專利名稱：數(shù)字符號(hào)定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)數(shù)字符號(hào)定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)。
由以符號(hào)形式傳載數(shù)字信息的調(diào)制信號(hào)中恢復(fù)數(shù)據(jù)要求在接收機(jī)端有三個(gè)功能用于符號(hào)同步的定時(shí)恢復(fù)，載波恢復(fù)(頻率解調(diào)到基帶)，和信道均衡。定時(shí)恢復(fù)是一個(gè)處理過(guò)程，通過(guò)它，接收機(jī)的時(shí)鐘(時(shí)基)與發(fā)射機(jī)時(shí)鐘同步。這使得所接收的信號(hào)可以在時(shí)間上的最優(yōu)點(diǎn)被抽樣，從而減少與所接收符號(hào)值的判決引導(dǎo)過(guò)程有關(guān)的限幅誤差。載波恢復(fù)是一個(gè)處理過(guò)程，通過(guò)它，所接收的RF(射頻)信號(hào)在被下變頻到更低的中頻頻帶(例如，接近基帶)之后，被頻移到基帶以使得可以恢復(fù)調(diào)制的基帶信息。自適應(yīng)的信道均衡是一個(gè)處理過(guò)程，通過(guò)它，可以補(bǔ)償在信號(hào)傳輸信道中條件改變和干擾的影響。這一過(guò)程通常采用濾波器來(lái)去除由于傳輸信道的頻率隨時(shí)間變換特征引起的幅度和相位失真。
根據(jù)本發(fā)明的原理，通過(guò)由響應(yīng)于來(lái)自本地信道均衡器的一個(gè)輸出信號(hào)的段同步檢測(cè)器的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的合作來(lái)增強(qiáng)符號(hào)定時(shí)的恢復(fù)。


圖1是包括本發(fā)明原理的定時(shí)恢復(fù)裝置的高清晰度電視(HDTV)接收機(jī)的一部分的框圖。
圖2顯示了根據(jù)在美國(guó)的大聯(lián)盟(Grand Alliance)HDTV陸上廣播系統(tǒng)的VSB調(diào)制信號(hào)的數(shù)據(jù)幀格式。
圖3詳細(xì)顯示了圖1中的段同步檢測(cè)器和符號(hào)時(shí)鐘定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)。
圖4顯示了有助于理解圖3中的操作的信號(hào)波形。
在圖1中，陸上廣播的模擬輸入HDTV信號(hào)由一個(gè)包括射頻(RF)調(diào)諧電路的輸入網(wǎng)絡(luò)14和包括由于產(chǎn)生一個(gè)中頻(IF)輸出信號(hào)的雙變頻調(diào)諧器的中頻處理器16，和一個(gè)適合的自動(dòng)增益控制(AGC)控制電路來(lái)處理。在該實(shí)施例中，所接收的信號(hào)是一個(gè)由大聯(lián)盟所建議并在美國(guó)采用的，載波抑制的多電平8—VSB的調(diào)制信號(hào)。這種VSB信號(hào)由一個(gè)一維數(shù)據(jù)符號(hào)星座來(lái)表示，其中只有一個(gè)坐標(biāo)包含將由接收機(jī)來(lái)恢復(fù)的量化數(shù)據(jù)。為了簡(jiǎn)化附圖，未顯示為所示功能決定時(shí)的信號(hào)。
如大聯(lián)盟HDTV系統(tǒng)規(guī)范(1994年，4月14日)中所述的，VSB傳輸系統(tǒng)采用如圖2中所示的數(shù)據(jù)幀格式來(lái)傳載數(shù)據(jù)。在被抑制的載波頻率處的小導(dǎo)頻信號(hào)被加在所發(fā)射的信號(hào)中以有助于在VSB接收機(jī)端實(shí)現(xiàn)載波鎖定。參照?qǐng)D2，每一個(gè)數(shù)據(jù)幀包括兩個(gè)場(chǎng)，其中每個(gè)場(chǎng)包括832多電平符號(hào)的313段。每一場(chǎng)的第一段被稱為場(chǎng)同步段，而其余的312段被稱為數(shù)據(jù)段．?dāng)?shù)據(jù)段典型地包含MPEG兼容的數(shù)據(jù)包。每個(gè)數(shù)據(jù)段包含四個(gè)符號(hào)段同步分量，其后緊跟著828個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)。每個(gè)場(chǎng)分量包含一個(gè)四符號(hào)段同步分量，其后緊跟著包含預(yù)定的511符號(hào)偽隨機(jī)數(shù)(PN)和三個(gè)預(yù)定63符號(hào)PN序列的場(chǎng)同步分量，所述的511符號(hào)偽隨機(jī)數(shù)序列在連續(xù)場(chǎng)中被反相。一個(gè)VSB模式控制信號(hào)(定義了VSB符號(hào)星座尺寸)緊跟著最后的63PN序列，該控制信號(hào)緊跟著96個(gè)保留符號(hào)和由前面場(chǎng)復(fù)制來(lái)的12個(gè)符號(hào)。
繼續(xù)圖1，來(lái)自單元15的通帶IF輸出信號(hào)被一個(gè)模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器19變換為一個(gè)數(shù)字符號(hào)數(shù)據(jù)流。來(lái)自ADC19的輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流被一個(gè)解調(diào)器／載波恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)22解調(diào)到基帶。該過(guò)程是鎖相環(huán)響應(yīng)在所接收的VSB數(shù)據(jù)流中的小參考導(dǎo)頻載波來(lái)完成的。單元22產(chǎn)生一個(gè)輸出I—相解調(diào)符號(hào)數(shù)據(jù)流。單元22可以包括在大聯(lián)盟系統(tǒng)規(guī)范中所述類型，或在共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)No．90／140257(T．J．Wang于1998年八月26日提交)中所述類型的解調(diào)器。
與ADC19有關(guān)的是根據(jù)本發(fā)明的段同步發(fā)生器和符號(hào)時(shí)鐘恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)24。網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)來(lái)自所接收的隨機(jī)數(shù)據(jù)的每一數(shù)據(jù)幀的重復(fù)性數(shù)據(jù)段同步分量。該段同步被用于再生一個(gè)相位適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘，例如，10．76M符號(hào)／秒，該時(shí)鐘被用于控制由模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器19對(duì)數(shù)據(jù)流符號(hào)的抽樣。如上結(jié)合附圖3和4所討論的，網(wǎng)絡(luò)24使用一個(gè)四符號(hào)相關(guān)參考圖案和有關(guān)的符號(hào)數(shù)據(jù)相關(guān)器來(lái)檢測(cè)段同步。
單元28通過(guò)將每一個(gè)接收的數(shù)據(jù)段與保存在接收機(jī)的存儲(chǔ)器中的一個(gè)理想?yún)⒖夹盘?hào)進(jìn)行比較來(lái)檢測(cè)數(shù)據(jù)場(chǎng)同步分量。除了場(chǎng)同步，場(chǎng)同步信號(hào)還提供一個(gè)用于自適應(yīng)信道均衡器34的訓(xùn)練信號(hào)。單元30執(zhí)行NTSC共信道干擾檢測(cè)和拒收。然后，信號(hào)由自適應(yīng)均衡器34來(lái)自適應(yīng)地均衡，該均衡器工作在封閉和后繼的判決引導(dǎo)模式。均衡器34可以是在大聯(lián)盟HDTV系統(tǒng)規(guī)范中和在W．Bretl等人所提出的“ VSB Modem Subsystem Design for Grand Alliance DigitalTelevision Receivers，”(IEEE Transactions on ConsumerElectronics，1995年八月)中所述的類型。均衡器34還可以是在Shiue等人的共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)No．09／102885中所述的類型。均衡器34的輸出有利地幫助了將要描述的網(wǎng)絡(luò)24的操作。
均衡器34校正信道失真，但是相位噪聲隨機(jī)地繞符號(hào)星座旋轉(zhuǎn)。相位跟蹤網(wǎng)絡(luò)36消除在來(lái)自均衡器34的輸出信號(hào)中的殘留相位和增益噪聲，它包括未由前面的載波恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)導(dǎo)頻信號(hào)來(lái)消除的相位噪聲。該相位校正信號(hào)然后由單元40格狀解碼(trellis decode)，由單元42去交織，由單元44校正Reed—Solomon誤差，和單元46使用公知的過(guò)程進(jìn)行去量化。然后，解碼的數(shù)據(jù)流由單元50進(jìn)行音頻、視頻和顯示處理過(guò)程。圖1的功能塊，除了根據(jù)本發(fā)明的原理進(jìn)行修改的定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)之外，可以使用在大聯(lián)盟HDTV系統(tǒng)規(guī)范(1994年，4月4日)中和在前述的Bretl等人的論文中所述類型的電路。
在單元22中的解調(diào)過(guò)程是由自動(dòng)相位控制(APC)環(huán)來(lái)實(shí)施以使用已知技術(shù)實(shí)現(xiàn)載波恢復(fù)。鎖相環(huán)使用作為初始捕獲的基準(zhǔn)的導(dǎo)頻分量，和一個(gè)用于相位捕獲的普通鑒相器。導(dǎo)頻信號(hào)被嵌入所接收的數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流包含體現(xiàn)一個(gè)類似的隨機(jī)噪聲的圖樣。隨機(jī)數(shù)據(jù)通過(guò)解調(diào)器APC環(huán)的濾波過(guò)程而被基本忽略．到ADC19的10．76M符號(hào)／秒的輸入信號(hào)是一個(gè)接近基帶的信號(hào)，它具有在5．38MHz處的VSB頻譜中心和在2．69MHz處的導(dǎo)頻分量。在來(lái)自單元22的解調(diào)數(shù)據(jù)流中，導(dǎo)頻分量被下移頻到DC。所解調(diào)的數(shù)據(jù)流被提供給段同步和符號(hào)時(shí)鐘定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)24，如圖3所詳細(xì)顯示的。當(dāng)重復(fù)性的數(shù)據(jù)段同步脈沖由所接收的數(shù)據(jù)流的隨機(jī)數(shù)據(jù)圖樣中恢復(fù)時(shí)，段同步被用于通過(guò)再生一個(gè)被適當(dāng)定相的符號(hào)率抽樣時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)姆?hào)定時(shí)，以控制模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器19的抽樣操作。
圖4顯示了對(duì)于根據(jù)大聯(lián)盟HDTV規(guī)范的8—VSB調(diào)制星座廣播信號(hào)的，一個(gè)具有相關(guān)數(shù)據(jù)段的八電平(—7到+7)數(shù)據(jù)段的一部分。該段同步在每一個(gè)數(shù)據(jù)段的開始端產(chǎn)生并占據(jù)4個(gè)符號(hào)間隔。該段同步由一個(gè)對(duì)應(yīng)于從+5到—5的段同步脈沖的幅度電平的圖樣1—1—11來(lái)定義。
四個(gè)符號(hào)段同步每隔832個(gè)符號(hào)產(chǎn)生一次，但是因?yàn)閿?shù)據(jù)具有一個(gè)類似隨機(jī)的，噪聲的特征，所以很難在解調(diào)的VSB數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中定位。為了在這種情況下恢復(fù)段同步，解調(diào)的I信道數(shù)據(jù)流被提供給一個(gè)數(shù)據(jù)相關(guān)器的輸入，而具有1—1—1 1特征的參考圖樣被提供給相關(guān)器的輸入，用以與解調(diào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。相關(guān)器對(duì)每832個(gè)符號(hào)與參考圖樣的一致性產(chǎn)生增強(qiáng)。所增強(qiáng)的數(shù)據(jù)事件由與相關(guān)器有關(guān)的累加器累積。插入隨機(jī)的(未增強(qiáng)的)相關(guān)相對(duì)于增強(qiáng)的相關(guān)段同步分量而消失。該過(guò)程是公知的。用于以此方式來(lái)恢復(fù)段同步的網(wǎng)絡(luò)是公知的，例如，由大聯(lián)盟HDTV規(guī)范和由前述的Bretl等人的論文中知道的。
圖3詳細(xì)顯示了段同步和定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)24。來(lái)自解調(diào)器22的輸出數(shù)據(jù)流被提供給鑒相器310的信號(hào)輸入端和提供給開關(guān)318。開關(guān)318可被編程以在段同步恢復(fù)路徑上將來(lái)自解調(diào)器22的輸出信號(hào)或來(lái)自均衡器34的輸出信號(hào)傳載給一個(gè)832符號(hào)相關(guān)器320。鑒相器310的其他信號(hào)輸入端接收來(lái)自在包括相關(guān)器324的段同步恢復(fù)路徑上的段同步發(fā)生器328的輸出信號(hào)。相關(guān)參考圖樣發(fā)生器330連接到相關(guān)器320，和段積分器和累加器324。參考圖樣發(fā)生器330提供一個(gè)1—1—11段同步參考圖樣(見(jiàn)圖4)。
來(lái)自相關(guān)器320的輸出被單元324積分并累加。段同步發(fā)生器328包括一個(gè)具有預(yù)定閾值的比較器并通過(guò)在相應(yīng)于段同步間隔的數(shù)據(jù)流中適當(dāng)時(shí)間處產(chǎn)生段同步分量來(lái)對(duì)單元324的輸出作出響應(yīng)。這是在增強(qiáng)的數(shù)據(jù)事件(段同步的產(chǎn)生)的累積超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)發(fā)生的。段同步分量的產(chǎn)生標(biāo)志著已經(jīng)捕獲到信號(hào)。該事件是由保存在發(fā)生器328的寄存器中的數(shù)據(jù)來(lái)指示的。該寄存器由控制器344來(lái)監(jiān)測(cè)以確定信號(hào)捕獲是否已經(jīng)發(fā)生，如上所述。
鑒相器310執(zhí)行定時(shí)恢復(fù)功能。鑒相器310比較由單元328產(chǎn)生的段同步的相位與在來(lái)自單元22的解調(diào)數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)的段同步的相位，并產(chǎn)生一個(gè)表示符號(hào)定時(shí)誤差的輸出誤差信號(hào)。該誤差信號(hào)由自動(dòng)相位控制(APC)濾波器334進(jìn)行低通濾波以產(chǎn)生一個(gè)適合于控制一個(gè)10．76MHz的壓控晶體振蕩器(VCXO)336的信號(hào)。振蕩器336提供一個(gè)10．76MHz的符號(hào)抽樣時(shí)鐘給ADC 19。該抽樣時(shí)鐘當(dāng)相位誤差信號(hào)通過(guò)APC的操作基本為零時(shí)，表現(xiàn)出正確的定時(shí)，指示該符號(hào)定時(shí)(時(shí)鐘)恢復(fù)已完成。由單元328產(chǎn)生的段同步還提供給其他解碼電路和自動(dòng)增益控制(AGC)電路(未示)。濾波器334的輸出提供給檢測(cè)器340的輸入。指示信號(hào)鎖定(捕獲)是否已經(jīng)完成的同步發(fā)生器328的輸出331被提供給微控制器344的一個(gè)輸入。
開關(guān)318是可任選的，但是可以被編程以在同步恢復(fù)路徑上將解調(diào)器22的輸出或均衡器34的輸出傳載給相關(guān)器320。在圖示的優(yōu)選實(shí)施例中，開關(guān)318被編程以連續(xù)地將自適應(yīng)均衡器34的輸出連接到相關(guān)器320。在具有不同操作要求的另一個(gè)系統(tǒng)中，例如，開關(guān)318可以被編程以當(dāng)系統(tǒng)是第一次上電或復(fù)位時(shí)，初始地將解調(diào)器322的輸出連接到相關(guān)器320，并隨后在一個(gè)預(yù)定事件間隔之后將均衡器34的輸出連接到相關(guān)器320。
在圖3的優(yōu)選實(shí)施例中，初始地，當(dāng)系統(tǒng)是第一次上電或在系統(tǒng)被復(fù)位之后，VCO 336被設(shè)置來(lái)在預(yù)定的穩(wěn)定頻率處運(yùn)行。在該實(shí)例中，該頻率相應(yīng)于在預(yù)定頻率范圍中的一個(gè)極端(最大或最小)頻率值．該初始頻率顯著地偏離所希望的符號(hào)定時(shí)頻率或其倍數(shù)，這是因?yàn)橐延^察到均衡器34在盲操作模式中通過(guò)使用這樣的初始頻率比使用非常接近所希望的定時(shí)頻率能更快地收斂。利用經(jīng)由開關(guān)318連接到相關(guān)器320的均衡器輸出，均衡器34被復(fù)位并被允許在一個(gè)預(yù)定(編程的)時(shí)間量，例如50ms中收斂．該時(shí)間間隔是相應(yīng)于均衡器要足夠穩(wěn)定地工作所需要的時(shí)間來(lái)選擇的。該時(shí)間間隔可以根據(jù)一個(gè)特定系統(tǒng)的要求來(lái)經(jīng)驗(yàn)性地確定。此時(shí)，當(dāng)均衡器工作已經(jīng)穩(wěn)定，包括單元320，324，328和310的相位控制網(wǎng)絡(luò)被復(fù)位并被允許經(jīng)濾波器334和振蕩器336的控制電壓輸入349來(lái)控制振蕩器336的運(yùn)行。振蕩器336由上述的初始(復(fù)位)預(yù)定頻率條件開始工作。
所述的控制機(jī)制改善了定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的性能，這是因?yàn)樗妮斎霐?shù)據(jù)的諸如多徑圖象的信道損害被均衡器34顯著地減少或消除了。具體地，定時(shí)恢復(fù)機(jī)制改善了網(wǎng)絡(luò)在強(qiáng)多徑條件下捕獲和保持信號(hào)的能力。所公開裝置的在諸如多徑的不利條件下恢復(fù)段同步的能力增強(qiáng)了符號(hào)定時(shí)恢復(fù)過(guò)程的速度和精確性。
當(dāng)開始信號(hào)捕獲時(shí)，自適應(yīng)均衡器34在盲模式中使用諸如常模數(shù)算法(CMA)的公知的盲均衡算法來(lái)工作。在，例如50ms的時(shí)間之后，均衡器的輸出被認(rèn)為好到足夠有助于用于由振蕩器336產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)?shù)某闃訒r(shí)鐘的段同步和定時(shí)恢復(fù)過(guò)程。在已經(jīng)建立了ADC單元19的符號(hào)定時(shí)和適當(dāng)?shù)某闃訒r(shí)鐘之后，網(wǎng)絡(luò)24繼續(xù)接收來(lái)自均衡器34的均衡的輸出信號(hào)以改善在，例如強(qiáng)多徑信號(hào)條件下的跟蹤性能。此時(shí)，均衡器34典型地以一種穩(wěn)定狀態(tài)的判決引導(dǎo)模式工作。
根據(jù)圖3裝置的一個(gè)特征，來(lái)自單元348的DC控制電壓349被用于移動(dòng)振蕩器336的工作頻率范圍。這是由包括檢測(cè)器340、微控制器344和電平移動(dòng)器348的網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成的。該網(wǎng)絡(luò)改善了下述的符號(hào)捕獲性能和頻率捕獲性能。檢測(cè)器基本上通過(guò)感應(yīng)在濾波器334的輸出端的預(yù)定DC電平來(lái)監(jiān)測(cè)振蕩器336的穩(wěn)態(tài)工作條件。同步發(fā)生器328提供一個(gè)這是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)捕獲的輸出信號(hào)331?？刂破?44響應(yīng)來(lái)自檢測(cè)器340的輸出信號(hào)和響應(yīng)來(lái)自同步發(fā)生器328的輸出信號(hào)331用以使得電平移動(dòng)器348產(chǎn)生一個(gè)控制電壓349，該控制電壓使得振蕩器移動(dòng)其工作頻率范圍，直至達(dá)到一個(gè)穩(wěn)態(tài)工作頻率。在每一次移動(dòng)振蕩器工作頻率范圍時(shí)，重復(fù)信號(hào)捕獲過(guò)程。重復(fù)信號(hào)捕獲過(guò)程包括將網(wǎng)絡(luò)元件復(fù)位并將VCO 336設(shè)置為工作在一個(gè)預(yù)定的初始頻率，如上所述。
壓控晶體振蕩器(VCXO)，諸如由振蕩器336所使用的，具有一個(gè)有限的頻率范圍，在此范圍中，振蕩器可以一個(gè)穩(wěn)定的，線性的，控制電壓對(duì)輸出頻率轉(zhuǎn)換函數(shù)，或響應(yīng)曲線的關(guān)系來(lái)工作。為了增大該線性工作頻率范圍，如果在給定時(shí)間內(nèi)未實(shí)現(xiàn)信號(hào)捕獲，則來(lái)自單元348的DC控制電壓349將振蕩器轉(zhuǎn)換函數(shù)移動(dòng)到不同的頻率范圍，而不改變所需的線性特征。該頻率范圍移動(dòng)能力調(diào)整由正確的穩(wěn)態(tài)頻率有關(guān)的振蕩器穩(wěn)態(tài)工作電壓以產(chǎn)生更可靠符號(hào)定時(shí)捕獲。
檢測(cè)器340、微控制器344和電平移動(dòng)器348的配置允許比在沒(méi)有這些元件(即，振蕩器336只由濾波器334的輸出單獨(dú)控制)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中可能得到的更寬的頻率范圍內(nèi)來(lái)捕獲符號(hào)定時(shí)。在傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，如果振蕩器響應(yīng)于濾波器334的輸出而產(chǎn)生的頻率范圍不包括所接收符號(hào)的實(shí)際符號(hào)頻率，則定時(shí)環(huán)將不會(huì)鎖定而由ADC19所提供的抽樣將遭受危害。此外，振蕩器頻率對(duì)控制電壓的線性響應(yīng)可以會(huì)隨著控制電壓偏離它的中值而惡化。這一影響可能在穩(wěn)態(tài)振蕩器工作要求頻率控制電壓(來(lái)自濾波器334)接近其極值(最大或最小值)時(shí)，導(dǎo)致定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的捕獲性能惡化。包括元件340，344，和348的該網(wǎng)絡(luò)顯著地減少或消除了這些性能惡化。
當(dāng)來(lái)自檢測(cè)器340和發(fā)生器328的控制信號(hào)這是所接收的信號(hào)已被正確地捕獲時(shí)，微控制器344保持當(dāng)前工作條件，但是當(dāng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未捕獲信號(hào)，則經(jīng)由單元348上下移動(dòng)振蕩器336的頻率范圍。
當(dāng)微控制器344的工作被初始化時(shí)，例如在被復(fù)位之后，控制器344使得電平移動(dòng)器348根據(jù)振蕩器336的參數(shù)和整個(gè)系統(tǒng)的工作參量來(lái)輸出一個(gè)預(yù)定的，標(biāo)準(zhǔn)的DC電壓。該標(biāo)準(zhǔn)控制電壓使得振蕩器336將它的控制電壓對(duì)輸出頻率轉(zhuǎn)換函數(shù)居中置于其標(biāo)準(zhǔn)位置。然后，經(jīng)由所討論的元件320、324、328和330來(lái)嘗試符號(hào)定時(shí)恢復(fù)。如果因?yàn)閷?shí)際符號(hào)定時(shí)頻率在振蕩器的當(dāng)前頻率范圍之上使得恢復(fù)過(guò)程失敗，則控制器344將引導(dǎo)單元348產(chǎn)生一個(gè)不同的控制電壓，導(dǎo)致由振蕩器控制電壓對(duì)頻率響應(yīng)所覆蓋的不同的頻率范圍。這一新頻率范圍可包括實(shí)際的符號(hào)定時(shí)頻率。如果在預(yù)定“時(shí)間耗盡”期間未實(shí)現(xiàn)信號(hào)捕獲，則移動(dòng)頻率范圍。如上所述，控制器344監(jiān)測(cè)濾波器334和在同步發(fā)生器328中的一個(gè)寄存器的輸出和以確定是否實(shí)現(xiàn)了信號(hào)捕獲，即，通過(guò)與發(fā)生器328所恢復(fù)的，與段同步間隔一致的同步所證明的。如果在“時(shí)間耗盡”期間未實(shí)現(xiàn)信號(hào)恢復(fù)，則如上所述選擇一個(gè)不同的振蕩器頻率和重復(fù)信號(hào)捕獲過(guò)程。如果在預(yù)定時(shí)間之后，濾波器334的輸出這是振蕩器336處于一個(gè)穩(wěn)態(tài)工作條件而控制電壓指示段同步已被恢復(fù)，則頻率范圍將不移動(dòng)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，捕獲信號(hào)的失敗可通過(guò)由Reed—Solomon誤碼檢測(cè)和校正單元44(圖1)的高誤碼輸出來(lái)指示，該單元44可以由微控制器344來(lái)監(jiān)測(cè)。當(dāng)Reed—Solomon誤碼檢測(cè)器指示在性能好中的誤差可忽略，則表明信號(hào)被捕獲，從而振蕩器的操作將保持不變。
當(dāng)符號(hào)定時(shí)對(duì)于一個(gè)特定信道被首次捕獲，符號(hào)定時(shí)頻率是未知的。雖然發(fā)射器和接收器符號(hào)頻率應(yīng)是相同的，但是在接收器端可能產(chǎn)生顯著的變化。在此例中，在每一信號(hào)捕獲失敗之后，將由控制器344實(shí)施一個(gè)預(yù)定的搜索指令，或算法以確定將要使用的下一個(gè)居中的控制電壓，即，大于或小于初始值。例如，在簡(jiǎn)單例子中，電平移動(dòng)器348響應(yīng)于來(lái)自控制器344的指令只提供兩個(gè)可用的控制電壓。第一次是使用初始的、或缺省的控制電壓。如果實(shí)現(xiàn)定時(shí)鎖定的嘗試失敗，則第二個(gè)控制電壓和相關(guān)的頻率范圍將響應(yīng)來(lái)自控制器344的指令而被使用。在更復(fù)雜的系統(tǒng)中，電平移動(dòng)器348可以提供三個(gè)或更多的控制電壓和相關(guān)的頻率范圍。
在第一次已經(jīng)捕獲信道符號(hào)之后，檢測(cè)器340將來(lái)自濾波器344的穩(wěn)態(tài)電壓與代表在一個(gè)小預(yù)定工作范圍中的最佳電壓的本地參考電壓進(jìn)行比較。控制器344在存儲(chǔ)器中保存振蕩器電壓對(duì)頻率轉(zhuǎn)換函數(shù)應(yīng)調(diào)整的方向以將來(lái)自單元348的控制電壓放置到接近于預(yù)定最佳值處?？刂破?44將這一控制電壓值用作在下次捕獲該信道時(shí)的缺省值。
所述的移動(dòng)操作有利地?cái)U(kuò)展了可被捕獲的符號(hào)頻率的范圍。還有，在第一次捕獲之后可以使用最佳估計(jì)，而不是由當(dāng)捕獲一個(gè)信道的相同點(diǎn)處開始對(duì)最佳振蕩器控制電壓對(duì)頻率居中電壓的搜索。另外，振蕩器控制電壓向它的用于捕獲的最佳值移動(dòng)，消除對(duì)時(shí)間符號(hào)定時(shí)頻率的精確性上的依賴性和在由于諸如分量值容差的實(shí)現(xiàn)容差所引起的振蕩器電壓對(duì)頻率響應(yīng)中的變化。
權(quán)利要求
1．在一個(gè)用于處理所接收的包含一個(gè)圖象表示信號(hào)的數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)中的裝置，該裝置包括一個(gè)響應(yīng)所接收信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)恢復(fù)的同步分量的同步恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)響應(yīng)所接收信號(hào)和響應(yīng)所恢復(fù)的同步分量而產(chǎn)生一個(gè)符號(hào)定時(shí)信號(hào)的符號(hào)定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)響應(yīng)所接收信號(hào)來(lái)產(chǎn)生一個(gè)均衡的信號(hào)的信道均衡器(34)；其中所述的同步恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)另外還響應(yīng)所述均衡的信號(hào)。
2．權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述的接收信號(hào)包括一個(gè)包含由符號(hào)星座表示的高清晰度視頻數(shù)據(jù)的殘留邊帶(VSB)調(diào)制信號(hào)，具有一個(gè)由連續(xù)數(shù)據(jù)幀構(gòu)成的數(shù)據(jù)幀格式的所述數(shù)據(jù)包括一個(gè)在具有相關(guān)段同步分量的多個(gè)數(shù)據(jù)段之前的場(chǎng)同步分量；和所恢復(fù)的同步分量是所述的段同步分量。
3．權(quán)利要求2的裝置，其特征還在于，一個(gè)包括模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器的輸入網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)于所述接收的信號(hào)和響應(yīng)于一個(gè)抽樣定時(shí)信號(hào)，而一個(gè)解調(diào)器響應(yīng)于來(lái)自所述轉(zhuǎn)換器的輸出信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)解調(diào)信號(hào)；和一個(gè)信道均衡器響應(yīng)于所述解調(diào)的信號(hào)而產(chǎn)生一個(gè)均衡的信號(hào)；其中，所述的同步恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)于所述解調(diào)的信號(hào)而產(chǎn)生所述的同步分量并另外響應(yīng)于所述均衡的信號(hào)；和所述符號(hào)定時(shí)恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)于所述解調(diào)的信號(hào)和響應(yīng)于所述恢復(fù)的同步分量而產(chǎn)生所述抽樣的定時(shí)信號(hào)。
4．權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述均衡的信號(hào)由工作在盲模式下的所述均衡器產(chǎn)生。
5．一個(gè)用于處理所接收的包含一個(gè)圖象表示信號(hào)的數(shù)據(jù)流的方法，該方法的特征在于包括以下步驟對(duì)所述接收的信號(hào)進(jìn)行信道均衡；響應(yīng)于由所述均衡步驟產(chǎn)生的均衡的信號(hào)來(lái)恢復(fù)所接收信號(hào)的同步分量；和響應(yīng)于由所述恢復(fù)步驟產(chǎn)生的恢復(fù)的同步分量來(lái)產(chǎn)生一個(gè)符號(hào)抽樣定時(shí)信號(hào)。
6．權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述的接收信號(hào)包括一個(gè)包含由符號(hào)星座表示的高清晰度視頻數(shù)據(jù)的殘留邊帶(VSB)調(diào)制信號(hào)，具有一個(gè)由連續(xù)數(shù)據(jù)幀構(gòu)成的數(shù)據(jù)幀格式的所述數(shù)據(jù)包括一個(gè)在具有相關(guān)段同步分量的多個(gè)數(shù)據(jù)段之前的場(chǎng)同步分量；和所恢復(fù)的同步分量是所述的段同步分量。
全文摘要
一個(gè)用于處理包含陸上廣播高清晰度電視信息的VSB調(diào)制信號(hào)的接收機(jī)包括一個(gè)用于產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的輸入模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(19)。一個(gè)符號(hào)定時(shí)恢復(fù)和段同步恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)(24)為數(shù)字轉(zhuǎn)換器(19)產(chǎn)生一個(gè)正確定時(shí)的抽樣時(shí)鐘。該符號(hào)定時(shí)恢復(fù)包括一個(gè)響應(yīng)于來(lái)自段同步恢復(fù)發(fā)生器(328)的輸出的鑒相器(310),該段同步恢復(fù)發(fā)生器依次又響應(yīng)于一個(gè)來(lái)自自適應(yīng)信道均衡器(34)的均衡信號(hào)。受控振蕩器(336)為數(shù)字轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生一個(gè)抽樣時(shí)鐘。該控制網(wǎng)絡(luò)(340,344,348)移動(dòng)振蕩器的頻率范圍以保持所需的用于增強(qiáng)符號(hào)定時(shí)捕獲的線性操作。
文檔編號(hào)H04N5/08GK1280445SQ0012046
公開日2001年1月17日 申請(qǐng)日期2000年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月9日
發(fā)明者A·R·布伊勒特, J·S·斯特瓦特 申請(qǐng)人:湯姆森許可公司