TW560153B - Method and apparatus for controlling equalizer using sync signal in digital vestigial sideband system - Google Patents

Description

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本發明係有關一種在數位退化的旁波帶系 vestigial sideband，簡稱VSB)中使用同步信號以控制等 化器之方法及裝置’且特別是有關於一種在數位退化的旁 波帶系統中使用一同步信號用以控制一等化器，其中該同 步信號在有短的延遲時間及產生大量鬼影時仍可精確的被 分離出來，並且該等化器被分離出之該同步信號所控制， 以大幅提昇系統效率。 相關先前技藝說明：

在多媒體服務中使用數位廣播以提供影像及聲音資訊 是越趨成熟。在數位廣播中為了真實性，使用調變及解調 變技術以得到足夠之位元傳輸率以經由已預先得知頻寬之 廣播頻道傳送影像及聲音資訊。一種美國—導向 (American-oriented)地波數位廣播接收器是一種數位VSB 系統，其採用VSB調變及解調變技術以在受限之頻寬中得 到足夠之高位，元傳輸率。圖1及圖2所示為一習知之數位 V S B系統。

請參照圖1，其為習知之數位VSB系統方塊圖。如圖1 所示之數位VSB系統，其包括一調諧器/中頻（tuner/

Intermediate Frequency)單元1，用以從一天線所接收之 信號中選擇一所要頻道之射頻（RF)廣播信號。該調諧器/ 中頻單元1將所選擇之射頻廣播信號轉換成一中頻信號且 輸出該轉換結果。一類比至數位（A/D)轉換器2依據由電壓

第6頁 560153 五、發明說明（2) 控制石奂震盪器（VCX0) 3預先決定之頻率時脈轉換一中頻 類比廣播信號成一數位形式，並輸出該數位信號。' 類比至數位（A/D)轉換器2之輸出信號被輸入至一載波 復原（carrier recovery)單元5及一自動增益控制器（AGC) 8 ’其中該載波復原單元5係由數位頻率相位鎖相迴路f (digital frequency phase locked loop，DFPLL)&4 ，° DFPLL 5藉由使用一先前（pii〇t)載波信號修正輸入信 號之頻率及相位錯誤，之後解調變該修正後之信號成一基 頻仏號以復原該載波。該已復原之載波輸入至一匹配濾波 器（matched f i 1 ter)6。該匹配濾波器6修正該DFPLL 5之 j 已復原載波成一與傳輸端預先決定通過頻寬（passband)信 號相等之信號’且移除通過頻寬以外之雜訊。該匹配濾波 器6之輸出信號被輸入至一符號時序復原單元4，一 NTSC拒 絕濾波器（NTSC re jection f i lter，NRF) 7，該自動增益 控制器8及一同步信號偵測器丨〇。該町％拒絕濾波器7接收 該匹配遽波器6之輸出信號且從該接收信號中移除NTSC成 分’以預防因類比NTSC電視信號所產生之HDTV信號。該同 步仏號備測器1 〇從該匹配濾波器6所輸出信號中偵測出一 資料節段同步信號’且輸出該資料節段同步信號至該符號 時序復原單元4、該自動增益控制器8、一等化器 〇 (equal izer) 9及其他方塊。 同時’該符號時序復原單元4從該匹配濾波器6所輸出 信號中復原一符號時序錯誤以與該同步信號偵測器丨〇所偵 測出之資料節段同步信號同步。在此，該電壓控制石英震

(Reed-Solomon)解碼器14。該R —s解碼器14依據該r —§解 一輸入信號且修正通道中所產生之錯誤。亦即，該r — 碼器14在原始資料已發生錯誤之情形下使用冗餘資料以 t錯誤。在該R-S解碼器14中已修正後之資料被輸入至一 去隨機化器（derandomizer) 15。該去隨機化器15從該 入資料中再產生一封包解碼用之資料封包。如此， 料封包所選取之部分封包將被再生成一數位廣播節目^ 560153 五、發明說明（3) 盪器3接收該符號時序復原單元4之輸出信號，產生時序復 原時脈，且將該時序復原時脈提供至該類比至數位（a/d) 轉換器2做為取樣頻率。該等化器9等化該NTSC拒絕濾波器 7之輸出信號以與該同步信號偵測器10所偵測出之資〜料節° 段同步信號同步，以移除導因於地波廣播中因多重傳輸路 徑所產生之鬼影及信號間干擾。通常，在數位通 種情形，-傳送端傳送-傳送信號，…一 練順序被插入於該傳送信號之每一區間中，且一接收端摘 測及辨認該訓練順序以辨識該傳送信號之式樣（pattern) 且執行等化。在此情形中，該傳送端不能將訓練順序與傳 送信號一起傳送，該接收端不能辨識該接收信號之式樣及 狀態，在此情形中，一種盲目（blind)等化將被執行。 該等化器9之輸出信號被輸入至一相位追蹤迴路 (Phase tracker l〇op，PTL) u，該相位追蹤迴路丨丨

相位追蹤以補償相位錯誤，相位追蹤迴路丨丨之輸出信號J 序經由 TCM (Trellis c〇ded modulation)解碼器 12 及一去 父錯器（deinterleaver) 13後被輸入至一 r — s

560153 五、發明說明（4) ---- 音（audio)部分且所選取之其他部分封包將被再生成一數 位廣播節目之影像（video)部分。 凊^參照圖2，其為另一習知之數位VSB系統方塊圖。如 圖2所示之數位VSB系統其構造如同圖1所示之數位vs]g系 統。在圖2中，一頻率相位鎖相迴路（FPLL) 51被用以取代 圖1中之DFPLL 5，且被置於類比至數位（a/d)轉換器2之 前。 、 如圖2所示之數位vbs系統該調諧器/中頻單元1之輸出 信f經由FPLL 51載波復原後成類比形式且輸出該載波復 原化號至一類比至數位（A/D)轉換器2。該類比至數位 (A/D)轉換器2依據電壓控制石英震盪器（vcx〇) 3預先決定 ，頻率時脈取樣該載波復原接收信號並且轉 數位形式，之後輸出該數位化之轉換結果至一匹 二：自動增益控制器8。因為其他方塊之動作原理；同於 圃1中編號相同之方塊，因此，詳細之說明將被省略。 順便一提，既然該習知數位VSB系統使用一資料節段 ::信號執行符號時序復原，且執行同步 =可正常工作’一起始操作時間將較長。此外，上 :=器之前執行同步信號分離且有短的延遲時間及大量之 =已產±，由於鬼影之汜濫將不可能去偵測一精確 15處，結果將導致系統效能之降低。 【發明概述】 為了解決上述問題，本發明之目的係提供一種方法 需要使用一同步信號即可執行一符號時序復原在—等化 560153 五、發明說明（5) 器中藉由使用一 A影移除信號以分離一同步信號且藉由使 用該分離的同步信號精择地控制數位y s B系统中之等化 f，以降低數位VSB系統之^始操作時間且增加系統之效 月b ° 用 本發明之另-目的係提供一種在一數位vsb系統中使 同步“號使等化器之控制較為可靠之裝置。 位VsA了Λ成本發明之上述目的’本發明提供-種在-數 同步信號之等化器控制方法，該等化 L 方法土括下列步驟··（a)依據一輪入控制信號從該 之一則端及後端中選擇一信號；（b)從步驟（a)所選 'ϊίί'分離出一同步信號’且藉由該同步信號產生 ^ 旒，（C)藉由步驟（b)所分離之該同步信號控制該 j1*之模式且邊控制信號係由步驟（b)所產生；以及（d) 依據該控制模式執行等化。 w本發明亦提供一種在一數位VSB系統中使用一同步信 號之等化器控制裝置，該等化器控制裝置包括··一復原單 位執灯數位接收資料之符號時序及載波復原；一等化器 =該復原單位之該輸出信號執行等化；—切換單元麵接至 輪出端及該等化器之間’用以從兩個輸出信 一同步信號分離器及控制信號產生器用以 的^選擇信號中分離一同步信號且依據該分離 / ^號產生不同的控制信號；以及一模式控制器依據 ^同步仏號分離器及控制信號產生器產生之 以控制該等化器之模式。 审Η»唬用

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【圖式簡單說明】 為使貴審查委員能進一步瞭解本發明之結構、特徵 及其目的’兹附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如 后： 圖1為習知之數位VSB系統之方塊圖； 圖2為另一習知之數位VSB系統之方塊圖；以及 圖3為本發明一較佳實施例之數位VSB系統之方塊圖。 【較佳實施例詳細說明】

請參照圖3，其繪示依照本發明一較佳實施例之數位 VSB系統之方塊圖。如圖所示，該數位VSB系統包括一震盪 器100用以產生一固定頻率之時脈，一類比至數位（A/D)轉 換器2依據震盪器1 〇 〇產生之固定頻率時脈將接收到之類比 信號轉換成數位形式，及一内插濾波器2 〇 〇耦接於類比至 數位（A/D)轉換器2及匹配濾波器6之間，用以内插該接收 之數位資料之取樣值及調整一時序相位。在此，利用一符 號時序復原單元4之輸出控制該内插濾波器2〇〇，一載波復 原單元5藉由一數位頻率鎖相迴路（dfpll)進行組態，該數 位頻率鎖相迴路是以數位信號處理為基礎之一載波復原單 元且將該内插濾波器200之輸出信號載波復原成數位形 式。圖3中之象統包括一乘法器30 0用以將載波復原單元5 及該内插濾波器2 0 0之輸出相乘，以便被解調變成一先前 已被調變之VSB (prior-to-being_VSB)之原始基頻信號， 一切換單元400耦接至該匹配濾波器6之輸出端及該等化器 700之輸出端之間，用以從兩個輸出信號中擇一輸出，及

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五、發明說明（7)

一同步信號分離器/控制信號產生器500用以從該切換單元 所選擇信號中分別地偵測一同步信號且產生各單元之操# 控制信號。一模式控制器600依據該同步信號分離器及控 制信號產生器500產生之控制信號以控制該等化器7〇〇之 式。同時，圖3中之系統亦包括一NRF控制器800用以控制、 該NTSC拒絕濾波器（NRF) 7及該切換單元400是開或關。在 此，與圖1及圖2習知系統中具有相同編號之單元其功能如 前所述在此將不再贅述。此外，既然該等化器7〇〇之後端 之後之其他單元連接組態與習知系統相同，詳細之說明也 將被省略。圖3中數位VSB系統之同步信號分離及等化器之 操作將詳述如下。 請再參照圖3，該調諧器/中頻單元1用以從一天線所 接收信號中選擇一所要頻道之射頻（RF)廣播信號，該調諧 u器/中頻單元1將所選之射頻VSB廣播信號轉換成一中頻信 ^形式且輸出該轉換結果至該類比至數位（A/D)轉換器2。 該，比至數位（A/D)轉換器2藉由使用震盪器1〇〇所震盪之 固々頻率時脈轉換該中頻類比信號成數位形式，之後分別 ，出該數位化之轉換結果至該内插濾波器200及該自動增 益控制器8 °該内插濾波器200在該符號時序復原單元4控 =了，插該接收之數位資料，且輸出被復原接收資料與原 奸^號ί立置相同之符號時序。亦即，該内插濾波器200内 〜波該輸入數位接收資料且插入任何擁有一中間值之資 二由濾波器係數決定之取樣值之每一位置之間。該内插 〜’器200選擇有該些中間值之一之資料並依據該符號時

560153 五、發明說明（8) ^ f t :4之輸出信號插入至取樣值之每-位置之間且 被給=1 之貝料。該内插滤波器200之輪出資料分別 # w5及該乘法器300以復原一載波。該DFPLL· 波復原單元’其接收該内插遽波器200之輸出資料 齡預期頻道之載波信號是否被精確復原，依據該判 斷二果藉以輸出頻率及相位錯誤修正值。亦即，該載波復 原單元5使用一先前載波信號傳送該載波之頻率及相位錯 誤修正資訊至該乘法器300。該乘法器3〇〇將該内插濾波器 2〇〇之輸出資料與該載波復原單元5之錯誤修正資訊相乘。 &果，從§亥内插據波器2 〇 〇輸出之調變信號將可被精確地 解調變成一原來基頻信號。該匹配濾波器6修正該乘法器 3〇〇之輸出成一與原來傳送端預先決定之通過頻道相同之 k號’且移除通過頻道之外之雜訊，藉以扮演增強一信號 精確度之角色。該匹配濾波器6之輸出信號被輸入至該符 號時序復原單元4，該NTSC拒絕濾波器7，該自動增益控制 器8及該切換單元400。該符號時序復原單元4偵測由傳送 端傳送所產生符號之時序錯誤，且修改該錯誤偵測結果， 然後輸出至該内插濾波器2 0 0。如此，該内插濾波器2 〇 〇藉 由使用該符號時序復原單元4之輸出資訊並配合傳送端所 傳送之信號決定一精確之取樣位置。同時，該NTSC拒絕濾 波器7對該匹配濾波器6之輸出信號執行濾波，依據加入 NRF控制器800之NRF開/關（ΟΝ/OFF)控制信號以移除NTSC成 分。如此，當一NRF開控制信號被加入時該NTSC拒絕濾波 器7執行一濾波操作，當一 NRF關控制信號被加入時將不執

第13頁 560153 五、發明說明（9) 行一濾波操作且將該輸出信號輸出至該等化器7〇〇。該nrf 開/關控制信號亦被輸入至該切換單元4 〇 〇。該切換單元 400接收該内插滹波器2〇〇之輸出信號xa及該等化器7〇〇之 輸出信號Xb，且依據加入NRF控制器800之NRF開/關控制信 號選擇Xa或Xb其中之一，並輸出該選擇結果至該同步信號 分離器/控制信號產生器5 0 0。亦即，當一 NRF開控制信號 被加入時該切換單元4〇〇選擇該内插濾波器2〇〇之輸出信號 Xa，當一NRF關控制信號被加入時該切換單元4QQ選擇該等 化器700之輸出信號Xb。既然在該]^%拒絕濾波器7之操作 狀態時該信號之準位及式樣會改變，藉由使用該NTSC拒絕 濾波器7之輸出信號並不能使同步信號被分離出。因此， 藉由使用δ亥内插滤波器200之輸出信號^即可分離出該同 步信號，其中輸出信號Xa除了該等化器7〇〇係在NRF開之狀 態外皆位於該NTSC拒絕濾波器7之前端。該同步信號分離 器/控制仏號產生器500從該切換單元4〇〇所選擇之信號中 分離並偵測一資料節段同步信號及一資料攔位同步信號並 產生使用該兩同步信號之其他單元所需之控制信號。該同 步信號分離器/控制信號產生器500之輪出信號被輸入至該 模式控制器600，該自動增益控制單元8及其他單元。該模 式控制器600藉由使用該同步信號分離器/控制信號產生器 500之輸出資訊以控制該等化器7〇〇之模式。亦即，在該同 步k號被分離出之前之初始系統操作情形下該模式控制器 600控制該等化器700操作在一盲目模式，在鬼影之大小及 相位變化非常嚴重時將產生一都普勒（D〇ppier)鬼影，且

Claims (1)

1. :案號 90121118 修正 ^ 、，一务 i、r申讀獅成阍 1 · 一種在數位退化的旁波帶系統中使用一同步信號之 等化器控制方法，該等化器控制方法包括下列步驟： (a) 依據一輸入控制信號從該等化器之一前 中選擇一信號； ~ (b) 從步驟（a)所選擇之該信號中分離出一同步信號， 且藉由該同步信號產生一控制信號； ’ ^ (c)藉由步驟（b)所分離之該同步信號控制該等化器 模式且該控制信號係由步驟（b)所產生；以及 u (d)依據該控制模式執行等化。 2·如申請專利範圍第丨項所述之等化器控制方 中該步驟（a)更包括有從該等化器之前端信號中杆^ 壚波3移除NTSC成分，且依據開/關控制信號從該二 及後端輸入信號中擇-以控制該NTSC拒絕滤波操 3^如申請專利範圍第丨項所述之等化 中該步驟（a)更包括下列步驟： 剌万法，其 (al)依據固定頻率時脈取樣該接收地 該取樣結果轉換成數位形式； 皮廣播k唬且將 U2)内插且濾波步驟（al)中之該數位 符合介於該複數個取樣之間每 唬以產生 -符號時序復原信號從該些中間值中輸出且依據 U3)從步驟（a2)之輪出信？卢二值， 位錯誤，且使用該修正之錯誤載^波^換n之頻率及相 位錯誤成一基頻信號； / 、>之該頻率及相 5¾)例修正i

   __號 90121118 六、申請專利範圍 (a4)限制步驟（a3)中之該基頻信號之頻道且從誃 頻道信號中執行符號時序復原；以及 ~民制 (a5)從步驟（a4)之該限制頻道信號及該等化器之 信號中擇一，且輸出該被選擇之信號。 σ 祝出 4·如申請專利範圍第1項所述之等化器控制方法，盆 中該步驟（c)控制該等化器至該等化器所有之一盲目^ 及一訓練頻率模式之一。 吴式 5· —種在數位退化的旁波帶系統令使用一同步信 等化器控制裝置，該等化器控制裝置包括： ° 一復原單位執行數位接收資料之符號時序及載波復 原； 一等化，對於該復原單位之該輸出信號執行等化； 一切換單元耦接至該復原單位之輸出端及該等化器之 間’用以從兩個輸出信號中擇一輸出； 一同步信號分離器及控制信號產生器用以從該切換單 兀所選擇信號中分離一同步信號且依據該分離的同步信號 產生不同的控制信號；以及 模式控制為依據該同步信號分離器及控制信號產生 器產生之該控制信號用以控制該等化器之模式。 6 ·如申凊專利範圍第5項所述之等化器控制裝置，其 中該復原單位更包括： 一震盪器用以產生固定頻率時脈； 一類比至數位轉換器用以依據該震盪器所產生之該固 定頻率時脈轉換該接收類比信號成一數位形式；

   560153 Sa 7. 30 --一 、 索號90121118 ^主9月y‘日 修正_ 六、申請專利範圍 一内插濾波器用以產生一中間值，該中間值符合於一 信號位置介於由類比至數位轉換器所得到之數位接收資料 之複數個取樣之間，且在該符號時序復原單元之控制下從 該些中間值位置介於該些取樣之間中輸出適當值； 一載波復原單元用以從内插濾波器所輸出信號中修正 該頻率及相位錯誤且復原一載波； 一乘法器用以將載波復原單元及該内插濾波器之輸出 相乘； 一匹配濾波器用以與乘法器輸出信號匹配；以及 一符號時序復原單元用以接收該匹配濾波器之輸出信 號且執行該信號時序復原以控制該内插濾波器。 7·如申請專利範圍第6項所述之等化器控制裝置，更 包括一NTSC拒絕濾波器耦接於該匹配濾波器及該等化器之 間’用以執行濾波以從該匹配濾波器之輸出信號中消除該 NTSC成分。 8·如申請專利範圍第7項所述之等化器控制裝置，更 包括一NRF控制器，用以控制該NRf是開或關。 9 ·如申請專利範圍第§項所述之等化器控制裝置，其 中該切換單元接收該匹配濾波器及該等化器之輸出信號且 •據加至邊N R F控制器之控制信號從該些輸入信號中擇一 輪出至該同步信號分離器及控制信號產生器。 10 ·如申請專利範圍第9項所述之等化器控制裝置，其 中該切換單元在NRF控制器在開（0N)的狀態下接收該匹配、 濾波器之輸出信號，且在NRF控制器不操作在關（〇FF)的狀 560153 曰 .90121118 六、申請專利範圍 態下接收該等化器之輸出信號。 1 1 ·如申請專利範圍第1 0項所述之等化器控制裝置， 其中遠同步信號分離器及控制信號產生器從該切換單元所 選擇之信號中分離出一資料節段同步信號及一資料攔位同 步信號。 1 2·如申請專利範圍第5項所述之等化器控 中該模式控制器在判斷鬼影產生及從該同步信j裝u 曰π鎮—味所產生控制S號中所分離出之同步作f卢 疋不穩疋情形下控制該等化器操作在一盲目 :: 他情形下控制該等化器操作在—訓練頻率模式4 ’且在，、

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