殘餘邊帶接收機及其載波復原設備的製作方法

2023-05-30 10:32:26

專利名稱：殘餘邊帶接收機及其載波復原設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及數字TV方面，更具體地說，是涉及接收通過殘餘邊帶(Vestigial Side Band；VSB)方式調製、傳送的信號，載波復原的殘餘邊帶接收機及其載波復原設備。
背景技術：
通常，作為美國及韓國數字TV(例如HDTV)傳送方式標準採用的大聯盟(Grand Alliance)的VSB方式是一種當調製信號時，只對衰減以載波為中心，向上下生成的2個側帶寬中一側帶寬信號時的剩餘部分進行調製的方式。
即，只將基本頻帶的一側波帶寬頻譜向傳輸頻帶移動、傳送的方式。其是高效使用帶寬區域方式的一種方式。
當VSB調製時，如果將基本頻帶(base band)的DC頻譜向傳輸頻帶(pas sband)移動，變換成tone頻譜，我們將這一信號稱為導頻信號。即，當電視臺進行VSB調製時，為了使接收機能夠準確地對信號檢波，將導頻信號向空中傳送。
圖1是普通的數字TV發送裝置的構成方框圖。隨機函數發生器(Randomizer)101隨機輸入數據，向R-S編碼器102輸出，R-S編碼器102為了對內側及外側頻道進行編碼，將隨意輸入的數據R-S編碼，追加20位元組的等量符號後，向數字復用器103輸出。
數字復用器103按照一定的規則，將R-S編碼的數據交叉後，向結構編碼器104輸出，結構編碼器104將交叉的數據的字節變換成符號，結構編碼後，向多路轉換器105輸出。
上述多路轉換器105按照每個片斷及每個畫面，將結構編碼的符號中的片斷同步信號和域同步信號混合，作成畫面後，嚮導頻插入部106輸出，導頻插入部106將DC值---導頻信號插入到畫面化的發送信號中，向VSB調製部107輸出。
上述VSB調製部107將插入導頻信號的符號列按照VSB方式調製，向RF增頻變頻器108輸出，RF增頻變頻器108為了能夠通過天線高效地傳送，將調製的基本頻帶的VSB信號變換成RF傳輸頻帶信號後，通過天線傳送。
圖2是圖1中顯示的數字TV發送裝置的VSB調製部的詳細構成方框圖。
為了對通過由圖1所顯示的隨機函數發生器101、RS-編碼器102、數字復用器103、結構編碼器104、多路轉換器105、導頻插入部106構成的頻道編碼器(Channel Encoder)201的信號進行VSB調製，需要通過由複合濾波器202和中間頻率調製器203構成的VSB調製部。首先，為了對通過頻道編碼器201的信號進行VSB調製，通過複合濾波器(Complex filter)202。此時，如果編碼的數位訊號通過複合濾波器202，根據希耳伯特(Hilbert)轉換器和SRC，IQ信號的頻率樣式變換成能夠進行VSB調製的樣式。
對於複合濾波器202的輸出一IQ信號，中間頻率調製器203進行中間頻率調製後，將兩個信號從減法器204中抽出，能夠獲得所需要的帶寬(6MHz)的VSB中間頻率信號。為了將這樣生成的VSB的中間頻率信號向空中波傳送，變換成經由RF-增頻變頻器205，高效傳送的無線頻率(RF)傳輸頻帶信號後，通過天線傳送。
圖3是普通的數字TV接收裝置的構成方框圖。
圖3是ATSC規格的數字TV接收裝置的構成方框圖，通過追蹤器或者特定頻道的傳輸頻帶信號，利用插入側波帶寬的導頻信號，完成載波復原後，復原的基本頻帶信號復原信號時間及補償頻道，抽出發送信號。
現存技術的數字TV的接收裝置由以下幾個部分構成通過天線301選擇希望的頻道頻率後，將上述頻道頻率裡裝載的RF帶寬的VSB信號向一般電路裡很容易處理的頻率帶寬一IF帶寬進行1次向下變換的調諧器302；只通過上述調諧器302輸出的IF信號的一定帶寬的SAW濾波器303；將上述SAW濾波器303的輸出在A/D轉換部305裡向希望的信號進行2次向下變換的中間頻率處理部304；將中間頻率處理部304的模擬輸出信號數位化的A/D轉換部305；將A/D轉換部305的數位訊號向基本頻帶信號變換的載波復原部306；清除載波復原部306的輸出信號中導頻信號的DC清除器307；從DC清除器307的輸出信號中抽出同步信號，復原信號定時的同步化部308；將清除了DC成分的傳送信號裡的直線雜音進行清除的頻道均衡器309；將清除了直線雜音的傳送信號裡的殘留相位雜音進行清除的相位追蹤器310；進行與傳送信號發送端的數字頻道編碼相反的解碼作業的FEC部311。
這裡，調諧器302、SAW濾波器303、中間頻率處理部304可以稱為模擬處理部。將包含在模擬處理部裡的中間頻率處理部304的模擬輸出信號數位化的A/D轉換部305和模擬處理部結合，被稱為數字處理部。而且，DC清除器307和同步化部308被稱為時鐘檢波部312。頻道均衡器309和相位追蹤器310被稱為雜音清除部313。
即，如果通過天線301接收按照VSB方式調製的RF信號，調諧器302使用外差法調製方式，選擇希望的頻道頻率後，將裝載在上述頻道頻率裡的RF帶寬的VSB信號降低為固定的中間頻率帶寬(IF；通常廣泛使用44MHz或者43.75MHz)，啟動其它適合的頻道信號。
而且，將任意頻道的頻譜向特定的IF帶寬移動、輸出的調諧器302的輸出信號通過具有清除其它帶寬信號，清除雜音信號和模擬整合濾波器功能的表面聲波(Surface Acoustic Wave；SAW)濾波器303。
此時，以數字廣播信號為例，由於從44MHz的中間頻率到6MHz的帶寬內存在所有信息，SAW濾波器303隻留下調諧器302的輸出中存在信息的6MHz的帶寬，清除剩餘的全部區間後，向中間頻率處理部304輸出。
中間頻率處理部304變換成A/D轉換部305希望的模擬信號後，A/D轉換部305將輸入的模擬信號變換成數位訊號。
變換成數位訊號的傳輸頻帶信號在載波復原部(CarrierRecovery)306裡檢波成基本頻帶信號(BaseBand)，發送端為了載波檢波，將插入檢波成基本頻帶信號的信號裡的導頻信號的頻率變成0Hz的DC成分。
這裡，由於已經產生了DC成分，需要利用DC清除器307清除它。
從DC清除器307的輸出中抽出傳送信號裡存在的同步信號，從復原信號定時的同步化部308中抽出同步信號區間的信息。此時，生成的同步信號區間的信息在後端的頻道均衡器309、相位追蹤器310及FEC311裡使用。
清除了DC成分的信號通過頻道均衡器309清除傳送頻道及接收機內的模擬部裡存在的直線雜音。而且，經由清除在前方部件裡沒有清除的殘留相位雜音的相位追蹤器310，在FEC部311中進行與發送部的數字頻道編碼相反的解碼作業。結束這一解碼作業，數字TV內接收部的作用全部結束，發送端向接收部輸入的信號和相同傳送流(Transport Stream)傳遞給視頻及音頻信號處理部(圖中未標記)。
圖4是圖3中顯示的數字TV接收裝置裡載波復原部的詳細構成方框圖。
在圖3的接收裝置的構成中，載波復原部306的詳細方框圖—圖4顯示的是根據ATSC規格，通過載波復原部構築本發明的FPLL(Frequency Phase Lock Loop頻率相位閉鎖循環)時的一般構成方框圖。
數字TV接收裝置的載波復原由以下幾個部分構成將傳輸頻帶(PassBand)模擬信號向數位訊號變換，並輸出，將其翻轉90度，變換成虛數成分的Q信號後，輸出的希耳伯特轉換器402；延遲將上述數位訊號變換成希耳伯特轉換器的Q信號的處理時間後，輸出實數成分的I信號的延遲器401；將上述延遲器401及希耳伯特轉換器402的I，Q輸出信號與電壓控制振蕩器410的輸出信號相乘，向基本頻帶的I，Q信號(載波)輸出的複合乘法器403；由I信號低域通過濾波器404、延遲器406、符號抽出器407、乘法器408、循環濾波器409及電壓控制振蕩器(VCO航向控制振蕩器、或者數值控制振蕩器NCO)410構成，鎖定複合乘法器403輸出的基本頻帶的I信號的頻率的FLL(FrequencyLocked Loop頻率鎖定循環)和由Q信號低域通過濾波器405、乘法器408、循環濾波器409及電壓控制振蕩器(VCO)410構成，鎖定複合乘法器403輸出的基本頻帶的Q信號的PLL(Phase Locked Loop相鎖定循環)構成的FPLL。
這裡，I信號低域通過濾波器404和延遲器406及符號抽出器407檢測頻率誤差(誤差)，Q信號低域通過濾波器405從檢測的頻率誤差中檢測相位誤差(誤差)。而且，乘法器408將I信號低域通過濾波器404和延遲器406及符號抽出器407的頻率誤差與Q信號低域通過濾波器405的相位誤差相乘，最終求得頻率及相位誤差成分(控制電壓)。
然後，循環濾波器409清除包含在頻率及相位誤差成分中的高周波成分，電壓控制振蕩器410根據頻率及相位誤差成分(控制電壓)，變動震蕩頻率，進行震蕩。
即，循環濾波器409隻對基本頻帶信號進行濾波，並輸出，電壓控制振蕩器410根據循環濾波器409的輸出信號，輸出變化的震蕩頻率。然後，根據電壓控制振蕩器410變化的震蕩頻率，變化載波的頻率及相位，清除拍頻(拍頻)頻率。
即，載波復原部306從SAW濾波器303輸出信號中分離相位，對基本頻帶的I，Q信號進行檢波，鎖定(locking)頻率和相位，將電壓控制振蕩器(VCO)410的中心頻率鎖定為中間頻率(例如，46.690559MHz)，通過複合乘法器403，將VCO410的輸出與SAW濾波器303的輸出相乘，向基本頻帶的I，Q頻道信號i(t)，q(t))檢波。
此時，發送裝置裡插入的導頻頻率只有準確地存在於SAW濾波器303的輸出的中間頻率(例如，46.690559MHz)裡，其餘的接收裝置才能夠進行正常的動作。但是，通常情況下，有很多時候並不是準確的46.690559MHz。
由於VCO410的輸出頻率被鎖定為46.690559MHz，當SAW濾波器303的導頻的輸出頻率不是46.690559MHz時，複合乘法器403裡存在輸出的兩個頻率的差異程度的拍頻(beat)頻率。為了清除上述拍頻頻率，需要使用FPLL。即，通過變換VCO410的震蕩頻率，變換載波的頻率及相位，清除拍頻頻率。因此，查找移動VCO410的震蕩頻率的方向和增益就是FPLL的目的。
FPLL是鎖定頻率(Frequency)的循環(loop)和鎖定相位(phase)的循環結合的形態。
在圖4中，由低域通過濾波器404、延遲器406構築的自動頻率控制濾波器(AFC FilterAuto Frequency Control Filter)，符號抽出器407，乘法器408，循環濾波器409，VCO410及複合乘法器403構成的循環形成鎖定頻率的循環(FLL)，由低域通過濾波器405、乘法器408、循環濾波器409、VCO410及複合乘法器403構成的循環形成鎖定相位的循環(PLL)。
圖5a到圖5c是圖4中顯示的載波復原部裡的複合乘法器輸出信號的一個特性的示意圖。圖6a到圖6c是圖4中顯示的載波復原部裡的複合乘法器輸出信號的另一特定的示意圖。
圖5a是當接收裝置穩定地接收導頻信號時，基本頻帶裡形成的I信號的頻譜的示意圖。圖5b和圖5c顯示的是導頻信號通過頻道，導頻信號成分嚴重惡化，不能夠在頻譜上查找到準確位置時的頻譜特性的示意圖。
存在導頻信號的FPLL系統，除了導頻成分以外的數據成分，不僅不提供載波復原所需要的信息，而且，載波復原後，發生數據的晃動(jitter)現象。因此，為了從接收的數據中抽出導頻成分，應該使用如圖4所示的低域通過濾波器。
此時，當由於頻道，導頻信號變弱時，為了抽出包含在數據中的導頻成分，應該使用具有窄的帶寬(bandwidth)的低域通過濾波器。但是，當導頻信號變弱時，即使存在頻道載波頻率偏置(carrierfrequency offset)的情況，如圖5b和圖5c所示，使用具有相對寬的帶寬的低域通過濾波器對於查找導頻成分非常有利。但是，正如前面提到的那樣，當導頻信號的成分發生嚴重惡化時，單純地使用具有寬的帶寬的低域通過濾波器，也很難抽出導頻成分。
圖6a顯示了當接收裝置穩定地接收導頻信號時，基本頻帶裡形成的I信號的頻譜的示意圖。圖6b和圖6c顯示的是當導頻信號沒有變弱，存在頻率偏置，在頻譜上不能夠查找到準確位置時的頻譜特性的示意圖。當使用圖6a到圖6c的窄帶寬的低域通過濾波器時，當導頻信號脫離窄的帶寬時，很不容易抽出導頻成分。
因此，由於現存技術直到現在一直使用具有寬的帶寬的低域通過濾波器抽出導頻信號，當存在頻率偏置時，儘管不發生其它問題，但是，當由於頻道的原因損傷導頻信號時，由於複合乘法器的I信號輸出在DC附近，其功率變的非常弱，存在運行以導頻信號為基礎的載波檢波的系統性能弱化，存在載波檢波不能夠順利進行的問題。而且，為了解決上述問題，當只使用具有單純窄的帶寬的低域通過濾波器抽出導頻信號時，不能夠防止當存在載波頻率偏置(carrier frequencyoffset)時發生的問題。

發明內容
本發明為了解決上述問題，其目的是為使用者提供一種接收通過殘餘邊帶方式調製、傳送的信號，復原載波時，自動調整抽出通過傳送頻道的導頻信號成分的濾波器的帶寬，能夠很容易抽出導頻信號成分的殘餘邊帶接收機及其載波復原設備。
為了實現上述目的，本發明就是接收通過殘餘邊帶方式調製並發送的信號，復原載波的殘餘邊帶接收機及其載波復原設備，更具體地說，是將接收的傳輸頻帶模擬信號向基本頻帶數位訊號檢波的數位電視的接收機。殘餘邊帶接收機由以下幾個部分構成，並以此為特徵通過天線，選擇希望的頻道頻率，向中間頻率變換後，只將通過上述中間頻率的一定帶寬數位化的數字處理部；具有不同帶寬的第1帶寬的低域通過濾波器；從第2帶寬的低域通過濾波器中抽出導頻信號，利用抽出的導頻信號中的一個導頻信號將傳輸頻帶信號裡基本頻帶的載波信號復原的載波復原部；從上述基本頻帶的載波信號裡清除導頻信號，抽出同步信號的時鐘檢波部；利用上述同步信號，清除上述基本頻帶信號的線性雜音及殘留相位雜音的雜音清除部；將上述清除了雜音的基本頻帶信號進行解碼的解碼部。
載波復原部由以下幾個部分構成，並以此為特徵將通過上述第1帶寬的低域通過濾波器和第2帶寬的低域通過濾波器的導頻成分的功率進行比較的比較部；根據上述比較部的比較結果，從上述第1帶寬的低域通過濾波器和第2帶寬的低域通過濾波器的一個中抽出的導頻成分中選擇一個的選擇部。
為了實現上述目的，根據本發明載波復原設備的一個實施例，其由以下幾個部分構成，並以此為特徵將數字變換的傳輸頻帶信號乘以振蕩器的震蕩頻率，復原基本頻帶信號的載波，並輸出的複合乘法器；能夠抽出包含在上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中的普通導頻信號的低域通過濾波器的帶寬一第1帶寬的導頻信號成分和輸出頻率/相位誤差成分的第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部；輸出上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中比上述第1帶寬更窄的第2帶寬的導頻信號成分和頻率/相位誤差成分的第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部；將上述第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部和第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部各自輸出的導頻信號成分進行比較，輸出一個導頻信號及頻率/相位誤差檢測部的輸出結果選擇信號的比較部；根據上述比較部裡的選擇信號，選擇上述第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部和第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部各自輸出的頻率/相位誤差成分中的一個，並輸出的選擇部；將包含在上述選擇部裡輸出的頻率/相位誤差成分中的高周波成分清除的循環濾波器；根據上述清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的振蕩器。
本發明載波復原設備的特徵是上述第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部最好由以下幾個部分構成輸入上述複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號，構成檢測上述第1帶寬內的導頻信號成分和頻率誤差成分的循環的第1低域通過濾波器、第1延遲器、第2符號抽出器；輸入上述複合乘法器輸出的基本頻帶的Q信號，構成檢測第1帶寬內相位誤差的循環的第2低域通過濾波器；將上述頻率誤差和相位誤差相乘，檢測頻率/相位誤差的第1乘法器；積累第1符號抽出器輸出的導頻信號成分的功率，如果達到設定的導頻功率界限值，生成鎖定信號，向比較部輸出的第1積分器。上述第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部由以下幾個部分構成輸入複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號，構成檢測第2帶寬的導頻信號成分和頻率誤差成分的循環的第1低域通過濾波器、第2延遲器、第2符號抽出器；輸入複合乘法器輸出的基本頻帶的Q信號，構成檢測第2帶寬的相位誤差的循環的第2低域通過濾波器；將上述頻率誤差與相位誤差相乘，檢測頻率/相位誤差的第2乘法器；積累第2符號抽出器輸出的導頻信號成分的功率，如果達到設定的導頻功率界限值，生成鎖定信號，向比較部輸出的第2積分器。
載波復原設備的特徵是上述第1積分器裡的導頻功率界限值設定得比第2積分器裡的導頻功率界限值高。
為了實現上述目的，根據本發明載波復原設備的另一個實施例，其由以下幾個部分構成，並以此為特徵將數字變換的傳輸頻帶信號乘以振蕩器的震蕩頻率，復原基本頻帶信號的載波，並輸出的複合乘法器；能夠抽出包含在上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中的普通導頻信號的低域通過濾波器的帶寬--第1帶寬的導頻信號成分和輸出頻率/相位誤差成分的第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部；輸出上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中比上述第1帶寬更窄的第2帶寬的導頻信號成分和頻率/相位誤差成分的第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部；將上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號裡的導頻功率與已經設定的界限值進行比較，並輸出從第1，第2頻率/相位誤差檢測部輸出結果中選擇一個的選擇信號的比較部；根據上述比較部的選擇信號，選擇上述第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部和第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部各自輸出的頻率/相位誤差成分中的一個，並輸出的選擇部；將包含在上述選擇部裡輸出的頻率/相位誤差成分中的高周波成分清除的循環濾波器；根據上述清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的振蕩器。
本發明載波復原設備的特徵是第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部最好由以下幾個部分構成輸入上述複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號，構成檢測上述第1帶寬內的導頻信號成分和頻率誤差成分的循環的第1低域通過濾波器、第1延遲器、第2符號抽出器；輸入上述複合乘法器輸出的基本頻帶的Q信號，構成檢測第1帶寬內相位誤差循環的第2低域通過濾波器；將上述頻率誤差和相位誤差相乘，檢測頻率/相位誤差的第1乘法器。上述第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部由以下幾個部分構成輸入複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號，構成檢測第2帶寬的頻率誤差成分的循環的第1低域通過濾波器、第2延遲器、第2符號抽出器；輸入複合乘法器輸出的基本頻帶的Q信號，構成檢測第2帶寬的相位誤差循環的第2低域通過濾波器；將上述頻率誤差與相位誤差相乘，檢測頻率/相位誤差的第2乘法器。
載波復原設備的特徵是上述導頻功率比較部最好由以下幾個部分構成從複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號中抽出導頻信號的低域通過濾波器；計算濾波的導頻信號的功率的功率計算部；將通過上述功率計算部計算的導頻功率與已設定的界限值進行比較，產生選擇第1頻率/相位誤差檢測部和第2頻率/相位誤差檢測部中一個輸出結果的控制信號的比較部。
載波復原設備的特徵是當上述比較部的導頻功率大於已經設定的界限值時，選擇第1頻率相位誤差檢測部的輸出結果，上述比較部的導頻功率當小於已經設定的界限值時，選擇第2頻率/相位誤差檢測部的輸出結果。
為了實現上述目的，根據本發明載波復原設備的一個實施例，其由以下幾個部分構成，並以此為特徵將數字變換的傳輸頻帶信號乘以振蕩器的震蕩頻率，復原基本頻帶信號的載波，並輸出的複合乘法器；能夠抽出包含在上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中的普通導頻信號的低域通過濾波器的帶寬--第1帶寬的IQ信號成分的第1帶寬信號濾波器部；輸出上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中比上述第1帶寬更窄的第2帶寬的I，Q信號成分的第2帶寬信號濾波器部；輸入第1帶寬信號濾波器部和第2帶寬信號濾波器部各自的I，Q信號成分，只選擇其中的一個濾波器部的I，Q信號成分，並輸出的選擇部；計算選擇部輸出的I信號的導頻信號功率的功率計算部；將功率計算部計算的導頻信號功率與已經設定的界限值進行比較，將控制選擇、輸出第1帶寬信號濾波器部和第2帶寬信號濾波器部中的一個濾波器部的I，Q信號成分，的控制信號向選擇部輸出的比較部；檢測上述選擇部輸出的I，Q信號的頻率/相位誤差成分的頻率/相位誤差檢測部；將包含在上述選擇部裡輸出的頻率/相位誤差成分中的高周波成分清除的循環濾波器；根據上述清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的振蕩器。
載波復原設備的特徵是上述頻率/相位誤差檢測部由以下幾個部分構成對上述選擇部輸出的I，Q信號中I信號的頻率誤差進行檢測的延遲器、符號抽出器；將上述符號抽出器輸出的頻率誤差與包含Q信號的相位誤差相乘，輸出頻率/相位誤差的乘法器。
為了實現上述目的，根據本發明載波復原設備的一個實施例，其由以下幾個部分構成，並以此為特徵將數字變換的傳輸頻帶信號乘以振蕩器的震蕩頻率，復原基本頻帶信號的載波，並輸出的複合乘法器；能夠抽出包含在上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中的普通導頻信號的低域通過濾波器的帶寬--第1帶寬的IQ信號成分的第1帶寬信號濾波器部；輸出上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中比上述第1帶寬更窄的第2帶寬的I，Q信號成分的第2帶寬信號濾波器部；輸入第1帶寬信號濾波器部和第2帶寬信號濾波器部各自的I，Q信號成分，只選擇其中的一個濾波器部的I，Q信號成分，並輸出的選擇部；計算選擇部輸出的I信號的導頻信號功率的功率計算部；檢測上述選擇部輸出的I，Q信號的頻率/相位誤差成分的頻率/相位誤差檢測部；調整上述頻率/相位誤差檢測部輸出的頻率/相位誤差成分的增益，並輸出的增益調整部；將功率計算部計算的導頻信號功率與已經設定的界限值進行比較，將控制選擇、輸出第1帶寬信號濾波器部和第2帶寬信號濾波器部中的一個濾波器部的I，Q信號成分的控制信號向選擇部輸出，同時，根據上述導頻信號功率，生成對上述增益調整部的增益進行調整的控制信號的比較部；清除包含在增益調整部輸出的頻率/相位誤差成分裡的高周波成分的循環濾波器；根據上述清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的振蕩器。
載波復原設備的特徵是上述頻率/相位誤差檢測部由以下幾個部分構成檢測上述選擇部輸出的I，Q信號中的I信號的頻率誤差的延遲器、符號抽出器；將符號抽出器輸出的頻率誤差和包括上述Q信號的相位誤差相乘，輸出頻率/相位誤差的乘法器。
載波復原設備的特徵是為了與上述功率計算部計算的導頻信號功率水平相對應，將增益調整部裡的增益標準化。
本發明的其他目的，特徵即優點將通過附圖對實施例的詳細說明可以充分理解。
本發明殘餘邊帶接收機及其載波復原設備根據接收的導頻信號的振幅，自動調整FPLL循環增益和抽出導頻tone的低域通過濾波器的帶寬，達到即使在導頻功率變弱的情況下，也能夠保障穩定的載波復原的效果。


圖1是普通的數字TV發送裝置的構成方框圖；圖2是圖1中顯示的數字TV發送裝置的VSB調製部的詳細構成方框圖；圖3是普通的數字TV接收裝置的構成方框圖；圖4是圖3中顯示的數字TV接收裝置裡載波復原部的詳細構成方框圖；
圖5a到圖5c是圖4中顯示的載波復原部裡的複合乘法器輸出信號的一個特性的示意圖；圖6a到圖6c是圖4中顯示的載波復原部裡的複合乘法器輸出信號的另一特性的示意圖；圖7是本發明第1實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖；圖8是本發明第2實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖；圖9是本發明第3實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖；圖10是本發明第4實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖；圖11是本發明第5實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖；圖12是本發明第6實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖；圖13a和圖13b是本發明根據載波復原部的帶寬選擇，檢測導頻信號方法的示意圖。
附圖主要部分符號說明701複合乘法器702，703第1帶寬的第1及第2低域通過濾波器
704第1延遲器 705第1符號抽出器706第1乘法器707，708第2帶寬的第1及第2低域通過濾波器709第2延遲器 710第2符號抽出器711第2乘法器 712比較部713選擇部 714循環濾波器715電壓控制振蕩器 716第1積分器717第2積分器718第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部719第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部具體實施方式
以下，將參照附圖對本發明殘餘邊帶接收機及載波復原設備的實施例進行詳細說明。
圖7是本發明第1實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖。
本發明第1實施例的數字TV接收裝置的載波復原部由以下幾個部分構成輸入延遲器(圖中未標記)及希耳伯特轉換器(圖中未標記)的I和Q輸出信號，將其與電壓控制振蕩器715的輸出信號相乘，向基本頻帶的I，Q信號(載波)輸出的複合乘法器701；由第1帶寬的第1及第2低域通過濾波器702，703、第1延遲器704、第1符號抽出器705、第1乘法器706、第1積分器716構成，將複合乘法器701輸出的基本頻帶的I，Q信號中第1帶寬內的導頻信號成分和頻率/相位誤差成分輸出的第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部718；由比第1帶寬更窄的第2帶寬的第1及第2低域通過濾波器707，708和第2延遲器709、第2符號抽出器710、第2乘法器711及第2積分器717構成，將複合乘法器701輸出的基本頻帶的I，Q信號中第2帶寬內的導頻信號成分和頻率/相位誤差成分輸出的第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部719；將上述第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部718與第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部719各自輸出的導頻信號成分的檢測結果進行比較的比較部712；根據上述比較部712的比較結果，接收第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部718和第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部719各自輸出的頻率/相位誤差結果，選擇其中的一個，並輸出的選擇部713；將包含在選擇部713輸出的頻率/相位誤差成分裡的高周波成分清除的循環濾波器714；根據清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的電壓控制振蕩器(和數值控制振蕩器(NCO))715。
本發明從第1實施例到第6實施例對在寬的帶寬和窄的帶寬裡分別檢測傳輸頻帶信號的導頻信號，當頻率發生偏移和導頻信號的功率變弱的情況下，也同樣適合，自動選擇帶寬和調整頻率/相位誤差信息的增益進行說明。
本發明從第1實施例到第6實施例的基本構成與圖3所顯示的數字TV接收裝置類似，不同的只是載波復原部恢復載波，數字處理部通過天線，選擇希望的頻道頻率，變換成中間頻率後，只通過中間頻率的一定帶寬，數位化，在寬的帶寬和窄的帶寬裡分別檢測這一傳輸頻帶信號的導頻信號，當發生頻率偏置時，尤其是當導頻信號的功率變弱時，能夠迅速檢測導頻信號成分，復原載波。
除此以外，由於清除導頻信號，抽出同步信號的時鐘檢波部、利用上述同步信號，清除基本頻帶信號的直線雜音及殘留相位雜音的雜音清除部及將清除雜音的基本頻帶信號進行解碼的解碼部(例如，FEC部)的構成與現存技術的數字TV接收裝置的普通構成相同，這裡，省略關於這些內容的詳細說明。
而且，關於第1帶寬和第2帶寬的特徵是當第1帶寬與現存技術的載波復原設備檢測導頻信號使用的帶寬是同一帶寬時，第2帶寬的第1及第2低域通過濾波器707，708比第1帶寬的第1及第2低域通過濾波器702，703具有相對窄的帶寬(例如，1/2到1/4的帶寬)。即，第1帶寬是為了抽出在寬的帶寬裡存在頻率偏置情況下的導頻信號成分的帶寬，第2帶寬是為了抽出在窄的帶寬裡的信號功率逐漸變弱的導頻信號成分的帶寬。
一般地，在FPLL裡如果鎖定頻率，導頻信號位於DC，第1，第2符號抽出器705，710連續地抽出1信號，並輸出。
此時，通過第1帶寬第1低域通過濾波器702的導頻成分信號通過第1符號抽出器705，在第1積分器716裡積累，通過第2帶寬第1低域通過濾波器707的導頻成分信號通過第2符號抽出器710，在第2積分器717裡積累。
第1，第2積分器716、717積累的數值如果分別達到各自積分器裡設定的導頻功率極限(threshold)，生成頻率鎖定(lock)信號。
這裡，頻率鎖定循環(FLL)顯示第1，第2積分器716、717各自輸出值的信息。為了在兩個循環中選擇一個，生成鎖定信號，有必要利用低於各個積分器716，717的界限值(threshold)(即，鎖定(lock)值)的界限值(threshold)(第1積分器716的界限值被稱為第1界限值(lock′)，第2積分器717的界限值被稱為第2界限值(lock″))，掌握第1，第2積分器716、717積累的值。
即，將第1積分器716在第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部718側循環，第2積分器717在第2帶寬導頻信及頻率/相位誤差檢測部719側循環的匯聚狀態向比較部712傳送，比較部712分別使用低於原來界限值(lock)的第1，第2界限值(lock′，lock″)(參照圖13)，以便在兩個循環中快速選擇一個更加有利於匯聚的循環。
如圖7所示，當全部循環由以下兩個循環構成時由具有相對寬的帶寬的低域通過濾波器702、703形成的FPLL循環；由具有相對窄的帶寬的低域通過濾波器707、708構成的FPLL循環。在各個循環裡，根據新的界限值，能夠生成新的鎖定(lock′，lock″)信號，比較部712生成對這兩個新的鎖定值進行比較，選擇其中一個循環的選擇信號，並將其傳送給選擇部713。
此時，具有寬的帶寬的循環滿足ATSC的DTV標準指出的頻率鎖定範圍，比較部712將兩個鎖定(lock′，lock″)信號進行比較，當正常接收導頻的普通頻道狀況下，使用具有寬的帶寬的循環，為了循環的穩定性，當兩個循環全部鎖定時，也使用具有寬的帶寬的循環。
即，圖13a顯示了第1帶寬的第1及第2低域通過濾波器702，703的導頻信號成分的檢測過程，圖13b顯示了具有比第1帶寬窄的帶寬的第2帶寬的第1及第2低域通過濾波器707，708的導頻信號成分的檢測過程。將比較部712的輸出結果應用到各自積分器716，717的輸出結果的第1及第2界限值(lock′)(lock″)中，能夠快速選擇有利的循環。因此，根據導頻信號成分的功率，能夠減少導頻信號檢測誤差。如果功率處於第1界限值(lock′)以上，如圖13a顯示的那樣，通過檢測寬的頻率帶寬的低域通過濾波器的導頻信號，能夠防止導頻信號檢測誤差；如果導頻信號成分的功率處於第2界限值(lock″)之上，如圖13b顯示的那樣，通過檢測窄的頻率帶寬的低域通過濾波器的導頻信號，能夠使導頻信號功率變弱情況下的導頻信號檢測的誤差達到最小化。
如果決定了第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部718與第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部719中的一個循環，選擇部713隻將決定的循環輸出的頻率/相位誤差成分(控制成分)向循環濾波器714輸出，根據這一輸出，循環濾波器714清除包含在頻率/相位誤差成分裡的高周波成分後，向電壓控制振蕩器715輸出，電壓控制振蕩器715根據控制電壓，變動震蕩頻率，向複合乘法器701輸出。此時，包括決定的循環的導頻信號檢測及頻率/相位誤差檢測部的循環的循環濾波器714及電壓控制振蕩器715構成FPLL。
圖8是本發明第2實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖。
本發明第2實施例的數字TV接收裝置的載波復原部由以下幾個部分構成輸入延遲器(圖中未標記)及希耳伯特轉換器(圖中未標記)的I和Q輸出信號，將其與電壓控制振蕩器(或者數值控制振蕩器(NCO))817的輸出信號相乘，向基本頻帶的I，Q信號(載波)輸出的複合乘法器801；由第1帶寬的第1及第2低域通過濾波器802，803、第1延遲器804、第1符號抽出器805、第1乘法器806構成，將複合乘法器801輸出的基本頻帶的I，Q信號中第1帶寬內的導頻信號成分和頻率/相位誤差成分輸出的第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部818；由比第1帶寬更窄的第2帶寬的第1及第2低域通過濾波器807，808和第2延遲器809、第2符號抽出器810、第2乘法器811構成，將複合乘法器801輸出的基本頻帶的I，Q信號中第2帶寬內的導頻信號成分和頻率/相位誤差成分輸出的第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部819；由第3低域通過濾波器812和功率計算部813及比較部814構成，抽出複合乘法器810輸出的基本頻帶的I信號裡的導頻信號成分，將導頻信號的功率與已經設定的界限值進行比較，選擇第1頻率/相位誤差檢測部818和第2頻率/相位誤差檢測部819中一個輸出結果，產生控制信號的導頻功率比較部820；根據上述導頻功率比較部820的輸出結果，輸出第1頻率/相位誤差檢測部818和第2頻率/相位誤差檢測部819中一個頻率/相位誤差結果的選擇部815；將包含在選擇部815輸出的頻率/相位誤差成分裡的高周波成分清除的循環濾波器816；根據清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的電壓控制振蕩器817。
本發明第2實施例的第1帶寬及第2帶寬的範圍跟第1實施例的範圍相同。而且，導頻功率比較部820內的第3低域通過濾波器812隻通過包含在複合乘法器801輸出的基本頻帶的I信號導頻信號的頻率帶寬的信號，功率計算部813計算導頻信號功率，並將其傳送給比較部814。
即，本發明第2實施例將傳送的導頻信號功率與導頻功率比較部820已經設定的導頻信號界限值進行比較，如果傳送的導頻信號功率處於界限值之上，將選擇第1頻率/相位誤差檢測部818循環的控制信號選擇部815輸出；如果傳送的導頻信號功率未達到界限值，將選擇第2頻率/相位誤差檢測部819循環的控制信號向選擇部815輸出。
然後，根據上述控制信號，選擇部815將從第1頻率/相位誤差檢測部818循環和第2頻率/相位誤差檢測部819循環中選擇的循環輸出的頻率/相位誤差成分(控制成分)向循環濾波器816輸出，循環濾波器816清除包含在頻率/相位誤差成分裡的高周波成分後，向電壓控制振蕩器817輸出，電壓控制振蕩器817根據控制電壓，變動震蕩頻率，向複合乘法器801輸出。此時，包含決定的循環的頻率/相位誤差檢測部(818和819)的循環濾波器816和電壓控制振蕩器817向FPLL動作。
圖9是本發明第3實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖。
本發明的第3實施例的數字TV接收機的載波復原部由以下幾個部分構成輸入延遲器(圖中未標記)及希耳伯特轉換器(圖中未標記)的I和Q輸出信號，將其與電壓控制振蕩器913的輸出信號相乘，向基本頻帶的I，Q信號(載波)輸出的複合乘法器901；由第1帶寬的第1及第2低域通過濾波器902，903構成，將複合乘法器901輸出的基本頻帶信號中第1帶寬內的I，Q信號成分以外的信號成分進行濾波的第1帶寬信號濾波器部914；由第2帶寬的第1及第2低域通過濾波器904，905構成，將複合乘法器901輸出的基本頻帶信號中除了第2帶寬內的I，Q信號成分以外的信號成分進行濾波的第2帶寬信號濾波器部915；選擇性地輸出上述第1帶寬信號濾波器部914及第2帶寬信號濾波器部915各自輸出的第1，第2帶寬I Q信號中任意一個帶寬的I，Q信號的選擇部906；計算上述選擇部906輸出的I，Q信號中I信號的導頻信號功率的功率計算部907；將上述功率計算部907計算的導頻信號功率與已經設定的界限值進行比較，將選擇上述第1帶寬信號濾波器部914和第2帶寬信號濾波器部915的輸出信號中任意一個帶寬的輸出信號的控制信號向選擇部906輸出的比較部908；由延遲器909、符號抽出器910、乘法器911構成，檢測選擇部906輸出的IQ信號的頻率/相位誤差成分的頻率/相位誤差檢測部916；清除包含在上述頻率/相位誤差檢測部916輸出的頻率/相位誤差成分裡的高周波成分的循環濾波器912；根據清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的電壓控制振蕩器(或數值控制振蕩器(NCO))913。
本發明第3實施例的第1帶寬及第2帶寬的範圍與第1實施例的範圍相同。而且，選擇部906在初期通過第1帶寬的第1低域通過濾波器902和第2帶寬的第1低域通過濾波器904輸出的I信號裡包含導頻信號的頻率帶寬的信號，功率計算部907計算導頻信號的功率，向比較部908傳送。
比較部908將已經設定的導頻信號功率的界限值與功率計算部907傳送的導頻信號的功率進行比較，將如果處於界限值以上時，選擇第1帶寬信號濾波器部914的控制信號和處於界限值以下時，選擇第2帶寬信號濾波器部915的控制信號向選擇部906輸出。
選擇部906根據比較部908的控制信號，將第1帶寬信號濾波器部914和第2帶寬信號濾波器部915中一個濾波器部輸出的基本頻帶I，Q信號向頻率/相位誤差檢測部916輸出。
根據這一輸出，頻率/相位誤差檢測部916將頻率/相位誤差檢測成分(控制成分)向循環濾波器912輸出，循環濾波器912清除包含在頻率/相位誤差成分裡的高周波成分後，向電壓控制振蕩器913輸出，電壓控制振蕩器913根據控制電壓，變動震蕩頻率，向複合乘法器901輸出。此時，決定的帶寬信號濾波器部914和915、頻率/相位誤差檢測部916、循環濾波器912及電壓控制振蕩器913向FPLL動作。
本發明第3實施例與本發明第1實施例和第2實施例相比，具有通過更少的構成要素，自動選擇所需要帶寬的優點，能夠實現快速變化的頻道接收系統的穩定性。
圖10是本發明第4實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖。
本發明第4實施例的載波復原部由以下幾個部分構成將傳輸頻帶(PassBand)模擬信號向數位訊號變換，並輸出，將其翻轉90度，變換成虛數成分的Q信號後，輸出的希耳伯特轉換器(圖中未標記)；延遲將上述數位訊號變換成希耳伯特轉換器的Q信號的處理時間後，將輸出實數成分的I信號的延遲器(圖中未標記)的I，Q輸出信號與電壓控制振蕩器(或者數值控制振蕩器(NCO))1011的輸出信號相乘，向基本頻帶的I，Q信號(載波)輸出的複合乘法器1001；由第1低域通過濾波器1004、延遲器1006、符號抽出器1007、乘法器1008、循環濾波器1010及電壓控制振蕩器(VCO)1011構成，鎖定基本頻帶的I信號的頻率的FLL(Frequency Locked Loop頻率鎖定循環)和由第2低域通過濾波器1005、乘法器1008、循環濾波器1010及電壓控制振蕩器(VCO)1011構成，鎖定Q信號的相位的PLL(Phase Locked Loop相位鎖定循環)形成的FPLL1030；計算第1低域通過濾波器1004輸出的I信號的導頻功率的功率計算部1009；將功率計算部1009計算的導頻功率與已經設定的界限值以及標準值進行比較的比較部1012；由位於複合乘法器1001和第1，第2低域通過濾波器1004，1005之間，根據比較部1012的輸出結果，調整複合乘法器1001輸出的I，Q輸出信號的增益(gain)，將復原載波的導頻信號的增益調整為希望的增益，向FPLL1030輸出的第1，第2增益調整部1002，1003構成的增益控制工具1020。
本發明第4實施例的數字TV接收裝置的基本構成跟圖3顯示的數字TV接收裝置類似，不同的只是載波復原部復原了載波。普通的數字處理部通過天線，選擇希望的頻道頻率，變換成中間頻率後，只通過上述中間頻率的一定帶寬，數位化，將清除這一傳輸頻帶信號中載波復原不需要信號的第1低域通過濾波器1004的輸出信號的功率值與已經設定的標準值及界限值進行比較，根據比較結果，將上述數位化的傳輸頻帶信號的導頻成分的增益調整為希望的增益，復原基本頻帶的載波，清除除此以外的導頻信號，抽出同步信號的時鐘檢波部；利用上述同步信號，清除基本頻帶信號的直線雜音及殘留相位雜音的雜音清除部；將清除雜音的基本頻帶信號進行解碼的解碼部(例如，FEC部)的構成與普通的結構相同，所以，這裡，省略關於它們的詳細說明。
即，前面提到的FPLL算法以導頻信號為基礎，實行載波復原。因此，為了清除載波復原所不需要的數據成分，使用第1低域通過濾波器1004，功率計算部1009計算這一第1低域通過濾波器1004輸出的導頻信號的功率。
而且，增益調整部1002，1003利用功率計算部1009計算的導頻功率值，調整第1，第2低域通過濾波器1004，1005的輸入信號。即，調整載波復原部的I，Q輸出信號的增益(gain)。
因此，可以根據隨著導頻信號增益的減少而不斷減少的第1，第2低域通過濾波器1004，1005的輸出信號的程度，調整濾波器輸入信號的增益。像這樣，當根據第1，第2低域通過濾波器1004，1005輸入的輸入信號的導頻功率(power)，將濾波器輸入信號的增益(gain)調整為標準化(normalization)時，第1，第2低域通過濾波器1004，1005能夠輸入當存在直線雜音，導頻功率變弱狀況下，也具有一定功率(power)的導頻信號。當導頻信號的增益變弱時，通過擴大它，達到擴大FPLL循環全部增益(gain)的效果。
圖11是本發明第5實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖。
本發明第5實施例的數字TV接收裝置的載波復原部由以下幾個部分構成將傳輸頻帶(PassBand)模擬信號向數位訊號變換，並輸出，將其翻轉90度，變換成虛數成分的Q信號後，輸出的希耳伯特轉換器(圖中未標記)；延遲將上述數位訊號變換成希耳伯特轉換器的Q信號的處理時間後，輸出實數成分的I信號的延遲器(圖中未標記)；將上述延遲器及希耳伯特轉換器的I，Q輸出信號與電壓控制振蕩器(或者數值控制振蕩器(NCO))1111的輸出信號相乘，向基本頻帶的I，Q信號(載波)輸出的複合乘法器1101；由第1低域通過濾波器1102、延遲器1104、符號抽出器1105、乘法器1106、循環濾波器1110及電壓控制振蕩器(或者數值控制振蕩器(NCO))1111構成，鎖定基本頻帶的I信號的頻率的FLL(Frequency Locked Loop頻率鎖定循環)和由第2低域通過濾波器1103、乘法器1106、循環濾波器1110及電壓控制振蕩器1111構成，鎖定基本頻帶的Q信號的相位的PLL(Phase Locked Loop相位鎖定循環)組成的FPLL1130；計算第1低域通過濾波器1102的I信號的導頻功率的功率計算部1107；將功率計算部1107計算的I信號的與已經設定的界限值以及標準值進行比較的比較部1108；由接收上述乘法器1106的輸出值和比較部1108的輸出結果，調整乘法器1106輸出的頻率/相位誤差成分(error)的增益(gain)，向循環濾波器1110輸出的增益調整部1109構成的增益控制工具1120。
在本發明第5實施例中，複合乘法器1101輸出實際載波復原部的I，Q信號。
當假設第1低域通過濾波器1102的通過增益為1時，由於符號抽出器1105不受到信號增益的任何影響，圖11的實施例與圖10的實施例相同，都是將增益調整部1109放置於乘法器1106下端。
通過圖11，能夠對增益調整部1109調整乘法器(誤差檢測器)1106的增益(gain)進行解析。本發明第5實施例通過擴大從乘法器1106抽出的誤差的增益，當導頻信號變弱時，調整全部循環的增益。
圖12是本發明第6實施例的數字TV接收裝置的載波復原部的詳細構成方框圖。
本發明第6實施例的數字TV接收裝置的載波復原部由以下幾個部分構成輸入延遲器(圖中未標記)及希耳伯特轉換器(圖中未標記)的I和Q輸出信號，將其與電壓控制振蕩器(1214)的輸出信號相乘，向基本頻帶的I，Q信號(載波)輸出的複合乘法器1201；由第1帶寬的第1及第2低域通過濾波器1202，1203構成，將複合乘法器1201輸出的基本頻帶信號中第1帶寬內的I，Q信號輸出的第1帶寬導頻信號濾波器部1215；由第2帶寬的第1及第2低域通過濾波器1204，1205構成，將複合乘法器1201輸出的基本頻帶的I，Q信號中第2帶寬內的導頻信號成分進行輸出的第2帶寬導頻信號濾波器部1216；輸入上述第1帶寬導頻信號濾波器部1215及第2帶寬導頻信號濾波器部1216各自輸出的第1帶寬I，Q信號和第2帶寬I，Q信號，選擇其中一個帶寬的IQ信號，並輸出的選擇部1206；由延遲器1209、符號抽出器1210及乘法器1211構成，檢測上述選擇部1206輸出的I，Q信號裡頻率/相位誤差成分的頻率/相位誤差檢測部1217；計算選擇部1206的輸出信號的導頻信號功率的功率計算部1207；將功率計算部1207計算的導頻信號功率與已經設定的導頻信號功率的界限值和基準值進行比較，根據比較結果，向選擇部1206輸出選擇上述第1帶寬導頻信號濾波器部1215和第2帶寬導頻信號濾波器部1216的輸出中一個輸出信號的控制信號，同時，向增益調整部1212輸出能夠調整上述頻率/相位誤差檢測部1217的輸出信號的增益(gain)的控制信號的比較部1208；根據上述比較部1208的比較結果，對頻率/相位誤差檢測部1217輸出的頻率/相位誤差成分(error)的增益(gain)進行調整的增益調整部1212；清除包含在增益調整部1212輸出的頻率/相位誤差成分裡的高周波成分的循環濾波器1213；根據清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的電壓控制振蕩器1214。
本發明第6實施例裡面的第1帶寬及第2帶寬的範圍也跟第1實施例一樣。而且，選擇部1206在初期通過第1帶寬的第1低域通過濾波器1202和第2帶寬的第1低域通過濾波器1204輸出的I信號中包括的導頻信號的頻率帶寬的信號，功率計算部1207計算導頻信號的功率，向比較部1208傳送。
比較部1208將已經設定的導頻信號功率的界限值與功率計算部1207傳送的導頻信號的功率進行比較，將如果功率計算部傳送的導頻信號的功率處於界限值以上，選擇第1帶寬導頻信號濾波器部1215，如果處於界限值以下，選擇第2帶寬導頻信號濾波器部1216的控制信號向選擇部1206輸出。而且，比較部1208根據上述比較結果，調整導頻功率的增益，這使得與隨著導頻功率不斷減弱，不斷減少的第2帶寬的第1，第2低域通過濾波器1204，1205的輸出信號對應，調整增益調整部1212的增益(gain)達到標準化(normalization)成為可能。即，當導頻信號由振幅相對變弱時，通過擴大它，達到擴大FPLL循環全部的增益(gain)的效果。
而且，選擇部1206根據比較部1208的控制信號，將第1帶寬導頻信號濾波器部1215和第2帶寬導頻信號濾波器部1216中一個濾波器部輸出的基本頻帶IQ信號向頻率/相位誤差檢測部1217輸出。
頻率/相位誤差檢測部1217將頻率/相位誤差檢測成分(控制成分)向增益調整部1212輸出，增益調整部1212根據比較部1208的比較結果，調整頻率/相位誤差成分的增益，向循環濾波器1213輸出，循環濾波器1213清除包含在頻率/相位誤差成分裡的高周波成分後，向電壓控制振蕩器1214輸出，電壓控制振蕩器1214根據控制電壓，變動震蕩頻率，向複合乘法器1201輸出。此時，決定的導頻信號濾波器部1215和1216中一個的濾波器部、頻率/相位誤差檢測部1217、循環濾波器1213及電壓控制振蕩器1214構成FPLL。
通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。
因此，本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利範圍來確定其技術性範圍。
權利要求
1.一種殘餘邊帶接收機，其包括通過天線，選擇希望的頻道頻率，向中間頻率變換後，只將通過上述中間頻率的一定帶寬數位化的數字處理部；具有不同帶寬的第1帶寬的低域通過濾波器；從第2帶寬的低域通過濾波器中抽出導頻信號，利用抽出的導頻信號中的一個導頻信號將傳輸頻帶信號裡基本頻帶的載波信號復原的載波復原部；從上述基本頻帶的載波信號裡清除導頻信號，抽出同步信號的時鐘檢波部；利用上述同步信號，清除上述基本頻帶信號的線性雜音及殘留相位雜音的雜音清除部；將上述清除了雜音的基本頻帶信號進行解碼的解碼部。
2.如權利要求1所述的殘餘邊帶接收機，其特徵在於，上述載波復原部包括將通過上述第1帶寬的低域通過濾波器和第2帶寬的低域通過濾波器的導頻成分的功率進行比較的比較部；根據上述比較部的比較結果，從上述第1帶寬的低域通過濾波器和第2帶寬的低域通過濾波器一個中抽出的導頻成分中選擇一個的選擇部。
3.一種載波復原設備，其包括將數字變換的傳輸頻帶信號乘以振蕩器的震蕩頻率，復原基本頻帶信號的載波，並輸出的複合乘法器；能夠抽出包含在上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中的普通導頻信號的低域通過濾波器的帶寬--第1帶寬的導頻信號成分和輸出頻率/相位誤差成分的第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部；輸出上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中比上述第1帶寬窄的第2帶寬的導頻信號成分和頻率/相位誤差成分的第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部；將上述第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部和第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部各自輸出的導頻信號成分進行比較，輸出一個導頻信號及頻率/相位誤差檢測部的輸出結果選擇信號的比較部；根據上述比較部裡的選擇信號，選擇上述第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部和第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部各自輸出的頻率/相位誤差成分中的一個，並輸出的選擇部；將包含在上述選擇部裡輸出的頻率/相位誤差成分中的高周波成分清除的循環濾波器；根據上述清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的振蕩器。
4.如權利要求3所述的載波復原設備，其特徵在於，第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部，包括輸入上述複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號，構成檢測上述第1帶寬內的導頻信號成分和頻率誤差成分的循環的第1低域通過濾波器、第1延遲器、第2符號抽出器；輸入上述複合乘法器輸出的基本頻帶的Q信號，構成檢測第1帶寬內相位誤差的循環的第2低域通過濾波器；將上述頻率誤差和相位誤差相乘，檢測頻率/相位誤差的第1乘法器；積累第1符號抽出器輸出的導頻信號成分的功率，如果達到設定的導頻功率界限值，生成鎖定信號，向比較部輸出的第1積分器。
5.如權利要求3所述的載波復原設備，其特徵在於，上述第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部，包括輸入複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號，構成檢測第2帶寬的導頻信號成分和頻率誤差成分的循環的第1低域通過濾波器、第2延遲器、第2符號抽出器；輸入複合乘法器輸出的基本頻帶的Q信號，構成檢測第2帶寬的相位誤差的循環的第2低域通過濾波器；將上述頻率誤差與相位誤差相乘，檢測頻率/相位誤差的第2乘法器；積累第2符號抽出器輸出的導頻信號成分的功率，如果達到設定的導頻功率界限值，生成鎖定信號，向比較部輸出的第2積分器。
6.如權利要求4或5所述的載波復原設備，其特徵在於，上述第1積分器裡的導頻功率界限值設定得比第2積分器裡的導頻功率界限值高。
7.一種載波復原設備，其包括通過將數字變換的傳輸頻帶信號乘以振蕩器的震蕩頻率，復原基本頻帶信號的載波，並輸出的複合乘法器；能夠抽出包含在上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中的普通導頻信號的低域通過濾波器的帶寬--第1帶寬的導頻信號成分和輸出頻率/相位誤差成分的第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部；輸出上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中比上述第1帶寬相對窄的第2帶寬的導頻信號成分和頻率/相位誤差成分的第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部；將上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號裡的導頻功率與已經設定的界限值進行比較，輸出從第1，第2頻率/相位誤差檢測部輸出結果中選擇一個的的選擇信號的比較部；根據上述比較部的選擇信號，選擇上述第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部和第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部各自輸出的頻率/相位誤差成分中的一個，並輸出的選擇部；將包含在上述選擇部裡輸出的頻率/相位誤差成分中的高周波成分清除的循環濾波器；根據上述清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的振蕩器。
8.如權利要求7所述的載波復原設備，其特徵在於，第1帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部，包括輸入上述複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號，構成檢測上述第1帶寬內的導頻信號成分和頻率誤差成分的循環的第1低域通過濾波器、第1延遲器、第2符號抽出器；輸入上述複合乘法器輸出的基本頻帶的Q信號，構成檢測第1帶寬內相位誤差的循環的第2低域通過濾波器；將上述頻率誤差和相位誤差相乘，檢測頻率/相位誤差的第1乘法器。
9.如權利要求7所述的載波復原設備，其特徵在於，上述第2帶寬導頻信號及頻率/相位誤差檢測部，包括輸入複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號，構成檢測第2帶寬的頻率誤差成分的循環的第1低域通過濾波器、第2延遲器、第2符號抽出器；輸入複合乘法器輸出的基本頻帶的Q信號，構成檢測第2帶寬的相位誤差的循環的第2低域通過濾波器；將上述頻率誤差與相位誤差相乘，檢測頻率/相位誤差的第2乘法器。
10.如權利要求7所述的載波復原設備，其特徵在於，上述導頻功率比較部，包括從複合乘法器輸出的基本頻帶的I信號中抽出導頻信號的低域通過濾波器；計算濾波的導頻信號的功率的功率計算部；將通過上述功率計算部計算的導頻功率與已設定的界限值進行比較，產生選擇第1頻率/相位誤差檢測部和第2頻率/相位誤差檢測部中一個輸出結果的控制信號的比較部。
11.如權利要求項10所述的載波復原設備，其特徵在於，當上述比較部的導頻功率大於已經設定的界限值時，選擇第1頻率相位誤差檢測部的輸出結果，上述比較部的導頻功率當小於已經設定的界限值時，選擇第2頻率/相位誤差檢測部的輸出結果。
12.一種載波復原設備，其包括通過將數字變換的傳輸頻帶信號乘以振蕩器的震蕩頻率，復原基本頻帶信號的載波，並輸出的複合乘法器；能夠抽出包含在上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中的普通的導頻信號的低域通過濾波器的帶寬--第1帶寬的IQ信號成分的第1帶寬信號濾波器部；輸出上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中比上述第1帶寬相對窄的第2帶寬的I，Q信號成分的第2帶寬信號濾波器部；輸入第1帶寬信號濾波器部和第2帶寬信號濾波器部各自的I，Q信號成分，在其中的一個濾波器部裡只選擇I，Q信號成分，並輸出的選擇部；計算選擇部輸出的I信號的導頻信號功率的功率計算部；將功率計算部計算的導頻信號功率與已經設定的界限值進行比較，選擇第1帶寬信號濾波器部和第2帶寬信號濾波器部中的一個濾波器部的I，Q信號成分，輸出，將控制的信號向選擇部輸出的比較部；檢測上述選擇部輸出的I，Q信號的頻率/相位誤差成分的頻率/相位誤差檢測部；將包含在上述選擇部裡輸出的頻率/相位誤差成分中的高周波成分清除的循環濾波器；根據上述清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的振蕩器。
13.如權利要求12所述的載波復原設備，其特徵在於，上述頻率/相位誤差檢測部，包括對上述選擇部輸出的I，Q信號中I信號的頻率誤差進行檢測的延遲器、符號抽出器；將上述符號抽出器輸出的頻率誤差與包含Q信號的相位誤差相乘，輸出頻率/相位誤差的乘法器。
14.一種載波復原設備，其包括通過將數字變換的傳輸頻帶信號乘以振蕩器的震蕩頻率，復原基本頻帶信號的載波，並輸出的複合乘法器；能夠抽出包含在上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中的普通的導頻信號的低域通過濾波器的帶寬--第1帶寬的IQ信號成分的第1帶寬信號濾波器部；輸出上述複合乘法器輸出的基本頻帶信號中比上述第1帶寬更窄的第2帶寬的I，Q信號成分的第2帶寬信號濾波器部；輸入第1帶寬信號濾波器部和第2帶寬信號濾波器部各自的I，Q信號成分，在其中的一個濾波器部裡只選擇I，Q信號成分，並輸出的選擇部；計算選擇部輸出的I信號的導頻信號功率的功率計算部；檢測上述選擇部輸出的I，Q信號的頻率/相位誤差成分的頻率/相位誤差檢測部；調整上述頻率/相位誤差檢測部輸出的頻率/相位誤差成分的增益，並輸出的增益調整部；將功率計算部計算的導頻信號功率與已經設定的界限值進行比較，選擇第1帶寬信號濾波器部和第2帶寬信號濾波器部中的一個濾波器部的I，Q信號成分，輸出，將控制的信號向選擇部輸出，同時，根據上述導頻信號功率，生成對上述增益調整部的增益進行調整的控制信號的比較部；清除包含在增益調整部輸出的頻率/相位誤差成分裡的高周波成分的循環濾波器；根據上述清除了高周波成分的頻率/相位誤差成分，變動震蕩頻率，進行震蕩的振蕩器。
15.如權利要求14所述的載波復原設備其特徵在於，上述頻率/相位誤差檢測部，包括檢測上述選擇部輸出的I，Q信號中的I信號的頻率誤差的延遲器、符號抽出器；將符號抽出器輸出的頻率誤差和包括上述Q信號的相位誤差相乘，輸出頻率/相位誤差的乘法器。
16.如權利要求14所述的載波復原設備其特徵在於，為了與上述功率計算部計算的導頻信號功率水平相對應，將增益調整部裡的增益標準化。
全文摘要
本發明涉及接收通過殘餘邊帶方式調製並發送的信號，復原載波的殘餘邊帶接收機及其載波復原設備，特別涉及將接收的傳輸頻帶模擬信號向基本頻帶數位訊號檢波的數位電視接收機。其包括通過天線，選擇頻道頻率，向中間頻率變換後，只將通過中間頻率的一定帶寬數位化的數字處理部；具有不同帶寬的第1帶寬的低域通過濾波器；從第2帶寬的低域通過濾波器中抽出導頻信號，利用抽出的一個導頻信號將基本頻帶的載波信號復原的載波復原部；清除導頻信號，抽出同步信號的時鐘檢波部；利用同步信號，清除基本頻帶信號的線性雜音及殘留相位雜音的雜音清除部；將基本頻帶信號解碼的解碼部。上述結構，即使在導頻信號很弱的頻道裡也能進行穩定的載波復原。
文檔編號H04N5/44GK1777162SQ20041008420
公開日2006年5月24日 申請日期2004年11月16日 優先權日2004年11月16日
發明者金德 申請人:上海樂金廣電電子有限公司