KR20000021884A - 자동이득제어전압을 이용한 채널 탐색방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보다 효율적으로 디지털셋톱박스에서 채널주파수를 탐색하는 방법에 관한 것으로, CATV방송을 수신하는 디지털 셋톱 박스의 채널 탐색방법에 있어서, 수신채널에 대하여 발생가능한 자동이득제어전압을 주파수별로 기억한 후, 수신주파수를 가변시키면서 셋톱박스를 동작시켜 발생된 자동이득제어전압이 상기 기억된 범위내에 들때의 주파수를 채널주파수로 설정하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동이득제어전압을 이용한 채널 탐색 방법

본 발명은 디지털영상을 수신하는 디지털 셋톱박스(SET-TOP BOX)에서의 채널탐색방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수신신호의 입력감도에 따라 신호를 감쇄시켜 신호레벨을 일정하게 유지시키는 자동이득제어전압(AGC)을 이용하여 수신채널의 주파수를 쉽고 빠르게 탐색하는 자동이득제어전압을 이용한 채널 탐색 방법에 관한 것이다.

셋톱박스(SET-TOP BOX)는 대화식(interactive) 텔레비젼을 이용할 때 필요한 가정용 통신단말장치를 가르키는 것으로, 보통 텔레비젼의 세트위에 두고 사용하는 상자라는 의미에서 이렇게 부르는데, 쌍방향 CATV나 전화회사의 영상전송서비스(VDT) 등의 네트워크와 접속하고 가정내에서는 텔레비젼 및 모니터등과 연결하여 이용한다. 셋톱박스는 전화회사나 CATV 회사의 센터에 설치되어 있는 비디오서버와의 통신기능을 가지는 외에 기본기능으로서 영상신호의 수신/교환기능을 갖는 것이다.

본 발명에 관련된 디지탈셋톱박스는 쌍방향 CATV와 연결되어 홈쇼핑채널, 유료식영화채널등과 같이 쌍방향통신을 필요로 하는 채널 및 쌍방향통신이 필요없는 일반 채널을 포함하고, 900∼2150MHz 대역에 걸쳐있는 CATV 채널의 방송신호를 수신하는 기능을 갖는다.

상기와 같이 디지탈셋톱박스에서 수신하는 CATV 채널들은 900∼2150MHz 대역내의 서로 주파수로 반송파가 설정되어, 각 채널의 영상/음성신호를 그 채널의 반송파에 실어 송출하고, 셋톱박스에서는 가입자가 여러채널중 한 채널을 선택하면 그 채널의 주파수를 수신하고, 수신된 고주파신호를 주파수다운시켜 원래의 영상/음성신호로 복원한 후, 텔레비젼의 소정 채널신호로 변환하여 텔레비젼의 고주파입력단자(RFin)에 인가한다.

그런데, 900∼2150MHz의 대역이 CATV 채널대역으로 설정되어 있으나, 전 주파수대역이 방송신호 전송에 이용되는 것이 아니며, 실제 방송신호가 전송되는 주파수대는 일부분이 된다.

따라서, 일반 가정에 설치되는 디지털셋톱박스에서는 상기 900∼2150 MHz의 범위를 탐색하여 실제 방송신호가 전송되는 채널주파수를 찾아 기억시키게 된다.

이렇게, 채널주파수를 찾기 위하여 종래에는 도1의 (a)에 도시한 바와같이,탐색범위(900∼2150MHz)의 중심주파수(f1)를 기준주파수로 설정하고, 상기 주파수 f1을 기준으로 하여 설정된 스텝(예를들어, 100KHz)의 배수로 증/감을 반복하여 지그재그스캔을 하였다. 즉, 기준주파수 f1에서 단위스텝만큼 증가된 주파수대에서 신호가 있는지를 검사한 후, 그 다음은 상기 기준주파수 f1에서 단위스텝만큼 감소된 주파수대를 검사하여 방송신호가 있는지를 체크하고, 그 다음은 기준주파수에서 2×단위스텝 만큼 증가된 주파수대를 검사하고, 그 다음은 기준주파수에서 다시 2×단위스텝 만큼 감소된 주파수대를 검사하는 등, 기준주파수에서 지그재그로 주파수를 변화시키면서 채널주파수(f2)를 탐색하였다.

그런데, 이와 같이 채널탐색에서는 예를들어, 도1의 (b)와 같이, 한스텝을 100KHz라고 하고, 기준주파수(f1)에서 +100KHz더 증가시킨 주파수대에 신호가 있는지를 검출하고①, 여기에 신호가 수신되지 않으므로, 그 다음에는 원래 주파수(f1)에서 -100KHz 되는 주파수에서 신호가 수신되는지를 체크하고②. 여기에도 신호가그 다음, 기준주파수(f1)에서 +200KHz되는 주파수를 체크하고③, 그 다음에는 기준주파수(f1)에서 -200KHz 되는 주파수를 체크하는데④, 채널주파수가 설정된 주파수사이에 있는 경우, 그 신호를 놓치고 지나갈 수 있는 문제점이 있으며, 이러한 경우, 스텝단위를 좀더 세밀하게 하여 재 탐색하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같이 종래의 문제점을 해결하고자 발명된 것으로서, 그 목적은 전송로상의 특성에 따라 다른 레벨을 갖는 방송신호를 균일한 레벨로 조절하는 자동이득제어전압를 체크하여 채널을 더 빠르고 정확하게 탐색할 수 있는 자동이득제어전압을 이용한 채널 탐색 방법을 제공하는 것이다.

도1은 종래 디지털셋톱박스에서의 채널탐색방법을 설명하기 위한 도면이다.

도2는 일반적인 디지털셋톱박스의 구성을 보이는 블록도이다.

도3은 본 발명에 의한 자동이득제어전압을 이용한 채널탐색방법을 도시한 플로우챠트이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

21 : 안테나 22 : 고주파증폭부

23 : 고주파이득조절부 24 : 고주파필터

25 : 혼합부 26 : 국부발진부

27 : 위상동기루프(PLL)부 28 : 중간주파이득조절부

29 : I/Q복조부 30 : 아날로그/디지탈변환부

31 : 복조부 32 : 이득제어검출부

33 : 펄스폭변조부

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서, 본 발명은 CATV방송을 수신하는 디지털 셋톱 박스의 채널 탐색방법에 있어서,

수신채널에 대하여 발생가능한 자동이득제어전압을 주파수별로 기억한 후, 수신주파수를 가변시키면서 셋톱박스를 동작시켜 발생된 자동이득제어전압이 상기 기억된 범위내에 들때의 주파수를 채널주파수로 설정하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.

도2에 도시한 바와 같이, 일반적으로 영상을 수신하는 디지털 셋톱박스는 안테나(21)와, 상기 안테나(21)를 통해 수신되는 소정대역의 고주파신호를 증폭시키는 고주파증폭부(22)와, 가변저항특성을 갖도록 이루어져 상기 고주파증폭부(22)에 의해서 증폭출력되는 고주파신호가 일정한 이득을 갖도록 감쇄조절하는 이득조절부(23)와, 상기 이득조절부(23)로부터 출력되는 이득조절된 고주파신호에서 소정대역신호만을 통과시키는 고주파필터(24)와, 상기 고주파필터(24)를 통과한 고주파신호를 국부발진신호와 혼합하여 설정된 중간주파수로 변환하는 혼합부(25)와, 선택채널에 대응하는 주파수대로 발진하여 발생된 국부발진신호를 상기 혼합부(25)에 인가하는 국부발진부(26)와, 상기 국부발진부(26)가 선택채널에 대응하는 소정 주파수로 발진하도록 제어하는 위상동기루프부(27)와, 상기 혼합부(25)로부터 출력되는 중간주파신호를 수신신호의 신호감도에 따라 감쇄시켜 2차 이득조절하는 이득조절부(28)와, 상기 이득조절부(28)에 의해 균일하게 이득조절된 중간주파신호를 베이스밴드의 I신호와 Q신호로 복조하는 I/Q복조부(29)와, 상기 I/Q복조부(29)로부터 출력되는 베이스밴드의 I,Q 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지탈변환부(30)와, 상기 아날로그/디지탈변환부(30)로부터 출력되는 디지털신호를 해독하여 원래의 영상 디지털데이타로 복원하는 디코딩부(31)와, 상기 아날로그/디지탈변환부(30)로부터 자동이득조절전압(AGC)를 검출하는 AGC검출부(32)와, 상기 AGC검출부(32)에 의해 검출된 자동이득조절전압을 이득조절부(23,28)에 인가되는 제어신호로 변환하여 인가하는 PWM부(33)로 이루어진다.

상기 구성에 나타난 바와 같이, 디지털 셋톱박스에서 AGC검출부(32)는 아날로그/디지탈변환부(30)로 입력되어 디지털변환되는 I, Q신호의 레벨을 체크하고, 상기 수신신호가 일정한 레벨을 유지할 수 있도록 하는 자동이득제어전압(AGC)를 검출하여 출력한다. 상기 AGC검출부(32)로부터 출력된 AGC전압은 PWM부(33)를 통해 고주파단의 자동이득조절부(23)와 중간주파단의 중간주파증폭부(28)로 인가되어, 고주파단의 자동이득조절부(23)에서 저항값을 가변시켜 감쇄비를 조정하고, 중간주파증폭부(28)에서 증폭비를 조절한다.

그런데, 상기와 같은 AGC전압은 아래의 표1에 보인 바와 같이, 주파수대역에 따라서 다른 특성을 보인다. 그리고, 수신신호의 감도범위를 최대 강전계 레벨을 -20dBm로 하고, 최소 약전계 레벨을 -60dBm이라 할 때, 방송신호의 수신감도는 상기 범위 -20dBm ∼ -60dBm 사이에 있게 되며, 이 범위를 벗어나는 크기의 신호는 방송신호로서 적합하지 않다.

	960MHz	1440MHz	2000MHz
-30dBm	1.18V	1.26V	-
-60dBm	2.07V	2.03V	2.03V

그리고, 상기 표 1에 나타난 바와 같이, 주파수대역에 따라서 발생되는 자동이득제어(AGC)전압이 달라진다. 예를들어, 같은 -30dBm의 강전계신호가 수신되었다고 해도, 그 신호가 960MHz 대역의 경우에는 자동이득제어(AGC)전압이 1.18V가 되지만 1440MHz 대역에서는 1.26V이 된다.

본 발명은 상기 표1과 같은 수신신호의 감도별로 특성지어져 있는 자동이득제어전압을 이용하여 채널을 탐색하는 것이다.

즉, 상기 표 1에 의하면, 도2와 같은 디지털셋톱박스에서 임의 주파수신호를 수신하는 경우, 해당 주파수에 방송신호가 실려있다면, 수신주파수가 960MHz대역에서는 1.18V ∼ 2.07V 범위내의 자동이득제어전압이 출력될 것이고, 수신주파수가 1440MHz 대역에서는 1.26V∼2.03V 범위내의 자동이득제어전압이 출력될 것이고, 수신주파수가 2000MHz 대역에서는 2.03V 이하의 자동이득제어전압이 출력될 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 채널 탐색 방법은 도3에 도시한 바와 같이, 표1과 같은 주파수 범위별 입력감도에 대응하는 자동이득제어전압을 주제어부(도시생략)에 기억시킨 후(100), 디지털셋톱박스의 수신주파수를 900∼2150MHz 범위내에서 일정 스텝씩 가변시키면서, 셋톱박스를 동작시키고, 이때 AGC검출부(32)에서 발생된 자동이득제어전압을 체크한다(200).

즉, 900∼2150MHz 의 CATV 채널범위를 960MHz와 1440MHz와 2000MHz를 기준으로 세 대역으로 분류한 후, 각각의 주파수대역에서 일정 스텝(예를 들어, 5MHz)씩 주파수를 가변시키면서 해당 주파수를 수신시 발생하는 자동이득제어전압이 설정된 범위내에 포함되는지를 체크한다.

그리고, 상기 전 단계(100)에서 기억된 자동이득제어전압이 발생될때의 주파수를 채널주파수로 설정한다(300).

예를 들어, 대략 960MHz 대역에서는, 1.18V ∼ 2.07V 범위내의 자동이득제어전압이 발생되는 주파수대를 방송신호가 전송되는 채널주파수로 판단하고, 1440MHz의 전후 대역에서는, 1.26V∼2.03V 범위내의 자동이득제어전압이 발생되는 주파수대를 방송신호가 전송되는 채널주파수로 판단하고, 가장 높은 2000MHz 대역에서는 2.03V이하의 자동이득제어전압이 발생되는 주파수대를 방송신호가 전송되는 채널주파수로 판단한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 900∼2150 MHz의 전 범위에서, 각 채널에 대해 발생가능한 자동이득제어전압을 기억한 후, 수신주파수를 가변시키면서 수신기를 동작시킬 때 상기 기억된 범위내의 자동이득제어전압이 발생되는 주파수를 채널주파수로 판단함으로서, 중심주파수를 기준으로 하여 지그재그로 주파수를 가변시키면서 방송신호가 있는지 없는지를 체크하던 종래 방식보다 객관적으로 채널을 탐색할 수 있으며, 그로 인해 채널탐색결과에 대한 정확도를 높히고 단지 자동이득제어전압을 비교하여 판단이 이루어짐으로서 더 빠른 탐색을 할 수 있는 우수한 효과가 있다.

Claims (2)

1. CATV방송을 수신하는 디지털 셋톱 박스의 채널 탐색방법에 있어서,

   수신채널에 대하여 발생가능한 자동이득제어전압을 주파수별로 기억한 후, 수신주파수를 가변시키면서 셋톱박스를 동작시켜 발생된 자동이득제어전압이 상기 기억된 범위내에 들때의 주파수를 채널주파수로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어전압을 이용한 채널 탐색 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 자동이득제어전압을 이용한 채널탐색방법은

   960MHz대에서는 1.18V∼2.07V를, 1440MHz대에서는 1.26V∼2.03V를, 2000MHz대에서는 2.03V이상의 자동이득제어전압이 발생되는 주파수를 채널주파수로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동이득제어전압을 이용한 채널 탐색 방법.