KR20190106078A - tunable filter device of parallel interconnection for signal receiving in wideband mobile broadcast receiver - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반적으로 광대역 모바일 방송의 신호를 효과적으로 수신하기 위한 필터 장치에 관한 것이다.The present invention generally relates to a filter apparatus for effectively receiving a signal of a broadband mobile broadcast.
더욱 상세하게는, 본 발명은 광대역 모바일 방송의 신호를 안정적으로 수신하기 위하여 모바일 수신기에 병렬 연결된 가변형 필터를 적용하여 인접 채널 선택도(ACS)와 파-오프 선택도(FOS) 성능을 개선한 광대역 모바일 방송 수신을 위한 병렬 가변 필터 장치에 관한 것이다.More specifically, the present invention is a broadband that improves the adjacent channel selectivity (ACS) and par-off selectivity (FOS) performance by applying a variable filter connected in parallel to the mobile receiver in order to reliably receive the signal of the broadband mobile broadcast The present invention relates to a parallel variable filter device for mobile broadcast reception.
차량용 AVN 시스템, 차량용 방송 수신기, 개인용 모바일 수신기 등과 같이 이동 환경에서 디지털 멀티미디어 방송을 수신하기를 원하는 수요가 있었다. 이와 같은 모바일 방송수신 기술로는 현재로서는 TDMB 방송(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting, 지상파 디지털 멀티미디어 방송)과 ISDB-T 방송(Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial, 지상파 통합 디지털 방송)이 대표적이다. There is a demand for receiving digital multimedia broadcasting in a mobile environment such as a vehicle AVN system, a vehicle broadcast receiver, a personal mobile receiver, and the like. Such mobile broadcast reception technologies are currently TDMB broadcasting (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) and ISDB-T broadcasting (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial, terrestrial integrated digital broadcasting).
종래의 모바일 방송 수신기에는 해당 기술규격에 정의되어 있는 사용 주파수 대역 전체를 커버할 수 있도록 설계된 고정형 필터, 통상적으로는 표면탄성파 필터(SAW filter)를 사용하였다. 이러한 고정형 필터는 처음 설정한 주파수 대역에만 제대로 작동하므로 주파수 환경이 변하게 되면 수신 성능 열화가 나타나거나 혹은 심지어 방송수신이 아예 불가능해진다.In the conventional mobile broadcast receiver, a fixed filter, typically a surface acoustic wave filter, which is designed to cover the entire frequency band used, is used. These fixed filters work only in the frequency bands they initially set up, so changing frequency environments can result in poor reception or even no broadcast reception.
또한, 종래의 모바일 방송 수신기는 고정형 필터를 사용함으로써 아웃밴드(Out-Band)에서의 간섭 신호를 제거하는 효과는 있으나 인밴드(In-Band)에 존재하는 간섭 신호는 제거하기 곤란하였다. 그에 따라, 사용자가 수신하기 원하는 채널(Wanted Signal)에 바로 인접한 채널 신호(Unwanted Signal)의 세기가 강하면 수신희망 신호가 제대로 수신되지 않았다.In addition, the conventional mobile broadcasting receiver has an effect of removing the interference signal in the out-band by using a fixed filter, but it is difficult to remove the interference signal present in the in-band. Accordingly, when the strength of the channel signal (Unwanted Signal) immediately adjacent to the channel (Wanted Signal) that the user wants to receive is strong, the reception signal is not properly received.
현재 모바일 방송 환경은 한정된 주파수 대역을 여러 채널로 분할하여 사용하는 구조이기 때문에 모바일 방송 수신기의 성능은 아웃밴드의 간섭 신호보다는 인밴드의 간섭 신호에 의해 좌우된다. 특히, 인밴드의 간섭 신호에 관한 인접 채널 선택도(Adjacent Channel Selectivity, ACS)에 따라서 모바일 방송 수신의 방송 신호 품질은 영향을 받는다.Since the current mobile broadcast environment is a structure in which a limited frequency band is divided into several channels, the performance of the mobile broadcast receiver is determined by the in-band interference signal rather than the out-band interference signal. In particular, broadcast signal quality of mobile broadcast reception is affected by Adjacent Channel Selectivity (ACS) for in-band interference signals.
한편, 모바일 방송은 국가마다 전송 방식과 주파수 대역이 상이하게 규정되어 있다. 예를 들어 TDMB/DAB(Digital Audio Broadcasting) 규격은 VHF 대역(170 ~ 240 MHz)을 사용하고 ISDB-T/CMMB(China Mobile Multimedia Broadcasting) 규격은 UHF 대역(470 ~ 862 MHz)을 사용한다. On the other hand, the mobile broadcast is prescribed differently in the transmission method and frequency band in each country. For example, the TDMB / DAB (Digital Audio Broadcasting) standard uses the VHF band (170-240 MHz) and the ISDB-T / CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting) standard uses the UHF band (470-862 MHz).
상대적으로 TDMB/DAB는 협대역(narrow band)의 주파수 대역을 사용하고 ISDB-T/CMMB는 광대역(wideband)의 주파수 대역을 사용한다. 이와 같은 주파수 대역 차이에서 오는 문제로 인해 모바일 방송 튜너 칩의 설계는 상당한 제약을 받는다. 예를 들어, 튜너 칩의 전역 앰프에 일반적인 광대역을 기준으로 한 설계를 적용할 경우에는 튜너 칩에 소모 전류 및 비용이 증가하게 되어 모바일 방송 솔루션에는 적용하기 어려운 문제가 있다.Relatively, TDMB / DAB uses a narrow band frequency band and ISDB-T / CMMB uses a wideband frequency band. Due to such a problem, the design of the mobile broadcast tuner chip is severely limited. For example, the application of a typical broadband-based design to the global amplifier of the tuner chip increases the current consumption and cost of the tuner chip, making it difficult to apply to mobile broadcast solutions.
이와 같이, 모바일 방송 수신기에서 RF 수신 블록의 설계는 매우 까다로운 제한 사항들이 있다. 기존의 문제점을 극복하고 모바일 방송 수신 성능을 개선할 수 있는 새로운 방식의 기술이 요망된다.As such, the design of the RF receive block in a mobile broadcast receiver has very difficult limitations. There is a need for a new way of overcoming the problems and improving the mobile broadcast reception performance.
본 발명의 목적은 일반적으로 광대역 모바일 방송의 신호를 효과적으로 수신하기 위한 필터 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is generally to provide a filter device for effectively receiving a signal of a broadband mobile broadcast.
특히, 본 발명의 목적은 광대역 모바일 방송의 신호를 안정적으로 수신하기 위하여 모바일 수신기에 병렬 연결된 가변형 필터를 적용하여 인접 채널 선택도(ACS)와 파-오프 선택도(FOS) 성능을 개선한 광대역 모바일 방송 수신을 위한 병렬 가변 필터 장치를 제공하는 것이다.In particular, an object of the present invention is to apply a variable filter connected in parallel to a mobile receiver in order to stably receive a signal of a broadband mobile broadcast, thereby improving the performance of adjacent channel selectivity (ACS) and par-off selectivity (FOS). It is to provide a parallel variable filter device for broadcast reception.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 다수의 주파수 채널을 통해 방송 신호를 송수신하는 광대역 모바일 방송에서 방송 수신기의 안테나와 RF 튜너 칩 사이에 배치되어 방송 신호를 필터링 수신하기 위한 병렬 가변 필터 장치로서, 광대역 모바일 방송을 위한 다수의 주파수 채널을 일정 주파수 대역으로 분할하여 각각 통과 대역을 설정한 병렬 배치된 복수의 그룹필터(121 ~ 124)을 구비하는 병렬 필터 블록(120); 방송 신호가 병렬 필터 블록를 경유하는 필터링 경로를 스위칭 설정하기 위한 필터 스위치(110, 130); 외부로부터 제공되는 수신희망 채널 정보에 대응하여 필터 스위치를 제어함으로써 안테나로부터 전달된 방송 신호가 병렬 필터 블록에서 수신희망 채널에 대응하는 특정의 그룹필터를 경유하도록 필터링 경로를 설정하는 가변 필터 제어부(140);를 포함하여 구성된다.In order to achieve the above object, the present invention is a parallel variable filter device for filtering and receiving a broadcast signal disposed between the antenna of the broadcast receiver and the RF tuner chip in a broadband mobile broadcast for transmitting and receiving broadcast signals through a plurality of frequency channels, A parallel filter block 120 including a plurality of
이때, 병렬 필터 블록(120)에서 각각의 그룹필터(121 ~ 124)는 광대역 모바일 방송을 위한 다수의 주파수 채널을 일정 단위의 그룹으로 묶어 구성한 복수의 채널 그룹에 각각 대응 설정되고, 복수의 그룹필터(121 ~ 124)는 각자 대응하는 채널 그룹의 전체 주파수 대역을 통과 대역으로 설정한 대역통과 필터를 포함하여 구성될 수 있다.In this case, each of the group filters 121 to 124 in the parallel filter block 120 is set to correspond to a plurality of channel groups formed by grouping a plurality of frequency channels for broadband mobile broadcasting into a group of predetermined units, and a plurality of group filters. 121 to 124 may be configured to include a band pass filter in which all frequency bands of corresponding channel groups are set as pass bands.
또한, 필터 스위치(110, 130)는, 안테나 측으로부터 전달된 방송 신호가 병렬 필터 블록의 복수의 그룹필터 중 하나로 들어가는 필터 입력 경로를 선택적으로 설정하기 위한 전방 필터 스위치(110); RF 튜너 칩 측으로 전달될 방송신호가 병렬 필터 블록의 복수의 그룹필터 중 하나로부터 나오는 필터 출력 경로를 선택적으로 설정하기 위한 후방 필터 스위치(130);를 포함하여 구성된다.In addition, the filter switches 110 and 130 may include a front filter switch 110 for selectively setting a filter input path through which the broadcast signal transmitted from the antenna side enters one of the plurality of group filters of the parallel filter block; And a rear filter switch 130 for selectively setting a filter output path from one of the plurality of group filters of the parallel filter block, to which the broadcast signal to be transmitted to the RF tuner chip side is configured.
또한, 가변 필터 제어부(140)는 RF 튜너 칩으로부터 수신희망 채널 정보가 제공되면 수신희망 채널이 포함된 채널 그룹에 대응 설정된 특정의 그룹필터를 경유하는 필터 입력 경로 및 필터 출력 경로를 설정하도록 전방 필터 스위치 및 후방 필터 스위치를 제어한다.In addition, when the reception channel information is provided from the RF tuner chip, the variable filter control unit 140 sets the front filter to set the filter input path and the filter output path through a specific group filter set corresponding to the channel group including the reception channel. Control switch and rear filter switch.
모바일 방송 기술은 한정된 주파수 자원에서 여러 채널을 동시에 사용하기 때문에 개별적으로는 수신 가능함에도 불구하고 인접 채널 신호로 인해 수신 성능이 열화되어 방송 시청이 불가한 상황이 이동 중에 발생하게 된다. 본 발명에 따르면 모바일 방송 환경에서 인접 채널의 신호에 영향받지 않고 방송 신호를 안정적으로 수신할 수 있는 장점이 있다.Since mobile broadcasting technology uses several channels simultaneously in a limited frequency resource, the reception performance deteriorates due to adjacent channel signals despite being individually received. According to the present invention, there is an advantage that the broadcast signal can be stably received without being affected by the signal of the adjacent channel in the mobile broadcast environment.
[도 1]은 광대역 모바일 방송 수신기의 일반적인 RF 수신 블록을 나타내는 도면.
[도 2]는 ISDB-T 광대역 모바일 방송의 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면.
[도 3]은 본 발명에 따른 병렬 가변 필터 장치를 이용한 광대역 모바일 방송의 RF 수신 블록을 나타내는 도면.
[도 4]는 본 발명에서 병렬 필터 블록의 내부 구성을 나타내는 도면.
[도 5]는 본 발명에서 병렬 필터 블록의 그룹필터의 필터링 특성을 개념적으로 나타내는 도면.
[도 6]은 본 발명에 따른 병렬 가변 필터 장치를 ISDB-T 광대역 모바일 방송의 주파수 스펙트럼에 적용한 예를 나타내는 도면.1 is a diagram illustrating a general RF reception block of a broadband mobile broadcast receiver.
2 is a diagram illustrating an example of a frequency spectrum of an ISDB-T broadband mobile broadcast.
3 is a diagram illustrating an RF reception block of a broadband mobile broadcast using a parallel variable filter device according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an internal configuration of a parallel filter block in the present invention.
FIG. 5 conceptually illustrates filtering characteristics of a group filter of a parallel filter block in the present invention. FIG.
6 is a view showing an example in which the parallel variable filter device according to the present invention is applied to the frequency spectrum of ISDB-T broadband mobile broadcasting.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the present invention.
본 발명에서 다루는 모바일 방송 수신기는 차량용 AVN 시스템, 차량용 방송 수신기, 개인용 모바일 수신기 등과 같이 이동 중에 디지털 방송 시청이 가능한 모든 제품을 포함한다. 이러한 모바일 방송 수신기에서 이동 수신의 품질에 영향을 미치는 요인은 여러가지가 있지만, 그 중에서 정량적 성능 평가를 할 수 있는 항목은 최소 감도(Minimum Sensitivity), 인접 채널 선택도(ACS), 파-오프 선택도(Far-off Selectivity, FOS)를 들 수 있다.The mobile broadcast receiver covered by the present invention includes all products capable of viewing digital broadcast on the go, such as a vehicle AVN system, a vehicle broadcast receiver, a personal mobile receiver, and the like. There are many factors affecting the quality of mobile reception in such mobile broadcast receivers, but among them, items that can be evaluated for quantitative performance are minimum sensitivity, adjacent channel selectivity (ACS), and par-off selectivity. (Far-off Selectivity, FOS).
이중에서 최소 감도는 RF 수신 블록에 저잡음 전역 앰프(LNA)를 채택하고 안테나와 RF 튜너 칩간에 임피던스 매칭(impedance matching)을 이루면 어느 정도 양호한 성능을 얻을 수 있다.Among them, the minimum sensitivity is achieved by adopting a low noise global amplifier (LNA) in the RF receiving block and impedance matching between the antenna and the RF tuner chip.
반면, 인접 채널 선택도(ACS)와 파-오프 선택도(FOS)에 대한 성능 개선은 좀더 까다롭다. 아웃밴드에 대해라면 그 사용하려는 주파수 대역에 필터를 적용함으로써 ACS 및 FOS 특성 개선이 가능하지만, 인밴드 내에서는 이러한 방식으로는 ACS 및 FOS 성능 개선이 달성되지 않는다. On the other hand, performance improvements for adjacent channel selectivity (ACS) and far-off selectivity (FOS) are more demanding. For the outband, it is possible to improve the ACS and FOS characteristics by applying a filter to the frequency band to be used, but in the in-band this way, the ACS and FOS performance improvement is not achieved.
현재 운용되고 있는 모바일 방송 시스템을 살펴보면, 최소 감도는 방송사에서 기지국에 커버리지(coverage) 설정을 음영 지역이 없도록 배치함으로써 비교적 양호한 성능이 나오고 있는 반면, 한정된 주파수 대역에서 여러 채널을 송출하는 상황에서는 인접 채널 선택도(ACS) 및 파-오프 선택도(FOS)는 완전히 개선되지 않고 지속적으로 문제점이 발생하고 있다.Looking at the currently operating mobile broadcasting system, the minimum sensitivity is relatively good performance by the broadcaster to arrange the coverage setting in the base station so that there is no shadow area, while in the situation of transmitting multiple channels in a limited frequency band adjacent channel Selectivity (ACS) and far-off selectivity (FOS) are not fully improved and problems continue to occur.
사용자가 선택한 수신희망 신호(Wanted Signal)가 수신방해 신호(Unwanted Signal)보다 충분히 강하게 수신되기만 하면 인밴드에서도 별달리 문제가 발생하지 않는다. 하지만, 수신희망 신호와 수신방해 신호 모두 방송 신호이기 때문에 사용자의 선택에 따라 수신희망 신호가 강하게 수신될 수도 있고 반대로 수신방해 신호가 더 강하게 수신될 수도 있다. 따라서, 상황에 따라 인밴드에서의 영향에 의해 수신 성능이 상당히 불량해질 개연성이 존재한다.The problem does not occur in the in-band as long as the desired signal selected by the user is received sufficiently strong than the unwanted signal. However, since both the reception desired signal and the interruption signal are broadcast signals, the reception desired signal may be strongly received according to the user's selection, and conversely, the reception interruption signal may be stronger. Therefore, there is a possibility that reception performance will be considerably poor due to the influence in the in some situations.
[도 1]은 광대역 모바일 방송 수신기에서 일반적으로 사용되는 RF 수신 블록의 내부 구성을 나타내는 도면이고, [도 2]는 ISDB-T 광대역 모바일 방송의 주파수 스펙트럼의 일 예를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an internal configuration of an RF receiving block generally used in a broadband mobile broadcast receiver, and FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a frequency spectrum of an ISDB-T broadband mobile broadcast.
광대역 모바일 방송(예: ISDB-T/CMMB)의 수신기는 안테나(210), 전역 앰프(220), RF 튜너 칩(230), 방송신호 처리 칩셋(240)으로 구성되어 있는데, 이중에서 수신기의 전단에 존재하는 안테나(210), 전역 앰프(220), RF 튜너 칩(230)를 RF 수신 블록이라고 부른다.The receiver of a broadband mobile broadcast (eg, ISDB-T / CMMB) consists of an
이때, 안테나(210)는 외부로부터 물리적 특성이 맞는 신호를 수집하여 방송 수신기 내부로 전달한다. 안테나(210)로 들어온 신호는 크기가 작기 때문에 전역 앰프(220)는 충분한 크기가 되도록 이 입력 신호를 전체적으로 증폭한다. 전역 앰프(220)는 안테나(210)의 입력 신호를 전체적인 신호 강도를 고려하여 증폭 이득을 설정하며 전 주파수 대역에 걸쳐 증폭한다.At this time, the
RF 튜너 칩(230)은 RF 신호 검출기(RF Signal Detector)(231), 자동이득 제어기(Auto Gain Controller, AGC)(232), 내부 앰프(233)를 구비한다. 이때, RF 신호 검출기(231)의 신호 검출 결과를 반영하여 내부 앰프(233)의 증폭 이득과 자동이득 제어기(232)의 감쇄율이 결정된다. The RF tuner chip 230 includes an RF signal detector 231, an auto gain controller (AGC) 232, and an internal amplifier 233. At this time, the amplification gain of the internal amplifier 233 and the attenuation rate of the
RF 튜너 칩(230)에 내장된 RF 신호 검출기(231)의 유효 대역폭은 일반적으로 150 ~ 200 MHz 수준인데, 이 정도로는 광대역 모바일 방송의 주파수 대역 전체를 커버하기에는 성능이 부족하다. 그로 인하여, 인밴드에서 RF 신호 검출기(231)의 유효 대역폭을 벗어나는 주파수 대역에 존재하는 변수로 인해 방송 수신에 문제가 발생할 여지가 존재한다.The effective bandwidth of the RF signal detector 231 embedded in the RF tuner chip 230 is generally about 150 to 200 MHz, which is insufficient to cover the entire frequency band of the broadband mobile broadcast. Therefore, there is room for problems in broadcast reception due to variables present in the frequency band outside the effective bandwidth of the RF signal detector 231 in-band.
[도 2]를 참조하면, ISDB-T 광대역 모바일 방송은 470 MHz (14 CH)부터 803 MHz (69 CH)까지의 주파수 대역을 사용하며 한 채널당 6 MHz 간격으로 주파수 대역폭이 할당되어 있다. RF 튜너 칩(230)의 수신희망 신호가 예컨대 66 CH (785.143 MHz)이라고 가정한다. RF 신호 검출기(231)의 유효 대역폭은 66 CH의 중심 주파수를 기준으로 좌우 일정 대역폭, 통상적으로는 100 MHz 대역폭으로 설정된다. RF 신호 검출기(231)는 이 유효 대역폭 내에 속하는 신호를 검출하며, 그 검출 결과에 기초하여 내부 앰프(233)의 증폭 이득(AMP gain) 값과 자동이득 제어기(232)의 감쇄율 값을 설정한다. Referring to FIG. 2, the ISDB-T broadband mobile broadcast uses a frequency band of 470 MHz (14 CH) to 803 MHz (69 CH) and is allocated a frequency bandwidth at 6 MHz intervals per channel. Assume that the desired signal of the RF tuner chip 230 is 66 CH (785.143 MHz), for example. The effective bandwidth of the RF signal detector 231 is set to a left and right constant bandwidth, typically 100 MHz bandwidth, based on the center frequency of 66 CH. The RF signal detector 231 detects a signal within this effective bandwidth, and sets the amplification gain value of the internal amplifier 233 and the attenuation rate value of the
그런데, [도 2]의 예에서 RF 튜너 칩(230)에 들어오는 신호는 15 CH에서 가장 큰 신호강도를 갖는다. 종래기술에서는 이러한 15 CH의 강전계 신호가 RF 튜너 칩(230)으로 입력되어 자동이득 제어기(232)에 오동작을 유발하고, 그로 인해 내부 앰프(233)가 동적 영역(dynamic range) 혹은 선형 영역(linear range)를 이탈하여 포화(saturation) 상태로 들어가 버린다. 포화 상태로 들어간 앰프(233)는 신호 증폭 기능을 수행하지 못하게 된다. 결국, 수신희망 신호인 66 CH은 그 자체로는 방송 수신이 가능한 정도의 신호 레벨임에도 불구하고 15 CH의 강전계 신호로 인하여 방송 불가능한 상태로 된다.However, in the example of FIG. 2, the signal coming into the RF tuner chip 230 has the largest signal strength at 15 CH. In the prior art, such a 15 CH strong field signal is input to the RF tuner chip 230, causing a malfunction in the
이상의 내용만 생각한다면 RF 신호 검출기(231)의 유효 대역폭을 넓히면, 예컨대 400 MHz로 넓히면 광대역 모바일 방송의 RF 수신 블록에서의 문제점은 해결될 것처럼 생각될 수도 있다. 이처럼 넓은 유효 대역폭을 갖는 RF 신호 검출기(231)가 내장되어 있는 광대역 모바일 방송 수신용 RF 튜너 칩(230)을 상용화 가능한 수준으로 입수하는 것도 곤란하지만, 더 큰 문제는 이렇게 하더라도 RF 수신 블록의 문제가 해결되지 않는다는 점이다.Considering the above, it may be considered that if the effective bandwidth of the RF signal detector 231 is widened, for example, to 400 MHz, the problem in the RF reception block of the broadband mobile broadcast may be solved. Although it is difficult to obtain commercially available RF tuner chip 230 for wideband mobile broadcast reception in which the RF signal detector 231 having such a wide effective bandwidth is built in, it is difficult to obtain a larger problem. Is not solved.
RF 신호 검출기(231)가 충분히 넓은 유효 대역폭을 갖추고 있어 15 CH의 강전계 신호에 의해 내부 앰프(233)가 포화 상태로 들어갈 위험성이 있다는 것이 검출되었다고 가정한다. 이 경우에는 RF 튜너 칩(230)에서 내부 앰프(233)의 포화를 막기 위해 자동이득 제어기(232)가 감쇄비를 크게 설정한다. 이때, 자동이득 제어기(232)가 결정하는 감쇄비 값은 강전계 신호(15 CH)의 신호 크기를 감안하여 설정되지만, 그 설정된 감쇄비는 15 CH의 주파수 대역에만 적용되는 것이 아니라 전 주파수 대역에 동일하게 적용된다.Assume that the RF signal detector 231 has a sufficiently wide effective bandwidth, so that a 15 CH strong field signal has detected that there is a risk of the internal amplifier 233 entering saturation. In this case, in order to prevent saturation of the internal amplifier 233 in the RF tuner chip 230, the
[도 2]를 참조하면, 수신희망 신호(66 CH)에 비해 강전계 신호(15 CH)의 신호 크기가 너무 크기 때문에 내부 앰프(233)가 포화되지 않을 정도로 자동이득 제어기(232)가 감쇄를 적용하면 수신희망 신호(66 CH)의 신호 크기는 너무 작아져서 정상적인 방송 수신이 불가능해진다.Referring to FIG. 2, the
결국, RF 튜너 칩(230)에서 내부 앰프(233)가 포화 상태로 되어 방송 수신이 불량해지는 것은 표면적으로는 RF 신호 검출기(231)의 유효 대역폭을 초과하는 주파수 대역에서 강전계 신호가 존재하기 때문이지만, RF 신호 검출기(231)의 유효 대역폭을 넓게 하여 내부 앰프(233)를 포화 상태로 되지 않도록 만들더라도 방송 수신은 불량한 최종적인 결과는 해결하지 못한다.As a result, in the RF tuner chip 230, the internal amplifier 233 becomes saturated and broadcast reception is poor because a strong electric field signal exists in a frequency band exceeding the effective bandwidth of the RF signal detector 231. However, even if the effective bandwidth of the RF signal detector 231 is made wide so that the internal amplifier 233 is not saturated, broadcast reception does not solve a bad final result.
그에 따라, 본 발명에서는 상황을 고려하여 수신희망 신호와 수신방해 신호의 신호 크기를 적응적으로 제어하는 기술을 적용하려고 한다. 이를 통해 사용자가 모바일 방송 환경에서 어떠한 주파수 채널을 선택하든지 해당 방송 신호를 항상 안정적으로 수신할 수 있도록 해준다.Accordingly, the present invention intends to apply a technique for adaptively controlling the signal sizes of the desired signal and the disturbance signal in consideration of the situation. This ensures that the user can reliably receive the broadcast signal regardless of which frequency channel the user selects in the mobile broadcast environment.
[도 3]은 본 발명에 따른 병렬 가변 필터 장치(100)를 이용한 광대역 모바일 방송의 RF 수신 블록을 나타내는 도면이고, [도 4]는 본 발명에서 병렬 필터 블록(120)의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 3 is a diagram illustrating an RF reception block of a broadband mobile broadcast using the parallel variable filter device 100 according to the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating an internal configuration of the parallel filter block 120 in the present invention. to be.
종래기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 안테나(210)와 RF 튜너 칩(230) 사이에 모바일 방송 신호를 필터링 처리하는 병렬 가변 필터 장치(100)를 삽입하였다. [도 3]에는 병렬 가변 필터 장치(100)가 전역 앰프(220)보다 전단에 연결되어 있지만, 구현 예에 따라서는 전역 앰프(220) 이후에 병렬 가변 필터 장치(100)를 연결하는 것도 가능하다.In order to solve the problems of the prior art, the parallel variable filter device 100 for filtering the mobile broadcast signal is inserted between the
[도 3]을 참조하면, 본 발명에 따른 병렬 가변 필터 장치(100)는 전방 필터 스위치(110), 병렬 필터 블록(120), 후방 필터 스위치(130), 가변 필터 제어부(140)를 포함하여 구성된다. 이하에서는 병렬 가변 필터 장치(100)를 구성하는 이들 구성요소에 대해 살펴본다.Referring to FIG. 3, the parallel variable filter device 100 according to the present invention includes a front filter switch 110, a parallel filter block 120, a rear filter switch 130, and a variable filter controller 140. It is composed. Hereinafter, these components constituting the parallel variable filter device 100 will be described.
먼저, 병렬 필터 블록(120)은 안테나(210)로부터 전달되는 광대역 모바일 방송 신호를 주파수 대역별로 구분하여 필터링 처리하기 위한 복수의 그룹필터(121 ~ 124)을 구비한다. First, the parallel filter block 120 includes a plurality of group filters 121 to 124 for filtering and classifying the broadband mobile broadcast signal transmitted from the
[도 5]는 본 발명에서 병렬 필터 블록(120)에 포함된 그룹필터(121 ~ 124)의 필터링 특성을 개념적으로 나타내는 도면이다. 본 발명에서는 광대역 모바일 방송을 위해 사용되는 다수의 주파수 채널(예: 14 CH ~ 69 CH)을 일정 단위의 그룹으로 묶어 복수의 채널 그룹(#1 ~ #N)을 구성한다. 이때, 채널 그룹을 묶는 단위는 균일할 수도 있고 불균일할 수도 있다. 5 is a diagram conceptually illustrating filtering characteristics of the group filters 121 to 124 included in the parallel filter block 120 according to the present invention. In the present invention, a plurality of channel groups (# 1 to #N) are formed by grouping a plurality of frequency channels (for example, 14 CH to 69 CH) used for broadband mobile broadcasting into groups of predetermined units. At this time, the unit for tying the channel group may be uniform or non-uniform.
각각의 그룹필터(121 ~ 124)는 이들 채널 그룹(#1 ~ #N)에 각각 대응되며 각자 대응하는 채널 그룹의 전체 주파수 대역을 통과 대역으로 설정한 대역통과 필터를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 그룹필터 #1(121)은 채널 그룹 #1에 대응되며 그 채널 그룹 #1에 포함된 4개의 주파수 채널(14 CH ~ 17 CH)로 구성되는 전체 주파수 대역(470 MHz ~ 500 MHz)을 통과 대역으로 삼는다. 다른 그룹필터들(122 ~ 124)도 이와 마찬가지로 각자 대응하는 채널 그룹을 통과 대역으로 설정한 대역통과 필터링 특성이 설정되어 있다.Each
[도 4]를 참조하면 복수의 그룹필터(121 ~ 124)는 방송 신호를 주파수 대역별로 구분 필터링 처리하기 위해 병렬 배치를 갖는다. Referring to FIG. 4, the plurality of group filters 121 to 124 have a parallel arrangement in order to filter the broadcast signal by frequency band.
다음으로, 전방 필터 스위치(110)와 후방 필터 스위치(130)는 방송 신호가 병렬 필터 블록(120)를 경유하는 필터링 경로를 스위칭 설정하기 위한 필터 스위치를 각각 구성한다. 즉, 안테나(210)로부터 전달된 방송 신호가 병렬 필터 블록(120)의 그룹필터들(121 ~ 124) 중에서 어떠한 그룹필터를 경유할 것인지를 설정하기 위한 스위칭 동작을 수행한다.Next, the front filter switch 110 and the rear filter switch 130 each constitute a filter switch for switching the filtering path through which the broadcast signal passes through the parallel filter block 120. That is, a switching operation is performed to set which group filter among the group filters 121 to 124 of the parallel filter block 120 is to be transmitted from the
이때, 전방 필터 스위치(110)는 안테나(210) 측으로부터 전달된 방송 신호가 병렬 필터 블록(120)의 복수의 그룹필터(121 ~ 124) 중 하나(예: 그룹필터 #1)로 들어가는 필터 입력 경로를 선택적으로 설정하는 구성이다. 또한, 후방 필터 스위치(130)는 RF 튜너 칩(230) 측으로 전달될 방송 신호가 병렬 필터 블록(120)의 복수의 그룹필터(121 ~ 124) 중 하나(예: 그룹필터 #1)로부터 나오는 필터 출력 경로를 선택적으로 설정하는 구성이다.At this time, the front filter switch 110 is a filter input through which the broadcast signal transmitted from the
마지막으로, 가변 필터 제어부(140)는 외부로부터, 바람직하게는 RF 튜너 칩(230)으로부터 제공되는 수신희망 채널 정보에 대응하여 전방 필터 스위치(110)와 후방 필터 스위치(130)를 제어한다. 이를 통해, 안테나(210)로부터 전달된 방송 신호가 병렬 필터 블록(120)에서 수신희망 채널에 대응하는 특정의 그룹필터를 경유하도록 필터링 경로를 설정한다.Finally, the variable filter control unit 140 controls the front filter switch 110 and the rear filter switch 130 from the outside, preferably in response to the desired channel information provided from the RF tuner chip 230. In this way, the filtering path is set such that the broadcast signal transmitted from the
가변 필터 제어부(140)는 RF 튜너 칩(230)으로부터 수신희망 채널 정보가 제공되면 방송 신호가 그 수신희망 채널(예: 66 CH)이 포함된 채널 그룹(예: 채널 그룹 #N)에 대응 설정된 특정의 그룹필터(예: 그룹필터 #N)를 경유하도록 하는 필터 입력 경로 및 필터 출력 경로를 설정하도록 전방 필터 스위치(110) 및 후방 필터 스위치(130)를 제어한다.When the desired channel information is provided from the RF tuner chip 230, the variable filter controller 140 may set a broadcast signal corresponding to a channel group (eg, channel group #N) including the desired channel (eg, 66 CH). The front filter switch 110 and the rear filter switch 130 are controlled to set the filter input path and the filter output path through the specific group filter (eg, the group filter #N).
본 발명에 따른 병렬 가변 필터 장치(100)가 적용된 모바일 방송 RF 수신 블록의 동작을 [도 6]을 참조하여 살펴본다. [도 6]은 본 발명에 따른 병렬 가변 필터 장치(100)를 광대역 모바일 방송인 ISDB-T 모바일 방송의 주파수 스펙트럼에 적용한 예를 나타내는 도면이다.An operation of the mobile broadcast RF reception block to which the parallel variable filter device 100 according to the present invention is applied will be described with reference to FIG. 6. 6 is a diagram illustrating an example in which the parallel variable filter device 100 according to the present invention is applied to a frequency spectrum of an ISDB-T mobile broadcast, which is a broadband mobile broadcast.
먼저, 예컨대 RF 튜너 칩(230)이 수신희망 채널 정보(예: 66 CH)를 가변 필터 제어부(140)로 전달한다. 가변 필터 제어부(140)는 병렬 필터 블록(120) 내의 일정 대역 간격으로 구분된 복수의 그룹필터(121 ~ 124) 중에서 수신희망 신호의 주파수 대역에 대응하는 그룹필터을 선택하고, 그 선택된 그룹필터가 방송 신호 전달 경로에 사용될 수 있도록 스위칭 제어한다. First, for example, the RF tuner chip 230 transmits reception channel information (for example, 66 CH) to the variable filter controller 140. The variable filter control unit 140 selects a group filter corresponding to a frequency band of a desired signal from among the plurality of group filters 121 to 124 separated by a predetermined band interval in the parallel filter block 120, and the selected group filter is broadcasted. Switching control to be used for signaling paths.
[도 6]의 예에서는 66 CH에 대응하는 그룹필터 #N(124)이 선택된다. 가변 필터 제어부(140)는 그룹필터 #N(124)에 대응하여 방송 신호의 필터 입력 경로와 필터 출력 경로가 설정되도록 전방 필터 스위치(110)와 후방 필터 스위치(130)를 스위칭 제어한다. 즉, [도 4]를 참조하면, 전방 필터 스위치(110)에서 안테나(210)로부터의 입력신호 포트(115)가 전방 필터 스위치(110)의 제일 하단 포트(114)에 연결되도록 스위치를 설정한다. 마찬가지로, 후방 필터 스위치(120)에서도 병렬 필터 블록(120)의 그룹필터 #N(124)의 출력신호 포트(134)가 전역 앰프(220)로의 출력 포트(135)에 연결되도록 스위치를 제어한다.In the example of FIG. 6, the group
그룹필터 #N(124)는 [도 5]에 도시된 바와 같이 채널 그룹 #N에 대응하는데 [도 6]에 도시된 바와 같이 수신희망 신호인 66 CH가 포함되어 있는 주파수 대역을 선택적으로 통과시킨다. 반면, 채널 그룹 #1에 속하는 15 CH의 강전계 신호는 병렬 필터 블록(120)을 통과하지 못하고 제거된다. 그에 따라, RF 튜너 칩(230)의 자동이득 제어기(232)가 오동작에 빠져 내부 앰프(233)가 포화되거나 수신희망 신호가 과도하게 감쇄되는 일은 발생하지 않는다.The group
그에 따라, 병렬 가변 필터 장치(100)의 출력 신호가 RF 튜너 칩(230)에 전달되면 RF 튜너 칩(230)은 [도 6]에서 그룹필터 #N(124)에 대응하는 주파수 대역의 상황에 맞도록 내부 앰프(233)의 이득 값과 자동이득 제어기(232)의 감쇄율 값을 설정할 수 있으며, 그에 따라 수신희망 신호인 66 CH은 정상적으로 방송 수신이 이루어질 수 있게 된다.Accordingly, when the output signal of the parallel variable filter device 100 is transmitted to the RF tuner chip 230, the RF tuner chip 230 is applied to the situation of the frequency band corresponding to the group
한편, 본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비휘발성 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 비휘발성 기록매체로는 다양한 형태의 스토리지 장치가 존재하는데 예컨대 하드디스크, SSD, CD-ROM, NAS, 자기테이프, 웹디스크, 클라우드 디스크 등이 있고 네트워크로 연결된 다수의 스토리지 장치에 코드가 분산 저장되고 실행되는 형태도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 하드웨어와 결합되어 특정의 절차를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램의 형태로 구현될 수도 있다.Meanwhile, the present invention may be embodied in the form of computer readable codes on a computer readable nonvolatile recording medium. Such nonvolatile recording media include various types of storage devices, such as hard disks, SSDs, CD-ROMs, NAS, magnetic tapes, web disks, cloud disks, etc., and code is distributed in a plurality of networked storage devices. Forms that are implemented and executed may also be implemented. In addition, the present invention may be implemented in the form of a computer program stored in a medium in combination with hardware to execute a specific procedure.
100 : 병렬 가변 필터 장치
110 : 전방 필터 스위치
120 : 병렬 필터 블록
121 ~ 124 : 그룹필터
130 : 후방 필터 스위치
140 : 가변 필터 제어부
210 : 안테나
220 : 전역 앰프
230 : RF 튜너 칩
231 : RF 신호 검출기
232 : 자동이득 제어기(AGC)
233 : 내부 앰프
240 : 방송신호 처리 칩셋100: parallel variable filter device
110: front filter switch
120: parallel filter block
121 ~ 124: Group Filter
130: rear filter switch
140: variable filter control unit
210: antenna
220: global amplifier
230: RF Tuner Chip
231: RF Signal Detector
232: Automatic Gain Controller (AGC)
233: internal amplifier
240: broadcast signal processing chipset
Claims (4)
광대역 모바일 방송을 위한 다수의 주파수 채널을 일정 주파수 대역으로 분할하여 각각 통과 대역을 설정한 병렬 배치된 복수의 그룹필터(121 ~ 124)을 구비하는 병렬 필터 블록(120);
상기 방송 신호가 상기 병렬 필터 블록를 경유하는 필터링 경로를 스위칭 설정하기 위한 필터 스위치(110, 130);
외부로부터 제공되는 수신희망 채널 정보에 대응하여 상기 필터 스위치를 제어함으로써 안테나로부터 전달된 방송 신호가 상기 병렬 필터 블록에서 상기 수신희망 채널에 대응하는 특정의 그룹필터를 경유하도록 상기 필터링 경로를 설정하는 가변 필터 제어부(140);
를 포함하여 구성되는 광대역 모바일 방송 수신을 위한 병렬 가변 필터 장치.
A parallel variable filter device disposed between an antenna of an broadcast receiver and an RF tuner chip in a broadband mobile broadcast for transmitting and receiving broadcast signals through a plurality of frequency channels, for filtering and receiving broadcast signals.
A parallel filter block 120 including a plurality of group filters 121 to 124 arranged in parallel by dividing a plurality of frequency channels for broadband mobile broadcasting into predetermined frequency bands and setting pass bands, respectively;
A filter switch (110, 130) for switching the filtering path for the broadcast signal to pass through the parallel filter block;
A variable that sets the filtering path so that the broadcast signal transmitted from the antenna passes through a specific group filter corresponding to the received desired channel in the parallel filter block by controlling the filter switch in response to received desired channel information provided from the outside. Filter control unit 140;
Parallel variable filter device for wideband mobile broadcast reception comprising a.
상기 병렬 필터 블록(120)에서 상기 각각의 그룹필터(121 ~ 124)는 광대역 모바일 방송을 위한 상기 다수의 주파수 채널을 일정 단위의 그룹으로 묶어 구성한 복수의 채널 그룹에 각각 대응 설정되고,
상기 복수의 그룹필터(121 ~ 124)는 각자 대응하는 채널 그룹의 전체 주파수 대역을 통과 대역으로 설정한 대역통과 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역 모바일 방송 수신을 위한 병렬 가변 필터 장치.
The method according to claim 1,
In the parallel filter block 120, each of the group filters 121 to 124 is set to correspond to a plurality of channel groups formed by grouping the plurality of frequency channels for broadband mobile broadcasting into groups of predetermined units.
The plurality of group filters (121 to 124) comprises a band pass filter for setting the entire frequency band of each corresponding channel group as a pass band, the parallel variable filter device for broadband mobile broadcast reception.
상기 필터 스위치(110, 130)는,
상기 안테나 측으로부터 전달된 방송 신호가 상기 병렬 필터 블록의 상기 복수의 그룹필터 중 하나로 들어가는 필터 입력 경로를 선택적으로 설정하기 위한 전방 필터 스위치(110);
상기 RF 튜너 칩 측으로 전달될 방송신호가 상기 병렬 필터 블록의 상기 복수의 그룹필터 중 하나로부터 나오는 필터 출력 경로를 선택적으로 설정하기 위한 후방 필터 스위치(130);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광대역 모바일 방송 수신을 위한 병렬 가변 필터 장치.
The method according to claim 2,
The filter switch 110, 130,
A front filter switch (110) for selectively setting a filter input path through which the broadcast signal transmitted from the antenna side enters one of the plurality of group filters of the parallel filter block;
A rear filter switch (130) for selectively setting a filter output path from which the broadcast signal to be transmitted to the RF tuner chip side comes from one of the plurality of group filters of the parallel filter block;
Parallel variable filter device for broadband mobile broadcast reception, characterized in that it comprises a.
상기 가변 필터 제어부(140)는 상기 RF 튜너 칩으로부터 수신희망 채널 정보가 제공되면 상기 수신희망 채널이 포함된 채널 그룹에 대응 설정된 특정의 그룹필터를 경유하는 필터 입력 경로 및 필터 출력 경로를 설정하도록 상기 전방 필터 스위치 및 상기 후방 필터 스위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 광대역 모바일 방송 수신을 위한 병렬 가변 필터 장치.
The method according to claim 3,
The variable filter control unit 140 sets the filter input path and the filter output path through a specific group filter set corresponding to the channel group including the desired channel when the desired channel information is provided from the RF tuner chip. Parallel variable filter device for wideband mobile broadcast reception, characterized in that for controlling the front filter switch and the rear filter switch.
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KR102485672B1 (en) * | 2022-09-13 | 2023-01-09 | 주식회사 알에프투디지털 | Beamforming MRC pre-processing system for adjacency removal of HDR radio |
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JP2008301098A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Hitachi Media Electoronics Co Ltd | Terrestrial digital receiver |
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