KR940008733B1 - 서브-캐리어의 시간축 오차 검출회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

서브-캐리어의 시간축 오차 검출회로

제1도는 기존의 서브-캐리어 시간축 오차 검출회로도.

제2도는 제1도에서의 각 부 파행도.

제3도는 본 발명 서브-캐리어의 시간축 오차 검출회로도.

제4도는 제3도의 각 부 파형도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 지연부 14 : 감산부

15 : 가산부 16 : 제산부

17 : 위상오차 검출부 18 : 제1스위칭부

19 : 제2스위칭부

본 발명은 서브-캐리어(sub-carrier)의 시간축 오차 검출에 관한 것으로, 특허 필터를 사용하지 않고 가감산 동작에 의해 시간축 오차를 검출함으로써 하드웨어를 간소화시킨 서브-캐리어의 시간축 오차 검출회로에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 기존의 서브 캐리어 시간축 오차 검출회로는 제1도에서 도시한 바와 같이, 재생 서브 캐리어 신호(FBS)로부터 코싸인 성분을 추출하는 스위치(SW1)와, 싸인 성분을 추출하는 스위치(SW2)와, 상기 스위치(SW1)의 출력과 그 출력에 -1을 승산한 값중 어느 하나를 선택하도록 하여 재생 서브 캐리어 신호(추출하는 스위치(SW2)와, 상기 스위치(SW1)의 출력과 그 출력에 -1을 승산한 값중 어느 하나를 선택하도록 하여 재생 서브 캐리어 신호(스위치(SW2)의 출력과 그 출력에 -1을 승산한 값중 어느 하나를 선택하도록 하여 재생 서브 캐리어 신호(PBS)에 4fcc로 발진하는 전압 제어 발진기의 4분주한 기준 서브 캐리어 신호를 승산하는 스위치(SW4)와, 상기 스위치(SW3,SW4)의 출력에 존재하는 위상차 성분과 위상합 성분중 합 성분만을 각각 제거하는 저역 필터(4,5)와, 상기 두 필터(4,5)의 출력인 코싸인 성분과 싸인성분을 나누어 탄젠트 성분을 구하는 제산부(6)와, 상기 탄젠트 성분으로부터 아크탄젠트(arctangent) 연산을 하여 위상차 성분(θe)을 최종 출력하는 아크탄젠트 연산부(7)로 구성된다.

한편, 상기한 신호(4fsc,SW,SWC,SWS)에 대한 파형은 제2도에서 도시하였다.

상기와 같이 구성한 종래의 시간축 오차 검출회로에 대하여 그 동작 및 문제점을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 재생 서브 캐리어 신호(PBS)의 진폭을 α, 위상을 A라고 하면 PBS=α·Sin(A)로 표시할 수 있다.

제1도의 블록에서 스위치(SW1), (SW3)를 각각 제어하는 신호(SW), (SWC)를 제2도에서 보인 파형과 같이 제어하면, 전압 제어 발진기의 출력에 의한 기준 서브 캐리어의 진폭을 β, 위상을 B라고 할때 스위치(SW3)의 출력 COS는 다음과 같이 표시된다.

Cos=α·SinA·βSinB

= (α·β) {Cos(A-B) -Cos(A+B)}/2

여기에서 검출하고자 하는 위상차를 θe=A-B라고 하면

Cos=(α+β) {Cosθe-Cos(A+B)}/2 ………………………………… (1)

마찬가지로 스위치(SW2,SW4)를 제2도에 보인 바와 같이 제어하면, 스위치 (SW4)의 출력(SIN)은 다음과 같이 표시가 가능하다.

SIN=α=SinA·βCosB …………………………………………………… (2)

= αβ·{Sin(A-B)+sin(A+B)}/2

= αβ·{Sinθe+sin(A+B) )/2

위 두 식(1), (2)에서 A+B는 서브 캐리어의 주파수를 고려할 때 매우 높은 주파수 성분으로서 제1도의 저역 필터(4)에 의해 상기 식(1)의 우변 두번째 항이 제거되어 저역 필터(4)의 출력은(αβ·Cosθe)/2가 되고, 저역 필터(5)에 의해 상기 식(2)의 우변 두번째 출력항이 제거되어(αβ·Sinθe)/2가 출력된다.

한편, 제산부(6)에서는를 출력하고 아크탄젠트 연산부(7)에서는 θe를 출력함으로써 원하는 위상오차 θe를 구한다.

그러나, 상기와 같은 회로는 위상 오차 셩분을 구하기 위해 그 합성분을 제거하는 저역 필터(4,5)를 필요로 함으로써 입력되는 신호의 주파수를 고려할 때 저역 필터 (4,5)의 하드웨어 제작에 따른 부담이 크게 된다.

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 서브 캐리어의 시간축 오차 검출장치에 따르는 결함을 해결하기 위하여, 입력되는 재생 서브 캐리어를 재생 서브 캐리어의 코싸인 성분으로 취급하고 이를 한 클럭 지연시킨 신호를 재생 서브 캐리어의 싸인성분으로 취급하여 매 싸이클마다 재생 서브 캐리어의 성분에서 코싸인 성분과 싸인 성분을 검출하여 제산과 아크탄젠트 연산을 통해 기준 전압 제어 발진기의 4fsc클럭으로 4분주한 기준 서브 캐리어와의 위상 오차를 검출하도록 창안된 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 따른 시간축 오차 검출회로의 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 재생 서브 캐리어 신호(PBS)를 90°지연시켜 싸인 성분을 얻는 지연부(10)와, 상기 지연부(10)의 출력과 로직 '0'인 그라운드 신호중에서 어느 하나를 제어신호(SWS1)에 의해 선택 출력하는 스위칭부(SW11)와, 상기 스위칭부(SW11)의 출력 및 그 출력에 -1을 승산한 신호중에서 어느 하나의 신호를 제어신호(SWS2)에 의해 선택 출력하는 스위칭부(SW15)와, 재생 서브 캐리어(PBS)와 그라운드 신호중에서 어느 하나의 신호를 제어신호(SWC1)에 의해 선택 출력하는 스위칭부(SW3)와, 상기 스위칭부(SW3)의 출력과 그 출력에 -1을 승산한 값중 어느 하나를 제어신호(SWC2)에 의해 선택 출력하는 스위칭부(SW7)의 출력을 상기 스위칭부(SW5)와 합산하여 위상 오차의 코싸인 성분을 출력하는 가산부(15)와, 상기 지연부(10)의 출력과 그라운드 신호중에서 어느 하나의 신호를 제어신호(SWC1)에 의해 선택 출력하는 스위칭부(SW2)와, 상기 스위칭부(SW2)의 출력과 그 출력에 -1을 승산한 값중 어느 하나를 제어신호(SWC2)에 의해 선택 출력하는 스위칭부(SW6)의 출력에서 재생 서브 캐리어 신호(PBS)와 그라운드 신호중 어느 하나의 신호를 제어신호(SWS1)에 의해 선택 출력하는 스위칭부(SW4)와, 상기 스위칭부(SW4)의 출력과 그에 -1을 승산한 신호중 어느 하나의 신호를 제어신호(SWS2)에 의해 선택 출력하는 스위칭부(SW8)의 출력과 상기 스위칭부(SW6)의 출력을 서로 감산하여 위상 와차의 싸인 성분을 구하는 감산부(14)와, 상기 감산부(14)의 출력을 상기 가산부(15)와 출력으로 제산하는 제산부(16)와, 상기 제산부(16)의 출력인 위상 오차의 탄젠트(tangent) 성분으로부터 위상 오차를 계산하는 위상오차 검출부(17)로 구성된다.

한편, 상기에서 스위칭부(SW1-SW4)는 제1스위칭부(18)의 블록을 구성하며, 상기 스위칭부(18)의 출력에 -1을 승산하는 승산기(10∼13)와 스위칭부(SW5∼SW8)는 제2스위칭부(19)를 구성한다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 회로에 대하여 그 동작 및 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 삼각함수에서 다음의 세 식이 성립한다.

SinA·SinB=1/2{Cos(A-B)-Cos(A+B)} ……………………………… (1)

CosA·CosB=1/2{Cos(a-b)+cos(A+B)} ……………………………… (2)

SinA·CosB=1/2{Sin(A-B)+sin(A+B)} ……………………………… (3)

위 식 (3)에서 A와 B를 교체하면 다음이 성립한다.

CosA·SinB=1/2{Sin(B-A)+sin(A+B)} ……………………………… (4)

식 (1)+(2)를 하면 Cos(A-b)을 얻을 수 있고, (3)-(4)를 하면 Sin(A-B)를 얻을 수 있음을 알 수 있다.

A를 4fcc로 샘플링되어 입력되는 서브-캐리어(sub-carrier)의 위상이라고 하고 b를 4fcc에 해당하는 가변 클럭을 출력하는 전압 제어 전압 제어 발진기(도면 미표시)의 4분주 파형의 위상이라고 하면, 위 식((1)∼(4))의 좌측항, 즉 입력되는 서브-캐리어의 위상과 전압 제어 발진기에 의해 4분주된 기준 서브-캐리어와의 승산은 스위칭 동작으로 구해진다.

따라서, 스위칭 동작의 결과로 얻은 상기 식((1)∼(4))의 규칙에 따라 가감산하여 시간축 오차를 의미하는 서브-캐리어 위상 오차 θe(=A-B)의 코싸인 성분(Cosθe)과 싸인성분(Sinθe)을 구할 수 있게 되며, 이로부터 Sinθe/cosθe를 계산하여 tanθe를 구하고 아크탄젠트 연산을 통하여 위상 오차 θe를 구할 수 있다.

상기의 동작을 하도록 구현된 본 발명은 제3도와 같은 구성을 가지며, 여기에서 스위칭 동작 파형은 제4도에서 보인 바와 같다.

재생 서브 캐리어 신호(PBS)를 CosA라 할 때 제3도의 지연부(10)의 출력은 SinA로 표시할 수 있다.

또 전압제어 발진기에 의해 발진하는 기준 서브 캐리어의 위상을 B라고 하고 스위치(SW1,SW5)의 제어신호를 제4도의 제어 신호(SCS1,SCS2)로 각각 제어하면, 스위치(SW5)의 출력은 SinA·SinB가 되어 위 식(1)과 같은 결과를 얻는다.

스위치(SW2)와 스위치(SW6)를 제4도의 제어신호(SWC1), (SWC2)로 각기 제어하면 위 식(2)와 같은 CosA·CosB가 출력된다.

스위치(SW3), (SW7)를 제4도의 제어신호(SWC1), (SWC2)로 각기 제어하면 스위치(SW7)의 출력은 위 식(3)과 같은 SinA·CosB이 된다.

스위치(SW4), (SW8)를 제4도의 제어 신호(SWC1), (SWC2)로 각기 제어하면 스위치(SW8)의 출력은 상기 식(3)과 같은 CosA·SinB이 된다.

따라서, 가산부(15)에서 스위치(SW5)의 출력과 스위치(SW7)의 출력을 더하면 위상 오차 θe=A-B의 코싸인 성분 Cosθe가 출력되며, 마찬가지로 스위치(SW6)의 출력에서 스위치(SW8)의 출력을 빼는 감산부(14)의 출력은 위상 오차(θe)의 싸인 성분(Sinθe)이 된다.

한편, 제산부(16)에서는 Sinθ/cosθe=tanθe를 계산하여 출력하고 아크탄젠트 연산부(17)에서는 tan^-1(tanθe) 연산을 하여 최종 출력 위상 오차(θe)를 얻는다.

이상에서와 같이 본 발명은 위상 오차의 검출에 필요한 저역필터를 제거하여 디지탈 아이씨화에 있어 하드웨어를 감소화할 수 있게 해준다.

Claims (2)

1. 재생 서브 캐리어 신호(PBS)를 지연시켜 지연된 신호 성분을 얻는 지연부(10)와, 서로 교번 동작하는 제어신호(SWC1,SWS1)에 따라 스위칭되어 상기 재생 서브 캐리어 신호(PBS) 및 지연부(10)의 출력신호와 그라운드 신호가 선별적을 출력되도록 하는 제1스위칭부(18)와, 제어신호(SWC2,SWS2)에 따라 상기 제1스위칭부(18)의 출력 또는 그 출력에 -1배 승산된 출력을 선별적으로 출력하여 싸인과 및 싸인과의 결합신호를 발생시키는 제2스위칭부(19)와, 상기 제2스위칭부(19)의 출력을 서로 감산하여 싸인성분의 위상오차 신호를 발생시키는 감산부(14)와, 상기 제2스위칭부(19)의 출력을 서로 가산하여 코싸인 성분의 위상오차 신호를 발생시키는 가산부(15)와, 상기 감산부(14) 및 가산부(15)의 출력신호를 서로 제산하여 위상 오차에 대한 탄젠트성분을 구하는 제산부(16)와, 상기 제산부(16)의 출력으로부터 아크탄젠트 값을 구하여 위상오차(θe)를 검출하는 위상오차 검출부(17)로 된 것을 특징으로 하는 서브-캐리어의 시간축 오차 검출회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1스위칭부(18)는 제어신호(SWS1)에 따라서 스위칭되며 상기 지연부(10)의 출력신호와 그라운드 신호를 선별적으로 출력하는 스위치(SW1)와, 상기 재생 서브 캐리어 신호(PBS)와 그라운드 신호를 선별적으로 출력하는 스위치(SW4)와, 제어신호(SWC1)에 따라서 스위칭되며 상기 지연부(10)의 출력신호와 그라운드 신호를 선별적으로 출력하는 스위치(SW2)와, 상기 재생 서브 캐리어 신호(PBS)와 그라운드 신호를 선별적으로 출력하는 스위치(SW3)로 구성된 것을 특징으로 하는 서브-캐리어의 시간축 오차 검출회로.