KR20100109107A - 방송신호수신장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방송신호수신장치 및 그 제어방법에 관한 것이다. 방송신호수신장치는, 적어도 하나의 확장 프레임 구간을 포함하는 방송신호를 수신하는 신호 수신부와; 상기 수신된 방송신호의 크기를 감지하는 신호 감지부와; 상기 감지된 방송신호의 크기에 따라 상기 방송신호가 일정한 크기를 가지도록 자동이득제어를 수행하는 자동이득제어부와; 상기 확장 프레임 구간인지 여부에 따라 상기 방송신호의 자동이득제어를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어신호생성부를 포함한다. 이에 의하여, 확장 프레임 구간인지 여부에 따라 자동이득제어를 선택적으로 수행 가능하도록 하여 신호의 왜곡을 방지할 수 있으며, 자동이득제어의 수행 및 멈춤에 대한 실시간 제어가 가능하고, 인접채널 방해비 특성이 개선될 수 있다.

Description

방송신호수신장치 및 그 제어방법{BROADCASTING SIGNAL RECEIVING APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 방송신호수신장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적어도 하나의 확장 프레임을 구간을 포함하는 방송신호를 수신하는 방송신호수신장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
방송신호수신장치는 방송국으로 송출되는 방송신호를 수신하여, 이를 영상으로 표시할 수 있도록 처리한다.
방송신호수신장치로서, 디지털 TV의 전송방식은 미국식인 ATSC, 유럽식인 DVB-T, 일본식인 ISDB-T 등으로 나뉠 수 있는데, 차세대 유럽식 디지털 방송으로서, DVB-T 에 비하여 전송효율이 약30% 이상 개선된 DVB-T2 전송방식에 의한 서비스가 제공될 예정이다.
TV와 같은 방송신호수신장치는 방송국과의 거리와 같은 외부적 요인에 의해 수신되는 방송신호의 크기가 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 방송국 가까이에서는 방송신호가 세게, 멀리 떨어진 상태에서는 약하게 수신될 수 있다.
이에 따라, DVB-T와 DVB-T2의 전송방식에서는 방송신호의 크기가 크면 신호의 레벨을 낮추고, 반대로 작은 경우 신호의 레벨을 높여서 출력되는 신호의 레벨을 일정하게 유지하는 자동이득제어(AGC: Automatic Gain Control, 이하, AGC 라고도 한다)를 수행한다.
그런데, DVB-T2 전송방식은 DVB-T2 이후의 방송시스템을 위한 예비 구간으로서 마련된 확장 프레임(FEF: Future Extension Frame, 이하, FEF 라고도 한다)을 포함한다.
DVB-T2는 이러한 확장 프레임을 방송정보가 포함된 DVB-T2 스트림의 사이에 삽입하여 함께 전송한다.
확장 프레임은 DVB-T2 서비스에서는 방송정보를 포함하지 않은 구간이지만, 소정 크기의 신호레벨을 가지게 되므로 그 크기에 따라 자동이득제어를 수행할 수 있다.
위와 같이, 확장 프레임 구간에서도 자동이득제어를 수행하면, 방송신호수신장치는 확장 프레임에 연속되는 DVB-T2 프레임의 디코딩을 위한 자동이득제어의 안정화에 시간이 소요됨에 따라, 정상적으로 방송신호를 수신하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
이에 따라, DVB-T2 전송방식을 사용하는 경우, 확장 프레임 구간에서는 자동이득제어를 수행하지 않도록 제어할 필요가 있다.
상기 목적은, 방송신호수신장치에 있어서, 적어도 하나의 확장 프레임 구간을 포함하는 방송신호를 수신하는 신호 수신부와; 상기 수신된 방송신호의 크기를 감지하는 신호 감지부와; 상기 감지된 방송신호의 크기에 따라 상기 방송신호가 일정한 크기를 가지도록 자동이득제어를 수행하는 자동이득제어부와; 상기 확장 프레임 구간인지 여부에 따라 상기 방송신호의 자동이득제어를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어신호생성부를 포함하는 방송신호수신장치에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 제어신호생성부는, 상기 수신된 방송신호의 상기 확장 프레임 구간을 검출하고, 상기 검출된 확장 프레임 구간에서는 상기 자동이득제어를 수행하지 않는 제어신호를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 제어신호생성부는, 소정 기준값을 발생시키는 기준값 발생부와, 상기 감지된 방송신호의 크기와 상기 기준값을 비교하는 비교기를 포함하고, 상기 자동이득제어부는 상기 비교기의 비교 결과에 따라 상기 자동이득제어를 수행할 수 있다.
또한, 상기 수신된 방송신호의 인접채널 신호를 제거하는 신호제거부를 더 포함하고, 상기 비교기는 상기 신호제거부를 통과하기 이전의 방송신호와 상기 기준값을 비교할 수 있다.
아울러, 상기 제어신호생성부는, 상기 비교기의 비교 결과에 따라 업(Up) 신호와 다운(Down) 신호 중 어느 하나를 출력하는 업/다운 컨트롤러와, 소정의 카운트 신호를 출력하는 카운터와, 상기 업/다운 컨트롤러의 출력값과 상기 카운터의 출력값을 비교하여 소정의 펄스복을 갖는 PWM 신호를 발생하는 펄스 발생부를 더 포함하며, 상기 자동이득제어부는 상기 펄스 발생부의 출력값에 따라 자동이득제어를 수행할 수 있다.
여기서, 상기 기준값 발생부는 상기 비교기의 출력값이 새로운 기준값이 되도록 상기 기준값을 변경하여 출력할 수 있다.
그리고, 상기 펄스 발생부는 상기 기준값에 변경에 따라 상기 펄스폭이 변경된 PWM 신호를 발생할 수 있다.
또한, 상기 제어신호생성부는, 상기 펄스 발생부에서 출력되는 상기 PWM 신호를 적분한 DC 신호를 출력하는 로 패스 필터(LPF)를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 수신된 방송신호를 중간주파수대역의 방송신호로 변환하는 신호 변환부를 더 포함하고, 상기 자동이득제어부는 상기 신호 수신부에서 수신된 방송신호에 대한 자동이즉제어를 수행하는 제 1 AGC 증폭부와, 상기 중간 주파수 대역으로 변환된 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 제 2 AGC 증폭부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 AGC 증폭부는 상기 로 패스 필터에서 출력된 DC 신호에 따라 상기 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행할 수 있다.
또한, 상기 방송신호는 DVB-T2 전송규격에 따른 T2 프레임 구간을 더 포함하며, 상기 T2 프레임 구간은 상기 확장 프레임 구간의 정보를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은, 방송신호수신장치의 제어방법에 있어서, 적어도 하나의 확장 프레임 구간을 포함하는 방송신호를 수신하는 단계와; 상기 수신된 방송신호의 크기를 감지하는 단계와; 상기 확장 프레임 구간인지 여부에 따라 상기 자동이득제어를 제어하는 제어신호를 생성하여, 상기 감지된 방송신호의 크기에 따라 상기 방송신호가 일정한 크기를 가지도록 자동이득제어를 수행하는 단계를 포함하는 방송신호수신장치의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.
여기서, 상기 자동이득제어를 수행하는 단계는, 상기 수신된 방송신호의 상기 확장 프레임 구간을 검출하고, 상기 검출된 확장 프레임 구간에서는 상기 자동이득제어를 수행하지 않을 수 있다.
그리고, 상기 자동이득제어를 수행하는 단계는, 소정 기준값을 발생시키는 단계와, 상기 감지된 방송신호의 크기와 상기 기준값을 비교하는 단계를 포함하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 방송신호의 자동이득제어를 수행할 수 있다.
또한, 상기 수신된 방송신호의 인접채널 신호를 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 기준값을 비교하는 단계는 상기 인접채널 신호를 제거하기 이전의 방송신호와 상기 기준값을 비교할 수 있다.
아울러, 상기 기준값을 비교하는 단계는, 상기 비교 결과에 따라 업 신호와 다운 신호 중 어느 하나를 출력하는 단계와, 소정의 카운트 신호를 출력하는 단계와, 상기 업 신호와 다운 신호 중 어느 하나와 상기 카운트 신호를 비교하여 소정의 펄스폭을 갖는 PWM 신호를 발생하는 단계를 포함하며, 상기 자동이득제어를 수행하는 단계는, PWM 신호의 펄스폭에 따라 자동이득제어를 수행할 수 있다.
여기서, 상기 비교 결과에 따른 출력값이 새로운 기준값이 되도록 상기 기준값을 변경하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 PWM 신호를 발생하는 단계는 상기 기준값 변경에 따라 상기 펄스폭이 변경된 PWM 신호를 발생할 수 있다.
또한, 상기 PWM 신호를 적분하여 DC 신호를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 수신된 방송신호를 중간주파수대역의 방송신호로 변환하는 단계를 더 포함하고, 상기 자동이득제어를 수행하는 단계는, 상기 신호 수신부에서 수신된 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 단계와, 상기 중간 주파수 대역으로 변환된 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 신호 수신부에서 수신된 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 단계는, 상기 적분된 DC 신호에 따라 상기 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행할 수 있다.
또한, 상기 방송신호는 DVB-T2 전송규격에 따른 T2 프레임 구간을 더 포함하며, 상기 T2 프레임 구간은 상기 확장 프레임 구간의 정보를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 방송신호수신장치(100)의 구성을 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 방송신호수신장치(100)의 회로도이다.
본 발명 방송신호수신장치(100)는 DVB-T2(Digital Video Broadcasting Terrestrial 2) 전송방식에 의한 방송신호를 수신하며, 디지털 TV, 셋탑박스 등으로 구현될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 방송신호수신장치(100)는 신호수신부(110), 신호 감지부(120), 신호변환부(130), 신호제거부(140), 자동이득제어부(150) 및 제어신호생성부(160)를 포함한다.
신호수신부(110)는 방송국으로부터 송출되는 방송신호를 수신한다. 본 발명의 신호수신부(110)는 DVB-T2 방송신호를 수신하는 안테나 입력단자(111)를 포함할 수 있다.
도 3은 신호수신부(110)를 통해 수신되는 DVB-T2 전송방식에 따른 방송신호의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, DVB-T2 방송신호는 슈퍼 프레임(Super Frame) 단위로 이루어진 패킷(Packet)으로 전송된다. 각 슈퍼 프레임은 T2 프레임(T2-Frame) 구간과 확장 프레임(FEF: Future Extension Frame) 구간을 포함한다.
확장 프레임은 DVB-T2 이후의 방송시스템을 위한 예비 구간으로서 마련된 것으로, DVB-T2는 이러한 확장 프레임을 방송정보가 포함된 DVB-T2 스트림의 사이에 삽입하여 함께 전송한다. 확장 프레임은 DVB-T2 서비스에서는 방송정보를 포함하지 않은 구간으로서, 방송국에서 송출되는 방송신호는 확장프레임을 선택적으로 포함할 수 있다. 확장프레임의 길이는 가변적이며, 최대 T2 프레임과 같은 250mS일 수 있다.
1개의 슈퍼 프레임은 256개의 T2 프레임으로 구성되며, 확장 프레임구간이 존재하지 않는 경우, 슈퍼 프레임의 시간은 Tsf=250mS x 256=64초가 된다. 확장 프레임을 가장 많이 포함하는 경우, 슈퍼 프레임은 T2 프레임의 개수만큼의 확장 프레임을 포함할 수 있으므로, 이 경우 슈퍼 프레임의 시간은 Tsf=250mS x (256+256)=128초가 된다. DVB-T2 전송방식에서는 확장 프레임 구간을 서로 인접하여 연속적으로 전송하지는 않는다.
확장 프레임은 DVB-T2 서비스에서는 방송정보를 포함하지 않은 구간으로서, 방송신호수신장치(100)에서 수신하더라도 디코딩되지 않는 구간이지만 소정 크기의 신호레벨을 가지며, 신호의 크기는 앞서 전송된 T2 프레임의 크기보다 클 수도 작을 수도 있다.
이에 따라, 본 발명 방송신호수신장치(100)는 후술하는 제어신호생성부(160)를 통해 확장 프레임 구간을 감지하여, 감지된 확장 프레임 구간에서는 자동이득제어를 수행하지 않는 제어신호를 생성하여 자동이득제어부(150)에 제공한다.
DVB-T2 전송방식에서 확장 프레임 구간에 대한 정보는 앞서 전송되는 T2 프레임의 헤더부(L2 Post Signal Header)에 포함된다. 여기서, 확장 프레임 구간에 대한 정보는 확장 프레임 구간의 시작점, 길이, 간격 등을 포함한다.
안테나 입력단자(111)를 통해 수신된 방송신호는 소정 주파수 대역을 갖는 RF 신호가 된다. 여기서, 신호수신부(110)는 안테나 단자(111)를 통해 수신된 RF 신호를 약 20MHz 대역을 갖는 RF 신호로 필터링하는 입력동조필터(112) 및 20MHz 대역의 RF 신호를 약 12MHz 대역의 RF 신호로 필터링하는 단간동조필터(113)를 더 포함할 수 있다.
신호수신부(110), 신호감지부(120), 신호변환부(130), 신호제거부(140), 자동이득제어부(150)는 방송신호를 수신하여, 소정의 튜닝 제어신호에 따라 그에 대응하는 주파수대역을 갖는 방송신호로 튜닝하는 튜너의 내부에 마련될 수 있다.
이렇게 튜닝된 특정 채널의 디지털 방송신호는 채널 복조기(CH Demodulator)에 의해 복조과정 및 오류정정과정 등을 거쳐 트랜스포트 스트림 형태로 출력되어, 디멀티플랙서(미도시)에 의해 영상신호와 오디오신호 및 각종 부가 데이터로 분리되어 비트 스트림 형태로 출력된다. 그리고, 디멀티플랙서를 통해 분리된 영상신호는 디코더(미도시)에 의해 디코딩되어, 스케일러(미도시)의 처리과정을 거쳐 디스플레이부(미도시)에 표시된다.
본 발명 일실시예에서는 제어신호생성부(160)가 채널 복조기의 내부에 마련되는 것을 일례로 한다.
신호감지부(120)는 신호수신부(110)를 통해 수신된 방송신호의 크기를 감지한다. 여기서, 신호감지부(120)로 입력되는 방송신호는 입력동조필터(112) 및 단간동조필터(113)를 통과한 약 12MHz의 대역을 갖는 RF 신호일 수 있으며, 신호감지부(120)는 방송신호의 에너지 세기를 통해 방송신호의 크기를 감지하는 제1 AGC 검출부(AGC Detector)(121)를 포함할 수 있다.
제1 AGC 검출부(121)에서 감지된 신호는 후술하는 자동이득제어부(150)에 포함되는 제1 AGC 증폭부(RF AGC AMP)(151)의 자동이득제어(AGC)를 수행할 수 있는 신호가 된다. 제1 AGC 검출부(121)에서 감지된 신호는 후술하는 제어신호생성부(160)에 전송되고, 제어신호생성부(160)는 제어신호를 생성한다. 제1 AGC 증폭부(151)는 생성된 제어신호에 따라 자동이득제어를 수행한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 신호감지부(120)는 후술하는 IF 신호의 크기를 감지하는 제2 AGC 검출부(AGC Detector)(122)를 더 포함할 수 있다.
제2 AGC 검출부(122)에서 감지된 신호는 후술하는 자동이득제어부(150)에 포함되는 제2 AGC 증폭부(IF AGC AMP)(152)의 자동이득제어(AGC)를 수행할 수 있는 신호가 된다. 제2 AGC 검출부(122)에서 감지된 신호는 로 패스 필터(LPF)(123)를 통해 필터링되어, 제2 AGC 증폭부(152)에 전송되어 자동이득제어를 수행한다. 제2 AGC 검출부는 A/D 컨버터(ADC)(124)로부터 출력되는 신호를 수신할 수 있다.
본 발명 일실시예에서는 제1 AGC 검출부(121)가 후술하는 MOPLL의 내부에 마련되고, 제2 AGC 검출부(122)가 채널복조기의 내부에 마련되며, 채널 복조기는 기저대역 채널 복조기(Baseband CH Demodulator)로 구현되는 것을 일례로 한다.
신호변환부(130)는 신호수신부(110)를 통해 수신된 RF 대역의 방송신호를 중간주파수대역인 IF(IntermediateFrequency) 신호로 변환하여 출력한다. 신호변환부(130)는 MOPLL(Mixer, Oscillator and PLL)로 구현될 수 있다.
신호제거부(140)는 신호변환부(130)로부터 출력되는 IF 신호의 인접채널신호를 제거한다. 구체적으로, 신호제거부(140)는 IF 신호에 대해 희망채널 신호를 통과시키고, 인접채널의 신호는 제거하는 대역통과필터로서 쏘 필터(Saw Filter)로 구현될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 신호제거부(140)의 통과 전후의 IF 신호의 파형의 일례를 나타내는 그래프이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 신호변환부(130)로부터 출력되는 IF 신호는 소정 주파수 대역(10) 내에 희망채널의 디지털 신호(11) 외에 희망채널 신호(11)보다 높은 레벨을 갖는 인접채널의 아날로그 신호(21)를 포함할 수 있다.
이러한 경우, 신호변환부(130)의 출력 IF 신호가 신호제거부(140)를 통과하면, 도 4b와 같이 통과된 주파수 대역(20)에 대응하여 거의 제거된 상태의 인접채널 신호(22)와, 희망채널 신호(11)가 존재하게 된다.
이에, 본 발명의 제1 AGC 검출부(121)는 신호변환부(130)를 통과하기 이전 즉, 도 4a와 같은 인접채널이 제거되지 않은 신호의 크기를 검출하여 자동이득제어를 수행하게 되므로, 인접채널이 제거된 신호의 크기를 감지하여 자동이득제어를 수행하는 경우와 비교하여 인접채널 방해비 특성이 좋다.
자동이득제어부(150)는 신호 감지부(120)에서 감지된 방송신호의 크기에 따라 방송신호가 일정한 크기를 가지도록 자동이득제어(AGC: Automatic Gain Control)를 수행한다.
본 발명 일실시예의 자동이득제어부(150)는 제1 AGC 검출부(121)에서 검출된 인접채널 신호를 포함하는 RF 신호의 크기에 따라 자동이득제어를 수행하는 제1 AGC 증폭부(RF AGC AMP)(151)와, 제2 AGC 검출부(122)에서 검출된 IF 신호의 크기에 따라 자동이득제어를 수행하는 제2 AGC 증폭부(IF AGC AMP)(152)를 포함한다.
제1 AGC 증폭부(151)는 약 +110dBuV ~ +60dBuV의 중전계 이상의 신호의 크기가 소정 기준값(예컨대, 1Vp-p)을 유지하도록 이득(Gain)을 자동으로 조절하는 자동이득증폭기(Automatic Gain Amplifier)로서, 신호의 크기 기준값(1Vp-p)보다 작으면 이득을 증가시키고, 크면 이득을 감소시킨다. 제2 AGC 증폭부(152)는 약 +60dBuV ~ +25dBuV의 중전계 이하 신호의 크기가 소정 기준값(예컨대, 1Vp-p) 을 유지하도록 이득(Gain)을 자동으로 조절한다.
여기서, 제1 AGC 증폭부(151)는 인접채널이 제거되지 않은 RF 신호의 크기에 따라 자동이득제어를 수행하므로, 인접채널이 제거된 신호의 크기를 감지하여 자동이득제어를 제공하는 경우와 비교하여 인접채널 방해비 특성이 좋다.
구체적으로, 단간동조필터(113)의 대역폭은 약 12MHz로 인접채널 신호가 큰 경우, 제1 AGC 검출부(121)에서 검출된 신호세기 레벨이 크기 때문에, 제1 AGC 증폭부(151)는 신호레벨을 낮추도록 자동이득제어를 수행한다.
여기서, 제1 AGC 검출부(121)가 도 4b와 같이 인접채널 신호가 제거된 RF 의 크기를 감지하여 제1 AGC 증폭부(151)에 제공한다면, 인접채널 신호가 크고 희망채널 신호가 작은 경우 제1 AGC 증폭부(151)가 희망채널 신호에 따라 신호레벨을 높여 증폭하도록 자동이득제어를 수행할 수 있다.
이러한 경우, 큰 인접채널 신호에 의해 제1 AGC 증폭부(151)가 포화영역(Saturation Region)에서 동작하여, 증폭기의 비선형특성(Non Linear Characteristics)으로 인해 신호의 왜곡이 발생할 수 있다.
따라서, 제1 AGC 증폭부(151)가 인접채널 신호가 제거된 RF 신호의 크기에 따라 자동이득제어를 수행하는 경우는, 본 발명과 같이 인접채널 신호가 포함된 RF 신호에 따라 자동이득을 수행하는 경우와 비교하여 인접채널 방해비 특성이 열화된다. 여기서, 열화되는 인접채널방해비 특성은 10 ~ 15dB일 수 있다.
도 5는 제1 AGC 검출부(121)에 대한 세부 회로도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 AGC 검출부(121)는 신호수신부(110)로부터 트랜지스터(Q3)의 베이스(Base)에 신호가 입력되고, 트랜지스터(Q3)는 On/Off를 반복 하면서 콘덴서(C45)의 충방전을 통해 제1 AGC 증폭부(151)에 DC 성분의 신호를 출력한다.
여기서, 에너지가 큰 신호가 Q3의 베이스에 입력되는 경우 트랜지스터(Q3)의 On 기간이 길어지고 콘덴서(C45)의 방전시간이 길어져 이득(Gain)을 낮추도록 자동이득제어가 수행되며, 에너지가 작은 신호가 베이스에 입력되는 경우 트랜지스터(Q3)의 On 기간이 짧아지고 콘덴서(C45)의 충전 시간이 방전시간에 비해 길어져 이득(Gain)을 높이도록 자동이득제어가 수행되게 된다.
제어신호생성부(160)는 수신된 방송신호가 확장 프레임 구간인지 여부에 따라 방송신호의 자동이득제어를 선택적으로 수행하는 제어신호를 생성한다.
구체적으로, 제어신호생성부(160)는 방송신호의 확장 프레임 구간을 검출하는 FEF 검출부(161)를 포함하며, FEF 검출부(161)는 검출된 확장 프레임 구간에서는 자동이득제어를 수행하지 않는 제어신호(AGC Hold)를 생성하여 자동이득제어부(150)에 제공한다.
본 발명에서는 자동이득제어부(150)가 확장 프레임 구간에서 자동이득제어를 일시적으로 수행하지 않는 것을 순간 멈춤(freeze)이라고도 한다.
FEF 검출부(161)는 T2 프레임의 헤더부(L2 Post Signal Header)에 포함된 확장 프레임 구간에 대한 정보를 이용하여, 확장 프레임 구간의 방송신호가 수신되는 것으로 판단되면, 자동이득제어를 순간 멈춤하는 제어신호를 생성하여 자동이득제어부(150)에 전송한다.
여기서, 제어신호생성부(160)는 확장 프레임 구간에서 자동이득제어를 수행 하지 않는 제어신호를 제1 AGC 증폭부(151) 및 제2 AGC 증폭부(152)에 모두 제공한다.
구체적으로, 제어신호생성부(160)는 제1 AGC 검출부(121)에서 감지된 RF 신호의 크기에 따라 자동이득제어를 수행하는 RF 제어신호를 생성하여 제1 AGC 증폭부(151)에 전송한다.
이에, 제어신호생성부(160)는 소정 기준값(RF AGC Reference Value)을 발생시키는 기준값 발생부(162)와, 제1 AGC 검출부(121)에서 감지된 신호의 크기와 기준값 발생부(162)에서 출력된 기준값을 비교하는 비교기(163)를 포함한다.
비교기(163)는 비교 결과에 따라 1(예컨대, 3.3V) 및 0(0V) 중 어느 하나를 출력한다. 예컨대, 비교기(162)는 제1 AGC 검출부(121)에서 출력되는 DC 성분의 크기를, 기준값 발생부(162)에서 생성된 신호(PDEF_REF_OUT)가 로 패스 필터(LPF)(164)에서 필터링된 DC 성분의 크기와 비교하여, 작은 경우0을 출력하고, 큰 경우 1을 출력할 수 있다.
최초 기준값(RF AGC Reference Value)는 미리 설정되며, 기준값 발생부(162)는 비교기(163)의 출력값을 수신하여 새로운 기준값이 되도록 변경하여 출력한다. 기준값 발생부(162)의 출력값은 로 패스 필터(LPF)(164)를 거쳐 비교기(163)에 전송된다.
제어신호생성부(160)는 비교기(163)의 비교 결과에 따라 업(Up) 신호와 다운(Down) 신호 중 어느 하나를 출력하는 업/다운 컨트롤러(165)와, 소정의 카운트 신호를 출력하는 카운터(166)와, 업/다운 컨트롤러(165)의 출력값과 카운터(166)의 출력값을 비교하여 소정의 펄스복을 갖는 PWM 신호를 발생하는 펄스 발생부(167)와, 펄스 발생부(167)에서 출력되는 PWM 신호를 적분한 DC 신호를 출력하는 로 패스 필터(LPF)(168)를 더 포함한다.
도 6은 자동이득제어를 위한 제어신호 생성을 설명하기 위한 도면이고, 도 7 및 도 8은 도 6에서 생성되는 제어신호의 파형을 순차적으로 도시한 도면이다.
업/다운 컨트롤러(165)는 비교기(163)의 비교 결과에 따라 도 7의 (a)과 같은 다운(Down) 신호(31)와, 도 8의 (a)과 같은 업(Up) 신호(32) 중 어느 하나를 출력한다. 즉, 비교기(163)의 출력값이 0이면 다운 신호(0V)(31)를, 1이면 업 신호(예컨대, 3V)(32)를 출력할 수 있다.
카운터(166)는 프리 러닝(Free Running)에 따라 순차적으로 카운팅을 수행한다. 즉, "11111....11" 이후에는 오버플로우(Overflow) 발생에 따라 다시 "00000....00"이 출력되어, 도 7의 (b) 및 도 8의 (b)와 같은 톱니파 형태의 파형(40)을 출력한다.
펄스 발생부(167)는 업/다운 컨트롤러(165)의 출력값과 카운터(166)의 출력값을 비교하여, 도 7의 (c) 및 도 8의 (c)와 같이, 소정의 펄스폭을 갖는 PWM 파형(51, 52)을 출력한다. 여기서, PWM 파형의 듀티(Duty)는 업/다운 컨트롤러(165)의 업/다운 문턱값(Threshold)에 의해 결정된다.
펄스 발생부(167)를 통해 출력된 PWM 신호는 로 패스 필터(LPF)(168)를 통해 적분된 DC 신호(61, 62)로 출력된다(도 7의 (c) 및 도 8의 (c) 참조). 이렇게 로 패스 필터(168)를 통해 출력되는 DC 신호는 제1 AGC 증폭부(151)로 전송되어, 자동 이득제어를 수행하게 된다.
구체적으로, T2 프레임 구간의 방송신호로서 크기가 크지 않은(예컨대, 큰 인접채널 신호가 포함되지 않은) 신호가 수신되는 경우, 제1 AGC 검출부(121)의 출력값과 기준값의 차이가 크게 발생하지 않으므로, 기준값 발생부(162)는 기준값과 제1 AGC 검출부(121)의 출력값이 같아지도록 기준값을 계속해서 변경하게 되고, 이에 따라 비교기(163)는 제1 AGC 검출부(121)의 출력값과 기준값을 비교하여 1,0,1,0을 반복적으로 출력하게 된다. 이에 따라, 제어신호생성부(160)는 실질적으로 신호의 변화가 없는 것으로 판단하여, 제1 AGC 증폭부(151)는 방송신호의 레벨을 조절하는 자동이득제어를 수행하지 않는다.
또한, T2 프레임 구간의 방송신호로서 큰 인접채널 신호를 포함하는 신호가 수신되는 경우, 제1 AGC 검출부(121)의 출력값이 큰 폭으로 작아진다. 이에, 비교기(163)의 출력값은 계속해서 0을 유지하고, 기준값 발생부(162)는 기준값을 제1 AGC 검출부(121)의 출력값과 동일해지도록 계속해서 변경한다. 이에 따라, 기준값을 제1 AGC 검출부(121)의 출력값과 동일해질 때까지 업/다운 컨트롤러(165)는 계속해서 다운 모드로 동작하여, 도 7의 (b)과 같은 펄스폭이 넓은 PWM 파형이 출력된다. 이에 따라, 도 7의 (c)와 같은 제어신호(61)가 출력되며, 제1 AGC 증폭부(151)는 방송신호의 레벨을 낮추는 자동이득제어를 수행하게 된다.
펄스 발생부(167)는 기준값 변경에 따라, 펄스폭이 변화된 PWM 신호를 생성하여 자동이득제어를 수행하게 된다.
상기한 본 발명에 따르면, DVB-T2 전송방식을 수신하는 방송신호수신장 치(100)에서, 채널 복조기에 마련된 제어신호생성부(160)는 방송신호가 확장 프레임 구간인 경우 자동이득제어를 수행하지 않도록 하는 제어신호를 생성하고, 방송신호가 T2 프레임 구간인 경우 감지되는 신호 레벨에 따라 자동이득제어를 수행하기 위한 제어신호를 생성하여 자동이득제어부(150)에 제공한다.
이에, T2프레임 구간의 방송신호에 대한 RF 자동이득제어와 IF 자동이득제어의 수행 및 확장 프레임 구간에서의 순간 멈춤(Freeze)이 모두 채널 복조기에서 수행되므로, 이에 대한 실시간 제어가 가능하다.
이하, 상기와 같은 구성에 따른 방송신호수신장치(200)에 있어서, 그 제어방법을 도 9를 참조하여 설명한다.
도 9는 본 발명에 의한 방송신호수신장치(100)의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 방송신호수신장치(100)는 방송 수신부(110)를 통해 적어도 하나의 확장 프레임 구간을 포함하는 방송신호를 수신한다(S110).
신호 감지부(120)는 수신된 방송신호의 크기를 감지한다(S120).
자동이득제어부(150)는 수신된 방송신호가 확장 프레임 구간인지 여부에 따라, 방송신호에 대한 자동이득제어를 선택적으로 수행한다(S130). 여기서, 제어신호생성부(160)는 방송신호의 확장 프레임 구간을 검출하고, 검출된 확장 프레임 구간에서는 자동이득제어를 수행하지 않는 제어신호를 생성하여, 자동이득제어부(150)에 전송할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 본 발명은 확장 프레임을 포함하는 방송신호 수신장치에 있어서, 확장 프레임 구간인지 여부에 따라 자동이득제어를 선택적으로 수행 가능하도록 하여 신호의 왜곡을 방지할 수 있으며, 자동이득제어의 수행 및 멈춤에 대한 실시간 제어가 가능하고, 인접채널 방해비 특성이 개선될 수 있다.
한편, 본 발명 실시예에서는 FEF를 포함하는 DVB-T 전송방식에 의한 방송신호를 수신하는 실시예에 대하여만 설명하였으나, 본 발명은 DVB-T 전송방식에만 한정되는 것이 아니라, 예비 구간으로서의 확장 프레임이 포함된 방송신호를 수신하는 방송신호수신장치에 대하여 적용 가능할 것이다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 방송신호수신장치의 구성을 도시한 블록도이며,
도 2는 본발명의 일실시예에 의한 방송신호수신장치의 회로도이며,
도 3은 신호수신부를 통해 수신되는 DVB-T2 전송방식에 따른 방송신호의 프레임 구조를 나타내는 도면이며,
도 4a 및 도 4b는 신호제거부의 통과 전후의 IF 신호의 파형의 일례를 나타내는 그래프이며,
도 5는 제1 AGC 검출부에 대한 세부 회로도이며,
도 6은 자동이득제어를 위한 제어신호 생성을 설명하기 위한 도면이며,
도 7 및 도 8은 도 6에서 생성되는 제어신호의 파형을 순차적으로 도시한 도면이며,
도 9는 본 발명에 의한 방송신호수신장치의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 방송신호수신장치 110 : 신호수신부
120 : 신호감지부 130 : 신호변환부
140 : 신호제거부 150 : 자동이득제어부
160 : 제어신호생성부

Claims (22)

  1. 방송신호수신장치에 있어서,
    적어도 하나의 확장 프레임 구간을 포함하는 방송신호를 수신하는 신호 수신부와;
    상기 수신된 방송신호의 크기를 감지하는 신호 감지부와;
    상기 감지된 방송신호의 크기에 따라 상기 방송신호가 일정한 크기를 가지도록 자동이득제어를 수행하는 자동이득제어부와;
    상기 확장 프레임 구간인지 여부에 따라 상기 방송신호의 자동이득제어를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어신호생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호생성부는, 상기 수신된 방송신호의 상기 확장 프레임 구간을 검출하고, 상기 검출된 확장 프레임 구간에서는 상기 자동이득제어를 수행하지 않는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호생성부는,
    소정 기준값을 발생시키는 기준값 발생부와,
    상기 감지된 방송신호의 크기와 상기 기준값을 비교하는 비교기를 포함하고,
    상기 자동이득제어부는 상기 비교기의 비교 결과에 따라 상기 자동이득제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수신된 방송신호의 인접채널 신호를 제거하는 신호제거부를 더 포함하고,
    상기 비교기는 상기 신호제거부를 통과하기 이전의 방송신호와 상기 기준값을 비교하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제어신호생성부는,
    상기 비교기의 비교 결과에 따라 업(Up) 신호와 다운(Down) 신호 중 어느 하나를 출력하는 업/다운 컨트롤러와,
    소정의 카운트 신호를 출력하는 카운터와,
    상기 업/다운 컨트롤러의 출력값과 상기 카운터의 출력값을 비교하여 소정의 펄스복을 갖는 PWM 신호를 발생하는 펄스 발생부를 더 포함하며,
    상기 자동이득제어부는 상기 펄스 발생부의 출력값에 따라 자동이득제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기준값 발생부는 상기 비교기의 출력값이 새로운 기준값이 되도록 상기 기준값을 변경하여 출력하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 펄스 발생부는 상기 기준값에 변경에 따라 상기 펄스폭이 변경된 PWM 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어신호생성부는, 상기 펄스 발생부에서 출력되는 상기 PWM 신호를 적분한 DC 신호를 출력하는 로 패스 필터(LPF)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수신된 방송신호를 중간주파수대역의 방송신호로 변환하는 신호 변환부를 더 포함하고,
    상기 자동이득제어부는 상기 신호 수신부에서 수신된 방송신호에 대한 자동이즉제어를 수행하는 제 1 AGC 증폭부와, 상기 중간 주파수 대역으로 변환된 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 제 2 AGC 증폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제 1 AGC 증폭부는 상기 로 패스 필터에서 출력된 DC 신호에 따라 상기 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방송신호는 DVB-T2 전송규격에 따른 T2 프레임 구간을 더 포함하며, 상기 T2 프레임 구간은 상기 확장 프레임 구간의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치.
  12. 방송신호수신장치의 제어방법에 있어서,
    적어도 하나의 확장 프레임 구간을 포함하는 방송신호를 수신하는 단계와;
    상기 수신된 방송신호의 크기를 감지하는 단계와;
    상기 확장 프레임 구간인지 여부에 따라 상기 자동이득제어를 제어하는 제어신호를 생성하여, 상기 감지된 방송신호의 크기에 따라 상기 방송신호가 일정한 크기를 가지도록 자동이득제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 자동이득제어를 수행하는 단계는,
    상기 수신된 방송신호의 상기 확장 프레임 구간을 검출하고, 상기 검출된 확장 프레임 구간에서는 상기 자동이득제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 자동이득제어를 수행하는 단계는,
    소정 기준값을 발생시키는 단계와,
    상기 감지된 방송신호의 크기와 상기 기준값을 비교하는 단계를 포함하고,
    상기 비교 결과에 따라 상기 방송신호의 자동이득제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수신된 방송신호의 인접채널 신호를 제거하는 단계를 더 포함하고,
    상기 기준값을 비교하는 단계는 상기 인접채널 신호를 제거하기 이전의 방송신호와 상기 기준값을 비교하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    상기 기준값을 비교하는 단계는,
    상기 비교 결과에 따라 업 신호와 다운 신호 중 어느 하나를 출력하는 단계와,
    소정의 카운트 신호를 출력하는 단계와,
    상기 업 신호와 다운 신호 중 어느 하나와 상기 카운트 신호를 비교하여 소정의 펄스폭을 갖는 PWM 신호를 발생하는 단계를 포함하며,
    상기 자동이득제어를 수행하는 단계는,
    PWM 신호의 펄스폭에 따라 자동이득제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 비교 결과에 따른 출력값이 새로운 기준값이 되도록 상기 기준값을 변경하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 PWM 신호를 발생하는 단계는 상기 기준값 변경에 따라 상기 펄스폭이 변경된 PWM 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 PWM 신호를 적분하여 DC 신호를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 수신된 방송신호를 중간주파수대역의 방송신호로 변환하는 단계를 더 포함하고,
    상기 자동이득제어를 수행하는 단계는, 상기 신호 수신부에서 수신된 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 단계와, 상기 중간 주파수 대역으로 변환된 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 신호 수신부에서 수신된 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 단계는, 상기 적분된 DC 신호에 따라 상기 방송신호에 대한 자동이득제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
  22. 제12항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방송신호는 DVB-T2 전송규격에 따른 T2 프레임 구간을 더 포함하며, 상기 T2 프레임 구간은 상기 확장 프레임 구간의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송신호수신장치의 제어방법.
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