KR100607837B1

KR100607837B1 - 비대칭 측대역들을 갖는 변조된 반송파를 수신하기 위한 수신기 및 방법, 및 비대칭 측대역들을 갖는 변조된 반송파를 처리하기 위한 집적 회로

Info

Publication number: KR100607837B1
Application number: KR1019997002514A
Authority: KR
Inventors: 셈펠아드리아누스; 스틱포오르트에듀어드페르디난드; 브루에커스알폰스안토니우스마리아램베르투스; 반덴엔덴아드리아누스빌헬머스마리아; 반데플라스케루디요한; 지엘리스제라르두스크리스티안마리아
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 1997-07-25
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2006-08-04
Also published as: DE69809384D1; WO1999005861A2; WO1999005861A3; EP0934652A2; DE69809384T2; JP2001502514A; US6324233B1; EP0934652B1; KR20000068627A

Abstract

비대칭 측대역들(USB,LSB)을 갖는 변조된 반송파(MC), 예를 들어 TV 신호를 수신하는 수신기에 있어서, 동기 복조기(SDEM)는 벡터 기저대역 신호(VB)를 변조된 반송파(MC)로부터 도출한다. 필터(FILT)는 예컨대 나이퀴스트 (Nyquist slope)로써 측대역 비대칭을 보상하기 위하여 벡터 기저대역 신호를 필터링한다. 그러므로, 측대역 비대칭은 중간 주파수에서보다는 오히려 기저대역 주파수에서 보상되어, 양호한 수신 품질을 가능하게 한다.

수신기, 측대역 비대칭, 동기 복조기, 기저대역, 위상-직교 변조 성분

Description

비대칭 측대역들을 갖는 변조된 반송파를 수신하기 위한 수신기 및 방법, 및 비대칭 측대역들을 갖는 변조된 반송파를 처리하기 위한 집적 회로{A receiver and a method for receiving a modulated carrier having asymmetrical sidebands, and an integrated circuit for processing a method carrier having asymmetrical sidebands}

본 발명은 비대칭 측대역들을 갖는 변조된 반송파(modulated carrier)의 수신에 관한 것이다. 그러한 변조된 반송파의 예는 종래의 지상 방송들을 위한 텔레비젼(TV) 신호이다.

FR-A 제2,656,187호는 TV 수신기에서 나이퀴스트 필터링(Nyquist filtering)이라 부르는 특정 유형의 필터링이 복조 후에 비디오 스펙트럼의 집적도(intergrity)를 복구하도록 중간 주파수에서 수행될 수 있어야 한다는 것을 개시한다. 이러한 필터링은 측대역들이 비대칭적이며 항상 "1"까지 부가할 수 있다는 것을 보증한다.

FR-A 제2,656,187호는 또한 종래 TV 수신기를 개시한다. 종래 TV 수신기에서, 요구된 TV 신호는 중간-주파수 신호로 주파수 변환된다. 중간-주파수 신호는, 소정의 처리 이전, 특히 임의의 필터링 이전에 중간-주파수 신호로부터 추출되는 반송파에 의해 복조된 후 나이퀴스트 필터를 통과한다.

(발명의 요약)
본 발명은 특히 배경 기술과 관련하여 양호한 수신 품질을 가능하게 하며, 비대칭 측대역들을 갖는 변조된 반송파의 수신을 제공하는 것이다. 청구항 1,4 및 5는 본 발명에 따른 수신기, 수신 방법, 및 집적회로를 각각 정의한다. 본 발명을 유리하게 구현하기 위해 선택적으로 사용될 수 있는 부가적인 특징들은 종속 청구항들에서 정의된다.

본 발명은 다음 측면들을 고려한다. 측대역 비대칭의 충분한 보상은 측대역 비대칭을 보상해야하는 필터의 주파수 특성이 변조된 반송파에 관련하여 정확하게 위치되는 경우에만 달성될 수 있다. 예를들면, TV 수신에 있어서, 변조된 반송파는 나이퀴스트 필터의 적절한 기울기의 정확히 중간에 위치되어야 한다. 만일 측대역 비대칭이 배경 기술에서와 같이 중간 주파수에서 보상된다면, 이것은 불가능하게 되는데, 왜냐하면 주파수 변환을 수행하는 튜너뿐만 아니라 관련 필터가 공차(tolerances), 온도 의존성 및 노화를 겪게 되기 때문이다.

본 발명에 따라, 동기 복조기는 변조된 반송파로부터 벡터 기저대역 신호를 도출하며, 필터는 측대역 비대칭을 보상하기 위하여 벡터 기저대역 신호를 필터링한다. 동기 복조기는 변조된 반송파를, 변조된 반송파에 무관한 주파수, 정확하게는 "제로(zero)" 주파수로 효과적으로 변환한다.

변조된 반송파로부터 도출되는 벡터 기저대역 신호는 제로 주파수에 대하여 비대칭인 필터링를 허용하여, 측대역 비대칭의 보상을 가능하게 한다. 필터 성분들이 공차, 온도 의존성, 노화 등등을 겪게 되는 경우에도, 제로 주파수 근처에서 매우 정밀하게 필터링될 수 있다. 결과적으로, 측대역 비대칭은 배경 기술에서 보다 높은 정밀도로 보상될 수 있다. 따라서, 본 발명은 양호한 수신 품질을 가능하게 한다.

본 발명은 예컨대, TV 수신기에 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 측대역 비대칭의 나이퀴스트-필터 보상은 변조된 반송파가 동기적으로 복조된 후에 중간 주파수에서보다는 기저대역 주파수들에서 수행된다. 따라서, 변조된 반송파 자체는 달리 원하지 않는 위상 변조를 일으킬 수 있는 임의 유형의 나이퀴스트 필터링에 영향을 받을 필요가 없다.

변조된 반송파가 원하지 않는 위상 변조에 실질적으로 무관하기 때문에, 동기 복조의 일부로서 어느 반송파 회복(carrier recover)이 광-대역 성질이 될 수 있다. 광-대역 반송파 회복은 동기 복조기로 하여금 수신하는 입력 신호에 있어서의 어떠한 변화들에도 비교적 신속하게 응답할 수 있게 한다. 그러한 변화들은 예컨대 동기 복조기가 연속하여 다양한 신호들을 수신하는 검색 튜닝 동안 발생할 수 있다. 따라서, 동기 복조기 입력이 신속하면 할수록, 이 연속적인 다양한 신호들이 신속해질수록, 더욱 신속한 속도로 검색 튜닝이 수행될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 비교적 빠른 검색 튜닝을 가능하게 한다.

본 발명은 또한 예컨대 다표준 TV 수신기에 사용될 수 있다. 몇몇 TV 표준들에서, 변조된 반송파의 상부 대역은 완전하며 하부 측대역은 잘려지는 반면에, 그 반대가 다른 TV 표준에 적용된다. 그러므로, 다표준 수신기에서, 두 개의 상이한 나이퀴스트 기울기들은 이용가능해진다: 그 중 하나는 음이며 다른 하나는 양이다. 본 발명에서는, 두 개의 상이한 나이퀴스트 기울기들은 벡터 신호의 직교 성분들 중 하나의 부호를 변화시킴으로써 단지 하나의 필터만을 사용하여 얻어질 수 있으며, 그 결과, 양의 주파수들이 음의 주파수들이 되며 그 반대로도 된다. 배경 기술과 대비하여, 다표준 응용은 하나가 음의 나이퀴스트 기울기이며 다른 하나가 양의 기울기를 제공하는 두 개의 상이한 필터들을 필요로 한다. 그러므로, 본 발명은 비교적 다표준 TV 수신기의 하드웨어 효율적 구현 및 비용 효율적 구현을 가능하게 한다.

본 발명은 집적회로로서 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다. 본 발명에서, 측대역 비대칭을 보상하는 필터가 배경 기술에서와 같이 중간 주파수보다는 기저대역 주파수들에서 동작하며, 그것은 상대적으로 적은 외부 성분들을 필요로 하거나 전혀 필요로 하지 않는다. 전술한 바와 같이, 동기 복조의 일부로서 임의의 반송파 회복은 광-대역 성질로 구성될 수 있어, 비교적 적은 외부 성분들을 필요로 하거나 전혀 필요로 하지 않는다. 예컨대, 반송파 회복은 비교적 큰 루프 대역폭을 갖는 위상 고정 루프(phase-locked loop)에 의해 수행될 수 있으며, 따라서 제어가능한 발진기의 어떠한 소음도 효과적으로 억제된다. 이것은 예컨대 비교적 시끄럽지만 어떠한 외부 성분 없이도 실현될 수 있는 RC-형 발진기의 사용을 가능하게 한다. 그러므로, 본 발명은 비교적 적은 외부 성분들을 가진 집적-회로 구현을 가능하게 하며, 간단하고 비용면에서 효과적이다.

본 발명 및 본 발명을 유리하게 구현하는데 선택적으로 사용되는 부가적인 특징들은 하기에 서술된 도면을 참조하여 설명된다.

도 1은 주된 청구항 1,4 및 5에서 청구된 바와 같은 본 발명의 기본적인 특징들을 예시하는 개념도.

도 2 및 3은 청구항 2 및 3에서 청구된 바와 같은 부가적인 특징들을 예시하는 개념도.

도 4는 본 발명에 따른 수신기의 제 1 예를 도시하는 블록도.

도 5a 내지 도 5d는 도 4의 종래 지상 텔레비젼 수신용 수신기의 구현에 관한 도면.

도 5a는 중간 주파수 필터의 적절한 진폭-주파수 특성을 도시하는 그래프.

도 5b는 측대역 비대칭을 보상하기 위한 나이퀴스트 기울기를 갖는 측대역-주파수의 일예를 도시하는 회로도.

도 5c는 도 5b의 필터내 지연 등화기의 일예를 도시하는 회로도.

도 5d는 도 5b의 필터의 집적-회로 구현의 측정된 진폭-주파수 특성들을 도시하는 그래프.

도 6은 본 발명에 따른 수신기의 제 2 예를 도시하는 블록도.

도 7a는 기저대역 주파수들에서 측대역 비대칭을 보상하는데 적합한 계수들의 일예를 목록화한 표.

도 7b 및 도 7c는 도 7a의 계수들을 갖는 필터의 주파수 응답을 도시하는 그래프.

우선, 참조 기호들을 사용하여 설명된다. 유사한 실체는 도면 전체를 통하여 동일한 문자-부호로 표기된다. 단일 도면에서, 여러 가지 유사한 실체들이 도시될 수 있다. 그 경우에, 상호 유사한 실체들을 구별하기 위하여 숫자가 문자-부호에 부가된다. 만일 다수의 유사한 실체들이 변하는 매개변수라면, 괄호 사이에 숫자가 기재된다. 상세한 설명 및 청구범위에서, 적절하다면 참조 부호로 임의의 숫자가 생략될 수 있다.

도 1은 실선으로 본 발명의 기본 특징들을 도시한다. 변조된 반송파(MC)는 비대칭 측대역들(LSB,USB)을 갖는다. 동기 복조기(SDEM)는 변조된 반송파(MC)로부터 벡터 기저대역 신호(VB)를 도출한다. 벡터 기저대역 신호(VB)는 실제로 변조된 반송파(MC)이지만, 차후에 정확하게 "제로(0)" 주파수로 주파수 변환된다. 필터(FILT)는 측대역들(LSB,USB)간의 비대칭을 보상하기 위하여 벡터 기저대역 신호(VB)를 필터링한다. 그러므로, 필터(FILT)는 제로 주파수에 대하여 비대칭적인 주파수 특성을 가진다. 이것은 벡터 기저대역 신호(VB)가 양의 주파수와 음의 주파수들 사이에서의 구별을 허용하기 때문에 가능하다. 도 1은 소정 시간에서 벡터 기저대역 신호(VB)의 상태를 나타내는 단일 벡터(Vs)를 도시한다. 신호 벡터(Vs)의 반시계방향으로의 회전은 양의 주파수(+f)로서 간주될 수 있으며, 시계방향으로의 회전은 음의 주파수(-f)로서 간주될 수 있다.

도 1은 또한 점선에서 다음 특징들을 도시한다. 동기 복조기(SDEM) 및 필터(FILT)는 수신기(REC)의 일부를 형성할 수 있다. 수신기(REC)는 수신 신호(RS)로부터 변조된 반송파(MC)를 도출하기 위한 입력 회로(INP)를 포함한다. 동기 복조기(SDEM) 및 필터(FILT)는 전체적으로 또는 부분적으로 집적 회로(IC)의 일부를 형성할 수 있다.

도 2는 다음에 부가적인 특징을 도시한다. 샘플링 회로(S&H)가 변조된 반송파(MC)를 시간-이산 형태로 동기 변조기(SDEM)에 공급하기 위하여 제공된다. 도 2의 특징은 다음 측면을 고려한다. 실제에서, 동기 SDEM 복조기는 두 개의 출력 신호들을 제공할 것이며, 조합하여, 벡터 기저대역 신호를 형성할 것이다. 만일 두 개의 신호들이 정확하게 상호 직교하지 않는다면, 양 및 음의 주파수들 사이의 완전한 구별이 이루어질 수 없다. 이것은 역으로 측대역 비대칭이 보상될 수 있는 정도까지 영향을 미치며, 그에 따라 수신 품질에 영향을 미칠 수 있다.

도 2의 특징이 적용되면, 동기 복조기(SDEM)는 시간-이산 방식으로 동작할 수 있다. 이것은 비교적 높은 정밀도로 변조된 반송파로부터 벡터 기저대역 신호를 도출하는 것을 허용한다. 즉, 비교적 높은 정밀도로 벡터 기저대역 신호를 형성하는 두 개의 신호들간에 상호 직교성을 제공할 수 있다. 이것은 필터가 비교적 큰 범위까지 측대역 비대칭을 보상하도록 허용한다. 그러므로, 도 2의 특징은 수신 품질에 기여한다.

도 3은 다음 부가적인 특징을 도시한다. 필터(FILT)는 벡터 기저대역 신호(VB)의 성분(BQ)을 필터링하며, 벡터 기저대역 신호(VB)는 교대로 제로 계수를 갖는 반-대칭 제한 임펄스 응답(H(z))에 따른 변조된 반송파(MC)의 위상-직교 변조 성분에 대응한다. 이 응답(H(z))은 일반적으로 다음과 같이 Z-영역에서 표현될 수 있다:

N은 홀수 정수값이다. 여기에서, 이러한 일반적인 표현은 다음 결과를 산출한다:

필터(FILT)는 또한 반-대칭적 제한 임펄스 응답(H(z))에서 반-대칭점에 대응하는 Z^-N 범위까지, 변조된 반송파(MC)의 동위상 변조 성분에 대응하는 벡터 기저대역 신호(VB)의 성분(BI)를 지연시키고, 필터(FILT)는 벡터 기저대역 신호(VB)의 필터링된 성분(BQfil)과 지연된 성분(BIdel)의 선형 조합을 만든다. 그 선형 조합은 출력 신호 So = xㆍBIdel + yㆍBQfil를 형성하며, x 및 y는 1일 수 있는 실수값을 갖는 스케일링 요소들이다.

도 3의 특징이 적용되면, 필터(FILT)는 다음 조건을 만족시키는 진폭-주파수 특성을 가진다:

θ는 정규화된 주파수를 나타내고 K는 실수값을 갖는 상수이다.

더욱이, 필터(FILT)는 선형인 위상-주파수 특성을 가진다. 그것이 이들 특성들을 가질 때, 필터(FILT)는 한 측대역의 임의의 성분과 다른 측대역의 대응 성분을 상수값으로 부가한다. 그러므로, 측대역 비대칭의 실질적으로 완전한 보상이 필터 계수들(a₀,.. a_N-3, a_N-1)의 값들에 관련없이 달성된다. 응답((H(z))이 반-대칭적이고 교대로 제로인 계수들을 갖는다는 것이 유일한 문제이다. 그로므로, 필터 계수들(a₀,.. a_N-3, a_N-1)이 두 개의 정수 제곱들의 합으로써 형성될 수 있으며, 그 정수는 양 또는 음이 될 수 있다. 그러한 계수들을 갖는 필터는 하드웨어 효율적 방식으로 실행될 수 있으며 그리고 비용 및 전력 효율적 방식으로 실행될 수 있다. 더욱이, 계수들이 교대로 제로라는 사실은 또한 하드웨어-효율성에 기여한다. 그러므로, 도 3의 특징은 측대역 비대칭의 실질적으로 완전한 보상을 가능하게 하며, 저비용 및 적절한 전력 소모로 수신 품질에 기여한다.

도 4는 도 1을 참조하여 도시되며 기술된 특징들을 포함하는 본 발명에 따른 수신기의 일예를 도시한다. 도 4의 수신기에서, 입력 회로(INP)는 튜너(TUN) 및 중간 주파수 필터(IFF)를 포함한다. 동기 복조기(SDEM)는 혼합기 회로(MIXI,MIXQ) 및 위상 검출기(PHD), 루프 필터(LPF) 및 전압 제어 발진기(VCO)를 포함하는 위상 고정 루프(PLL)로 형성된다.

도 4의 수신기는 다음과 같이 동작한다. 튜너(TUN)는 변조된 반송파를 포함하는 수신 신호(RS)를 주파수 변환시켜, 변조된 반송파가 중간-주파수 필터(IFF)의 통과 대역에서 하강하도록 한다. 그러므로, 튜너(TUN) 및 중간-주파수 필터(IFF)는 조합하여, 변조된 주파수(MC)를 효과적으로 선택하며, 변조된 주파수(MC)는 동기 복조기(SDEM)에 공급된다. 위상 폐루프(PLL)는 변조된 반송파(MC)로부터 두 개의 혼합 반송파들(CI,CQ)을 추출한다. 혼합 반송파(CI)는 변조된 반송파(MC)와 동위상이며, 반면에 혼합 반송파(CQ)는 동위상-직교(in phase-quadrature)이다. 그러므로, 혼합 반송파들(CI,CQ)은 상호 직교이다. 그들은 혼합 회로들(MIXI,MIXQ)에 각각 공급되며, 그들 둘 모두는 변조된 반송파(MC)를 수신한다. 응답시에, 혼합기 회로들(MIXI,MIXQ)은 변조된 반송파(MC)의 위상-직교 변조 성분 및 동위상으로 각각 대응하는 성분들(BI,BQ)을 제공한다. 조합하여, 성분들(BI,BQ)은 변조된 반송파(MC)의 어떤 측대역 비대칭을 보상하기 위하여 필터(FILT)에서 필터링된 벡터 신호(VB)를 형성한다.

도 5a 내지 5d는 종래 지상 텔레비젼 수신용 도 4의 수신기의 구현에 관한 것이다. 도 5a 는 예컨대 표면-음파(SAW) 형태로 이루어질 수 있는 중간-주파수 필터(IFF)용으로 적합한 진폭-주파수 특성│Hif│의 일예를 실선으로 도시한다. 도 5a에 있어서, Fpc는 통상적으로 화상 반송파로서 언급되는 텔레비전 수신 분야에서, 변조된 반송파의 주파수를 나타낸다. 변조된 반송파의 상부 대역(USB)은 절단되고, 반면에 하부 대역(LSB)은 완전하며, 변조된 반송파에 대해서 주파수들(Fsc1, Fsc2)에서 두 개의 음성 반송파들을 포함한다. 진폭-주파수 특성│Hif│은 변조된 반송파가 차지하는 주파수 스펙트럼 부분 전체에 걸쳐 실질적으로 단조롭다. 도 5a는 또한 현대 텔레비젼 수신기들 내에 있는 중간-주파수 필터의 전형적인 진폭-주파수 특성의 일예를 점선으로 도시한다.

이러한 특징은 음성 반송파들의 진폭을 다소 감소시키기 위해 음성 선반(SH)과 측대역 비대칭 보상을 위한 나이퀴스트 기울기(NS)를 포함하므로 실질적으로 단조롭지 않다.

도 5b는 측대역 주파수들에서 나이퀴스트 기울기를 제공하는 필터(FILT)의 구현 예를 도시한다. 상이한 형태의 벡터 기저대역 신호(VB)의 성분들(BI,BQ)을 수신하며, 이들 성분들은 양(+) 및 음(-) 부호들로 표시된다. 도 5B의 필터는 필터의 주파수 응답을 판단하는 값들을 갖는 캐패시턴스들의 쌍 및 컨덕턴스들의 쌍 또는 레지스턴스들의 쌍에 제공된 4개의 균형된 증폭기들(A1...A4)을 포함한다. 도 5b에서, 적합한 값이 각각의 캐패시턴스쌍에 주어진다. 컨덕턴스들의 쌍의 값들은 단위 컨덕턴스(G)로써 표현된다. 단위 컨덕턴스(G)가 예컨대, 50㏀의 저항에 대응하는 20μS(마이크로 지멘스)의 값을 가질 때 적합한 주파수 응답이 얻어진다.

도 5b의 필터는 제어 신호(U/L)에 응답하여 성분(BQ)의 부호를 변화시킬 수 있는 스위치(SW)를 더 포함한다. 성분(BI)의 부호에 관해 성분(BQ)의 부호를 변화시킴으로써, 또는 반대로 함으로써, 음 및 양의 나이퀴스트 기울기가 얻어질 수 있다. 몇몇 텔레비젼 시스템들이 음의 나이퀴스트 기울기를 필요로하는 반면에, 그외 다른 텔레비젼 시스템들은 양의 나이퀴스트 기울기를 필요로 한다. 그러므로, 스위치(SW)는 경제적인 방식으로 멀티-표준 수신을 허용한다. 도 5b의 필터는 또한 주파수 함수로서 어떤 그룹-지연 변화들을 보상하기 위하여 지연 등화기(DEQ)를 구성한다. 따라서, 실질적으로 상수 그룹 지연은 관심있는 기저대역 주파수 범위 이상에서 얻어진다.

도 5c는 지연 등화기(DEQ)의 실행을 예시한다. 그것은 캐패시턴스 및 컨덕턴스가 제공되는 4개의 차동 증폭기들(A5...A8)을 구성한다. 도 5c에서, 적합한 값이 각 캐패시턴스에 주어진다. 컨덕턴스의 값들은 도 5b의 필터와 접속하여 이전에 언급된 단위 컨덕턴스(G)로써 표현된다.

어떤 성분의 부정확성을 카운트하기 위하여, 도 5b에 도시된 바와 같은 컨덕턴스들간의 비율을 유지하면서 도 5b 및 5c에서 도시된 컨덕턴스들이 제어가능한 것이 바람직하다. 즉, 단위 컨덕턴스(G)는 바람직하게는, 예컨대 10μS 및 40μS 사이에서 변한다. 이것은 예컨대 전계 효과 트랜지스터들로 컨덕턴스들을 구현함으로써 달성될 수 있다. 그 경우, 단위 컨덕턴스(G)는 전계 효과 트랜지스터들의 게이트들에 공급된 제어 전압에 의해 변화될 수 있다. 컨덕턴스들간의 비율은 폭과 길이의 관점에서 게이트들의 크기들에 의해 결정될 수 있다. 유럽 특허 출원 번호 97200345.3(대리인 도큐먼트 PHN 16,212)호는 전계 효과 트랜지스터들로 트랜스컨덕턴스(transconductances)의 적합한 구현을 개시한다.

도 5d는 도 5c의 지연 등화기가 제공되는 도 5b의 필터의 실험적인 집적-회로 구현을 위한 3개의 측정된 증폭-주파수 특성(R1,R2 및 R3)을 도시한다. 컨덕턴스들은 이전에 설명된 바와 같은 전계 효과 트랜지스터로써 구현된다. 각각의 증폭-주파수 특성(R1,R2 및 R3)에는 전계 효과 트랜지스터들의 게이트들에 공급된 차동 제어 전압이 얻어진다.

도 6은 도 1 내지 3을 참조하여 설명된 특징들을 포함하는 본 발명에 따른 수신기의 제 2 예를 도시한다. 도 6의 수신기에서, 입력 회로(INP)는 튜너(TUN), 반-앨리어싱 필터(anti-aliasing filter, AAF), 샘플링 회로(S&H)를 포함하는 아날로그/디지털 변환기(ADC), 위상-분리 필터(PSF), 샘플율 감소기(SRD), 벡터 혼합기 회로(VMC), 및 벡터 데시메이팅 필터(vectorial decimating filter: VDF)로 형성된다. 동기 복조기(SDEM) 및 필터(FILT)는 디지털 회로에 의해 형성된다.

도 6의 수신기는 다음과 같이 동작한다. 튜너(TUN)는 변조된 반송파가 원하는 중간 주파수에 있게 하기 위하여 변조된 반송파를 포함하는 수신 신호(RS)를 주파수 이동시킨다. 반-앨리어싱 필터(AAF)는 아날로그/디지털 변환기(ADC)에 의해 수행되는 주파수(Fs)의 샘플링으로 인한 앨리어싱 효과들을 상쇄한다. 아날로그/디지털 변환기(ADC)는 변조된 반송파(MC)가 디지털 형태로 동기 복조기(SDEM)에 공급되도록 보장한다. 위상-분리 필터(PSF)는 변조된 반송파(MC)가 벡터 형태로 동기 복조기(SDEM)에 공급되도록 스칼러-벡터 변환을 제공한다. 그것은 또한 샘플율 감소기(SRD)에 의해 수행되는 샘플율 감소로 인한 앨리어싱 효과를 상쇄한다. WO-A 96/8078(대리인 도큐먼트 PHN 15,001)호는 위상-분리 필터로 반-앨리어싱을 달성하는데 적합한 방식을 개시한다.

벡터 혼합기 회로(VMC)는 변조된 반송파가 벡터 데시메이팅 필터(VDF)의 통과대역으로 하강하는 값을 갖는 변조된 반송파를 중간 주파수에서 또다른 주파수로 변화시킨다. 벡터 데시메이팅 필터(VDF)는 변조된 반송파에 대해 주파수면에서 인접한 어떤 다른 신호들을 억제시킨다. 그러므로, 사실상, 튜너(TUN), 벡터 혼합기 회로(VMC) 및 벡터 데시메이팅 필터(VDF)는 조합하여, 동기 복조기(SDEM)에 공급되는 변조된 반송파(MC)를 선택한다. 말하자면, 벡터 혼합기 회로(VMC) 및 벡터 데시메이팅 필터(VDF)는 도 4의 수신기에서 중간-주파수 필터(IFF)의 기능을 대신한다. EP-A 486,095(대리인 도큐먼트 PHN 13,500)호는 코딕(Cordic) 처리기 및 그 뒤에 연결된 저역 통과 필터를 포함하는 수신기를 개시한다. 이들 요소들은 각각 적합한 벡터 혼합기 회로(VMC) 및 벡터 데시메이팅 필터(VDF)로 사용될 수 있다.

도 6의 수신기는 예컨대, 멀티-표준 수신에 사용될 수 있다. 상이한 표준들은 상이한 중간 주파수들, 상이한 대역폭들 및/또는 상이한 측대역 비대칭들을 사용할 수 있고, 상이한 표준들 각각은 특별한 필터 특성을 필요로 한다. 도 6의 수신기에서, 디지털 회로인 벡터 혼합기 회로(VMC)에 의해 수행되는 주파수 변환은 관련된 표준의 중간 주파수에 따라 프로그램될 수 있다. 예컨대, 벡터 혼합기 회로(VMC)가 코딕 처리기로서 구현된다면, 이것은 코딕 처리기에 연결된 z-데이터 발생기를 적합하게 프로그래밍함으로써 달성될 수 있다. 더욱이, 벡터 데시메이팅 필터들(VDF)의 통과대역은 관련된 표준의 대역폭에 따라서 프로그램될 수 있다. 최종적으로, 필터(FILT)는 관련된 표준의 측대역 비대칭에 따라 프로그램될 수 있다.

도 6의 수신기는 멀티-표준 응용들에서 다음과 같은 이점이 있다. 종래 멀티-표준 수신기들에서는, 다양한 중간-주파수 필터들이 상이한 중간 주파수들, 상이한 대역폭들 및/또는 상이한 측대역 비대칭들을 수용하는데 사용된다. 중간-주파수 필터들은 상대적으로 값비싸며, 특정한 TV 응용들에서, 일반적으로 표면-음파 형태의 중간-주파수 필터들을 사용한다. 벡터 혼합기 회로(VMC), 벡터 데시메이팅 필터(VDF) 및 필터(FILT)가 특별한 표준에 따른 처리를 위해 프로그램될 수 있기 때문에, 도 6의 수신기는 다양한 중간 주파수 필터들을 필요로 하지 않는다. 더욱이, 전술한 요소들은 합리적인 비용으로 집적회로 형태로 실현될 수 있다. 그러므로, 도 6의 수신기는 비용 효율, 멀티-표준 수신을 허용한다.

도 6의 수신기는 다음의 추가적인 이점을 갖는다. 종래의 TV 수신기에서, 채널 선택도는 일반적으로 표면-음파형의 중간-주파수 필터에 의해 제공된다. 그러한 필터는 비교적 큰 범위까지 그것의 통과대역에서 어떠한 신호를 약화시킨다. 이러한 신호 약화를 보상하기 위하여, 필터 앞의 튜너는 비교적 높은 이득을 제공할 필요가 있다. 수신기가 채널 선택도를 제공하는 디지털 회로들을 포함하기 때문에, 도 6의 수신기는 표면 음파 형태의 중간 주파수 필터를 필요로 하지 않는다. 결과적으로, 튜너(TUN)는 비교적 높은 이득을 제공할 필요가 없다. 이것은 튜터(TUN)가 신호 왜곡 및 큰 신호 핸들링에 대하여 비교적 양호한 성능을 갖는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 도 6의 수신기는 비교적 양호한 TV 수신 품질을 가능하게 한다.

이하는, TV 수신에 대한 도 6의 수신기를 사용하는 예이다. PAL B/G 표준에 따른 TV 수신이 요구되면, 튜너(TUN)는 38.9 MHz의 중간 주파수에서 변조된 반송파를 제공한다.

아날로그-디지털 변환, 스칼러-벡터 변환 및 샘플율 감소에 후속하여, 벡터 혼합기 회로(VMC)가 주파수에서 38.9 MHz에서 3.25 MHz로 변조된 반송파 -35.65MHz를 주파수 변환시킨다. 그러므로, 벡터 혼합기 회로(VMC)는 실질적으로 제로(0) 주파수 부근에 중심되는 주파수 스펙트럼을 차지할 때까지 변조된 반송파를 주파수 변환시킨다. 벡터 데시메이팅 필터들(VDF)은 저역 통과 특성을 가지며 채널 선택도를 제공한다.

멀티-표준 TV 수신의 경우, 아날로그-디지털 변환기(ADC)의 샘플링 주파수(Fs)가 상이한 TV 표준들에 속하는 중간 주파수들을 포괄하는 주파수 범위의 폭의 적어도 수배인 것이 바람직하다. 이것은 반-앨리어싱 필터(AAF)가 상당히 단순한 구조를 가지도록 허용한다. 예컨대, 샘플링 주파수(Fs)는 216 MHz일 수 있다. 샘플율 감소기(SRD)는 2의 배수로써 그것을 감소시킬 수 있으며, 벡터 데시메이팅 필터(VDF)는 8의 배수에 의해 그것을 더욱 감소시키며, 동기 복조기(SDEM)의 경우에는 13.5 MHz의 샘플율로 변조된 반송파(MC)를 수신한다.

도 7a는 도 3에서 도시된 바와 같이 필터링된 벡터 기저대역 신호(VB)의 요소(BQ)에 따른 반-대칭적 유한 임펄스 응답(H(z))을 위한 적합한 계수들의 예를 나열한 표이다. VAL[DEC]라는 제목된 컬럼은 10진법 표기로 계수값들을 부여하고, 주며, VAL[CSD]라고 제목된 컬럼은 규범적으로 신호된 2진법 표기로 계수값들을 부여한다. 도 3을 참조하여, 벡터 기저대역 신호의 성분(BI)은 Z 영역에서 연산 Z^-19 에 대응하며 19 샘플 기간들에 대응하는 양만큼 지연된다. 이것은 CSD-표기에서는 0.1000000T0T인 0.4951171875의 배수로써 스케일되고, 이어서, 필터링된 성분(BQ)과 합산된다. 그러므로, 필터링된 성분(BQfil) 및 지연된 기저대역 신호(BIdel)의 선형 조합이 출력 신호(So: So = 0.4951171875ㆍIdel + 1ㆍQfil)를 형성하기 위하여 만들어진다.

도 7b는 도 7a를 참조하여 전술된 바와 같이 구현되고, 13.5 MHz 의 샘플율에서 동작할 때의 필터(FILT)의 주파수 응답을 도시한다. 도 7b는, 주파수가 수평축상에서 선형적으로 플롯되고, 주파수 응답의 크기│Hfilt│가 수직축상에서 dB(데시벨)로 대수적으로 플롯되는 그래프이다. 도 7c는 동이한 응답이지만 상이한 방식인 것을 도시한다. 도 7c는 보다 상세하게는, 응답에서 나이퀴스트 기울기를 보여주기 위해 제로(0) 주파수로 줌(zoom)한다. 더욱이, 도 7c에서는, 주파수 응답의 크기│Hfilt│가 도 7b에서와 같이 대수적으로 플롯되는 대신에 수직축상에서 선형적으로 플롯된다.

종결 의견

도면 및 전술한 설명은 본 발명을 제한하기보다는 예시하는 것이다. 첨부된 청구범위의 범위내에서 다수의 대안의 예들이 존재한다는 것은 명백하다. 이러한 면에서, 다음 종결 의견들이 이루어진다.

다양한 장치들에 대해 다양한 방식의 물리적으로 확장하는 기능 또는 기능적인 요소들이 존재한다. 이러한 면에서, 도면들은 본 발명의 하나의 가능한 실시예만이 각각 표시되어 매우 개략화된다. 예를들면, 도 1을 참조하면, 입력 회로(INP)는 집적 회로(IC)내에 전체적으로 또는 부분적으로 포함될 수 있다. 또 다른 예에서, 도 4를 참조하면, 중간-주파수 필터(IFF)가 튜너(TUN)에 포함될 수 있다.

또한 다양한 기능들 또는 기능적인 요소들이 개별적으로 또는 조합하여, 적합하게 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다는 것에 유의하여야 한다. 예컨대, 도 6을 참조하면, 필터(FILT)는 도 3을 참조하여 설명된 특징들에 따라 동작하는 신호 처리기의 형태로 구현될 수 있다. 더욱이, 동기 복조기(SDEM)은 또한 동일한 신호 처리기로 실현될 수 있다.

원리적으로, 임의 유형의 입력 회로가 사용될 수 있다. 예컨대, 도 4 및 6을 참조하면, 튜너(TUN)는 예컨대 상업적으로 이용가능한 필립스 TV 튜너(UV916H)와 같은 단일의 종래 TV 튜너가 될 수 있다. 그것은 또한 다양한 종래 TV 튜너들의 병렬 배열 또는 글로벌 멀티-표준 TV 수신을 위해 특별히 설계된 튜너일 수 있다. 또 다른 예에서, 도 6을 참조하면, 벡터 혼합기 회로(VMC) 및 벡터 데시메이팅 필터들(VDF)은 생략될 수 있다. 그러한 경우, 변조된 반송파(MC)는 튜너(TUN)에 의해 제공되는 것과 동일한 주파수에서 동기 복조기(SDEM)에 공급될 것이다.

원리적으로, 임의 유형의 동기 복조기가 사용될 수 있다. 예컨대, 도 6의 수신기에서, 동기 복조기(SDEM)는 도 4의 수신기에서와 같이 이산 혼합기 회로 보다는 코딕 처리기에 기초를 둘 수 있다. 또 다른 예에서, 도 4를 참조하면, 필터-제한기 조합이 변조된 반송파(MC)로부터 두 개의 혼합 반송파들(CI,CQ)을 도출하기 위하여, 위상 고정 루프(PLL) 대신에 사용될 수 있다.

원리적으로, 임의 유형의 필터가 측대역 비대칭을 보상하는데 사용될 수 있다. 도 4의 수신기를 참조하면, 필터(FILT)는 도 5b내에 도시된 바와 같이 아날로그 필터 대신에 스위칭된 캐패시터 필터로서 실현될 수 있다. 그러한 경우에, 필터(FILT)가 도 3을 참조하여 설명된 특징들에 따라 구현될 수 있다.

괄호 사이의 임의의 참조 부호는 관련된 청구범위를 제한하는 것으로 고려되지 않는다.

Claims

비대칭 측대역들(asymmertrical sidebands)(LSB,USB)을 갖는 변조된 반송파(modulated carrier; MC)를 수신하는 수신기에 있어서,

상기 변조된 반송파(MC)로부터 벡터 기저대역 신호(vectorial baseband signal)(VB)를 도출하기 위한 동기 복조기(SDEM), 및

제로 주파수(zero frequency)에 대해 비대칭인 필터(FILT)로서, 측대역 비대칭을 보상하기 위해서 상기 벡터 기저대역 신호(VB)를 필터링하는 상기 필터(FILT)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수신기.
제 1 항에 있어서,

상기 수신기는 상기 변조된 반송파(MC)를 시간-이산 형태(time-discrete form)로 상기 동기 복조기(SDEM)에 공급하기 위한 샘플링 회로(S&H)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수신기.
제 2 항에 있어서, 상기 필터(FILT)는,

상기 변조된 반송파의 위상-직교 변조 성분(phase-quadrature modulation component)에 대응하는 상기 벡터 기저대역 신호(VB)의 성분(BQ)을, 교대로 제로 계수들을 갖는 반-대칭 유한 임펄스 응답(anti-symmertrical finite impulse response)(H(z))에 따라서 필터링하고,

상기 변조된 반송파의 동위상(in-phase) 변조 성분에 대응하는 상기 벡터 기저대역 신호(VB)의 성분(BI)을, 상기 반-대칭 유한 임펄스 응답(H(z))의 반-대칭점에 대응하는 범위까지 지연하고,

상기 벡터 기저대역 신호(VB)의 지연된 성분(BIdel)과 필터링된 성분(BQfil)의 선형 조합으로서, 선형 조합은 출력 신호(So = xㆍBIdel ＋ yㆍBQfil)를 형성하는, 상기 선형 조합을 만들기 위해 배치된 것을 특징으로 하는, 수신기.
비대칭 측대역들(LSB,USB)을 갖는 변조된 반송파(MC)를 수신하는 방법에 있어서,

상기 변조된 반송파(MC)로부터 벡터 기저대역 신호(VB)를 동기 복조(SDEM)에 의해 도출하는 단계, 및

측대역 비대칭을 보상하기 위해서 상기 벡터 기저대역 신호(VB)를, 제로 주파수에 대해 비대칭적으로 필터링하는(FILT) 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 변조된 반송파 수신 방법.
비대칭 측대역들을 갖는 변조된 반송파(MC)를 처리하는 집적회로(IC)에 있어서,

상기 변조된 반송파(MC)로부터 벡터 기저대역 신호(VB)를 도출하기 위한 동기 복조기(SDEM), 및

제로 주파수에 대해 비대칭인 필터(FILT)로서, 측대역 비대칭을 보상하기 위해서 상기 벡터 기저대역 신호(VB)를 필터링하는 상기 필터(FILT)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 집적회로.