KR100442232B1

KR100442232B1 - 에이치디티브이의 자동이득 조절장치

Info

Publication number: KR100442232B1
Application number: KR1019970042187A
Authority: KR
Inventors: 전정식; 박희복
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 1997-08-28
Filing date: 1997-08-28
Publication date: 2004-09-18
Also published as: KR19990018907A; CN1210424A; CN1080515C; US6281945B1

Abstract

HDTV의 자동이득 조절장치에 관한 것으로 수신되는 신호를 중간 주파수 신호로 변환 출력한 후 아날로그 기저대역 신호로 변환하고 이득 증감신호에 따라 이득을 조절하는 수신 및 캐리어 복구부와, 상기 수신 및 캐리어 복구부에서 출력된 아날로그 기저대역 신호를 디지탈 신호로 변환 출력하는 신호 변환부와, 상기 신호 변환부에서 출력된 디지탈 신호로 부터 VSB 모드를 검출하는 모드 검출부와, 상기 모드 검출부에서 검출된 VSB 모드에 따른 이득을 갖도록 상기 수신 및 캐리어 복구부로 이득 제어신호를 출력하는 제어 발생부로 구성되어 16 VSB 모드일 때 자동이득 제어를 다르게 하여 A/D의 출력 비트수를 최소화 할 수 있고, 이에 따른 처리 비트수를 줄여 ASIC시에 게이트 사이즈의 경감 효과가 있다

Description

에이치디티브이의 자동이득 조절장치

본 발명은 HDTV에 관한 것으로, 특히 자동이득 조절장치에 관한 것이다.

현재 지상 및 케이블에 방송용으로 제안된 미국향 HDTV의 규격은 2VSB, 4VSB, 8VSB 및 16VSB등의 각종 VSB의 데이터 전력레벨의 평균을 같게 설정하였다.

데이터 레벨이 많아지면 상대적으로 데이터 레벨사이의 간격이 줄어든다.

이 경우 데이터 레벨 사이의 간격이 줄어들면 채널의 신호대 잡음비에 대한 성능이 나빠진다.

즉, 16VSB모드 일 때 데이터 레벨이 많아지고 데이터 레벨사이의 간격이 줄어들므로 신호대 잡음비를 최소화해야 한다.

이하, 종래기술에 따른 자동 이득 조절장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래기술에 따른 HDTV의 자동이득 조절장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 도 1의 AGC 제어 발생부의 상세 구성을 설명하기 위한 블록도이다.

종래기술에 따른 자동 이득 조절장치는 안테나(11)를 통해 수신되는 신호를 튜닝하여 중간 주파수 신호로 변환 출력하는 튜너(12)와, 튜너(12)에서 출력된 중간 주파수 신호를 아날로그 기저대역 신호로 변환하고 이득 조절신호에 따라 이득을 조절한 후 튜너(12)로 이득 제어신호를 출력하는 IF(Intermediate Frequency) 및 캐리어 복구부(13)와, IF 및 캐리어 복구부(13)에서 출력된 아날로그 기저대역 신호를 디지탈 신호로 변환 출력하는 A/D(Analog signal/Digital signal) 변환부(14)와, A/D 변환부(14)에서 출력된 디지탈 신호로 부터 이득 정보를 추출하여 IF 및 캐리어 복구부(13)로 출력하는 AGC 제어 발생부(15)로 구성된다.

여기서, AGC 제어 발생부(15)는 도 2와 같이 A/D 변환부(14)에서 출력된 디지탈 신호의 절대값을 취하여 출력하는 절대값 연산부(151)와, 절대값 연산부(151)에서 출력된 절대값을 +로 하고 데이터 레벨 평균값을 -로 하여 가산 출력하는 가산부(152)와, 가산부(152)에서 출력된 신호를 계속 적분하여 출력하는 적분 연산부(153)와, 적분 연산부(153)에서 연산된 신호의 부호가 +이면 이득 감소 신호를 출력하고 -이면 이득 증가 신호를 출력하는 결정부(154)로 구성된다.

이와 같이 구성된 종래기술에 따른 자동이득 조절장치의 동작을 설명하면 먼저, 튜너(12)는 안테나(12)를 입력되는 신호를 입력받아 중간 주파수 신호로 변환 출력한다.

IF 및 캐리어 복구부(13)는 중간 주파수 신호를 입력받아 아날로그 기저대역 신호로 변환하여 A/D 변환부(14)로 출력하고, AGC 제어 발생부(15)에서 출력된 이득 제어신호를 입력받아 이득을 내리거나는 올린다.

A/D 변환부(14)는 아날로그 기저 대역 신호를 입력받아 디지탈 신호로 변환하여 AGC 제어 발생부(15)로 출력하고, AGC 제어 발생부(15)는 디지탈 신호에 절대값을 취하여 가산부(152)로 출력한다.

여기서, 미국향 HDTV의 전송 신호에는 매 데이터 라인마다 앞쪽 4심볼 동안 수평 동기신호를 삽입하여 전송하는데, 이 수평 동기신호에는 항상 각 VSB 모드에 따른 정해진 데이터 전력 레벨을 가지고 있다.

가산부(152)는 상기 수평 동기신호에 정해진 데이터 전력레벨의 평균을 -로 입력받고 절대값 연산부(151)에서 연산된 절대값 신호를 +로 입력받아 가산하고, 적분 연산부(153)는 이 가산된 신호를 계속 적분하여 결정부(154)로 출력한다.

결정부(154)는 적분 연산부(153)에서 출력된 신호가 -이면 현재 전송되는 데이터의 이득이 데이터 레벨 평균보다 작은 것으로 판단하여 이득 증가신호를 IF 및 캐리어 복구부(13)로 출력한다.

또한, 결정부(154)는 적분 연산부(153)에서 출력된 신호가 +이면 현재 전송되고 있는 데이터의 이득이 데이터 레벨 평균보다 큰 것으로 판단하여 이득 감소신호를 IF 및 캐리어 복구부(13)로 출력한다.

IF 및 캐리어 복구부(13)는 AGC 제어 발생부(15)의 결정부(154)에서 출력된 이득 증가 및 이득 감소신호로 중간 주파수 신호의 이득을 조절하며, 만약 이득 조절의 한계를 넘어서면 다시 이득 중감신호를 튜너(12)로 전달하여 튜너(12)에서 이득 조절을 수행한다.

따라서, A/D 변환부(14)로 입력되는 아날로그 기저대역 신호의 이득이 변화되어 A/D 변환부(14)에서 출력되는 디지탈 신호의 데이터의 전력레벨이 원하는 레벨을 가지게 된다.

종래기술에 따른 자동이득 조절장치는 신호의 레벨수에 관련없이 일정 데이터의 값만을 가지게 되어 신호 레벨이 많은 경우 신호대 잡음비가 감소되는 문제점이 발생된다.

또한, 각 신호 레벨 사이의 간격을 일정하게 유지하면서 신호의 레벨 수만을 증가시키면 송신 전력이 커지는 현상이 발생하여 송신 비용이 많이 필요하게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술에 따른 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 데이터 레벨이 가장 많은 16 VSB에 대해 특정한 신호대 잡음비를 가지도록하여 디지탈 출력의 비트수와 신호대 잡음비를 최소화 하는 에이치디티브이의 자동이득 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 HDTV의 자동이득 조절장치의 구성을 설명하기 위한 블록도

도 2는 도 1의 AGC 제어 발생부의 상세 구성을 설명하기 위한 블록도

도 3은 본 발명에 따른 HDTV의 자동이득 조절장치의 구성을 설명하기 위한 블록도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

21 : 안테나 22 : 튜너

23 : IF 및 캐리어 복구부 24 : A/D 변환부

25 : 수직, 수평 동기신호 검출부 26 : VSB 모드 검출부

27 : AGC 제어 발생부

본 발명에 따른 에이치디티브이의 자동이득 조절장치의 특징은 A/D 변환부에서 출력된 디지탈 신호로 부터 VSB 모드를 검출하는 모드 검출부와, VSB 모드 검출부에서 검출된 VSB 모드에 따라 다른 이득을 갖도록 캐리어 복구부로 이득 증감신호를 출력하는 제어 발생부를 부가하여 구성됨에 있다.

또한, 본 발명에 따른 다른 에이치디티브이의 자동이득 조절장치의 특징은 VSB 모드 검출부에서 검출된 모드가 16VSB 모드일 때 A/D 변환부의 입력신호의 이득을 크게 조절하는 이득 증가신호를 상기 수신 및 캐리어 복구부로 출력하도록 구성됨에 있다.

이하, 본 발명에 따른 에이치디티브이의 자동이득 조절장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 아래와 같다.

도 3은 본 발명에 따른 HDTV의 자동이득 조절장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로써, 본 발명에 따른 HDTV의 자동이득 조절장치는 도 1과 동일한 튜너(22)와, IF 및 캐리어 복구부(23)와, A/D 변환부(24)와, A/D 변환부(24)에서 출력된 디지탈 신호로 부터 수직, 수평 동기신호를 검출하는 수직, 수평 동기신호 검출부(25)와, 수직, 수평 동기신호 검출부(25)에서 검출된 수직, 수평 동기신호를 이용하여 VSB 모드를 검출하는 VSB 모드 검출부(26)와, 도 2와 동일하게 이루어져 VSB 모드 검출부(26)에서 검출된 VSB 모드에 따라 A/D 변환부(24)의 출력신호의 마진을 정해진 신호대 잡음비로 바꾸어주어 IF 및 캐리어 복구부(23)의 이득을 조절하도록 이득 증감신호를 출력하는 제어 발생부(27)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 에이치디티브이의 자동이득 조절장치의 동작을 설명한다.

먼저, 튜너(22)와 IF 및 캐리어 복구부(23) 및 A/D 변환부(24)의 동작은 도 1과 동일하다.

현재까지 제안된 미국향 HDTV의 규격에서 지상용 방송에 사용되는 VSB 모드는 신호의 전력 레벨이 8개인 8VSB 시스템이 사용된다.

나머지 2, 4, 16VSB 모드는 케이블에서만 사용하도록 정해져 있다. 지상 방송용 채널은 큰 고스트가 존재한다.

그리고, HDTV 방송 초기에는 기존의 지상방송인 NTSC가 방송되고 있으므로 지상 방송용 8VSB 모드에서는 약속된 데이터 레벨중 가장 큰 것과 A/D 변환부(24)의 출력의 최대치가 약 9㏈이상의 마진을 가져야 디지탈 처리부의 채널 등화기(도시하지 않음)의 성능을 극대화 할 수 있으며, NTSC 에서 제안한 신호대 잡음비의 특성을 만족하도록 A/D 변환부(24)의 출력 비트수를 결정하면 된다.

그러나 8VSB에 대해서 9㏈의 마진을 갖도록 A/D 변환부(24)의 출력의 최대치를 결정하면 송신부에서는 16VSB 모드에 대해서도 8VSB일때와 같은 신호를 전력을 사용하므로 9㏈의 마진을 가지게 된다.

그러므로 A/D 변환부(24)의 출력 비트수를 상기 8VSB가 제안된 신호대 잡음비를 만족하도록 결정하게 되면 16VSB 모드에 대해서는 신호대 잡음비에 대한 성능이 많이 나빠지게 된다.

그러나 16VSB 모드는 케이블에서 사용하는 모드이어서 케이블 채널에서는 지상 방송 채널보다는 훨씬 채널의 왜곡이 작다.

따라서, 16VSB 모드에서는 6㏈정도의 마진을 가져도 디지탈 처리부의 채널 등화기(도시하지 않음)의 성능을 감소시키지 않고 주어진 A/D 변환부(24)의 출력 비트수에서 최대 신호대 잡음비를 가질 수 있다.

그러므로 A/D 변환부(24)에서 출력된 디지탈 신호를 이용하여 수직, 수평 동기신호 검출부(25)는 수평 동기신호를 검출한 후 수직 동기신호 검출하고, 이 검출된 수직 동기신호에서 일정한 위치에 있는 VSB 모드를 VSB 모드 검출부(26)를 통해 검출한 후 AGC 제어 발생부(27)로 출력한다.

이때 VSB 모드 검출부(26)에서 검출된 VSB 모드가 8VSB 모드이면 AGC 제어 발생부(27)는 A/D 변환부(24)에서 출력되는 비트수를 9㏈의 마진이 되도록 결정한다.

AGC 제어 발생부(27)는 A/D 변환부(24)에서 출력된 디지탈 신호의 수평 동기신호로 부터 이득 조절 신호를 발생시켜 A/D 변환부(24)에서 출력되는 비트수가 9㏈의 마진이 되도록 IF 및 캐리어 복구부(23)에 이득 증감 신호를 출력한다.

이때 AGC 제어 발생부(27)는 모드 검출부(26)에서 검출된 VSB 모드가 지상 8VSB와 케이블 2,4,8 VSB 모드에서 종래기술과 같이 이득 조절 기능을 수행한다.

그러나, AGC 제어 발생부(27)는 모드 검출부(26)에서 검출된 VSB 모드가 케이블 16 VSB일 경우 지상 8VSB와 케이블 2,4,8 VSB 모드의 경우보다 데이터 레벨 평균값을 크게하여 A/D 변환부(24)에 입력되는 아날로그 기저대역 신호의 크기를 6㏈의 마진을 가지도록 자동 이득 제어신호를 IF 및 캐리어 복구부(23)로 출력한다.

상기 16 VSB에서 A/D 변환부(24)에 입력되는 아날로그 기저대역 신호의 크기를 6㏈의 마진을 가지도록 자동 이득 제어하면 A/D 변환부(24)의 출력 비트수를 최소로 하고 최대의 신호대 잡음비를 얻게 된다.

즉, 16 VSB 모드 일 때 A/D 변환부(24)의 입력신호의 이득을 다른 VSB 모드 보다는 크게 만들도록 조절한다.

본 발명에 따른 에이치디티브이의 자동이득 조절장치는 16 VSB 모드일 때 자동이득 제어를 다르게 하여 A/D의 출력 비트수를 최소화 할 수 있고, 이에 따른 처리 비트수를 줄여 ASIC시에 게이트 사이즈의 경감 효과가 있다.

Claims

수신되는 신호를 중간 주파수 신호로 변환 출력한 후 아날로그 기저대역 신호로 변환하고 이득 증감신호에 따라 이득을 조절하는 수신 및 캐리어 복구부와,

상기 수신 및 캐리어 복구부에서 출력된 아날로그 기저대역 신호를 디지탈 신호로 변환 출력하는 신호 변환부와,

상기 신호 변환부에서 출력된 디지탈 신호로 부터 VSB 모드를 검출하는 모드 검출부와,

상기 모드 검출부에서 검출된 VSB 모드에 따른 이득을 갖도록 상기 수신 및 캐리어 복구부로 이득 제어신호를 출력하는 제어 발생부로 구성됨을 특징으로 하는 에이치디티브이의 자동이득 조절장치.
제 1 항에 있어서, 상기 모드 검출부는

상기 신호 변환부에서 출력된 디지탈 신호로 부터 수평 동기신호를 검출하는 수평 동기신호 검출부와,

상기 수평 동기신호 검출부에서 검출된 수평 동기신호를 이용하여 수직 동기신호를 검출하는 수직 동기신호 검출부와,

상기 수직 동기신호 검출부에서 검출된 수직 동기신호를 검출하여 VSB 모드를 검출하는 VSB 모드 검출부로 구성됨을 특징으로 하는 에이치디티브이의 자동이득 조절장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 발생부는

상기 모드 검출부에서 검출된 모드가 16VSB 모드일 때 상기 신호 변환부의 입력신호의 이득을 크게 조절하는 이득 증가신호를 상기 수신 및 캐리어 복구부로 출력하도록 구성됨을 특징으로 하는 에이치디티브이의 자동이득 조절장치.