KR100783032B1 - 대역외채널 수신기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 케이블 수신기에서 대역외채널(OOB; Out Of Band)의 신호를 수신하는 대역외채널 수신기에 관한 것으로, 특히 오픈 케이블(open cable) 방식의 디지털 케이블 수신기에서의 대역외채널 수신기에 관한 것이다. 본 발명은 대역외채널의 신호 중 특정 주파수 대역의 신호를 선택하여 증폭하는 튜너부; 상기 튜너부에서 증폭된 신호 중 특정 주파수 대역을 선택하는 대역통과필터; 상기 선택된 주파수 대역의 신호를 소정의 중간주파수의 신호로 주파수 변환하고 증폭하는 중간주파수처리부; 상기 중간주파수처리부에서 변환된 신호의 크기에 근거해 상기 튜너부 또는 중간주파수처리부에서의 신호증폭이득 값을 조정하는 이득조정 제어신호를 산출하는 이득조정부를 포함하고, 상기 이득조정부는 상기 중간주파수처리부에서 변환된 신호의 크기를 소정의 제1 기준값과 비교하여 오차를 이득조정 값으로 변환한 것과 상기 이득조정 값이 소정의 시간으로 지연된 것을 변환한 것 중에서 선택되는 하나의 입력을 상기 튜너부 또는 중간주파수처리부 중에 선택되는 하나에 대한 이득조정 제어신호로서 출력하는 스위치부를 구비한다.
대역외채널, OOB 수신기, 이득조정

Description

대역외채널 수신기{Out-Of-Band receiver}
도 1은 종래 대역외채널 수신기의 일 예의 구조를 나타낸 블록도이다.
도 2는 종래 대역외채널 수신기에서 이득조정부의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 대역외채널 수신기의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 이득조정부의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에서 이득조정부의 내부 구조의 일부분을 나타낸 블록도이다.
{도면의 주요부분에 대한 설명}
101, 301 : 튜너부 102, 302 : 대역통과필터
103, 303 : 중간주파수처리부 104, 304 : A/D변환기
105, 305 : 반송파복구부 106, 306 : DC제거기
107, 307 : 채널등화기 108, 308 : 위상추적기
109, 309 : 동기화부 402 : 에러 디텍터
403, 503 : 제1 루프필터 405 : 딜레이 제어부
406, 506 : 제2 루프필터 409, 509 : 스위치부
본 발명은 디지털 케이블 수신기에서 대역외채널(OOB; Out Of Band)의 신호를 수신하는 대역외채널 수신기에 관한 것으로, 특히 오픈 케이블(open cable) 방식의 디지털 케이블 수신기에서의 대역외채널 수신기에 관한 것이다.
디지털 케이블 방송 시스템은 송출시스템(head end)과, 디지털 케이블 수신기(셋톱 박스) 및 안전 모듈(security module)을 포함한다. 상기 송출시스템로부터 전송된 디지털 케이블 신호는, 상기 디지털 케이블 수신기와 디지털 케이블 수신기에 장착된 안전 모듈과 상호연동하여, 수신되는 디지털 케이블 신호에 대한 신호처리를 수행한다.
송출시스템으로부터 전송된 디지털 케이블 신호는, 채널내(In Band)로 전송되는 오디오/비디오 신호와, 대역외채널로 전송되는 부가신호가 존재한다. 이에 따라서, 디지털 케이블 수신기는 채널내로 전송된 오디오/비디오 신호를 처리하는 경로와, 대역외채널로 전송된 부가신호를 처리하는 경로를 갖는다. 여기서 상기 부가신호는 송출시스템과 수신기간의 제어, 접근을 위한 데이터 및 프로그램에 대한 정보 등이다.
종래 디지털 케이블 수신기에서 대역외채널의 신호를 수신하는 대역외채널 수신기의 일반적인 구성은 도 1의 블록도와 같다. 수신된 신호는 튜너부(101)에 의해 수신하고자 하는 방송이 선택되고 입력신호의 크기에 따라 신호의 증폭을 달리하여 중간주파수 대역으로 바뀌게 된다. 이 신호는 대역통과필터(102)와 신호를 증폭, 주파수 변환하는 중간주파수처리부(103)를 거쳐 A/D변환기(104)에 입력되어 디지털 신호로 변환된다. 상기 변환된 디지털 신호는 반송파복구부(105), DC성분을 제거하는 DC제거기(106), 동기화부(109), 채널등화기(107), 위상추적기(108)를 통하여 케이블카드(POD: point of deployment)와의 통신규격에 적합한 I, Q 신호로 바뀌게 된다.
이때 상기 튜너부(101)에 수신되는 신호의 크기는 송신소에서의 거리나 수신되는 지역의 주변 환경에 따라 차이가 나게 된다. 이러한 각각 다른 크기의 신호를 처리하기 위하여 수신과정에서 디지털로 변화되기 전 신호의 크기, 즉 A/D변환기(104)에 입력되는 신호의 크기를 항상 같은 것으로 유지할 필요가 있으며, 이득조정부(AGC; automatic gain control, 110)에 의하여 상기 입력되는 신호의 크기가 조정된다.
상기 이득조정부(110)는 디지털 신호의 크기를 감지하여 튜너부(101)와 중간주파수처리부(103)에 위치하는 증폭기나 감쇠기의 이득을 조정한다. A/D변환기(104)에서 출력되는 신호를 미리 정해진 기준값과 비교하고, 상기 A/D변환기(104)의 출력이 기준값과 같아지도록 튜너부(101)와 중간주파수처리부(103) 내에서 사용되는 증폭기 또는 감쇠기의 이득을 조정하는 이득조정 제어신호를 산출한다.
도 2는 상기 도 1의 이득조정부(110)의 내부 구조를 간략히 나타낸 블록도이다.
이득조정부(110)는 상기 중간주파수처리부(103)에서 출력되어 A/D변환기(104)를 통과한 출력의 크기에 근거해서 이득조정 제어신호를 산출한다. 상기 이득조정부(110)는 상기 A/D변환기를 통과한 출력의 크기에 대한 소정의 기준값(AGC reference)을 인지, 저장하고 있으며(201), 상기 기준값은 고정된 값으로서 저장된다. 상기 중간주파수처리부(103)에서 출력되어 A/D변환기(104)를 통과한 출력과 상기 출력에 대한 기준값을 비교하여 둘 사이의 차이를 구하고(202), 상기 구한 차이를 중간주파수처리부에 대한 루프필터를 통해 변환하여(203), 중간주파수처리부에 대한 이득조정 제어신호(IF_AGC)를 획득한다(204).
한편, 상기 중간주파수처리부에 대한 이득조정 외에 튜너부에 대한 이득조정도 수행할 필요가 있는데, 두 이득조정을 동시에 수행할 때 발진 등의 문제를 방지하기 위해, 튜너부에 대한 이득조정은 상기 중간주파수처리부에 대한 이득조정에 비해 소정의 시간지연을 갖고 이루어진다.
상기 튜너부에 대한 이득조정 제어신호의 산출에 이용될 시간지연된 출력의 기준값을 인지하고(208), 상기 시간지연된 기준값과 상기 루프필터(203)를 통해 변환된 신호에 대해 각각 시간지연을 반영한 것을(205), 다시 튜너부에 대한 루프필터를 통해 변환하여(206), 튜너부에 대한 이득조정 제어신호(RF_AGC)를 획득한다(207).
상기와 같은 기존의 대역외채널 수신기에서는 튜너부의 성능과 고주파 소자의 성능의 한계로 인하여 튜너부와 중간주파수처리부 모두에 대해서 이득조정 제어신호를 산출하여야 했다.
그런데 최근에는 튜너부의 성능이 향상되고 고주파 소자도 개량되었으며, 그리고 디지털 케이블 수신기의 대역외채널 수신기가 지상파 디지털 TV와 같이 광범위한 다이나믹레인지를 요구하지 않는 점 등에 힘입어, 튜너부에 대한 이득조정 제어신호(RF AGC) 하나만을 산출하여 신호의 이득을 조정하는 것으로 대역외채널의 신호를 수신하는 데 필요한 다이나믹레인지를 커버하는 것으로 대역외채널 수신기가 개선되고 있다.
그러나 상기와 같이 튜너부 또는 중간주파수처리부 중 하나에 대해서만 이득 값을 조정하는 제어신호를 산출하는 경우, 자동이득조정의 속도가 저하되거나 이득조정 결과가 불안정해져 이득조정의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
특히, 튜너부에 대해서만 이득조정 제어신호를 산출하는 경우, 상기 도 2에서와 같은, 종래의 이득조정 제어신호를 산출하는 구조 하에서는 튜너부에 대한 이득조정 제어신호를 중간주파수처리부에 대해 적용되는 이득조정 기준값과 튜너부에 대해 적용되고 시간지연되는 이득조정 기준값을 이중으로 참조하여 구하게 되어, 이득조정 기준값의 설정에 따라 대역외채널 수신기의 오동작이 일어나기도 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 대역외채널 의 신호를 수신하면서 신호에 대한 이득값을 조정함에 있어서, 사용자의 선택에 따라서 튜너부 또는 중간주파수처리부 중 선택되는 하나에 대해서는 이득 값을 제어하고 나머지 하나에 대해서는 고정이득 값을 이용할 수 있고, 이득조정의 속도저하와 오동작을 방지하는 대역외채널 수신기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 대역외채널 수신기는 대역외채널(OOB; Out Of Band)의 신호 중 특정 주파수 대역의 신호를 선택하여 증폭하는 튜너부; 상기 튜너부에서 증폭된 신호 중 특정 주파수 대역을 선택하는 대역통과필터; 상기 선택된 주파수 대역의 신호를 소정의 중간주파수의 신호로 주파수 변환하고 증폭하는 중간주파수처리부; 및 상기 중간주파수처리부에서 변환된 신호의 크기에 근거해 상기 튜너부 또는 중간주파수처리부에서의 신호증폭이득 값을 조정하는 이득조정 제어신호를 산출하는 이득조정부를 포함하고, 상기 이득조정부는 상기 중간주파수처리부에서 변환된 신호의 크기를 소정의 제1 기준값과 비교하여 오차를 검출하는 에러 디텍터; 상기 검출된 오차를 입력받아 이득조정 값으로 변환하는 제1 루프필터; 상기 제1 루프필터에서 출력된 변환값을 소정의 시간으로 지연시키는 딜레이 제어부; 상기 딜레이 제어부에서 지연된 신호를 입력받아 이득조정 값으로 변환하는 제2 루프필터; 상기 제1 루프필터 또는 상기 제2 루프필터에서 변환된 이득조정 값 중 선택되는 하나의 입력을 상기 튜너부 또는 중간주파수처리부 중에 선택되는 하나에 대한 이득조정 제어신호로 출력하는 스위치부; 및 상기 스위치부에서의 입력 및 출력 경로의 선택을 제어하는 스위치제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 대역외채널 수신기는 상기 중간주파수처리부에서 변환된 신호를 아날로그-디지털 변환하는 A/D변환기를 더 포함하고, 상기 이득조정부에서 에러 디텍터는 상기 A/D변환기에서 변환된 신호를 상기 제1 기준값과 비교하여 오차를 검출하는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 튜너부 또는 중간주파수처리부 중에서 상기 이득조정부의 스위치부에서 이득조정 제어신호를 출력 받는 것으로 선택되지 않는 것은 소정의 고정된 이득값에 의해 신호를 증폭하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 대역외채널 수신기의 일 실시예를 나타낸 블록도이다.
도 3의 실시예에서 대역외채널 수신기는, 대역외채널의 신호 중 특정 주파수 대역의 신호를 선택하여 증폭하는 튜너부(301), 상기 튜너부(301)에서 증폭된 신호 중 특정 주파수 대역을 선택하는 대역통과필터(302), 상기 대역통과필터(302)에서 선택된 주파수 대역의 신호를 소정의 중간주파수의 신호로 주파수 변환하고 증폭하 는 중간주파수처리부(303), 상기 중간주파수처리부(303)에서 변환된 신호를 아날로그-디지털 변환하는 A/D변환기(304), 상기 변환된 디지털 신호에 대해서 반송파를 복구하는 반송파복구부(305), DC성분을 제거하는 DC제거기(306), 심볼 레이트의 조정 등 채널등화작업을 수행하는 채널등화기(307), 위상에 따라 신호를 I와 Q로 분리하는 위상추적기(308), 신호 수신의 동기를 조정하는 동기화부(309) 및 상기 A/D변환기(304)에서 변환된 디지털 신호의 크기에 근거해 상기 튜너부(301) 또는 중간주파수처리부에서 신호(303)를 증폭하는 이득 값을 조정하는 이득조정부(AGC, 310)를 포함한다.
상기 본 발명의 대역외채널 수신기는 이득조정부(310)에서 이득조정 제어신호를 산출하여 출력하는 것과 관련하여서 도 1에 나타난 것과 같은 종래의 대역외채널 수신기와 차이가 있다. 도 1의 대역외채널 수신기에서는 튜너부에 대한 이득조정 제어신호(RF AGC)와 중간주파수처리부에 대한 이득조정 제어신호(IF AGC)를 모두 산출하는 것과는 달리, 본 발명의 대역외채널 수신기에서는 튜너부(301) 또는 중간주파수처리부(303) 중 하나에 대해서만 이득조정 제어신호를 산출한다.
특히, 상기 도 3의 실시예에 나타난 대역외채널 수신기에서는 이득조정부(310)는 튜너부(301)에 대해서만 이득조정 제어신호(RF_AGC)를 산출하고, 나머지 중간주파수처리부(303) 내부의 증폭기에는 고정된 증폭이득 값을 적용한다. 한편, 상기 이득조정부(310) 및 그로부터 이득조정 제어신호가 출력되는 부분 이외의 구성에 있어서는 상기 실시예의 대역외채널 수신기는 도 1에 나타난 것과 같은 종래의 대역외채널 수신기의 구성과 큰 차이가 없다.
도 4는 도 3의 실시예의 이득조정부(310)의 내부 구조를 간략히 나타낸 블록도이다.
상기 이득조정부(310)는 상기 A/D변환기(304)에서 변환된 신호의 크기를 소정의 제1 기준값과 비교하여 오차를 검출하는 에러 디텍터(402), 상기 검출된 오차를 입력받아 이득조정값으로 변환하는 제1 루프필터(403), 상기 제1 루프필터(403)에서 출력된 변환값을 소정의 시간으로 지연시키는 딜레이 제어부(405), 상기 딜레이 제어부(405)에서 지연된 신호를 입력받아 이득조정값으로 변환하는 제2 루프필터(406), 상기 제1 루프필터(403) 또는 상기 제2 루프필터(406)에서 변환된 이득조정값 중 선택되는 하나의 입력을 상기 튜너부(301)에 대한 증폭이득 값으로 출력하는 스위치부(409) 및 상기 스위치부(409)에서의 입력 및 출력 경로의 선택을 제어하는 스위치제어부(미도시)를 포함한다.
상기 예에서 이득조정부(310)는 상기 중간주파수처리부(303)에서 출력되어 A/D변환기(304)를 통과한 출력의 크기에 근거해서 이득조정 제어신호를 산출한다. 상기 이득조정부(310)는 상기 A/D변환기를 통과한 출력의 크기에 대한 소정의 기준값(AGC reference)을 인지, 저장하고 있다(401).
에러 디텍터(402)는 상기 중간주파수처리부(303)에서 출력되어 A/D변환기(304)를 통과한 출력과 상기 출력에 대한 기준값(401)을 비교하여 둘 사이의 오차를 검출한다. 제1 루프필터(403)를 통해서 상기 에러 디텍터(402)에서 검출한 오차는 이득조정 값으로 변환된다. 상기 루프필터는 입력신호로부터 이득조정의 제어값 을 산출하기 위해 시스템의 규격 및 신호수신 환경에 따라 적절한 형태 및 파라미터로 구성될 수 있는 것으로, 일반적으로 적분기 또는 비례기를 사용하여 구성될 수 있다.
딜레이 제어부(405)는 상기 제1 루프필터(403)에서 출력된 변환값을 소정의 시간으로 지연시키며, 이때 상기 소정의 시간으로 지연된 기준값(408)을 반영한다. 제2 루프필터(406)는 상기 딜레이 제어부(405)에서 지연된 신호를 입력받아 이득조정 값으로 변환한다.
스위치부(409)은 상기 제1 루프필터(403) 또는 상기 제2 루프필터(406)에서 변환된 이득조정 값 중 선택되는 하나의 입력을 상기 튜너부(301)에 대해서 이득조정 제어신호로서 출력하며, 스위치제어부(미도시)에 의해 상기 스위치부(409)에서 제1 또는 제2 루프필터 중의 어느 루프필터에 의해 변환된 이득조정 값을 입력을 선택할 것인지가 제어된다.
상기 스위치부(409)에 의해서 루프필터에서 변환된 이득조정 값 중의 하나가 튜너부(301)에 대해서 신호증폭이득을 조정하는 이득조정 제어신호(RF_AGC)로서 출력된다. 이때, 중간주파수처리부(303)는 이득조정부(310)에 의해서 값이 조정되지 않는 고정된 이득값으로 신호를 증폭한다.
상기 실시예에 의하면, 상기 튜너부(301)에 대해 출력되는 이득조정 제어신호(RF_AGC)는 필요에 따라서는 제1 루프필터에 의해 변환된 이득조정 값이 선택될 수도 있으며, 이 경우 종래와는 달리 출력신호에 대해 저장된 기준값(401, 408)을 이중으로 반영하지 않아 기준값의 오설정으로 인한 이득조정의 오동작이 줄어들며, 딜레이 없이 이득조정 값을 반영하므로 이득조정의 속도도 저하되지 않는다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에서 이득조정부에 구비된 스위칭수단의 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
상기 스위치부(509)에 의해서, 중간주파수처리부에 대해서는 제1 루프필터(503)에서 변환된 이득조정 값이 이득조정 제어신호(IF_AGC)로서 출력되며, 튜너부에 대해서는 제1 루프필터(503)에서 변환된 이득조정 값과 제2 루프필터(306)에서 변환된 이득조정 값 중에서 선택되는 하나가 이득조정 제어신호(RF_AGC)로서 출력된다.
상기 도 5에 나타난 것과 같이 튜너부와 중간주파수처리부에 대해서 모두 이득조정 제어신호를 산출하면서, 튜너부와 중간주파수처리부 중 하나에 대해서만 루프필터에서 변환된 이득조정 값을 선택하여 출력하는 것도 가능하다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 대역외채널 수신기에서, 특히 튜너부 또는 중간주파수처리부 중 선택되는 하나에 대해서만 증폭이득을 조정하는 경우에 있어서, 이득조정의 속도저하가 줄어들고 안정성이 향상되어 보다 효율적으로 이득조정을 행할 수 있다.

Claims (4)

  1. 대역외채널(OOB; Out Of Band)의 신호 중 특정 주파수 대역의 신호를 선택하여 증폭하는 튜너부;
    상기 튜너부에서 증폭된 신호 중 특정 주파수 대역을 선택하는 대역통과필터;
    상기 선택된 주파수 대역의 신호를 소정의 중간주파수의 신호로 주파수 변환하고 증폭하는 중간주파수처리부;
    상기 중간주파수처리부에서 변환된 신호의 크기에 근거해 상기 튜너부 또는 중간주파수처리부에서의 신호증폭이득 값을 조정하는 이득조정 제어신호를 산출하는 이득조정부; 및
    상기 중간주파수처리부에서 변환된 신호를 아날로그-디지털 변환하는 A/D변환기를 더 포함하고,
    상기 이득조정부에서 에러 디텍터는 상기 A/D변환기에서 변환된 신호를 상기 제1 기준값과 비교하여 오차를 검출하는 것을 특징으로 하는 대역외채널 수신기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 튜너부 또는 중간주파수처리부 중에서 상기 이득조정부의 스위치부에서 이득조정 제어신호를 출력 받는 것으로 선택되지 않는 것은 소정의 고정된 이득값에 의해 신호를 증폭하는 것을 특징으로 하는 대역외채널 수신기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 이득조정부는 상기 중간주파수처리부에서 변환된 신호의 크기를 소정의 제1 기준값과 비교하여 오차를 검출하는 에러 디텍터; 상기 검출된 오차를 입력받아 이득조정 값으로 변환하는 제1 루프필터; 상기 제1 루프필터에서 출력된 변환값을 소정의 시간으로 지연시키는 딜레이 제어부; 상기 딜레이 제어부에서 지연된 신호를 입력받아 이득조정 값으로 변환하는 제2 루프필터; 상기 제1 루프필터 또는 상기 제2 루프필터에서 변환된 이득조정 값 중 선택되는 하나의 입력을 상기 튜너부 또는 중간주파수처리부 중에 선택되는 하나에 대한 이득조정 제어신호로서 출력하는 스위치부; 및 상기 스위치부에서의 입력 및 출력 경로의 선택을 제어하는 스위치제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 대역외채널 수신기.
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