KR101473066B1 - 이미지 차단을 위하여 가변 중간 주파수를 사용하는 수신기 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

수퍼 헤테로다인 수신기를 동작시키기 위한 방법 및 장치에서, 동조 회로는 원하는 채널을 선택된 주파수로 주파수 편이시키기 위한 국부 발진기 및 국부 발진기를 제어하기 위한 제어기를 갖는다. 제어기는 다수의 식별된 채널 각각에 대해 제1 선택 주파수로 동조되는 때에 간섭하는 스펙트럼 내의 주파수에 이미지 신호가 존재하는지 여부를 결정하고, 이미지 신호와 식별된 채널 사이의 간섭이 감소되는 수정된 선택 주파수를 선택하도록 동작 가능하다.

Description

이미지 차단을 위하여 가변 중간 주파수를 사용하는 수신기 및 그 동작 방법{RECEIVER WITH VARIABLE INTERMEDIATE FREQUENCY FOR IMAGE REJECTION AND OPERATING METHODS THEREOF}
본 출원은 2010년 1월 11일에 출원된 "SIGNAL TUNING WITH VARIABLE INTERMEDIATE FREQUENCY FOR IMAGE REJECTION AND METHODS"이라는 명칭의 미국 임시 특허 출원 제61/294,092호로부터의 우선권을 주장하고, 상기 출원의 내용은 참조로서 포함된다.
본 발명은 일반적으로 신호 동조 회로와 관련되고, 보다 구체적으로는 이미지 차단을 위한 가변 주파수 동조를 사용하는 수신기와 관련된다.
수퍼 헤테로다인(super-heterodyne) 동조기와 같은 동조 회로가 라디오 및 텔레비전 등과 같은 통신 장비에서 흔히 사용된다. 수퍼 헤테로다인 동조기는 전형적으로 수신될 채널을 중간 주파수로 주파수 편이(또는 혼합)시키는 데 사용되는 하나 이상의 혼합기를 포함한다. 중간 주파수에서, 채널은 기저 대역 신호로 디코딩/복조될 수 있다.
신호가 국부 발진기에 의해 편이되는 양은 그 주파수가 동조될 채널의 주파수보다 높은지 또는 낮은지에 좌우된다. 임의의 혼합 주파수에 대해, 동일한 중간 주파수로 편이되어 간섭할 수 있는 복수의 신호가 잠재적으로 존재한다. 즉, 신호들 중 하나는 혼합 주파수에 중간 주파수를 더한 것에 있고, 다른 하나는 혼합 주파수에서 중간 주파수를 뺀 것에 있으며, 다른 것들은 중간 주파수에 혼합 주파수의 정수배를 더하거나 뺀 것에 있다.
전형적으로, 이들 중 하나만이 중간 주파수로 주파수 편이되는 것이 바람직하다. 우발적으로 중간 주파수로 주파수 편이될 수 있는 나머지 원치 않는 신호는 흔히 이미지 신호라고 일컬어진다.
혼합 전에 이미지 신호를 제거하기 위한 몇몇 상이한 기법이 알려져 있다. 예컨대, 이미지 신호는 가변 주파수 저역 통과 또는 대역 통과 필터를 사용하여 필터링될 수 있다. 출력으로부터 이미지 주파수를 제거하기 위해 추가 신호를 추가하는 이미지 차단 혼합기 및/또는 복소 혼합기가 또한 사용될 수 있다. 마찬가지로, 필터링 및 이미지 차단 혼합기 회로의 소정의 조합이 이미지 주파수에서의 신호가 충분히 차단되도록 보장하는 데 사용될 수 있다.
이러한 모든 기법은 비교적 복잡한 필터/혼합 회로들을 필요로 하는데, 이들은 이들 자신의 단점을 갖는다.
따라서, 새로운 이미지 차단 방법 및 이러한 차단을 이용하는 수퍼 헤테로다인 수신기가 바람직하다.
본 발명의 일 태양에 따르면 동조 회로가 제공되는데, 상기 동조 회로는 원하는 채널을 선택된 주파수로 주파수 편이시키기 위한 혼합기 및 국부 발진기와 상기 국부 발진기 및 상기 선택된 주파수를 제어하기 위한 제어기를 포함하고, 상기 제어기는 후보 주파수에서의 식별된 채널의 존재를 결정하고, 각각의 식별된 채널에 대해, 제1 선택 주파수로 동조되는 때에 간섭하는 상기 스펙트럼 내의 주파수에 이미지 신호가 존재하는지 여부를 결정하며, 식별된 채널에 대해 이미지 신호가 존재하는 경우 수정된 선택 주파수를 선택하도록 동작 가능하고, 상기 식별된 채널이 상기 수정된 선택 주파수로 동조되는 때에 상기 수정된 선택 주파수에서 상기 이미지 신호와 상기 식별된 채널 사이의 간섭이 감소된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면 수퍼 헤테로다인 수신기를 동작시키는 방법이 제공되는데, 상기 방법은 후보 주파수에서의 식별된 채널의 존재를 결정하는 단계; 각각의 식별된 채널에 대해, 제1 중간 주파수로 동조되는 때에 간섭하는 상기 스펙트럼 내의 주파수에 이미지 채널이 존재하는지 여부를 결정하는 단계; 이미지 채널이 존재하는 식별된 채널에 대해, 수정된 중간 주파수를 결정하는 단계 - 상기 수정된 중간 주파수로 동조되는 때에 상기 수정된 중간 주파수에서 상기 이미지 채널과 상기 식별된 채널 사이의 간섭이 감소됨 - 를 포함한다.
본 발명의 다른 태양 및 특징은 첨부 도면과 함께 본 발명의 특정한 실시예에 관한 아래의 설명을 검토하면 본 기술 분야의 당업자에게 자명해질 것이다.
도면은 본 발명의 실시예들을 예시로서만 도시한다.
도 1은 동조될 채널, 이미지 채널 및 채널이 혼합될 중간 주파수의 존재를 도시하는 스펙트럼 그래프.
도 2는 본 발명의 실시예를 예시하는 수퍼 헤테로다인 수신기의 블록도.
도 3은 동조될 채널, 이미지 채널 및 채널이 혼합될 중간 주파수의 존재를 도시하는 스펙트럼 그래프.
도 4는 도 3의 일부의 확대도.
도 5a 및 5b는 본 발명의 실시예를 예시하는 도 2의 수신기에서 수행되는 방법의 흐름도.
도 6a는 동조될 채널, 이미지 채널 및 채널이 혼합될 제1 중간 주파수의 존재를 도시하는 스펙트럼 그래프.
도 6b는 수정된 중간 주파수로 혼합되는 도 6a의 신호들의 스펙트럼 그래프.
도 6c는 혼합 주파수의 제3 고조파 주위의 이미지 채널 및 수정되지 않은 혼합 주파수에 의해 혼합되는 신호들을 도시하는 스펙트럼 그래프.
도 6d는 혼합 주파수의 제3 고조파 주위의 이미지 채널 및 수정된 혼합 주파수에 의해 혼합되는 신호들을 도시하는 스펙트럼 그래프.
도 6e는 혼합 주파수의 제3 고조파 주위의 이미지 채널 및 수정된 혼합 주파수에 의해 혼합되는 신호들을 도시하는 스펙트럼 그래프.
도 1은 수퍼 헤테로다인 수신기를 사용하여 복조를 위한 중간 주파수로 혼합될 채널을 포함하는 주파수 스펙트럼을 도시한다. 도시된 바처럼, 관심 채널이 동조 또는 혼합될 선택된 중간 주파수는 FIF를 중심으로 한다. 예시 관심 채널은 FCHANNEL을 중심으로 도시된다. 채널은 혼합 주파수 FMIX와의 혼합을 통해 선택된 주파수로 동조 또는 혼합될 수 있다.
높은 쪽 주입(FMIX > FCHANNEL)의 경우, FMIX, FCHANNEL 및 FIF는 FMIX - FCHANNEL = FIF로 관련된다. 따라서, FMIX를 조절함으로써, 상이한 선택된 채널들이 추가 처리, 복조 및/또는 디코딩을 위해 FIF를 중심으로 하는 중간 주파수 대역으로 동조될 수 있다.
FMIX - FIF에 있는 채널을 중간 주파수 대역으로 동조시키는 것 외에도, FMIX에 있는 혼합 신호는 FMIX + FCHANNEL = FI을 중심으로 하는 신호를 FIF를 중심으로 하는 중간 주파수 대역으로 동조시킬 수 있다. 이는 이 주파수에서 스펙트럼 내에 신호가 없는 경우에 명백히 수용 가능하다. FI을 중심으로 하는 대역 내에 다른 채널이 존재하면, FI에 있는 채널은 중간 주파수 FIF로 혼합될 것이고, FIF로 동조되는 FCHANNEL을 중심으로 하는 원하는 채널과 간섭할 것이다.
유사하게, 2*FMIX±FIF, 3*FMIX±FIF, 4*FMIX±FIF, 5*FMIX±FIF 등(모든 n*FMIX±FIF, n = 2, 3, 4, …)에 있는, 혼합 신호의 배수인 주파수(즉 혼합 신호의 고조파)에 있는, 중간 주파수로부터 이격된 채널들이 FIF를 중심으로 하는 중간 주파수 대역으로 혼합될 것이다.
집합적으로 그리고 개별적으로, 이러한 채널들은 FIF로 동조될 FCHANNEL에 있는 주어진 채널에 대한 이미지 채널들로 간주될 수 있다.
이해하는 바처럼, 낮은 쪽 주입 혼합이 사용되는 경우(즉 FMIX < FCHANNEL), 잠재적인 이미지 채널이 FMIX - FIF에 존재할 것이다.
살펴본 바처럼, 이미지 채널을 제거하기 위한 상이한 기법들이 알려져 있다. 종래의 수퍼 헤테로다인 수신기에서는 이미지 채널이 가변 주파수 저역 통과(높은 쪽 주입의 경우) 또는 대역 통과 필터를 사용하여 필터링될 수 있다. 출력으로부터 이미지 주파수를 제거하기 위해 추가 신호를 추가하는 이미지 차단 혼합기 및/또는 복소 혼합기가 또한 사용될 수 있다. 마찬가지로, 필터링 및 이미지 차단 혼합기 회로의 소정의 조합이 이미지 채널이 존재하는 경우 충분한 차단을 보장하도록 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예를 예시하는 수신기(10)를 개략적으로 도시한다. 자명한 바처럼, 동조기(10)는 텔레비전 또는 라디오 동조기의 일부를 형성할 수 있고, 텔레비전 수신기, 셋톱 박스(set-top box), 컴퓨팅 장치, 또는 멀티미디어 수신기 등에서 사용될 수 있다. 도시된 바처럼, 수신기(10)는 수신된 아날로그 신호를 제1 필터(14)에 제공하는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA)(12)를 포함한다. 제1 필터(14)의 출력은 국부 발진기(18)에 의해 구동되는 아날로그 혼합기(16)에 제공된다. 결과적인 혼합된 아날로그 신호는 제2 필터(17)에서 더 필터링되어 아날로그 대 디지털 변환기(Analog to Digital Converter; ADC)(19)에 의해 디지털 표현으로 변환될 수 있고, 그 출력이 디지털 제3 필터(20)에 제공될 수 있다. 제3 필터(20)의 출력은 복조기(22)(그리고 선택적인 디코더)에 제공되어 하나 이상의 기저 대역 신호를 제공한다.
제1 필터(14)는 복조 및 디코딩을 위해 혼합기에 의해 중간 주파수로 혼합될 하나 이상의 관심 채널을 나타내는 신호를 필터링하는 추적 대역 통과 필터, 저역 통과 필터 또는 노치(notch) 필터일 수 있다. 제1 필터(14)는 동조될 신호의 주파수에 따라 그 통과 대역, 노치, 또는 저역 통과 주파수가 조절될 수 있는 추적 필터일 수 있다. 예컨대, 수신기(10)가 수퍼 헤테로다인 NTSC 텔레비전 동조기로서 작용하는 경우, 제1 필터(14)의 주파수는 동조될 채널이 있는 대역(예컨대 VHF-LOW/VHF-HI 또는 UHF)에 기초하여 조절될 수 있다.
혼합기(16)는 임의의 개수의 방식으로 형성될 수 있다. 혼합기(16)는 고조파 차단 혼합기일 수 있다. 혼합기(16)는 혼합기(16)가 임의의 채널을 중간 주파수로 동조시킬 수 있도록 혼합기(16)의 혼합 주파수를 제어하는 국부 발진기(18)를 포함한다.
제2 필터(17)는 조절 가능하거나 가능하지 않을 수 있는 중심 주파수를 갖는 아날로그 대역 통과 필터일 수 있다. 제2 필터(17)의 중심 주파수는 클록(26)에 의해 제어될 수 있다. 도시된 실시예에서, 제2 필터(17)의 대역폭은 동조될 채널의 대역폭의 약 2배 내지 4배이고, RLC 필터로서 형성될 수 있다.
A/D 변환기(19)는 수신된 광대역 신호를 288 MHz(중간 주파수의 8배)의 샘플링 속도로 샘플링하여 제3 필터(20)에 디지털 신호를 제공할 수 있다. A/D 변환기(19)는 시그마 델타(ΣΔ)일 수 있다. ΣΔ A/D 내의 필터는 전형적으로 샘플링 주파수 주위의 한정된 대역 밖에 있는 신호의 A/D 변환을 방지한다. 이러한 대역 밖의 신호는 양자화 잡음을 받게 된다. 도시된 실시예에서, A/D 변환기(19)는 중간 주파수 주위의 약 10 MHz의 대역 내의 신호를 효과적으로 변환한다.
제3 필터(20)는 중간 주파수로 동조될 채널에서 오디오 신호와 비디오 신호를 분리시키는 데 사용되는 분리 필터일 수 있다. 이를 위해, 제3 필터(20)는 매우 날카로운 필터/분리 주파수를 가질 수 있다. 제3 필터(20)는 예컨대 중간 주파수에서 채널 내의 오디오 및 비디오를 필터링하기 위해 텔레비전 동조기에서 사용되는 두 개의 SAW(Surface Acoustic Wave) 필터의 디지털 등가물로서 형성될 수 있다.
복조기(22)는 디지털 복조기일 수 있고, 중간 주파수 대역 내의 디지털 신호를 디지털로 다시 샘플링하고 동조된 채널을 복조하여 비디오 및 오디오 신호를 제공하기 위한 자기 자신의 클록을 포함할 수 있다. 필요한 바에 따라, 이러한 신호는 비디오 및 오디오로 더 디코딩될 수 있다.
클록(26)은 A/D 변환기(19)의 샘플링 속도를 제어한다. 클록(26)으로부터 동기화로 도출된 클록 신호가 복조기(22) 및 제3 필터(20)의 중심 주파수를 제어할 수 있다.
메모리(32)와 연결된 제어기(30)가 수신기(10)의 동작을 제어한다. 제어기(30)는 종래의 프로세서, 마이크로컨트롤러, 또는 유사한 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 또는 그 일부일 수 있다. 제어기(30)는 국부 발진기(18)의 주파수를 제어할 수 있고, 복조기(22)와 통신하여 클록(26)을 제어할 수 있다. 메모리(32)는 제어기(30)에 의해 실행될 코드뿐만 아니라 동작 파라미터를 저장할 수 있다. 따라서, 메모리(32)는 동적 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), 또는 펌웨어(firmware) 메모리 등의 임의의 적합한 조합일 수 있다.
살펴본 바처럼, 예시 수신기(10)는 텔레비전 채널을 동조하는 데 사용되는 텔레비전 수신기의 일부일 수 있다. 수신기는 NTSC, PAL, SECAM, DVB-T, DVB-T2, ATSC, QAM, ISDB-T, 또는 유사한 RF 텔레비전 신호를 동조하는 데 적합할 수 있다. 채널의 주파수 내용, 채널의 위치 및 이미지 차단을 위한 표준은 각각의 특정한 방송 시스템에 특유하다. NTSC의 경우, 채널 폭은 6 MHz이다. DVB-T 채널 폭은 6, 7, 또는 8 MHz일 수 있다. PAL 및 SECAM 채널 폭은 6 내지 8 MHz이다. RF 신호는 지상파 방송 안테나, 위성 안테나, 또는 동축 케이블 등에 의해 수신될 수 있다. 적합한 디코더(24)가 복조된 신호를 디코딩하고 디코딩된 비디오 및/또는 오디오를 제공하기 위해 수신기(10)의 부분을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예를 예시하자면, 간섭 이미지 채널(들) 또는 신호가 존재하는 경우, 선택된 중간 주파수 FIF를 새로운 조절된 주파수 F'IF로 옮기기 위해 국부 발진기(18)에 의해 생성되는 혼합 주파수를 FMIX로부터 F'MIX로 조절함으로써 이미지 차단이 제공될 수 있고, 이에 따라 이미지 채널은 동조된 채널 FCHANNEL과 더 이상 간섭하지 않는다(또는 덜 간섭한다). FCHANNEL은 조절된 혼합 주파수 F'MIX를 사용하여 혼합기(16)에 의해 F'IF로 혼합된다.
제1 내지 제3 필터(14, 17 및 20)는 F'IF에 있는 수정된 선택된 중간 주파수 대역으로부터 FI에 있는 이미지 채널(들)을 제거하는 역할을 할 수 있다. 사실 제3 필터(20)는 원하는 채널을 기저 대역으로 복조 또는 그렇지 않으면 혼합하는 프로세스에서 사용될 수 있는 임의의 다른 혼합기 앞에 또는 뒤에 있는지 여부에 관계없이 동조기 뒤에 존재하는 필터들의 임의의 조합을 나타낸다.
F'IF가 조절되었으면, 아날로그 대 디지털 변환기(19) 및 제3 필터(20)가 모두 새로운 F'IF에서 올바르게 동작하도록 클록(26)의 동작이 또한 조절될 필요가 있을 수 있다. 예컨대, A/D 변환기의 클록은 수정된 중간 주파수의 8배의 속도로 신호를 샘플링하도록 조절될 수 있다. 마찬가지로, 클록(26)으로부터 도출되고, 제3 필터(20)를 제어하는 클록 신호가 동기화로 수정되는 주파수를 가질 것이고, 이에 의해 제3 필터(20)의 중심 주파수를 조절한다.
새로운 F'IF의 선택은 도 3 및 4를 참조하여 가장 잘 이해될 수 있다. 도 3에 도시된 바처럼, F'MIX를 FMIX + Δ로 조절하는 것은 FCHANNEL에 있는 채널을 F'IF = FIF + Δ로 혼합할 것이다. 또한, 채널 FI에 있는 이미지는 FIF - Δ로 혼합될 것이다. 그러므로, 동조된 채널과 이미지 채널의 대역폭의 절반을 초과하도록 Δ가 선택되는 경우, 중첩이 이루어지지 않을 수 있다.
즉, F'IF에서 원래의 이미지 채널과 동조된 채널 사이의 중첩이 정확히 0일 것이 요구되는 경우, F'IF는 높은 쪽 주입의 경우 아래와 같이 결정될 수 있다.
FI = FMIX + FIF = FCHANNEL + 2*FIF
F'IF = FIF + BW/2
여기서 BW는 원하는 이미지 채널과 원래의 이미지 채널 모두의 대역폭이다.
F'MIX = FCHANNEL + FIF + BW/2
이는 도 4에 도시된다.
이제, FCHANNEL에 대한 새로운 이미지 채널이, F'IF로 혼합되는 경우, F'MIX + F'IF = FCHANNEL + 2*FIF + BW을 중심으로 하는데, 이는 원래의 이미지 채널로부터 더 높은 주파수로 정확히 한 채널 떨어져 있다. 이러한 채널이 존재하지 않는 경우 F'IF = FIF + BW/2가 사용될 수 있다.
그 대신, FIF는 반대 방향으로 옮겨질 수 있고 동일한 효과를 가질 수 있다. 즉, F'IF = FIF - BW/2가 되게 함으로써, 목표 주파수는 채널 대역폭의 절반만큼 더 낮게 옮겨지고, 새로운 이미지 주파수는 원래의 이미지 채널보다 한 채널 더 낮게 옮겨진다. 이러한 채널이 존재하지 않는 경우 F'IF = FIF - BW/2가 사용될 수 있다.
이미지 채널이 FMIX의 고조파(예컨대 n*FMIX ± FIF에 있음)로 인해서만 존재하는 경우, Δ는 BW/2보다 작은 값을 갖도록 선택될 수 있다.
예컨대, 이미지 채널이 FI = 3*FMIX - FIF = 3*FCHANNEL + 2*FIF에 있는 변조 신호의 제3 고조파 아래의 이미지 채널이고, FIF로 변조되는 때에 원하는 채널과 완전히 중첩되는 경우, 다시 F'IF = FIF - BW/2를 사용하면 F'MIX = FCHANNEL + F'IF = FCHANNEL + FIF - BW/2이고 FInew = 3*F'MIX - F'IF = 3*FCHANNEL + 2*F'IF = 3*FCHANNEL + 2*FIF - BW이다.
이는 새로운 이미지 채널을 원래의 이미지 채널로부터 더 낮은 주파수로 정확히 한 채널 떨어지게 배치시킨다.
유사하게, 원래의 이미지 채널이 FI = 3*FMIX + FIF = 3*FCHANNEL + 4*FIF에 있는 변조 신호의 제3 고조파 위의 이미지 채널(즉 "상부 제3 고조파 이미지")인 경우 동일한 변경을 수행하기 위해, 완전히 중첩되는 채널은 중첩을 제거하기 위해 F'IF가 FIF로부터 BW/4만큼만 떨어질 것을 요구한다.
하부 제5 고조파 이미지(FI = 5*FMIX - FIF = 5*FCHANNEL + 4*FIF)에 있는 이미지 채널의 경우, 완전히 중첩되는 채널은 중첩을 제거하기 위해 F'IF가 FIF로부터 BW/4만큼 떨어질 것을 요구한다. 상부 제5 고조파 이미지(FI = 5*FMIX + FIF = 5*FCHANNEL + 6*FIF)에 있는 이미지 채널의 경우, 완전히 중첩되는 채널은 중첩을 제거하기 위해 F'IF가 FIF로부터 BW/6만큼 떨어질 것을 요구한다.
따라서, 이해되는 바처럼, 더 높은 고조파 이미지 주파수의 회피는 일반적으로 제1 이미지 및 제3 고조파 이미지 주파수보다 더 적은 주파수 편이를 요구한다.
이미지 채널들의 중첩이 완전하지 않은 경우, 채널들의 중첩을 제거하는 데 FIF의 더 적은 이동이 필요하다. 예컨대 제1 이미지의 경우, 채널 중첩이 OV MHz이면, 중첩을 제거하기 위해 F'IF가 더 낮아야 하는 경우 F'IF는 FIF - OV/2로 옮겨질 필요가 있을 뿐이거나, 또는 F'IF가 더 높아야 하는 경우 F'IF는 FIF + OV/2이어야 한다. 더 나아가, 이미지가 하부 제5 고조파인 경우, 중첩을 제거하기 위해 F'IF는 FIF +/- OV/4 MHz 이어야 한다. 더 높은 고조파에 대한 유사한 확장이 자명할 것이다.
또한, 채널의 가장자리를 넘어 GB MHz의 추가 보호 대역 분리가 요구되는 경우, F'IF는 제1 이미지 및 하부 제3 고조파 이미지에 대해 Ft +/- (OV + GB)/2 MHz로 옮겨질 수 있고, 상부 제3 및 하부 제5 고조파 이미지에 대해 Ft +/- (OV + GB)/4 MHz로 옮겨질 수 있으며, 그 밖에도 마찬가지이다.
이어서, 편리하게도 수신기(10)[그리고 특히 마이크로컨트롤러(30)]는 식별된 채널에 대응되는 이미지 채널이 존재하는지 여부를 결정할 수 있고, 공칭 주파수 FIF에서 이미지 채널이 존재하는 채널에 대해 선택된 중간 주파수를 FIF로부터 F'IF로 조절할 수 있다. 이는 중간 주파수로서 사용되는 주어진 제1 공칭 선택 주파수에 대해 하나 이상의 이미지 채널이 존재하는 것을 각각의 식별된 수신 채널에 대해 결정하고, 중간 주파수로 동조되는 동조 채널과 간섭할 채널(그리고 다른 채널)을 회피하도록 선택된 주파수를 조절함으로써 이루어질 수 있다.
메모리(32)는 스펙트럼 내의 어느 채널이 수신되고 있는지, 그리고 그 중 어느 것이 공칭 중간 주파수에 대한 이미지 채널일 수 있는지를 결정하기 위한 프로그램 코드를 포함할 수 있다.
소프트웨어/펌웨어 제어에 따라 제어기(30)에 의해 수행되는 블록들이 도 5에 도시된다.
도시된 바처럼, 블록 S502 내지 S506에서 수신기(10)는 수신된 채널을 결정하기 위해 채널 스캔을 수행할 수 있다. 특히, 블록 S502에서 국부 발진기(18)의 주파수가 방송 대역 내의 모든 알려진 채널에 대응하도록 진행(advance)될 수 있다. 블록 S504에서 채널을 나타내는 신호(예컨대 반송파 주파수 또는 채널 내의 디지털 신호 등)가 복조기(22)/디코더(24)에 의해 검출될 수 있고, 그 존재가 제어기(30)에 신호될 수 있다. 스캔될 모든 채널에 대해 블록 S502 내지 S506이 반복된다. 예컨대, 종래의 VHF/UHF TV 방송 대역 내의 모든 채널이 스캔될 수 있다.
이어서, 제어기(30)는 블록 S504에서 특정 채널이 검출되었는지 여부를 기록할 수 있다. 채널 스캔 후에, 스펙트럼 내의 수신된 채널들의 집합이 식별되었을 것이고, 메모리(32)에 저장될 수 있다. 특히, 각각의 가능한 채널에 대해, 특정한 중심 주파수에 있는 채널에 대해 신호가 검출되었는지 여부를 표시하는 하나 이상의 비트가 저장될 수 있다.
수신된 채널이 알려지면, 메모리(32) 내의 소프트웨어 또는 펌웨어는 블록 S510 내지 S514에서 다른 수신된 채널이 이미지 채널인 임의의 채널을 더 결정할 수 있다. 이를 위해, 모든 수신된 채널들이 식별되었으면, 제어기(30)는 단순히 메모리(32)를 검사하여 주파수 FCHANNEL에 있는 각각의 수신된 채널에 대해 FMIX + FCHANNEL(= FIF + 2*FCHANNEL)에 있는 다른 채널이 동조기(10)에서 수신되는지 여부를 블록 S510 내지 S512에서 평가할 수 있다.
선택적으로, 중간 주파수로부터 FMIX의 고조파(예컨대 2*FMIX ± FIF, 3*FMIX ± FIF, 4*FMIX ± FIF, 5*FMIX ± FIF 등)에 이격된 이미지 채널의 존재가 또한 블록 S512에서 평가될 수 있다. 편리하게도, 구형파를 생성하는 국부 발진기(18)를 사용함으로써, 중간 주파수로부터 FMIX의 이격된 홀수 고조파(존재하는 경우)(예컨대 3*FMIX ± FIF, 5*FMIX ± FIF 등)에서의 이미지 채널의 존재는 짝수 고조파에 있는 이미지 채널보다 더 두드러질 것이다. 다시, FMIX의 고조파에서의 이미지 채널의 존재 또는 부재가 메모리(32) 및 블록 S506 내지 S510에서 스캔으로 검출된 채널을 참조하여 검사될 수 있다.
이제, 이미지 채널이 검출된 채널에 대해, 블록 S516에서 새로운 F'IF = FIF + Δ가 제어기(30)에 의해 선택되고 메모리(32)에 기록될 수 있다. 새로 선택된 중간 주파수는 회피되고 있는 원치 않는 이미지 채널의 위치와 폭, 원치 않는 이미지 채널의 차단을 돕는 데 사용되고 있는 제3 필터(20)의 대역폭, 그리고 임의의 다른 원치 않는 채널의 근접도에 기초하여 선택될 수 있다. 예컨대, 새로운 F'IF = FIF + BW/2가 선택될 수 있다.
선택되고 나면 F'IF + 2*FCHANNEL에 있는 새로운 이미지 채널의 존재가 제어기(30)에 의해 검사될 수 있다. 존재하지 않는 경우, 선택된 F'IF가 사용될 수 있다. 새로운 이미지 채널이 존재하는 경우, F'IF = FIF - BW/2가 검사될 수 있다. Δ의 상이한 수용 가능한 값들이 검사될 수 있다. 선택적으로, 수정된 중간 주파수로부터 F'MIX의 이격된 홀수 고조파에서의 이미지 채널의 존재가 다시 평가될 수 있다(예컨대 2*F'MIX ± F'IF, 3*F'MIX ± F'IF, 4*F'MIX ± F'IF, 5*F'MIX ± F'IF 등).
명백한 새로운 중간 주파수가 결정될 수 없는 경우, 이미지 채널/신호의 SNR/CNR 전력이 복조기(22) 및/또는 디코더(24)에서 측정될 수 있고, 대안들 중 최상의 가능한 것이 사용될 수 있다. 예컨대, 가장 적은 전력 이미지 채널/신호가 수정된 중간 주파수로 혼합되는 수정된 중간 주파수가 사용될 수 있다. 마찬가지로, FIF는 예컨대 1 MHz 또는 더 작은 증분으로 Δ를 변화시키고 임의의 이미지 채널/신호의 간섭을 측정함으로써 조절될 수 있다. 이러한 방식으로, 이미지 채널은 중간 주파수에서 동조된 채널과 부분적으로 중첩되도록 허용될 수 있으면서, 허용 가능한 간섭만을 야기한다.
그 대신에 이미지 채널 및 다른 이미지 신호의 존재가 다수의 방식으로 검출될 수 있다. 예컨대, 이미지 채널/신호의 존재는 신호 세기가 증가했는지 여부를 결정하기 위해 제1 내지 제3 필터들(14, 17, 20) 및/또는 혼합기(18)에서의 이미지 차단 기법들 중 하나 또는 이들의 임의의 조합을 끔으로써 검출될 수 있다. 이미지 차단이 제거되는 경우에 신호 세기가 증가하는 것은 이미지 채널 내의 전력의 존재를 나타낸다. 다른 실시예에서, 채널 제거 필터[예컨대 제1 필터(14)]가 원하는 채널에 적용될 수 있다. 원하는 채널의 모든 전력이 제1 필터(14)에 의해 제거되는 경우, 중간 주파수에 남아있는 전력은 이미지 채널(들)에서의 전력을 나타낸다. 그 대신, 혼합 신호의 주파수가 약간 증가 또는 감소될 수 있고(예컨대 1 MHz의 증분으로), 중간 주파수에서의 이미지 채널의 존재를 결정하기 위해 중간 주파수 아래 또는 위의 보호 대역에서의 전력이 모니터링될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 신호 품질 측정이 이루어질 수 있다. 목표 주파수를 이동함으로써 신호 품질이 향상되는 경우, 이미지 채널/신호가 존재한다. 디지털 채널의 경우, 디코더(24)를 통해 평가되는 때에 가장 낮은 비트 오류율(Bit Error Rate; BER)을 생성하는 수정된 중간 주파수가 선택되고 메모리(32)에 기록될 수 있다.
특정 채널에 대한 적합한 F'IF가 식별되면, 이것도 메모리(32)에 기록될 수 있다.
블록 S510 내지 S516은 블록 S502 내지 S506에서 수행된 채널 스캔에서 식별된 모든 채널에 대해 반복될 수 있다.
또한, 예컨대 수동으로 새로운 채널이 추가될 때마다, 새로운 채널에 대한 이미지 채널/신호의 존재가 블록 S510 내지 S516을 수행함으로써, 또는 새로 추가된 채널에 대한 이미지 채널/신호의 존재를 위에서 기술된 기법들 중 임의의 것을 사용하여 검사함으로써 결정될 수 있다. 이미지 채널이 존재하는 경우, 새로 추가된 채널에 대한 수정된 F'IF가 메모리(32)에 저장될 수 있다.
사용시에, 적합한 채널이 동조되는 경우, 제어기(30)는 메모리(32)를 참조하여 FIF 또는 다른 수정된 중간 주파수 F'IF가 사용되어야 하는지 여부를 결정한다. F'IF가 사용되는 경우, Δ 또는 F'IF의 값 또는 그 지시자가 메모리(32)로부터 인출된다. 제어기(30)는 국부 발진기(18)를 FMIX 또는 F'MIX로 조절할 수 있다. 이어서, 이는 중간 주파수를 F'IF로 옮긴다. 클록(26)의 주파수가 또한 8xFIF로부터 8xF'IF로 조절될 수 있다.
선택적으로, 블록 S502 내지 S506에서 채널 스캔을 수행하는 대신에, 채널로 동조한 후 이미지 채널로 동조하고 신호의 존재 또는 부재를 검출함으로써 FIF 또는 F'IF에서의 이미지 채널의 존재가 결정될 수 있다. 채널이 존재하는 경우, 새로운 F'IF가 위에서 기술된 바처럼 검사/선택될 수 있다. 이는 S502 내지 S516 대신에, 또는 메모리(32)에 이미 저장된 기존의 채널 목록에 채널이 추가될 때마다 이루어질 수 있다.
수신기(10)를 사용한 채널의 예시 동조는 도 6a 내지 6c를 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 특히, FIF는 처음에 36 MHz로 선택된다. 50 MHz에 있는 원하는 채널이 동조될 것이다. 도 6a에 도시된 바처럼 신호는 122 MHz에 있다. 채널을 동조할 적합한 FMIX는 FMIX = 50 + 36 = 86 MHz의 주파수를 가질 것이다. 그러므로, FMIX + FIF = 122 MHz에 있는 신호는 간섭자로서 작용하고, 또한 FIF로 동조될 것이다.
따라서, 본 발명의 실시예를 예시하자면, FIF는 F'IF로, 예컨대 도 6b에 도시된 바처럼 39 MHz로 조절될 수 있다. 이와 같이 조절되면, F'MIX는 89 MHz로 선택될 것이고, FI = 122 MHz에 있는 신호는 33 MHz로 혼합될 것이다. 122 MHz에 있는 신호가 6 MHz로 대역 한정되는 경우(예컨대 NTSC TV 채널), 33 MHz로 혼합된 122 MHz에 있는 신호는 더 이상 간섭하지 않는다.
마찬가지로, 도 6c에 도시된 바처럼, 3*86 = 258 MHz에 있는 원래의 혼합 신호 FMIX의 제3 고조파는 222 MHz 및 294 MHz에 있는 신호들이 36 MHz에 있는 FIF로 혼합되도록 야기할 것이다. F'MIX = 89 MHz의 수정된 혼합 주파수에서, 이러한 신호들은 이제 도 6d에 도시된 바처럼 27 및 45 MHz로 혼합될 것이다.
그러나, 294 MHz에 있는 이미지 채널의 대역폭이 약 6 MHz를 초과하는 경우, 이는 동조될 채널과 간섭할 수 있다. 그러므로, 39 MHz의 수정된 중간 주파수는 적합하지 않을 수 있다.
또한, 89 MHz에 있는 혼합 신호는 3*89 +/- 39 = 306/228 MHz에 있는 신호들을 39 MHz의 새로운 중간 주파수로 혼합할 것이다. 신호들이 이러한 주파수들에 존재하는 경우, 39 MHz의 새로운 중간 주파수는 적합하지 않을 수 있다.
89 MHz의 혼합 주파수 F'MIX가 적합하지 않은 경우(수정된 중간 주파수는 39 MHz), 33 MHz의 중간 주파수가 검사될 수 있다. 이를 위해, 122, 222 및 294 MHz에 있는 이전에 식별된 이미지 채널들이 도 6e에 도시된 바처럼 39, 27 및 45 MHz로 편이될 것이다. 다시, 294 MHz에 있는 이미지 채널이 이제 45 MHz로 혼합되었기 때문에 이는 만족스럽지 않을 수 있다.
이제 이해하는 바처럼, 상술한 수신기는 0이 아닌 중간 주파수를 사용하는 것으로 기술되었으나, 본 발명은 마찬가지로 직접 변환 동조기에서 사용될 수 있다. 이러한 동조기에서, 제1 선택 주파수는 기저 대역일 것이다. 이미지 신호가 존재하는 경우, 이러한 선택 주파수가 조절될 수 있다.
물론, 상술한 실시예들은 예시일 뿐이며 전혀 한정적이지 않다. 본 발명을 실시하는 기술된 실시예들에 대해 형태, 부품의 배열, 동작의 세부 사항 및 순서에 관한 많은 수정이 이루어질 수 있다. 오히려, 본 발명은 청구범위에서 정의되는 본 발명의 범위 내에 이러한 모든 수정을 포괄한다.

Claims (23)

  1. 수신 회로로서,
    원하는 채널을 선택된 주파수로 주파수 편이시키기 위한 혼합기 및 국부 발진기;
    상기 국부 발진기 및 상기 선택된 주파수를 제어하기 위한 제어기
    를 포함하고,
    상기 제어기는 후보 주파수들에서의 식별된 채널들의 존재를 결정하고, 각각의 식별된 채널에 대해, 상기 선택된 주파수로 주파수 편이되는 때에 이미지 신호가 상기 원하는 채널과 간섭하는지 여부를 결정하며,
    식별된 채널에 대해 상기 선택된 주파수에서 상기 원하는 채널과 간섭하는 이미지 신호가 존재하는 것으로 결정되는 경우, 수정된 선택 주파수를 선택하도록 동작 가능하고, 상기 식별된 채널이 상기 수정된 선택 주파수로 동조되는 때에 상기 수정된 선택 주파수에서 상기 이미지 신호와 상기 식별된 채널 사이의 간섭이 감소되고, 상기 국부 발진기가 대체적(alternate) 발진기 주파수로 동조되어 상기 원하는 채널을 상기 수정된 선택 주파수로, 또한 상기 이미지 신호를 상기 수정된 선택 주파수와 이격되는 이미지 신호 중간 주파수로 주파수 편이시키는 수신 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식별된 채널 및 상기 이미지 신호는 상기 식별된 채널이 상기 수정된 선택 주파수로 동조되는 때에 제거되는 수신 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수정된 선택 주파수는 상기 선택된 주파수로부터 적어도 1 MHz 만큼 이격되는 수신 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수정된 선택 주파수는 상기 선택된 주파수로부터 상기 식별된 채널의 대역폭의 적어도 절반만큼 이격되는 수신 회로.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 신호는 상기 식별된 채널을 상기 선택된 주파수로 혼합하는 때의 상기 국부 발진기의 주파수에 상기 선택된 주파수를 더한 것과 같은 주파수에 위치하는 수신 회로.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 식별된 채널을 상기 수정된 선택 주파수로 주파수 편이하도록 상기 국부 발진기를 조절하는 것을 더 포함하는 수신 회로.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 동조된 채널을 상기 선택된 주파수 또는 상기 수정된 선택 주파수에서 샘플링하기 위한 아날로그 대 디지털 변환기를 더 포함하는 수신 회로.
  8. 제1항에 있어서,
    각각의 검출된 채널 및 상기 검출된 채널 각각에 대한 상기 선택된 주파수의 지시자를 저장하기 위한 메모리를 더 포함하는 수신 회로.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 규정된 주파수 범위 내의 모든 채널을 스캔하여 각각의 검출된 채널을 식별하는 수신 회로.
  10. 제1항에 있어서,
    각각의 식별된 채널은 텔레비전 채널인 수신 회로.
  11. 수퍼 헤테로다인 수신기를 동작시키는 방법으로서,
    후보 주파수들에서의 식별된 채널들의 존재를 결정하는 단계;
    각각의 식별된 채널에 대해, 상기 식별된 채널이 제1 중간 주파수로 주파수 편이되는 때에 이미지 채널이 상기 식별된 채널과 간섭하는지 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 제1 중간 주파수에서 이미지 채널이 식별된 채널과 간섭하는 것으로 결정되는 상기 식별된 채널에 대해, 수정된 중간 주파수를 결정하는 단계 - 상기 식별된 채널이 상기 수정된 중간 주파수로 주파수 편이되는 때에 상기 수정된 중간 주파수에서 상기 이미지 채널과 상기 식별된 채널 사이의 간섭이 감소됨 -
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 이미지 채널이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는 국부 발진기의 주파수에 상기 제1 중간 주파수를 더한 것과 같은 주파수에 상기 이미지 채널이 위치하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 이미지 채널이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는 국부 발진기의 주파수의 정수배에 상기 제1 중간 주파수를 더하거나 뺀 것과 같은 주파수에 이미지 채널이 위치하는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 수정된 중간 주파수는 상기 제1 중간 주파수로부터 상기 식별된 채널의 대역폭의 적어도 절반만큼 이격되는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 이미지 채널이 존재하는지 여부를 결정하는 단계는 상기 식별된 채널을 상기 제1 중간 주파수로 혼합하는 단계 및 상기 중간 주파수에서의 이미지 채널의 존재를 평가하는 단계를 포함하는 방법.
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