KR100317372B1 - 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 텔레비젼수상기에서 입력신호의 레벨을 일정하게 유지하기 위해 사용되는 자동이득제어 전압을 발생할 때 동기모드 펄스 발생기에서 보다 신뢰성 있는 진폭정보를 구하여 그에 따른 차지업·다운신호를 발생하는 기술에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 목적은, 한편으로는 랜덤한 데이터 심볼의 절대화된 값을 참조로 진폭정보를 얻고, 다른 한편으로는 고정적으로 삽입되어 있는 세그먼트 동기 심볼들의 레벨에 적절한 가중치를 부여하여 진폭정보를 얻은 후 두 진폭정보를 더하여 최종의 진폭정보를 얻고, 이렇게 획득한 진폭정보를 근거로 하여 동기모드에서 차지업·다운신호를 발생하는 것에 의해 달성된다.

Description

디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치{AGC CONTROL APPARATUS OF DIGITAL TELEVISON SET}

본 발명은 디지털 텔레비젼수상기에서 입력신호의 레벨을 일정하게 유지하기 위해 사용되는 자동이득제어 전압의 발생 기술에 관한 것으로, 특히 잔류측파대(VSB) 변조방식의 디지털 텔레비젼수상기에서 동기모드 자동이득제어 전압을 발생할 때 고정적으로 삽입되어 있는 세그먼트 동기 심볼들의 레벨을 고려하여 진폭정보를 구하는데 적당하도록한 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치에 관한 것이다.

텔레비젼수상기에 있어서 자동이득 조절(AGC: Automatic Gain Control) 이란 방송국으로부터 전송되어 온 신호를 처리하기 전에 일정한 진폭을 갖도록 튜너 및 중간주파 증폭단에 내장된 여러단의 증폭기 이득을 자동으로 조절하는 것을 의미한다.

아날로그 텔레비젼수상기에서의 AGC는 재생된 화면의 밝기 등을 일정하게 하는 기능을 수행하게 되나, 디지털 텔레비젼수상기의 경우, 예컨대 잔류측파대 변조방식을 사용하는 ATSC 디지털 텔레비젼수상기에서 수신신호에 대한 진폭 조정은 채널 등화기 후단의 데이터 처리 블록의 동작을 가름하는 중요한 역할이다.

디지털 텔레비젼수상기에서 AGC는 다단계로 수행된다. 채널절환 또는 파워 온시 튜너의 증폭도를 우선 최대로 설정해 두는데, 이것은 텔레비젼수상기 각 블록이 갖는 가산성 백색잡음(AWGN : Additive White Gaussian Noise) 환경에서 최대의 신호대 잡음비를 확보하기 위함이다. 이후, AGC는 두가지 모드 즉, 비동기 모드(Non-Coherent Mode)와 동기 모드(Coherent Mode)로 구분되어 처리된다.

도 1은 종래기술에 의한 AGC 전압 발생장치의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 튜너/중간주파 증폭단 또는 정합필터의 아날로그 출력신호(A)를 디지털신호로 샘플링하는 A/D변환기(1)와; 상기 A/D변환기(1)의 샘플링 클럭이 복원되지 않은 자유발진 상태에서 개략적으로 조정된 자동이득제어전압(V_AGC)을 생성하기 위하여 차지업·다운신호(B1),(B2)를 생성하는 비동기모드 AGC펄스 발생부(2)와; 상기 A/D변환기(1)의 출력신호에 균일하게 더해진 파일럿 성분을 제거하는 직류성분 제거기(3)와; 심볼 동기화가 이루어진 이후에 세밀하게 조정된 자동이득제어전압(V_AGC)을 생성하기 위하여, 상기 직류성분 제거기(3)의 출력신호를 대상으로 A/D변환 샘플들의 절대값들의 평균치를 체크하여 그에 따른 차지업·다운신호(D1),(D2)를 생성하는 동기모드 AGC펄스 발생부(4)와; 심볼 동기화가 달성되었는지의 여부를 알려주는 동기획득플래그(E)에 따라 상기 차지업·다운신호(B1),(B2)나 차지업·다운신호 (D1),(D2)를 선택하여 출력하는 멀티플렉서(5)와; 상기 멀티플렉서(5)의 출력신호에 따라 샘플링 클럭이 복원되지 않은 상태에서는 상기 차지업·다운신호(B1),(B2)를 근거로 전하펌핑량을 개략적으로 조정하여 그에 따른 자동이득제어전압(V_AGC)을 출력하고, 이후에는 상기 차지업·다운신호(D1),(D2)를 근거로 전하펌핑량을 세밀하게 조정하여 그에 따른 자동이득제어전압(V_AGC)을 출력하는 전하펌프(6)로 구성되었다.

상기 비동기모드 AGC펄스 발생부(2)는 상기 A/D변환기(1)의 동적범위(DR)를 벗어나서 잘리는 심볼의 개수를 검사하여 그에 따른 신호 진폭정보를 출력하는 클리핑 감지기(2A)와; 상기 클리핑 감지기(2A)에서 출력되는 신호 진폭정보에 따라 진폭을증·감시키기 위한 차지업·다운신호(B1),(B2)를 펄스폭변조신호 형태로 출력하는 펄스폭변조신호 출력부(2B)로 구성되었다.

또한, 상기 동기모드 AGC펄스 발생부(4)는 상기 직류성분 제거기(3)의 출력신호에 대해 절대값을 취하는 절대화기(4A)와; 상기 절대화기(4A)의 출력신호에 대해 소정 심볼 구간동안의 평균값을 발생시키기 위한 누적기(4B)와; 상기 누적기(4B)의 출력값을 기 설정된 규정치와 비교하여 그에 따른 차지업·다운신호(D1),(D2)를 발생하는 펄스폭변조신호 출력부(4C)로 구성되었다.

이와 같이 구성된 종래의 자동이득 조절장치의 작용을 첨부한 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

튜너/중간주파 증폭단 또는 정합필터(Matched Filter)에서 출력되는 도 2와 같은 아날로그신호(A)가 A/D변환기(1)에 입력된다. ATSC 규격의 디지털 텔레비젼수상기에서 디지털 데이터의 3비트 단위로 하나의 심볼을 구성한다. 따라서, 심볼들이 갖는 값의 종류는 8가지가 되며, 이것들은 8가지의 알파벳 {+7, +5, +3, +1, -1,-3,-5,-7} 으로 맵핑된다. 이렇게 맵핑된 심볼들을 채널을 통해 송신하기 위하여 아날로그 신호로 정형하게 되는데, 도 2는 그 정형화된 파형을 나타낸 것이다.

도 2에서 세그먼트 동기신호는 네 개의 심볼 {5,-5,-5, 5}로 이루어지며, 이것은 832 심볼 주기로 삽입되어 있다. 세그먼트 동기심볼의 좌,우로 데이터 심볼들이 위치하게 된다. 이러한 아날로그 신호(A)를 입력받는 A/D변환기(1)는 심볼 주기로 입력되는 클럭의 주파수와 위상에 의해 매 심볼 위치에서 샘플링된 값을 출력한다. 상기 튜너/중간주파 증폭부의 실제 출력은 도 2의 파형에 1.25의 DC값이 더해진 형태이다. 이와 같은 형태로 되는 이유는 복조를 돕기 위해 매 심볼에 대해 균일하게 더해진 파일럿(1.25)이 제거되지 않고 남아 있기 때문이다.

상기 A/D변환기(1)의 출력신호가 직접 비동기모드 AGC펄스 발생부(2)에 입력되고, 다른 한편으로는 직류성분 제거기(3)를 통해 직류성분이 제거된 다음 동기모드 AGC펄스 발생부(4)에 입력된다. 상기 비동기모드 AGC펄스 발생부(2)는 상기 A/D변환기(1)의 샘플링 클럭이 복원되지 않은 자유 발진 상태에서 자동이득제어전압(V_AGC)을 개략적으로 조정하여 출력하기 위한 장치이다.

이를 위해 상기 비동기모드 AGC펄스 발생부(2) 내의 클리핑 감지기(2A)는 상기 A/D변환기(1)로 입력되었던 아날로그신호가 샘플링될 때 그 A/D변환기(1)의 동적범위(DR)를 벗어나서 잘리는 심볼의 개수가 얼마나 많이 발생되는지 검사하여 그에 따른 신호 진폭정보를 출력한다. 상기의 설명에서와 같이 초기에 튜너의 증폭도를 크게 설정해 두었기 때문에 A/D변환시 대부분 클리핑이 발생한다.

상기 A/D변환기(1)의 클럭은 흔히 전압조정형 오실레이터(VCXO)에 의해 제공되는데, 펄스폭변조신호 발생부(2B)는 그 VCXO제어에 적합한 신호를 발생한다. 즉, 상기 클리핑 감지기(2A)에서 출력되는 신호 진폭정보에 따라 진폭을 증가시키기 위한 차지업신호(B1)를 펄스폭변조신호 형태로 출력하거나 진폭을 감소시키기 위한 차지다운신호(B2)를 펄스폭변조신호 형태로 출력하게 된다. 이렇게 발생되는 신호(B1), (B2)는 멀티플렉서(5)를 통해 전하펌프(6)에 입력되며, 그 전하펌프(6)는 입력신호(B1),(B2)에 상응되는 레벨만큼 전하를 펌핑하여 해당 레벨의 자동이득제어전압(V_AGC)을 출력하게 된다.

도 3의 (a)-(d)는 상기 A/D변환기(1)의 아날로그 출력신호(A)가 동적범위(DR)를 벗어난 초기 단계를 가상하여 자동이득제어전압(V_AGC)이 어떻게 발생되는지를 보여주고 있다. 상기 A/D변환기(1)에서 샘플링된 값이 상기 클리핑감지기(2A)에서 연속적으로 클리핑되는 경우 상기 펄스폭변조신호 출력부(2B)에서 도 3의 (c)와 같이 차지다운신호(B2)가 출력되고, 이에 의해 상기 자동이득제어전압(V_AGC)의 레벨이 도 3의 (d)와 같이 점차 낮아지게 된다. 반대로 상기 A/D변환기(1)에서 작은 샘플링값의 신호가 연속적으로 출력되는 경우에는 상기 펄스폭변조신호 출력부(2B)에서 도 3의 (b)와 같이 차지업신호(B1)가 출력되고, 이에 의해 상기 자동이득 제어전압(V_AGC)의 레벨이 도 3의 (d)와 같이 점차 높아지게 된다. 결국, 이와 같은 과정에 의해 상기 자동이득제어전압(V_AGC)이 개략적으로 조정된다.

상기 A/D변환기(1)의 출력신호가 다른 한편으로는 직류성분 제거기(3)를 통해 직류성분이 제거된 다음 동기모드 AGC펄스 발생부(4)에 입력된다. 이 동기모드 AGC펄스 발생부(4)는 심볼 동기화(Symbol Synchhronization)가 이루어진 이후에 동작하고, 직류성분이 제거된 A/D변환 샘플들의 절대값들의 평균치가 규정된 값을 만족하는지 체크하여 상기 자동이득제어전압(V_AGC)을 조정하기 위한 펄스 즉, 차지 업·다운신호(D1),(D2)를 출력하는 장치이다.

상기 동기모드 AGC펄스 발생부(4) 내의 절대화기(4A)는 상기 직류성분 제거기(3)의 출력신호에 대해 절대값을 취하게 되므로, 이의 출력들은 심볼이 갖을 수 있는 알파벳 중 양(+)의 값들이 된다. 상기 절대화기(4A)의 출력이 누적기(4B)에 입력되고, 이 누적기(4B)에서 적당한 심볼구간 주기로 평균값이 발생되도록 하기 위하여그 누적기(4B)를 해당 심볼 간격으로 리세트 시킨다.

따라서, 상기 누적기(4B)의 출력은 절대화된 심볼값의 평균치에 해당되는 값으로서 이 값에 따라 펄스폭변조신호 발생기(4C)는 상기 펄스폭변조신호 발생기(2B)와 같이 펄스폭변조형태의 차지업신호(D1)나 차지다운신호(D2)를 출력하게 된다. 즉, 상기 누적기(4B)의 출력값이 규정치 이하인 경우에는 차지업신호(D1)를 출력하고 규정치 이상인 경우에는 차지다운신호(D2)를 출력한다. 이렇게 발생되는 신호(D1), (D2)는 상기 멀티플렉서(5)를 통해 전하펌프(6)에 입력되며, 그 전하펌프(6)는 입력신호(D1),(D2)에 상응되는 레벨만큼 전하를 펌핑하여 해당 레벨의 자동이득제어전압(V_AGC)을 출력하게 된다.

동기 획득 여부에 따라 상기 비동기모드 AGC펄스 발생부(2)나 동기모드 AGC펄스 발생부(4)를 선택적으로 적용하기 위해 그들의 출력신호(B1,B2),(D1,D2)를 멀티플렉서의 입력으로 공급하고, 심볼 동기화가 달성되었는지의 여부를 알려주는 동기획득플래그(E)에 따라 입력신호를 적절히 선택하도록 하였다. 즉, 동기획득이 이루어지지 않은 통상의 초기단계에서는 상측의 출력신호(B1,B2)를 선택하여 자동이득제어전압(V_AGC)를 생성하고, 동기획득이 이루어진 후에는 하측의 출력신호(D1,D2)를 선택하여 자동이득제어전압(V_AGC)를 생성하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래기술에 의한 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치에 있어서는 동기모드 AGC 펄스를 발생할 때, 주변의 환경변화를 고려하지 않고 단순히 랜덤한 데이터 심볼들의 평균치만을 근거로 하여 입력신호의 진폭 정보를 구하게 되므로 정확하게 조정된 자동이득제어전압을 발생하는데 어려움이 있고, 그 진폭정보가 비교적 긴 주기에 걸쳐 획득되므로 해당 레벨의 자동이득제어전압을 출력하는데 많은 시간이 소요되었다. 결국, 이와 같은 이유로 인하여 시스템의 신뢰성이 저하되는 결함이 있었다.

본 발명의 목적은 한편으로는 랜덤한 데이터 심볼의 절대화된 값을 참조로 진폭정보를 얻고, 다른 한편으로는 세그먼트 동기로부터 얻어진 진폭정보에 적당한 가중치를 곱하여 진폭정보를 얻은 후 두 진폭정보를 더하여 최종의 진폭정보로 출력하는 회로를 포함하는 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치를 제공함에 있다.

따라서, 본 발명의 특징은 동기레벨을 감지하기 위한 동기레벨 감지장치와, 동기레벨 감지 출력을 동기구간 동안에만 출력하기 위한 래치와, 랜덤한 데이터로부터 얻어진 진폭정보에 가중치를 곱하기 위한 제1곱셈기와, 동기 레벨을 참조하여 얻은 진폭정보에 가중치를 곱하는 제2곱셈기와, 상기 두 곱셈기의 진폭정보를 더하는 덧셈기를 동기모드 AGC펄스 발생부에 포함시킨 구성의 자동이득 조절장치를 제공하는데 있는 것으로, 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래기술에 의한 AGC 전압 발생장치의 블록도.

도 2는 도 1에서 A/D변환기 입력신호의 파형도.

도 3의 (a)는 A/D변환기 입력신호의 파형도.

도 3의 (b)는 차지업신호의 파형도.

도 3의 (c)는 차지다운신호의 파형도.

도 3의 (d)는 AGC전압의 파형도.

도 4는 본 발명에 의한 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치의 블록도.

도 5 도 4에서 동기레벨 감지기의 일실시 예시 블록도.

도 6은 도 5에서 각 계수의 설정 예시표.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

11 : A/D변환기 12 : 비동기모드 AGC펄스 발생부

12A : 클리핑 감지기 12B,14H : 펄스폭변조신호 발생부

13 : 직류성분 제거기 14 : 동기모드 AGC펄스 발생부

14A : 절대화기 14B : 누적기

14C,14F : 곱셈기 14D : 동기레벨 감지기

14E : 래치 14G : 가산기

15 : 멀티플렉서 16 : 전하펌프

도 4는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치의 일실시 예시 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 튜너/중간주파 증폭단 또는 정합필터의 아날로그 출력신호(A)를 디지털신호로 샘플링하는 A/D변환기(11)와; 상기 A/D변환기(11)의 샘플링 클럭이 복원되지 않은 자유발진 상태에서 개략적으로 조정된 자동이득제어전압(V_AGC)을 생성하기 위하여 차지업·다운신호(B1),(B2)를 생성하는 비동기모드 AGC펄스 발생부(12)와; 상기 A/D변환기(11)의 출력신호에 균일하게 더해진 파일럿 성분을 제거하는 직류성분 제거기(13)와; 심볼 동기화가 이루어진 이후에 세밀하게 조정된 자동이득제어전압(V_AGC)을 생성하기 위하여, 상기 직류성분 제거기(13)의 출력신호를 근거로 차지업·다운신호(D1),(D2)를 생성함에 있어서, 한편으로는 랜덤한 데이터 심볼의 절대화된 값을 참조로 진폭정보를 얻고, 다른 한편으로는 고정적으로 삽입되어 있는 세그먼트 동기 심볼들의 레벨에 적절한 가중치를 부여하여 진폭정보를 얻은 후 두 진폭정보를 더하여 최종의 진폭정보를 얻는 동기모드 AGC펄스 발생부(14)와; 심볼 동기화가 달성되었는지의 여부를 알려주는 동기획득플래그(E)에 따라 상기 차지업·다운신호(B1),(B2)나 차지업·다운신호(D1),(D2)를 선택하여 출력하는 멀티플렉서(15)와; 상기 멀티플렉서(15)의 출력신호에 따라 샘플링 클럭이 복원되지 않은 상태에서는 상기 차지업·다운신호(B1), (B2)를 근거로 전하펌핑량을 개략적으로 조정하여 그에 따른 자동이득 제어전압(V_AGC)을 출력하고, 이후에는 상기 차지업·다운신호(D1),(D2)를 근거로 전하펌핑량을 세밀하게 조정하여 그에 따른 자동이득제어전압(V_AGC)을 출력하는 전하펌프(16)로 구성하였다.

상기 동기모드 AGC펄스 발생부(14)는 상기 직류성분 제거기(13)의 출력신호에 대해 절대값을 취하는 절대화기(14A)와; 상기 절대화기(14A)의 출력신호에 대해 소정 심볼 구간동안의 평균값을 발생시키기 위한 누적기(14B)와; 상기 누적기(14B)에서 절대화된 심볼값의 평균치에 소정의 가중치 상수(α)를 곱하는 곱셈기(14C)와; 상기 직류성분 제거기(13)의 출력신호를 공급받아 832개의 심볼 주기로 반복 삽입되어 있는 4개의 심볼 크기에 대한 평균치를 구하는 동기레벨 감지기(14D)와; 상기 동기레벨 감지기(14D)에서 순차적으로 출력되는 값 중 세그먼트 동기(G)가 있는 위치에서 구해진 값만을 넘겨받기 위해 래치하는 래치(14E)와; 상기 래치(14E)의 출력값에 소정의 가중치 상수(1-α)를 곱하는 곱셈기(14F)와; 상기 곱셈기(14C),(14F)의 출력값을 더하는 가산기(14G)와; 상기 가산기(14G)에서 출력되는 값의 크기에 따라 차지업·다운신호(D1),(D2)를 출력하는 펄스폭변조신호 출력부(14H)로 구성하였다.

이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 5 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4에서 A/D변환기(11), 비동기모드 AGC펄스 발생부(12) 및 직류성분 제거기(13)는 도 2의 종래기술에서와 동일하게 동작한다.

즉, 튜너/중간주파 증폭단 또는 정합필터(Matched Filter)에서 출력되는 도 2와 같은 아날로그신호(A)가 A/D변환기(11)에 입력된다. ATSC 규격의 디지털 텔레비젼수상기에서 디지털 데이터의 3비트 단위로 하나의 심볼을 구성한다. 따라서, 심볼들이 갖는 값의 종류는 8가지가 되며, 이것들은 8가지의 알파벳 {+7, +5, +3, +1, -1,-3,-5,-7} 으로 맵핑된다. 이렇게 맵핑된 심볼들을 채널을 통해 송신하기 위하여 아날로그 신호로 정형하게 되는데, 도 2는 그 정형화된 파형을 나타낸 것이다.

도 2에서 세그먼트 동기신호는 네 개의 심볼 {5,-5,-5, 5}로 이루어지며, 이것은 832 심볼 주기로 삽입되어 있다. 세그먼트 동기심볼의 좌,우로 데이터 심볼들이 위치하게 된다. 이러한 아날로그 신호(A)를 입력받는 A/D변환기(11)는 심볼 주기로 입력되는 클럭의 주파수와 위상에 의해 매 심볼 위치에서 샘플링된 값을 출력한다. 상기 튜너/중간주파 증폭부의 실제 출력은 도 2의 파형에 1.25의 DC값이 더해진 형태이다. 이와 같은 형태로 되는 이유는 복조를 돕기 위해 매 심볼에 대해 균일하게더해진 파일럿(1.25)이 제거되지 않고 남아 있기 때문이다.

상기 A/D변환기(11)의 출력신호가 직접 비동기모드 AGC펄스 발생부(12)에 입력되고, 다른 한편으로는 직류성분 제거기(13)를 통해 직류성분이 제거된 다음 동기모드 AGC펄스 발생부(14)에 입력된다. 상기 비동기모드 AGC펄스 발생부(12)는 상기 A/D변환기(11)의 샘플링 클럭이 복원되지 않은 자유 발진 상태에서 자동이득제어전압(V_AGC)을 개략적으로 조정하여 출력하기 위한 장치이다.

이를 위해 상기 비동기모드 AGC펄스 발생부(12) 내의 클리핑 감지기(12A)는 상기 A/D변환기(11)로 입력되었던 아날로그신호가 샘플링될 때 그 A/D변환기(11)의 동적범위(DR)를 벗어나서 잘리는 심볼의 개수가 얼마나 많이 발생되는지 검사하여 그에 따른 신호 진폭정보를 출력한다. 상기의 설명에서와 같이 초기에 튜너의 증폭도를 크게 설정해 두었기 때문에 A/D변환시 대부분 클리핑이 발생한다.

상기 A/D변환기(11)의 클럭은 흔히 전압조정형 오실레이터(VCXO)에 의해 제공되는데, 펄스폭변조신호 발생부(12B)는 그 VCXO제어에 적합한 신호를 발생한다. 즉, 상기 클리핑 감지기(12A)에서 출력되는 신호 진폭정보에 따라 진폭을 증·감시키기 위한 차지업·다운신호(B1),(B2)를 펄스폭변조신호 형태로 출력하게 된다. 이렇게 발생되는 신호(B1),(B2)는 멀티플렉서(15)를 통해 전하펌프(16)에 입력되며, 그 전하펌프(16)는 입력신호(B1),(B2)에 상응되는 레벨만큼 전하를 펌핑하여 해당 레벨의 자동이득제어전압(V_AGC)을 출력하게 된다.

도 3의 (a)-(d)는 상기 A/D변환기(11)의 아날로그 출력신호(A)가 동적범위(DR)를 벗어난 초기 단계를 가상하여 자동이득제어전압(V_AGC)이 어떻게 발생되는지를 보여주고 있다.

한편, 상기 A/D변환기(11)의 출력신호가 직류성분 제거기(13)를 통해 직류성분이 제거된 다음 동기모드 AGC펄스 발생부(14)에 입력된다. 이 동기모드 AGC펄스 발생부(14)는 심볼 동기화가 이루어진 이후에 동작하고, 직류성분이 제거된 A/D변환 샘플들의 절대값들의 평균치가 규정된 값을 만족하는지 체크하여 상기 자동이득제어전압(V_AGC)을 조정하기 위한 펄스를 출력하는 장치이다.

상기 직류성분 제거기(13)의 출력신호는 상기 동기모드 AGC펄스 발생부(14) 내의 절대화기(14A)와 동기레벨 감지기(14D)에 입력된다.

상기 절대화기(14A)는 상기 직류성분 제거기(13)의 출력신호에 대해 절대값을 취하게 되므로, 이의 출력들은 심볼이 갖을 수 있는 알파벳 중 양(+)의 값들이 된다. 상기 절대화기(14A)의 출력신호가 누적기(14B)에 입력되고, 이 누적기(14B)는 적당한 심볼 간격으로 리세트된다.

따라서, 상기 누적기(14B)에서 절대화된 심볼값의 평균치가 출력되고, 이는 곱셈기(14C)의 일측 입력으로 제공되어 타측 입력으로 제공되는 가중치 상수(α)와 곱해진다.

한편, 상기 동기레벨 감지기(14D)는 832개의 심볼 주기로 반복 삽입되어 있는 4개의 심볼 크기에 대한 평균치를 구하는 블록으로서 이의 일실시 구현예를 도 5에 나타내었다.

즉, 832개의 심볼 주기로 반복 삽입되어 있는 4개의 심볼 크기에 대한 평균치를 구하기 위해 3단의 심볼지연기(21A-21C)를 통해 입력 심볼을 순차적으로 지연시키고, 순차적으로 입력되는 4개의 심볼 즉, 심볼지연기(21A-21C)의 입력 심볼에 대해 곱셈기(22A-22D)를 통해 해당 계수(a,b,c,d)를 각기 곱한 후 가산기(23)를 통해 출력하게 된다.

상기 각 곱셈기(22A-22D)의 각 탭이 갖는 계수(a,b,c,d) 설정의 예를 도 6의 테이블에 나타내었으며, 이들의 의미는 다음과 같다.

세그먼트 동기를 구성하는 심볼{5,-5,-5, 5}의 값은 수신측에서 보면 열잡음과 멀티 채널 고스트 등에 의해 오염되어 있기 때문에 정확한 값을 유지하지 못한다. 이에 대해 계수 a,b,c,d가 {1,-1,-1, 1}로 셋팅된 경우 4개의 심볼을 동일한 비중으로 취급하여 평균 심볼 크기를 얻는 것을 의미하며, {0,-1,-1, 0}으로 셋팅된 경우 바깥쪽의 두 심볼{5,5}을 제외하고 안쪽의 두 심볼{-5,-5}만을 이용하여 동기 레벨을 추정하는 것을 의미한다. 이것은 다음과 같은 근거에서 유용하다.

도 2에 나타낸 바와 같이 좌우 대칭인 세그먼트 동기 신호는 샘플링되기 전인 아날로그신호 형태에서 대칭이 되지 않는다. 그 이유는 각 심볼값을 아날로그 신호로 정형(shaping)하기 위한 채널의 충격응답이 모두 더해져 최종적인 신호로 나타나기 때문이다.

따라서, 세그먼트 동기심볼 중 특히 좌우 바깥쪽의 5의 값은 샘플링 클럭의 이탈에 의해 크게 달라질 우려가 있으므로, 동기 레벨을 감지할 때 바깥쪽의 심볼값은 제외시켜 동기레벨 오인을 줄이는 효과를 갖도록 하였다.

계수값이 {0.5,-1,-1, 0.5}로 셋팅되면 바깥쪽의 세그먼트 동기 심볼이 샘플링 클럭의 떨림에 의해 다른 크기의 값으로 나타날 수는 있으나 평균적으로 관찰해 보면동기 레벨을 측정하는데 있어서, 낮은 비중으로 사용하게 되는 것이다.

이처럼 세그먼트 동기를 관찰하고, 이를 고려하여 신호 레벨을 추정하는 것은 기존의 랜덤한 데이터 심볼만을 이용하거나 또는 세그먼트 동기 심볼을 랜덤한 데이터 심볼로 간주하여 신호 레벨을 추정하는 것에 비하여 훨씬 더 신뢰성 있는 신호 레벨 추정을 가능하게 한다.

상기 동기레벨 감지기(14D)는 데이터 심볼을 포함한 매 심볼 입력시마다 동작하여 쓸모없는 데이터까지 발생하므로 오로지 세그먼트 동기(G)가 있는 위치에서 구해진 값만을 넘겨받기 위해 래치(14E)를 사용하였다. 상기 래치(14E)의 출력은 곱셈기(14F)의 일측 입력으로 공급되어 타측 입력으로 공급되는 가중치 상수(1-α)와 곱해지는데, 이 가중치 상수(α)는 0에서 1까지의 값 중에서 설정된다.

상기 곱셈기(14C)의 출력과 곱셈기(14F)의 출력은 가산기(14G)에서 더해진다. 상기 가산기(14G)의 출력은 상기 입력신호(A)의 진폭정보를 의미하며, 이 값에 따라 펄스폭변조신호 발생부(14H)에서 차지업·다운신호(D1),(D2)가 출력된다. 즉, 상기 가산기(14G)의 출력이 규정치 이하인 경우에는 그에 적당한 펄스폭변조 형태의 차지업신호(D1)가 출력되고, 반대로 규정치 이상인 경우에는 그에 적당한 펄스폭변조 형태의 차지다운신호(D2)가 출력된다.결국, 상기 절대화기(14A) 및 누적기(14B)를 통해 획득한 진폭정보와 동기레벨 감지기(14D) 및 래치(14E)를 통해 획득한 진폭정보에 각각의 가중치(),()를 곱한 후 이들을 더하여 최종의 진폭정보를 얻는다. 그런데, 상기 동기레벨 감지기(14D) 및 래치(14E)를 통해 입력신호(A)의 진폭정보를 획득할 때, 주변의 환경변화에 따라 상기와 같이 계수(a,b,c,d)를 조정하게 되므로 주변의 환경변화에 적응된 진폭정보를 얻을 수 있고, 이렇게 획득되는 진폭정보의 주기는 상기 절대화기(14D) 및 래치(14E)를 통해 획득되는 진폭정보의 주기에 비하여 훨씬 짧으므로 해당 레벨의 자동이득제어전압을 출력하는데 소요되는 시간을 그만큼 단축할 수 있게 된다.동기 획득 여부에 따라 상기 비동기모드 AGC펄스 발생부(12)나 동기모드 AGC펄스 발생부(14)를 선택적으로 적용하기 위해 그들의 출력신호(B1,B2),(D1,D2)를 멀티플렉서의 입력으로 공급하고, 심볼 동기화가 달성되었는지의 여부를 알려주는 동기획득플래그(E)에 따라 입력신호를 적절히 선택하도록 하였다. 즉, 동기획득이 이루어지지 않은 통상의 초기단계에서는 상측의 출력신호(B1,B2)를 선택하여 그에 상응되는 자동이득제어전압(V_AGC)를 생성하고, 동기획득이 이루어진 후에는 하측의 출력신호(D1,D2)를 선택하여 그에 상응되는 자동이득제어전압(V_AGC)를 생성하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 VSB변조 방식의 디지털 텔레비젼수상기에서 동기모드의 AGC전압을 발생하기 위해 입력신호의 진폭정보를 구할 때, 절대화기 및 누적기를 통해 획득한 진폭정보와 동기레벨 감지기 및 래치를 통해 획득한 진폭정보에 각각의 가중치 상수를 곱한 후 이들을 더하여 최종의 진폭정보를 얻게된다. 그런데, 동기레벨 감지기 및 래치를 통해 진폭정보를 획득할 때, 주변의 환경변화에 따라 각각의 계수를 조정하게 되므로 주변의 환경변화에 적응된 진폭정보를 얻을 수 있게 되고, 이렇게 획득되는 진폭정보의 주기는 절대화기 및 누적기를 통해 획득되는 진폭정보의 주기에 비하여 훨씬 짧으므로 해당 레벨의 자동이득제어전압을 출력하는데 소요되는 시간을 그만큼 단축할 수 있게 된다. 따라서, 궁극적으로 텔레비젼수상기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 튜너 또는 중간주파 증폭단 등의 아날로그 출력신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기와; 상기 A/D변환기의 샘플링 클럭이 복원되지 않은 자유발진 상태에서 개략적으로 조정된 자동이득제어전압을 생성하기 위하여 차지업·다운신호를 생성하는 비동기모드 AGC펄스 발생부와; 상기 A/D변환기의 출력신호에 균일하게 더해진 직류전압을 제거하는 직류성분 제거기와; 심볼 동기화가 이루어진 후 상기 직류성분 제거기의 출력신호를 근거로 차지업·다운신호를 생성함에 있어서, 한편으로는 랜덤한 데이터 심볼의 절대화된 값을 참조로 진폭정보를 얻고, 다른 한편으로는 고정적으로 삽입되어 있는 세그먼트 동기 심볼들의 레벨에 적절한 가중치를 부여하여 진폭정보를 얻은 후 두 진폭정보를 더하여 최종의 진폭정보를 얻는 동기모드 AGC펄스 발생부와; 동기획득플래그에 따라 상기 두 경로의 차지업·다운신호를 선택적으로 출력하는 멀티플렉서와; 상기 멀티플렉서의 출력신호에 따라 전하 펌핑량을 조정하여 그에 따른 자동이득제어전압을 출력하는 전하펌프로 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 동기모드 AGC펄스 발생부는 상기 직류성분 제거기의 출력신호에 대해 소정 심볼 구간동안의 평균값을 발생시키기 위한 절대화기 및 누적기와; 상기 누적기(14B)에서 출력되는 심볼값의 평균치에 소정의 가중치(α)를 곱하는 제1곱셈기와; 상기 직류성분제거기의 출력신호를 공급받아 832개의 심볼 주기로 반복 삽입되어 있는 4개의 심볼 크기에 대한 평균치를 구하는 동기레벨 감지기와; 상기 동기레벨 감지기에서 순차적으로 출력되는 값 중 세그먼트 동기가 있는 위치에서 구해진 값만을 넘겨받기 위해 래치하는 래치와; 상기 래치의 출력값에 소정의 가중치(1-α)를 곱하는 제2곱셈기와; 상기 각 곱셈기의 출력값을 더하는 가산기와; 상기 가산기에서 출력되는 값의 크기에 따라 차지업·다운신호를 출력하는 펄스폭변조신호 출력부로 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치.
3. 제2항에 있어서, 동기레벨 감지기는 832개의 심볼 주기로 반복 삽입되어 있는 4개의 심볼 크기에 대한 평균치를 구하기 위해 입력 심볼을 순차적으로 지연출력하는 3단의 심볼지연기(21A-21C)와; 상기 순차적으로 입력되는 4개의 심볼에 해당 계수(a,b,c,d)를 각기 곱하는 곱셈기(22A-22D)와; 상기 곱셈기(22A-22D)의 출력을 가산하는 가산기(23)로 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치.
4. 제3항에 있어서, 각각의 곱셈기(22A-22D)는 계수(a,b,c,d)를 1,-1,-1,1로 선택하도록 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치.
5. 제3항에 있어서, 각각의 곱셈기(22A-22D)는 계수(a,b,c,d)를 0,-1,-1,0으로 선택하도록 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치.
6. 제3항에 있어서, 각각의 곱셈기(22A-22D)는 계수(a,b,c,d)를 0.5,-1,-1,0.5로 선택하도록 구성한 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치.
7. 제2항에 있어서, 제2곱셈기의 가중치 α는 0에서 1 사이의 값임을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼수상기의 자동이득 조절장치.