KR920009725B1

KR920009725B1 - 유선 텔리비젼 시스템의 밴드 변환 및 위상 고착(locking)장치와 그 방법

Info

Publication number: KR920009725B1
Application number: KR1019880014509A
Authority: KR
Inventors: 이필우; 박승룡
Original assignee: 삼성전기 주식회사; 서주인
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1992-10-22
Also published as: KR900008876A

Abstract

내용 없음.

Description

유선 텔리비젼 시스템의 밴드 변환 및 위상 고착(locking)장치와 그 방법

제1도는 본 발명에 따른 시스템 블럭도.

제2도는 제1도의 구체회로도.

제3도는 본 발명에 따른 처리흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 키입력부 2 : 마이크로 프로세서

3 : 밴드 선택부 4 : 튜너

5 : 프리스케일러 6 : 주파수 분주부

7 : 기준 주파수 발생부 8 : 위상 검출부

9 : 위상 비교부 10 : 루프필터

본 발명은 유선 텔리비젼 시스템에 관한 것으로, 특히 채널 변환신호 발생시 자동으로 해당 채널의 밴드를 선택한 후 해당 채널에 맞는 주파수와 위상을 고착시킬 수 있는 장치와 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 유선 텔리비젼(Cable Television) 시스템은 일반 텔리비젼 채널보다 훨씬더 많은 채널을 갖게 된다. 즉 유선 텔리비젼 시스템에서는 무선 방송에 따른 VHF(Very High Frequency) 대역 및 VHF(Ultra High Frequency) 대역의 채널 주파수를 할당해야 하고, 유선(cable) 방송에 따른 VHF 대역의 채널 주파수를 할당해야 되므로, 상당수의 채널(105 채널 또는 139채널)을 갖게 된다. 그러므로 유선 텔리비젼 시스템에서는 상기와 같은 채널의 증가에 따라 3개 또는 4개의 주파수 밴드로 채널을 할당하여 튜너(tuner)단을 구동하여야 하다. 그러나 종래의 유선 텔리비젼 시스템의 콘버터는 하나의 밴드(65 채널)를 갖게 됨으로서 채널수를 확장하는데에 어려움이 있었으며, 해당 채널 선국시 해당 채널의 선택 주파수와 위상을 고착시키는데 외부의 콘트롤 키이(control key)를 이용한 파인 튜닝(fine tuning)을 수행하여야 했으므로, 채널 선국에 대한 동조가 어려웠고 채널 선국이 번거로웠던 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 다수개의 채널 주파수 밴드를 갖는 유선 텔리비젼 시스템에서 채널 변환 신호입력시 해당 채널 주파수를 검사하여 자동적으로 해당 채널 밴드를 선택하고 주파수 분주값에 의해 해당 채널 주파수의 위상을 고착시킬 수 있는 장치와 그 방법을 제공함에 있다.

이하 본 발명을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도는 주 발명에 따른 시스템 블럭도로서, 채널 선택, 채널 업/다운등과 같은 외부 채널 변환 신호를 발생하는 키 입력부(1)와, 상기 채널 변환 신호를 검사하는 해당 채널의 밴드를 선택하기 위한 제어신호 및 해당 채널의 분주 데이타를 출력하는 마이크로 프로세서(2)와, 상기 밴드 선택 제어신호에 의해 상기 채널변환신호의 밴드 선택신호를 발생하는 밴드 선택부(3)와, 상기 밴드 선택신호에 의해 채널 주파수의 밴드를 선택한 후 소정 직류 전압에 의해 해당 채널의 로컬 주파수(fvco)값을 소정 분주 주파수(fV)가 소정 기준주파수(fR)에 고착되도록 변환출력하는 튜너(4)와, 상기 로컬 주파수(fvco)를 낮춰 주파수 분주부(6)로 인가하는 프리스 케일러(5)와, 해당 채널에 대한 상기 마이크로 프로세서(2)의 분주 데이타에 의해 상기 프리스 케일러(5)로 로컬 주파수(fvco)를 가변 분주하여 상기 분주 주파수(fV)를 발생하는 주파수 분주부(6)와, 상기 기준 주파수(fR)를 발생하는 기준 주파수 발생부(7)와, 상기 분주 주파수(fV)와 기준 주파수(fR)의 위상 및 주파수 차에 따른 주파수 및 위상 정보를 발생하는 위상 검출부(8)와, 상기 주파수 및 위상 정보에 따른 주파수 및 위상 에러신호를 발생하는 위상 비교부(9)와, 상기 분주 주파수(fV)가 기준 주파수(fR)에 고착되도록 상기 에러신호를 직류전압으로 변환하여 상기 튜너(4)의 발진기측으로 인가하는 루프필터(10)로 구성된다.

상기 구성에 의해 임의의 채널 선국시 해당 채널의 밴드를 선택한 후 해당 채널 주파수의 위상을 고착시키기 위하여 마이크로 프로세서(2)내부에는 각 채널에 맞는 가변 분주값(variable divider value)과, 각 밴드 마다의 채널 범위를 미리 테이블화한 롬 테이블을 갖아야 한다.

키 입력부(1)를 통해 외부 채널 변환신호 발생하면, 마이크로 프로세서(2)는 상기 롬 테이블에 정의된 채널 적합성 여부를 검사하여 채널이 유효한 경우에는 밴드 선택부(3)로 해당 채널의 밴드를 선택하기 위한 제어신호를 발생한다. 그러면 상기 밴드선택부(3)는 제어신호에 따라 튜너(4)의 밴드중 해당 밴드를 선택하기 위한 신호를 발생하게 되며, 상기 밴드 선택신호에 의한 튜너(4)는 해당 밴드를 구동시키게 된다.

상기와 같이 해당 채널의 밴드를 구동한 후 상기 마이크로 프로세서(2)는 해당 채널에 맞는 가변 분주값을 계산하여 주파수 분주부(6)로 출력한다. 이때 튜너(4)는 입력신호(RF; Radio Frequency)를 받아 내부 발진기를 통한 로컬 주파수(fvco)를 발생하며, 프리스 케일러(prescaler)(5)는 상기 로컬 주파수(fvco)를 값을 낮춰 주파수 분주부로 인가한다.

상기 프리스 케일러(5)를 통해 낮춰진 로컬 주파수(fvco)를 입력 주파수로 하는 상기 주파수 분주부(6)는 로드된 가변분주값에 따라 입력 주파수를 해당 채널의 주파수로 분주하여 분주 주파수(fv; variable frequency)를 발생한다. 이때 위상 검출부(8)는 상기 분주 주파수(fV)와 소정의 기준 주파수(fR)의 주파수 및 위상을 비교하여 두 신호의 상대에 따른 주파수 및 위상정보를 발생하며, 상기 위상 검출부(8)의 출력을 입력하는 위상 비교부(9)는 상기 정보의 상태에 따른 에러신호를 발생한다. 즉 상기 위상 검출부(8)에서는 분주 주파수(fV)가 기준 주파수(fR)보다 크거나 분주 주파수(fV)의 위상이 기준 주파수(fR)의 위상보다 앞서는 경우에는 제1상태의 주파수 및 위상 정보를 발생하며, 분주 주파수(fV)가 기준 주파수(fR)보다 작거나 분주 주파수(fV)의 위상이 기준 주파수(fR)의 위상보다 뒤지는 경우에는 제2상태의 주파수 및 위상정보를 발생하고, 분주 주파수(fV)와 기준 주파수(fR)가 같거나 동일한 위상일 경우에는 제3상태의 주파수 및 위상정보를 발생한다. 상기 3상태중 어느 한 상태에 해당하는 정보를 입력하는 위상 비교부(9)는 해당 상태에 대한 에러신호를 발생하며, 상기 에러신호를 입력하는 루프필터(loop filter)는 이에 상응하는 직류전압을 발생하여 상기 튜너(4)의 내부 발진기측으로 인가한다. 그러면 상기 튜너(4)는 상기 직류전압에 따른 로컬 주파수(fvco)를 발생한다.

따라서 튜너(4)에서 해당 채널에 동조되지 않은 로컬 주파수를 발생할시, 즉 분배 주파수(fV)와 기준 주파수(fR)가 상이할시에는 위상 검출부(8)에서는 제1 또는 제2상태의 정보를 발생하며 이 경우에는 위상이 고착될때까지(fV와 fR의 주파수 및 위상이 같아질때까지) 루프(loop)를 반복하게 된다.

이때 상기 분주 주파수(fV)와 기준 주파수(fR)가 같아지면(phase lock) 루프필터(10)를 통해 발생되는 직류전압이 일정해지므로 상기 튜너(4)는 상기 일정 직류 전압에 따라 분주 주파수(fV)를 기준 주파수(fR)에 고착시킨 로컬 주파수(fvco)값을 출력한다.

제2도는 제1도의 상세 블럭도로서, 상기 마이크로 프로세서(1)는 원칩 마이크로 프로세서(Single chip microprocessor)인 MC68705U3을 사용하고, 주파수 분주부(6), 기준 주파수 발생부(7) 및 위상 검출부(8)는 MC145145를 사용하며, 위상 비교기(8)는 MC14503을 사용하고, 밴드 선택부(3)는 MC14556을 사용하여 구현할 수 있다.

제3도는 본 발명에 따른 흐름도로서, 시스템 초기화시 기준 주파수값을 설정하는 제1과정과, 상기 제1과정 수행후 외부 채널 변경 신호가 입력했는가 검사하여 아닐시 현재의 채널 및 밴드를 유지하며 투핑하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 채널 변경 신호 입력시 입력 채널이 유효한가 검사하며 아닐시 제2과정으로 되돌아가는 제3과정과, 상기 제3과정에 입력 채널이 유효할시 해당 채널의 밴드를 판별하여 밴드를 선택하는 제4과정과, 상기 제4과정후 수행후 해당 채널의 가변분주값을 구하여 주파수 분주부로 출력한후 상기 제2과정으로 되돌아가는 제5과정의로 이루어진다.

상술한 구성에 의거 본 발명을 제2도 및 제3도를 참조하여 상세히 설명한다.

시스템 초기화시 (A1)단계에서 마이크로 프로세서(2)는 래치 제어회로(61)를 통해 래치(73-75)를 동작시켜 발진기(71)의 출력을 제2카운터(72)에 로드한다. 상기 제2카운터(72)는 12비트 카운터로서 상기 마이크로 프로세서(2)의 데이타에 의해 상기 발진기(71)의 출력을 분주하여 소정의 기준 주파수(fR)를 발생하여 위상 검출기(8)로 인가한다.

상기와 같이 시스템을 초기화하여 (A1)과정을 수행한 후 (A2)단계에서 마이크로 프로세서(2)는 키입력부(1)를 통해 입력되는 신호가 채널 제어 신호 즉 채널 변경신호인가를 검사하며, 채널 변경 신호가 아닐시에는 (A3)단계로 진행하여 기존의 패널, 밴드 및 위상값을 유지시킨 후 (A2)단계로 되돌아간다. 상기 (A2)단계에서 채널 변경 신호일시는 (A3)(A4)단계에서 채널 변경신호를 읽은 후 롬 테이블에 정의된 채널 적합성 여부를 검사한다. 상기 (A4)단계에서 해답 채널이 유효하지 않으면 상기 (A3)단계로 되돌아간다.

상기 (A4)단계에서 유효 채널시에는 (A6)단계에서 해당 채널에 해당되는 밴드를 판별한 후 (A7)단계에서 해당 밴드를 선택하기 위한 제어신호를 출력하며, 이 신호에 의해 밴드선택부(3)는 상기 튜너(4)에 있는 밴드중 하나의 밴드를 구동시키게 된다. 상기 튜너(4)에는 다수개의 밴드를 가지고 있는데, 139패널일시는 유선 및 무선 채널에 의한 VHF 대역의 3개 밴드(B1-B3)와 UHF 대역의 1개 밴드(Bu)가 있으며 상기 마이크로 프로세서(2)외 출력(A0,A1)에 따라 하기 ＜표 1＞과 같이 튜너(4)의 대역이 선택되어진다.

＜표 1＞

상기 (A7)단계를 통해 해당 채널의 밴드를 구동한 후 (A8)단계에서 해당 채널에 맞는 분주 주파수를 계산한 후 (A9)단계에서 버퍼링하하며, (A10)단계에서 래치 제어회로(61)를 통해 순차적으로 래치(63-66)를 동작시킨 후 (A11)단계에서 버퍼링하고 있는 상기 분주 데이타값을 제2카운터(62)에 로드시킨다. 상기 제2카운터(62)에 로드되는 분주 데이타는 해당 임의의 채널 선택시 해당 채널 주파수로 분주시키기 위한 1비트 데이타로 롬 테이블에 저장되어 있다.

상기 래치(63-66) 및 (73-75)는 하기 ＜표 2＞와 같이 구동되어 제1 및 제2카운터(62-72)에 분주 데이타를 로드한다.

상기와 같이, 제1카운터(62)에 분주 데이타가 로드되면 상기 제1카운터(62)는 프리스 케일러(5)를 통해 낮춰진 로컬 주파수(fvco)를 로드된 분주 데이타로 분자하여 분주 주파수(fV)를 발생한다.

이때 위상 검출부(8)는 상기 분주 주파수(fV)와 기준 주파수(fR)의 주파수 및 위상상태에 따라 3상태의 제1정보인 0V와 제2정보인 0R을 발생한다. 즉 분주 주파수(fV)가 기준 주파수(fR)보다 크거나 분주 주파수(fV)의 위상이 기준 주파수(fR)보다 앞서면 제1상태의 에러 정보로서 “로우”상태의 0V 및 “하이”상태의 0R 신호를 발생하며, 분주 주파수(fV)와 기준 주파수(fR)이 같고 두 주파수의 위상이 같으면, 제3상태의 정보로서 아주 짧은 주기 동안만 “로우”상태로 떨어지는 “하이”상태의 0V 및 0R 신호를 발생한다.

상기 위상 검출부(8)의 동작은 하기 ＜표 3＞과 같다.

＜표 3＞

상기 위상 검출부(8)의 0V 및 0R을 입력하는 위상 비교기(9)는 3상태 버퍼로서 제1-제3상태에 따른 0V 및 0R 신호를 입력하여 각 상태에 따른 3상태의 펄스신호를 발생한다. 그러면 상기 루프필터(10)는 상기 위상 비교기(9)의 에러신호를 직류전압으로 변환한 후 튜너(4)의 내부 발진기측으로 인가하며, 상기 직류전압에 의해 튜너(4)는 입력 직류전압에 따라 분주 주파수(fV)가 기준 주파수(fR)에 고착되도록 로컬 주파수(fvco) 값을 변화시킨다.

따라서 상기 위상 검출부(8)의 출력이 제1 및 제2상태일시 위상 비교기(9)의 에러신호 출력이 가변하므로, 루프필터(10)의 직류전압레벨로 변화되어 상기 튜너(4)를 출력하는 로컬 주파수(fvco)도 변화한다. 상기와 같은 과정을 반복하여 위상 검출부(8)의 출력이 제3상태일시 위상 비교기(9)의 출력이 일정하므로 루프필터(10)의 직류 전압레벨도 일정하게 되어 튜너(4)를 출력한 로컬 주파수(fvco)는 분주 주파수(fV)가 기준 주파수(fR)에 고착된 주파수가 된다.

상술한 바와 같이 채널에 맞는 분주값과 루프필터에 의해 자체 튜닝함으로써 정화한 튜닝이 가능하고, 자동 자체 튜닝을 수행하므로 외부의 콘트롤을 위한 키가 필요없게 되어 튜닝키를 다른 용도로 사용함으로써 기능 확장이 가능하고, 메모리를 이용하여 마이크로 프로세서가 밴드 변환 및 위상을 고착시킴으로써 일시에 콘트롤 가능하고 에러율이 없으며, 밴드 변환 및 주파수 합성을 위한 회로가 간편해지고, 다수개의 밴드를 스위칭 시킴으로써(105CH, 139CH)등 많은 채널에 응용할 수 있는 이점이 있다.

Claims

다수개의 채널 주파수 밴드를 가지며 소정 직류 전압에 의해 내부 발진기의 로컬 주파수를 변환 출력하여 해당 채널을 동조하는 튜너를 구비한 유선 텔리비젼의 밴드 변환 및 위상 고착 장치에 있어서, 외부채널 변환 신호에 의해 해당 채널의 밴드를 선택하기 위한 제어신호 및 해당 채널의 분주 데이타를 출력하는 마이크로 프로세서와, 상기 밴드 선택 제어신호에 의해 상기 튜너가 해당 채널의 밴드를 선택하도록 하는 밴드 선택수단과 튜너에서 발생된 로컬 주파수를 낮춰 주파수 분주기로 인가하는 프리스 케일러와, 상기 마이크로 프로세서의 분주 데이타에 의해 프리스 케일러의 상기 로컬 주파수를 분주하며 해당 채널에 대한 고유 분주 주파수를 발생하는 주파수 분주수단과, 소정의 기준 주파수를 발생하는 기준 주파수 발생수단과, 상기 분주 주파수와 기준 주파수의 위상 및 주파수 상태에 따라 2차에 따른 에러신호를 발생하는 주파수/위상 비교수단과, 상기 분주 주파수가 기준 주파수에 고착되도록 상기 에러신호를 직류 전압으로 변환하여 상기 튜너의 내부 발진기측으로 인가하는 루프필터수단으로 구성함을 특징으로 하는 유선 텔리비젼 시스템의 밴드 변환 및 위상 고착장치.
유선 텔리비젼에서 채널의 밴드 변환 및 위상 고착 방법에 있어서, 시스템 초기화시 기준 주파수값을 설정하는 제1과정과, 상기 제1과정 수행후 외부 채널 변경 신호가 입력했는가 검가하여 아닐시 현재의 채널 및 밴드를 유지하며 루핑하는 제2과정과, 상기 제2과정에서 채널 변경 신호 입력시 입력 채널이 유효한가 검사하며 아닐시 제2과정으로 되돌아가는 제3과정과, 상기 제3과정에 입력 채널이 유효할시 해당채널의 밴드를 판별하여 밴드를 선택하는 제4과정과, 상기 제4과정후 해당 채널의 가변 분주값을 구하여 주파수 분주부로 출력한 후 상기 제2과정으로 되돌아가는 제5과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 유선 텔레비젼 시스템의 밴드 변환 및 위상 고착방법.