KR100418867B1 - 디지탈위성방송수신기의수신상태점검장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지탈 위성방송 수신기에서 수신환경을 분석하고 수신불가능 할때 그 원인을 사용자에게 알려주기 위한 수신상태 점검장치에 관한 것이다.

본 발명은 AGC 신호, S/N비, BER 신호의 레벨을 검출하여 폭우와 태양 정전현상을 구분하는데 폭우일 경우 노이즈 양은 증가하지만 신호의 크기가 감소하므로 AGC는 전체 신호크기를 증가토록 신호를 출력하고, 태양정전 현상일 경우 신호레벨을 변하지 않으나 잡음의 증가로 AGC는 신호를 감소토록 출력한다.

그러므로 본 발명의 디지탈 위성방송 수신기는 상기 AGC 신호에 문턱값을 두어서 두 현상을 구별할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 수신환경을 점검하여 수신불가능 일때 그 원인을 알려주므로 종래의 사용자가 이해할 수 없는 경우의 수신상태를 이해시킬수 있다.

Description

디지탈 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치

본 발명은 디지탈 위성방송 수신기에서 수신환경 분석에 관한 것으로 특히, 폭우에 의한 신호크기 감소와 태양 정전(Solar Outage)현상에 의한 잡음증가에 대해 BER(Bit Error Rate) 신호, AGC(Automatic Gain Control) 신호, 신호대 잡음비(S/N Rate) 신호의 래벨상태를 점검하여 수신기의 수신환경을 분석하고 수신불가능 할때 그 원인을 화면을 통해 사용자에게 알려주는 디지탈 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치에 관한 것이다.

종래 기술에 따른 아날로그 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

제 1 도는 종래 기술에 따른 아날로그 위성방송 수신기의 구성블록도로써, 위성 안테나(10)를 통해 위성방송 신호가 수신되고 저잡음 블록(Low Noise Block : LNB)(11)을 거쳐 잡음을 감소시킨다.

상기 수신된 신호는 제 1 증폭기(12)에서 일정 크기로 증폭되어 튜닝회로(13)에서 수신하고자 하는 전파의 주파수애 맞추어 프리 셀렉트(14)에서 필요한 전파를 선택한다.

상기 선택된 신호와 국부발진기(15)의 발진신호가 혼합되어 중간주파수 신호로 출력되고, 상기 중간주파수 신호는 BPF(Band Pass Filter)(17)에 의해 소정밴드로 대역통과된 신호로 출력된다.

또한 제 2 IF AGC증폭기(18)는 상기 BPF(17)를 통과한 신호가 변동해도 출력레벨을 변동시키지 않도록 중간주파수 증폭기의 이득을 자동 제어한다.

상기 제 2 IF AGC증폭기(18)를 거친 신호는 FM 복조기(19)에서 주파수 변화가 진폭의 변화로 바뀐 신호로 출력되어 사운드 프로세서(20)와 비디오 프로세서(22)에 각각 인가된다.

상기 사운드 프로세서(20)는 마이컴(24)의 제어로 오디오 신호를 처리하며, 비디오 프로세서(22)는 마이컴(24) 및 캐랙터 발생기(21)의 캐랙터 신호에 의해 비디오 신호를 처리하여 출력한다.

상기한 바와 같이 구성된 종래 기술에 따른 아날로그 위성방송 수신기는 수신상태를 점검하기 위해 상기 제 2 IF AGC 증폭기(18)에서 AGC전압 검출기(23)의 AGC 전압을 검출하여 마이컴(24)으로 전송한다.

상기 마이컴(24)은 아날로그 위성방송의 수신신호의 C/N(Carrier to Noise)를 디스플레이 하기 위해 제 2 도와 같이 방송신호가 존재하지 않는 -0.5 채널과 16.5 채널에 해당하는 주파수의 AGC 전압값으로 부터 노이즈 레벨 Nf(-0.5)와 Nf(16.5)을 측정한다.

원하는 채널에서의 노이즈 레벨은 앞에서 측정한 -0.5 채널과 16.5 채널의 잡음레벨을 직선화 하여 그 기울기로 부터 계산하여 측정한다.

그후 원하는 채널의 신호레벨을 AGC 전압값에서 측정한 노이즈 레벨로 C/N비를 계산하여 이 계산된 C/N비를 화면에 디스플레이 하도록 한다.

상기에서 설명한 바와 같이 마이컴(24)에서 수신상태 점검방법을 제 3 도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수신된 신호의 C/N비를 디스플레이 할 것인지를 판단한 후(S31) 디스플레이 하려면 AGC 전압 점출기(23)가 16.5채널에서 검출한 AGC 전압값으로 부터 노이즈를 측정하고(S32), -0.5 채널에서도 상기 단계(S32)와 같은 방법으로 노이즈를 측정한다(S33).

상기 측정한 두 잡음레벨을 직선화 하여 그 기울기로 부터 선택된 방송채널에 해당하는 노이즈를 측정한다(S34).

상기 노이즈 측정후 AGC 전압값에서 신호레벨을 측정하여 C/N비를 계산한다(S35).

상기 계산된 수신신호의 레벨 C/N비를 디스플레이 하고(S36) 디스플레이 동작이 끝났는지를 확인한 후(S37) 종료한다.

이와 같은 종래의 아날로그 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치에서는 폭우와 태양의 정전현상이 일어나는 경부 모두 수신 C/N비가 감소하나 감소하는 원인을 알려주지 않으므로 일반 사용자가 이해할 수 없는 수신불가능 상태가 발생되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 디지탈 위성방송 수신기의 수신환경의 악화로 인한 수신불가능 일때 그 원인을 일반 사용자에게 알려줄 수 있는 디지탈 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디지탈 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치는 필요한 전파를 수신할 수 있도륵 하는 튜너부와, 아날로그 신호를 샘플링 하여 디지탈 신호로 출력하는 A/D 변환부와, 원래의 신호를 찾아 상기 튜너부로 AGC 신호를 출력하는 QPSK 복조부와, 비터비 디코딩 하여 에러정정 및 검출하는 FEC부를 포함하여 위성방송 신호를 수신하는 디지탈 위성방송 수신기에 있어서; 상기 AGC 신호의 레벨을 검출하는 AGC 레벨 검출부와; 상기 A/D 변환부의 출력신호에서 신호대 잡음비를 검출하는 신호대 잡음비 검출부와; 상기 QPSK 복조부의 출력신호와 FEC부의 출력신호에 따라 수신재생 비트수 중의 오류비트율을 검출하는 오류비트율 검출부와: 상기 오류비트율 검출부에서 검출된 오류비트율에 따라 상기 신호대 잡음비 검출부에서 검출된 신호대 잡음비를 점검후 상기 AGC 레벨 검출부에서 검출된 AGC 신호레벨에 따라 수신환경을 분석하여 사용자에게 알려주는 마이컴을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 디지탈 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 실시예의 설명에 앞서 위성방송 수신기에서 수신상태를 악화시키는 요인은 여러가지가 있는데 그 여러 요인 중 원인이 대체로 분명하며 수신기에서 구분가능한 두 가지를 제시하면 첫번째로 태양의 정전(Solar Outage)현상에 의한 위성방송 수신기의 수신불가능 현상과, 두번째로 강우에 의한 수신신호파워 감쇄현상이다.

첫번째로 상기 태양의 정전현상은 제 4 도와 같이 태양, 위성, 위성방송 수신 안테나가 일직선상에 위치할때 나타난다.

즉, 태양 정전현상은 수신 안테나가 태양과 서로 일직선으로 마주보게 되어 태양이 마이크로 주파수에서 광대역의 강력한 잡음소스가 되므로 수신 시스템은 고잡음으로 인해 동작이 불가능하게 된다.

이러한 태양 정전현상은 위성의 위도, 경도에 좌우되며 1년에 2회, 1회당 5일, 1일당 10분 정도 발생한다.

두번째로는 강우에 의한 수신신호 파워감쇄이다.

상기 강우에 의한 수신신호 파워감쇄는 규격에도 명시되어 있는데, 무궁화 위성방송 규격에 따르면 강우에 의한 감쇄는 2.8dB로 명기되어 있다.

그러나 규격에 명기된 강우보다 더 많은 폭우(99％ 최악월 강우)가 내릴경우 수신기가 정상적으로 동작하기는 어렵다.

상기 폭우에 의한 현상은 신호의 크기가 감소하는 이유로 수신이 불가능하고, 태양 정전현상은 신호의 크기는 감소하지 않으나 태양에서 나오는 강력한 잡음으로 인해서 수신이 불가능하다.

상기 두 현상의 공통점은 신호대 잡음비가 감소한다는 점이나 그 원인은 서로 다르므로 그 원인을 분석하고 수신상태를 점검하기 위한 본 발명의 디지탈 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치를 설명하면 다음과 같다.

제 6 도는 디지탈 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치의 구성블록도로써, 수신하고자 하는 전파의 주파수에 맞추어서 필요한 전파를 선택할 수 있도록 하는튜너부(61)와, 상기 튜너부(61)의 아날로그 신호출력(I,Q)을 샘플링 하여 디지탈 신호로 변환 출력하는 A/D 변환부(62)와, 상기 A/D 변환부(62)에서 출럭된 디지탈 신호에서 원 신호를 찾고 상기 튜너부(61)로 AGC 신호를 인가하는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 복조부(63)와, 상기 QPSK 복조부(63)에서 튜너부(61)로 출력하는 AGC 제어신호 중에서 AGC 신호레벨을 검출하는 AGC 레벨 검출부(64)와, 상기 A/D 변환부(62)의 디지탈 출력신호(I,Q)에서 신호대 잡음비를 검출하는 S/N비 검출부(65)와, 상기 QPSK 복조부(63)의 출력신호를 비터비(Viterbi) 디코딩 후 에러정정 및 검출을 수행하는 FEC(Forward Error Correction)부(66)와, 상기 QPSK 복조부(63)의 출력신호와 상기 에러정정된 FEC부(66)의 출력신호로 수신재생 비트수 중의 오류비트율(BER)을 검출하는 BER 검출부(67)와, 상기 AGC 레벨 검출부(64)와 S/N비 검출부(65) 및 BER 검출부(67)의 출력을 인가받아 수신불능시 원인을 분석하는 마이컴(68)과, 상기 마이컴(68)의 수신불능시 원인을 화면에 디스플레이 하기 위한 OSD부(69)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에서 폭우일 경우 노이즈 양은 증가하지만 신호의 크기가 감소하므로 AGC 신호는 전체 신호의 크기를 증가시켜 출력하고, 태양 정전현상일경우는 신호레벨은 변하지 않으나 잡음의 증가로 AGC 신호를 감소시켜 출력한다.

그러므로 AGC 레벨 검출부(64)에서 검출된 AGC 레벨로 일정 문턱값(Threshold Value)을 두어 마이컴(68)은 폭우에 의한 수신불가능인지 태양 정전현상에 의한 수신불가능 인지를 판단한다.

먼저 FEC부(66)에서 비터비 디코딩된 신호와 입력신호를 비교하여 BER 검출부(67)에서 검출된 BER 레벨이 마이컴(68)에 설정된 BER 레벨 문턱값을 초과하는지 살핀다.

상기 설정된 문턱값을 초과하였을 경우 이를 나타내는 레지스터(도시 생략됨)에 값을 넣는다.

이후 레지스터는 마이컴(68)에 연결되어 마이컴(68)이 점검 온이 되면 AGC 레벨 검출부(64)와 S/N비 검출부(65)에서 검출된 AGC 레벨과 S/N비를 나타낸 레지스터(도시 생략됨)를 점검하여 제 7 도와 같이 동작한다.

먼저 BER 레벨 문턱값, S/N비 문턱값, AGC 레벨 문턱값을 설정해 놓고(S91) BES 레벨 검출부(64)에 검출된 BER 레벨이 상기 단계(S91)에서 설정한 BER 레벨 문턱값을 초과하는지를 판단한다(S92).

상기 판단후 검출된 BER 레벨이 BER 레벨 문턱값을 초과하면 S/N비 검출부(65)에서 검출된 S/N비와 상기 단계(S91)에서 설정된 S/N비 문터값을 비교한다(S93).

상기 단계(S93)에서 비교결과 검출된 S/N비 값이 S/N비 문턱값 미만이면 AGC 레벨 검출부(64)에서 검출된 AGC 레벨이 상기 설정된 AGC 레벨 문턱값을 초과하는지를 판단한다(S94).

상기 단계(S92)(S93)에서 BER 레벨이 문턱값을 초과하지 않고 S/N비 값이 문턱값 미만이 아니면 양호한 수신상태를 수행하는 것이다.

상기 단계(S94)의 판단결과 검출된 AGC 레벨이 상기 설정된 AGC 레벨 문턱값을 초과하지 않으면 태양 정전현상에 의한 수신불능 상태라고 분석하여 OSD부(69)에 디스플레이 해준다(S95).

또한 상기 단계(S94)의 판단결과 검출된 AGC 레벨이 상기 설정된 AGC 레벨 문턱값을 초과하면 폭우에 의한 수신불가능 상태 또는 수신기의 안테나 방향이 안맞는 상태라고 분석하여 OSD부(69)에 디스플레이 해준다(59S).

상기에서 설명한 바와 같이, 일반적으로 태양 정전현상이 일어나는 경우에 제 8 도와 같이 종래의 아날로그 위성방송 수신기의 아날로그 신호(FM-TV)는 수신 C/N비에 따라 화질의 변화가 점차적으로 나타나지만 디지탈 위성방송 수신기에서는 전송속도(24Mb/s, 32Mb/s, 40Mb/s)와 무관하게 수신 C/N비에 의해 정상적 화질과 비정상적 화질구분이 매우 명확하게 나타난다.

또한 제 9 도에서도 디지탈 방식의 신호(7CM-8PSK+SDSC, QPSK+SDSC)가 아날로그 신호(FM-TV)에 비해 강우량에 따라 화질이 급격히 떨어짐으로 디지탈 위성방송 수신기의 수신환경을 분석하여 수신불가능에 따른 원인을 사용자에게 알려 주어야 한다.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 디지탈 위성방송 수신기의 수신환경 악화로 인한 수신불가능 일때 그 원인을 규명하여 일반 사용자에게 알려줌으로써 수신상태의 이해를 환기시킬수 있다.

제 1 도는 종래 기술에 따른 아날로그 위성방송 수신기의 구성블록도

제 2 도는 종래 기술에 따른 신호레벨 측정에 대한 도면

제 3 도는 종래 기술에 따른 수신상태 점검에 대한 플로우챠트

제 4 도는 태양 정전현상에 대한 도면

제 5 도는 위성방송 수신기의 강우에 의한 신호영향에 대한 도면

제 6 도는 본 발명에 따른 디지탈 위성방송 수신기의 수신상태 점검장치의 구성블록도

제 7 도는 아날로그 신호와 디지탈 신호의 C/N에 따른 화질평가에 대한 그래프

제 8 도는 아날로그 신호와 디지탈 신호의 강우감쇠어 따른 화질평가에 대한 그래프

제 9 도는 본 발명에 따른 수신상태 점검에 대한 플로우챠트

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

61 : 튜너부 62 : A/D 변환부

63 : QPSK 복조부 64 : ASC레벨 검출부

65 : S/N비 검출부 66 : FEC부

67 : BER검출부 68 : 마이컴

69 : OSD부

Claims (2)

1. 사용자가 원하는 특정 채널의 주파수만을 수신할 수 있도록 하는 튜너부와, 상기 튜너부에서 수신된 채널의 아날로그 신호를 샘플링하여 디지털 신호로 출력하는 A/D 변환부와, 상기 디지털 신호로부터 원래의 신호를 찾고 상기 튜너부로 AGC 신호를 출력하는 QPSK 복조부와, 상기 QPSK 복조부의 출력 신호를 비터비 디코딩하여 에러 정정 및 검출하는 FEC부를 포함하여 위성 방송 신호를 수신하는 디지털 위성 방송 수신기에 있어서,

   상기 QPSK 복조부에서 출력되는 AGC 신호의 레벨을 검출하는 AGC 레벨 검출뷰;

   상기 A/D 변환부의 출력 신호에서 신호대 잡음비를 검출하는 신호대 잡음비 검출부;

   상기 QPSK 복조부의 출력 신호와 FEC부의 출력 신호에 따라 수신 재생 비트수 중의 오류 비트율을 검출하는 오류 비트율 검출부;

   상기 검출된 오류 비트율과 신호대 잡음(S/N)비, AGC 신호 레벨을 각각의 문턱값과 비교하여 수신 불능 상태의 원인을 판별하는 마이콤; 그리고

   상기 마이콤에서 판별된 수신 불능 원인을 OSD 문자로 디스플레이하는 OSD부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 위성 방송 수신기의 수신 상태 점검 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마이콤은

   상기 오류 비트율 검출부에서 검출된 오류 비트율이 기 설정된 오류 비트율 문턱값보다 크면 상기 S/N비 검출부에서 검출된 S/N비를 기 설정된 S/N비 문턱값과 비교하여 작은 경우, 다시 상기 AGC 레벨 검출부에서 검출된 AGC 신호 레벨을 기 설정된 AGC 레벨 문턱값과 비교하여 작으면 태양 정전 현상에 의한 수신 불능 상태라고 분석하고 이를 표시하도록 OSD부를 제어하고, 상기 AGC 신호 레벨이 기 설정된 AGC 레벨 문턱값보다 크면 폭우나 수신기의 안테나 방향이 맞지 않아 발생된 수신 불능 상태라고 분석하고 이를 표시하도록 OSD부를 제어하는 것을 특징으로 하는 디지털 위성 방송 수신기의 수신 상태 점검 장치.