KR20150037424A - 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 fm 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법 - Google Patents

대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 fm 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법에 관한 것으로, FM 신호를 대역별로 분할하는 대역분할부, 모든 대역에 대하여 자동 게인 조절을 적용하는 제1 자동 게인 조절부, 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역에 대하여만 자동 게인 조절을 적용하는 제2 자동 게인 조절부, 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호를 비교하는 신호처리부, 게인이 조절된 각 대역별 신호를 합성하는 믹서를 포함하여 구성되며, FM 신호의 대역을 분할하여 튜닝 주파수의 신호가 방해받는 경우 튜닝 주파수 대역에 대해서는 자동 게인 조절을 적용하지 않음으로써, 튜닝 주파수의 신호보다 방해 신호가 더 강한 강전계 조건에서 인접 채널로부터의 잡음, 인접채널과의 혼신 또는 혼변조에 의한 수신 성능의 열화를 방지할 수 있다.

Description

대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR IMPROVING RECEIVER PERFORMANCE OF AN FM TUNER WITH BAND DIVISION AUTOMATIC GAIN CONTROL}
본 발명은 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 튜닝 주파수의 신호가 방해받는 경우 FM 신호의 대역을 분할하여 튜닝 주파수 대역에 대해서는 자동 게인 조절을 적용하지 않는 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 튜너에서는 수신한 라디오 주파수 신호 및 중간 주파수 신호의 게인을 자동으로 조절하여 수신 신호의 모든 대역에 대해 안정된 출력을 얻을 수 있도록 자동 게인 조절이 사용되고 있다.
FM 튜너의 경우, 안테나를 통해 들어오는 FM 주파수 신호를 앰프를 이용하여 증폭하고, 앰프를 이용하여 증폭된 신호에 자동 게인 조절을 적용한다. 이렇게 자동 게인 조절된 신호에서 위상고정루프등을 이용한 중간주파수 필터가 사용자가 원하는 튜닝 주파수에 해당하는 채널의 중간주파수 신호를 검출하고, 검출된 신호를 중간주파수 앰프를 통해 증폭하여 튜닝된 채널의 신호를 출력하게 된다.
이러한 자동 게인 조절은 사용자가 원하는 채널에 해당하는 신호 뿐 아니라 다른 채널의 신호가 혼입되어 발생하는 방해 신호에 대해서도 동작한다. 즉, 방해 신호 및 사용자가 원하는 채널의 신호가 동시에 자동 게인 조절에 의하여 감쇄하게 된다.
따라서 방해 신호가 강한 강전계 조건 하에서는 방해 신호에 의한 잡음 및 인접 채널과의 혼신이 발생할 수 있다.
관련 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제1998-0009905호(1999.8.2 공개, 발명의 명칭 : 튜너의 자동이득제어 동작에 대한 응답속도 개선회로)가 있다.
본 발명은, FM 신호의 대역을 분할하여 튜닝 주파수의 신호가 방해받는 경우 튜닝 주파수 대역에 대해서는 자동 게인 조절을 적용하지 않음으로써, 튜닝 주파수의 신호보다 방해 신호가 더 강한 강전계 조건에서 인접 채널로부터의 잡음, 인접채널과의 혼신 또는 혼변조에 의한 수신 성능의 열화를 방지하는, 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치는 FM 신호를 대역별로 분할하는 대역분할필터, 상기 대역분할필터가 분할한 대역 중 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 제1 자동 게인 조절부, 상기 대역분할필터가 분할한 모든 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 제2 자동 게인 조절부, 상기 대역분할필터가 분할한 신호를 상기 제1 게인 조절부 및 상기 제2 게인 조절부 중 선택된 하나에 제공하는 신호처리부 및 상기 제1 게인 조절부 또는 상기 제2 게인 조절부가 게인을 조절한 신호를 중간주파수로 변환하여 출력하는 믹서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 신호처리부는 상기 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 레벨을 비교하여, 상기 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강한 경우 상기 제1 게인 조절부를 선택하고, 상기 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않은 경우 상기 제2 게인 조절부를 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 대역분할필터는 상기 튜닝 주파수가 분할된 대역 중 하나에 포함되도록 FM 신호 대역을 일정 간격으로 분할하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 제1 게인 조절부는 협대역 가변 대역 분할 필터를 사용하여 게인을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 신호처리부가 상기 튜닝 주파수와 강도를 비교하는 방해 신호는 상기 튜닝 주파수와 인접한 주파수의 방송 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법은 신호처리부가 FM 신호를 스캔하여 방송 신호가 전송되는 방송 주파수를 감지하는 단계, 상기 신호처리부가 상기 감지한 방송 주파수에서 전송되는 방송 신호의 레벨을 감지하는 단계, 상기 신호처리부가 사용자가 선택한 튜닝 주파수를 감지하는 단계, 대역분할필터가 상기 FM 신호를 대역별로 분할하는 단계, 상기 신호처리부의 판단에 따라 제1 게인 조절부 및 제2 게인 조절부 중 하나가 상기 대역별로 분할된 FM 신호의 게인을 조절하는 단계 및 믹서가 상기 게인이 조절된 신호를 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법에서, 상기 FM 신호를 대역별로 분할하는 단계에서, 상기 튜닝 주파수가 분할된 대역 중 하나에 포함되도록 FM 신호 대역을 일정 간격으로 분할하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법에서, 상기 FM 신호의 게인을 조절하는 단계는, 상기 신호처리부가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 레벨을 비교하는 단계, 만일 상기 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강한 경우 상기 제1 게인 조절부가 상기 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 단계 및 만일 상기 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않은 경우 상기 제2 게인 조절부가 모든 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법에서, 상기 제1 게인 조절부가 상기 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 단계에서, 협대역 가변 대역 분할 필터를 사용하여 게인을 조절하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법에서, 상기 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 강도를 비교하는 단계에서, 상기 방해 신호는 상기 튜닝 주파수와 인접한 주파수의 방송 신호인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 튜닝 주파수의 신호가 방해받는 경우 FM 신호의 대역을 분할하여 튜닝 주파수 대역에 대해서는 자동 게일 조절을 적용하지 않음으로써, 강전계 조건에서 인접 채널로부터의 잡음, 인접채널과의 혼신 또는 혼변조에 의한 수신 성능의 열화를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법을 적용하기 전과 후의 FM 신호를 비교한 도면이다.
이하에서는 본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)는 신호처리부(110), 대역분할필터(120), 제1 게인 조절부(130), 제2 게인 조절부(140), 믹서(150)를 포함하여 이루어질 수 있다.
FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)는 안테나로부터 FM 신호를 수신하고, 수신한 FM 신호의 게인을 자동으로 조절하고 중간주파수 대역으로 변환하여 후단의 중간주파수 처리부(200)로 출력한다.
중간주파수 처리부(200)는 중간주파수 게인 조절부(210), 중간주파수 필터(220) 및 중간주파수 앰프(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.
중간주파수 게인 조절부(210)는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)에 포함된 제1 및 제2 게인 조절부(130, 140)와 유사하게 입력받은 FM 신호의 게인을 조절하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
중간 주파수 필터(220)는 중간주파수 게인 조절부(210)가 출력한 신호에서 사용자가 선택한 튜닝 주파수에 해당하는 신호만을 통과시킬 수 있다.
중간 주파수 앰프(230)는 상기 중간 주파수 필터(220)가 통과시킨 신호를 증폭하여 출력할 수 있다.
대역분할필터(120)는 FM 신호를 대역별로 분할한다.
본 발명은 사용자가 방송을 수신하기 위하여 선택한 주파수인 튜닝 주파수의 신호보다 방해 신호가 더 강할 경우, 튜닝 주파수의 신호에 해당하는 대역을 제외한 대역에 대해서만 게인을 조절하는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하여 튜닝 주파수의 신호와 방해 신호의 혼신 및 혼변조를 방지한다.
따라서 각 대역별로 신호의 레벨를 비교하고 게인을 조절할 필요가 있으므로, 대역분할필터(120)에 의하여 FM 신호를 각 대역별로 분할할 필요가 있다.
이 때, 대역분할필터(120)는 분할된 대역 중 하나에 튜닝 주파수가 포함되도록 FM 신호 대역을 일정 간격으로 분할할 수 있다.
FM 신호 대역을 분할하는 간격은 예컨데 2MHz가 될 수 있다. 예컨대 튜닝 주파수가 98.1MHz 라고 가정하면, 튜닝 주파수가 포함된 대역은 97MHz ~ 99MHz 의 대역이 될 수 있으며, 이 경우 대역분할필터(120)는 FM 신호 대역 전체를 87MHz ~ 89MHz, ... , 95MHz ~ 97MHz, 97MHz ~ 99MHz, 99MHz ~ 101MHz 등의 대역으로 분할할 수 있다.
2MHz의 대역폭 내에 튜닝 주파수 이외의 다른 방송 주파수가 있을 가능성은 적으므로, 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하는 경우 튜닝 주파수의 신호와 다른 방송 주파수의 신호에 대해 동시에 자동 게인 조절이 적용되지 않아 혼신이 발생할 가능성을 회피할 수 있다.
제1 게인 조절부(130)는 대역분할필터(120)가 분할한 대역 중 튜닝 주파수가 포함된 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절한다.
즉, 제1 게인 조절부는 대역 분할 자동 조절을 적용하여 자동으로 게인을 조절한다.
상술한 바와 같이 튜닝 주파수는 사용자가 방송을 수신하기 위하여 선택한 주파수이다. 따라서 튜닝 주파수가 포함된 대역을 제외한 대역에 대해서만 자동 게인 조절을 적용하면 사용자가 선택한 방송의 신호에 대해서만 게인 조절이 적용되지 않으므로, 사용자가 선택한 방송의 신호의 레벨만이 게인 조절에 의해 감쇄되지 않아 혼신 또는 혼변조를 방지할 수 있다.
제1 게인 조절부(130)는 협대역 가변 대역 분할 필터를 사용하여 게인을 조절할 수 있다. 즉, 제1 게인 조절부(130)는 튜닝 주파수 주위의 좁은 대역에 대해서만 신호를 필터링하여 게인을 조절할 수 있다.
제2 게인 조절부(140)는 대역분할필터(120)가 분할한 모든 대역의 신호를 자동 게인 조절한다.
신호처리부(110)는 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 레벨을 비교하여, 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강한 경우 제1 게인 조절부를 선택하여 자동으로 게인을 조절하고, 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않은 경우 제2 게인 조절부를 선택하여 자동으로 게인을 조절한다.
방해 신호는 튜닝 주파수와 인접한 주파수의 방송 신호일 수 있다. 방해 신호가 튜닝 주파수 대역의 신호, 즉 사용자가 선택한 방송 신호보다 강할 경우 혼신 또는 혼변조가 일어날 우려가 크다. 따라서, 이러한 경우 제1 게인 조절부를 선택하여 대역 분할 자동 게인 조절을 적용할 수 있다.
반면 방해 신호가 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않을 경우에는 혼신 또는 혼변조가 일어날 우려가 적으므로, 제2 게인 조절부를 선택하여 통상적인 방법으로 모든 대역에 대하여 자동 게인 조절을 적용할 수 있다.
믹서(150)는 제1 게인 조절부(130) 또는 제2 게인 조절부(140)가 게인을 조절한 신호를 중간주파수로 변환하여 출력한다.
믹서(150)가 출력한 신호는 중간주파수 처리부(200)로 제공되어 튜닝 및 증폭 처리를 거쳐 출력 신호로 출력될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
먼저 신호처리부(110)가 FM 신호를 모든 대역에 걸쳐 스캔하여 방송 신호를 탐색한다(S110).
이어서 신호처리부(110)는 스캔을 통해 탐색한 방송 신호의 레벨을 감지한다(S120).
스캔을 통해 탐색한 방송 신호는 사용자가 선택한 튜닝 주파수의 신호이거나, 튜닝 주파수와 인접한 대역의 방해 신호일 가능성이 있다. 이러한 경우 신호처리부(110)가 감지한 각 방송 신호의 레벨을 이용하여 어느 신호가 강한지를 판단한다.
이후, 신호처리부(110)는 사용자가 선택한 방송의 주파수인 튜닝 주파수를 감지한다(S130).
이어서, 대역분할필터(120)는 FM 신호를 대역별로 분할한다(S140).
상술한 바와 같이, 본 발명의 FM 튜너의 성능 개선 장치 및 방법은 튜닝 주파수의 신호와 튜닝 주파수와 인접한 대역의 방해 신호의 레벨을 비교하여 선택적으로 대역 분할 자동 게인 조절을 적용한다.
따라서, 먼저 FM 신호를 대역별로 분할하여야 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 비교 및 대역별로 선택적인 자동 게인 조절 적용이 가능하게 된다.
여기에서, 대역분할필터(120)는 튜닝 주파수가 분할된 대역 중 하나에 포함되도록 FM 신호 대역을 일정 간격으로 분할할 수 있다.
여기서, FM 신호 대역이 분할되는 간격은 예컨대 2MHz 일 수 있다. 이 경우, 튜닝 주파수가 예컨대 98.1MHz 라면 대역분할필터는 97MHz ~ 99MHz 대역이 분할되는 대역 중 하나가 되도록 FM 신호 대역을 분할할 수 있다.
이후, 신호처리부(110)는 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 레벨을 비교한다(S150).
만일 상기 단계(S150)에서 방해 신호가 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하다고 판단하였다면, 제1 게인 조절부(130)가 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절한다(S160).
제1 게인 조절부(130)는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하여 신호의 게인을 조절한다. 따라서 튜닝 주파수가 포함된 대역을 제외한 대역에 대해서만 자동 게인 조절을 적용하면 사용자가 선택한 방송의 신호에 대해서만 게인 조절이 적용되지 않으므로, 사용자가 선택한 방송의 신호의 레벨만이 게인 조절에 의해 감쇄되지 않아 방해 신호와의 혼신 또는 혼변조를 방지할 수 있다.
만일 상기 단계(S150)에서 방해 신호가 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않다고 판단하였다면, 제2 게인 조절부(140)가 모든 대역의 신호를 자동 게인 조절한다(S170).
제2 게인 조절부(140)는 모든 대역의 신호에 대하여 통상적인 방법으로 자동으로 게인을 조절한다.
이어서, 믹서(150)가 상기 단계(160) 또는 단계(170)에서 게인이 조절된 신호를 중간주파수 신호로 변환하여 출력하고(S180) 프로세스를 종료한다.
도 3은 본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법을 적용하기 전과 후의 FM 신호를 비교한 도면이다.
도 3의 상단의 그래프는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하기 전의 FM 신호이며, 도 3의 하단의 그래프는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하여 본 발명의 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)가 출력한 신호이다.
도 3에서 사용자가 선택한 튜닝 주파수는 98.1MHz이다. 이 경우 대역 분할 필터(120)는 98.1MHz를 포함하고 예컨대 2MHz 대역의 넓이를 가지는 97MHz ~ 99MHz 대역을 튜닝 주파수 대역으로 하여 FM 주파수 대역을 분할할 수 있다.
이 경우 99MHz 대역에서 감지되는 방송 신호는 튜닝 주파수 대역과 인접한 대역에 포함되는 방송 신호이므로 방해 신호에 해당하게 된다.
도 3의 상단의 그래프에 도시된 99MHz의 방해 신호의 레벨이 98.1MHz의 튜닝 주파수의 레벨보다 높으므로, 본 발명의 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용한다.
이 경우 제1 게인 조절부(130)가 97MHz ~ 99MHz 대역을 제외한 나머지 대역들에 대하여 레벨을 조절하여 신호를 출력하게 된다.
도 3의 하단의 그래프는 대역 분할 자동 레벨 조절을 적용한 경우 튜닝 주파수 대역의 신호는 레벨이 변화이하에서는 본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)의 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)는 신호처리부(110), 대역분할필터(120), 제1 게인 조절부(130), 제2 게인 조절부(140), 믹서(150)를 포함하여 이루어질 수 있다.
FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)는 안테나로부터 FM 신호를 수신하고, 수신한 FM 신호의 게인을 자동으로 조절하고 중간주파수 대역으로 변환하여 후단의 중간주파수 처리부(200)로 출력한다.
여기에서, 중간주파수 처리부(200)는 중간주파수 게인 조절부(210), 중간주파수 필터(220) 및 중간주파수 앰프(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.
중간주파수 게인 조절부(210)는 FM 신호의 게인을 조절하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다.
중간 주파수 필터(220)는 중간주파수 게인 조절부(210)가 출력한 신호에서 사용자가 선택한 튜닝 주파수에 해당하는 신호만을 통과시킬 수 있다.
중간 주파수 앰프(230)는 상기 중간 주파수 필터(220)가 통과시킨 신호를 증폭하여 출력할 수 있다.
대역분할필터(120)는 FM 신호를 대역별로 분할한다.
본 발명은 사용자가 방송을 수신하기 위하여 선택한 주파수인 튜닝 주파수의 신호보다 방해 신호가 더 강할 경우, 튜닝 주파수의 신호에 해당하는 대역을 제외한 대역에 대해서만 게인을 조절하는, 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하여 튜닝 주파수의 신호와 방해 신호의 혼신 및 혼변조를 방지한다.
따라서 각 대역별로 신호의 레벨를 비교하고 게인을 조절할 필요가 있으므로, 대역분할필터(120)에 의하여 FM 신호를 각 대역별로 분할할 필요가 있다.
이 때, 대역분할필터(120)는 분할된 대역 중 하나에 튜닝 주파수가 포함되도록 FM 신호 대역을 일정 간격으로 분할할 수 있다.
FM 신호 대역을 분할하는 간격은 예컨데 2MHz가 될 수 있다. 예컨대 튜닝 주파수가 98.1MHz 라고 가정하면, 튜닝 주파수가 포함된 대역은 97MHz ~ 99MHz 의 대역이 될 수 있으며, 이 경우 대역분할필터(120)는 FM 신호 대역 전체를 87MHz ~ 89MHz, ... , 95MHz ~ 97MHz, 97MHz ~ 99MHz, 99MHz ~ 101MHz 등의 대역으로 분할할 수 있다.
이 경우, 2MHz의 대역폭 내에 튜닝 주파수 이외의 다른 방송 주파수가 있을 가능성은 적으므로, 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하는 경우 튜닝 주파수의 신호와 다른 방송 주파수의 신호에 대해 동시에 자동 게인 조절이 적용되지 않아 혼신이 발생할 가능성을 회피할 수 있다. 또한 필요에 따라 2MHz 보다 더 적은 대역폭으로 FM 신호 대역을 분할할 수도 있다.
제1 게인 조절부(130)는 대역분할필터(120)가 분할한 대역 중 튜닝 주파수가 포함된 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절한다. 즉, 제1 게인 조절부는 대역 분할 자동 조절을 적용하여 자동으로 게인을 조절한다.
상술한 바와 같이 튜닝 주파수는 사용자가 방송을 수신하기 위하여 선택한 주파수이다. 따라서 튜닝 주파수가 포함된 대역을 제외한 대역에 대해서만 자동 게인 조절을 적용하면 사용자가 선택한 방송의 신호에 대해서만 게인 조절이 적용되지 않으므로, 사용자가 선택한 방송의 신호의 레벨만이 게인 조절에 의해 감쇄되지 않아 혼신 또는 혼변조를 방지할 수 있다.
제1 게인 조절부(130)는 협대역 가변 대역 분할 필터를 사용하여 게인을 조절할 수 있다. 즉, 제1 게인 조절부(130)는 튜닝 주파수 주위의 좁은 대역에 대해서만 신호를 필터링하여 게인을 조절할 수 있다.
제2 게인 조절부(140)는 대역분할필터(120)가 분할한 모든 대역의 신호를 자동 게인 조절한다.
신호처리부(110)는 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 레벨을 비교하여, 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강한 경우 제1 게인 조절부를 선택하여 자동으로 게인을 조절하고, 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않은 경우 제2 게인 조절부를 선택하여 자동으로 게인을 조절한다.
방해 신호는 튜닝 주파수와 인접한 주파수의 방송 신호일 수 있다. 방해 신호가 튜닝 주파수 대역의 신호, 즉 사용자가 선택한 방송 신호보다 강할 경우 혼신 또는 혼변조가 일어날 우려가 크다. 따라서, 이러한 경우 제1 게인 조절부를 선택하여 대역 분할 자동 게인 조절을 적용할 수 있다.
반면 방해 신호가 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않을 경우에는 혼신 또는 혼변조가 일어날 우려가 적으므로, 제2 게인 조절부를 선택하여 통상적인 방법으로 모든 대역에 대하여 자동 게인 조절을 적용할 수 있다.
믹서(150)는 제1 게인 조절부(130) 또는 제2 게인 조절부(140)가 게인을 조절한 신호를 중간주파수로 변환하여 출력한다.
믹서(150)가 출력한 신호는 중간주파수 처리부(200)로 제공되어 튜닝 및 증폭 처리를 거쳐 출력 신호로 출력될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법의 동작을 도시한 순서도이다.
먼저 신호처리부(110)가 FM 신호를 모든 대역에 걸쳐 스캔하여 방송 신호를 탐색한다(S110).
이어서 신호처리부(110)는 스캔을 통해 탐색한 방송 신호의 레벨을 감지한다(S120).
스캔을 통해 탐색한 방송 신호는 사용자가 선택한 튜닝 주파수의 신호이거나, 튜닝 주파수와 인접한 대역의 방해 신호일 가능성이 있다. 이러한 경우 신호처리부(110)가 감지한 각 방송 신호의 레벨을 이용하여 어느 신호가 강한지를 판단한다.
이후, 신호처리부(110)는 사용자가 선택한 방송의 주파수인 튜닝 주파수를 감지한다(S130).
이어서, 대역분할필터(120)는 FM 신호를 대역별로 분할한다(S140).
상술한 바와 같이, 본 발명의 FM 튜너의 성능 개선 장치 및 방법은 튜닝 주파수의 신호와 튜닝 주파수와 인접한 대역의 방해 신호의 레벨을 비교하여 선택적으로 대역 분할 자동 게인 조절을 적용한다.
따라서, 먼저 FM 신호를 대역별로 분할하여야 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 비교 및 대역별로 선택적인 자동 게인 조절 적용이 가능하게 된다.
여기에서, 대역분할필터(120)는 튜닝 주파수가 분할된 대역 중 하나에 포함되도록 FM 신호 대역을 일정 간격으로 분할할 수 있다.
이 경우, FM 신호 대역이 분할되는 간격은 예컨대 2MHz 일 수 있다. 이 경우, 튜닝 주파수가 예컨대 98.1MHz 라면 대역분할필터는 97MHz ~ 99MHz 대역이 분할되는 대역 중 하나가 되도록 FM 신호 대역을 분할할 수 있다. 또한 필요에 따라 2MHz 보다 더 적은 간격으로 FM 신호 대역을 분할할 수도 있다.
이후, 신호처리부(110)는 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 레벨을 비교한다(S150).
만일 상기 단계(S150)에서 방해 신호가 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하다고 판단하였다면, 제1 게인 조절부(130)가 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절한다(S160).
제1 게인 조절부(130)는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하여 신호의 게인을 조절한다. 따라서 튜닝 주파수가 포함된 대역을 제외한 대역에 대해서만 자동 게인 조절을 적용하면 사용자가 선택한 방송의 신호에 대해서만 게인 조절이 적용되지 않으므로, 사용자가 선택한 방송의 신호의 레벨만이 게인 조절에 의해 감쇄되지 않아 방해 신호와의 혼신 또는 혼변조를 방지할 수 있다.
만일 상기 단계(S150)에서 방해 신호가 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않다고 판단하였다면, 제2 게인 조절부(140)가 모든 대역의 신호를 자동 게인 조절한다(S170).
제2 게인 조절부(140)는 모든 대역의 신호에 대하여 통상적인 방법으로 자동으로 게인을 조절한다.
이어서, 믹서(150)가 상기 단계(S160) 또는 단계(S170)에서 게인이 조절된 신호를 중간주파수 신호로 변환하여 출력하고(S180) 프로세스를 종료한다.
도 3은 본 발명에 따른 대역 분할 자동 게인 조절을 이용하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법을 적용하기 전과 후의 FM 신호를 비교한 도면이다.
도 3의 상단의 그래프는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하기 전의 FM 신호이며, 도 3의 하단의 그래프는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용하여 본 발명의 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)가 출력한 신호이다.
도 3에서 사용자가 선택한 튜닝 주파수는 98.1MHz이다. 이 경우 대역 분할 필터(120)는 98.1MHz를 포함하고 예컨대 2MHz 대역의 넓이를 가지는 97MHz ~ 99MHz 대역을 튜닝 주파수 대역으로 하여 FM 주파수 대역을 분할할 수 있다.
이 경우 99MHz 대역에서 감지되는 방송 신호는 튜닝 주파수 대역과 인접한 대역에 포함되는 방송 신호이므로 방해 신호에 해당하게 된다.
도 3의 상단의 그래프에 도시된 99MHz의 방해 신호의 레벨이 98.1MHz의 튜닝 주파수의 레벨보다 높으므로, 본 발명의 FM 튜너 수신 성능 개선 장치(100)는 대역 분할 자동 게인 조절을 적용한다.
이 경우 제1 게인 조절부(130)가 97MHz ~ 99MHz 대역을 제외한 나머지 대역들에 대하여 레벨을 조절하여 신호를 출력하게 된다.
도 3의 하단의 그래프는 대역 분할 자동 레벨 조절을 적용한 경우 튜닝 주파수 대역의 신호는 레벨이 변화하지 않고, 나머지 대역의 신호들은 모두 레벨이 감쇄되었음을 나타낸다.
따라서 99MHz 대역의 방해 신호 역시 레벨이 감쇄되므로, 방해 신호에 의한 혼신 또는 혼변조를 방지할 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 본 발명에 따르면, 튜닝 주파수의 신호가 방해받는 경우 FM 신호의 대역을 분할하여 튜닝 주파수 대역에 대해서는 자동 게일 조절을 적용하지 않음으로써, 강전계 조건에서 인접 채널로부터의 잡음, 인접채널과의 혼신 또는 혼변조에 의한 수신 성능의 열화를 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : FM 튜너 수신 성능 개선 장치 110 : 신호처리부
120 : 대역 분할 필터 130 : 제1 게인 조절부
140 : 제2 게인 조절부 150 : 믹서
200 : 중간주파수 처리부 210 : 중간주파수 게인 조절부
220 : 중간주파수 필터 230 : 중간 주파수 앰프

Claims (10)

  1. FM 신호를 대역별로 분할하는 대역분할필터;
    상기 대역분할필터가 분할한 대역 중 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 제1 자동 게인 조절부;
    상기 대역분할필터가 분할한 모든 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 제2 자동 게인 조절부;
    상기 대역분할필터가 분할한 신호를 상기 제1 게인 조절부 및 상기 제2 게인 조절부 중 선택된 하나에 제공하는 신호처리부; 및
    상기 제1 게인 조절부 또는 상기 제2 게인 조절부가 게인을 조절한 신호를 중간주파수로 변환하여 출력하는 믹서를 포함하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 신호처리부는 상기 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 레벨을 비교하여, 상기 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강한 경우 상기 제1 게인 조절부를 선택하고, 상기 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않은 경우 상기 제2 게인 조절부를 선택하는 것을 특징으로 하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 대역분할필터는 상기 튜닝 주파수가 분할된 대역 중 하나에 포함되도록 FM 신호 대역을 일정 간격으로 분할하는 것을 특징으로 하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 게인 조절부는 협대역 가변 대역 분할 필터를 사용하여 게인을 조절하는 것을 특징으로 하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 신호처리부가 상기 튜닝 주파수와 강도를 비교하는 방해 신호는 상기 튜닝 주파수와 인접한 주파수의 방송 신호인 것을 특징으로 하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치.
  6. 신호처리부가 FM 신호를 스캔하여 방송 신호가 전송되는 방송 주파수를 감지하는 단계;
    상기 신호처리부가 상기 감지한 방송 주파수에서 전송되는 방송 신호의 레벨을 감지하는 단계;
    상기 신호처리부가 사용자가 선택한 튜닝 주파수를 감지하는 단계;
    대역분할필터가 상기 FM 신호를 대역별로 분할하는 단계;
    상기 신호처리부의 판단에 따라 제1 게인 조절부 및 제2 게인 조절부 중 하나가 상기 대역별로 분할된 FM 신호의 게인을 조절하는 단계; 및
    믹서가 상기 게인이 조절된 신호를 중간주파수 신호로 변환하여 출력하는 단계를 포함하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 FM 신호를 대역별로 분할하는 단계에서, 상기 튜닝 주파수가 분할된 대역 중 하나에 포함되도록 FM 신호 대역을 일정 간격으로 분할하는 것을 특징으로 하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 FM 신호의 게인을 조절하는 단계는,
    상기 신호처리부가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 레벨을 비교하는 단계;
    만일 상기 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강한 경우 상기 제1 게인 조절부가 상기 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 단계; 및
    만일 상기 방해 신호가 상기 튜닝 주파수 대역의 신호보다 강하지 않은 경우 상기 제2 게인 조절부가 모든 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 게인 조절부가 상기 튜닝 주파수 대역을 제외한 대역의 신호를 자동 게인 조절하는 단계에서, 협대역 가변 대역 분할 필터를 사용하여 게인을 조절하는 것을 특징으로 하는 FM 튜너 수신 성능 개선 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 튜닝 주파수 대역의 신호와 방해 신호의 강도를 비교하는 단계에서, 상기 방해 신호는 상기 튜닝 주파수와 인접한 주파수의 방송 신호인 것을 특징으로 하는 FM 튜너 수신 성능 개선 장치.
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JP2003198981A (ja) * 2001-12-28 2003-07-11 Sharp Corp Ａｇｃ制御型中間周波増幅回路

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