KR20000044161A - 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복구회로에 관한 것으로 특히, 본 발명의 회로는 샘플링 신호에 응답하여 수신된 복합 베이스 밴드 아날로그 신호를 복합 베이스 밴드 데이터신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부와, 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호로부터 세그먼트 동기신호를 검출하는 세그먼트 동기 검출부와, 상기 복합 베이스 밴드 데이터신호로부터 필드 동기신호를 검출하고 필드구별신호를 출력하는 필드 동기 검출부와, 상기 필드구별신호에 응답하여 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호의 타이밍을 추적하여 타이밍 오차를 발생하는 디지털 트래킹 제어부와, 상기 검출된 트래킹 오차를 반영하여 상기 검출된 세그먼트 동기신호의 위상을 추종하는 샘플링 신호를 발생하는 디지털 위상제어부를 포함한다. 따라서, 본 발명에서는 디지털 트래킹 제어부를 통하여 타이밍 트래킹을 수행함으로써 보다 정밀한 타이밍 복원이 가능하다.
Description
본 발명은 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로에 관한 것으로서, 특히 디지털 트래킹 제어에 의해 샘플링 주파수의 타이밍 오차를 보상함으로써, 보다 정확한 타이밍 복원이 가능한 타이밍 복원회로에 관한 것이다.
디지털 텔레비젼 또는 HDTV(High-Definition TeleVision) 방송은 기존의 아날로그 텔레비젼 방송에 비해 디지털 방식으로 비디오 및 오디오 데이터를 전송함으로써 고품질의 화면을 시청자에게 제공한다.
미국에서는 D-TV 방송으로 VSB(Vestigial SideBand) 디지털 송수신방식을 개발하여 지상파 방송 및 케이블 방송의 상용화를 시작하였다.
이와 같은 디지털 텔레비젼 방송의 상용화로 수신장치의 개발이 활발히 이루어지고 있다. 디지털 텔레비젼 수신장치에서는 수신된 신호로부터 정확한 데이터의 복원을 위해서는 송신측과 동기화된 정확한 타이밍 복원이 요구된다.
도 1은 종래의 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로를 나타낸다. 도 1에서 타이밍 복원회로는 아날로그 디지털 변환기(12), 세그먼트 동기 검출기(14), 디지털 위상제어기(16)을 포함한다. 10은 튜너부이고 18은 VSB 복조부이다. 종래의 타이밍 복원회로는 튜너부(10)에서 수신한 복합 베이스 밴드 아날로그 신호를 샘플링 신호에 응답하여 샘플링하여 복합 베이스 밴드 데이터신호로 변환하여 출력한다. 세그먼트 동기 검출기(14)에서는 복합 베이스 밴드 데이터신호로부터 세그먼트 동기신호를 추출하고 추출된 세그먼트 동기신호에 동기화하여 디지털 위상 제어기(16)가 샘플링 신호를 발생하여 아날로그 디지털 변환기에 제공한다.
이와 같은 종래의 타이밍 복원회로는 1 심볼 구간의 타이밍 동기, 즉 초기동기 개념의 타이밍 동기는 가능하나 순간적인 채널변경 및 잡음에 의해 발생되는 타이밍 지터 등을 추적할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 순간적인 채널변경 및 잡음에 의해 발생되는 타이밍 지터 등을 추적하여 타이밍 오차를 보정함으로써 보다 정확한 타이밍 복원이 가능한 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로를 나타낸 도면.
도 2는 일반적인 디지털 텔레비젼 수신장치의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 디지털 텔레비젼 신호의 데이터 프레임 구조를 나타낸 도면.
도 4는 디지털 텔레비젼 신호의 필드 세그먼트 구조를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 의한 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로의 바람직한 일 실시예를 나타낸 도면.
도 6은 도 5의 디지털 트래킹 제어부의 상세 구성을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 의한 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로의 바람직한 다른 실시예를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
40 : 튜너부 42 : 아나로그 디지털 변환부
44 : 세그먼트 동기 검출기 46, 52 : 필드 동기 검출기
48, 54 : 디지털 트래킹 제어기 50 : 디지털 위상 제어기
56 : VSB 복조부 48a : 모사 필드 동기신호 발생기
48b : 진각 상관기 48e : 지각 상관기
48c, 48f : 대역필터 48d, 48g : 스퀘어 로우 검출기
48h : 감산기
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 회로는 샘플링 신호에 응답하여 수신된 복합 베이스 밴드 아날로그 신호를 복합 베이스 밴드 데이터신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부와, 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호로부터 세그먼트 동기신호를 검출하는 세그먼트 동기 검출부와, 상기 복합 베이스 밴드 데이터신호로부터 필드 동기신호를 검출하고 필드구별신호를 출력하는 필드 동기 검출부와, 상기 필드구별신호에 응답하여 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호의 타이밍을 추적하여 타이밍 오차를 발생하는 디지털 트래킹 제어부와, 상기 검출된 트래킹 오차를 반영하여 상기 검출된 세그먼트 동기신호의 위상을 추종하는 샘플링 신호를 발생하는 디지털 위상제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 회로는 샘플링 신호에 응답하여 수신된 복합 베이스 밴드 아날로그 신호를 복합 베이스 밴드 데이터신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부와, 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호로부터 세그먼트 동기신호를 검출하는 세그먼트 동기 검출부와, 상기 복합 베이스 밴드 데이터신호를 VSB 복조한 데이터 신호로부터 필드 동기신호를 검출하고 필드구별신호를 출력하는 필드 동기 검출부와, 상기 필드구별신호에 응답하여 상기 VSB 복조된 데이터 신호의 타이밍을 추적하여 타이밍 오차를 발생하는 디지털 트래킹 제어부와, 상기 검출된 트래킹 오차를 반영하여 상기 검출된 세그먼트 동기신호의 위상을 추종하는 샘플링 신호를 발생하는 디지털 위상제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2은 디지털 텔레비젼 수신장치의 구성을 나타낸다. 도 2에서, 디지털 텔레비젼 수신장치는 튜너(20), 중간주파수 필터 및 동기 검출기(22), NTSC 제거필터(24), 등화기(26), 위상추적기(28), 트렐리스(격자) 디코더(30), 데이터 디인터리버(32), 리드-솔로몬 디코더(4), 데이터 디랜덤아이저(36) 및 동기 및 타이밍회로(38)를 포함한다. 여기서, 트렐리스(격자) 디코더(30), 데이터 디인터리버(32), 리드-솔로몬 디코더(34), 데이터 디랜덤아이저(36)는 VSB 복조부를 구성한다.
튜너(20)는 안테나로부터 6MHz신호(UHF or VHF)를 수신한다. 920MHz의 1차 중간주파수를 가진 하이 사이드 인젝션 더블 컨버젼타입이다. 1GHz이상의 이미지 주파수, 고정 프론트 엔드 필터에 의해 제거를 용이하게 한다. 1차 중간 주파수 선택은 입력 밴드 패스 필터가 국부발진기(978~1723MHz)로부터 튜너 프론트 엔드로 누설되는 것과 다른 UHF채널들(460~806MHz) 에 간섭되는 것을 막을 수 있도록 충분히 높고, 1차 중간주파수 밴드 이상으로 떨어지도록 UHF채널들의 2차 조화파들에 대해서는 충분히 낮다. 튜너는 50~180MHz 주파수 영역을 제한하는 밴드 패스 필터를 가지고, 튜너의 이미지 주파수 영역(920MHz) 이내로 들어가는 모든 비텔레비젼 신호들을 제거한다. 제 1 믹서는 제 1 IF 이상의 합성된 저위상 노이즈 국부발진기에 의해 구동된다. 제 1 국부발진기와 입력 밴드 패스 필터는 마이크로 프로세서에 의해 제어된다. 튜너는 전 UHF, VHF 방송밴드, 표준, IRC, HRC 케이블밴드의 튜닝이 가능하다. 920MHz의 IF 증폭기의 전단에서 1차 IF 신호의 지연 AGC가 수행된다. 제 2 믹서는 876MHz 전압제어 SAW 발진기인 제 2 국부발진기에 의해 구동된다. 제 2 국부발진기는 FPLL 동기 검출기에 의해 제어된다. 44MHz 제 2 IF 신호는 IF 증폭기에 인가된다.
이와 같이 처리된 44MHz 의 제 2 중간 주파수 신호는 튜너에서 출력되어 중간주파수 필터 및 동기 검출기(22)에 인가된다.
캐리어 회복은 FPLL회로에 의한 스몰 파일롯트 캐리어로 수행된다. 제 3 국부 발진기는 고정 기준 발진기이다. 주파수 드래프트나 변동은 제 2 국부 발진기에서 보상된다. 제 2 국부 발진기의 제어는 FPLL 동기 검출기에 의해 이루어진다. 주파수 루프는 ±100kHz의 주파수 풀인(pull-in) 영역을 제공하고, 위상 록킹 루프는 2kHz미만의 협대역을 가진다. 주파수 포착동안에는 주파수 루프는 동상(I)과 쿼드러쳐 위상(Q) 파일롯트 신호를 사용한다. AFC 로우 패스 필터는 VCO와 입력 파일롯트의 주파수 차이에 의해 생성된 비이트 신호에 작용한다. AFC 필터에서 고주파 신호는 대부분 제거된다. 단지 파일롯트 비이트 신호만이 남게 된다. 비이트 신호는 리미터를 거치면서 방형파로 제한되고, 쿼드러쳐 신호와 승산되어 에러신호로 발생된다. 에러신호의 극성은 VCO 신호의 주파수가 중간주파수 신호의 주파수 이상인지 이하인지에 따라 결정된다. 에러신호는 APC 로우패스필터를 통하여 필터링되고 적분되어 DC신호로 출력된다. DC신호가 주파수 차를 줄이기 위하여 튜너의 제 2 국부 발진기를 제어한다. 주파수 차가 제로에 근접하게 되면, APC 루프가 제 3 국부발진주파수로 입력 중간주파수를 위상 록킹한다.
반복적인 데이터 세그먼트 동기는 협대역필터에 의해 동기적으로 검출된 랜덤 데이터들 사이에서 검출된다. 데이터 세그먼트 동기로부터 10.76MHz 심볼클럭이 코히어런스 AGC 신호와 함께 생성된다. 동기검출기로부터 10.76MHz I채널 복합 베이스밴드 데이터 신호(동기 및 데이터)는 A/D변환기를 통하여 디지털신호로 변환된다. 4심볼 동기 코릴레이터를 포함한 데이터 세그먼트 동기 검출기는 특정 반복률로 발생되는 2레벨 동기를 검출한다.
도 3은 디지털 텔레비젼 신호의 데이터 프레임 구조를 나타낸다. 1 데이터 프레임은 313 세그먼트로 구성된 두 개의 데이터 필드로 구성된다. 각 데이터 필드는 하나의 필드동기 세그먼트를 포함한다. 두 개의 데이터 필드의 필드 동기 세그먼트는 홀수필드와 짝수필드를 구별하기 위한 정보를 포함한다.
도 4는 디지털 텔레비젼 신호의 필드 동기 세그먼트 구조를 나타낸다. 필드 동기 세그먼트는 4심볼의 세그먼트 동기, 511심볼의 PN시퀀스, 3개의 63심볼의 PN시퀀스, 24심볼의 VSB모드, 104심볼의 미사용 시퀀스로 구성된다. 따라서, 필드 동기신호는 511심볼의 PN시퀀스, 3개의 63심볼의 PN시퀀스들로 구성되어 총 700심볼들로 구성된다. 홀수필드와 짝수필드의 차이는 3개의 PN63 시퀀스 중 가운데 시퀀스가 서로 반전된 구조를 가진다.
도 5는 본 발명에 의한 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로의 바람직한 일 실시예를 나타낸다. 도 5의 일 실시예는 아날로그 디지털 변환기(42), 세그먼트 동기 검출기(44), 필드 동기 검출기(46), 디지털 트래킹 제어기(48), 디지털 위상제어기(50)을 포함한다. 40은 튜너부이다.
아날로그 디지털 변환기(42)는 튜너부(40)에서 수신되고 복조된 복합 베이스 밴드 아날로그 신호를 입력하여 디지털 위상제어기(50)에서 제공되는 샘플링신호로 샘플링하여 복합 베이스 밴드 데이터신호를 출력한다. 따라서, 튜너부에서 제공되는 아날로그신호에 동기화된 샘플링 신호로 샘플링하지 않으면 정확한 심볼 레벨이 샘플링되지 않게 된다. 즉, 샘플링 신호가 순간적인 채널 변경이나 잡음에 의해 타이밍 지터를 포함하는 아날로그 신호의 타이밍 오차를 추종하지 못하면 정확한 심볼 샘플링이 이루어지지 않게 된다.
세그먼트 동기 검출기(44)는 복합 베이스 밴드 데이터신호로부터 4심볼의 세그먼트 동기신호를 추출하고 추출된 동기신호에 동기화된 세그먼트 동기신호를 출력한다.
필드 동기 검출기(46)는 복합 베이스 밴드 데이터신호로부터 필드 동기 세그먼트의 700심볼을 추출하고 추출된 동기신호에 동기화된 필드 동기신호와 필드구별신호를 출력한다. 필드구별신호는 홀수필드인지 짝수필드인지를 구별하는 신호이다.
디지털 트래킹 제어기(48)는 복합 베이스 밴드 데이터신호의 타이밍을 추적하여 타이밍 오차 Y(τ)를 발생한다.
상기 디지털 트래킹 제어기는 도 6에 도시한 바와 같이, 필드구별신호 및 트래킹 오차신호에 응답하여 진각 및 지각 필드 동기신호를 발생하는 모사 필드 동기신호 발생부(48a)와, 상기 진각 필드 동기신호와 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호의 상관성을 검출하는 진각 상관기(48b)와, 상기 진각 상관기의 출력을 대역필터링하는 제 1 대역필터(48c)와, 상기 제 1 대역필터의 출력을 입력하여 엔벨로프를 검출하는 제 1 스퀘어 로우 검출기(48d)와, 상기 지각 필드 동기신호와 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호의 상관성을 검출하는 지각 상관기(48e)와, 상기 지각 상관기의 출력을 대역필터링하는 제 2 대역필터(48f)와, 상기 제 1 대역필터의 출력을 입력하여 엔벨로프를 검출하는 제 2 스퀘어 로우 검출기(48g)와, 상기 제 및 제 2 검출기의 출력들을 차를 트래킹 오차신호로 발생하는 감산기(48h)를 포함한다.
모사 필드 동기신호 발생부(48a)는 홀수필드와 짝수필드에 대응하여 진각 및 지각 PN511 및 PN63 코드열을 발생한다. 코드열은 타이밍 오차 τ를 포함하고 각각 Tc/2진각과 Tc/2지각성분을 포함한다.
도 5의 디지털 위상 제어기(50)는 세그먼트 동기신호를 적분하고 적분된 신호의 레벨에 대응하여 위상 로크된 전압제어 발진기로부터 샘플링 신호를 발생한다. 발생된 샘플링신호의 타이밍은 제공된 타이밍 오차가 반영되어 타이밍 보상되고 타이밍 보상된 샘플링 신호는 아날로그 디지털 변환기(42)에 제공된다.
도 7은 본 발명에 의한 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로의 바람직한 다른 실시예를 나타낸다. 다른 실시예는 아날로그 디지털 변환기(42), 세그먼트 동기 검출기(44), 필드 동기 검출기(52), 디지털 트래킹 제어기(54), 디지털 위상제어기(50)을 포함한다. 40은 튜너부이고, 56은 VSB 복조부이다.
다른 실시예는 필드 동기 검출기(52)와 디지털 트래킹 제어기(54)에 VSB 복조부(56)에서 복조된 데이터신호가 인가된다는 것이 상술한 일 실시예와 다른 점이고 나머지 동작은 동일한 형태로 동작한다.
이상, 설명한 바와 같이 본 발명에서는 순간적인 채널 변경 및 잡음에 의해 발생되는 타이밍 지터 등을 디지털 트래킹 제어기를 통하여 추적하고 추적에 의해 얻은 타이밍 오차를 디지털 위상제어기에서 보상하여 샘플링 신호를 발생함으로써 보다 정확한 타이밍 복원이 가능하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (3)
- 샘플링 신호에 응답하여 수신된 복합 베이스 밴드 아날로그 신호를 복합 베이스 밴드 데이터신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부;상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호로부터 세그먼트 동기신호를 검출하는 세그먼트 동기 검출부;상기 복합 베이스 밴드 데이터신호로부터 필드 동기신호를 검출하고 필드구별신호를 출력하는 필드 동기 검출부;상기 필드구별신호에 응답하여 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호의 타이밍을 추적하여 타이밍 오차를 발생하는 디지털 트래킹 제어부;상기 검출된 트래킹 오차를 반영하여 상기 검출된 세그먼트 동기신호의 위상을 추종하는 샘플링 신호를 발생하는 디지털 위상제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로.
- 제 1 항에 있어서, 상기 디지털 트래킹 제어부는상기 필드구별신호 및 트래킹 오차신호에 응답하여 진각 및 지각 필드 동기신호를 발생하는 모사 필드 동기신호 발생부;상기 진각 필드 동기신호와 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호의 상관성을 검출하는 진각 상관기;상기 진각 상관기의 출력을 대역필터링하는 제 1 대역필터;상기 제 1 대역필터의 출력을 입력하여 엔벨로프를 검출하는 제 1 스퀘어 로우 검출기;상기 지각 필드 동기신호와 상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호의 상관성을 검출하는 지각 상관기;상기 지각 상관기의 출력을 대역필터링하는 제 2 대역필터;상기 제 1 대역필터의 출력을 입력하여 엔벨로프를 검출하는 제 2 스퀘어 로우 검출기;상기 제 및 제 2 검출기의 출력들을 차를 트래킹 오차신호로 발생하는 감산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로.
- 샘플링 신호에 응답하여 수신된 복합 베이스 밴드 아날로그 신호를 복합 베이스 밴드 데이터신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환부;상기 복합 베이스 밴드 데이터 신호로부터 세그먼트 동기신호를 검출하는 세그먼트 동기 검출부;상기 복합 베이스 밴드 데이터신호를 VSB 복조한 데이터 신호로부터 필드 동기신호를 검출하고 필드구별신호를 출력하는 필드 동기 검출부;상기 필드구별신호에 응답하여 상기 VSB 복조된 데이터 신호의 타이밍을 추적하여 타이밍 오차를 발생하는 디지털 트래킹 제어부;상기 검출된 트래킹 오차를 반영하여 상기 검출된 세그먼트 동기신호의 위상을 추종하는 샘플링 신호를 발생하는 디지털 위상제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980060652A KR20000044161A (ko) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019980060652A KR20000044161A (ko) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| KR20000044161A true KR20000044161A (ko) | 2000-07-15 |
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| KR1019980060652A KR20000044161A (ko) | 1998-12-30 | 1998-12-30 | 디지털 텔레비젼 수신장치의 타이밍 복원회로 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20000044161A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100396672B1 (ko) * | 2001-09-25 | 2003-09-02 | 엘지전자 주식회사 | 디지털 ｔｖ 수신기 |
-
1998
- 1998-12-30 KR KR1019980060652A patent/KR20000044161A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100396672B1 (ko) * | 2001-09-25 | 2003-09-02 | 엘지전자 주식회사 | 디지털 ｔｖ 수신기 |
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| WITN | Withdrawal due to no request for examination |