KR102453788B1 - 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법에 관한 것으로서, 특히 수신되는 여러 신호를 이용하여 상보적으로 방송 신호를 보상하는 음질 및 방송채널 확보 방법에 관한 것이다. 본 발명은 방송신호의 음질을 개선하는 보상 방법에 있어서, 방송신호에서 메인튜너가 AM 방송신호를 수신하고 서브튜너가 FM 방송신호를 수신하는 제1 단계; FM 방송신호를 변조 전 음성신호로 서브튜너가 복조하고 마이컴이 음성신호를 AM 변조신호로 변조하는 제2 단계; 및 메인튜너의 AM 방송신호와 마이컴에서 변조된 AM 변조신호를 변조지수를 통해 비교하여 AM 변조신호의 진폭으로 AM 방송신호의 진폭을 보상하는 제3 단계;를 포함하는 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 빠른 속도로 이동을 하더라도 최적의 방송신호를 찾아 끊김없이 방송 신호를 생성할 수 있고, 상보 필터를 이용하여 노이즈가 없는 일정한 음질을 제공하는 이점이 있다.
본 발명에 따르면, 빠른 속도로 이동을 하더라도 최적의 방송신호를 찾아 끊김없이 방송 신호를 생성할 수 있고, 상보 필터를 이용하여 노이즈가 없는 일정한 음질을 제공하는 이점이 있다.
Description
본 발명은 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법에 관한 것으로서, 특히 수신되는 여러 신호를 이용하여 상보적으로 방송 신호를 보상하는 음질 및 방송채널 확보 방법에 관한 것이다.
차량 운전간 라디오 청취시 대부분의 운전자는 깨끗한 음질을 선호하여 FM 방송을 주로 이용한다. 이러한 FM 방송은 깨끗한 음질은 보장되나, 특성상 고주파를 사용하기 때문에 전달거리가 짧은 단점이 있다. 따라서 특정지역을 벗어나면, 라디오 방송을 재 탐색해서 듣거나, 다른 방송을 청취해야하는 불편함이 있다.
이와 관련, 종래의 한국등록특허 제10-0281360호(위상동기루프 에프엠/ 에이엠 튜너의 약전계 보상장치)는 튜닝회로와 혼합기의 동조출력을 각가 독립적으로 제어할 수 있고 특히 튜너장치가 약전계지역에 진입시에도 자동적으로 실용감도를 증가시켜 음질의 저하를 방지할 수 있는 보상장치를 개시하고 있다.
다만, 종래의 기술에 사용되는 튜너회로와 동조회로 역시 특정 주파수대역의 신호만을 공진시켜 증폭 및 출력하는 방식을 사용하고 있어 채널이 변동될 때 방송이 끊기고 일정한 음질을 제공하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 빠른 속도로 이동하는 차량에 있어서 전파를 원활하게 수신하고 채널이 변동될 때 방송이 끊기고 음질이 일정하지 않은 문제점을 해결하기 위한 보상방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 방송신호의 음질을 개선하는 보상 방법에 있어서, 방송신호에서 메인튜너가 AM 방송신호를 수신하고 서브튜너가 FM 방송신호를 수신하는 제1 단계; FM 방송신호를 변조 전 음성신호로 서브튜너가 복조하고 마이컴이 음성신호를 AM 변조신호로 변조하는 제2 단계; 및 메인튜너의 AM 방송신호와 마이컴에서 변조된 AM 변조신호를 변조지수를 통해 비교하여 AM 변조신호의 진폭으로 AM 방송신호의 진폭을 보상하는 제3 단계;를 포함하는 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법을 제공하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 제2 단계는, AM 방송신호와 FM 방송신호의 수신감도를 확인하는 과정;을 더 포함하고, AM 방송신호와 FM 방송신호의 수신감도가 기준치 이상일 경우 FM 방송신호를 AM 변조신호로 변조할 수 있다.
바람직하게, 제3 단계는, AM 방송신호와 AM 변조신호의 패턴 유사도를 이용한 변조지수로 동일 방송 여부를 확인하는 과정; 및 패턴 유사도가 기 설정된 임계치 이상인지 판단하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명은, 방송신호의 음질을 개선하는 보상 방법에 있어서, 방송신호에서 메인튜너가 제1 FM 방송신호를 수신하고 서브튜너가 제2 FM 방송신호를 수신하는 제1 단계; 및 메인튜너의 제1 FM 방송신호와 제2 FM 변조신호를 변조지수를 통해 비교하여 제2 FM 변조신호의 주파수로 제1 FM 방송신호의 주파수를 보상하는 제2 단계;를 포함하는 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법을 제공하는 것을 다른 특징으로 한다.
바람직하게, 제2 단계는, 제1 FM 방송신호와 제2 FM 방송신호의 수신감도를 확인하는 과정;을 더 포함하고, 제1 FM 방송신호와 제2 FM 방송신호의 노이즈가 없는 부분을 선택적으로 필터링하여 채널 변경 없이 방송 신호를 생성할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 빠른 속도로 이동을 하더라도 최적의 방송신호를 찾아 끊김없이 방송 신호를 생성하는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 상보 필터를 이용하여 노이즈가 없는 일정한 음질을 제공하는 이점이 있다.
도 1은 종래의 차량 라디오 장치 및 그의 주파수 전환 방법을 나타낸 모습이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상보필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법의 순서도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 AM 방송신호를 FM 방송신호의 진폭으로 보상하는 개략도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 FM 방송신호의 진폭에 대해 cutoff 값 이상인 구간을 진폭 보상하여 최종 시그널을 출력하는 모습을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 AM 방송신호를 FM 방송신호의 진폭으로 보상하는 파형 변조 모습을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 FM 방송신호의 보상 모습을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 노이즈를 보상하여 안정적인 출력 값을 나타내는 최종 시그널의 파형을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상보필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법의 순서도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 AM 방송신호를 FM 방송신호의 진폭으로 보상하는 개략도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 FM 방송신호의 진폭에 대해 cutoff 값 이상인 구간을 진폭 보상하여 최종 시그널을 출력하는 모습을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 AM 방송신호를 FM 방송신호의 진폭으로 보상하는 파형 변조 모습을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 FM 방송신호의 보상 모습을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 노이즈를 보상하여 안정적인 출력 값을 나타내는 최종 시그널의 파형을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 종래의 차량 라디오 장치 및 그의 주파수 전환 방법을 나타낸 모습이다. 도 1을 참조하면, 차량 라디오 시스템은 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)(10), 튜너(tuner)(20), 신호처리부(30), 마이컴(micom)(40), 증폭기(50)를 포함한다. LNA(10)는 안테나(ANT)로 수신되는 라디오 방송신호에 포함된 잡음까지 증폭되는 [0022] 것을 최대한 억제하며 라디오 방송신호를 증폭시킨다. 여기서, 라디오 방송신호는 RF(Radio Frequency) 신호를 의미한다. 튜너(20)는 수신하고자 하는 라디오 방송신호의 주파수에 동조하여 해당 라디오 방송신호를 선택적으로 수신할 수 있게 한다. 이러한 튜너(20)는 메인 튜너(main tuner)(21)과 서브 튜너(sub tuner)(22)를 포함하는 2 튜너 다이버시티 시스템(2 tuner diversity system)으로 구현된다. 메인 튜너(21)는 사용자(예: 운전자, 탑승자)가 청취하는 라디오 방송의 방송신호를 수신한다. 서브 튜너(22)는 메인 튜너(21)를 통해 수신되는 방송신호와 동일한 방송신호의 수신이 가능한 다른 주파수를 검색하는데 이용된다. 여기서, 다른 주파수는 메인 튜너(21)가 사용중인 주파수를 대체할 수 있는 대체주파수 (Alternative Frequency, AF)이다. 신호처리부(30)는 메인 튜너(21) 및 서브 튜너(22)에 의해 각각 동조된 라디오 방송신호를 수신하여 복조하고, 그 복조된 두 라디오 방송신호의 패턴(위상변이 패턴)을 비교분석한다. 여기서, 신호처리부(30)는 상호 상관함수(cross-correlation function) 및 자기 상관함수(auto-correlation function)를 이용하여 두 라디오 방송신호 사이의 유사도를 계산할 수 있다.
이러한 종래의 기술은 튜닝회로와 혼합기의 동조출력을 각가 독립적으로 제어할 수 있고 특히 튜너장치가 약전계지역에 진입시에도 자동적으로 실용감도를 증가시켜 음질의 저하를 방지할 수 있다. 다만, 종래의 기술에 사용되는 튜너회로와 동조회로 역시 특정 주파수대역의 신호만을 공진시켜 증폭 및 출력하는 방식을 사용하고 있어 채널이 변동될 때 방송이 끊기고 일정한 음질을 제공하기 어려운 문제점이 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상보필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법의 순서도를 나타낸다. 도 2를 참조하면, 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법은 3단계로 구성될 수 있다.
제1 단계는 방송신호에서 메인튜너가 AM 방송신호를 수신하고 서브튜너가 FM 방송신호를 수신한다. AM 방송신호는 진폭변조의 특성으로 음질의 손실 및 잡음이 심한 단점이 있으나 전파번위가 넓은 장점이 있고, FM 방송신호는 주파수 변조의 특성으로 음질의 좋고 잡음이 없는 장점이 있으나 전파범위가 짧은 단점이 있다.
본 기술의 핵심 내용은 메인튜너로 AM 방송신호를 받고, 서브튜너는 FM 방송신호를 수신하여 두 신호에 Complementary filter를 적용하여 AM 방송신호의 긴 전달길이와 FM 방송신호의 좋은 음질을 동시에 확보하는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 AM 방송신호를 FM 방송신호의 진폭으로 보상하는 개략도를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 상술한 두 신호에 Complementary filter를 적용하여 AM 방송신호를 보상할 수 있다.
제2 단계는 FM 방송신호를 변조 전 음성신호로 서브튜너가 복조하고 마이컴이 음성신호를 AM 변조신호로 변조한다. 제2 단계는, AM 방송신호와 FM 방송신호의 수신감도를 확인하는 과정;을 더 포함하고, AM 방송신호와 FM 방송신호의 수신감도가 기준치 이상일 경우 FM 방송신호를 AM 변조신호로 변조하는 것을 특징으로 한다.
여기서 AM 방송신호는 진폭 변조된 신호이고, FM 방송신호는 주파수 변조된 신호이기 때문에 두 신호를 그대로 1:1 비교를 하여 같은 방송인지 확인하여 AM 방송신호를 보상하는 것은 어렵다.
따라서 수신된 FM 방송신호를 원래의 음성신호로 복조하고, 마이컴에서 이를 다시 AM 변조신호로 변조하여 두 신호(AM 방송신호와 AM 변조신호)를 비교할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 ①, ②, ③ 의 루트를 통해 라디오 청취가 가능하다. AM 또는 FM 방송신호만 잡히면 AM 또는 FM 방송신호만 출력하고(①, ③의 경우), AM과 FM 방송신호 모두 잡히는 경우 상보필터를 이용하여 AM 방송신호를 보상할 수 있다(②의 경우). 대부분의 지역에서는 AM 과 FM이 모두 잡힐 가능성이 많으므로, 본 발명의 수신감도는 ②의 경우와 같이 보상이 가능하다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 FM 방송신호의 진폭에 대해 cutoff 값 이상인 구간을 진폭 보상하여 최종 시그널을 출력하는 모습을 나타낸다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예의 상보필터는 경계구역을 지날 때 FM 상보필터의 단순한 원리를 나타낸다.
수신부에서 FM 방송신호와 AM 방송신호를 수신한다면 상술한 상보필터를 이용하여 노이즈가 없는 부분을 FM 방송신호의 진폭 부분에 대체하여 신호를 보정할 수 있다.
FM 방송신호가 노이즈가 생겨 기 설정된 Cutoff 값 이상이면, AM 방송신호에 해당하는 부분의 신호를 이용하여 Numeric Intergration과 같은 수학적 계산으로 FM 방송신호를 보정하게 된다. 따라서 출력되는 최종 시그널은 Cutoff범위를 벗어나는 신호가 제거되어 잡음이 없는 신호가 출력될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 AM 방송신호를 FM 방송신호의 진폭으로 보상하는 파형 변조 모습을 나타내고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 FM 방송신호의 보상 모습을 나타낸다. 도 5 및 도 6을 참조하면, AM 방송신호를 FM 방송신호를 이용하여 보상하는 과정과 FM을 FM으로 보상하는 과정을 나타내는데, 이는 도 3 및 도 4에서 각각 설명한 바와 같으므로 생략한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방송신호의 음질을 개선하는 보상 방법에 있어서, 방송신호에서 메인튜너가 제1 FM 방송신호를 수신하고 서브튜너가 제2 FM 방송신호를 수신하는 제1 단계; 및 메인튜너의 제1 FM 방송신호와 제2 FM 변조신호를 변조지수를 통해 비교하여 제2 FM 변조신호의 주파수로 제1 FM 방송신호의 주파수를 보상하는 제2 단계;를 포함할 수 있다.
제2 단계는, 제1 FM 방송신호와 제2 FM 방송신호의 수신감도를 확인하는 과정;을 더 포함할 수 있고, 제1 FM 방송신호와 제2 FM 방송신호의 노이즈가 없는 부분을 선택적으로 필터링하여 채널 변경 없이 방송 신호를 생성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 노이즈를 보상하여 안정적인 출력 값을 나타내는 최종 시그널의 파형을 나타낸다. 도 7을 참조하면 도 2에서 설명한 변조지수를 이용하여 두 신호를 비교하고 보상되어 출력되는 최종 시그널을 나타낸다.
제3 단계는 메인튜너의 AM 방송신호와 마이컴에서 변조된 AM 변조신호를 변조지수를 통해 비교하여 AM 변조신호의 진폭으로 AM 방송신호의 진폭을 보상한다. 제3 단계는, AM 방송신호와 AM 변조신호의 패턴 유사도를 이용한 변조지수로 동일 방송 여부를 확인하는 과정; 및 패턴 유사도가 기 설정된 임계치 이상인지 판단하는 과정;을 더 포함할 수 있다.
변조지수는 아래와 같이 산출될 수 있다. 여기서 A는 변조신호의 최소 전압 폭이고, B는 변조신호의 최대 전압 폭을 나타낸다. 변조지수는 원 신호파의 전압에 대한 반송파의 전압의 비이기 때문에 변조지수가 같으면 같은 방송이라고 판단할 수 있다.
변조 지수(Modulation index) 또는 변조도(Modulation Factor)는 변조된 파에 포함된 변조 성분(원 신호)의 변화 비율을 나타내는 것으로 일반적으로 반송파를 어느 정도 변화시키며 원 정보 신호를 담아낼 수 있는 정도를 나타낸다. 이는 일반적인 내용으로 자세한 설명은 생략한다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
Claims (5)
- 방송신호의 음질을 개선하는 보상 방법에 있어서,
상기 방송신호에서 메인튜너가 AM 방송신호를 수신하고 서브튜너가 FM 방송신호를 수신하는 제1 단계; 상기 FM 방송신호를 변조 전 음성신호로 서브튜너가 복조하고 마이컴이 상기 음성신호를 AM 변조신호로 변조하는 제2 단계; 를 포함하고, 상기 메인튜너의 AM 방송신호와 상기 마이컴에서 변조된 상기 AM 변조신호의 패턴 유사도를 이용한 변조지수로 동일 방송 여부를 확인하고, 상기 패턴 유사도가 기 설정된 임계치 이상인지 판단하고,
FM 방송신호가 노이즈가 생겨 기설정된 임계치 값 이상이면 AM 방송신호에 해당하는 부분의 신호를 FM 방송신호의 진폭 부분에 대체하여 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2 단계는,
상기 AM 방송신호와 상기 FM 방송신호의 수신감도를 확인하는 과정;을 더 포함하고,
상기 AM 방송신호와 상기 FM 방송신호의 수신감도가 기준치 이상일 경우 상기 FM 방송신호를 AM 변조신호로 변조하는 것을 특징으로 하는 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법.
- 삭제
- 방송신호의 음질을 개선하는 보상 방법에 있어서,
상기 방송신호에서 메인튜너가 제1 FM 방송신호를 수신하고 서브튜너가 제2 FM 방송신호를 수신하는 제1 단계; 및 상기 메인튜너의 제1 FM 방송신호와 상기 제2 FM 변조신호를 변조지수를 통해 비교하여 상기 제2 FM 변조신호의 주파수로 상기 제1 FM 방송신호의 주파수를 보상하는 제2 단계; 를 포함하고,
상기 제 2 단계는,
상기 제1 FM 방송신호와 상기 제2 FM 방송신호의 수신감도를 확인하고,
상기 제1 FM 방송신호와 상기 제2 FM 방송신호의 노이즈가 없는 부분을 선택적으로 필터링하여 채널 변경 없이 방송 신호를 생성하는 구성을 특징으로 하는 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법. - 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020160109139A KR102453788B1 (ko) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180023577A KR20180023577A (ko) | 2018-03-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160109139A KR102453788B1 (ko) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | 상보 필터를 이용한 음질 및 방송채널 확보 방법 |
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| Country | Link |
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| KR (1) | KR102453788B1 (ko) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100281360B1 (ko) | 1998-11-07 | 2001-02-01 | 전주범 | 위상동기루프 에프엠/에이엠 튜너의 약전계 보상장치 |
| KR20150142802A (ko) * | 2014-06-11 | 2015-12-23 | 현대모비스 주식회사 | 라디오 주파수 변경 장치 및 그 방법 |
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2016
- 2016-08-26 KR KR1020160109139A patent/KR102453788B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180023577A (ko) | 2018-03-07 |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |