KR19990060511A - 에이치디티브이의 타이밍 복구장치 - Google Patents

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Abstract

에이치디티브이의 타이밍 복구장치에 관한 것으로 보정 정보에 따라 수신된 복조 데이터를 인터폴레이션하여 출력하는 인터폴레이터와, 상기 동기신호에 따른 인에이블 신호로 상기 인터폴레이터에서 출력된 신호를 샘플링하여 출력하는 쿼드 필터와, 상기 쿼드 필터에서 출력된 신호의 대칭성으로 타이밍 에러신호를 출력하는 샘플러와, 상기 샘플러에서 출력된 에러신호를 루프 필터링하여 타이밍 오류 궤환 신호를 출력하는 루프 필터와, 상기 루프 필터에서 출력된 타이밍 오류 궤한 신호에 따라 상기 인터폴레이터의 인터폴레이션 보정 정보를 출력하는 수치 제어 발진기로 구성되어 디지탈 영역내에서 신호의 복조와 타이밍 복원을 모두 수행하면서 두 기능의 수행을 확실하게 분리시킬 수 있으므로 안정된 신호의 검출이 용이한 효과가 있다.

Description

에이치디티브이의 타이밍 복구장치
본 발명은 에이치디티브이(HDTV) 수신 시스템에 관한 것으로 특히, 디지탈신호의 타이밍 복구장치에 관한 것이다.
미국 DTV 규격으로 결정된 VSB(Vestigial SideBand) 전송기술은 현재 아날로그 방식의 복조 회로를 이용하여 개발되어 있다.
이러한 아날로그 회로를 채택하여 VSB 신호를 복조하는 수신단의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래기술에 따른 일실시예로 디지탈 방송신호의 수신 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도로써, 아날로그로 VSB를 복조하는 수신 시스템은 튜너(11)와, SAW(Surface Acoustic Wave) 필터(12)와, IF(Intermediate Frequency) 증폭기(13)와, 곱셈기와 필터 및 리미터 등으로 이루어진 아날로그 VSB 복조기(14)와, A/D(Analog/Digital) 변환부(15)와, 타이밍 복원 장치(10) 및 동기신호 복구부(15)로 구성된다.
상기 타이밍 복원장치(10)는 쿼드 필터(17)와, 샘플러(18)와, 루프필터(19) 및 VCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillator)(20)로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래기술에 대한 디지탈 방송신호의 수신 시스템은 안테나를 통해 수신된 신호를 튜너(11)로 입력받아 SAW 필터(12)에서 필터링한 후 IF 증폭기(13)에서 중간 주파수로 변환한다.
아날로그 VSB 복조부(14)는 이 중간 주파수를 복조하여 A/D 변환부(15)로 출력하고, A/D 변환부(15)를 통해 디지탈 신호로 변환한다.
동기신호 복구부(16)는 A/D 변환부(15)에서 출력된 디지탈 신호에서 세그먼트 동기신호의 위치를 검출하여 타이밍 복원장치(10)로 출력해준다.
타이밍 복원장치(10)의 쿼드 필터(17)는 동기신호 복구부(15)에서 세그먼트 동기신호의 위치 구간에서 인에이블 신호를 입력받아 A/D 변환부(15)에서 출력된 신호를 샘플링한 후 샘플러(10)로 출력한다.
샘플러(10)는 동기신호 복구부(15)에서 세그먼트 동기신호의 위치 구간에서 인에이블 신호를 입력받아 쿼드 필터(17)에서 출력된 신호의 위상을 검출하여 대칭성을 검출하여 에러신호를 출력한다.
루프필터(19)는 이 에러신호를 루프 필터링하여 평균을 구하여 해당 전압을 VCXO(20)로 출력하고, VCXO(20)는 루프필터(19)에서 출력된 전압에 해당하는 주파수를 A/D 변환부(15)로 출력한다.
이와 같은 아날로그로 VSB를 복조하는 수신 시스템에서 VSB 신호를 복조할 경우 수신단에서 정확하게 90°위상을 유지하는 반송파를 만들어내야 하는 어려움과 수신단에서 아날로그 VSB 복조부(14)와 그 이후의 디지탈 신호를 고밀도 집적회로로 단일 IC화하는데 고 비용이 요구되는 문제점이 발생된다.
따라서, 이에 대한 해결책으로 중간 주파수 신호를 상용 A/D 변환기를 사용할 수 있는 주파수로 낮춘 후 디지탈화하여 디지탈 영역에서 복조한다.
이에 대한 수신단은 튜너(21)와, SAW 필터(22)와, IF 증폭기(23)와, A/D 변환부(25)와, 쿼드 필터(28)와, 샘플러(29)와, 루프필터(30)와, 동기신호 복구부(27) 및 VCXO(24)로 이루어져 도 1과 동일하고, A/D 변환부(25)의 뒤에 디지탈 복조부(26)를 두는 점이 다르다.
상기 디지탈 복조부(26)는 A/D 변환부(25)에서 변환을 하는 타이밍에 의해 신호를 복조한다.
그리고, A/D 변환을 위한 타이밍 신호는 복조된 신호로부터 검출되므로 타이밍 복원과 VSB 시호이 복조가 서로 얽혀서 상호 영향을 주고 받는 양상을 보인다.
따라서, 타이밍 복원 루프가 디지탈 복조부(26)를 둘러싸고 있기 때문에 신호를 검출하여 수렴하는데 많은 시간이 요구되며, 디지탈 영역내에서 신호의 복조와 타이밍 복원을 모두 수행하여 신호의 검출이 불안정한 문제점이 발생한다.
본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 디지탈 영역내에서 신호의 복조와 타이밍 복원을 모두 수행하면서 신호의 안정된 검출이 용이한 에이치디티브이의 타이밍 복구장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에이치디티브이의 타이밍 복구장치의 특징은 타이밍 오류궤환 신호에 따라 인터폴레이션 보정정보를 추출하여 입력신호의 타이밍 쉬프트를 수행함에 있다.
도 1은 종래기술에 따른 일실시예로 디지탈 방송신호의 수신 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 2는 종래기술에 따른 다른 실시예로 디지탈 방송신호의 수신 시스템의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 디지탈 방송신호의 수신 시스템에서 타이밍 복구장치의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 4는 도 3의 NCO의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 3의 인터폴레이터의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 3의 NCO의 동작을 설명하기 위한 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 튜너 22 : SAW 필터
23 : IF 증폭기 24 : 믹서기
25 : A/D 변환부 26 : 디지탈 복조부
27 : 동기신호 복구부 301 : 인터폴레이터
302 : 쿼드 필터 303 : 샘플러
304 : 루프 필터 305 : NCO
306 : 클럭 발진기
이하, 본 발명에 따른 에이치디티브이의 타이밍 복구장치를 복구된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 디지탈 방송신호의 수신 시스템에서 타이밍 복구장치의 구성을 설명하기 위한 블록도로써, 튜너(21)와, SAW 필터(22)와, IF 증폭기(23)와, 믹서기(24)와, A/D 변환부(25) 및 디지탈 복조부(26)는 종래기술과 동일하고, 본 발명에 따른 디지탈 방송신호의 수신 시스템의 타이밍 복원장치는 보정신정보 따라 디지탈 복조부(26)에서 복조된 데이터를 인터폴레이션하여 출력하는 인터폴레이터(301)와, 동기신호 복구부(27)에서 출력되는 인에이블 신호에 따라 인터폴레이터(301)에서 출력된 신호를 샘플링하여 출력하는 쿼드 필터(302)와, 쿼드 필터(302)에서 출력된 신호의 대칭성으로 타이밍 에러신호를 출력하는 샘플러(303)와, 샘플러(303)에서 출력된 에러신호를 루프 필터링하여 타이밍 오류 궤환 신호(εR)를 출력하는 루프 필터(304)와, 루프 필터(304)에서 출력된 타이밍 오류 궤환 신호(εR)에 따라 상기 인터폴레이터(301)의 인터폴레이션 보정 정보(μR)를 출력하는 NCO(Numerically Controlled Oscillator)(305)와, 정해진 샘플링 주파수를 발진하는 클럭 발진기(306)로 구성된다.
이와 같이 구성된 에이치디티브이의 타이밍 복구장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다.
도 4는 도 3의 NCO의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 3의 인터폴레이터의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 3의 NCO의 동작을 설명하기 위한 파형도이다.
먼저, A/D 변환부(25)는 클럭 발진기(306)의 정해진 주파수에 따라 믹서(24)에서 출력된 아날로그 신호를 디지탈 신호로 변환하여 디지탈 복조부(26)로 출력한다.
디지탈 복조부(26)는 입력된 디지탈 신호를 복조하는 인터폴레이터(301)로 출력하고, 인터폴레이터(301)에서 인터폴레이션된 신호는 쿼드 필터(302)로 입력되어 샘플링된다.
샘플러(303)는 사기 쿼드 필터(302)에서 입력된 샘플링된 신호의 대칭성으로 타이밍 에러신호를 출력하여 루프 필터(304)로 출력하고, 루프 필터(304)는 샘플러(303)에서 출력된 에러신호를 루프 필터링하여 타이밍 오류 궤환 신호(εR)를 NCO(305)로 출력한다.
상기 루프 필터(304)와 샘플러(303)는 동기신호 복구부(27)에서 검출된 세그먼트 동기신호의 위치에서 인에이블된다.
그리고, NCO(305)의 상세한 동작 설명을 도 4를 참조하면 제1곱셈기(351)는 NCO(305)의 이득 제어상수 KN과 루프 필터(304)에서 출력된 타이밍 오류 궤환 신호(εR)를 곱한 후 이 결과를 제1가산기(352)에서 NCO의 중심 주파수와 더한다.
제2가산기(352)는 이 결과와 모듈러 N(354)에서 피드백된 결과를 가산하여 다시 모듈러 N(354)로 출력하고, 모듈러 N(354)에서 출력된 신호는 인터폴레이터(301)에 맞게 양자화되어 인터폴레이터 보정정보(μR)를 출력한다.
이 인터폴레이션 보정정보(μR)를 입력받은 인터폴레이터(301)는 도 5와 같이 동작한다.
즉, 룩-업 테이블(LUT)에 의해 인터폴레이션 보정정보(μR)에 대응하는 필터계수들(C0~Cn)을 출력하고, 이 각 계수와 디지탈 복조부(26)에서 출력되는 지연된 데이터들 곱하여 모두 가산한다.
만약, 루프 필터(304)에서 출력된 타이밍 오류 궤환신호가 0이면 도 6(a)와 같이 인터폴레이션 보정정보(μR)가 0이 된다.
즉, 인터폴레이션의 결과도 타이밍 쉬프트가 전혀 없게 된다.
그리고, 루프 필터(304)에서 출력된 타이밍 오류 궤환신호가 0이 아니면 도 6(b)와 같이 인터폴레이션 보정정보(μR)도 0이 아니고 인터폴레이션에 의해서 입력신호의 타이밍 쉬프트가 발생하여 타이밍 복원을 수행한다.
상기 인터폴레이션 보정정보(μR)는 연속된 값이 될 수도 있는데 이 경우는 하드웨어의 구성시 복잡하므로 도 4의 양자화기(355)에서 해상도를 조정한다.
본 발명에 따른 에이치디티브이의 타이밍 복구장치는 디지탈 영역내에서 신호의 복조와 타이밍 복원을 모두 수행하면서 두 기능의 수행을 확실하게 분리시킬 수 있으므로 안정된 신호의 검출이 용이한 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 보정 정보에 따라 수신된 복조 데이터를 인터폴레이션하여 출력하는 인터폴레이터와,
    상기 동기신호에 따른 인에이블 신호로 상기 인터폴레이터에서 출력된 신호를 샘플링하여 출력하는 쿼드 필터와,
    상기 쿼드 필터에서 출력된 신호의 대칭성으로 타이밍 에러신호를 출력하는 샘플러와,
    상기 샘플러에서 출력된 에러신호를 루프 필터링하여 타이밍 오류 궤환 신호를 출력하는 루프 필터와,
    상기 루프 필터에서 출력된 타이밍 오류 궤한 신호에 따라 상기 인터폴레이터의 인터폴레이션 보정 정보를 출력하는 수치 제어 발진기로 구성됨을 특징으로 하는 에이치디티브이의 타이밍 복구장치.
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