KR100824061B1 - 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 fm라디오 튜너집적회로 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 밴드 정보, 특정 도약 정보 및 기준 수신감도 정보를 이용하는 자동감지제어기에 의해 반송파 주파수를 자동으로 검색할 수 있는 FM라디오 튜너 집적회로 및 그 방법에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 수신된 반송파 신호를 증폭하는 RF회로; 상기 반송파 신호에 포함된 수신하고자 하는 제1 주파수 신호와 중간 주파수(IF) 신호와의 차이에 해당되는 제2 주파수 신호를 생성하는 국부발진기; 상기 반송파 신호와 상기 제2 주파수 신호를 혼합하는 혼합 신호를 생성하는 혼합회로; 상기 혼합 신호 중 상기 중간 주파수 신호만을 필터링하는 IF회로; 및 상기 국부발진기에 상기 제2 주파수 신호를 생성하는데 이용되는 특정 밴드 정보 및 특정 도약 정보를 제공하고, 상기 IF회로에서 필터링된 중간 주파수 신호의 감도를 평가하는 자동감지제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로를 제공한다.
FM라디오, FM튜너, FM주파수, 자동감지
Description
본 발명은 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 특정 밴드 정보, 특정 도약 정보 및 기준 수신감도 정보를 이용하는 자동감지제어기에 의해 반송파 주파수를 자동으로 검색할 수 있는 FM라디오 튜너 집적회로 및 그 방법에 관한 것이다.
FM라디오 방송을 수신하기 위한 FM튜너는 일반적으로 인접 반송주파수를 찾기 위한 방법으로 씨크(seek), 써치(search) 기능들을 제공한다. 이러한 FM튜너는 다양한 방법으로 그 기능을 수행하고 있으며, 보통 마이크로컨트롤러(MCU)가 그 기능을 수행하거나, 이미 알고 있는 방송 주파수테이블을 이용하여 해당채널로 주파수를 변경하는 방법 등이 있다. 현재 FM튜너의 기능이 한 개의 집적회로에서 수행되고 있어 범용 FM튜너의 경우 사업자는 사용자가 위치한 해당 국가의 방송주파수 대역과 스텝을 각기 또는 전부를 설정해야 하는 문제점이 있다.
종래 기술로서 대한민국 특허출원번호 2003-0040134(2003년 08월 20일 출원) 에는 "채널 주파수 자동 검색 방법"이 개시되어 있다. 상기 종래기술은 안테나를 통해 수신된 현재 채널 주파수 정보에 해당하는 방송 신호를 시청하는 단계와, 현재 채널 주파수 정보를 메모리에 저장하는 단계와, 잃어버린 채널을 찾기 위한 채널 복원 신호가 수신될 경우, 안테나에 연동된 서브 튜너를 통해 실시간으로 감지된 실시간 채널 주파수 정보를 읽어오며, 메모리에 저장된 현재 채널 주파수 정보를 읽어와서 동일 여부를 판단하는 단계와, 판단 단계에서 동일하지 않을 경우, 변경된 채널 주파수 정보만을 상기 메모리에 리 라이트(re-write)하는 단계로 구성되는 채널 주파수 자동검색 방법에 관한 것이다. 그러나 상기 종래 기술은 FM튜너 집적회로 내에서 수행되며, 특정 밴드 정보, 특정 도약 정보 및 기준 수신감도 정보를 이용하여 자동으로 반송파 주파수를 검색하는 방법에 대해서는 개시하고 있지 않다.
종래 기술로서 대한민국 특허출원번호 2004-0074212(2004년 09월 16일 출원)에는 "차량용 라디오 시스템의 채널 자동 설정 방법"이 개시되어 있다.
상기 종래 기술은 안테나에서 수신되는 다양한 주파수의 방송전파를 튜너로 선국하고 앰프에서 증폭하여 스피커를 통해 출력시키도록 구성된 차량용 라디오 시스템의 채널 자동 설정 방법에 관한 것으로서, 상기 튜너에서 방송 주파수를 선국하는 제1과정과; 상기 튜너에 의해 선국된 방송 주파수에 채널번호를 순차적으로 부여하여 상기 방송 주파수의 음성정보와 함께 메모리에 저장하는 제2과정과; 상기 튜너에 의해 새로 선국된 방송 주파수의 음성정보와 동일한 음성정보를 갖는 방송 주파수가 상기 메모리에 저장되어 있는지 판단하는 제3과정과; 상기 판단결과 메모 리에 저장되어 있으면, 새로 선국된 방송 주파수와 동일 음성정보를 갖는 방송 주파수의 수신감도를 비교하는 제4과정과; 상기 비교결과 수신감도가 비교적 좋은 방송 주파수를 선택하여 해당 채널번호와 함께 저장하는 제5과정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 그러나 상기 종래 기술은 FM튜너 집적회로 내에서 수행되며, 특정 밴드 정보, 특정 도약 정보 및 기준 수신감도 정보를 이용하여 자동으로 반송파 주파수를 검색하는 방법에 대해서는 개시하고 있지 않다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 FM라디오 튜너 집적회로 내부에 주파수 밴드별 제어회로를 두어 반송주파수 검색 시 집적회로 자체적으로 효율적인 검색을 하는 FM라디오 튜너 집적회로 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 기능을 수행하기 위해, 본 발명은 최소한의 집적회로 제어데이터를 입력받아 반송주파수를 자동으로 검색하며, 국가별 FM라디오방송 주파수 밴드인 76~90MHz(JAPAN band), 87~108MHz(US/Europe band) 대역정보와 도약정보를 가진 제어회로 및 비교회로를 내부에 포함하는 FM라디오 튜너 집적회로를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 수신된 반송파 신호를 증폭하는 RF회로; 상기 반송파 신호에 포함된 수신하고자 하는 제1 주파수 신호와 중간 주파수(IF) 신호와의 차이에 해당되는 제2 주파수 신호를 생성하는 국부발진기; 상기 반송파 신호와 상기 제2 주파수 신호를 혼합하는 혼합 신호를 생성하는 혼합회로; 상기 혼합 신호 중 상기 중간 주파수 신호만을 필터링하는 IF회로; 및 상기 국부발진기에 상기 제2 주파수 신호를 생성하는데 이용되는 특정 밴드 정보 및 특정 도약 정보를 제공하고, 상기 IF회로에서 필터링된 중간 주파수 신호의 감도를 평가하는 자동감지제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로를 제공한다.
상기 FM라디오 튜너 집적회로는 상기 국부발진기와 함께 상기 제2 주파수 신호를 생성하는 PLL(Phase Locked Loop); 및 상기 IF회로에서 필터링된 상기 중간 주파수 신호의 세기를 검출하는 신호감도검출기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 자동감지제어기는 상기 IF회로에서 필터링된 중간 주파수 신호의 감도와 미리 설정된 기준 수신감도 정보와 비교하는 비교회로; 상기 특정 밴드 정보, 상기 특정 도약 정보 및 상기 기준 수신감도 정보를 저장하는 데이터레지스터; 및 상기 특정 밴드 정보, 상기 특정 도약 정보 및 상기 기준 수신감도 정보를 이용하여 상기 FM라디오 튜너 집적회로를 제어하는 제어회로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 특정 밴드 정보, 상기 특정 도약 정보 및 상기 기준 수신감도 정보는 사용자로부터 제공될 수 있으며, 상기 특정 밴드 정보는 JAPAN 밴드 정보 또는 US 밴드 정보를 포함하고, 상기 특정 도약 정보는 도약 방향 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어회로는 상기 PLL을 제어하기 위한 프로그램카운터; 및 상기 신호강도검출기가 안정화된 출력을 나타내는 시간을 확보하는데 이용되는 타이머;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 주파수 자동검색 기능을 사용하는 경우, 사용자로부터 특정 밴드 정보, 특정 도약 정보 및 기준 수신감도 정보를 포함하는 검색조건을 입력받는 단계; 상기 특정 밴드 정보를 이용하여 특정한 밴드를 선택하는 단계; 상기 특정 도약 정보를 이용하여 특정한 스텝으로 상향 또는 하향 주파수 도약을 하는 단계; 도약된 주파수에서 수신된 신호의 강도가 안정화될 시간까지 대기하는 단계; 및 상기 기준 수신감도 정보를 이용하여 상기 수신된 신호의 감도를 평가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 방법을 제공한다.
상기 검색조건은 사용자의 변경사항이 없으면 미리 결정된 초기값을 사용할 수 있으며, 상기 특정 밴드 정보는 JAPAN 밴드 정보 또는 US 밴드 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 주파수를 자동으로 검색하는 방법은, 상기 수신된 신호의 감도가 미리 결정된 기준값을 만족하지 못하는 경우, 상기 주파수 도약을 하는 단계로 되돌아가 상기 기준값을 만족할 때까지 반복하여 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 상기 방법들 중 어느 한 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체를 제공한다.
본 발명은 주파수 자동감지 알고리즘을 FM튜너 집적회로에 내장하여 최소한의 외부제어로 집적회로 자체적으로 사용자가 위치한 지역에서의 원하는 수신감도 레벨의 반송파를 수신할 수 있어, 사용자 및 제조자 모두에게 장점이 될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어 를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우는 해당되는 발명의 상세한 설명 부분에서 그 의미를 기재하였으므로 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로 본 발명을 파악하여야 한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명이 상기 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 상기 FM라디오 튜너 집적회로는 RF회로(200), 혼합회로(300), IF회로(400), 복조회로(500), 신호강도검출기(600), PLL(700), 국부발진기(800), 기준주파수발생기(900), 제어데이터입출력회로(1000) 및 자동감지제어기(1100)를 포함하며, 상기 자동감지제어기(1100)는 비교회로(1200), 데이터레지스터(1300) 및 제어회로(1400)를 포함한다.
상기 FM튜너 집적회로의 동작은 안테나로(100)부터 유입되는 반송파 신호를 RF회로(200)를 통해 증폭시키고, 수신하고자 하는 주파수 신호(이하 "제1 주파수 신호"라 한다)에 대해 IF(Intermediate Frequency) 주파수와의 차에 해당되는 주파수 신호(이하 "제2 주파수 신호"라 한다)를 국부발진기(800)와 PLL(Phase Locked Loop)(700)을 통해 생성한다.
그 다음에, 혼합회로(300)는 상기 반송파 신호와 상기 제2 주파수 신호를 이용하여 혼합 신호를 생성하고, 생성된 혼합 신호는 IF회로(400)에서 필터링된 후, 복조회로(500)에서 음성신호로 복조되어 음성신호로 출력된다.
상기 자동감지제어기(1100)는 크게 세 개의 세부블록으로 구성되어 있는데, 상기 데이터레지스터블록(1300)은 집적회로 외부의 제어테이터입출력회로(1000)로부터 입출력 되는 제어정보의 상태를 저장하여 입출력하고, 상기 비교회로(1200)는 IF회로(400)로부터 신호의 세기를 검출하는 신호강도검출기(600)의 정보를 입력 받아 기준치 값과 비교하며, 상기 제어회로(1400)는 주파수밴드(JAPAN/US(Europe))정보, 주파수 도약 정보와 일부 외부 제어정보로부터 전체적인 제어역할을 한다.
도 1에 도시되지 않았지만, 상기 제어회로(1400)는 제어동작을 통해 PLL루프 제어를 수행하여야 하므로 PLL제어를 위한 프로그램카운터 및 조절기를 포함한다. 또한 주파수도약(상 또는 하)시 PLL루프가 고정(lock)되어 국부발진기(800)가 안정화된 후 정상적으로 신호강도검출기(600)가 최종 안정화된 출력을 나타내는 시간을 확보하기 위하여 기준주파수발생기(900)로부터 1/N으로 분주하여 특정시간 비율로 신호를 만드는 타이머를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 주파수를 자동으로 검색하는 방법을 나타내는 흐름도이다. 이하에서 도 1을 참조하여 도 2에 도시된 주파수 자동검색 방법을 기술한다.
도 2에서, 시작(S21)과 종료(S40)는 반송파 주파수 검색의 시작과 종료를 의미한다. 검색의 종료는 현재 수신하고 있는 주파수에서 상향 또는 하향으로 사용자가 원하는 수신감도 레벨의 다른 주파수의 검색을 마치고 그 주파수에서 수신이 이루어지고 있음을 의미한다.
상기 주파수 자동검색 방법은 다음과 같은 알고리즘으로 수행된다. 먼저 사 용자가 자동검색 기능을 사용할 것인지 여부를 판단(S22)한다. 자동검색 기능을 사용하지 않으면 종료(S40)상태로 현상태를 유지하고, 자동검색 기능을 사용하면 사용자로부터 검색조건을 입력 받는다(S23). 상기 검색조건은 주파수 검색을 수행할 특정 밴드 정보, 주파수 도약을 위한 특정 도약 정보 및 기준 수신감도 정보를 포함한다. 상기 검색조건은 데이터레지스터(1300)에 저장된다.
자동검색 기능의 사용여부는 써치(search)기능을 예로 들면 UP/DOWN스위치의 변경신호로부터 자동검색기능 사용 신호가 있는 경우이다. 검색조건입력은 사용자의 변경사항이 없으면 튜너에 전원이 인가될 때 초기값(파워온-리셋)이 우선 적용될 수 있다.
그 다음에, 제어회로(1400)는 주파수 검색을 수행한다. 제어회로(1400)는 사용자가 위치한 곳의 FM주파수 대역의 초기값(파워온-리셋) 또는 상기 특정 밴드 정보에 포함된 사용자의 선택값을 이용하여 JPN(JAPAN)/US(또는 Europe)밴드로 선택(S24)한 뒤 상기 특정 도약 정보를 국부발진기(800) 및 PLL(700)에 제공한다. 상기 국부발진기(800) 및 PLL(700)은 상기 특정 도약 정보를 이용하여 정해진 도약스텝(50KHz, 100KHz)으로 상향(S28, S30)/하향(S27, S29) 주파수 도약을 하게 된다. 상향/하향 주파수 도약은 PLL의 프로그램카운터의 카운터 값을 기준주파수 대비 도약스텝 단위로 변경할 수 있다.
카운터 값의 변경 후 PLL안정화(lock)및 신호강도검출기의 출력이 안정화될 때 까지(도 1에서, 700, 800, 300, 400, 600)의 시간을 기준주파수발생기(900)로부터 분주하여 만든 타이머를 통해 판별대기(S31, S32, S33, S34)시간을 확보하고 정 지조건을 만족하는지 여부를 판별(S35, S36, S37, S38)한다.
그 다음에 비교회로(1200)는 상기 기준 수신감도 정보를 이용하여 정지조건 즉, 이동된 주파수에서 원하는 레벨의 수신감도가 있는지를 판단한다. 만일 수신감도가 기준값 이상이면 그 결과를 출력(S39)한 뒤 종료(S40)하고, 기준값에 미치지 못하면 상향/하향 주파수도약의 전단계(S27, S28, S29, S30)로 이동하여 다음스텝으로 이동하여 정지조건을 만족할 때까지 반복한다. 단, 각 주파수밴드의 시작과 끝 주파수에 도달해도 정지조건을 만족하지 않으면 검색결과를 출력(S39)하고 처음상태로 복귀하고 종료(S40)한다. JAPAN밴드의 시작과 끝 주파수는 각각 76MHz, 90MHz이며, US(Europe)밴드의 시작과 끝 주파수는 각각 87MHz, 108MHz이다.
이상과 같이 본 발명은 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로의 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 주파수를 자동으로 검색하는 방법을 나타내는 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 안테나 200 : RF회로
300 : 혼합회로 400 : IF회로
500 : 복조회로 600 : 신호강도검출기
700 : PLL 800 : 국부발진기
900 : 기준주파수발생기 1000 : 제어데이터입출력회로
1100 : 자동감지제어기 1200 : 비교회로
1300 : 데이터레지스터 1400 : 제어회로
Claims (11)
- FM라디오 튜너 집적회로에 있어서,수신된 반송파 신호를 증폭하는 RF회로;상기 반송파 신호에 포함된 수신하고자 하는 제1 주파수 신호와 중간 주파수(IF) 신호와의 차이에 해당되는 제2 주파수 신호를 생성하는 국부발진기;상기 반송파 신호와 상기 제2 주파수 신호를 혼합하는 혼합 신호를 생성하는 혼합회로;상기 혼합 신호 중 상기 중간 주파수 신호만을 필터링하는 IF회로; 및상기 국부발진기에 상기 제2 주파수 신호를 생성하는데 이용되는 특정 밴드 정보 및 특정 도약 정보를 제공하고, 상기 IF회로에서 필터링된 중간 주파수 신호의 감도를 평가하는 자동감지제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 FM라디오 튜너 집적회로는상기 국부발진기와 함께 상기 제2 주파수 신호를 생성하는 PLL(Phase Locked Loop); 및상기 IF회로에서 필터링된 상기 중간 주파수 신호의 세기를 검출하는 신호감도검출기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로.
- 제 1 항에 또는 제 2 항에 있어서, 상기 자동감지제어기는상기 IF회로에서 필터링된 중간 주파수 신호의 감도와 미리 설정된 기준 수신감도 정보와 비교하는 비교회로;상기 특정 밴드 정보, 상기 특정 도약 정보 및 상기 기준 수신감도 정보를 저장하는 데이터레지스터; 및상기 특정 밴드 정보, 상기 특정 도약 정보 및 상기 기준 수신감도 정보를 이용하여 상기 FM라디오 튜너 집적회로를 제어하는 제어회로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로.
- 제 3 항에 있어서,상기 특정 밴드 정보, 상기 특정 도약 정보 및 상기 기준 수신감도 정보는 사용자로부터 제공되는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로.
- 제 4 항에 있어서,상기 특정 밴드 정보는 JAPAN 밴드 정보 또는 US 밴드 정보를 포함하고, 상기 특정 도약 정보는 도약 방향 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로.
- 제 2 항에 있어서, 상기 제어회로는상기 PLL을 제어하기 위한 프로그램카운터; 및상기 신호강도검출기가 안정화된 출력을 나타내는 시간을 확보하는데 이용되는 타이머;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 FM라디오 튜너 집적회로.
- FM라디오 튜너 집적회로 내에서 수행되는 주파수 검색 방법에 있어서,주파수 자동검색 기능을 사용하는 경우, 사용자로부터 특정 밴드 정보, 특정 도약 정보 및 기준 수신감도 정보를 포함하는 검색조건을 입력받는 단계;상기 특정 밴드 정보를 이용하여 특정한 밴드를 선택하는 단계;상기 특정 도약 정보를 이용하여 특정한 스텝으로 상향 또는 하향 주파수 도약을 하는 단계;도약된 주파수에서 수신된 신호의 강도가 안정화될 시간까지 대기하는 단계; 및상기 기준 수신감도 정보를 이용하여 상기 수신된 신호의 감도를 평가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 검색조건은 사용자의 변경사항이 없으면 미리 결정된 초기값을 사용하는 것을 특징으로 하는 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 방법.
- 제 7 항에 있어서,상기 특정 밴드 정보는 JAPAN 밴드 정보 또는 US 밴드 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 주파수를 자동으로 검색하는 방법은,상기 수신된 신호의 감도가 미리 결정된 기준값을 만족하지 못하는 경우, 상기 주파수 도약을 하는 단계로 되돌아가 상기 기준값을 만족할 때까지 반복하여 수행되는 것을 특징으로 하는 FM라디오 튜너 집적회로 내에서 반송파 주파수를 자동으로 검색하는 방법.
- 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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