KR960013224B1 - 고화질 티브이(tv)의 적응등화회로 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

고화질 티이브(TV)의 적응등화회로
제1도는 종래의 고화질 티브이의 적응등화회로.
제2도는 평균자승에러(Mean Square Error) 곡선상에서의 필터계수의 갱신(Updata) 방향을 나타낸 특성도이다.
제3도는 본 발명에 따른 고화질 티브이의 적응등화회로.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 튜닝 처리기(Tuner, Quad Demon, A/D)
20,21 : 유한 충격응답 필터(FIR)
30 : 복소수 유한 충격응답 필터(Complex FIR)
40 : 에러값 발생메모리(Error Gen, PROM)
50 : 필터계수 갱신계산기(Coefficient Updata Calc)
60 : 캐리어 복원기(Carrier Recovery)
본 발명은 고화질 티브이(HDTV : High Definition Television)의 적응등화회로(Adative Equalizer Circuit)에 관한 것으로, 특히 유한충격응답(FIR, Finite Impulsive Response; 이하 FIR이라 함) 필터를 이용하는 적응 등화회로에서 수신된 신호에 대한 수렴속도를 제어하기 위한 적응등화회로에 관한 것이다.
일반적으로 고화질 티브이에 있어서 적응등화방식은 2종류가 있다. 그중 1방식은 LMS(Least Mean Square, 최소평균자승;이하LMS라고 함) 알고리즘을 이용하는 것이고, 나머지 1방식은 블라인드(Blind) 알고리즘을 이용하는 것이다. 이중 블라인드 알고리즘을 사용하는 고화질 티브이로는 DigiCipher 방식의 고화질 티브이와 ADTV(Adative TV, 또는 적응형 고화질 티브이)가 있다.
이러한 다양한 방식의 고화질 티브이에 사용되었던 기존의 적응등화회로들은 LMS 알고리즘이나 블라인드 알고리즘 등의 수렴속도를 빠르게 하기 위하여 초기에는 등화 스텝사이즈(Step Size)의 크기를 크게 하였다가 에러값이 작아지게 되면 스텝사이즈를 줄여서 등화기가 진동하는 것을 막고 최적값에 수렴하도록 하는 구조로 이루어졌었다.
즉, 제1도는 상술한 바와 같이 적응등화의 수렴속도를 제어하는 종래 기술의 일예로서, 상술한 여려 방식중 유한 충격응답 필터를 이용한 DigCipher의 적응등화회로를 나타낸다. DigCipher방식은 유한 충격응답 필터를 이용하여 CMA(Complement Accumulator, 이하 CMA라고 함)와 직접 결정등화(Decision-Directed Equalization ) 기법을 사용한다. 제1도를 좀더 상세히 설명하면, 수신된 고주파신호(RF RX)가 튜너와 쿼드디먼(Quad Demon) 및 아날로그/디지탈변환기를 포함하도록 구성된 튜닝처리기(10)를 통해 출력되면 1차적으로 두 개의 FIR필터(20,21)를 거쳐 복소수 유한 충격응답 필터(30) 및 필터계수 갱신계산기(50)로 인가된다. FIR필터(20,21)는 성형위상과 안정성의 특성에 의하여 화상신호를 왜곡시키지 않기 위해 화상 처리시스템에서 주로 사용되고 있다. FIR(20,21)에서 선형처리되어 출력된 신호가 인가되면 복소수 유한 충격응답 필터(30) 및 필터계수 갱신계산기(50)와 에러 발생메모리(40)는 알고리즘의 스텝사이즈(Step Size) 값의 크기를 조절하면서 최적값으로 수렴하도록 제어한다. 즉 초기에는 스텝사이즈의 크기를 크게하여 개안도(Eye Pattren)가 열릴 때까지 CMA 알고리즘에 따라 등화작업을 수행하다가, 개안도가 열리게 되면 직접결정 등화모드로 전환되어 등화작업을 수행하게 된다.
여기서 복소수 유한 충격응답 필터(30)는 상술한 바와 같이 256탭(Tap)을 갖고 필터탭의 간격은 보오율(Baud Rate)의 1/2인 FSE(Fractionally Spac ed Equalizer)를 사용하여 신호간의 겹침을 방지하고 지연에 강하도록 구성되어 있다.
이와 같이 2등화작업이 상술한 복소수 유한 충격응답 필터(30)와 에러값 발생메모리(40) 및 필터계수 갱신계산기(50)에서 필터계수의 스텝사이즈를 변화시켜 가면서 수행된다. 필터계수의 스텝 사이즈의 갱신은 제2도에 도시된 바와 같이 직관적으로 나타난다.
제2도는 적응알고리즘의 가장 일반적인 형태인 LMS알고리즘에서의 필터계수를 갱신하는 방향을 나타낸 것이다. 필터계수의 갱신은,
Ck+1=Ck - △Gk=Ck +△ek Yk (1)
라는 식에 의해서 이루어지는데 이때 △는 스텝사이즈이고, 한번 반복 수행할 때마다 핀터계수를 조절하는 크기를 나타낸다. 제2도에서 평균자승에러(MSE, Mean Square Error)가 감소되는 방향으로 필터계수값이 조정되어 Copt가 되면 최적의 필터계수 상태가 된다. 이러한 원리로 필터계수를 조정하는 것이 적응알고리즘의 주된 원리가 된다.
그러나 상술한 방식은 수신된 신호가 채널전환과 같은 조건에 의하여 채널특성이 변할 때 에러값을 계산하여 얻어진 스텝사이즈에 따라 등화작업을 수행하게 되므로 수렴속도가 에러값을 계산하는 기간만큼 지연되는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 고화질 티브이에 있어서 적응등화 작업을 보다 빠르게 수행하기 위하여 티브이본체나 원격제어기(리모트 콘트롤, 일명 리모콘)로부터 인가되는 채널전환신호를 이용하여 복소수 유한 충격응답 필터의 필터계수값의 갱신시 스텝사이즈를 조정하여 수렴속도가 좀더 빠르게 이루어지도록 제어하기 위한 적응 등화회로를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인가되는 고주파 신호에 대하여 소정의 튜닝을 수행하는 튜닝처리기를 구비한 고화질 티브이의 적응등화회로에 있어서, 수신된 신호에 대해 선형위상 특성에 의하여 유한충격에 의한 응답필터링을 하기 위한 유한 충격응답 필터와, 유한 충격응답 필터에서 출력되는 신호에 대하여 소정캡을 갖고, 개안도가 닫혀 있을 경우에는 보상누산(CMA) 방식에 의하여 복소수 유한 충격응답 필터링을 하고 개안도가 열릴 경우에는 직접결정 알고리즘에 의하여 복소수 유한 충격응답 필터링을 하기 위한 복소수 유한 충격응답 필터와, 복소수 유한 충격응답 필터에서 출력되는 신호에 의하여 이미 저장되어 있던 소정의 데이터를 에러값으로 발생하기 위한 에러값 발생메모리와, 유한 충격응답 필터에서 출력되는 신호와 에러 발생 메모리에서 출력되는 신호 또는 채널전환시 외부로부터 튜닝처리기로 인가되는 채널전환 신호를 스텝사이즈의 결정 신호로 하고, 필터계수값을 갱신하여 복소수 유한 충격응답 필터로 출력하기 위한 필터계수 갱신 계산기와, 개안도가 열릴 때에 복소수 유한 충격응답 필터에서 출력되는 신호의 위상차를 보상하여 튜닝처리기로 출력하고 에러 발생메모리로 캐리어록(Carrier Lock) 제어신호를 출력하기 위한 캐리어 복원기를 포함하여 이루어진 고화질 티브이의 적응등화회로를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명에 따른 적응등화회로로서, 적응등화회로에 유한 충격응답 필터를 이용하는 일반적인 고화질 티브이에 적용된다.
동도면에 도시된 바와같이, 본 발명은 수신된 고주파신호(RF RX)를 고화질 티브이에서 사용되는 방식에 따라 튜닝하기 위한 튜닝처리기(10)와, 튜닝처리기(10)에서 출력되는 신호에 대하여 2차원 유한충격에 따른 응답필터링을 하기 위한 FIR(20,21)과, 이 FIR(20,21)에서 출력되는 신호에 대하여 복소수 방식에 따른 유한 충격 응답 필터링을 하기 위한 복소수 유한 충격응답 필터(30)와, 복소수 유한 충격응답 필터(30)에서 출력되는 신호에 의하여 미리 저장되었던 소정의 데이터를 에러값으로 판독(Read)하여 출력하기 위한 에러값 발생메모리(40)와, 에러값 발생메모리(40)에서 출력되는 신호와 FIR필터(20,21)에서 출력되는 신호 및 외부에서 인가되는 채널전환신호(Channel Change Signal)에 의하여 복소수 유한 충격응답 필터(30)의 필터계수를 갱신하기 위한 필터계수 갱신계산기(50)와, 개안도가 열린 경우에만 작동하고 개안도가 열린 경우에는 에러값 발생메모리(40)로 캐리어록신호(CL)를 출력함과 동시에 복소수 유한 충격응답 필터(30)에서 출력되는 신호의 위상차를 보상하여 튜닝처리기(10)로 출력하는 캐리어 복원기(60)로 이루어진다.
다음에 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작과정에 대하여 설명한다. 설명에 앞서 제3도에서 제1도에 도시된 참조번호와 동일한 참조번호는 실질적으로 동일기능을 수행하는 동일 구성소자를 나타내므로 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.
개안도가 열리기전 까지는 CMA 방식에 의하여 적응등화를 하고, 개안도가 열리면 직접결정모드로 전환하여 적응등화를 하도록 구성된 제3도의 적응등화회로는, 채널전환신호가 인가되기 전에는 제1도에서와 같이 동작된다. 그러나 채널전환신호의 인가에 의하여 채널특성이 변하게 되면, 채널전환신호가 튜닝처리기(10)로 인가됨과 동시에 필터계수 갱신계산기(50)내의 스텝사이즈 결정부(도시생략)로 인가되어 에러값 발생메모리(40)에서 인가되는 신호와 관계없이 가장 큰 스텝사이즈를 갖는 필터계수를 복소수 유한 충격응답 필터(30)로 출력한다. 이에 따라 복소수 유한 충격응답 필터(30)는 바로 CMA 방식에 의한 적응등화작업을 수행하게 된다. 따라서 에러값을 계산하는 과정을 거치므로 인하여 소요되는 시간을 단축하게 된다.
필터계수 갱신계산기(50)는 스텝사이즈를 결정하기 위하여 에러값 발생메모리(40)에서 출력되는 신호와 채널전환신호중 채널전환 신호를 우선 순위로 하여 처리한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 고화질 티브이에 사용되는 적응등화회로에 있어서 채널전환에 따른 등화시 에러값을 계산하는 과정을 거치지 않고 바로 초기 수렴단계로 전환시켜 보다 빠른 시간내에 등화작업을 수렴하게 함으로써, 다중경로에 의한 지연으로부터 보다 안전하게 화면을 고화질로 복구할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 인가되는 고주파신호에 대하여 소정의 튜닝을 수행하는 튜닝처리기(10)를 구비한 고화질 티브이의 적응등화 수렴속도를 제어하기 위한 적응등화회로에 있어서; 상기 튜닝처리기(10)로부터 출력되는 신호에 대해 선형 위상 특성에 의하여 유한충격에 의한 응답필터링을 하기 위한 유한 충격 응답 필터(20,21)와; 소정 탭을 갖고, 상기 유한 충격응답 필터(20,21)에서 출력되는 신호에 대하여 개안도가 닫혀 있을 경우에는 보상누산(CMA)방식에 의하여 복소수 유한 충격응답 필터링을 하고, 개안도가 열릴 경우에는 직접결정 알고리즘에 의하여 복소수 유한 충격응답 필터링을 하기 위한 복소수 유한 충격응답 필터(30)와; 상기 복수수 유한 충격응답 필터(30)에서 출려되는 신호에 의하여 이미 저장되어 있던 소정의 데이터를 에러값으로 발생하기 위한 에러값 발생 메모리(40)와; 상기 유한 충격응답 필터(20,21)에서 출력된 신호와 상기 에러 발생메모리(40) 또는 채널전환시 외부로부터 상기 튜닝처리기(10)로 인가되는 채널전환신호를 스텝사이즈의 결정신호로 하고, 상기 결정신호에 의하여 필터계수값을 갱신하여 상기 복소수 유한 충격응답 필터(30)로 출력하기 위한 필터계수 갱신계수기(50)와; 개안도가 열릴 때에 상기 복소수 유한 충격응답 필터(50)에서 출력되는 신호의 위상차를 보상하여 상기 튜닝처리기(10)로 출력하고 상기 에러 발생메모리(40)로 캐리어록 제어신호로 출력하기 위한 캐리어 복원기(60)로 이루어진 고화질 티브이의 적응등화회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터계수 갱신계산기(50)는 상기 스텝사이즈를 결정하는 신호중 상기 채널전환신호를 우선순위로 함을 특징으로 하는 고화질 티브이의 적응등화회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필터계수 갱신계산기(50)는 상기 채널전환신호가 인가되면 상기 스텝사이즈를 최대 크기로 하는 필터계수를 상기 복소수 유한 충격응답 필터(30)로 출력하는 상기 복소수 유한 충격응답 필터(30)가 초기 수렴단계를 수행하도록 구성된 것을 특징으로 하는 고화질 티브이의 적응등화회로.
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