KR100430787B1 - 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치 - Google Patents

주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치는 a) 제1 분배 필터를 통해 분리된 비디오/오디오신호를 증폭하고, 그 이득을 제어한 후에 복조시켜 출력하는 무선 비디오/오디오 수신부; b) 자동 또는 수동으로 복수의 채널 중 하나의 채널이 선택되면, 제1 베이스밴드 프로세서에서 발진 주파수와의 위상동기 레벨을 제어하고, 수신신호를 복조하도록 위상을 비교함과 동시에 디지털 데이터 원격제어 송신부의 송신 신호를 변조시켜 출력하는 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부; c) 하나의 채널이 선택되면 제2 베이스밴드 프로세서에 선택된 어드레스가 입력되고, 선택된 채널에 해당하는 테이블 코드가 무선 전송에 필요한 신호로 변조시켜 출력하는 무선 비디오/오디오 송신부; 및 d) 제2 분배필터를 통해 수신된 채널설정 신호를 위상비교와 복조를 거쳐 채널선택 신호로 복원시키고 상기 제2 베이스밴드 프로세서의 자동 채널선택 입력부에 전달되어 원하는 채널을 선택하는 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부를 포함하여 구성된다.

Description

주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치 {An apparatus for converting channels of a frequency multi-channel system}
본 발명은 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 무선 비디오/오디오 수신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부가 하나의 회로로 이루어지고, 무선 비디오/오디오 송신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부가 하나의 회로로 이루어져 채널의 중복으로 인한 비디오 및 오디오신호의 난조 현상을 없앨 수 있는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에 관한 것이다.
최근 전파의 이용을 활성화하고 전파 사업의 발전을 도모하기 위하여 동일 무선 장치에 사용할 수 있는 주파수가 확정되어, 형식 검정에 합격한 일정 출력 이하의 무선장치는 허가나 규약 없이 사용할 수 있도록 하였다. 이에 따라, 2.4∼2.48㎓, 5.725∼5.825㎓, 17∼17.4㎓ 및 19.26∼19.3㎓ 대역으로 출력이 10밀리와트(㎽) 이하이면, 형식 검정에 합격시 허가나 신고 없이 사용할 수 있도록 함으로써, 최근 몇 년 사이에 국내외 시장 규모가 급성장하였다. 그런데, 할당 대역 내의 동일 채널의 사용으로 인한 간섭으로 인해 많은 불편한 문제점들이 제기되고 있는 실정이다.
종래의 마이크로파 대역의 전파를 이용하여 비디오 및 오디오신호를 동시에 전송하는 원격지 무선감시 및 열차무선 시스템에 있어서, 상행 열차와 하행 열차의 무선 비디오 안전감시 등에 이용할 경우에, 아날로그 변조 방식에서는 4개 채널, 디지털 변조에서는 16개의 채널로 제약을 받기 때문에 확장성이 어려울 뿐만 아니라, 비디오신호를 기본적으로 제공하는 카메라는 그 방향과 위치를 무선 실시간으로 제어할 경우에 비디오 및 오디오신호를 동시에 수신할 수 없다는 단점을 가지고 있었다.
이와 같이 허가나 신고 없이 사용되고 있는 무선 장치 시스템을 원격지 무선 감시 장치로 이용할 경우, 카메라의 위치와 방향을 제어하고 조정할 수 있는 별도의 유무선 장치를 설치하여야 하고, 또한, 무선 비디오 송수신기의 안테나와는 별도로 독립된 또 다른 안테나를 설치해야만 한다. 또한, 근접한 범위 내에서 중복 채널이 있는 경우와 열차무선 시스템에 있어서는 상행 차량과 하행 차량이 동일한 수신 채널 또는 송신 채널로 설정될 경우에, 상행 및 하행 차량 모두가 같은 비디오를 받아보기 때문에 안전 감시 시스템으로서의 부적합하다는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 종래의 개별적이고 독립적인 무선 비디오 오디오 송수신기의 문제점을 해결하고, 채널의 중복으로 인한 비디오 및 오디오신호의 난조 현상을 없앨 수 있는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부의 베이스밴드 프로세서에서 비디오 및 오디오 송신기의 송신 채널을 필요에 따라 수동 또는 자동으로 전환 설정할 수 있는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치를 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에서 무선 오디오/비디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에서 무선 비디오/오디오 송신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부의 개략적인 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11: 오디오 증폭기 12: 비디오 증폭기
13, 66: 복조부 14, 63: 혼합기
15: 이득 제어기 16, 36, 58, 62: 고주파 증폭기
31: 오디오 변조부 32: 헤드 증폭기
33, 56, 68: 커트필터 34, 67: 증폭기
35, 57: 전압제어 발진기 36, 58: 고주파 증폭기
50: 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부
52, 65: 베이스밴드 프로세서 53, 64: 발진 제어기
55 : 캐리어 변조부 59, 61: 분배필터
60: 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명은 무선 비디오/오디오 수신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부가 하나의 회로로 이루어지고, 무선 비디오/오디오 송신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부가 하나의 회로로 이루어지는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에 있어서, a) 제1 분배 필터를 통해 분리된 비디오/오디오신호를 증폭하고, 그 이득을 제어한 후에 복조시켜 출력하는 무선 비디오/오디오 수신부; b) 자동 또는 수동으로 복수의 채널 중 하나의 채널이 선택되면, 제1 베이스밴드 프로세서에서 발진 주파수와의 위상동기 레벨을 제어하고, 상기 무선 비디오/오디오 수신부의 수신신호를 복조하도록 위상을 비교함과 동시에 디지털 데이터 원격제어 송신부의 송신 신호를 변조시켜 출력하는 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부; c) 하나의 채널이 선택되면 제2 베이스밴드 프로세서에 선택된 어드레스가 입력되고, 선택된 채널에 해당하는 테이블 코드가 무선전송에 필요한 신호로 변조시켜 상기 무선 비디오/오디오 수신부로 출력하는 무선 비디오/오디오 송신부; 및 d) 상기 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부로부터 출력되는 신호를 수신하며, 제2 분배필터를 통해 수신된 채널설정 신호를 위상비교와 복조를 거쳐 채널선택 신호로 복원시키고 상기 제2 베이스밴드 프로세서의 자동 채널선택 입력부에 전달되어 원하는 채널을 선택하는 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부를 포함하는 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 비디오/오디오 수신부 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부의 주파수는 그 주파수 대역은 같으나, 상호간 및 채널간 간섭이나 혼신이 방지되도록 그 대역폭이 다른 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 모든 채널의 자동, 수동 및 고정 선택에 대한 선택권과 우선권은 비디오/오디오 수신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부에 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부의 제1 분배필터는 어떠한 대역의 주파수든지 하나의 안테나로 비디오/오디오신호 및 제어용 디지털 데이터를 송수신할 수 있도록 양방향 전송되는 분배필터인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제1 베이스벤드 프로세서의 채널 선택에 따라 결정되는 발진제어 신호레벨에 따라 발진을 하고, 이때 상기 채널 선택에 따른 무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부에 대한 송신 채널과 대역폭이 결정되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치를 설명한다.
본 발명에서는 무선 비디오/오디오 송신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부를 하나로 구성하고, 이에 대응하는 무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부를 하나의 시스템으로 한다. 즉, 무선 비디오/오디오 수신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부가 하나의 회로로 이루어지고, 무선 비디오/오디오 송신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부가 하나의 회로로 이루어지는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에 있어서, a) 제1 분배 필터(59)를 통해 분리된 비디오/오디오신호를 증폭하고, 그 이득을 제어한 후에 복조시켜 출력하는 무선 비디오/오디오 수신부; b) 자동 또는 수동으로 복수의 채널 중 하나의 채널이 선택되면, 제1 베이스밴드 프로세서(52)에서 발진 주파수와의 위상동기 레벨을 제어하고, 상기 무선 비디오/오디오 수신부의 수신신호를 복조하도록 위상을 비교함과 동시에 디지털 데이터 원격제어 송신부의 송신 신호를 변조시켜 출력하는 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부(50); c) 하나의 채널이 선택되면 제2 베이스밴드 프로세서(65)에 선택된 어드레스가 입력되고, 선택된 채널에 해당하는 테이블 코드가 무선 전송에 필요한 신호로 변조시켜 상기 무선 비디오/오디오 수신부로 출력하는 무선 비디오/오디오 송신부; 및 d) 상기 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부(50)로부터 출력되는 신호를 수신하며, 제2 분배필터(61)를 통해 수신된 채널설정 신호를 위상비교와 복조를 거쳐 채널선택 신호로 복원시키고 상기 제2 베이스밴드 프로세서(65)의 자동 채널선택 입력부에 전달되어 원하는 채널을 선택하는 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부(60)를 포함하여 이루어진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에서 무선 오디오/비디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부의 개략적인 구성도로서, 무선 오디오/비디오 수신부는 오디오 증폭기(11), 비디오 증폭기(22), 복조부(13), 혼합기(14), 이득 제어기(15) 및 고주파 증폭기(16)로 이루어지며, 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부(50)는 캐리어 변조부(55), 커트필터(56), 전압제어 발진기(57), 고주파 증폭기(58), 분배필터(59), 베이스밴드 프로세서(52) 및 발진제어기(53)로 이루어진다.
도 1을 참조하면, 무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부의 베이스밴드 프로세서(52)의 채널선택 입력부에 있어서, 무선 비디오/오디오 채널을 자동 또는 수동으로 선택할 수 있는 신호는 아날로그 방식에서는 1에서 4번 채널, 디지털 방식에서는 1에서 16채널을 선택하게 된다.
이들 채널 중 하나의 채널을 선택하면, 베이스밴드 프로세서(52)에서 발진제어부(53)의 주파수와 위상동기 레벨을 제어하며, 또한, 무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부에 포함된 비디오/오디오 수신부의 수신신호를 복조하도록 위상을 비교함과 동시에 디지털 데이터 원격제어 송신부의 송신 신호를 변조시키게 된다.
비디오/오디오 수신부 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부의 주파수 대역은 같으나, 그 대역폭이 다르므로 상호간 및 채널간 간섭이나 혼신이 없다.
한편, 무선 비디오/오디오 송신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부에서는, 무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부로부터 보내온 채널선택 신호를 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부에서 수신하여, 일련의 복조 과정을 거친 후 베이스밴드 프로세서(65)의 자동채널 입력부에 입력되고, 이후 선택된 채널에 맞는 위상 비교를 수행하여 비디오/오디오신호가 송신된다.
여기서, 모든 채널의 선택과 우선권은 비디오/오디오 수신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부에 있으며, 채널의 자동, 수동 및 고정 선택 기능이 포함된다.
무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부는, 도 1에 도시한 바와 같이, 채널 선택 입력부에서 아날로그 방식의 경우에는 1에서 4번 채널, 디지털 방식의 경우에는 1에서 16채널을 선택하며, 이들 채널 중에 어느 하나를 선택하면, 상기 베이스밴드 프로세서(52)에 선택된 어드레스가 입력되고, 이후 선택된 채널에 해당하는 테이블 코드가 캐리어 변조부(55)에서 무선 전송에 필요한 신호로 변조된다. 이후, 전압제어 발진기(57)에서는 상기 베이스벤드 프로세서(52)의 채널 선택에 따라 결정되는 발진제어 신호레벨이 발진제어부(53)에 인가됨으로써 발진을 하고, 이때 상기 채널 선택에 따른 무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부에 대한 송신 채널과 대역폭이 결정된다.
또한, 무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부에있어서, 무선 비디오/오디오 수신부의 수신 채널도 채널 선택에 따라 2.4㎓, 또는 아날로그 방식의 경우 18 내지 20㎒ 정도의 대역폭으로 결정되며, 이외에도 5, 17, 19㎓ 경우도 규정된 범위 내에서 쉽게 처리할 수 있다.
또한, 2.4㎓ 또는 19㎓ 등 어떠한 대역의 주파수든지, 하나의 안테나로 비디오/오디오신호 및 제어용 디지털 데이터를 송수신할 수 있도록 양방향 분배필터(59)가 포함된다.
데이터 입력시 RS-232, RS-422, RS-485 등의 시리얼 디지털 제어신호를 입력받아서 비디오신호를 기본적으로 제공하는 카메라의 위치와 방향을 무선 실시간으로 동시 제어할 경우에 사용하도록 256바이트의 데이터를 전송할 수도 있다.
도 2는 본 발명에 따른 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에서 무선 비디오/오디오 송신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부의 개략적인 구성도로서, 무선 비디오/오디오 송신부는 오디오 변조부(31), 헤드 증폭기(32), 커트필터(33), 증폭기(34), 전압제어 발진기(35) 및 고주파 증폭기(36)로 이루어지며, 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부(60)는 분배필터(61), 고주파증폭기(62), 혼합기(63), 복조부(66), 증폭기(67), 커트필터(68), 베이스밴드 프로세서(65) 및 발진 제어기(64)를 포함하여 이루어진다.
상기 분배필터(61)는 하나의 안테나로 비디오/오디오신호와 제어신호를 동시 송수신함에 있어 각각 다른 신호를 분배 및 송수신할 수 있는 기능을 포함하며, 사용 주파수의 범위는 2㎓에서 20㎓ 사이의 모든 대역에서 동작하도록 구성된다.
이 분배필터(61)를 통해 수신된 채널설정 신호는 위상비교와 복조를 거쳐 채널선택 신호로 복원되어 베이스밴드 프로세서(65)의 자동 채널선택 입력부에 전달되어 원하는 채널을 선택하게 된다.
또한, 본 발명에서는 커트필터(68)를 통해 출력되는 채널선택 데이터신호가 RS-232, RS-422 및 RS-485 등의 시리얼 디지털 데이터로 출력되며, 카메라용 팬틸트의 위치와 방향제어 및 카메라의 줌과 포커스를 제어할 수 있도록 함으로써, 운영자에게 편리성과 신뢰성을 제공하게 된다.
본 발명에 따르면, 마이크로파 대역의 무선 송수신기를 감시 카메라, 열차 무선통신 등에 이용할 때, 주파수 채널의 제약에 따른 주파수 채널의 혼신으로 인하여 발생하는 난조 현상을 없앨 수 있도록 채널을 자동 변환할 수 있다. 또한, 무선 비디오/오디오 송수신 기능을 갖도록 구성할 경우에, 한정된 무선 주파수 채널을 안정되게 이용할 수 있는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치를 제공할 수 있다.

Claims (5)

  1. 무선 비디오/오디오 수신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부가 하나의 회로로 이루어지고, 무선 비디오/오디오 송신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부가 하나의 회로로 이루어지는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치에 있어서,
    a) 제1 분배 필터를 통해 분리된 비디오/오디오신호를 증폭하고, 그 이득을 제어한 후에 복조시켜 출력하는 무선 비디오/오디오 수신부;
    b) 자동 또는 수동으로 복수의 채널 중 하나의 채널이 선택되면, 제1 베이스밴드 프로세서에서 발진 주파수와의 위상동기 레벨을 제어하고, 상기 무선 비디오/오디오 수신부의 수신신호를 복조하도록 위상을 비교함과 동시에 디지털 데이터 원격제어 송신부의 송신 신호를 변조시켜 출력하는 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부;
    c) 하나의 채널이 선택되면 제2 베이스밴드 프로세서에 선택된 어드레스가 입력되고, 선택된 채널에 해당하는 테이블 코드가 무선 전송에 필요한 신호로 변조시켜 상기 무선 비디오/오디오 수신부로 출력하는 무선 비디오/오디오 송신부; 및
    d) 상기 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부로부터 출력되는 신호를 수신하며, 제2 분배필터를 통해 수신된 채널설정 신호를 위상비교와 복조를 거쳐 채널선택 신호로 복원시키고 상기 제2 베이스밴드 프로세서의 자동 채널선택 입력부에 전달되어 원하는 채널을 선택하는 무선 디지털 데이터 원격제어 수신부
    를 포함하여 구성되는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비디오/오디오 수신부 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부의 주파수는 그 주파수 대역은 같으나, 상호간 및 채널간 간섭이나 혼신이 방지되도록 그 대역폭이 다른 것을 특징으로 하는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모든 채널의 자동, 수동 및 고정 선택에 대한 선택권과 우선권은 비디오/오디오 수신부와 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부에 있는 것을 특징으로 하는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부의 제1 분배필터는 어떠한 대역의 주파수든지 하나의 안테나로 비디오/오디오신호 및 제어용 디지털 데이터를 송수신할 수 있도록 양방향 전송되는 분배필터인 것을 특징으로 하는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 베이스벤드 프로세서의 채널 선택에 따라 결정되는 발진제어 신호레벨에 따라 발진을 하고, 이때 상기 채널 선택에 따른 무선 비디오/오디오 수신 및 무선 디지털 데이터 원격제어 송신부에 대한 송신 채널과 대역폭이 결정되는 것을 특징으로 하는 주파수 다중 채널 시스템의 채널 변환 장치.
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