KR100442432B1 - 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 티브이 중계기에 있어서, 오프셋 주파수 세팅을 운영자가 외부에서 편리하게 조작할 수 있도록 한 것으로, 본 발명은 채널 주파수를 발생하고 발생된 채널 주파수에 오프셋이 없을 경우 바이패스시켜 출력하고, 오프셋이 있을 경우 상기 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 믹싱한 신호를 출력하는 로컬 베이직 모듈과; 유니트 전면에 위치하여 원하는 오프셋 주파수 정보를 증감시켜 주기 위한 헥사스위치와; 상기 헥사스위치의 출력 오프셋 주파수 정보에 의해 기준 주파수를 발생시켜 출력하는 기준 주파수 발생부와, 기준 주파수 발생부의 기준 주파수를 이용하여 채널 오프셋 주파수를 발생시켜 로컬 베이직 모듈에 출력하고 상기 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 차이 정보를 기준 주파수로 하여 조정한 후 네거티브 오프셋 또는 포지티브 오프셋을 결정해 주는 오프셋 조정부를 포함하는 로컬 모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.
이 같은 본 발명에 의하면, 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치에 의하면 지상파 디지털 티브이 방송규격에서 요구하는 오프셋 주파수를 오차 없이 정밀하게 조정할 수 있고, 설치 지역에 어떠한 채널 간섭이 발생하는 경우라도 설치 장소에서 오프셋 주파수 발생과 함께 편리한 오프셋 주파수 조정이 가능하도록 함에 있다.

Description

디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치{exciter of digital TV repeater}
본 발명은 디지털 TV 중계기에 있어서, 특히 중계기의 오프셋 주파수 세팅을 운영자가 외부에서 편리하게 조작할 수 있도록 하여, 중계기 설치시 동일 채널 간섭의 문제를 운용자가 신속하게 조치할 수 있도록 한 자동 오프셋 세팅 기능을 갖는 디지털 TV 중계기의 주파수 변환장치에 관한 것이다.
일반적으로 주파수 신디싸이저(Synthesizer)는 정확도, 안정도가 높은 한 개의 수정 발진기를 기준으로 하여, 그 발진 주파수를 체배, 체감 또는 혼합 등의 처리를 하여 안정된 임의의 주파수를 발진시키는 가변 발진기이다. 주로 측정용으로 사용되며, 단파송·수신기의 주파수 기준으로서도 제어가 가능한 점으로 많이 사용된다.
도 1은 종래의 디지털 중계기의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 주 송신기(미도시)로부터 송출되어진 디지털 방송신호는 수신용 안테나(11)를 통하여 저 잡음 증폭기(Low Noise Amplifier :LNA)(12)에 입력되어 증폭된다.
이어, 저 잡음 증폭기(Low Noise Amplifier :LNA)(12)의 출력신호는 복조기(13)에 입력되어, 먼저 복조기(13)에 구비된 튜너를 통하면서 44MHz의 중간 주파수로 변환된다. 이어, 변환된 중간 주파신호는 I 채널과 Q 채널 신호로 분리되고, 에러 정정 절차를 통하여 깨어진 데이터를 복원하여 주 송신기의 송신신호와 같은 품질의 신호로 재생된다. 이어, 재생된 신호는 ATSC(advanced television systems committee)규격인 SMPTE310(Society of Motion Picture and televisionengineers) 신호로 출력하고 이를 8VSB 변조기(14)를 통하여 다시 변조한다.
그리고, 상/하향 변환기(exciter)(10)를 통해 원하는 채널 신호(예를 들어 채널 18번)로 만들어진다. 이어, 상/하향 변환기(10)의 출력신호는 고 전력 증폭기(high power amplifier :HPA)(18)에서 무선 방사가 가능토록 증폭되어 송신용 안테나(ANT2)(19)를 통해 디지털 티브이 중계기의 영역에 방송된다.
이때, 이때 디지털 티브이 중계기가 설치된 지역에 다른 방송국의 중계기 또는 주 송신기가 설치되었거나, 다른 방송의 영향을 받는 지역일 경우 다른 방송사의 방송신호가 간섭을 줄 수 있다. 예를 들어, 어느 특정 지역에 KBS 방송국이 중계기를 채널 18번으로 운용하고 있는 상태에서, MBC 방송국이 주 송신기의 신호를 채널 18번으로 송출하는 경우에는 이 지역이 MBC 방송국과 KBS 방송국의 영향권 내에 있게 된다. 따라서, KBS 방송을 시청하는 시청자는 동일 채널을 갖는 MBC방송의 간섭을 받기 때문에 방송신호의 품질이 열악해 진다.
이러한 문제점을 보완하기 위하여 동일 채널 간섭이 생기는 지역에 있는 각 중계기의 채널 신호에 오프셋 주파수를 더하여 송수신 함으로써 동일 채널 간섭의 영향을 줄여준다. 이 오프셋 주파수는 도 1에 도시한 상/하향 변환기(10)의 신디싸이저(17)가 발생하며, 이 오프셋 주파수를 만드는 신디싸이저 회로는 도 2에 나타내었다.
도 2의 신디싸이저 회로는 채널 신호를 만드는 채널용 VCXO(21)와, 채널용 VCXO(21)에서 출력되는 채널 주파수와 다른 경로를 통해 입력되는 오프셋 주파수를 혼합하는 믹서(22)와, 멀티 플렉서(23), PLL(25) 및 채널신호의 포지티브 오프셋주파수를 만드는 오프셋 VCXO(26), 방향성 결합기(27)로 구성된다.
디지털 티브이 중계기에서는 채널용 VCXO(21)에서 출력되는 44MHz의 중간 주파수(RF)와 오프셋용 VCXO(26)으로부터 입력되는 국부 주파수(LO)를 혼합하여 채널 신호로 만들고, RF 보상기(16)를 통하여 고 전력 증폭기(18)로 보낸다. 이때, 신디싸이저(17)는 오프셋 주파수를 사용하지 않을 경우는 채널용 VCXO(21)에서 만들어진 국부 주파수(LO)만을 출력하고, 오프셋 주파수를 쓸 경우에는 오프셋용 VCXO(26)에서 만들어진 국부 주파수(LO)와 오프셋 주파수가 더해진 주파수를 출력한다. 여기서, 채널용 VCXO(21)와 오프셋용 VCXO(26)의 출력신호가 믹서(22)에 입력되어, 오직 오프셋 주파수만이 믹서(27)의 중간 주파신호(IF)로 출력된다. 이 중간 주파신호는 결국 위상동기루프(25)에 입력된다. 따라서, 위상동기 루프(25)에서 출력되는 DC로 오프셋용 VCXO(26)를 제어하여 정확한 LO + 오프셋 주파수를 출력한다.
이때, 방송국 운영자는 포지티브(+) 오프셋 주파수를 사용할 것인지, 네거티브(-) 오프셋 주파수를 사용할 것인지를 미리 결정하여야 한다. 따라서, 포지티브 오프셋을 사용할 경우는 오프셋용 VCXO(26)을 포지티브 오프셋용 VCXO로 사용하고, 네거티브 오프셋을 사용할 경우는 오프셋용 VCXO(26)을 네거티브 오프셋용 VCXO로 사용하여야 한다.
따라서, 사용자는 사용하는 오프셋이 포지티브인지, 네거티브인지를 오프셋용 VCXO(26)에 세팅하고 이에 따라 오프셋용 VCXO(26)을 결정하여야 한다.
결국, 방송국 운영자는 포지티브 오프셋용과 네거티브 오프셋용 VCXO를 각각구성하므로, 두 개의 VCXO를 해당 영역에 제공되는 채널에 맞게 다수가 구비하여야 하며, 디지털 티브이 중계기 설치 지역의 채널 간섭 정도에 따라 포지티브 오프셋 주파수를 사용할 것인지, 네거티브 오프셋 주파수를 사용할 것인지를 사전에 결정하여야 한다.
따라서, 방송국 운영자는 디지털 티브이 중계기의 설치시 항상 두 종류의 VCXO를 다수가 구비한 상태에서 중계기를 설치하고, 알맞은 VCXO를 설치해야 한다.
또한, 디지털 티브이 중계기의 생산 업체 입장에서도 수출 국가 또는 수출 지역에서 현재 제공하는 사용 주파수에 따라 여러 종류의 디지털 티브이 중계기를 생산 및 수출하여야 한다.
이때, 사용자는 포지티브 오프셋을 사용할 것인지, 네거티브 오프셋을 사용할 것인지를 미리 결정하고, 네거티브 오프셋을 사용할 경우에는 오프셋용 VCXO를 사용하고, 네거티브 오프셋을 사용할 경우에는 네거티브 오프셋용 VCXO를 사용하여야 한다.
따라서, 사용자는 오프셋인 포지티브 인지, 네거티브 인지, 채널 선택기를 세팅하여 이에 따라 국부발진기를 결정하게 된다.
종래 아날로그 TV 방식에서는 동일 채널 간섭의 경우에 사용하는 +10kHz의 오프셋 주파수 만을 사용하여 왔으나, 디지털 TV 방송시 발생하는 채널 간섭을 최소화하는 장치가 요구되고 있다.
현재 지상파 디지털 TV 방송 규격에 따르면 채널 간섭이 발생할 경우 사용하는 오프셋 주파수를 다음과 같이 권고하고 있다. 상쪽 인접 채널인 디지털 TV와 하쪽 채널인 아날로그 TV와의 오프셋 주파수는 22.697kHz이고, 아날로그 TV와 디지털 TV의 동일 간섭시 적용하는 오프셋 주파수는 28.615kHz이고, 디지털 TV 상호간의 동일 채널 간섭시 적용하는 오프셋 주파수는 19.403kHz이다. 이는 디지털 방송을 할 경우 기본의 아날로그 TV와의 채널 간섭도 고려하여야 하고, 디지털 TV와의 채널 간섭도 고려하여야 한다.
따라서, 채널 간섭시 수 Hz 까지의 오프셋 주파수를 사용하여야 하므로 매우 정밀한 오프셋 주파수를 생성하는 회로를 사용하여야 하고, 설치 지역의 특수성에 따라 적절한 오프셋 주파수를 현장에서 세팅해 주어야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 채널 주파수를 발생하는 로컬 베이직 모듈과 채널 오프셋 주파수(local frequency + offset frequency)를 발생시키는 로컬 모듈을 구성함과 아울러, 원하는 오프셋 주파수 정보를 제공하기 위한 헥사 스위치를 구성하여 줌으로써, 운영자가 외부에서 헥사 스위치를 조정하여 오프셋 주파수를 일정 단위씩 증감시켜 오프셋 주파수를 포지티브 방향 또는 네거티브 방향으로 조정하여 정밀한 제어가 가능한 신디싸이저 유닛을 제공하는 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 디지털 중계기의 블록 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 신디싸이저의 블록 구성도.
도 3은 본 발명 실시 예에 따른 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치를 나타낸 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200...로컬 베이직 모듈 210...채널 주파수 발생부
211,216,230,311,314~317,328...분주기
212,312,322...위상동기루프 213,313,324...전압제어발진기
214,325...방향성 결합기 215,326,350...버퍼
220...경로 선택부 221,223,330,340...스위치
222...믹싱기 250...헥사 스위치
300...로컬 모듈 310...기준 주파수 발생부
318,321...멀티플렉서 320...오프셋 조정부
323...로우패스필터 327...분배기
상기한 목적 달성을 위한, 본 발명에 따른 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 중계기의 주파수 변환장치는,
채널 주파수를 발생하고 발생된 채널 주파수에 오프셋이 없을 경우 바이패스시켜 출력하고, 오프셋이 있을 경우 상기 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 믹싱한 신호를 출력하는 로컬 베이직 모듈과;
유니트 전면에 위치하여 원하는 오프셋 주파수 정보를 증감시켜 주기 위한 헥사 스위치와;
상기 헥사 스위치의 출력 오프셋 주파수 정보에 의해 기준 주파수를 발생시켜 출력하는 기준 주파수 발생부와, 기준 주파수 발생부의 기준 주파수를 이용하여 채널 오프셋 주파수를 발생시켜 로컬 베이직 모듈에 출력하고 상기 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 차이 정보를 기준 주파수로 하여 조정한 후 네거티브 오프셋 또는 포지티브 오프셋을 결정해 주는 오프셋 조정부를 포함하는 로컬 모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 로컬 베이직 모듈은 일정 주기를 갖고 주파수를 출력하는 리플 카운터, 리플 카운터의 출력과 피드백되는 신호의 위상차를 비교하여 위상을 결정하는 제 1위상동기루프, 제 1위상동기루프의 출력신호에 의해 채널 신호를 만드는 제 1전압제어발진기, 제 1전압제어발진기의 채널신호를 분기하는 제 1방향성 결합기, 제 1방향성 결합기의 채널신호를 버퍼링하는 버퍼 및 일정 분주하여 상기 제 1위상동기루프에 입력하는 제 1분주기를 포함하는 채널 주파수 발생부와;
상기 제 1방향성 결합기로부터 분기된 채널신호의 오프셋 여부에 따라 서로 다른 경로로 선택 출력하는 제 1스위치, 제 1스위치를 통해 인가된 채널 신호를 채널 오프셋 주파수와 믹싱시켜 출력하는 믹싱기, 오프셋이 없는 채널 신호와 믹싱기의 출력 신호를 선택적으로 출력하기 위한 제 2스위치로 구성된 경로 선택부와;
상기 채널 주파수 발생부의 제 1방향성 결합기의 채널 신호를 64분주하여 로컬 모듈로 출력하는 제 2분주기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 헥사 스위치는 스위치가 1개 변환될 때 마다 10Hz씩 주파수를 증가 또는 감소시켜 주는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 기준 주파수 발생부는 일정 주파수를 분기하여 출력하는 제 3분주기, 상기 제 3분주기의 주파수를 헥사 스위치의 오프셋 정보에 해당하는 전압을 출력하는 제 2위상동기루프, 제 2위상동기루프의 출력에 의해 오프셋용 주파수를 발생하는 제 2 전압제어발진기와, 상기 제 2 전압제어발진기의 출력을 32분주하여 제 2위상동기루프로 출력하는 제 4분주기, 제 3분주기의 출력을 원하는 오프셋 주파수로 출력하기 위한 분주하는 제 5내지 제 7분주기, 제 7분주기의 출력을 기준 주파수로 출력하는 제 1멀티 플렉서로 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 오프셋 조정부는 상기 제 1멀티플렉서의 기준 주파수를 이용하여 채널 오프셋 주파수를 발생시킨 후 채널 주파수와 비교하여 그 차이 정보를 입력받아 포지티브 또는 네가티브 오프셋 여부를 결정하기 위한 제 2멀티플렉서, 상기 오프셋용 주파수를 조정하기 위한 제 3위상동기루프, 상기 제 3위상동기루프의 출력신호를 필터링하는 로우패스필터, 로우패스 필터링된 신호 레벨에 따라 채널 오프셋 주파수를 출력하는 제 3전압제어발진기, 제 3전압제어발진기의 출력을 분기하는 제 2방향성 결합기, 상기 제 2방향성결합기의 출력을 버퍼링시키는 제 2버퍼, 상기 제 2버퍼의 출력신호를 분기시켜 한 신호를 상기 경로 선택부의 믹싱기에 출력하는 분배기, 상기 분배기의 출력신호를 64분주하는 제 8분주기, 상기 제 8분주기의 채널출력신호와 채널 주파수를 64분주시킨 신호를 입력받아 위상차를 비교하여 위상을 결정하는 제 3위상동기루프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 로컬 모듈은 상기 경로 선택부의 제 2스위치 출력을 오프셋 여부에 따라 절환하고, 오프셋이 있는 신호일 경우 오프셋 조정부의 제 2멀티 플렉서로 절환시켜 출력하는 제 3스위치와, 상기 제 3스위치에 오프셋이 없는 신호와 오프셋 조정부의 제 2방향성 결합기의 출력 신호를 절환하여 선택 출력하기 위한 제 4스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명 실시 예에 따른 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치를 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 채널 주파수를 발생하는 채널 주파수 발생부(210) 및 상기 발생된 채널 주파수의 오프셋 여부에 따라 서로 다른 경로로 선택 출력하는 경로 선택부(220)로 구성된 로컬 베이직 모듈(200)과; 원하는 오프셋 주파수 정보를 주는 헥사 스위치(250)와; 상기 헥사 스위치(250)의 오프셋 주파수 정보의 조정에 따라 기준 주파수를 발생시켜 출력하는 기준 주파수 발생부(310)와, 기준 주파수 발생부(310)의 기준 주파수를 이용하여 상기 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 차이만큼을 기준 주파수로 받아들여 포티지브 오프셋 또는 네거티브 오프셋 사용을 결정해 주는 오프셋 조정부(320)를 포함하는 로컬 모듈(300)로 구성된다.
그리고, 채널 주파수 발생부(210)는 일정 주기(÷4)를 갖고 주파수를 출력하는 리플 카운터(211)와, 리플 카운터(211)의 출력과 피드백되는 신호의 위상차를 비교하여 위상을 결정하는 제 1위상동기루프(PLL)(212)와, 제 1위상동기루프(212)의 출력신호에 의해 채널 신호를 만드는 제1 전압제어발진기(VCXO)(213)와, 제 1전압제어 발진기(213)의 출력신호를 분기하는 제 1방향성 결합기(214)와, 제 1방향성 결합기(214)의 출력신호를 버퍼링하는 버퍼(215) 및 일정 분주하여 상기 제 1위상동기루프(212)에 입력하는 제 1분주기(216)로 구성된다.
여기서, 상기 경로 선택부(220)는 오프셋 여부에 따라 제 1방향성 결합기(214)의 출력 신호를 서로 다른 경로로 출력하는 제 1 스위치(221)와, 오프셋 발생된 채널 주파수를 로컬 주파수와 믹싱하는 믹싱기(222)와, 상기 믹싱기(222)의 출력과 제 1스위치(221)의 오프셋 없는 채널 주파수를 절환시켜 주는 제 2스위치(223)로 구성된다.
그리고, 상기 헥사 스위치(Hexa switch)(250)는 스위치 1개 변환될 때 마다 오프셋 주파수를 10Hz씩 증가 또는 감소시켜 준다. 즉, 헥사 스위치(250)는 오프셋 주파수 증감부로 기능한다.
또한, 기준 주파수 발생부(310)는 일정 주파수를 분기(÷512)하여 출력하는 제 3분주기(311)와, 상기 제 3분주기(311)의 주파수와 헥사 스위치(250)의 입력 주파수 신호에 의해 일정 전압을 출력하는 제 2위상동기루프(PLL)(312)와, 제 2위상동기루프(312)의 출력에 의해 오프셋용 주파수를 발생하는 제 2전압제어발진기(313)와, 상기 제 2전압제어발진기(VCO)(313)의 출력을 32분주하여 제 2위상동기루프(312)로 출력하는 제 3분주기(314)와, 제 3분주기(314)의 출력을 원하는 오프셋 주파수로 출력하기 위해 다단 분주하는 제 4내지 제 6분주기(315)(316)(317)와, 제 6분주기(317)의 출력을 선택 출력하는 제 1멀티 플렉서(318)로 구성된다.
바람직하게, 오프셋 조정부(320)는 상기 제 1멀티 플렉서(318)의 출력 오프셋 기준 주파수와 채널 오프셋 주파수 및, 포지티브(Positive) 또는 네가티브(negative) 오프셋 여부를 결정하기 위한 제 2멀티플렉서(321)와, 상기 오프셋용 주파수를 조정하기 위한 제 3위상동기루프(322)와, 상기 제 3위상동기루프(322)의 출력신호를 필터링하는 로우패스필터(323)와, 로우패스 필터링된 신호 레벨에 따라 오프셋 주파수를 출력하는 제 3전압제어발진기(VCXO)(324)와, 제 3전압제어발진기(324)의 출력을 분기하는 제2방향성 결합기(325)와, 상기 제 2방향성결합기(325)의 출력을 버퍼링시키는 제 2버퍼(326)와, 상기 제 2버퍼(326)의 출력신호를 분기시켜 한 신호를 상기 경로선택부(220)의 믹싱기(222)에 출력하는 분배기(327)와, 상기 분배기(327)의 다른 출력신호를 64분주하는 제 7분주기(328)와, 상기 제 7분주기(328)의 출력신호와 채널 주파수를 64분주시킨 신호를 입력받아 위상차를 비교하여 위상을 결정하고 제 2멀티플렉서(321)로 출력하는 제 3위상동기루프(329)와, 상기 제 2스위치(223)의 출력 신호의 오프셋 여부에 따라 경로를 제어하며 오프셋이 있을 경우 제 2멀티플렉서(321)로 출력하는 제 3스위치(330)로 구성된다.
제 3스위치(330)의 오프셋이 없는(no offset) 출력신호와 제 2방향성 결합기(214)의 출력 신호 중 선택하여 버퍼(350)를 통해서 로컬 주파수로 출력하는 제 4스위치(340)로 구성된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 자동 오프셋 세팅 기능을 갖는 디지털 TV 중계기의 주파수 변환장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
디지털 TV 중계기의 주파수 변환장치는 크게 채널 주파수를 생성하는 로컬베이직 모듈(Local Basic Module)(200)과 채널의 포지티브 오프셋 주파수를 생성하는 로컬 모듈(300)의 2가지 모듈로 구성된다.
만약, 디지털 TV 중계기 설치 지역이 채널 간섭이 발생하지 않는 지역이라면 로컬 베이직 모듈(200)만 사용하여 채널 주파수만을 사용하고 로컬 모듈(300)은 바이패스(bypass)한다.
그리고, 채널 간섭이 발생하는 지역이라면 그 간섭이 디지털 TV와의 간섭인지, 아날로그 TV와의 간섭인지, 동일 채널 간섭인지, 인접 채널 간섭인지를 판단하여 사용할 오프셋 주파수를 유니트 전면의 헥사 스위치(250)를 조정하여, 로컬 베이직 모듈(200)과 로컬 모듈(300)을 이용하여 발생시킨다.
먼저, 로컬 베이직 모듈(200)은 채널 주파수 발생부(210)로 채널 주파수 정보를 발생하고, 경로 선택부(220)에 의해 채널 주파수의 오프셋 여부(offset 또는 no offset)에 따라 선택된 경로로 출력하며, 제 1분주기(230)에서 채널 주파수를 설정된 분주비(÷64)로 분주하여 로컬 모듈(300)로 출력해 준다.
상기 채널 주파수 발생부(210)는 리플카운터(211), 제 1위상동기루프(PLL)(212), 제 1전압제어발진기(VCXO)(213), 제 1방향성 결합기(214), 버퍼(215), 제 2분주기(÷64/÷65)로 구성되며, 제 1위상동기루프(212)는 리플 카운터(211)의 설정된 분주비(÷4)로 분주된 주파수를 입력받아 원하는 채널 주파수 정보를 생성하고 이를 DC 값으로 변환하여 출력하며, 그 DC 값에 따라 제 1전압제어발진기(213)의 출력 채널 주파수를 조정한다. 제 1방향성 결합기(214)는 제 1전압제어발진기(213)의 출력 채널 주파수를 분기시켜 경로선택부(220) 및 버퍼(215)로 출력한다. 버퍼(215)를 거친 주파수는 제 2분주기(216)의 설정된 분주비(÷64/÷65)로 분주된 후 상기 제 1위상동기루프(212)로 입력되어, 락킹을 위한 신호로 입력된다.
또한 버퍼(215)를 거친 채널 주파수는 제 1분주기(230)에 설정된 분주비(÷64)에 따라 분주된 후 로컬 모듈(300)에 채널 위상 비교를 위해 입력된다.
그리고, 경로 선택부(220)는 제 1스위치(221) 및 믹싱기(222), 제 2스위치(223)로 구성되며, 상기 채널 주파수 발생부(210)의 제 1전압제어발진기(213)로부터 출력된 채널 주파수를 제 1방향성 결합기(241)를 통해 입력받아, 오프셋이 없을 경우 제 1 및 제 2스위치(221)(223)의 선택 경로(a-b)로 출력되며, 그 출력 신호는 로컬 모듈(300)의 제 3 및 제 4스위치(330)(340)를 선택 경로(a-b)를 통해 버퍼(350)를 거쳐 출력된다. 즉, 오프셋이 발생하지 않을 경우에는 제 1전압제어발진기로부터 발생된 채널 주파수를 제 1방향성 결합기(214), 경로 선택부(220)의 제 1 및 제 2스위치(221,223)의 선택 경로(a-b)와 제 3 및 제 4스위치(330)(340)의 선택경로(a-c)를 통해 버퍼(350)에 버퍼링된 후, 하이패스필터(401)에 의해 필터링된 신호가 신디싸이저의 출력이 된다.
만약, 채널 간섭이 발생한다면 제 1전압제어발진기(213)의 채널 주파수는 경로 선택부(220)의 제 1스위치(221)의 선택 경로(a-c)를 통해서 믹싱기(222)에 입력되며, 믹싱기(222)는 입력 채널 주파수를 로컬 모듈(300)로부터 로컬 신호와 오프셋 주파수가 더해진 채널 오프셋 주파수(local freq + offset)와 믹싱되어 오프셋 주파수만이 제 2스위치(223)를 통해 출력된다.
이러한 채널 간섭 문제를 해결하기 위해, 운영자는 유니트 전면에 위치한 헥사 스위치(250)를 이용하여 원하는 오프셋 주파수 정보를 보내게 된다. 이때, 헥사 스위치(A,B,C,D)(250)는 한 개씩 변환될 때마다 10Hz 씩 주파수가 증가하거나 감소한다. 즉, 매우 정밀한 오프셋 주파수를 만들어 낼 수 있다.
이를 위해서, 로컬 모듈(300)은 외부에서 운영자에 의해 조정되는 헥사 스위치(Hexa Switch)(250)로부터 원하는 오프셋 주파수 정보를 입력받아 기준 주파수를 발생하는 기준 주파수 발생부(310)와, 채널 주파수와 오프셋 주파수가 더해진 채널 오프셋 주파수를 조정하는 오프셋 주파수 조정부(320)로 구성된다.
상기 기준 주파수 발생부(310)는 제 3분주기(311), 제 2위상동기루프(312), 제 2전압제어발진기(VCO)(313), 제 4 내지 제 7분주기(314~317), 제 1멀티플렉서(Multiplexer)(318)로 구성된다. 제 3분주기(311)는 설정된 분주비(÷512)로 분주시킨 주파수를 제 2위상동기루프(312)에 출력하며, 제 2위상동기루프(312)는 헥사 스위치(250)의 오프셋 정보에 따라 원하는 오프셋 주파수 정보를 생성하여 이를 DC전압으로 변환하여 제 2전압제어발진기(313)의 오프셋 주파수를 조정한다. 이때, 헥사 스위치(250)로부터 입력되는 오프셋 주파수 정보에 따라 상기 오프셋 주파수가 조정되어 10Hz 씩 증가하거나 감소되어 출력된다.
그리고, 기준 주파수 발생부(310)의 제 1전압제어발진기(313)의 출력 오프셋 주파수는 제 4분주기(314)에 설정된 분주비(÷32)에 의해 분주된 다음 제 2위상동기루프(312)에 동기를 위해 입력되며, 상기 제 4분주기(314)에 의해 분주된 주파수는 제 5분주기(315)에서 다시 10분주(÷10), 제 6분주기(316)에서 다시 5분주(÷5), 제 7분주기(317)에서 다시 8분주(÷8)된 후, 제 1멀티플렉서(318)에 제 3위상동기루프(322)의 기준 주파수로 출력된다. 제 1멀티플렉서(318)는 제 7분주기(317)로부터 기준 주파수를 입력받아 오프셋 주파수 조정부(320)에 출력한다.
예로서, 제 2위상동기루프(311)의 구동 주파수가 9765.625Hz일 경우 제 2전압제어발진기(313)의 발진 주파수는 9765625.002Hz이라고 할 때, 32분주 주파수는 305175.7813Hz으로 제 2위상동기루프(312)에 입력되며, 두 위상차를 비교하여 위상을 결정한다. 제 5분주기(315)의 10분주 주파수는 30517.57813Hz이고, 그 다음의 제 6분주기(316)의 5분주 주파수는 6103.515626Hz이며, 제 7분주기(317)의 8분주 주파수는 762.9394533Hz으로 제 1멀티플렉서(318)에 입력된다.
그러면, 기준 주파수 발생부(310)의 제 1멀티플렉서(318)의 기준 주파수는 헥사 스위치(250)의 변화에 따라 조정되고 오프셋 주파수 조정부(320)의 제 2멀티플렉서(321)에 제 3위상동기루프(322)의 기준 주파수로 입력된다.
오프셋 주파수 조정부(320)는 제 2멀티플렉서(321), 제 3위상동기루프(322), 로우패스필터(323), 제 3전압제어발진기(VCXO)(324), 제 2방향성 결합기(325), 버퍼(326), 분배기(327), 제 8분주기(328), 제 4위상동기루프(329)로 구성되어, 채널 주파수와 오프셋 기준 주파수의 차이만큼을 기준 주파수로 하는 로컬 신호(L0+offset)를 출력하여 믹싱기(222)의 채널 주파수를 조정해 주고, 오프셋 주파수를 네거티브 또는 포지티브인지에 따라 어느 오프셋을 사용할 것인지를 결정해 준다.
상기 오프셋 주파수 조정부(320)의 제 2멀티플렉서(321)는 기준 주파수와 제 1분주기(230)에 의해 분주된 채널 주파수의 차이 만큼을 기준 주파수로 출력하며, 제 3위상동기루프(322)는 제 2멀티플렉서(31)의 기준 주파수를 입력받아 루프필터(323)를 통해 DC 전압으로 제 3전압제어발진기(324)의 발진 주파수를 조정한다.
이때, 제 3전압제어발진기(324)의 발진 주파수는 제 2방향성 결합기(325)에 의해 분기되고, 분기된 주파수는 버퍼(326) 및 제 4스위치(340)로 출력되며, 버퍼(326)에 입력된 채널 오프셋 주파수는 분배기(327)로 분배된 후, 상기 경로 선택부(220)의 믹싱기(222) 및 제 8분주기(328)에 각각 입력된다.
그러면, 제 8분주기(328)는 분배된 로컬 신호를 64분주하여 제 4위상동기루프(329)에 입력시킨다. 이때 제 4위상동기루프(329)는 로컬 베이직 모듈(200)의 제 1분주기(230)에 의해 64 분주된 채널 주파수와 64 분주된 로컬 신호를 비교하여 그 차이만큼을 기준 주파수로 제 2멀티플렉서(321)에 다시 입력한다. 제 2멀티플렉서(321)는 차의 주파수를 선택하고 그 차의 주파수가 제 3위상동기루프(329)에서 DC 전압으로 출력됨으로써, 상기 믹서(222)에 입력된 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 차이 만큼을 기준 주파수로 받아들이고, 다시 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 차이분 만큼을 받아들여 이것이 네거티브인지, 포지티브인지를 비교하여 이 정보를 제 3위상동기루프(322)에 입력하며, 제 3위상동기루프(322)는 제 3전압제어발진기(323)의 주파수를 조정하여 +오프셋을 사용할 것인지, -오프셋을 사용할 것인지를 제어한다.
한편, 상기 로컬 베이직 모듈(320)의 믹싱기(222)는 상기 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수(local freq + offset)를 믹싱하여 오프셋 주파수만을 출력하며, 믹싱기(222)의 출력 신호는 제 3스위치(330)의 오프셋 경로(a-b)를 통해 제 2멀티플렉서(321)로 다시 입력된다.
그러면, 제 2멀티플렉서(321)는 로컬 베이직 모듈(200)의 채널 주파수와 상기 채널 오프셋 주파수(local freq + offset)의 차이 만큼을 기준 주파수로 받아들이고, 다시 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 차이분 만큼을 받아들여 이것이 네거티브인지, 포지티브인지를 비교하여, 이 정보를 제 3위상동기루프(322)에 다시 입력된다.
그러므로, 제 3위상동기루프(322)는 제 3전압제어발진기(324)의 주파수를 조정하여 포지티브 오프셋을 사용할 것인지, 네거티브 오프셋을 사용할 것인지를 제어한다. 제 3전압제어발진기(324)의 출력 로컬 주파수는 제 2방향성 결합기(325)에서 분기되고 제 4스위치(340)의 선택 경로(a-b)를 통해서 버퍼(350)에 버퍼링된 후 하이패스필터(401)를 통해 출력된다. 이때 비교기(360)는 입력 신호를 기준신호와 비교하여 정상 신호 여부에 따라 발광 다이오드(370)를 발광시켜 준다.
결국 신디싸이저 유니트(synthesizer unit)의 사용자는 외부에 노출되어 있는 헥사 스위치를 조정하여 원하는 오프셋 주파수를 포지티브 방향 또는 네거티브 방향 중 하나로 조정하여, 설치 장소에서 마음대로 10Hz 간격의 정밀한 제어가 가능하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치에 의하면 지상파 디지털 티브이 방송규격에서 요구하는 오프셋 주파수를 오차없이 정밀하게 조정할 수 있고, 설치 지역에 어떠한 채널 간섭이 발생하는 경우라도 설치 장소에서 오프셋 주파수 발생과 함께 편리한 오프셋 주파수 조정이 가능하도록 함으로써, 채널 간섭에 대한 문제를 운영자가 신속하게 조치할 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 채널 주파수를 발생하고 발생된 채널 주파수에 오프셋이 없을 경우 바이패스시켜 출력하고, 오프셋이 있을 경우 상기 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 믹싱한 신호를 출력하는 로컬 베이직 모듈과;
    유니트 전면에 위치하여 원하는 오프셋 주파수 정보를 증감시켜 주기 위한 헥사 스위치와;
    상기 헥사 스위치의 출력 오프셋 주파수 정보에 의해 기준 주파수를 발생시켜 출력하는 기준 주파수 발생부와, 상기 기준 주파수 발생부의 기준 주파수를 이용하여 채널 오프셋 주파수를 발생하여 상기 로컬 베이직 모듈로 출력하고, 상기 로컬 베이직 모듈의 채널 주파수와 상기 채널 오프셋 주파수의 차이 정보를 기준 주파수로 하여 조정한 후 네거티브 오프셋 또는 포지티브 오프셋을 결정해 주는 오프셋 조정부가 포함되는 로컬 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 로컬 베이직 모듈은 일정 주기를 갖고 주파수를 출력하는 리플 카운터, 리플 카운터의 출력과 피드백되는 신호의 위상차를 비교하여 위상을 결정하는 제 1위상동기루프, 제 1위상동기루프의 출력신호에 의해 채널 신호를 만드는 제 1전압제어발진기, 제 1전압제어발진기의 채널신호를 분기하는 제 1방향성 결합기, 제 1방향성 결합기의 채널신호를 버퍼링하는 버퍼 및 일정 분주하여 상기 제 1위상동기루프에 입력하는 제 1분주기를 포함하는 채널 주파수 발생부와;
    상기 제 1방향성 결합기로부터 분기된 채널신호의 오프셋 여부에 따라 서로 다른 경로로 선택 출력하는 제 1스위치, 제 1스위치를 통해 인가된 채널 신호를 채널 오프셋 주파수와 믹싱시켜 출력하는 믹싱기, 오프셋이 없는 채널 신호와 믹싱기의 출력 신호를 선택적으로 출력하기 위한 제 2스위치로 구성된 경로 선택부와;
    상기 채널 주파수 발생부의 제 1방향성 결합기의 채널 신호를 64분주하여 로컬 모듈로 출력하는 제 2분주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 헥사 스위치는 스위치가 1개 변환될 때 마다 10Hz씩 오프셋 주파수를 증가 또는 감소시켜 주는 것을 특징으로 하는 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 로컬모듈의 기준 주파수 발생부는 일정 주파수를 분기하여 출력하는 제 3분주기, 상기 제 3분주기의 주파수를 헥사 스위치의 오프셋 정보에 해당하는 전압을 출력하는 제 2위상동기루프, 제 2위상동기루프의 출력에 의해 오프셋용 주파수를 발생하는 제 2 전압제어발진기와, 상기 제 2 전압제어발진기의 출력을 32분주하여 제 2위상동기루프로 출력하는 제 4분주기, 제 3분주기의 출력을 원하는 오프셋 주파수로 출력하기 위한 분주하는 제 5내지 제 7분주기, 제 7분주기의 출력을 기준 주파수로 출력하는 제 1멀티 플렉서로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 오프셋 조정부는상기 기준주파수 발생부의 출력 기준 주파수를 이용하여 채널 오프셋 주파수를 발생시킨 후 채널 주파수와 비교하여 그 차이 정보를 입력받아 포지티브 또는 네가티브 오프셋 여부를 결정하기 위한 제 2멀티플렉서, 상기 오프셋용 주파수를 조정하기 위한 제 3위상동기루프, 상기 제 3위상동기루프의 출력신호를 필터링하는 로우패스필터, 로우패스 필터링된 신호 레벨에 따라 채널 오프셋 주파수를 출력하는 제 3전압제어발진기, 제 3전압제어발진기의 출력을 분기하는 제 2방향성 결합기, 상기 제 2방향성결합기의 출력을 버퍼링시키는 제 2버퍼, 상기 제 2버퍼의 출력신호를 분기시켜 한 신호를 경로 선택부의 믹싱기에 출력하는 분배기, 상기 분배기의 출력신호를 64분주하는 제 8분주기, 상기 제 8분주기의 채널출력신호와 로컬 베이직 모듈의 채널 주파수를 64분주시킨 신호를 입력받아 위상차를 비교하여 위상을 결정하는 제 3위상동기루프를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 로컬모듈은 상기 경로 선택부의 제 2스위치 출력을 오프셋 여부에 따라 절환하고 오프셋이 있을 경우 상기 오프셋 조정부의 제 2멀티플렉서로 출력하는 제 3스위치와, 상기 제 3스위치의 오프셋이 없는 신호와 상기 오프셋 조정부의 제 2방향성 결합기의 출력 신호를 절환하여 선택된 신호를 출력하는 제 4스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치.
  7. 채널 주파수를 발생하고 발생된 채널 주파수에 오프셋이 없을 경우 바이패스시켜 출력하고, 오프셋이 있을 경우 상기 채널 주파수와 채널 오프셋 주파수의 믹싱한 신호를 출력하는 제 1 모듈과;
    유니트 전면에 위치하여 원하는 오프셋 주파수 정보를 증감시켜 주기 위한 오프셋 주파수 증감부와;
    상기 오프셋 주파수 증감부의 출력 오프셋 주파수 정보에 의해 기준 주파수를 발생하는 기준 주파수 발생부와, 상기 기준 주파수 발생부의 기준 주파수를 이용하여 채널 오프셋 주파수를 발생하여 상기 제 1모듈로 출력하고, 상기 제 1모듈의 채널 주파수와 상기 채널 오프셋 주파수의 차이 정보를 기준 주파수로 하여 조정한 후 네거티브 오프셋 또는 포지티브 오프셋을 결정해 주는 오프셋 조정부를 포함하는 제 2모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 자동 오프셋 기능을 갖는 디지털 티브이 중계기의 주파수 변환장치.
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