러한 신호의 부분은 표준 수신기의 나이키스트(Nyquist) 필터에 의해 크게 감쇄되는 것이 일반적이며 이러한 전송 형식을 가진 HDTV 신호는 채널간 간섭을 일으키지 않게 된다.

이러한 쌍 QAM 신호를 디코딩 하기 위한 한가지 방법은 화이트에 의한 특허에 상술된 것과 같이, 높은 우선 순위 신호 성분과 표준 우선 순위 성분 각각을 처리하기 위한 2개의 평행한 신호 경로를 채택한다. 각 경로는 적응 등화기(adaptive equalizer)를 포함한다. 게다가, 각 경로는 반송파 회복(교정) 목적상 에러 신호에 응답하는 디로테이터(derotator)/복조기를 포함한다. 화이트에 의한 특허에서 경로의 각 평행 신호의 복합(I,Q) 적응 등화기는 크고, 복잡하며, 비용이 많이 드는 하드웨어 소자를 나타낸다.

비용이 덜 드는 시스템을 제조하도록 평행 하드웨어의 양을 줄이기 위한 시스템은 "Apparatus for Time Division Multiplexed Processing of Plural QAM Signals(복수개의 QAM 신호의 시분할 다중 처리 장치)"란 명칭으로 로렌에이 크리스토퍼(Lauren A. Christopher)에 의한 미국 특허 제5,263,108에 상술되어 있다. 이러한 목적을 이루기 위해서 크리스토퍼에 의한 특허에 기술된 시스템은 수신된 복합 신호의 높은 우선 순위와 표준 우선 순위 성분의 시분할 다중 처리를 채택한다. 크리스토퍼에 의한 특허에 기술된 시스템은 화이트에 의한 특허에 기술된 시스템과 비교하여 볼 때 하드웨어적 요구를 감소시킨 이점이 있는 반면, 시분할 다중화를 복잡하게 하는 단점이 있다. 본 발명에 기술된 신호 처리 시스템은 디코딩된 QAM 신호의 특질을 절충하지 않고 화이트에 의한 특허에 보여진 하드웨어적 요구 및 크리스토퍼에 의한 특허에 보여진 시분할 다중화의 복잡성 모두를 피할 수 있는 선행 기술의 QAM 디코더 보다 더 개량된 QAM 디코더를 제공한다.

본 발명에 따르면, 다중 반송 복합 PAM 신호를 수신하기 위한 입력 수단을 가지며, 텔레비젼 신호를 처리하기 위한 디지탈 신호 처리 장치가 제공된다. 신호조절 수단은 적응 등화기 수단을 포함하며, 복합 신호에 응답하여 제어된 복합 신호를 출력에 제공한다. 등화기 수단은 하나 이상의 반송파를 내포하는 광대역 응답을 가지며, 등화에 앞서 상기 복합 신호의 스텍트럼으로부터 반송파를 분리하는 일없이 하나 이상의 반송파를 등화하기 위한 하나의 계수 집합에 의해 정의되는 단일의 등화 장치를 포함한다. 또한 상기 PAM 신호의 상태를 나타내는 에러 신호를 유도하기 위한 수단이 제공되고, 에러 신호를 신호 제어 수단에 결합하기 위한 수단이 제공된다.

도면의 간단한 설명

제1도는 본 발명에 의한 디지탈 HDTV QAM 수신기 또는 디코더의 블럭다이아그램.

제2도는 제1도의 시스템으로부터 수신받은 쌍 QAM 고선명 텔레비젼 신호의 기저대 비디오 주파수 스텍트럼을 나타내는 도면.

제1도에 도시된 시스템에 대해 검토하기 전에, 제2도를 먼저 고려하는 것이 도움이 될 것이다. 제2도는 논의 되어질 개시된 시스템에 의해 생성된 선행의 쌍 32-QAM 기저대 비디오 신호의 주파수 스펙트럼을 도시한다.

제2도는 표준 NTSC 텔레비젼 신호 채널의 6MHz 기저대와 양립 가능하고, 동보 신호로서 사용될 수 있는 고선명 텔레비젼 신호의 비디오 주파수 스펙트럼을 나타낸다. 표준 NTSC 비디오 주파수 스텍트럼과의 비교를 용이하게 하기 위해, 제2도에 도시된 주파수 눈금(-1.25 MHz에서 4.5MHz까지)을 따라 표시된 주파수는 NTSC 시스템에서 고주파(RF) 화상의 0.0MHz 주파수 영역을 나타낸다.

예를 들어, HDTV 신호는 높은 우선 순위 성분과 표준 우선 순위 성분으로 나누어진 데이타 억제 신호이다. 이 예에서는 높은 신뢰성을 가지고 수신될 오디오, 동기화 및 저주파 비디오 정보 성분은 높은 우선 순위에 할당된다. 예를 들어, 동기화 정보는 신호 회복과 수신기에서의 처리를 용이하게 하기 위한 유일한 기호나 코드를 포함하는 트레이닝(training) 신호의 성질을 가질 수 있으며, 필드비(fieldrate) 주사 정보(예를 들어, 필드 마커의 시작)를 포함할 수 있다. 높은 주파수 비디오 정보와 같은 다른 덜 중요한 성분은 더 낮은 표준 우선 순위에 할당된다. 높은 우선 순위 정보는 표준 우선 순위 정보에 대해 협대역 폭을 나타내고, 아래에 논의되어질 반송 기준 신호(REF)에 인용되는 0.96MHz 주파수를 갖는 제1 억제 반송파를 직각 진폭 변조(QAM) 한다. 표준 우선 순위 정보는 신호 REF에 또한 인용되는 3.84MHZ 주파수를 갖는 제2 억제 반송파를 직각 진폭 변조한다. 그 결과로 본 실시예에서 복합 신호는 "쌍" QAM 신호인 다중 QAM 신호의 형태이다. 복합 쌍 QAM 신호는 대역외 기준 신호(REF)에 의해 6MHz의 표준 텔레비젼 대역으로 변환된다. 신호(REF)의 주파수는 신호(REF)가 복합 QAM 신호에 의해 변조되어질 때 선택되며, 그 결과로 생기는 합이나 차의 성분 중 하나는 동보 VHF 채널 3과 같은 바람직한 고주파 텔레비젼 채널에 결합된 주파수 대역을 가진다. 신호(REF)는 제2도에 도시된 것과 같이 하측파대는 배제되고 상측파대만 나타낸 양측파대의 변조된 신호를 생성하기 위해 복합 쌍 QAM 신호에 의해 변조된다.

협대역 HP QAM 성분의 진폭은 광대역 SP QAM 성분의 진폭보다 큰 것이 중요한데, 예를 들어 2배 크다. HP 성분의 -6db 대역폭은 0.96 MHz이고, SP 성분의 -6db 대역폭은 HP 성분의 대역폭 보다 4배나 큰 3.84 HMz이다. 협대역 HP 성분과 광 대역 SP 성분의 대(band) 가장자리 전이 영역은 가파른 전이영역에 의해 생성된 원치않은 고주파수의 영향을 피하고 평평한 전이 영역을 생성하기 위해 상향 코사인 특성의 제곱근을 가진 유한 임펄스 응답(FIR)에 의해 형성된다.

HP QAM 신호와 SP QAM 신호 각각은 직각 성분인 "I"와 "Q"를 갖는다. 데이타워드나 심볼은 I 성분과 Q 성분에 의해 표현된다. 32-QAM 신호의 경우에 있어서, I 성분과 Q 성분 각각은 8개의 이산 진폭 레벨을 나타내며, HP QAM 신호와 SP QAM 신호에 대해 전체 32개의 가능한 진폭 레벨 또는 값(8개의 레벨 × 4개의 직각)을 갖는 결과가 된다. I 성분과 Q 성분 각각의 8개의 레벨을 명시하기 위해서는 3개의 비트가 필요하며, 그 중 2개의 비트는 QAM 좌표 정방형을 명시한다. 그러므로 각 심볼은 4개의 정방형 32-QAM 좌표의 32개의 좌표를 명시하기 위해서 5개의 비트가 요구된다.

논의 되어질 32-QAM 신호는 HP 데이타와 SP 데이타 각각에 대해 0.96 MHz와 3.84 MHz의 심볼 속도(rate)를 나타낸다. 심볼 속도는 사용되어지고 있는(예를 들어, 16-QAM 또는 32-QAM) QAM 처리 장치의 타입과는 독립적이다. 4배 오버 샘플링을 이용하면, HP 샘플링 속도는 3.84 MHz이고 SP 샘플링 속도는 15.36 MHz 이다. 32-QAM인 경우의 심볼당 5개의 비트에서 HP 비트 속도와 SP 비트 속도는 각각 4.8 Mbps와 19.2 Mbps이다.

상술된 선행의 쌍 QAM 시스템은 표준 NTSC 텔레비젼 신호 즉, 쌍 QAM 신호와 같은 종류의 채널에 있는 서로 다른 영역으로부터 전송된 NTSC 신호와 결합된 간섭으로부터 중요한 채널간 면역(immunity)을 보여준다. 이것은 NTSC RF 화상 반송파와 NTSC 사운드 반송파 근처의 QAM 스펙트럼에 있는 높은 에너지 정보에 결합된 감쇄 노치(notch) 때문이다. 반대로 말하면, NTSC 신호의 쌍 QAM 신호로부터의 채널간 간섭은 크게 감소하는데, 그 이유는 큰 진폭 협대역 QAM 신호가 표준 NTSC 텔레비젼 수신기에 있는 나이키스트 경사 필터에 의해 크게 감쇄할 것이기 때문이다.제2도에서 표준 NTSC 수신기에 있는 나이키스트 경사 필터 응답은 -0.75 MHz로부터 0.75 MHz까지의 QAM 스펙트럼의 낮은 대역위에 겹쳐 놓은 점선으로 표시되어 있다. 따라서 도시된 높은 우선 순위 협대역 QAM 신호는 낮은 우선 순위 광대역 QAM 신호에 대해 중요한 신호 대 잡음비의 개선과 낮은 에러율을 나타낸다.

큰 피크 진폭 협대역 성분은 표준 선명도 텔레비젼 이미지의 정보에 가까운 선명도를 가진 디스플레이 이미지를 생성하기에 충분한 비디오 정보를 포함한다. 그러므로 만약 예를 들어 고선명 전송이 잠깐 동안 혼란에 빠지더라도 시청자는 지나지게 방해받지 않아야 한다. 만약에 고선명 정보를 포함하는 낮은 전력의 광대역 성분이 잠깐 동안 혼란에 빠진다면 높은 전력의 협대역 성분은 영향을 받지 않을 것이며 더 낮은 선명도이지만 적절한 이미지는 잠깐 동안은 디스플레이된다.

본 발명은 진보된 텔레비젼 연구 콘소시엄(ATSC)에 의해 제안된 HDTV 신호를 처리하기 위한 타입의 진보된 선명도 텔레비젼(ADTV) 수신기 시스템과 관련해서 상술될 것이다. 제2도에 도시된 스펙트럼에 의해 표현된 텔레비젼 신호는 그러한 제안된 HDTV 신호이다. 그러나 본 발명의 실행은 그러한 시스템의 사용에 한정되지 않는다.

제1도는 본 발명에 의한 ADTV 수신기 결합 장치의 한 부분을 도시한다. 제2도에 도시된 스펙트럼 특성을 가지는 방송 텔레비젼 신호는 튜너와 중간 주파수 (IF) 네트워크를 포함하는 입력 유니트(10)에 인가된다. IF 네트워크에 있는 국부발진기는 SP 채널의 중심부 주파수를 SP 채널의 심볼 속도(3.84 MHz)로 하향 변환하며, HP 채널의 중심부 주파수를 HP 채널의 심볼 속도(0.96 MHz)로 하향 변환한다. 본 예에서 IF 주파수는 4.35 MHz이며, 3.84 MHz의 기저 대역 SP 채널의 중심부에 위치한다. 하향 변환된 신호는 아날로그 디지탈(A/D) 변환기(12)에 의해 아날로그 형태에서 디지탈 형태로 변환된다. A/D 변환기(12)는 SP 데이타의 심볼 속도의 4배인 15.36 MHz로 클록된다.

타이밍 기준 발생기(16)는 A/D 변환기(12)의 출력으로부터 유니트(16)에 제공된 QAM 신호의 HP 스펙트럼이나 SP 스펙트럼으로부터 심볼 속도 클록을 발생시키기 위한 대역 가장자리 타이밍 회복 회로를 포함한다. 유니트(16)로부터의 심볼 속도 출력 신호는 유니트(14)에 있는 발진기를 동기화 한다. 클록 회복 유니트(14)는 또한 필요한 시스템의 다른 유니트에 가해주기 위한 다른 클록 신호 CLK1에서 CLKN까지를 생성한다. QAM 신호로부터 심볼 속도 클록을 회복하기 위한 클록 회복 네트워크의 부가적 세부 사항은 리와 메서슈미트(Lee and Messerschmitt)에 의한 디지탈 통신(Digital Communication)이란 참고 서적(Klewer Academic Press, Boston, MA, USA, 1988)에 개시되어 있다.

I 직각 성분과 Q 직각 성분을 각각 가진 HP 성분과 SP 성분을 포함하는 복합 디지탈 QAM 신호는 I 성분과 Q 성분을 분리하는 90° 위상 편이(Shifting) 네트워크(18)에 인가된다. HP의 I 성분과 SP의 I 성분은 유니트(18)의 I 출력에 나타나고, HP의 Q 성분과 SP의 Q 성분은 유니트(18)의 Q 출력에 나타난다. 유니트(18)은 분리된 직각 I 성분과 Q 성분을 제공하거나 유니트(12)로부터의 출력신호에 반응하고 사인 기준 신호와 코사인 기준 신호 각각에 반응하는 한쌍의 배율기를 제공하기 위해, 공지된 90°힐버트 위상 편이기(Hilbert Phase shifter)를 채택할 수 있다.

유니트(18)로부터의 HP와 SP의 I 신호 그리고 HP와 SP의 Q 신호는 전송 채널 섭동(Perturbation)과 QAM 좌표 디로테이터(24)를 보상하는 복합 디지탈 적응 FIR 등화기(20)를 포함하는 신호 조절 네트워크에 인가된다. 등화기(20)는 하나의 계수 집합에 의해 정의되는 응답을 가지며, 하나의 배율기 집합을 가지고, 앞으로 논의될 유니트(22)로부터 동적으로 갱신된 필터 계수에 응답하는 단일의 광대역 등화기이다. 적용 등화는 앞서 언급했던 리 그리고 메서슈미트에 의한 참고문헌에 상세히 논의되어 있다. 디로테이터(24)는 수신된 QAM 좌표의 경미한 회전에 의해 명백해진 동적 위상 에러를 보상한다. 이 에러는, 예를 들어 국부 발진 주파수 변동을 포함하는 여러가지 요인들에 의해 생성될 수 있다. 좌표 위상 에러/회전은 소위 반송파 회복 네트워크에 의해 크게 줄어들거나 제거될 수 있다. 본 예에서 반송파 회복 네트워크는 유니트(20)로부터의 등화된 I와 Q 신호에 응답하는 디로테이터(24)와 위상 조절 유니트(26)와, 슬라이서(Slicer)(28), 그리고 위상 조절 유니트(26)에 의해 사용되는 에러 신호(E1)를 생성하는 에러 검출기(30)를 포함한다. 유니트(24, 28, 30, 26)는 동적으로 변하는 QAM 좌표 오프셋을 제거하기 위한 디지탈 위상 동기 루프의 필수적인 요소를 구성한다. 필터(32)와 기저 대역 복조기(25)는 위상 동기 루프에 포함된다.

더욱 상세히 말하면, 복합 QAM 신호는 실계수 디지탈 저역 통과 필터(32)와 실계수 디지탈 대역 통과 필터(34) 각각에 의해서 HP 성분과 SP 성분으로 분리된다. 또한 더욱 비싼 복합 계수 필터가 사용될 수 있다. 다음에는 필터(32)로부터 유니트(25, 28, 30, 40)를 거치는 HP 성분의 처리에 관한 설명이 있고, 또한필터(34)로부터 대응하는 유니트(27, 36, 38, 42)를 거치는 SP 성분의 처리에 관한 설명이 있다.

필터(32)로부터 나온 높은 우선 순위인 I 성분과 Q 성분은 여러 가지 알려진 형태들 중 하나를 나타내는 복조기(25)에 의해 기저대로 복조된다. 예를 들어 복조기(25)는 복조 혼합 처리를 수행하기 위해 타임 디멀티플렉서와 인버터로 구성될 수 있다. 디지탈 QAM 변조와 복조에 대한 부가적인 정보는 1990년 10월에 간행된 에이치 사무엘(H. Samueli)에 의한 IEEE 저널 셀렉티드 에리어 인 코뮤니케이션 (Selected Areas in Communication) 제8권, 제8호의 디지탈 무선 응용기기의 고속 디지탈 직각 변복조의 초대규모 집적회로 아커텍쳐(VLSI Architecture for a High-Speed All-Digital Quadrature Modulator and Demodulator for Digital Radio Applications)를 참조하라.

슬라이서(28)는 멥핑 메카니즘(mapping mechanism)을 가지며, 수신된 신호 샘플의 부근에 위치한 좌표 심볼을 선택하기 위해 프로그램된다. 복합 I와 Q 평면 (좌표)은 어떠한 심볼 부근의 점들의 집합인 결정(decision) 영역으로 분리된다. 만일 심볼에 대해 결정 영역을 조사한 후 수신받은 심볼이 예상된 좌표로부터 일정 거리에 위치하거나 오프셋 되어 발견되었다면, 슬라이서(28)는 예상된 좌표에서 출력 심볼을 생성한다. 슬라이서 출력 심볼은 간격 오프셋의 양만큼 슬라이서 입력 심볼과 차이가 난다. 그러한 오프셋의 양은 에러 검출기(30)에 의해 감지되며, 에러 검출기(30)은 오프셋 양의 함수로서의 출력 에러 심볼 E1을 생성한다. 출력 에러 신호 E1은 에러 검출기(30)에 결합된 복합 배율기에 의해 생성될 수 있다.

에러 검출기(30)로부터 제공되는 에러 신호는 직각 사인 교정 계수 그리고 직각 코사인 교정 계수를 발생시키는 위상 조절 유니트(26)에 제공된다. 등화기 (20)로부터 제공되는 교정 계수와 I 및 Q 성분은 디로테이팅 기능을 수행하는 디로테이터(24)에 결합된 배율기에 제공된다. 직각 신호의 복합 배율을 수행함으로써 바람직한 각(angular) 위치에 회전될 수 있는 직각 신호의 집합이 보여질 수 있다, 즉, 신호 I와 Q는 교정된 직각 신호 I'와 Q'를 일치시키기 위해 회전될 수 있다. 교정된 직각 신호 I'와 Q'의 표현식은

I'= I cos(f) + Q sin(f)

Q'= Q cos(f) - I sin(f)

이며, 여기서(f)는 본 예에서 에러 신호 E1의 함수로서 생성된 에러 교정각이다. 이러한 타입의 디로테이터 장치를 갖는 반송파 회복 네트워크에 대한 더욱 상세한 설명은 앞서 언급되었던 리 그리고 메서슈미트의 참고 문헌에 나와있다.

본 실시예에서, 단지 하나의 예러 신호 E1은 QAM 좌표을 교정 방위로 동적으로 재생하기 위해 필요한데, 그 이유는 HP 성분 또는 SP 성분으로부터 생겨난 에러 신호는 동일한 반송 주파수 또는 위상 에러를 실질적으로 표현할 것이며, 동일한 조절 효과를 생성할 것이기 때문이다.

또한 에러 신호 E1은 등화기(20)에 결합된 계수 조절 네트워크(22)의 조절 입력에 가해진다. 네트워크(22)의 다른 조절 입력은 슬라이서(36)와 표준 우선 순위 성분 처리기에 있는 에러 검출기(38)에 의해 생긴 에러 신호 E2를 받는다. 표준 우선 순위 에러 신호 E2는 앞서 설명된 높은 우선 순위 에러 신호 E1과 같은 방식으로 생긴다. 유니트(22)는 에러 신호 E1과 E2의 함수로서 갱신된 등화기 필터 계수를 제공하기 위한 규정된 알리고즘에 반응하는 디지탈 신호 처리기이다. 네트워크(22)에 사용되는 알고리즘은 변경할 수 있고, 특정 시스템의 요구에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 갱신된 계수는 에러 신호인 E1과 E2를 합하여 간단히 생성될 수 있고, 에러 신호인 E1과 E2를 거의 동시에 줄이기 위한 작용을 할 수 있다. 네트워크(22)에 의해 생성된 갱신된 계수는 디지탈 적응 FIR 등화기(20)에 결합된 계수 임의 접근 메모리(RAM)에 인가된다.

유니트(20)과 같은 적응 등화기는 본 예에서처럼, 높은 스위칭 속도로 타임 멀티플렉싱 작동을 수행하지 않을 때에도 복잡한 하드웨어적 집약 장치이다. 등화기(20)는 유니트(24, 25, 26, 28, 30, 32, 40)을 포함하는 다른 신호 처리 유니트 보다 상당히 복잡하다. 등화기(20)는 전송 채널에 의해 야기되는 진폭과 주파수 또는 위상 불규칙을 보상하기 위한 적응 디지탈 FIR 필터 네트워크를 가진 종래 공지 기술로 설계될 수 있다. 본 예에서 등화기(20)는 피드백 에러 신호인 E1과 E2에 응답하는 네트워트(22)에 의해 제공된 동적으로 갱신된 계수에 응답하는 결정 지향성 통과 대역 등화기이다, 등화 계수는 등화기(22)가 블라인드 등화 또는 트레이닝 신호 기술을 이용하여 초기화 되어질 간격 동안 초기화 후에 신호 E1과 신호 E2에 의해 동적으로 갱신된다. 등화기(20)는 바람직하게 심볼 속도의 비인 적응비를 나타내는 부분적인 간격이 있는 장치이다.

유니트(28)로부터 나온 처리된 높은 우선 순위 성분 HP-I와 HP-Q 그리고 유니트(36)로부터 나온 처리된 표준 우선 순위 성분 SP-I와 SP-Q은 원래의 비트 흐름을 재생하기 위해 유니트(40, 42)에 의해 각각 디코딩된다. 유니트(40, 42)는 HP 데이타와 SP 데이타에 대한 송신기 엔코더에 의해 수행된 미분 심볼의 코딩 및 맵핑 동작의 반전을 수행하기 위한 미분 디코더를 포함한다. 조회 데이블은 미분적으로 엔코딩되고 도시된 것과 같이 변조된 QAM 전의 송신기에 존재하는 일련의 5비트 심볼 세그먼트 안에 4개의 정방형 신호 좌표을 맵핑하기 위해 사용된다.

디코더(40)로부터 제공되는 회복된 HP 심볼 데이타와 유니트(42)로부터 제공되는 회복된 SP 심볼 데이타는 오디오/비디오 신호 처리와 재생 유니트(48)의 입력에 인가된다. 유니트(48)는 분리 오디오, 비디오 텔레비젼 신호 성분을 제공하기 위한 허프만(Huffman) 디코더와 인버스 퀀타이저(inverse quantizer)와, 에러 교정 네트워크 그리고 디멀티플렉싱 디코더와 같은 데이타 압축 해제(decompression) 네트워크를 포함할 수 있다. 이러한 성분은 적당한 오디오 재생이나 비디오 디스플레이 수단에 의해 재생될 수 있다. 다시 말해서, 이러한 성분들은 자기 저장 매체나 광 저장 매체에 저장될 수 있다.

Claims

텔레비젼 신호를 처리하는 시스템에 이용되는 디지탈 신호 처리 장치에 있어서,

다중 반송파 복합 PAM 신호를 수신하는 입력 수단(10)과;

상기 복합 신호에 응답하여 제어된 복합 신호를 출력에 제공하고, 하나 이상의 반송파를 내포하는 광대역 응답을 가지며 등화에 앞서 상기 복합 신호의 스펙트럼으로부터 상기 하나 이상의 반송파를 분리하지 않고 상기 하나 이상의 반송파를 등화하기 위한 하나의 계수 집합에 의해 정의되는 신호 등화 소자를 갖는 적응 등화기 수단(20)을 포함하는 신호 제어 수단(25, 27, 28, 36, 40, 42)과;

상기 PAM 신호의 상태를 나타내는 에러 신호를 유도하기 위한 수단 (30, 38)과:

상기 에러 신호를 상기 신호 제어 수단에 결합하기 위한 결합 수단(22)을 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 다중 반송파 복합 신호는 제1 정보 성분에 의해 변조된 제1 반송파와 제2 정보 성분에 의해 변조된 제2 반송파를 포함하며,

상기 유도 수단은 상기 제어된 복합 신호의 제1 정보 성분 및 제2 정보 성분을 분리하기 위한 분리 수단과, 상기 에러 신호를 발생하기 위한 감지 수단으로부터 분리된 성분에 응답하는 검출 수단을 포함하고,

상기 분리된 제1 성분과 제2 성분을 조합하기 위한 조합 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 등화기 수단은 논 타임 멀티플렉싱 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 처리 장치.
제2항에 있어서,

상기 신호 제어 수단은 상기 등화 수단으로부터의 등화된 복합 신호와 상기 검출 수단에 의해 생성된 에러 신호에 응답하여, 상기 좌표의 바람직한 방위를 유지하는 디로테이터 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 처리 장치.
제4항에 있어서,

상기 검출 수단은 분리된 제1 성분과 제2 성분으로부터 제1 에러 신호와 제2 에러 신호를 유도하고,

상기 등화기 수단은 상기 제1 및 제2 에러 신호에 응답하며,

상기 디로테이터 수단은 상기 에러 신호 중 하나에 응답하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 처리 장치.
제1항에 있어서,

상기 적응 등화기 수단은 부분적으로 간격이 있는 통과 대역 등화기인 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 처리 장치.
텔레비젼 신호를 처리하는 시스템에 이용되는 디지탈 신호 처리 장치에 있어서,

제1 성분에 의해 변조된 제1 반송파와 제2 성분에 의해 변조된 제2 반송파를 포함하는 다중 반송파 복합 PAM 신호를 수신하는 입력 수단(10)과;

논 타임 멀티플레싱 동작을 수행하며, 상기 복합 신호에 응답하여 등화된 복합 신호를 출력에 제공하고. 등화에 앞서 상기 복합 신호의 스펙트럼으로부터 상기 제1 및 제2 변조된 반송파를 분리하지 않고 상기 제1 및 제2 변조된 반송파를 등화하기 위한 상기 제1 및 제2 변조된 반송파를 내포하는 응답을 갖는 단일 등화 소자가 있는 적응 등화기 수단(20)을 포함하는 신호 제어 수단(18∼26)과;

상기 제어 수단으로부터의 제어된 복합 신호의 제1 및 제2 성분을 분리하기 위한 분리 수단(32, 34)과;

상기 제1 성분과 관련된 분리된 데이타에 응답하여 대응하는 출력 데이타를 생성하는 제1 수단(28, 40)과;

상기 제1 수단의 대응하는 입력 및 출력 데이타 각각 사이의 오프셋을 나타내는 제1 에러 신호(E1)를 생성하기 위한 제1 검출 수단(30)과;

상기 제2 성분과 관련된 분리된 데이타에 응답하여 대응하는 출력 데이타를생성하는 제2 수단(36, 42)과;

상기 제2 수단의 대응하는 입력 및 출력 데이타 각각 사이의 오프셋을 나타내는 제2 에러 신호(E2)를 생성하기 위한 제2 검출 수단(38)을 포함하며, 상기 적응 등화기 수단(20)은 제1 및 제2 에러 신호에 응답하는 것을 특징으로 하는 디지탈 신호 처리 장치.