KR100671176B1 - 디지털 수신기 - Google Patents

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소니 유나이티드 킹덤 리미티드
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Abstract

상이한 각각의 캐리어 주파수들로 전송된 복수의 디지털 신호들을 수신 및 복조하는 방법, 및 상이한 각각의 캐리어 주파수들로 전송된 복수의 디지털 신호들을 수신 및 복조하는 디지털 수신기에 관한 것으로서, 캐리어 주파수 신호들은 각각의 기저 대역 신호로 하향 변환되고 디지털화되며, 각각의 디지털화된 기저 대역 신호를 시분할 방식으로 복조하도록 공통의 복조기가 제공된다.
하향 변환, 기저대역 신호, 트랜스포트 스트림, 시 분할 복조

Description

디지털 수신기{Digital receiver}
도1a는 디지털 TV 수신기의 기능적 구조를 도시한 도면.
도1b는 하나의 튜너 스테이지와 하나의 복조기 스테이지를 가진 디지털 TV 수신기 전단의 블럭도.
도2는 본 발명이 적용된 디지털 TV 시스템을 도시한 도면.
도3은 두개의 튜너와 하나의 복조기를 가진 디지털 TV 수신기 전단을 도시한 도면.
도4는 도3의 다른 구성을 도시한 도면.
도5는 도3 또는 도4의 복조기의 트랜스포트 스트림 출력을 도시한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2 : 튜너 4 : 복조기
6 : 복호부 8 : 압축해제부
10 : 화상 표시부 12 : 샘플 버퍼
14 : 멀티플렉서
본 발명은 디지털 수신기에 관한 것으로서, 특히 다양한 캐리어 주파수를 사용하여 전송된 디지털 신호를 수신 및 복조하는 디지털 수신기 및 그 방법에 관한 것이다.
디지털 비디오 방송(DVB) 기구는 디지털 TV 채널의 부호화, 변조 및 전송에 대한 표준을 규정하였다. 이러한 디지털 채널은 간섭 및 노이즈에 대한 강인성뿐만 아니라 더 큰 대역폭과 전력 효율의 면에 있어서 종래의 아날로그 TV 채널에 비해 이점들을 제공한다. 상기 표준은 유럽 및 기타 세계 시장에서 채택되었다. 이러한 표준은, 케이블 디지털 TV 시스템(TV 음향 및 데이터 서비스에 대한 429개 디지털 방송 시스템 ETS300에서 정의된 DVB-C ; 케이블 시스템용 프레임화 구조, 채널 코딩 및 변조), 위성 디지털 TV 시스템(TV 음향 및 데이터 서비스에 대한 421개 디지털 방송 시스템 ETS300에서 정의된 DVB-S ; 11/12 GHz 위성 서비스용 프레임화 구조, 채널 코딩 및 변조), 지상 디지털 TV 시스템(TV 음향 및 데이터 서비스에 대한 744개 디지털 방송 시스템 ETS300에서 정의된 DVB-T ; 디지털 지상 TV용 프레임화 구조, 채널 코딩 및 변조)을 위해 개발되었다.
DVB는 다양한 소스 코딩 및 전송 방법을 명시하고 있다. 시스템은 우선 ISO/IEC 13818-2 동영상 및 관련 오디오:비디오의 일반적인 코딩(ISO/IEC 13818-2 Generic Coding of Moving Picture and Associated Audio:video)에 정의된 MPEG-2 알고리즘을 사용하여 디지털 비디오를 압축한다. 이렇게 함으로써 동일 대역폭에서 보다 많은 채널을 전송할 수 있다. 그런 다음, 압축 비디오 스트림은 순방향 에러 보정(FEC) 기술을 이용하여 코드화된다. 이렇게 함으로써 시스템은 비트 에러를 비트 스트림으로 유도하는 노이즈와 간섭을 처리할 수 있다. 이렇게 에러로부터 보호된 스트림은 ISO/IEC 13818-1 일반적 코딩과 동영상 및 관련 오디오:시스템(ISO/IEC 13818-1 Generic Coding and Moving Picture and Associated Audio:systems)에 정의된 MPEG-2 트랜스포트 스트림으로 압축된 기타 비디오 및 오디오 스트림과 함께 시간 다중화(time-multiplexing)된다. 그런 다음, 이러한 트랜스포트 스트림은 방송 채널을 통한 전송을 위하여 변조된 심볼 시퀀스로 변환된다.
비트 스트림을 심볼로 매핑하는 것은 사용된 변조 시스템에 좌우된다. 현재, 각 시스템 유형에 따라 상이한 변조 기술이 사용된다. 따라서, QAM(직교 진폭 변조)는 케이블 시스템에 대해, QPSK(직교 위상 쉬프트 키잉)는 위성 시스템에 대해, 그리고 COFDM(코드화된 직교 주파수 분할 변조)는 지상 시스템을 위해 각각 사용된다.
디지털 TV 수신기는 디지털 TV 방송 채널로 튜닝하며 수신된 심볼을 비트 스트림으로 복조한다. 비트 스트림은 에러 보정되며 전송된 화상의 복구 및 디스플레이를 위해 압축 해제된다. 디지털 TV는 상당히 복잡하므로 종래의 아날로그 TV 수신기보다 값이 비싸다. 이것은 수신된 디지털 신호를 TV 화상 프레임으로 복조, 복호화, 압축 해제하기 위해 요구되는 복잡한 실리콘 장치들에 주로 기인한다.
이러한 비용의 증가는 디지털 TV 시스템이 제공하는 개선된 효율, 기능 및 상호작용에 의해 보상될 수 있다. 그러나, 아날로그 수신기 시스템의 일부 특성을 개조하면 디지털 TV 수신기의 비용이 상당히 증가될 것이며, 이것은 디지털 TV 수신기를 널리 보급함에 방해가 된다.
디지털 TV 수신기 사용자는 적어도 종래의 아날로그 수신기 시스템과 동일한 기능성과 특징을 갖는 수신기를 기대할 것이다. 이러한 기대는 적어도 디스플레이 및 레코딩 수단과 같은 여러개의 다른 요소로 이루어진 통합 디지털 TV 시스템의 경우에 특히 적용될 수 있다.
본 발명은, 디지털 수신기 시스템이 다수의 독립 수신기를 갖는 아날로그 수신기 시스템의 기능을 복제하고자 하는 특별한 문제에 대해 최초로 인식하였다. 특히, 픽쳐-인-픽쳐(PIP) 기능을 생성하거나, 상이한 TV 프로그램들을 표시하면서 하나의 TV 프로그램을 레코딩할 수 있게 하기 위해, 디지털 시스템은 두 개의 독립적인 디지털 수신기를 요구한다.
상기한 바와 같이, 디지털 TV 시스템에서 사용되는 복조 프로세스의 복잡성은 디지털 TV 수신기 비용의 상승 요인이 된다. 디지털 TV 시스템에서 둘 이상의 수신기를 제공함으로써 전체적인 시스템의 비용은 상당히 증가할 것이다.
그러므로, 본 발명의 목적은 상이한 각각의 캐리어 주파수들로 전송된 복수의 디지털 신호들을 수신 및 복조하는 디지털 수신기를 제공하는데 있다.
상기한 본 발명의 목적을 이루기 위한 본 발명의 디지털 수신기는,
각각의 캐리어 주파수 신호를 각각의 기저대역 신호로 하향 변환(down converting)하고, 상기 각각의 기저대역 신호를 디지털화하며, 각각의 디지털화된 기저대역 신호가 제공되는 각각의 출력을 각기 갖는 복수의 튜너들,
상기 복수의 튜너들 각각의 출력에서 상기 각각의 디지털화된 기저대역 신호를 수신 및 저장하며, 적어도 하나의 수신된 심볼을 유지하기에 충분한 크기인 버퍼들,
상기 복수의 튜너들 각각의 상기 각각의 출력들을 수신하여, 시분할 방식으로 상기 디지털화된 기저대역 신호들을 복조하는 복조기를 포함하며,
상기 버퍼들은 이중 포트 FIFO들이며, 상기 복조기는 적어도 두개의 신호가 시분할 방식으로 복조되도록 하기 위해 상기 버퍼들에 저장되는 속도의 적어도 두배의 속도로, 상기 각각의 디지털화된 기저대역 신호들을 수신하기 위해, 상기 버퍼들에 출력 클럭을 제공한다.
또한, 본 발명에 따르는 상이한 각각의 캐리어 주파수들로 전송된 복수의 디지털 신호를 수신 및 복조하는 방법은,
다수의 튜너들을 이용하여 캐리어 주파수 신호들을 각각의 기저 대역 신호들로 하향 변환하고 상기 각각의 기저 대역 신호들을 디지털화하는 단계,
각각의 튜너로부터의 상기 각각의 디지털화된 기저 대역 신호들을, 상기 각각의 튜너의 출력에 위치하며 적어도 하나의 수신된 심볼을 유지하기에 충분한 크기인 각각의 버퍼에 저장하는 단계, 및
상기 버퍼들로부터의 각각의 디지털화된 기저 대역 신호들을 복조기를 이용하여 시분할 방식으로 복조하는 단계를 포함하며,
상기 버퍼는 이중 포트 FIFO들이며, 상기 복조기는 적어도 두개의 신호가 시분할 방식으로 복조되도록 하기 위해 상기 버퍼들에 저장되는 속도의 적어도 두배의 속도로, 상기 각각의 디지털화된 기저대역 신호들을 수신하기 위해, 상기 버퍼들에 출력 클럭을 제공한다.
이러한 방법으로, 비용이 많이 들고 복잡한 복조 프로세스가 둘 이상의 상이한 튜닝 구간들에 대해 단일 유닛에서 수행된다. 그러므로, 단 하나의 복조 구간에 대해서, 디지털 TV 시스템은 하나의 채널을 주 화상에 대해 튜닝하고, 또다른 채널을 픽쳐-인-픽쳐에 대해 튜닝한다. 마찬가지로, 프로그램 녹화에 있어서도 시스템은 각각 채널에 대해 튜닝한다.
바람직하게는, 각 튜너는 사용자가 선택한 둘 이상의 채널의 독립적인 선택이 가능하도록 독립적으로 튜닝될 수 있다.
복수의 튜너 각각은 하향 변환된 기저대역 신호를 증폭하고 필터링하는 기능을 부가적으로 가질 수 있으며, 복조기는 복수의 튜너 각각에 대해 별도의 자동 이득 제어 및 자동 주파수 제어를 제공한다. 이러한 방법으로, 각각의 튜너는 수신될 특별 신호의 특성과 상관없이 복조기에서 사용하기에 적절한 출력 신호를 제공한다. 각 튜너의 이득, 필터링 및 주파수 제어는 복조기에 대한 동일한 레벨의 출력을 제공하기 위해 독립적으로 변경가능하다.
바람직하게, 각각의 디지털화된 기저 대역 신호는 각 입력에서 수신된 신호를 복조기가 선택적으로 복조할 수 있도록 멀티플렉서의 각 입력에 제공된다. 이러한 방법으로, 복조기는 시 분할 방식으로 튜너로부터의 신호를 복조할 수 있다. 복조기 자체는 2개의 입력을 가지며 내부적으로 멀티플렉서 기능을 가진다. 멀티플렉서는 튜너를 복조기에 연결하는 제어 회로의 일부로 제공될 수도 있다. 이러한 방법으로, 복조기에는 양쪽의 튜너로부터 시 분할 다중화 신호를 가지는 단일 입력이 제공된다.
바람직하게, 각각의 버퍼는 복수의 튜너 각각의 출력에 제공되며, 각각의 버퍼는 적어도 하나의 수신 심볼을 유지할 만큼 충분해야 한다. 이렇게 하여, 튜너로부터 출력된 신호는 표준 속도로 각각의 버퍼에서 판독되나, 시 분할 멀티플렉싱을 위해 증가된 속도로 출력된다.
복조처리 클럭 속도는 수신 심볼 클럭 속도와는 별개로 결정되므로, 복조기부는 정상 속도의 두배 또는 그 이상의 속도로 수신된 심볼들을 복조하는 클럭 주파수에서 작동한다.
또한, 복조기부는 둘 이상의 소스로부터 수신된 심볼들을 독립적으로 처리하며, 기타 소스들을 처리하면서 수신된 심볼들의 특정 소스의 처리 상태를 저장한다.
삭제
바람직하게, 본 발명은 케이블, 위성, 지상 소스중 적어도 하나로부터 신호를 수신및 복조하는 디지털 TV 수신기에 내장될 수 있다.
디지털 TV 수신기는 복조된 신호들중 적어도 하나로부터 생성된 이미지를 표시하는 디스플레이를 가진 TV 장치에 내장될 수 있다.
상기 장치는 복조된 신호들중 적어도 하나의 신호로부터의 주 화상및 복조된 신호들중 상기 적어도 하나의 신호중 다른 하나로부터 픽쳐-인-픽쳐 이미지를 디스플레이상에 생성하는 수단을 구비한다.
상기 장치는 복조 신호들중 적어도 하나 또는 다른 하나를 선택적으로 레코딩하는 데이터 레코더를 구비한다.
이러한 방법으로, 두개의 TV 이미지가 동시에 표시될 수 있다. 또한, TV 이미지는 TV 디스플레이상에 표시되는 하나 이상의 TV 이미지와는 독립적으로 레코딩될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조한 본 발명의 설명으로부터 보다 명확히 이해될 것이다.
도1a는 디지털 TV 수신기의 기본적인 기능적 구조를 도시한다.
디지털 TV 수신기의 튜닝 기능(2)은 아나로그 TV 수신기의 튜닝 기능과 유사하다. 이 튜닝 기능은 로컬 발진기의 출력을 입력 RF 신호와 혼합하여 중간 주파수로 하향 변환하여 증폭 및 필터링하는 원리를 이용한다. 디지털 수신기의 튜닝 스테이지(2)는 그 기능이 아나로그 튜너보다 우수하며 최종 스테이지가 아나로그-디지털 변환기(ADC)라는 점에서 상이하다. 출력 디지털 샘플들은 복조 스테이지(4)에 의해 처리되어 복호화를 위한 디지털 비트 스트림을 생성한다.
디지털 TV 수신기의 복조(4) 및 복호(6) 단계는 아나로그 수신기와 상당히 다르다. 디지털 TV 수신기는 디지털 신호 처리 기능을 이용하여 수신된 심볼로부터 비트 스트림을 복구한다. 순방향 에러 보정법을 사용하여 압축해제(8)와 표시(10)를 위한 에러 없는(error free) 비트 스트림을 생성한다. 일반적으로 디지털 신호 처리 기능은 실리콘에 집중되는 편이며, 예를 들면, DVB-T 시스템은 복조 기능의 일부로서 8192 Point Fast Fourier Transform 사용을 요구한다. 복잡성이 증가하면 비용이 증가하며 디지털 TV 시스템을 위한 수신기 비용이 증가한다.
도1b는 디지털 TV 수신기 튜너(2)와 복조 단계(4)의 기능을 도시한 블럭도이다.
튜너 블럭(2)은 2 스테이지 변환 프로세스를 이용하여 수신된 신호를 기저대역으로 하향 변환하는 것을 보여준다. 그런 다음, 기저대역 신호는 샘플링되어 ADC에 의해 디지털화되어 복조 단계(4)로 이동된다. 복조 단계(4)는 기본적인 블럭과 DVB 채널 코딩 시스템을 보여주며, 이들은 시스템이 위성이냐, 케이블이냐, 지상이냐에 따라 달라진다.
도면의 장치는 3개의 신호 형태로 튜너(2)와 복조(4)간에 행해지는 주요 커뮤니케이션을 포함한다.
변환후에 정확한 시점에 샘플들이 복조기로 클럭킹됨을 보장하기 위한 튜너(2)와 복조기(4)간의 클럭 동기화의 일부 형태가 있다.
일부 수신기에서는 필요없는 AFC(자동 주파수 제어)가 있다. AFC 신호는 하향 변환 로컬 발진기 주파수를 조정하기 위해 복조 스테이지(4)에 의해 구동된 제어 신호이다. 이것은 전송된 주파수와 수신기 로컬 발진기 양쪽에서 주파수 오프셋 에러를 허용하기 위한 것이다. AFC 제어는 로컬 발진기 주파수상의 폐쇄 루프 제어 시스템의 피드백이다.
AGC(자동 이득 제어) 신호는 튜너 증폭기의 이득을 조절하는 제어 신호이다. 이것은 ADC에 입력되는 신호가 원래의 RF 입력 신호 레벨에 상관없이 완전한 ADC 입력 범위를 사용하도록 하기 위한 것이다. RF 신호는 환경, 전송 전력, 전송기로부터의 거리에 따라 달라진다. 신호가 ADC에서 너무 낮으면, 디지털화 프로세스에 의해 도입된 양자화 노이즈가 커지며, 과도히 커질 경우에는 ADC에 과부하가 걸린다. AGC 신호는 광범위한 입력 신호 레벨을 시스템이 처리할 수 있도록 한다. 이 신호는 신호 레벨을 ADC로 제어하는 폐쇄 루프 제어 시스템의 피드백 경로를 생성한다.
상기한 바와 같이, 종래의 아나로그 TV 수신기 시스템에서, 픽쳐-인-픽쳐 기능 제공이 가능하였다.
이것은 사용자가 주 화상에 다른 화상 삽입(inset)을 표시할 수 있도록 한다. 이러한 삽입 화상은 주 화상의 약 1/8 내지 1/2를 점유하며 다른 수신된 채널 또는 예를 들면 VCR 재생을 위한 보조 SCART 입력으로부터 소스가 될 수 있다. 이것은 사용자가 하나의 채널을 모니터링하면서 다른 하나의 채널을 시청할 수 있도록 한다. 상기한 바와 같이, 픽쳐-인-픽쳐 기능이 아날로그 TV 수신기에서 이미 이용할 수 있을 때, 디지털 TV 수신기의 사용자는 픽쳐-인-픽쳐 기능을 기대할 수 있다.
디지털 TV 수신기에 픽쳐-인-픽쳐 기능을 구현하기 위해, 두개의 별도 트랜스포트 스트림을 제공하는 두개의 튜너(2)와 복조기(4)를 제공할 수 있다. 각각의 별도 트랜스포트 스트림들은 특정 캐리어 주파수상에서 전송된 모든 프로그램 스트림을 포함한다. 요구되는 프로그램 스트림은 각 트랜스포트 스트림으로부터 디멀티플렉싱되어 복호기로 전송된다. 픽쳐-인-픽쳐 복호화는 2개의 MPEG-2 복호화기 칩 세트를 이용하여 구현된다.
표시된 프로그램들이 동일한 트랜스포트 스트림으로부터 취해진 경우 두개의 복조 칩세트는 요구되지 않는다. 그러나, 이 문제는 트랜스포트 스트림의 개념이 없는 사용자에게는 너무 제한적이고 복잡하게 여겨진다. 그러므로, 이 기능을 구현하기 위해서는, 2개의 복조 칩세트가 요구된다. 앞에서 언급한 바와 같이, 이러한 칩세트에 대한 비용은 픽쳐-인-픽쳐 기능에서 얻는 빈약한 혜택에 비해 너무 비싸다. 그러므로, 픽쳐-인-픽쳐 기능은 디지털 TV 수신기에는 제공되지 않을 것이다.
현재의 TV 시청자들에 의해 집중적으로 사용되는 또 다른 기능은 하나의 프로그램을 시청하면서 또 다른 프로그램을 녹화하는 것이다. 이것은 TV와 VCR에서 별도의 튜너를 가지고 요구되는 프로그램을 각각의 튜너가 튜닝하도록 함으로써 이루어진다. 여기에서도, 사용자들은 디지털 TV 시스템과 유사한 기능을 기대한다.
디지털 저장 주변장치들을 이용하여 디지털 TV 수신기로부터의 디지털 물질들을 저장할 수 있다. 위성 및 케이블 시스템의 수요 증대에 따라, 사용자들은 여러가지 상이한 변조 방법을 포함하여 여러가지 상이한 소스로부터의 녹화를 원하게 된다. 디지털 저장 주변 장치들을 복조기에 구현했을 경우 특정 시스템(예를 들면, 위성 시스템)의 사용으로 제한하는 것이 되므로, 디지털 저장 주변장치들이 특정한 유형의 복조기를 구현하지 않도록 하는 구조가 제안되었다.
디지털 저장 주변장치들이 디지털 TV 수신기에 직접적으로 연결되고, 사용중인 수신기로부터 복조된 데이터를 수신하도록 하는 구조가 제안되었다. 도2는 이러한 구조의 일례를 도시한다.
DVCR에 대한 제1 응용은 후에 시청할 목적으로 프로그램을 녹화하는 타임 쉬프트 시청 기능의 제공이다. 프로그램이 전송될 때 시청자가 다른 프로그램을 시청하고 있지 않은 경우, 원하는 프로그램이 수신기의 복조기를 이용하여 복조되어 DVCR에 디지털로 전송된다. 그러나, VCR의 일반적인 응용은 하나의 프로그램을 시청하면서 다른 하나의 프로그램을 녹화하는 경우이다.
이러한 경우, 디스플레이를 위한 채널과 녹화를 위한 채널을 어떠한 방법으로 제공할 것인가에 대한 수신기 구현의 문제가 발생한다.
첫번째 해결책은 2개의 튜너와 채널 복조기들을 구현하여 각각 녹화될 프로그램과 디스플레이될 프로그램을 포함하는 두개의 트랜스포트 스트림을 제공하는 것이다. 그러나, 상기한 바와 같이, 두개의 채널 복조기를 구현하는 것은 디지털 TV 수신기의 가격을 상승시키는 문제점을 가지고 있다.
도3은 본 발명의 실시예를 도시한다.
두개의 튜너(2)가 구현되었으며, 각각은 RF 신호에 대해 독립적으로 튜닝가능하다. 튜너부(2)는 입력 신호를 하향 변환, 증폭, 필터링한다. 결과로 얻어지는 기저대역 신호는 샘플링되어 디지털 값으로 변환된다. 각 튜너부로부터의 출력은 디지털화된 기저대역 신호이다.
각 튜너(2)로부터의 디지털화된 출력은 버퍼(12)에 공급되며, 버퍼(12)는 디지털화된 값을 저장한다. 버퍼(12)는 적어도 하나의 수신 심볼에 대한 샘플을 유지할 만큼 충분한 크기를 가진다.
각 버퍼(12)의 출력은 복조기부(4)의 각 입력으로 공급된다. 복조기부(4)는 튜너(2)에 대한 별도의 AFC및 AGC 라인을 이용하여 튜너부(2)를 독립적으로 제어한다.
복조기(4)로부터 출력된 트랜스포트 스트림은 튜너부에 의해 튜닝된 RF 채널 각각으로부터의 트랜스포트 스트림을 포함한다.
복조기로부터 출력된 트랜스포트 스트림은 두가지 방법중 하나로 출력된다. 별도의 트랜스포트 스트림 출력이 제공된다. 이것은 구현이 간단하나, 트랜스포트 스트림 출력을 제공하기 위해 추가 핀들이 사용된다는 단점이 있다. 예를 들면, 출력이 클럭화된 병렬 바이트 스트림인 경우, 10개의 출력 핀들이 사용된다. 또 다른 방법으로는, 트랜스포트 스트림 출력이 도5에 도시된 방법과 같이 두개의 스트림들 사이에서 시간 다중화(time-multiplexed)된다. 출력은 동일한 세트의 출력 핀상에서 두 개의 트랜스포트 스트림들 사이에서 시간 다중화된다. 트랜스포트 스트림 표시 신호는 복조기(4)에 의해 출력되는 트랜스포트 스트림을 표시하기 위해 제공된다.
튜너부(2)로부터의 출력은 사용 중인 변조 시스템에 대한 정상 속도로 샘플링된 기저대역 데이터이다. 샘플링된 기저대역 데이터는 샘플 버퍼(12)에 저장되며, 각 버퍼(12)에는 새로운 샘플들이 샘플 속도 fSAMPLE로 추가된다.
바람직하게, 버퍼(12)는 이중 포트 FIFO이며, 샘플들은 튜너부(2)에 의해 FIFO에 기입될 때와 동일한 순서로 복조기부에 의해 판독될 수 있다. FIFO의 이중 포트 특징은 복조기부(4)가 튜너부(2)와는 독립적으로 샘플들을 판독할 수 있도록 한다.
도4는 도3의 실시예에 약간의 변형을 가한 구조를 도시한다.
또다시, 두개의 튜너(2)가 각각의 버퍼(12)에 각기 연결되어 있다. 버퍼(12)는 멀티플렉서(14)에 연결되어 있다. 도3의 실시예에서, 멀티플렉서(14)의 기능은 복조기(4)에 포함된다. 그러나, 도4에 도시한 바와 같이, 멀티플렉서는 버퍼(12)들 사이에서 선택적으로 스위칭하여 버퍼의 출력을 시간 다중화 방식으로 복조기(4)에 제공한다.
복조기(4)는 완전한 디지털 시스템으로 구현될 수 있다. 이것은 복조기부(4)가 시스템 클럭 주파수에만 의존하는 속도로 데이터를 처리할 수 있도록 한다. 그러므로, 복조기부는 샘플 버퍼(12)로부터 심볼을 판독하여, 신호가 튜너(2)에 의해 수신되는 속도의 2배 빠르기, 즉, 2*fSAMPLE의 속도로 처리한다. 이 복조기부(4)의 출력은 클럭화된 트랜스포트 스트림 데이터이며, 사용된 출력 클럭 속도에 좌우되는 임의의 속도로 다시 클럭화된다.
그러므로, 복조기부(4)는 하나의 채널로부터의 심볼을 그 채널에 심볼이 수신되는 속도의 2배 빠르기로 처리하며, 다른 채널로부터의 심볼을 처리해야 하는 대기 시간(idle time)을 사용한다. 복조기부(4)는 샘플 속도 2*fSAMPLE과 동일한 속도인 트랜스포트 스트림 속도로 데이터를 출력한다.
복조기부(4)는 타 채널로 스위칭되기 전의 각 채널 복호화 처리 상태를 저장해야 한다. 이것은 복호화에 의해 요구되는 다른 파라미터들뿐 아니라 필요한 AFC, AGC 값들을 복조기가 복구할 수 있도록 하기 위함이다. 하나의 채널의 AGC, AFC 루프는 다른 채널로부터의 데이터가 처리되는 동안에도 계속 작동할 수 있도록 AGC, AFC 신호들이 각 채널에 대해 독립적으로 구동된다. AGC, AFC 루프는 샘플 버퍼(12)의 사용으로 인한 시간 지연도 반영한다. 그러므로, 일부 형태의 디지털 예측 필터는 AFC, AGC 제어 루프상의 시간 지연 효과를 제거해야 한다.
도3의 실시예에서, 버퍼(16, 18)는 AGC, AFC 신호들을 위해 제공되었다. 도4의 실시예에서, 이러한 기능은 멀티플렉서와 복조기 작동을 동기화하는 공용 제어 유닛(20)을 통해 도시되었다.
튜너부(2)는 복조기(4)와 동일한 클럭 속도로 작동할 필요는 없으나, 바람직하게, 복조기(4)는 동기 클럭 신호를 제공한다. 이 실시예에서, 이것은 샘플 버퍼(12)에 제공된 클럭 신호의 1/2 속도로 이루어진다.
버퍼 크기(12)는 다른 채널로부터의 데이터가 처리되는 동안 하나의 채널로부터의 샘플 데이터를 유지할 수 있을 만큼 충분하다. 버퍼(12)는 두 개 채널의 심볼 속도가 서로 상이하도록 하며 동기화되지 않도록 한다. 버퍼 크기의 예측은 버퍼가 최대 두 개의 심볼을 유지한다는 가정하에 가능하다. 지상 시스템에서, 심볼의 길이는 약 1.2ms정도이며, 18MHz에서 8비트로 디지털화한다. 여기에서 버퍼 크기는 아래와 같이 산출될 수 있다.
1.2 * 10-3 * 18 * 106 = 43200 바이트
심볼을 추가로 저장해야 하는 경우, 또는 높은 해상도 또는 속도에서 샘플링이 이루어지는 경우, 요구되는 버퍼 스토리지 또한 높아진다.
복조기부는 각 채널로부터의 하나의 심볼을 동시에 처리한다고 가정한다. 복조화 처리를 위하여 둘 이상의 심볼들로 구성된 보다 긴 시퀀스가 요구되는 경우, 이에 따라 버퍼도 요구되는 심볼 시퀀스를 유지하기 위해 커진다.
상술한 본 발명에 의하면, 캐리어 주파수 신호가 각각의 기저 대역 신호로 하향 변환되어 각각의 기저 대역 신호가 디지털화되고 각각의 디지털화된 기저 대역 신호가 시 분할 방식으로 복조되도록 일반적인 복조기가 제공됨으로써, 각각의 캐리어 주파수로 전송되는 복수의 디지털 신호의 수신 및 복조가 효율적이고 이점 적으로 행해진다.

Claims (14)

  1. 상이한 각각의 캐리어 주파수들로 전송된 복수의 디지털 신호들을 수신 및 복조하는 디지털 수신기에 있어서,
    각각의 캐리어 주파수 신호를 각각의 기저대역 신호로 하향 변환(down converting)하고, 상기 각각의 기저대역 신호를 디지털화하며, 각각의 디지털화된 기저대역 신호가 제공되는 각각의 출력을 각기 갖는 복수의 튜너들;
    상기 복수의 튜너들 각각의 출력에서 상기 각각의 디지털화된 기저대역 신호를 수신 및 저장하는 버퍼로서, 적어도 하나의 수신된 심볼을 유지하기에 충분한 크기인 상기 버퍼; 및
    상기 복수의 튜너들 각각의 상기 각각의 출력들을 상기 버퍼들로부터 수신하여, 시분할 방식으로 상기 디지털화된 기저대역 신호들을 복조하는 복조기;를 포함하며,
    상기 버퍼는 이중 포트(dual port) FIFO들이며, 상기 복조기는 적어도 두 개의 신호가 시분할 방식으로 복조되도록 하기 위해, 상기 버퍼들에 저장되는 속도의 적어도 두 배의 속도로, 상기 각각의 디지털화된 기저대역 신호들을 수신하기 위해, 상기 버퍼들에 출력 클럭을 제공하는, 디지털 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 튜너들 각각은 독립적으로 튜닝가능한, 디지털 수신기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 튜너들 각각은 추가적으로 상기 하향 변환된 기저대역 신호를 증폭 및 필터링하는, 디지털 수신기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복조기는 독립된 각각의 자동 이득 제어와 자동 주파수 제어를 상기 복수의 튜너들 각각에 제공하는, 디지털 수신기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각각의 디지털화된 기저대역 신호 각각은, 상기 복조기가 각 입력에서 수신된 신호들을 선택적으로 복조하도록 멀티플렉서의 독립된 입력(separate input)에 제공되는, 디지털 수신기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복조기는 상기 변조된 신호들이 시간 다중화(time-multiplexed)된 트랜스포트 스트림을 출력하기 위한 것인, 디지털 수신기.
  9. 케이블, 위성, 지상 소스중 적어도 하나로부터 신호들을 수신 및 복조하는 디지털 텔레비전 수신기에 있어서,
    제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 디지털 수신기를 포함하는, 디지털 텔레비전 수신기.
  10. 텔레비전 장치에 있어서,
    제 9 항에 따른 디지털 텔레비전 수신기, 및 적어도 하나의 상기 복조된 신호들로부터 생성된 이미지들을 디스플레이하는 디스플레이를 포함하는, 텔레비전 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 복조된 신호들 중 하나의 신호로부터 주 화상 이미지를 상기 디스플레이 상에 생성하고, 상기 적어도 하나의 복조된 신호들 중 또 다른 신호로부터 픽쳐-인-픽쳐 이미지를 상기 디스플레이 상에 생성하는 수단을 포함하는, 텔레비전 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 복조된 신호들 중 상기 적어도 하나의 신호 또는 다른 신호를 선택적으로 레코딩하는 데이터 레코더를 포함하는, 텔레비전 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 복조된 신호들중 상기 적어도 하나의 신호 또는 다른 신호를 선택적으로 레코딩하는 데이터 레코더를 포함하는, 텔레비전 장치.
  14. 상이한 각각의 캐리어 주파수들로 전송된 복수의 디지털 신호들을 수신 및 복조하는 방법에 있어서,
    다수의 튜너들을 이용하여 캐리어 주파수 신호들을 각각의 기저 대역 신호들로 하향 변환하고, 상기 각각의 기저 대역 신호들을 디지털화하는 단계;
    상기 각각의 튜너의 출력에 위치하는 각각의 버퍼에서 각각의 튜너로부터의 상기 각각의 디지털화된 기저 대역 신호들을 저장하는 단계로서, 각각의 버퍼는 적어도 하나의 수신된 심볼을 유지하기에 충분한 크기인 상기 단계; 및
    상기 버퍼들로부터 얻어진 상기 각각의 디지털화된 기저 대역 신호들을 복조기를 이용하여 시분할 방식으로 복조하는 단계;를 포함하며,
    상기 버퍼들은 이중 포트(dual port) FIFO들이며, 상기 복조기는 적어도 두 개의 신호가 시분할 방식으로 복조되도록 하기 위해, 상기 버퍼들에 저장되는 속도의 적어도 두 배의 속도로, 상기 각각의 디지털화된 기저대역 신호들을 수신하기 위해, 상기 버퍼들에 출력 클럭을 제공하는, 복수의 디지털 신호들을 수신 및 복조하는 방법.
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