KR960009035B1

KR960009035B1 - 라디오의 자동동조장치

Info

Publication number: KR960009035B1
Application number: KR1019930029410A
Authority: KR
Inventors: 강경진
Original assignee: 강경진; 이태원
Priority date: 1993-12-23
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 1996-07-10
Also published as: KR950022068A

Abstract

내용없음.

Description

라디오의 자동동조장치

제1도는 종래의 라디오 자동동조장치 블럭도.

제2도는 본 발명의 라디오 자동동조장치 블럭도.

제3도는 제2도 자동선국장치의 상세 블럭도.

제4도는 제2도의 차동증폭기를 대신하는 다른 실시 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 제1튜너부 101, 201 : 중파/단파 검파기

102 : 중파/단파 선택기 103, 203 : 주파수 선택기

104, 204 : 국부발진기 105, 205 : 위상 비교기

106, 206, 306 : 저역 통과필터 107, 207 : 전압제어 발진기

108, 208 : 중파/단파 복조기 109, 209 : 후치저역 통과필터

110 : 이퀄라이저 111 : 전압증폭기

112a, 112b : 스피커 200 : 제2튜너부

301 : 전계강도 측정부 302, 303 : 자동선국장치

304 : 전계강도 비교부 305 : 차동증폭기

307 : 직류전압 검색부 308 : 앤드게이트

309 : 선택 스위치 311, 312 : 아날로그/디지탈 변환기

313, 314 : 지연기 315 : 감산기

401 : 아날로그 스위치 402 : 업/다운 카운터

403 : 플립플롭 404 : 곱셈기

405 : 주파수 발생기

본 발명은 라디오의 동조장치에 관한 것으로, 특히 자동차와 같은 이동체용 라디오의 이동 수신중에 해당되는 방송국 프로그램중에서 최적의 주파수대를 자동으로 검색하여 동조시킬 수 있도록 한 라디오의 자동동조장치에 관한 것이다.

일반적으로 카라디오와 같은 이동체용 라디오는 일반 고정수신용 라디오와 같이 단파(FM)나 중파(AM) 주파수를 수신하여 얻어진 파형신호를 복조함으로써 음성을 재생시키는데, 이동체의 특성상 단파(FM)와 같은 초고주파(VHF)대에서는 주위의 지형이나 건물의 영향으로 자동차의 수신과 같이 수신 높이가 아주 낮을때 도로위에 정재파가 발생하기 쉽다. 또한 중파(AM)방송은 방송전력이 약하고, 대부분 모노방송 일 뿐 아니라 주파수 대역이 9KHz로 단파(FM)방송의 주파수 대역 200KHz에 비하여 아주좁게 되고, 이에 따라 이동수신에 있어서 전계강도가 조금만 약해지면 정상적인 청취가 곤란해지게 된다.

한편, 유럽등지에서는 라디오 데이타 시스템(RDS : Radio Data System)이라고 하는 단파 다중방송을 하고 있는데, 이는 단파방송의 각 채널에서 사용하고 있지 않는 주파수 범위에 디지탈신호를 중첩시켜 여러가지 방송 서비스를 수행하고 있다. 현재 유럽에서는 16종류의 방송 서비스가 가능하도록 되어 있는데, 그 중에도 가장 유효하고 많이 쓰이는 것이 자동동조(Alternative Frequency)기능이다.

한편, 일본과 미국등에서도 단파음성 다중방송을 하고 있으나, 일본의 단파음성 다중방송은 고정수신방식이라 가정에서의 교육용으로 주로 사용되고, 미국의 단파음성 다중방송은 아날로그 SCA(Subsidiary Communications Authorization)신호를 중첩시켜 교통정보를 제공하는데 주로 사용되고 있다. 그러나 일본과 미국등도 유럽의 라디오 데이타 시스템과 유사한 단파 다중방송을 머지않아 실시할 예정으로 있다.

제1도는 종래의 라디오 동조장치 블럭도로서, 이에 도시된 바와 같이 중파/단파 선택기(2)의 중파/단파 선택신호에 따라 중파/단파 검파기(1)에서 중파/단파 방송신호를 선택하여 수신하게 되고, 주파수 선택기(3)의 주파수 선택신호에 따라 국부발진기(4)에서 소정대역의 주파수신호가 발생되고, 이 소정대역의 주파수신호에 의해 중파/단파 검파기(1)에서 소정대역 채널의 방송신호가 검파되며, 이 검파된 신호는 중파/단파 복조기(8)에서 복조되어 베이스밴드의 음성신호로 변환된 후 후치저역 통과필터(9)를 통해 노이즈가 제거되고, 이 후치저역 통과필터(9)의 출력신호는 이퀄라이저(10)에 의해 전압증폭기(11)에서 부분별 전압증폭기된 후 스피터(12a,12b)로 출력되며, 상기 중파/단파 검파기(1)에서 검파된 주파수신호는 국부발진기(4)의 주파수신호와 위상 비교기(5)에서 위상 비교되고, 이 위상 비교기(5)의 출력신호는 저역 통과필터(6)를 통해 직류전압으로 변환되고, 이 직류전압에 따라 그에 비례하게 전압제어 발진기(7)에서 주파수신호가 발생되어 국부발진기(4)에 인가됨으로써 이동체에 적합한 동적인 주파수 추적이 이루어지게 구성되어 있다.

도면의 설명중 미설명 부호 ANT는 안테나 이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 카라디오 수신기에 있어서는 자동차가 여러 지방으로 이동하게 됨에 따라 운전자가 각 지방의 방송국에 대한 채널의 동조 주파수를 일일이 맞추어 주어야 하므로 그 동조작업이 상당히 불편하게 되고, 또한 라디오 데이타 시스템과 같은 특정용도의 디지탈 방송서비스가 되더라도 그 다중방송신호를 별도로 수신하여 디지탈 처리를 수행한 후 그 정보를 이용하여야 하고 이에 따라 수신기의 가격이 상승하게 되어 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 자동차와 같은 이동체용 라디오에서 자동차의 이동에 따라 선택된 채널의 방송신호의 전계강조가 낮아질 경우에 동일 프로그램을 방송하는 최적의 채널을 자동으로 찾아 동조시키도록 창안한 것으로, 이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 라디오 자동동조장치 블록도로서, 이에 도시한 바와 같이 중파/단파 검파기(101), 중파/단파 선택기(102), 주파수 선택기(103), 국부발진기(104), 위상 비교기(105), 저역 통과필터(106) 및 전압제어 발진기(107)로 구성된 제1튜너부(100)의 출력신호가 중파/단파 복조기(108)를 통해 복조되고, 후치저역 통과필터(109)를 통해 노이즈가 제저된 후 이퀄라이저(110)에 의해 전압증폭기(111)에서 부분별 전압증폭되어 스피커(112a,112b)로 출력되는 라디오장치에 있어서, 중파/단파 검파기(201), 주파수 선택기(203), 국부발진기(204), 위상 비교기(205), 저역 통과필터(206) 및 전압제어 발진기(207)로 구성되고 상기 중파/단파 선택기(102)를 공통으로 사용하는 제2튜너부(200)와, 상기 제2튜너부(200)의 출력신호를 복조하는 중파/단파 복조기(208) 및 그 중파/단파 복조기(208)의 출력신호에서 노이즈를 제거하는 후치저역 통과필터(209), 상기 제1튜너부(100) 및 제2튜너부(200)의 출력신호를 입력받아 전계강도를 측정하는 전계강도 측정부(301)와, 상기 전계강도 측정부(301)의 출력신호 제어를 받아 제1, 제2튜너부(100),(200)의 주파수 선택기(103),(203)에 주파수 선택신호를 인가하는 자동선국장치(302),(303)와, 상기 전계강도 측정부(301)의 축정 전계강도신호를 비교하는 전계강도 비교부(304)와, 상기 후치저역 통과필터(109),(209)의 출력신호를 전압비교하는 차동증폭기(305)와, 상기 차동증폭기(305)의 출력신호에서 노이즈를 제거하는 저역 통과필터(306)와, 상기 저역 통과필터(306)의 출력신호에서 직류전압을 검색하는 직류전압 검색부(307)와, 상기 전계강도 비교부(304)의 출력신호 및 상기 직류전압 검색부(307)의 출력신호를 앤드조합하는 앤드게이트(308)와, 상기 앤드게이트(308)의 출력신호에 따라 상기 후치저역 통과필터(109) 또는 상기 후치저역 통과필터(209)의 출력신호를 선택하여 상기 전압증폭기(111)에 입력시키는 선택 스위치(309)로 구성한다.

제3도는 제2도 자동선국장치(302)의 상세 블럭도로서, 이에 도시한 바와같이 전계강도 측정부(301)의 전계강도 측정결과 신호에 의해 제어를 받아 전원(Vcc)을 공급하는 아날로그 스위치(401)와, 아날로그 스위치(401)를 통해 전원(Vcc)을 공급받아 업/다운 카운터 동작을 수행하는 업/다운 카운터(402)와, 이 업/다운 카운터(402)의 계수값을 저장하여 그 업/다운 카운터(402)에 인가하는 플립플롭(403)과, 플립플롭(403)의 출력신호에 대역폭을 곱하는 곱셈기(404)와, 이 곱셈기(404)의 출력신호에 따라 주파수를 발생하여 주파수 선택기(103)에 인가하는 주파수 발생기(302)로 구성한 것으로, 자동선국장치(303)도 상기 자동선국장치(302)와 동일방식으로 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

중파/단파 선택기(102)의 중파/단파 선택신호에 따라 중파/단파 검파기(101)에서 중파/단파 방송신호를 선택하여 수신하게 되고, 주파수 선택기(103)의 선택신호에 따라 국부발진기(104)에서 소정대역의 주파수신호가 발생되고, 이 소정대역의 주파수신호에 의해 중파/단파 검파기(101)에서 소정대역 채널의 방송신호가 검파되며, 이 검파된 신호는 중파/단파 복조기(108)에서 복조되어 베이스밴드의 음성신호로 변환된 후 후치저역 통과필터(109)를 통해 노이즈가 제거되어 선택 스위치(309)의 일측단자(a)에 인가된다. 또한 상기 중파/단파 검파기(101)에서 검파된 주파수신호는 국부발진기(104)의 주파수신호와 위상 비교기(105)에서 위상 비교되고, 이 위상 비교기(105)의 출력신호는 저역 통과필터(106)를 통해 직류전압으로 변환되고, 이 직류전압에 따라 그에 비례하여 전압제어 발진기(107)에서 주파수신호가 발생되어 국부발진기(104)에 인가됨으로써 상기 선택된 채널을 추적하면서 검파하게 된다.

한편, 제2튜너부(200)도 상기 제1튜너부(100)와 동일 방식으로 동작되고, 이 제2튜너부(200)의 출력신호인 중파/단파 검파기(201)의 출력신호는 중파/단파 복조기(208)에서 복조되어 베이스밴드의 음성신호로 변환된 후 후치저역 통과필터(209)를 통해 노이즈가 제거되어 선택 스위치(309)의 타측단자(b)에 인가된다.

또한 상기와 같은 제1튜너부(100)의 출력신호 및 제2튜너부(200)의 출력신호를 전계강도 측정부(301)에서 입력받아, 그 입력신호의 전계강도를 각기 측정하는데, 이 전계강도 측정부(301)의 전계강도 측정경과 신호에 따라 자동선국장치(302)(303)에서 주파수 대역을 선택하게 된다. 즉 제2튜너부(200)의 출력신호 전계강도가 소정레벨 이하로 낮아지는 전계강도 측정결과 신호가 출력되는 경우에는 자동선국장치(302)의 아날로그 스위치(401)가 도통되고, 이에 따라 그 아날로그 스위칠(401)를 통해 업/다운 카운터(402)에 전원(Vcc)이 공급되므로 그 업/다운 카운터(402)가 초기치로부터 업 카운터하게 된다. 즉 이때 초기치가 플립플롭(403)에 저장되어 있으므로, 그 플립플롭(403)의 출력신호를 입력받는 업/다운 카운터(402)는 초기치로부터 업 카운트하게 되고, 이때 초기치는 단파방송인 경우 88MHz/0.2MHz=440으로 되고, 중파방송인 경우 540KHz/9KHz=60으로 된다.

상기와 같이 업/다운 카운터(402)에서 업 카운트된 계수신호는 플립플롭(403)에 다시 저장되어 그 업/다운 카운터(402)에 인가되며, 이에 따라 상기의 설명에서와 같이 전계강도 측정결과 신호에 따라 아날로그 스위치(401)가 도통될때 업/다운 카운터(402)는 플립플롭(403)의 출력신호로부터 다시 업 카운트하게 되고, 플립플롭(403)의 출력신호는 곱셈기(404)에서 대역폭만큼 곱해지며, 여기서 그 대역폭은 단파방송인 경우에 0.2MHz이고 중파방송인 경우에 9KHz이다.

상기 곱셈기(404)의 출력신호는 주파수 발생기(405)에 인가됨에 따라 그에 비례하는 주파수신호가 발생되고 이 주파수신호는 주파수 선택기(103)에 인가되어 국부발진기(104)에 방송 채널을 선택하기 위한 국부발진신호로 인가되므로 다음 방송 채널을 선국하게 된다.

이와 같이 하여 제1튜너부(100)에서 선택되는 다음 채널의 전계강도를 제2튜너부(200)의 주채널 전계강도와 비교해가며, 현재의 주채널보다 더 좋은 전계강도를 갖는 채널을 찾게 된다.

상기에서는 제2튜너부(200)의 선택채널을 주채널로 설명하였으나, 제1튜너부(100)에서 선택된 채널이 주채널로 되는 경우에 제2튜너부(200)에서 선택되는 채널이 부채널로 된다.

한편, 상기 전계강도 측정부(301)의 전계강도 측정신호는 전계강도 비교부(304)에 입력되어 비교되고, 이때 제1튜너부(100)의 출력신호에 따른 전계강도 측정신호가 제2튜너부(200)의 출력신호에 따른 전계강도 측정신호 보다 높은 경우에는 전계강도 비교부(304)에서 고전위신호가 출력되고, 반대인 경우에는 저전위신호가 출력되어 앤드게이트(308)의 일측입력단자에 인가된다.

또한, 후치저역 통과필터(109),(209)의 출력신호는 차동증폭기(305)에 입력되어 전압비교되고, 이에 따라 그 입력신호의 전압차에 의해 출력이 결정된다.

이때 차동증폭기(305)의 출력신호가 직류성분신호이면 그 차동증폭기(305)의 두 입력신호 파형이 동일하면서 일정한 차를 가지고 있는 것임을 의미한다.

즉, 제1, 제2튜너부(100),(200)에서 동일 프로그램에 방송신호가 선택되어 출력되는 경우에는 차동증폭기(305)에 입력되는 두신호 파형이 동일하면서 일정한 차를 가지게 된다. 그 직류성분신호만이 출력되고, 이 출력신호는 저역 통과필터(306)를 통해 노이즈가 제거된 후 직류전압 검색부(307)에 입력되어, 직류전압이 입력되는지 검출되며, 이에 따라 그 직류전압 검색부(307)에 직류성분신호만이 입력되는 경우에 고전위신호가 앤드게이트(308)의 타측 입력단자에 인가된다. 따라서 전계강도 비교부(304)에서 고전위신호가 출력되고, 직류전압 검색부(307)에서 고전위신호가 출력되는 상태이면 앤드게이트(308)에서 고전위신호가 출력되어 선택 스위치(309)가 그위 일측단자(a)에 단락되므로 후치저역 통과필터(109)의 출력신호가 그 선택 스위치(309)를 통해 출력되고, 전계강도 비교부(304) 또는 직류전압 검색부(307)에서 저전위신호가 출력되는 상태이면 앤드게이트(308)에서 저전위신호가 출력되어 선택 스위치(309)가 그위 타측단자(b)에 단락되므로 후치저역 통과필터(209)의 출력신호가 그 선택 스위치(309)를 통해 출력된다.

결국, 제1튜너부(100) 및 제2튜너부(200)에서 동일 프로그램의 방송신호가 선국되어 출력되는 상태에서 제1튜너부(100)의 출력신호 전계강도가 제2튜너부(200)의 출력신호 전계강도보다 높은 상태에서는 상기 후치저역 통과필터(109)의 출력신호가 선택 스위치(309)에서 선택되어 출력되고, 제2튜너부(200)의 출력신호 전계강도가 제1튜너부(100)의 출력신호 전계강도보다 높은 상태에서는 상기 후치저역 통과필터(209)의 출력신호가 선택 스위치(309)에서 선택되어 출력되며, 이와 같이 선택 스위치(309)에서 출력되는 신호는 이퀄라이저(110)에 의해 전압증폭기(111)에서 부분별 전압증폭되어 스피커(112a,112b)로 출력된다.

제4도는 상기 설명한 제2도의 차동증폭기(305)를 대신하는 다른 실시 블럭도로서, 이에 도시한 바와 같이 중파/단파 복조기(108),(208)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환기(311),(312)와, 이 아날로그/디지탈 변환기(311),(312)의 출력신호를 방송 안테나와의 청취 거리에 따른 서로 미소한 차이의 지연시간동안 지연하는 지연기(313),(314)와, 이 지연기(313),(314)의 출력신호를 감산하여 저역 통과 필터(306)에 인가하는 감산기(315)로 구성한 것으로, 이 회로의 동작과정을 설명한다.

제1, 제2튜너부(100),(200)의 출력신호는 중파/단파 복조기(108),(208)에서 복조되어 베이스 앤드의 음성신호로 변환되고, 이 중파/단파 복조기(108),(208)의 출력신호는 아날로그/디지탈 변환기(311),(312)에서 디지탈신호로 변환된 후 서로 다른 지연시간을 갖는 지연기(313),(314)에서 지연되며, 이에 따라 방송 안테나의 청취거리에 따른 시간간격이 해결된다. 상기 지연기(313),(314)의 출력신호는 감산기(315)에서 감산되어 두신호의 차이가 구해지며, 이 감산기(315)의 출력신호는 저역 통과필터(306)를 통해 노이즈가 제거된 후 직류전압 검색부(307)에 인가되어 상기 제1, 제2튜너부(100),(200)의 출력신호가 동일 프로그램에 따른 방송신호인지 판별할 수 있게 된다.

즉, 제1, 제2튜너부(100),(200)에서 동일 프로그램의 방송신호가 선국되어 출력되는 상태에서는 상기 감산기(315)에서 구해지는 두신호의 차이는 0에 가깝게 되고, 이 출력신호가 저역 통과필터(306)를 통해 직류전압 검색부(307)에 인가됨에 따라 직류전압임을 감지하게 되고, 이에 따라 그 직류전압 검색부(307)에서 고전위신호가 출력되어 앤드게이트(308)의 타측입력단자에 인가되므로 상기 제2도의 설명과 같이 동작된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차와 같은 이동체용 라디오에서 자동차의 이동에 따라 선택된 채널의 방송신호 전계강도가 낮아질 경우에 동일 프로그램을 방송하는 최적의 채널을 자동으로 찾아 선국한 후 이에 따른 신호를 선택하여 스피커로 출력하게 되므로 청취자가 양질의 신호를 청취할 수 있음과 아울러 운전자에게 보다 편리함을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 자동차용 텔레비젼에도 자동동조를 위한 적용이 가능하며, 여러가지 자동통신기기, 전화등에도 적용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

제1튜너부(100)의 출력신호가 중파/단파 복조기(108)를 통해 복조되고, 후치저역 통과필터(109)를 통해 노이즈가 제저된 후 이퀄라이저(110)에 의해 전압증폭기(111)에서 부분별 전압증폭되어 스피커(112a,112b)로 출력되는 라디오장치에 있어서, 중파/단파 방송신호를 선국하여 출력하는 제2튜너부(200)와, 상기 제2튜너부(200)의 출력신호를 복조하는 중파/단파 복조기(208) 및 그 중파/단파 복조기(208)의 출력신호에서 노이즈를 후치저역 통과필터(209)와, 상기 제1튜너부(100) 및 제2튜너부(200)의 출력신호를 입력받아 전계강도를 측정하는 전계강도 측정부(301)와, 상기 전계강도 측정부(301)의 전계강도 측정결과신호 제어를 받아 제1, 제2튜너부(100),(200)의 주파수 선택기(103),(203)에 주파수 선택신호를 인가하는 자동선국장치(302),(303)와, 상기 전계강도 측정부(301)의 측정 전계강도신호를 비교하는 전계강도 비교부(304)와, 상기 후치저역 통과필터(109),(209)의 출력신호를 전압 비교하는 차동증폭기(305)와, 상기 차동증폭기(305)의 출력신호에서 노이즈를 제거하는 저역 통과필터(306)와, 상기 저역 통과필터(306)의 출력신호에서 직류전압을 검색하는 직류전압 검색부(307)와, 상기 전계강도 비교부(304) 및 상기 직류전압 검색부(307)의 출력신호를 앤드조합하는 앤드게이트(308)와, 상기 앤드게이트(308)의 출력신호에 따라 상기 후치저역 통과필터(109),(209)의 출력신호중 한쪽을 선택하여 상기 전압증폭기(111)에 입력시키는 선택 스위치(309)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 라디오의 자동동조장치.
제1항에 있어서, 자동선국장치(302,303)는 전계강도 측정부(301)의 전계강도 측정결과 신호에 의해 제어를 받는 아날로그 스위치(401)와, 상기 아날로그 스위치(401)를 통해 전원을 공급받아 업/다운 카운터 동작을 수행하는 업/다운 카운터(402)와, 상기 업/다운 카운터(402)의 계수값을 저장하여 그 업/다운 카운터(402)인가 하는 플립플롭(403)과, 상기 플립플롭(403)의 출력신호에 대역폭을 곱하는 곱셈기(404)와 상기 곱셈기(404) 출력신호에 따른 주파수신호를 발생하는 주파수 발생기(405)로 각기 구성하여 된 것을 특징으로 하는 라디오 자동동조장치.
제1항에 있어서, 차동증폭기(305)대신에, 중파/단파 복조기(108),(208)의 출력신호를 디지탈신호로 변환하는 아날로그/디지탈 변환기(311),(312)와, 상기 아날로그/디지탈 변환기(311),(312)의 출력신호를 서로 다른 시간동안 지연하는 지연기(313),(314)와, 이 지연기(313),(314)의 출력신호를 감산하여 저역 통과필터(306)에 인가하는 감산기(315)로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 라디오의 자동동조장치.