KR930011846B1

KR930011846B1 - 단일 fll을 사용하는 다중발진기의 주파수제어방법 및 주파수 제어장치

Info

Publication number: KR930011846B1
Application number: KR1019890015725A
Authority: KR
Inventors: 에프. 마틴 토마스
Original assignee: 제너럴 인스트루먼트 코포레이션; 리차드 엠. 호프만
Priority date: 1988-11-03
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1993-12-21
Also published as: DK423389A; KR900008875A; JPH02213230A; EP0366975A3; US4914695A; EP0366975A2; DK423389D0; CA1324652C

Abstract

내용 없음.

Description

단일 FLL을 사용하는 다중발진기의 주파수제어방법 및 주파수 제어장치

제1도는 본 발명의 실시예에 따라 3개의 발진기를 구비한 FLL을 설명하기 위한 주파수제어장치의 블럭도.

제2도는 본 발명에 따른 주파수제어장치의 블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12a~12n : 발진기(VOC) 13a~13c : 배랙터

16 : 콤바이너 20 : 시퀀서

24a~24c : 스위치 28 : 주파수발생기

30 : 주파수카운터 32 : 비교기

36 : 증폭기 40a~40n : 콘덴서

50 : FSK데이터수신기(Frequency Shift Keyed Data Receiver)

52 : 마이크프로세서 54 : 2진/10진디코더

28 : CMOS스위치 60 : 전류원

62 : 2진/8진디코더 64 : 프리스케일러

64a~64n : 스위치

[산업상의 이용분야]

본 발명은 케이블텔레비전의 신호제어에 관한 것으로, 특히 허가되지 않은 채널을 방해함으로써 케이블채널을 오프-프리마이즈(off-premise)로 제어하기 위한 주파수제어방법 및 그 장치에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

케이블 채널을 오프-프리마이즈로 제어하기 위한 한가지 방법으로는 인밴드캐리어(inband carrier)를 갖는 허기되지 않은 채널을 방해하는 방법이 있는 바, 상기 인밴드캐리어는 채널과 채널간을 매우 빠르게 이동할 수 있으므로 1개의 발진기로 몇몇 채널을 방해하는 것이다. 그러나 이러한 방법은 채널을 많이 방해하면 할수록 각 채멀에서 소모되는 시간이 줄어듦으로써 신호의 마스킹(스크림블링)이 감소되는 문제점이 있다.

한가지 대안으로서, 방해하려는 채널수(N) 만큼 발진기를 사용하는 방법이 있는데, 이 발진기는 전압으로 제어할 수 있어 어떤 범위내에 있는 어떤 채널을 제거할 수 있게 된다. 그리고 그 주파수가 할당된 채널상에 있을때, 발진기는 주파수록크 또는 위상록크기술을 이용하여 그 상태가 유지되도록 해야한다.

그러나 이러한 방법은 발진기의 갯수(예컨대 8~12개)가 많이 필요하게 되면, 각 발진기를 주파수록크 제어하는데 많은 비용이 들게 된다.

미국특허 제4,135,157호의 ＂Pole Mounted Converter＂는 1개의 발진기와 1개의 믹서를 구비하여 구성된 복수의 콘버터 RF부를 구비한 케이블텔레비젼콘버터에 관한 것으로, 복수의 계약채널선택수단이 상기 발진기와 대응되어 디지탈튜닝장치와 접속되어 있다. 상기 디지탈튜닝장치는 각 계약선택수단 및 각 접속기간 동안 튜닝을 제어하기 위한 발진기와 연속적이면서 반복적으로 접속되는데, 튜닝제어신호는 발진기의 발진주파수와 계약선택수단에 의해 제공되어 선택된 채널 발진주파수와 비교되어 제공된다.

상기와 같은 종래의기술과 관련된 것으로는, 미국특허 제4,450,481호 ＂Tamper-Resistant Expandable Communications Systems＂와, 미국특허 제4,367,557호 ＂Wired Broadcating System＂가 있다.

[발명의 목적]

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 발명된 것으로, 허가되지 않은 채널을 방해함에 있어 보다 양호한 마스킹 품질을 얻도록 케이블채널을 오프-프리마이즈로 제어하고, 발진기의 각 채널을 주파수록크 루프하는데 코스트가 들지 않는 기술을 제공함에 목적이 있다.

[발명의 구성 및 작용]

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 싱글주파수 제어장치가 복수의 전압제어형 발진기에 대해 시분할되어 있어, 각 발진기에 대해 소망주파수를 발생시키도록 되어있다. 그리고 상기 각 발진기의 출력은 교대로 선택되어 발진기의 실제주파수를 측정하기 위한 주파수카운터에 인가된다. 따라서 각 발진기에 대한 소망의 주파수와 실제로 측정된 주파수에 대한 비교가 이루어져 에러전압(또는 에러전류)이 만들어지고, 이 에러전압(또는 에러전류)이 다음번 주파수가 측정될때 까지 소망의 발진기가 발진주파수를 유지하기에 필요한 전압을 저장하는 캐패시터에 인가된다.

[실시예]

이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 1실시예를 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 따른 잼머(10; jammer)를 도시한 것으로, 전압제어형 발진기(VCO; 12a,12b,12c)는 각 텔레비젼채널에 대응하는 RF신호(Radio Frequency Signal)를 대응되는 선(14a,14b,14c)을 매개로 콤바이너(16)에 인가하는 바, 이 콤바이너((16)로부터 선(18)을 배개로 출력되는 신호(jamming comb)는 상기 발진기(VCO)의 콤바인된 RF출력이다. 상기 출력(jamming comb)은 공지된 기술에 따라 계약자에게 전송되는 신호와 혼합된다. 한편, 상기 각 발진기(VCO; 12a,12b,12c)의 발진주파수는 전압응답용량수단 또는 배랙터(13a,13b,13c)에 의해 정해진다.

일반적으로 발진기(VCO; 12a,12b,12c)는 연속적으로 동작하지만, 그들 주파수는 시퀸스(20)에 응답하여 주기적으로 차례차례 제어되도록 다음과 같은 방법으로 처리된다. 상기 시퀸스(20)는 연속적인 제어신호(논리 또는 논리 0)를 선(22a,22b,22c)을 매개로 스위치(24a,24b,24c)에 출력하도록 되어 있고, 각 스위치(24a,24b,24c)는 발진기(VCO; 12a,12b12c)와 각각 결합되어 있다. 여기서 상기 스위치(24a,24b,24c)는 반도체스위치소자를 사용하는 것이 논리신호에 잘 응답하게 된다. 도면에는 상기 스위치가 2셋트씩 오픈상태로 도시되어 있다.

전형적인 FLL(Frequency Locked Loop)모드 동작에서 시퀸스(20)는 스위치(24a)가 닫히도록 선(22a)상에 신호를 츨력한다. 이와 동시에 상기 시퀸스(20)는 디지탈채널수 같은 신호를 선(26)을 매개로 주파수발생기(28)에 인가함으로서 주파수 발생기(28)가 VCO(12a)에 대한 소망주파수를 나타내는 신호를 출력하도록 한다. 그리고 주파수카운터(30)는 스위치(24a)가 닫힘에 따라 선(14a)상의 상기 VCO(12a)의 RF출력신호에 응답하여, 스위치(24a)가 닫혔을 때의 시간주기동안 상기 VCO(12a)의 실제주파수를 나타내는 신호를 출력한다. 또한, 비교기(32)는 상기 주파수발생기(28)로부터의 소망의 주파수신호와 주파수카운터(30)의 실제주파수신호에 응답하여, 상기 양 신호를 비교하여 아날로그 신호 또는 디지탈신호로 변환시켜 선(34)을 매개로 실제로 주파수와 소망의 주파수간의 비교된 에러신호를 출력한다(예컨대 디지탈인 경우에 상기 비교기(32)는 하이/로우출력을 갖는 병렬비교기로 간단하게 구성할 수 있다).

상기 에러신호는 접속점에서의 간단한 차에 의해 얻어지는 바, 이렇게 얻어진 에러신호는 선(34)을 매개로 증폭도 K인 증폭기(36)에 인가되어 증폭되고, 선(38)과, 스위치(24a)를 매개로 콘덴서(40a)에 인가됨으로써 VCO(12a)의 주파수를 제어하게 된다. 상기 증폭기(36)에 의해 콘덴서(40a)에 인가된 전압레벨은 배랙터(13a)의 용량이 VCO(12a)에 대해 소망의 주파수가 발생되도록 맞추어진다.

제2도를 참조하여 후술하겠지만 소정시간동안 소정의 전류가 상기 콘덴서(40a)에 인가되면, 밀 콘덴서에 충전되어 있던 전압에 관계없이 보다 정확한 전압변화가 생긴다. 상기 콘덴서(40a)는 도시된 바와 같이 배랙터(13a)와 접속되어 있으므로 상기 콘덴서(40a)에 충전된 전압은 다음에 설명하는 바와 같이 증폭된 에러신호가 선(38)으로부터 더이상 인가되지 않으면 방전됨으로써 상기VCO(12a)의 주파수는 결과적으로 감소주기로 옮겨진다. 그러나 케이블네트워크에 방해신호를 제공함에 있어서 얼마간의 주파수 천이는 이 천이가 채널밴드 폭내에 있는 한 수용할만 하다.

본 발명과 상기 미국특허 제4,135,157호간의 차이점은 다음과 같은 점에서 분명히 다르다. 즉, 상기 미국특허에서의 합성된 주파수는 소망채널을 선택하는데 이용되고, 본 발명에서의 합성된 주파수는 허가되지 않은 채널을 방해하는데 이용된다. 전자에 있어서의 주파수천이는 바람직하지 않지만 후자에 있어서는 방해가 강화되어 있으므로 다소의 주파수천이는 괜찮다.

기술적으로 상기 각 VCO(12a,12b,12c)는 배랙터(13a,13b,13c)와, 저항(42a,42b,42c)을 포함하도록 구성할 수 있다.

채널 44a(방송채널과는 다른 것임)는 VCO 12a와, 배랙터 13a, 스위치 24a, 콘덴서 40a 및, 저항 42a로 정의된다.

그리고 채널 44b는 VCO 12b와, 배랙터 13b, 스위치 24b, 콘덴서 40b 및, 저항 42b로 정의된다.

또한, 채널 42c는 VCO 12c와, 배랙터 13b, 스위치 24b, 콘덴서 40c 및 저한 42c로 정의된다.

FLL(FLL)에서와 같은 방법의 제어가 시퀸스(20)에 의해서 상기 채널(44a) 및 그와 관련된 장치(28,30,32,36)에 대해 이루어지고, 또한 채널(44b,44c)에 대해 1개씩 차례차례 이루어져, 방해시스템(10)에 의해 방해되어질 방송체널내의 소정주파수로 정해진 RF출력이 유지되도록 한다. 상기 시퀸서(20)는 주기적으로 이 시퀸서의 각 사이클에서 각 발진기의 출력주파수가 맞추어 지도록 한다.

또한, 상기 시퀸서(20) ＂헤드 엔드(head end)＂ 또는 케이블 TV전송장치(46)로부터의 신호에 응답하여, 본 발명의 기술에 따라 계약자채널을 기준으로 방해채널로 억세스할 수 있도록 제어하는 예컨대 마이크로프로세서 같은 것이다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 변형실시할 수 있다.

제2도는 본 발명에 따른 방해장치를 디지탈회로로 구성한 예를 도시한 것이다. 도면에서 VCO(12a~12n)는 1~n개(예컨대 8개)를 나타낸 것으로, 이 VCO는 1~n개(예컨대 8개)의 채널을 방해하기 위한 방해시스템에 의해서 제어된다.

그리고 FSK데이터수신기(50; Frequency Shift Keyed Data Receiver)는 입력점(51)으로부터 어떠한 채널이 어떤 계약자에게 방해되어야 하는지를 나타내는 데제를 수신한다. 각 장치는 각 계약자에게 전송되어야 할 유일한 권리메세지를 할당하기 위한 예컨대 20비트의 어드레스를 갖고 있다.

따라서 20개의 위치스위치와 2개의 2진/10진디코더(54)가 상기 어드레스를 설정하기 쉽도록 마이크로프로세서(52)에 접속되어 있다.

상기 마이크로프로세서(52)는 제1도에 도시된 바와 같이 발진기(12a~12n)수 만큼 a~n까지 연속적으로 반복되도록 프로그램되어 있다. 이것은 다음과 같은 스위칭작용으로 제어하는 마이크로프로세서(56)로부터 어드레스선(56)을 통해 이루어진다.

더욱이 CMOS스위치(58)는 8개의 출력(X0~X7)을 구비하고 상보적인 전류원(60)으로 부터의 전류를 마이크로프로세서로부터 어드레스선(56)을 통해 선택된 콘덴서(40a~40n)에 공급한다. 이와 마찬가지로 2진/8진디코더(62)는 선(56)상의 어드레스에 응답하여 발진기(12a~12n)의 출력단에 접속된 스위치(64a~64n)중 1개를 선택한다. 상기 스위치(64a~64n)는 PIN 다이오드로 구성되어 있다.

채널(44a)이 선택되었을 경우 VCO(12a)의 출력주파수는 그 출력주파수를 예컨대 256으로 분주하는 프리스케일러(64)에 인가되어 축적되고, 이 축적된 출력주파수는 마이크로프로세서(52)의 카운터입력에 인가된다. 더욱이 1/4프리스케일러(도시되어 있지 않음)를 마이크로프로세서(52)내에 내부적으로 구성할 수도 있다.

예를들어, 상기 8개의 발진기(12a~12h)가 120~174MHz의 범위에서 동작하도록 구성되어 있다고 가정하면, 이것은 8개의 6MHz TV채널을 방해할 수 있게 된다. 그런데 상기 8개의 채널을 모두 방해하는 것도 좋지만, 본 발명을 이용함에 있어서 융통성을 크게하는 것이 바람직하다. 예를들어, 한가지 방송채널을 2개이상의 발진기로 방해하는 것이 바람직한바, 즉 1개는 오디오신호를 방해하는데 다른 1개는 비디오신호를 방해하는데 이용된다. 만일 모든 방해채널에 상기 방법을 모두 적용하려면 이러한 구성은 N방송채널에 n개의 발진기(여기서 n은 N의 정수배)가 필요하게 된다. 더욱이 VCO 튜닝의 정확도는 VCO출력주파수와 비디오(또는 오디오) 캐리어신호간의 관계를 따라 마스킹효과를 변화시킬수 있는 것이 바람직하다.

한편, 마이크로프로세서 제어하에 VCO를 0.25MHz 스텝싸이즈로 선택하는 경우, 상기 스텝싸이즈를 얻기 위해 상슬한 바와 같이 VCO출력주파수를 외부적으로 256으로 나누고 내부적으로 마이크로프로세서에 의해 4로 나누어 프리스케일링한다. 따라서 주파수측정윈도우(프리스케일된 출력주파수펄스가 마이크로프로세서에 의해 카운트되는 시간)는 4.096ms가 필요하게 된다. 이 타임윈도우는 480카운트(120MHz에서)로부터 696카운트(174MHz에서)까지 마이크로프로세서내의 카운터로 입력되는 것을 허용하게 된다.

상기와는 다른 타임윈도우가 효과적으로 이용될 수도 있다. 예를들어, 4.3691ms의 윈도우로는 512~742카운트와 0.234375MHz의 스텝싸이즈를 얻어낼 수 있다. 이러한 사실은 8비트카운터가 상기 범위내에서는 어떤 주파수에서던지 2번 오버플로우하기 때문에, 이 오버플로우가 마이크로프로세서 소프트웨어에 의해 측정되지 않기 때문이다. 그런데 이 스텝싸이즈의 단점은 다음 표에 나타낸 바와 같이 소망의 주파수에 대한 실제주파수에서의 에러가 발생되는데 있다.

[표 1]

즉, 축적된 출력주파수카운트에서 한가지 에러는 발진주파수에 스텝싸이즈와 같은 에러를 발생시키게 된다. 이러한 문제는 보다 넓은 범위의 측정윈도우를 제공함으로써 완화할 수 있다.

그러나 주파수카운트에 어떤 수를 임의로 더하면, 발진기의 주파수를 어떠한 사이클에서 다른 사이클로 임의로 변화시킬 수 있어 보안성을 높일 수 있다.

제2도에 도시된 바와 같이 충전펌프(60)는 스위치(58)를 매개로 콘덴서(40a~40n)에 전류를 인가하는데 사용되는 바, 상술한 바와 같은 콘덴서에서의 전압변화(상승 또는 하강)에 대한 확실성은 이러한 방법으로 이루어진다. 본 발명에 따른 장치가 소전압(감소)분식 콘덴서에 주기적으로 인가되도록 구성되어 있는 경우, 어떤 발진기가 큰 주파수 변이를 얻은데 수십사이클이 필요하게 된다. 그러나 제2도에 도시된 바와 같이, 충전펌프(60)에 대한 충전횟수는 실제주파수와 소망주파수의 차에 비례해서 마이크로프로세서(52)와 펌프이네이블출력에 의해 제어할 수 있다. 제1도에 도시된 실시예에 있어서, 상기 디지탈/아날로그변환기는 디지탈비교기(32)의 출력측에 구성하여도 마찬가지 효과가 얻어진다.

Claims

N개의 가변주파수발진기와, 상기 발진기의 각 출력단과 1개의 선을 콤바인하기 위한 콤바이너, 채널신호에 응답하여 상기 각 발진기에 소망의 주파수신호를 제공하기 위한 주파수발진기, 상기 각 발진기의 출력주파수를 측정하여 실제의 주파수를 나타내는 신호를 제공하기 위한 측정수단, 소망의 주파수와 각 발진기에서의 실제주파수를 비교하여 각 발진기의 출력주파수를 맞추도록 하는 에러신호를 제공하기 위한 비교기 및, 상기 주파수발생기에 다수의 채널신호를 제공하고 상기 측정수단에 상기 발진기의 출력을 연속적으로 인가하며 상기 발진기에 에러신호를 선택적으로 인가하기 위한 수단을 구비하여 구성되어 케이블TV채널중 N개의 채널을 방해하도록 된 주파수제어장치.
제1항에 있어서, 상기 가변주파수발진기는 전압제어형 발진기인 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제2항에 있어서, 상기 가변주파수발진기는 각 발진기가 인가된 전압에 응답하여 주파수를 발생시키도록 이 발진기와 접속되어 있는 전압가변형 콘덴서를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제2항에 있어서, 상기 가변주파수발진기는 각 발진기와 접속되면서 상기 에러신호에 응답하도록 된 콘덴서를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제1항에 있어서, 상기 장치는 각 발진기와 접속된 콘덴서와 상보적인 충전펌프를 더 구비하여 구성되고, 상기 에러신호는 각 발진기와 접속된 콘덴서에 충전펌프로부터의 전류를 인가하여 발진기의 주파수를 제어하도록 하는 신호인 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제1항에 있어서, 상기 발진기의 출력을 주파수카운터에 연속적으로 인가하고 상기 에러신호를 발진기에 인가하는 수단이 발진기와 접속된 n개의 스위치인 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제6항에 있어서, 상기 스위치는 고체소자스위치인 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제1 항에 있어서, 상기 에러신호는 각 발진기에 인가되기 전에 증폭되는 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제1항에 있어서, 상기 소망의 주파수신호와 실제의 주파수신호는 상기 비교기에 인가되기 전에 축적되는 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
복수의 출력단을 갖춘 복수의 발진기와, 발진기의 출력을 콤바인하여 다중채널로 출력하기 위한 수단, 복수의 발진기중 선택된 1개의 발진기의 출력주파수를 측정하기 위한 수단, 복수의 발진기에 복수의 소망출력주파수를 설정하기 위한 수단 및, 상기 복수의 발진기를 차례차례 연속적으로 선택하고 그 발진기에 대해 측정된 출력주파수와 소망출력주파수가 일치되도록 선택된 발진기의 출력주파수를 조정하는 수단을 구비하여 구성되고, 상기 장치가 동작되는 중에 상기 모든 발진기로부터의 출력이 상기 다중채널출력상에 연속적으로 존재하는 다중채널출력으로 제공되는 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제10항에 있어서, 상기 발진기가 선택되었을 때의 출력주파수조절은 다음 발진기가 선택되기 전에 경과되는 시간에 기초하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
복수의 출력단을 갖춘 복수의 발진기를 제공하고, 발진기의 출력을 콤바인하여 다중채널로 출력하며, 복수의 발진기중 선택된 발진기의 출력주파수를 측정하고, 복수의 발진기를 복수의 소망출력주파수로 설정하며, 복수의 발진기를 연속적으로 선택하고 그 선택된 발진기의 출력주파수를 측정하여 소망의 출력주파수에 기초하여 조정하므로써 다중채널출력을 제공하도록 된 것을 특징으로 하는 주파수제어방법.
제12항에 있어서, 각 발진기가 선택되었을 때의 출력주파수 조정은 소정의 미소량씩 증가하여 소망의 출력주파수가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 주파수제어방법.
제12항에 있어서, 상기 다중채널출력은 케이블 TV방송채널을 방해하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 주파수제어방법.
제14항에 있어서, 2개 이상의 발진기가 어떤 방송채널의 각 부분(성분)을 방해하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 주파수제어방법.
제14항에 있어서, 상기 방법은 케이블 TV가입자서비스레벨이 바뀌어졌을 때 소망의 출력주파수가 다른 케이블 TV방송채널을 방해하도록 하는 단계를 더 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 주파수제어방법.
제1항에 있어서, 상기 장치는 방해를 강화하도록 상기 에러 신호를 증폭하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 주파수제어방법.
제1항에 있어서, 상기 선은 단일 가입자주택에 대한 인입선이고, 상기 장치는 상기 단일 가입자주택에 전송되는 케이블 TV채널만을 방해하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.
제10항에 있어서, 상기 다중채널출력은 단일가입자와 통신하기 위한 신호를 방해하는 TV채널로 구성된 것을 특징으로 하는 주파수제어장치.