KR100881375B1 - 디지털 방송 수신 장치 및 방법 - Google Patents

디지털 방송 수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

하나의 수신 장치에서 다중 방송 신호를 수신할 수 있는 디지털 방송 수신 장치 및 방법을 제시한다.
본 발명의 디지털 방송 수신 장치는 사용자의 조작신호를 처리하며, 고주파 방송 신호를 수신하여 사용자가 선택한 채널에 해당하는 신호를 출력하도록 전체적인 동작을 제어하는 제어부, 복수의 디지털 방송국으로부터 송출되는 복수의 고주파 방송 신호를 수신하여 기저대역 신호로 변환하는 고주파 처리 모듈, 기저대역 신호로 변환된 복수의 방송 신호를 각 주파수 별로 검출하여 디코딩하고 아날로그 신호로 변환하는 기저대역 처리 모듈 및 사용자의 조작을 입력받는 복수의 사용자 인터페이스를 포함하여, 디지털 방송 수신 장치의 구성을 간단화하면서 하나의 수신 장치를 통해 복수의 방송 채널을 서비스할 수 있다.
디지털 방송, 다중 채널

Description

디지털 방송 수신 장치 및 방법{Apparatus and Method for Receiving of Digital Broadcast}
본 발명은 방송 수신 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 하나의 수신 장치에서 다중 방송 신호를 수신할 수 있는 디지털 방송 수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
디지털 방송은 기존의 아날로그 방송보다 낮은 잡음 및 넓은 다이나믹 범위를 포함하는 등의 장점이 있으며, 디지털 라디오(오디오) 방송으로부터 디지털 멀티미디어 방송으로 발전하고 있다.
디지털 라디오 방송은 아날로그 방송과의 호환을 위하여 디지털로 변조된 신호와 함께 아날로그 신호를 함께 처리할 수 있는 하이브리드 방식으로 서비스되며, 이러한 방송 기법을 HD(High-Definition) 라디오 또는 IBOC(In Band On Channel) 라디오라 한다.
HD 또는 IBOC 라디오 방송에서는 아날로그 방송을 유지하면서 주파수축 상에서 아날로그 방송 스펙트럼 주위에 디지털 방송을 포함시켜 전송하는 방식이다. 따라서, 사용자가 소유하고 있는 수신기가 아날로그 방식인지, 또는 디지털 방식인 지에 무관하게 계속 라디오 방송을 청취할 수 있다.
도 1은 일반적인 디지털 방송 수신 장치의 개략 구성도이다.
도시한 것과 같이, 디지털 방송 수신 장치는 안테나를 통해 수신된 고주파 신호로부터 특정 주파수 대역의 신호만을 선택하는 대역 선택 필터(11), 대역 선택 필터(11)에서 선택한 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(12), 국부 발진기(Local Oscillator, 도시하지 않음)로부터 출력되는 국부 발진 신호(LO)를 이용하여 저잡음 증폭기(12)에서 증폭한 신호를 하향 변환하는 제 1 믹서(13), 제 1 믹서(13)의 출력 신호로부터 원하는 채널의 신호만을 선택하기 위한 채널 선택 필터(14), 채널 선택 필터(14)의 출력 신호를 증폭하는 중간 주파수(Intermediate Frequency; IF) 증폭기(15), IF 신호에 따라 IF 증폭기(15)에서 증폭한 신호를 하향 변환하는 제 2 믹서(16), 제 2 믹서(16)의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환기(ADC, 17) 및 ADC(17)의 출력 신호를 디코딩한 후 아날로그 신호로 변환하여 출력하는 기저대역 처리부(18)를 포함한다.
도 1에 도시한 것과 같이, 현재의 디지털 방송 수신 장치는 한 번에 하나의 채널만을 청취할 수 있도록 설계된다. 가족용 차량의 경우 복수의 라디오 수신 장치를 설치하여 각 가족 구성원이 원하는 방송을 청취할 수 있도록 하고 있는데, 이러한 수신 장치를 사용하는 경우 2대의 수신 장치를 설치하여야 하므로, 비용이 증가하는 단점이 있다.
또한, 현재의 수신 장치는 고주파 신호를 중간 주파수 신호로 변환하기 위한 증폭기, 믹서 등이 필요하며, 이러한 구성 요소는 중간 주파수 신호로 변환하는 단 계가 복잡해질수록 증가하게 된다. 이에 따라 하나의 수신 장치를 설계하는 데 필요한 단가가 증가하고 시스템 구성 또한 복잡해 진다.
즉, 현재의 디지털 방송 수신 장치는 한 번에 하나의 채널만을 선택할 수 있기 때문에 2개 이상의 채널을 동시에 수신하기 위해서는 복수의 수신 장치가 필요하고, 중간 주파수 대역으로의 변환 과정이 필수적으로 수반되어 시스템 구성이 복잡하고 단가가 높은 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나의 수신 장치를 통하여 복수의 채널 신호를 수신할 수 있는 디지털 방송 수신 장치 및 방법을 제공하는 데 그 기술적 과제가 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 고주파 신호를 기저대역 신호로 직접 변환함으로써, 수신 장치의 구성을 간단화하고 제작 단가를 저감시킬 수 있는 디지털 방송 수신 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 방송 수신 장치는 사용자의 조작신호를 처리하며, 고주파 방송 신호를 수신하여 사용자가 선택한 채널에 해당하는 신호를 출력하도록 전체적인 동작을 제어하는 제어부; 복수의 디지털 방송국으로부터 송출되는 복수의 고주파 방송 신호를 수신하여 기저대역 신호로 변환하는 고주파 처리 모듈; 상기 기저대역 신호로 변환된 복수의 방송 신호를 각 주파수 별로 검출하여 디코딩하고 아날로그 신호로 변환하는 기저대역 처리 모듈; 및 사용자의 조작을 입력받는 복수의 사용자 인터페이스;를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 방송 수신 방법은 안테나를 통해 수신되는 복수의 고주파 방송 신호를 검출하는 제 1 단계; 상기 복수의 고주파 방송 신호를 기저대역 신호로 직변환하는 제 2 단계; 상기 기저대역 신호로 변환된 방송 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 3 단계; 상기 디지털로 변환된 방송 신호를 각기 다른 선택 주파수를 갖는 복수의 필터를 통해 각각 필터링하는 제 4 단계; 상기 제 4 단계에서 필터링된 방송 신호를 각각 디코딩하는 제 5 단계; 및 상기 디코딩한 방송 신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 6 단계;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 광대역 튜너를 통해 복수의 라디오 신호를 수신하여 기저대역 신호로 변환하고, 필터링 주파수가 각기 다른 복수의 필터를 이용하여 복수의 채널을 선택한 후 각각의 출력 수단을 통해 출력함으로써, 하나의 수신 장치를 이용하여 다중 채널 서비스를 이용할 수 있다.
또한, 고주파 신호를 직접 기저대역 신호로 변환함으로써, 디지털 방송 수신 장치의 구성을 간단화하고, 원-칩(One-chip)화할 수 있을 뿐 아니라, 제작 단가 또한 감소시켜, 본 발명에 의한 디지털 방송 수신 장치의 보급을 확대시킬 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 방송 수신 장치의 블록도이다.
도시한 것과 같이, 본 발명에 의한 디지털 방송 수신 장치는 사용자의 조작신호를 처리하며, 디지털 방송을 수신하여 사용자가 선택한 채널에 해당하는 신호를 출력하도록 전체적인 동작을 제어하는 제어부(110), 디지털 방송 송출국으로부터 고주파 신호를 수신하여 기저대역 신호로 변환하는 고주파 처리 모듈(120), 고 주파 처리 모듈(120)에 의해 기저대역 신호로 변환된 방송 신호를 디코딩하고 아날로그 신호로 변환하는 기저대역 처리 모듈(130), 채널 선택, 음량 조절 등 사용자의 조작을 입력받는 복수의 사용자 인터페이스(User Interface; UI)(140) 및 기저대역 처리 모듈(130)에서 아날로그 신호로 변환된 방송 신호를 청각적으로 출력하는 복수의 스피커(150)를 포함하여 이루어진다.
이러한 디지털 방송 수신 장치에서, 고주파 처리 모듈(120)은 안테나를 통하여 송출되는 모든 대역에 대한 신호를 수신하고, 이를 기저대역 신호로 변환한다. 아울러, 기저대역 처리 모듈(130)은 각기 다른 선택 주파수를 갖는 필터에 의해 고주파 처리 모듈(120)의 출력 신호를 필터링하여 복수의 방송 신호를 각각 검출하고, 검출된 방송 신호를 각각 디코딩한 후 아날로그 신호로 변환한다.
도 3은 상술한 고주파 처리 모듈(120) 및 기저대역 처리 모듈(130)의 구성을 상세히 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 방송 수신 장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 고주파 처리 모듈(120)은 안테나를 통해 수신되는 모든 고주파 신호를 검출하는 광대역 튜너(Wideband tuner; 1210), 광대역 튜너(1210)에서 검출한 신호를 증폭하는 증폭기(1220) 및 증폭기(1220)에서 증폭된 고주파 신호를 국부 발진 신호(LO)와 믹싱하여 주파수 하향 변환을 수행하는 믹서(1230)를 포함한다.
즉, 본 발명의 고주파 처리부(120)는 안테나를 통해 수신한 신호를 직접 기저대역 신호로 변환하는 직변환(Direct Conversion) 방법을 사용한다. 따라서, 중간 주파수 대역으로의 변환을 위한 믹서, 필터, 증폭기 등의 구성을 생략할 수 있 고, 이에 따라 하드웨어 구성을 간단화할 수 있을 뿐 아니라 제조 단가 또한 감소시킬 수 있다.
한편, 광대역 튜너(1210)는 예를 들어 531 내지 1602KHz의 AM(Amplitude Modulation) 신호 및 76 내지 108MHz의 FM(Frequency Modulation) 신호의 전체 대역을 수신할 수 있는 튜너이다.
고주파 처리 모듈(120)에서 기저대역 신호로 변환된 신호는 기저대역 처리 모듈(13)의 아날로그/디지털 변환기(ADC, 1310)에서 디지털 신호로 변환된다. 그리고, ADC(1310)의 출력 신호는 각기 다른 선택 주파수를 갖는 복수의 필터를 구비하는 필터링부(1320)로 각각 입력된다. 이에 따라, 각각의 필터로부터 각기 다른 채널의 방송 신호가 선택되어 진다.
필터링부(1320)의 출력 신호는 각각 복수의 디코더로 이루어지는 디코딩부(1330)로 입력되어 복원되고, 이후 디지털/아날로그 변환기(DAC, 1340)에서 아날로그 신호로 변환된 후 각각의 스피커(150)를 통해 출력된다.
본 발명에서는 복수의 사용자가 각기 다른 UI(140)를 통해 청취하고자 하는 채널을 선택할 수 있으며, 이러한 조작 신호는 제어부(110)의 제어에 따라 기저대역 처리부(130)의 필터링부(1320) 및 디코더(1330)를 동작시켜, 각각의 스피커를 통해 희망하는 채널의 방송 신호가 출력되게 된다.
따라서, 각 방송 신호별로 고주파 처리 모듈(120)을 구성하지 않고도 복수의 방송 신호를 하나의 수신 장치를 통해 수신할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 방송 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
복수의 디지털 방송 송출국으로부터 안테나를 통해 고주파 방송 신호가 전송됨에 따라, 광대역 튜너(1210)는 수신되는 모든 대역의 신호를 검출한다(S101). 여기에서, 방송 신호는 531 내지 1602KHz의 AM 신호 및 76 내지 108MHz의 FM 신호가 될 수 있다.
그리고, 단계 S101에서 검출된 고주파 신호는 국부 발진 신호와의 믹싱에 의해 기저대역 신호로 직접 변환(Direct Conversion)된다(S103). 이와 같이 함으로써, 고주파 신호를 중간 주파수 신호를 거쳐 기저대역 신호로 변환하는 경우에 비하여 신호 처리 시간을 단축시킬 수 있다.
다음에, 기저대역 신호로 변환된 방송 신호는 ADC(1310)에 의해 디지털 신호로 변환되고(S105), 디지털로 변환된 방송 신호는 필터링부(1320)에 의해 채널별로 필터링된다(S107). 즉, 각기 다른 선택 주파수를 갖는 복수의 필터에서 각기 다른 주파수를 갖는 방송 신호를 검출하는 것이다.
이후, 디코딩부(1330)를 통해 단계 S107에서 필터링된 신호를 각각 디코딩하고(109), DAC(1340)를 이용하여 아날로그 신호로 변환한다(S111).
이러한 상태에서, 복수의 사용자는 각기 다른 채널을 선택할 수 있다. 이 경우, 기저대역 처리 모듈(130)에서 복수의 방송 신호가 각각 복원되어 있는 상태이므로, 각 사용자가 선택한 채널에 해당하는 방송 신호를 해당 스피커를 통해 각각 독립적으로 출력할 수 있다(S113).
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수 적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명에 의한 디지털 방송 수신 장치는 고주파 처리 모듈을 공유함으로써, 하나의 디지털 방송 수신 장치를 이용하여 복수의 사용자가 각기 다른 채널을 선택하여 방송 서비스를 이용할 수 있다.
또한 댁내, 또는 인-빌딩 환경에서, 하나의 수신 장치를 이용하여 저렴한 비용으로 방 별로, 또는 위치별로 각기 다른 방송 신호를 송출할 수 있다.
도 1은 일반적인 디지털 방송 수신 장치의 개략 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 방송 수신 장치의 블럭도,
도 3은 도 2에 도시한 디지털 방송 수신 장치의 상세 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 방송 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
110 : 제어부 120 : 고주파 처리 모듈
130 : 기저대역 처리 모듈 140 : 사용자 인터페이스
150 : 스피커 1210 : 광대역 튜너
1220 : 증폭기 1230 : 믹서
1310 : ADC 1320 : 필터링부
1330 : 디코딩부 1340 : DAC

Claims (9)

  1. 사용자의 조작신호를 처리하며, 고주파 방송 신호를 수신하여 사용자가 선택한 채널에 해당하는 신호를 출력하도록 전체적인 동작을 제어하는 제어부;
    복수의 디지털 방송국으로부터 송출되는 복수의 고주파 방송 신호를 수신하여 기저대역 신호로 변환하는 고주파 처리 모듈;
    상기 기저대역 신호로 변환된 복수의 방송 신호를 각 주파수 별로 검출하여 디코딩하고 아날로그 신호로 변환하는 기저대역 처리 모듈;
    사용자의 조작을 입력받는 복수의 사용자 인터페이스; 및
    상기 복수의 사용자 인터페이스 각각을 통해 채널이 선택됨에 따라, 상기 선택된 채널에 해당하는 방송 신호 각각을 독립적으로 출력하는 복수의 스피커;
    를 포함하는 디지털 방송 수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고주파 처리 모듈은, 안테나로 수신되는 복수의 고주파 방송 신호를 검출하는 광대역 튜너; 및
    상기 광대역 튜너에서 검출한 고주파 방송 신호를 기저대역 신호로 변환하는 믹서;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광대역 튜너는, 531 내지 1602KHz의 AM(Amplitude Modulation) 신호 및 76 내지 108MHz의 FM(Frequency Modulation) 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기저대역 처리 모듈은, 상기 고주파 처리 모듈의 출력 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털 변환기;
    선택 주파수가 각기 다른 복수의 필터를 구비하여, 상기 아날로그/디지털 변환기에서 출력된 기저대역 신호를 각각 입력받아 상기 선택 주파수에 따른 신호를 검출하는 필터링부;
    복수의 디코더를 구비하여, 상기 필터링부의 출력 신호를 각각 입력받아 방송 신호를 복원하는 디코딩부; 및
    상기 디코딩부의 출력 신호를 각각 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 장치.
  5. 삭제
  6. 디지털 방송 수신 방법으로서,
    안테나를 통해 수신되는 복수의 고주파 방송 신호를 검출하는 제 1 단계;
    상기 복수의 고주파 방송 신호를 기저대역 신호로 직변환하는 제 2 단계;
    상기 기저대역 신호로 변환된 방송 신호를 디지털 신호로 변환하는 제 3 단계;
    상기 디지털로 변환된 방송 신호를 각기 다른 선택 주파수를 갖는 복수의 필터를 통해 각각 필터링하는 제 4 단계;
    상기 제 4 단계에서 필터링된 복수의 방송 신호를 각각 디코딩하는 제 5 단계;
    상기 디코딩한 방송 신호를 각각 아날로그 신호로 변환하는 제 6 단계; 및
    복수의 사용자가 각각 채널을 선택함에 따라, 상기 아날로그 신호로 변환된 방송 신호 중 상기 선택된 채널에 해당하는 방송 신호를 복수의 스피커를 통해 각각 독립적으로 출력하는 제 7 단계;
    를 포함하는 디지털 방송 수신 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 고주파 방송 신호는 531 내지 1602KHz의 AM(Amplitude Modulation) 신호 및 76 내지 108MHz의 FM(Frequency Modulation) 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는 상기 복수의 고주파 방송 신호와 국부 발진 신호를 믹싱하여 기저대역 신호를 출력하는 단계인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 수신 방법.
  9. 삭제
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