KR102290513B1 - Dmb 및 fm 신호를 이용하는 재난방송중계장치 - Google Patents

Dmb 및 fm 신호를 이용하는 재난방송중계장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 FM과 T-DMB 주파수 대역의 RF 신호 성분을 수신하고 RF 신호 성분에 포함된 잡음을 제거하는 잡음제거부, 잡음제거부에서 출력한 RF 신호 성분에 대하여 FM 신호의 출력이 일정하도록 감쇠량을 조절하는 메인 가변감쇠부, 상기 메인 가변감쇠부의 출력을 저 잡음 증폭시키는 제1 증폭부, 상기 제1 증폭부에서 출력한 RF 신호 성분에서 FM 신호와 DMB 신호를 분리하여 각각의 신호 경로로 출력하는 분리부, 상기 분리부에 의해 분리된 FM 신호를 증폭하여 외부로 무선 송출하는 FM 출력부, 상기 FM 출력부에서 송출하는 FM 신호의 레벨을 제1 설정 기준레벨과 비교하여 FM 신호의 변동값을 파악하고 FM 신호의 변동값에 따라 상기 메인 가변감쇠부의 감쇠량을 제어하는 FM출력 제어부, 상기 분리부에 의해 분리된 DMB 신호를 수신하고 수신한 DMB 신호의 출력이 일정하도록 감쇠량을 조절하는 DMB 가변감쇠부, 상기 DMB 가변감쇠부에서 출력하는 DMB 신호를 증폭하여 외부로 무선 송출하는 DMB 출력부, 그리고 상기 DMB 출력부에서 송출하는 DMB 신호의 레벨을 제2 설정 기준레벨과 비교하여 DMB 신호의 변동값을 파악하고 DMB 신호의 변동값에 대응하여 상기 DMB 가변감쇠부의 감쇠량을 제어하는 DMB출력 제어부를 포함하는 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치에 관한 것이다.

Description

DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치{DISASTER BROADCASTING DEVICE USING FM SIGNAL AND DMB}
본 발명은 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 신호 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치에 관한 것으로, 특히, 신호 송출을 위해 FM 신호와 DBM 신호를 증폭하여 송출하는 경우에 발생되는 상호 변조에 의한 잡음 발생을 제거하여 안정적인 출력이 송출되도록 하는 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치에 관한 것이다.
일반적으로, 지진, 수해, 대형화재 등 재난상황 발생시에 피해자가 고립되거나 안전지대로 대피할 수 있도록 재난상황을 실시간으로 피해자에게 알리는 재난방송을 하고 있으며, FM 방송과 지상파 DMB(T-DMB)를 통해 수신할 수 있다.
이러한 재난방송은 재난상황이 발생한 지역 내의 실외 및 실내에서도 방송이 되어야 모든 사람이 듣고 대피하고, 지시 사항에 맞게 행동을 하게 된다.
그러므로, 실외 및 지하주차장이나 지하상가, 터널, 지하철 역사 등의 실내(지하 등)에서도 재난방송을 시청할 수 있도록 하는 재난방송중계장치가 재난방송 관련법령에 따라 특정 시설물에 의무적으로 설치되고 있다.
재난방송중계장치는 지상파 DMB만 수신하여 중계하는 장치, FM만 수신하여 중계하는 장치 및 FM 및 T-DMB를 수신하여 중계하는 장치가 있다.
그런데 FM 및 T-DMB를 수신하여 중계하는 재난방송중계장치는 하나의 자동이득증폭기를 통해 FM 신호와 T-DMB 신호의 이득을 조정하여 출력 조절을 수행하고 있다. 이런 이유로 FM 및 T-DMB를 수신하여 중계하는 재난방송중계장치는 T-DMB 신호가 강하게 입력될 때 도 4의 (a)와 같은 원본 대비 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 T-DMB의 출력신호에 상호 변조에 의한 높은 잡음이 발생하는 문제가 있다.
이런 문제는 T-DMB 신호의 신호대잡음비(S/N비)를 나쁘게 하여 수신하는 장치에 나쁜 영향을 미친다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 T-DMB 신호가 FM 신호보다 강하게 입력되어도 FM 신호의 출력 및 T-DMB 신호의 출력이 정상 출력되도록 하는 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치를 제공하는 것이다.
상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 일 실시 예에 따른 본 발명은 FM과 T-DMB 주파수 대역의 RF 신호 성분을 수신하고 RF 신호 성분에 포함된 잡음을 제거하는 잡음제거부, 상기 잡음제거부에서 출력한 RF 신호 성분에 대하여 FM 신호의 출력이 일정하도록 감쇠량을 조절하는 메인 가변감쇠부, 상기 메인 가변감쇠부의 출력을 저 잡음 증폭시키는 제1 증폭부, 상기 제1 증폭부에서 출력한 RF 신호 성분에서 FM 신호와 DMB 신호를 분리하여 각각의 신호 경로로 출력하는 분리부, 상기 분리부에 의해 분리된 FM 신호를 증폭하여 외부로 무선 송출하는 FM 출력부, 상기 FM 출력부에서 송출하는 FM 신호의 레벨을 제1 설정 기준레벨과 비교하여 FM 신호의 변동값을 파악하고 FM 신호의 변동값에 따라 상기 메인 가변감쇠부의 감쇠량을 제어하는 FM출력 제어부, 상기 분리부에 의해 분리된 DMB 신호를 수신하고 수신한 DMB 신호의 출력이 일정하도록 감쇠량을 조절하는 DMB 가변감쇠부, 상기 DMB 가변감쇠부에서 출력하는 DMB 신호를 증폭하여 외부로 무선 송출하는 DMB 출력부, 그리고 상기 DMB 출력부에서 송출하는 DMB 신호의 레벨을 제2 설정 기준레벨과 비교하여 DMB 신호의 변동값을 파악하고 DMB 신호의 변동값에 대응하여 상기 DMB 가변감쇠부의 감쇠량을 제어하는 DMB출력 제어부를 포함하는 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치를 제공한다.
상기 FM출력 제어부는 상기 FM 출력부에서 출력하는 FM 신호의 레벨을 검출하는 FM신호 검출부와, 상기 FM신호 검출부에서 검출한 FM 신호의 레벨을 설정된 제1 기준레벨과 비교하고 비교 결과에 따라 상기 메인 가변감쇠부의 감쇠량을 조절하는 제1 제어기를 포함할 수 있다.
상기 DMB출력 제어부는 상기 DMB 출력부에서 출력하는 DMB 신호의 레벨을 검출하는 DMB신호 검출부와, 상기 DMB신호 검출부에서 검출한 DMB 신호의 레벨을 설정된 제2 기준레벨과 비교하고 비교 결과에 따라 상기 DMB 가변감쇠부의 감쇠량을 조절하는 제2 제어기를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제2 제어기는 제1 증폭부보다 높은 이득값을 가지도록 한다.
발명의 실시 예에 따르면, 본 발명은 T-DMB 신호가 FM 신호보다 강하게 입력되어도 상호 변조 기생신호의 발생을 억제하여 T-DMB 신호의 수신 S/N비를 비약적으로 개선시킨다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치의 개략적인 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치의 구체적인 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치의 구현예를 보인 도면이다.
도 4는 종래 및 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치의 출력 파형을 보인 도면이다.
아래에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들(이하, 통상의 기술자들)이 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 첨부되는 도면들을 참조하여 몇몇 실시 예가 명확하고 상세하게 설명될 것이다. 또한, 명세서에서 사용되는 "부" 이라는 용어는 하드웨어 구성요소 또는 회로를 의미할 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치의 개략적인 블록 구성도이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 재난방송중계장치(100)는 DMB 신호 및 FM 신호를 수신하고 DMB 신호와 FM 신호를 각 분리한 후 원하는 출력 레벨로 만들어 각각 출력하는 중계장치이다.
구체적으로 본 발명의 실시 예에 따른 재난방송중계장치(100)는 잡음제거부(110), 메인 가변감쇠부(120), 제1 증폭부(130), 분리부(140), FM 출력부(150), FM출력 제어부(160), DMB 가변감쇠부(170), DMB 출력부(180) 및 DMB출력 제어부(190)를 포함한다.
잡음제거부(110)는 동출케이블로 입력되는 FM과 T-DMB 주파수 대역의 RF 신호 성분을 수신하고 RF 신호 성분에 포함된 잡음을 제거한다.
메인 가변감쇠부(120)는 FM 출력신호가 일정하도록 감쇠량을 제어한다. 구체적으로, 메인 가변감쇠부(120)는 잡음제거부(110)에 의해 잡음 제거된 RF 신호 성분의 레벨을 설정 감쇠량만큼 감쇠시켜 출력하며, 또한 FM출력 제어부(160)의 제어에 따라 설정 감쇠량을 가변시키고 잡음제거부(110)로부터 수신되는 RF 신호 성분의 레벨을 가변된 설정 감쇠량만큼 감쇠시켜 출력한다. 메인 가변감쇠부(120)는 예컨대, 2db에서 30db까지의 감쇠 범위를 가진다.
제1 증폭부(130)는 메인 가변감쇠부(120)의 출력 즉, FM 신호와 DMB 신호를 가지는 RF 신호를 설정 레벨만큼 저 잡음 증폭시켜 출력한다.
분리부(140)는 제1 증폭부(130)로부터 수신되는 RF 신호 성분에서 FM 신호와 DMB 신호를 분리하여 각각의 신호 경로로 출력한다.
FM 출력부(150)는 분리부(140)에 의해 분리된 FM 신호를 수신하고 증폭하여 외부로 무선 송출한다. FM출력 제어부(160)는 FM 출력부(150)에서 송출하는 FM 신호의 세기(신호 레벨)를 검출하고 FM 신호의 레벨을 제1 설정 기준레벨과 비교하여 FM 신호의 변동값을 파악하고 FM 신호의 변동값을 메인 가변감쇠부(120)에 제공한다.
결국, FM 신호는 메인 가변감쇠부(120), 제1 증폭부(130), 분리부(140), FM 출력부(150) 및 FM출력 제어부(160)로 이루어지는 FM 신호처리 폐루프(closed loop)를 통해 출력 신호 레벨이 조절되어 일정한 레벨의 FM 신호가 출력되게 한다. 여기서 FM 신호처리 폐루프에서의 FM 신호 레벨의 조절은 메인 가변감쇠부(120)에서 이루어진다.
물론 메인 가변감쇠부(120)에 의한 감쇠는 FM 신호뿐만 아니라 DMB 신호에도 동일하게 영향을 미친다. 따라서, 메인 가변감쇠부(120)에 의해 조절된 신호 레벨을 반영하면서도 DMB 신호만을 위한 신호 레벨 조절을 위한 가변감쇠부 즉, DMB 가변감쇠부(170)가 필요하다.
DMB 가변감쇠부(170)는 DMB 신호의 출력이 일정하도록 감쇠량을 제어한다. 구체적으로, DMB 가변감쇠부(170)는 분리부(140)에 의해 분리된 DMB 신호를 수신하고 수신한 DMB 신호의 레벨을 설정 감쇠량만큼 감쇠시켜 출력한다. 또한 DMB 가변감쇠부(170)는 DMB출력 제어부(190)의 제어에 따라 설정 감쇠량을 가변시키고 분리부(140)로부터 수신되는 DMB 신호의 레벨을 가변된 설정 감쇠량만큼 감쇠시켜 출력한다. 여기서, DMB 가변감쇠부(170)는 메인 가변감쇠부(120)와 동일한 사양으로 하는 것이 양호하다.
DMB 출력부(180)는 DMB 가변감쇠부(170)에 의해 감쇠된 DMB 신호를 수신하고 증폭하여 외부로 무선 송출한다. DMB출력 제어부(190)는 DMB 출력부(180)에서 송출하는 DMB 신호를 수신하고 DMB 신호의 레벨을 제2 설정 기준레벨과 비교하여 DMB 신호의 변동값을 파악하고 DMB 신호의 변동값을 DMB 가변감쇠부(170)에 제공한다.
결국, DMB 신호는 메인 가변감쇠부(120)에 의해 1차 레벨 조절이 이루어지고, DMB 가변감쇠부(170), DMB 출력부(180) 및 DMB출력 제어부(190)로 이루어지는 DMB 신호처리 폐루프(closed loop)를 통해 2차 레벨이 조절된다. 여기서 DMB 신호처리 폐루프에서의 레벨 조절은 DMB 가변감쇠부(170)에서 이루어진다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치의 구체적인 블록 구성도이다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 재난방송중계장치(100)에서 잡음제거부(110)는 설정 주파수대역 이하의 주파수만 통과시키는 로패스필터(LPF)로 구성될 수 있다.
그리고 FM 출력부(150)는 제2 증폭부(151) 및 FM 안테나(152)를 포함하여 구성된다. 제2 증폭부(151)는 분리부(140)에 의해 분리된 FM 신호를 설정치만큼 증폭하여 FM 안테나(152)와 FM출력 제어부(160)에 제공하고, FM 안테나(150)는 제2 증폭부(151)에 의해 증폭된 FM 신호를 무선 송출한다.
FM출력 제어부(160)는 FM신호 검출부(161)와 제1 제어기(162)를 포함하여 구성된다. FM신호 검출부(161)는 제2 증폭부(151)에 의해 증폭된 FM 신호를 수신하고 수신한 FM 신호의 레벨 즉 전압을 검출한다. 제1 제어기(162)는 FM신호 검출부(161)에서 검출한 FM 신호의 전압(레벨)을 설정된 제1 기준전압(기준레벨)과 비교하고 비교 결과에 따라 메인 가변감쇠부(120)의 감쇠량을 조절하여 제2 증폭부(151)에서 설정된 레벨로 출력이 되도록 제어한다.
DMB 출력부(180)는 제3 증폭부(181) 및 FM 안테나(182)를 포함하여 구성된다. 제3 증폭부(181)는 DMB 가변감쇠부(170)에서 출력된 FM 신호를 설정치만큼 증폭하여 DMB 안테나(182)와 DMB출력 제어부(190)에 제공하고, DMB 안테나(182)는 제3 증폭부(151)에 의해 증폭된 DMB 신호를 무선 송출한다.
DMB출력 제어부(190)는 DMB신호 검출부(191)와 제2 제어기(192)를 포함하여 구성된다. DMB신호 검출부(191)는 제3 증폭부(181)에 의해 증폭된 DMB 신호를 수신하고 수신한 DMB 신호의 레벨 즉 전압을 검출한다. 제2 제어기(192)는 DMB신호 검출부(191)에서 검출한 DMB 신호의 전압(레벨)을 설정된 제2 기준전압(기준레벨)과 비교하고 비교 결과에 따라 DBM 가변감쇠부(170)의 감쇠량을 조절하여 제3 증폭부(181)에서 설정된 이득에 따른 출력이 이루어지도록 제어한다.
여기서, 제1 제어기(162)와 제2 제어기(192)는 서로 다른 이득값을 가진다. 구체적으로, 제2 제어기(192)는 제1 제어기(162)보다 높은 이득값을 가지는데, 예컨대, 제1 제어기(152)의 이득값은 20db이고, 제2 제어기(192)의 이득값은 26db이다. 제2 제어기(192)의 이득이 높은 것은 메인 가변감쇠부(120)에 의한 이득 조정이 DMB 신호에 영향을 주기 때문에 제1 제어기(162)보다 높은 이득값을 가져야 제1 제어기(162)의 이득차이만큼 더 이득 조정을 할 수 있다.
따라서, 본 발명은 2개의 이득 조정 수단 즉 FM 신호 레벨을 조절하는 폐루트와 DMB 신호 레벨을 조절하는 폐루트를 각각 가짐에 따라서, FM 신호 또는 DMB 신호가 강하게 입력되더라도 출력에 잡음이 발생하지 않게 된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치의 구현예를 보인 도면이다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 재난방송중계장치(100)에서 잡음제거부(110)는 로패스필터(Low Pass Filter)로 구성되며, 로패스필터는 216MHz 이상의 잡음 신호를 제거한다.
분리부(140)는 로패스필터와 하이패스필터를 조합하여 FM 신호와 DMB 신호를 분리하는 다이플렉서(Diplexer)를 포함하여 구성될 수 있고, 제1 증폭부(130)는 증폭기(131)와 증폭기(131)의 출력에서 잡음을 제거하는 하이패스필터(132)로 구성될 수 있다.
그리고 제1 및 제2 제어기(162, 192)는 다른 자동이득제어기(AGC)로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 재난방송중계장치(100)에서 DMB 출력부(150) 즉, 안테나를 통해 출력되는 파형을 보면 강한 DMB 신호가 수신되어도 도 4의 (a)와 같은 원본 파형과 동일한 출력 파형을 나타낸다.
상기 설명들은 본 발명을 구현하기 위한 예시적인 구성들 및 동작들을 제공하도록 의도된다. 본 발명의 기술 사상은 위에서 설명된 실시 예들뿐만 아니라, 위 실시 예들을 단순하게 변경하거나 수정하여 얻어질 수 있는 구현들도 포함할 것이다. 또한, 본 발명의 기술 사상은 위에서 설명된 실시 예들을 앞으로 용이하게 변경하거나 수정하여 달성될 수 있는 구현들도 포함할 것이다.
100: 재난방송중계장치 110: 잡음제거부
120: 메인 가변감쇠부 130: 제1 증폭부
140: 분리부 150: FM 출력부
160: FM출력 제어부 170: DMB 가변감쇠부
180: DMB 출력부 190: DMB출력 제어부
151 : 제2 증폭부 152: FM 안테나
161 : FM신호 검출부 162 : 제1 제어기
181 : 제3 증폭부 182 : DMB 안테나
191 : DMB신호 검출부 192 : 제2 제어기

Claims (4)

  1. FM과 T-DMB 주파수 대역의 RF 신호 성분을 수신하고 RF 신호 성분에 포함된 잡음을 제거하는 잡음제거부,
    상기 잡음제거부에서 출력한 RF 신호 성분의 레벨을 설정 감쇠량만큼 감쇠시켜 출력하되, 감쇠량 제어신호가 수신되면 FM 신호의 출력이 일정하도록 감쇠량을 조절하는 메인 가변감쇠부,
    상기 메인 가변감쇠부의 출력을 저 잡음 증폭시키는 제1 증폭부,
    상기 제1 증폭부에서 출력한 RF 신호 성분에서 FM 신호와 DMB 신호를 분리하여 각각의 신호 경로로 출력하는 분리부,
    상기 분리부에 의해 분리된 FM 신호를 증폭하여 외부로 무선 송출하는 FM 출력부,
    상기 FM 출력부에서 송출하는 FM 신호의 레벨을 제1 설정 기준레벨과 비교하여 FM 신호의 변동값을 파악하고 FM 신호의 변동값에 따라 상기 메인 가변감쇠부의 감쇠량을 제어하는 상기 감쇠량 제어신호를 출력하는 FM출력 제어부,
    상기 분리부에 의해 분리된 DMB 신호를 수신하고 수신한 DMB 신호의 출력이 일정하도록 감쇠량을 조절하는 DMB 가변감쇠부,
    상기 DMB 가변감쇠부에서 출력하는 DMB 신호를 증폭하여 외부로 무선 송출하는 DMB 출력부, 그리고
    상기 DMB 출력부에서 송출하는 DMB 신호의 레벨을 제2 설정 기준레벨과 비교하여 DMB 신호의 변동값을 파악하고 DMB 신호의 변동값에 대응하여 상기 DMB 가변감쇠부의 감쇠량을 제어하는 DMB출력 제어부를 포함하며,
    상기 FM출력 제어부는,
    상기 FM 출력부에서 출력하는 FM 신호의 레벨을 검출하는 FM신호 검출부와, 상기 FM신호 검출부에서 검출한 FM 신호의 레벨을 설정된 제1 기준레벨과 비교하고 비교 결과에 따라 상기 메인 가변감쇠부의 감쇠량을 조절하는 제1 제어기를 포함고,
    상기 DMB출력 제어부는,
    상기 DMB 출력부에서 출력하는 DMB 신호의 레벨을 검출하는 DMB신호 검출부와, 상기 DMB신호 검출부에서 검출한 DMB 신호의 레벨을 설정된 제2 기준레벨과 비교하고 비교 결과에 따라 상기 DMB 가변감쇠부의 감쇠량을 조절하는 제2 제어기를 포함하며,
    상기 제2 제어기는 상기 제1 제어기보다 높은 이득값을 가지는 DMB 및 FM 신호를 이용하는 재난방송중계장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
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