TWI266490B - Receiver and method for recovering incoming digital television signal - Google Patents

Description

1266490 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種電子通訊技術，尤指一種數位電視訊號中還原 一選定通道的裝置與方法。 【先前技術】 在電子通訊領域中，電視訊號的廣播技術一直都持續地在發 展。例如：美規 ATSC (Advanced Television Systems Committee) 數位電視標準。 由於廣播訊號接收器所接收到之訊號可能在傳輸過程中受到 干擾，而無法準確地呈現原先局端所傳送之訊號。習知的調變子 糸統提供兩種以殘邊帶（vestigiai-si(ie-band，VSB)調變技術為基 礎的模式：一種為供地面廣播使用的8_VSB模式，另一種為供規 線傳輸等高資料傳輸率之應用所使用的16_VSB模式。以美規 ATSC數位電視訊號為例，第1圖所繪示為習知一美規ATSC數位 電視訊號所佔用之標稱（nominal)殘邊帶（Vsb)通道之示意圖。 兩種模式皆會於通道下邊緣之310他處，提供一嚮導訊號（pU〇t tone)。例如，在通道45(656_662MHz)中，該嚮導訊號之頻率為 656.310MHz。在數位電視傳送器中，一調變單元（或實體層）係 使用數位位元流之資訊來調變該傳送訊號之载波。數位電視接收 器必須將調變後之載波加以還原，才能鎖定對應的6MHz通道。 6 1266490 第2圖為一習知接收器200之調諧器、中頻放大器、及頻率一 相位鎖定迴路之方塊圖。殘邊帶接收器2〇〇之運作方式業已詳述 於 Guide to Use of the ATSC DTV Standard，4 December 2003”之第 88頁。此外，Citta於USpatentNo.4,072,909中，揭露了更具體的 技術内容。如第2圖之繪示及前述文獻之說明，習知接收器2〇〇 係使用同相位與正交相位基頻數位電視訊號J、Q兩者中的嚮導載 波成分，來控制載波還原的運作。 當要從一選定之通道還原出訊息時，合成器204會產生一參考 訊號206。調諧器208會將參考訊號206與該接收訊號s進行混 合，以產生一降頻訊號210。理論上，表面聲波濾波器（SAW也如） 202之帶内（in-band)頻率範圍，會恰好符合第1圖所示之ATSC 數位電視訊號所佔用之降頻後的通道。然而，實作上參考訊號的 頻率間通常會有些許差異存在。因此，該降頻後的通道可能會有 所偏移，而遭表面聲波濾波器202消去部份訊號。倘若位於通道 下緣處310 kHz位置之嚮導訊號被表面聲波濾波器2〇2給濾除 掉，則無法鎖定該通道以及從該選定通道中將資料還原出來。 【發明内容】 有鑑於此，本發明的目的之一在於提供一種信號接收器，以解 決上述問題。 在本發明之實施例中，揭露了一種訊號接收器，其包含有一調 1266490 譜器’用來依據對應於一選定通道之一本地震盪訊號，對一接收 訊號進行降頻，以產生一降頻訊號；一濾波器，用以對該降頻訊 號進行濾波處理，以產生一中頻訊號；一載波還原單元，用來鎖 定至該中頻訊號之一載波頻率；以及一移位單元，用來偏移該本 地震盪訊號，以避免該選定通道之一嚮導訊號被該濾波器濾、除掉。 依據本發明之實施例，另揭露一種還原一接收訊號之方法，其 包含有：依據對應於一選定通道之一本地震盪訊號，對一接收訊 號進行降頻，以產生一降頻訊號；利用一濾波器對該降頻訊號進 行濾、波處理，以產生一中頻訊號；偏移該本地震盪訊號，以避免 該選定通道之一嚮導訊號被該濾波器濾除掉。 【實施方式】 第3圖所繪示為本發明一實施例之廣播信號接收器3〇〇之示意 圖。接收器300包含一調諳器302、一載波還原單元304、一通道 • 選擇器328、以及一移位單元306。調諧器302包含有一射頻濾波 器308、一混合器310、一本地震盪器312、以及一表面聲波（SAW) 慮波裔314。載波適原早元304包含有一相位檢測器316、一低通 濾波器318、一壓控震盪器320、以及一加法器322。移位單元306 則包含有一位移控制器324以及一鎖定檢測器（lock detector ) 326。一實施例，該相位檢測器316係為一混波器（mixer)，其中， 該混波器輸出之虛部信號係為相位差信號。 1266490 接收為300所接到之一射頻訊號會輸入至調譜器规，並經由 射頻濾、波器308進行滤波處理，以產生一接收訊號s。混合器训 -會混合該·訊號S與—本地錢峨，以產生—_訊號D。 ， 該本地錢訊號之值，係與加法器33〇加總通道選擇哭微之一 選定通道以及移位單元306所輸出之一移位訊號心之結果相對 應。濾、波器314對該降頻訊號D進行濾、波處理後所產生之一中頻 訊號IF會傳送至載波還原單元綱。載波還原單元綱會鎖定至 ❿該中頻訊號1F之一載波頻率。移位單元306會將該本地震盈訊號 偏移-辭偏移量，以避免該選定通道之—料峨被濾波器據 除掉。 舉例說明，如第4圖所示，一開始時該降頻訊號;〇偏離了濾波 裔314之帶内頻率範圍402。這種頻率偏移會造成選定通道4〇〇 之嚮導訊號落在位置pi之處，而超出了表面聲波濾波器314之帶 内頻率範圍402。 較佳實施例中，該移位單元306之運作包括兩階段。在第一階 段中，移位單元306會輸出一移位訊號fps，以使該降頻訊號D中 的選定通道400偏移一預設的第一頻率偏移量£1，例如5〇〇kHz。 如第4圖所示，該第一頻率偏移量&會使選定通道4〇〇往較高頻 率的方向偏移，進而使選定通道400的嚮導訊號移至表面聲波渡 波器314之帶内頻率範圍402内的一位置P2之處。如此一來，選 疋通道400之该嚮導訊號便不會被表面聲波滤波器314給濾除， 1266490 故載波還原單元304就能順利地使用該嚮導訊號來鎖定選定通道 400之載波頻率。 在第二階段中’移位單元306會輸出一移位訊號fps ’以使該 降頻訊號D中的選定通道400往回偏移一第二頻率偏移量f2。該 第二頻率偏移量f2會將選定通道400之該嚮導訊號，定位在表面 聲波濾波器314之帶内頻率範圍402之内，以確保選定通道400 的整個頻帶都會在表面聲波濾波器314之帶内頻率範圍402内。 如此一來，載波還原單元304便能使用該嚮導訊號來鎖定選定通 道400之載波頻率，而接收器3〇〇亦可還原選定通道4⑻當中的 資訊。 一實施例中，該第二頻率偏移量色係於第一階段中決定。在第 P白段中鎖疋檢測器326會檢測載波還原單元304是否已鎖定 該中頻訊號IF之載波。當載波還原單元304鎖定該中頻訊號正 之載波時’該第二頻率偏移量&係以壓控震盛器32G預設之一中 心=率與鎖定之頻率兩者的差異來決定。倘若該選定之中頻訊號 IF沒有直流偏移，則壓控震盈器細之預設中心頻率會對應於預 期的頻率。當計算出該第二頻率偏移量&時，移位單元鄕便合 從弟一階段轉換為第二階段。 第5圖所纷示為位移控制器、3M -實施例之狀態圖，其包含有 1266490 狀態500 : -狀態502 : 狀態504 : 狀態506 : 當選定一新的通道時，通道選擇器328會輪出一控制 汛號至與該選定通道相對應之本地震盪器312。此狀 悲會接續至狀態502，以進行載波還原之第一階段。 位移控制器324會輸出預設的fps值。此值係對應第4 圖所示之該預設的第一頻率偏移量fi (例如 500kHz)，會使得輸入濾波器314之該降頻訊號d之 頻率增加6的量。當鎖定檢測器326判斷載波還原單 元304已鎖定該中頻訊號正之載波時，壓控震盪器 320之預設中心頻率與其目前所鎖定之頻率兩者間的 差異，會經由鎖定檢測器326傳遞至位移控制器324。 位移控制器324此時會依據第二頻率偏移量备使得進 入濾波器314之該降頻訊號d之頻率降低&的量。當 鎖定檢測器326判斷載波還原單元304再次鎖定該中 頻訊號IF之載波時，狀態圖會進入狀態5〇6的正常運 作。倘若鎖定檢測器326超過一預定時間仍未判定載 波還原單元304已鎖定該中頻訊號IF之載波（例如一 計數值c超過一預設臨界值CThresh)，則狀態圖會回到 狀態502之第一階段。 載波還原程序已完成，此時位移控制器324會輪出一 鎖定指示訊號Locklnd，以指示後級電路可以開始進 行該選定通道之資料還原程序。 另一實施例中，為了改善載波還原單元於第二階段的鎖定時 1266490 間，位移控制器324會於狀態5〇4中輪出與該第二頻率偏移量f2 相對應之-勒 (PLL)調整訊號fE，鎖相迴路調整訊號备 會由緩衝器332進行缓衝。藉由前述方式，當位移控制器324進 入狀態504之第二階段時’該鎖相迴路之鎖定頻率便是補償㈣ 量後的絲。因此，載波還原單元304可於第二階段（即狀態則 中維持於鎖定狀態（錄快地_觀）。如第5圖卿，本實施 係於狀態502中將該鎖相迴路調整訊號&設為一預設值〇。 另一實施例，狀態500中所進行的通道選擇動作，亦可合併至 狀態502巾的第-階段中進行。換言之，移位單錢6之功能可 於通道選擇器328中實施。如此一來，狀態5〇〇和狀態5〇2便可 合併於第一階段中。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍 所做之均等變化與修飾，皆觸本發明之涵蓋範圍。 d： 12 1266490 【圖式簡單說明】 第1圖為省知-美規ATSC數位電視訊號所佔用之標稱殘邊帶 ， （VSB)通道之示意圖。 - 第2圖為一習知殘邊帶接收器之方塊圖。 第3圖為本發明一實施例之接收器之示意圖。 第4圖為第3圖之移位單元將該降頻訊號之選定通道移位至該表 面聲波渡波ϋ之固定帶内辭範圍之示意圖。 φ 第5圖為第3圖之移位單元控制器之狀態圖。 【主要元件符號說明】 200 殘邊帶接收器 202、314表面聲波濾波器 204 合成器 206 參考訊號 208、302調諧器 • 210 降頻訊號 300 接收器 304 載波還原單元 306 移位單元 308 射頻濾波器 310 混合器 312 本地震盪器 316 相位檢測器 318 低通濾波器 320 壓控震盪器 322、330加法器 324 位移控制器 326 鎖定檢測器 328 通道選擇器 332 緩衝器 400 選定通道 402 毅器之帶内頻率範圍 13

Claims (1)

1266490 十、申請專利範圍： 1· 一種訊號接收器，其包含： 一調諧器’用來依據對應於一選定通道之一本地震盡訊號，對 一接收訊號進行降頻，以產生一降頻訊號； 一濾波器，耦合於該調諧器，用以對該降頻訊號進行濾波處 理，以產生一中頻訊號； 一載波還原單元，耦合於該濾波器，用來鎖定至該中頻訊號之 • 一載波頻率；以及 一移位單元，耦合於該調諧器，用來偏移將該本地震盪訊號， 以避免該選定通道之一嚮導訊號被該濾波器濾除掉。 2·如申請專利範圍第1項所述之訊號接收器，其中該移位單元 用來於载波還原之-第一 p皆段中，將該本地震藍訊號朝一第 一方向偏移—第—頻率偏移量，並於載波還原之-第二階段 • 巾’將該本地震舰麵―第二方向偏移U率偏移量。 3.如申明專利範圍第2項所述之訊號接收器，其中該第一方向 係增加頻率，而該第二方向係為降低頻率。 ，-4.如申請專利範圍第2項所述之訊號接收器，其中在載波還原 之該第二触巾’該移位單元係_本地震盪減朝該第二 =向偏移該第—解偏移量，轉該選定通道之該嚮導訊號 疋位於该渡波器之—帶内範圍之下緣。 (§ 1266490 5·如申請專利範圍第1項所述之訊號接收器，其中該濾波器係 為一表面聲波（SAW)濾波器。 - 6·如申睛專利範圍第1項所述之訊號接收器，其中該移位單元 另包含有： 一鎖定檢測器，用來檢測該載波還原單元是否已鎖定至該中頻 虎之載波。 7·如申請專利範圍第6項所述之訊號接收器，其中該載波還原 單元包含一鎖相迴路。 8·如申請專利範圍第1項所述之訊號接收器，其中該訊號接收 器係為一美規ATSC數位電視接收器。 9· 一種還原一接收訊號之方法，其包含有： φ 依據對應於一選定通道之一本地震盪訊號，對一接收訊號進行 降頻，以產生一降頻訊號； 利用一濾波器對該降頻訊號進行濾波處理，以產生一中頻訊 號；以及 " 偏移該本地震盪訊號，以避免該選定通道之一嚮導訊號被該濾 ' 波器濾除掉。 10·如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該偏移步驟還包括： 15 1266490 將該本地震盪訊號朝一第一方向偏移一第一頻率偏移量 鎖定該中頻訊號之一載波頻率；以及 將該本地震盪訊號朝一第二方向偏移一第二頻率偏移量 11· 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該第一方向係 加頻率，而該第二方向係為降低頻率。

12·如申請專利範圍第1〇項所述之方法，其另包含有： 檢測是否已鎖定該中頻訊號之載波；以及 於鎖定該中頻訊號之載波時，由載波還原之該第一階段轉換 至該第二階段。 13.如申請專利範圍第12項所述之方法，其另包含有若未能於一 預設時段内鎖定該中頻訊號之載波，則由載波還原之該第二 階段轉換至該第一階段。 1屯如申請專利範圍第1〇項所述之方法，其中將該本地震盈訊號 朝該第一方向偏移之步驟，係將該選定通道之該嚮導訊號定 位於該濾、波器之一帶内範圍之下緣。 15·如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該接收訊號係為一 美規ATSC數位電視訊號。 十一、圖式·· 16