Vsb接收機的同步補償agc系統的製作方法

2023-12-04 18:10:41 2

專利名稱：Vsb接收機的同步補償agc系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及VSB(殘留邊帶)信號系統，具體地說，涉及以各種數字VSB信號形成AGC(自動增益控制)電壓的方法和裝置。
最近採納的數字VSB地面信號的標準確立了一定的數據和同步碼元電平。在ATSC(高級電視系統委員會)文件中，詳細規定了用於8VSB(格構編碼)和16VSB(ATSC)傳輸系統的數據電平。VSB傳輸系統並不局限於跨空(地面)傳輸，Zenith電子公司已經規定了另外三種模式，可以用於電纜或MMDS系統。這些VSB模式分別標為8／4／2 VSB電纜模式。兩種8VSB模式只是在所承載的數據量上有所不同。如在題為「多電平VSB傳輸系統的數據電平選擇(Data Level Selection forMultilevel VSB Transmission System)」的美國專利No．5，508，748中所充分揭示的那樣，可以將各種VSB電纜模式中的數據電平和同步電平選擇成相互之間有著所希望的關係，從而大大簡化數據分片和差錯校正，降低所需成本。這種關係還能使從VSB信號中產生AGC電壓更為容易。不幸的是，這種所希望的關係在ATSC採納的標準的雙電平段同步和幀同步期間並不存在，而在可以採用的VSB信號中也不一定存在。
如果有這種所希望的關係，數據碼元幅度的平均值與同步碼元幅度的平均值就是相同的。然而在以上提到的某些信號中並不存在這種關係，數據電平的平均值不等於基準同步電平的平均值。因此，根據數據和同步的幅度平均產生AGC電位就容易出錯。
本發明採取一系列措施解決了由於在同步和數據之間不存在這種所希望的關係而引起的AGC產生問題，使得一個VSB接收機能以比較簡單的方式產生所有VSB模式信號的AGC電壓。
本發明的特點是提供一種新穎的能為多種VSB模式信號產生AGC電壓的方法和裝置。
因此，本發明提供了一種在接收多種具有不同的平均數據碼元電平和平均同步碼元電平的數位訊號的接收機中控制AGC系統的方法，所述方法包括下列步驟對接收信號進行處理，確定平均碼元電平，使得同步碼元電平的任何差異不影響所確定的平均碼元電平；以及利用所確定的平均碼元電平形成AGC電壓。
本發明的另一個特點是提供一種容易以簡單的方式為所有VSB模式信號產生AGC電壓的VSB接收機。
因此，本發明提供了一種能為多種所接收的具有不同的平均數據碼元電平和平均同步碼元電平的數位訊號中任何一種數位訊號形成AGC電壓的接收機，所述接收機包括對所述接收信號進行處理、確定平均碼元電平的裝置；使所述同步碼元電平的差異不影響所述所確定的平均碼元電平的裝置；以及利用所述所確定的平均碼元電平形成所述AGC電位的裝置。
本發明的這些和其他一些特點和優點通過以下結合附圖對本發明的優選實施例的說明將會更加清楚。在這些附圖中

圖1為現有技術的VSB接收機的簡化局部方框圖；以及圖2為圖1電路中體現本發明的AGC產生系統的方框圖。
如圖1所示，RF信號(可以是電纜或跨空傳輸的)加到調諧器IF和解調器10，受到眾所周知的處理，成為一個基帶模擬信號。這個經解調的信號在A／D(模數)變換器12中變換成數字形式後送至包括用來消除DC、形成使增益增大和減小的AGC電壓、恢復時鐘信息和同步信號、控制梳狀濾波器、形成VSB模式信號的一系列電路的方框14。接收信號的VSB模式也在此確定。所得出的信號通過均衡器16送至按題為「誤差跟蹤環(Error Tracking Loop)」的美國專利No．5，406，587所述操作的相位跟蹤器18。相位跟蹤器18的輸出送至如在上述專利中所述那樣工作的分片器20，恢復接收信號中的各碼元。分片器20的輸出送至方框22，方框22包括碼元／字節變換器、差積解交織電路、格構解碼器、R-S解碼器和解擾器，所有這些在本技術領域都是眾所周知的。輸出的數據送至眾所周知的電視機或數據處理電路(未示出)，加以顯示／利用。
圖2示出了按本發明構成的AGC產生電路。A／D12的輸出信號送至DC消除電路30，消除VSB信號中的由於領示和其他DC偏置而引起的DC分量。電路32取信號的絕對值送至加法器34的正輸入端。加法器34的輸出信號經累加器36累加後送至觸發電路50(用作寄存器)。觸發器50的輸出端接至脈衝寬度調製器(PWM)52。脈衝寬度調製器52用來產生AGC電壓，使它的增益上升或增益下降輸出端有效。一系列偏置由方框35、56、58、60和62產生，分別加到由模式選擇總線控制的多路復用器54的相應輸入端A、B、C、D和E。對於選定的信號規模來說，這些偏置對於4VSB信號為+144，對於8VSB信號為+120，對於16VSB信號為+108。多路復用器54的輸出端接至加法器34的負輸入端。
在所有的VSB模式中，數據碼元電平的平均值為96(對於選定的信號規模)。例如這也是在2VSB信號中二電平同步碼元的平均值，因此通過對這種信號的全部或部分進行採樣來形成AGC電壓並不受是否同步碼元隨數據碼元一起被採樣的影響。可以理解，可以通過只對同步碼元採樣、只對數據碼元採樣或對這兩種碼元都採樣來形成AGC電壓。信號的採樣和平均部分越長，AGC就越精確，但反應較慢。如果為了反應快而對較少的採樣值進行平均，就要犧牲AGC的精度。
在工作中，在由DC消除電路30消除了由於領示和任何其他DC偏置引起的DC分量後，經採樣的信號的剩餘部分的絕對值送至加法器34，與通過控制多路復用器從來自電路35、56、58、60和62的各偏置中選出的一個偏置相減。多路復用器54的選擇控制信號取決於信號的VSB模式和類型，也就是說信號是電纜還是跨空傳輸的。模式總線選擇適當的MUX的輸入端。在信號的數據部分期間，選擇MUX54的輸入端A。在其他模式，根據同步和數據電平的關係選擇其他的輸入端。確定選擇信號的電路是眾所周知的，不屬於本發明的範圍。在數據碼元電平和同步碼元電平之間存在所希望的關係的信號的情況下，加的始終是在方框35中形成的數據偏置。這個偏置所示為+96，這在理想情況下將使加在累加器36的輸入端上的信號的電平為零。可以理解，偏置值取決於具體的信號電平和所用的設備，並不構成對本發明的限制。如果接收的是16VSB信號，就在同步碼元期間加方框60形成的+108的偏置，而在數據碼元期間加+96的偏置，以校正較高的同步碼元電平。如果接收的是8VSB信號，就將採樣的信號在同步碼元期間減去來自方框58的+120的偏置，而在數據碼元期間減去+96的偏置。類似，對於4VSB信號，就在同步碼元期間減去+144的偏置，而在數據碼元期間減去+96的偏置。2VSB信號顯然具有相同的同步和數據電平，因此在同步和數據碼元期間都減去+96的偏置。在方框62內的偏置表示系統並不局限於所論及的這些信號，還可以很方便地擴展到其他遵從公共數據電平但具有與以上任何所論及的信號不同的同步電平的各種VSB信號。
還應當指出的是，可以用定時信號在採樣期間完全排除同步信號。在這種系統中，同步碼元的規模將不影響所導出的決定AGC電壓的平均碼元電平。這是本發明的一個方面，即如所述，通過在形成AGC電位的過程中排除所有的同步碼元不予考慮來校正不同VSB信號之間的同步電平差異。這種解決方法需要較為複雜的定時電路，還可能在AGC的反應速度上作出某些犧牲。
本優選實施方式是利用正確的同步電平，如以各種偏置所指示的。在這種實施方式中，忽略了段同步的影響，因為段同步只佔一段的非常小的部分，這不同於幀同步。
還可以看到，可以利用乘法技術來校正跨空傳輸VSB模式中的同步碼元電平。這種技術與所說明的加法配置類似，但需要將同步碼元電平乘以一個取決於所接收的信號的類型的相應常數來補償由於同步電平引入的誤差。
這裡所說明的是一種在能接收各種在數據碼元電平和同步碼元電平之間不存在所希望的關係的VSB信號的接收機中形成AGC電位的新穎方法和裝置。顯然，熟悉本技術領域的人員可以根據本發明的精神實質在所述本發明實施例中進行種種改變，因此這些改變都應屬於僅由所附權利要求所規定的本發明專利保護範圍之內。
權利要求
1．一種在接收多種具有不同的平均數據碼元電平和平均同步碼元電平的數位訊號的接收機中控制AGC系統的方法，所述方法包括下列步驟對接收信號進行處理，確定平均碼元電平，使得同步碼元電平的任何差異不影響所確定的平均碼元電平；以及利用所確定的平均碼元電平形成AGC電壓。
2．權利要求1所述的方法，其中所述多種所接收的數位訊號包括領示和DC偏置成分，而所述方法包括在對接收信號進行處理、確定平均碼元電平前從接收信號中消除DC領示和DC偏置成分的步驟。
3．權利要求1或2所述的方法，其中所述接收信號中平均數據碼元電平不同於平均同步碼元電平，而所述方法包括調整同步碼元使得所產生的平均同步碼元電平與平均數據碼元電平一致的步驟。
4．權利要求1或2所述的方法，其中所述接收信號中平均數據碼元電平不同於平均同步碼元電平，而所述方法包括將同步碼元乘以一個因子使得所產生的平均同步碼元電平與平均數據碼元電平一致的步驟。
5．權利要求1或2所述的方法，其中所述處理步驟包括利用定時信號只對接收信號中的數據碼元進行採樣的步驟。
6．一種能為多種所接收的具有不同的平均數據碼元電平和平均同步碼元電平的數位訊號中任何一種數位訊號形成AGC電壓的接收機，所述接收機包括對所述接收信號進行處理、確定平均碼元電平的裝置；使所述同步碼元電平的差異不影響所述所確定的平均碼元電平的裝置；以及利用所述所確定的平均碼元電平形成所述AGC電位的裝置。
7．權利要求6所述的接收機，其中所述多種所接收的信號包括DC領示和DC偏置成分，而所述接收機包括在所述接收信號被所述處理裝置接收前，從所述接收信號中消除所述DC領示和DC偏置成分的裝置。
8．權利要求6或7所述的接收機，其中所述接收信號中平均數據碼元電平不同於平均同步碼元電平，而所述接收機包括對所述接收信號的所述同步碼元進行調整使得所產生的平均同步碼元電平與平均數據碼元電平一致的裝置。
全文摘要
本發明提出了一種在能接收不具有可產生相同平均幅度電平的數字碼元電平和同步碼元電平的VSB信號的接收機中形成AGC電壓的技術和裝置。一個技術是剔除同步碼元,不使同步碼元參與確定AGC電壓。一個優選技術是通過在適當時間多路選擇偏置或將同步碼元乘以一個補償因子來補償不同的同步碼元電平。
文檔編號H04N5/52GK1205152SQ97191388
公開日1999年1月13日 申請日期1997年10月3日 優先權日1996年10月7日
發明者戈帕蘭·克裡什納默西, 魯道夫·特納 申請人:齊尼思電子公司