專利名稱：可用于殘留邊帶類型接收器的載波恢復設備和其方法
技術領域：
本發(fā)明的總體構思涉及一種可用于殘留邊帶(VSB)接收器的載波恢復設備和其方法。更具體地說，本發(fā)明的總體構思涉及一種既使用導頻信號又使用接收的VSB信號的上邊帶和下邊帶的載波恢復設備，和其方法。
背景技術：
為了對VSB調(diào)制的數(shù)據(jù)精確地進行解調(diào)的數(shù)據(jù)接收器，必須對從用于數(shù)據(jù)接收的調(diào)諧器和RF(射頻)振蕩器產(chǎn)生的相位噪聲(抖動)的頻偏和高電平進行最小化。該過程被稱為“載波恢復”。
基于符合先進電視委員會(ATSC)標準的VSB調(diào)制方法的數(shù)字廣播系統(tǒng)在傳輸以載波同步的信號中使用導頻信號。這里，導頻信號是在為精確載波恢復的傳輸?shù)钠陂g加載到載波上的信號。
圖1是示出用于相位檢測的傳統(tǒng)的載波恢復電路100的方框圖。參照圖1，傳統(tǒng)的載波恢復電路100包括乘法器101、導頻檢測器103、相位檢測器105、環(huán)路濾波器107、和數(shù)控振蕩器(NCO)109。
接收的VSB信號被模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)(未示出)數(shù)字化，并且由乘法器101以基帶信號輸出。
導頻檢測器103檢測從基帶信號的導頻信號，并且相位檢測器105讀取導頻信號的相位信息。有很多用于讀取導頻信號的相位信息的方法，并且根據(jù)應用選擇合適的方法。由相位檢測器105讀取的相位信息經(jīng)過環(huán)路濾波器107，通過NCO 109被轉(zhuǎn)換成頻率分量，并且通過乘法器101與接收的VSB信號相乘以輸出基帶信號。
上述的過程根據(jù)反饋操作被重復地執(zhí)行，直到導頻信號的相位誤差變成零。
然而，如果在無線環(huán)境中的導頻信號被破壞，則接收的信號不能被正確地恢復。不期望的導頻信號的破壞經(jīng)常在多徑環(huán)境中發(fā)生，甚至引起VSB接收器性能的惡化。該問題可出現(xiàn)在可用于VSB方法的任何美國數(shù)字廣播系統(tǒng)中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的總體構思提供一種用于殘留邊帶(VSB)接收器的載波恢復設備和其方法，其中，可通過接收的信號完成載波恢復而不考慮導頻信號的完全破壞。
將在接下來的描述中部分闡述本發(fā)明的總體構思的另外的方面，還有一部分通過描述將是清楚的，或者可以經(jīng)過本發(fā)明的總體構思的實施而得知。
本發(fā)明的總體構思的前述的和/或其他方面可通過提供一種可用于VSB接收器的載波恢復設備來實現(xiàn)，該設備包括乘法器，用于接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號和用于將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；頻譜反轉(zhuǎn)器，用于將基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)以對其頻譜進行反轉(zhuǎn)；下BECM單元，用于對頻譜反轉(zhuǎn)的信號執(zhí)行頻帶邊沿分量最大化(BECM)算法以基于在反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的相位信息和第一預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生下相位信息；環(huán)路濾波器，用于對從下相位信息的低頻帶信號進行濾波；和數(shù)控振蕩器(NCO)，用于糾正載波信號的頻偏并且在低頻帶信號的控制下將糾正頻偏的載波信號輸出到乘法器。
頻譜反轉(zhuǎn)器在對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)之前可檢測并去除在基帶VSB信號中包含的導頻信號。
所述設備還可包括上BECM單元，用于對基帶VSB信號直接執(zhí)行BECM算法以基于在基帶VSB信號的相位信息和第二預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生上相位信息；和組合器，用于將上相位信息和下相位信息分別與第一和第二預定的權值相乘，并且用于向環(huán)路濾波器輸出相乘結果的總和作為最終相位信息。
第一和第二預定的權值對于不同信道的特性根據(jù)上相位信息和下相位信息的可靠性可分別進行改變。
所述設備還可包括導頻檢測器，用于檢測在基帶VSB信號中包含的導頻信號；相位檢測器，用于檢測從檢測的導頻信號的導頻相位信息；和組合器，用于將下相位信息和導頻相位信息分別與第一和第二預定權值相乘，并且用于向環(huán)路濾波器輸出相乘的結果的總和作為最終相位信息，其中，環(huán)路濾波器從最終相位信息對低頻帶信號進行濾波。
第一和第二預定的權值關于不同信道的特性根據(jù)下相位信息和導頻相位信息的可靠性可分別進行改變。
頻譜反轉(zhuǎn)器可從導頻檢測器接收導頻信號并且在對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)之前檢測和去除包含在VSB信號中的導頻信號。
VSB調(diào)制的信號可以是符合ATSC(先進電視委員會)標準的數(shù)字廣播信號。
本發(fā)明的總體構思的前述的和/或其他方面可通過提供一種可用于VSB接收器的載波恢復設備來完成，該設備包括乘法器，用于接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號和用于將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；上BECM單元，用于對頻譜反轉(zhuǎn)的信號執(zhí)行BECM(頻帶邊沿分量最大化)算法以基于在反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的相位信息和預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生上相位信息；環(huán)路濾波器，用于對來自于上相位信息的低頻帶信號進行濾波；和數(shù)控振蕩器(NCO)，用于糾正載波信號的頻偏并且在低頻帶信號的控制下向乘法器輸出糾正頻偏的載波信號。
本發(fā)明的總體構思的前述的和/或其他方面還可通過提供一種可用于VSB接收器的載波恢復設備來完成，該設備包括乘法器，用于接收包含導頻信號的VSB調(diào)制的信號和用于將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；上BECM單元，用于對基帶VSB信號執(zhí)行BECM(頻帶邊沿分量最大化)算法以基于在基帶VSB信號的相位信息和預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生上相位信息；導頻檢測器，用于從基帶VSB信號檢測導頻信號；相位檢測器，用于從檢測的導頻信號檢測導頻相位信息；組合器，用于將上相位信息和導頻相位信息分別與第一和第二預定的權值相乘，并且用于將相乘的結果相加以生成最終相位信息；環(huán)路濾波器，用于從最終相位信息對低頻帶信號進行濾波；和NCO，用于在低頻帶信號的控制下向乘法器輸出糾正頻偏的載波。
上述用于接收VSB調(diào)制的信號并被提供以載波恢復設備的接收器可對接收的VSB調(diào)制的信號的載波進行恢復。
本發(fā)明的總體構思的前述的和/或其他方面可通過提供一種載波恢復的方法來完成，該方法包括接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號并將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)以對其中的頻譜進行反轉(zhuǎn)；對頻譜反轉(zhuǎn)的信號執(zhí)行BECM(頻帶邊沿分量最大化)算法以基于在反轉(zhuǎn)的VSB基帶信號的相位信息和第一預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生下相位信息；和根據(jù)產(chǎn)生的下相位信息糾正載波信號的頻偏。
在對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)之前，導頻信號可從VSB信號中被檢測并去除。
所述方法還可包括對基帶VSB信號直接執(zhí)行BECM算法以基于基帶VSB信號的相位信息和第二預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生上相位信息；和在糾正頻偏之前，將上相位信息和下相位信息分別與第一和第二預定權值相乘，并且將相乘結果相加以產(chǎn)生最終相位信息。
關于不同的信道特性，第一和第二預定權值可分別根據(jù)上相位信息和下相位信息的可靠性來改變。
所述方法還可包括在產(chǎn)生基帶VSB信號期間，檢測在基帶VSB信號中包括的導頻信號；檢測來自于檢測的導頻信號的導頻相位信息；和在糾正頻偏之前，將下相位信息和導頻相位信息分別與第一和第二預定的權值相乘，并且輸出相乘結果的總和作為最終相位信息。
根據(jù)不同的信道特性，第一和第二預定的權值可分別根據(jù)下相位信息和導頻相位信息的可靠性來改變。
在對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)之前，導頻信號可從VSB信號中被檢測并去除。
VSB調(diào)制的信號可以是符合ATSC(先進電視委員會)標準的數(shù)字廣播信號。
本發(fā)明的總體構思的前述的和/或其他方面還可通過提供一種可用于VSB接收器的載波恢復的方法來完成，該方法包括接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號并將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；對基帶VSB信號執(zhí)行BECM(頻帶邊沿分量最大化)算法以基于在基帶VSB信號的相位信息與預定的參考相位信息之間的差值來產(chǎn)生上相位信息；和根據(jù)產(chǎn)生的上相位信息糾正載波信號的頻偏。
本發(fā)明的總體構思的前述的和/或其他方面可通過提供一種可用于VSB接收器的載波恢復的方法來完成，該方法包括接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號并將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；對基帶VSB信號執(zhí)行BECM(頻帶邊沿分量最大化)算法以基于在基帶VSB信號的相位信息與預定的參考相位信息之間的差值來產(chǎn)生上相位信息；從基帶VSB信號檢測導頻信號；從檢測的導頻信號檢測導頻相位信息；將上相位信息和導頻相位信息分別與第一和第二預定權值相乘，并且將相乘的結果相加以產(chǎn)生最終相位信息；和根據(jù)產(chǎn)生的最終相位信息糾正載波信號的頻偏。


通過下面結合附圖進行的對實施例的描述，本發(fā)明的總體構思的這些和/或其他方面將會變得更加清楚和更容易理解，其中圖1是示出用于導頻檢測的傳統(tǒng)的載波恢復電路的方框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的總體構思的實施例的可用于VSB接收器的載波恢復設備的方框圖；圖3A和圖3B分別是示出基帶VSB信號和反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的頻譜的示圖；圖4是示出圖2的載波恢復設備的上頻帶邊沿分量最大化(BECM)和下BECM單元的詳細的結構的方框圖；以及圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的總體構思的實施例的可用于VSB接收器的載波恢復設備的操作的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的總體構思的實施例，在附圖中示出其示例，其中相同的標號表示相同的部件。實施例被描述如下，用于參照附圖解釋本發(fā)明的總體構思。
根據(jù)本發(fā)明的總體構思的實施例的載波恢復設備可被安裝在用于對VSB調(diào)制的信號接收和解調(diào)的接收器中，并且執(zhí)行載波恢復以對頻偏和相位噪聲最小化?？蓪⒃撦d波恢復設備提供給符合先進電視委員會(ATSC)的標準的使用8-VSB調(diào)制方法的數(shù)字廣播接收系統(tǒng)。
載波恢復設備不僅可從傳統(tǒng)的導頻信號中還可從接收的VSB信號的上邊帶和下邊帶信號分量中獲得頻偏信息。因此，即使接收的導頻信號由于信道特性會被破壞，載波也可被平滑地恢復。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的總體構思的實施例的可用于VSB接收器的載波恢復設備200的方框圖。參照圖2，載波恢復設備200可包括乘法器201、上頻帶邊沿分量最大化(BECM)單元203、導頻檢測器205、相位檢測器207、頻譜反轉(zhuǎn)器209、下BECM單元211、組合器213、環(huán)路濾波器215、和數(shù)控振蕩器(NCO)217。
乘法器201將接收的經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)(未示出)的VSB調(diào)制的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成基帶信號。即，乘法器201將被載波信號VSB調(diào)制的數(shù)字信號與從NCO 217輸出的預定頻率相乘。
上BECM 203接收由乘法器201輸出的基帶信號(以下，稱為“基帶VSB信號”)，并從基帶VSB信號的上邊帶信號產(chǎn)生和輸出相位信息(以下，稱為“上相位信息”)。
參照圖3A和3B，以下通過將基帶VSB信號的頻譜與經(jīng)過頻譜反轉(zhuǎn)器209的反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的頻譜進行比較來描述上BECM 203和下BECM211的操作。
圖3A和圖3B是分別示出基帶VSB信號和反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的頻譜的示圖。
圖3A圖形地示出基帶VSB信號的頻譜，圖3B圖形地示出反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的頻譜。參照圖3A，符號‘a(chǎn)’指示基帶VSB信號的上邊帶，和符號‘b’指示導頻信號。
把圖3A和3B作比較，在圖3B中，基帶VSB信號的下邊帶已經(jīng)頻移到反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的上邊帶‘c’。因此，在圖3A中的導頻信號‘b’的位置已變成圖3B中的‘d’。
如圖3A所示，為了產(chǎn)生上相位信息，上BECM單元203使用BECM算法，該算法使用基帶VSB信號的上邊帶‘a(chǎn)’。上BECM單元203的詳細結構和BECM算法將被描述如下。
頻譜反轉(zhuǎn)器209接收如圖3A所示的基帶VSB信號，并且對圖3B的基帶VSB信號的頻譜進行反轉(zhuǎn)。因此，在圖3A中的基帶VSB的下邊帶頻移到在圖3B中的反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的上邊帶‘c’，反之，在圖3A中的基帶VSB信號的上邊帶‘a(chǎn)’頻移到在圖3B中的反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的下邊帶。從頻譜反轉(zhuǎn)器209將反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號輸出到下BECM單元211。
頻譜反轉(zhuǎn)器209從導頻檢測器205接收基帶VSB信號的導頻信號‘b’，并且可在對基帶VSB信號進行反轉(zhuǎn)之前從基帶VSB信號去除導頻信號‘b’，從而反轉(zhuǎn)的基帶信號的導頻信號‘d’被去除。因為反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號包含如在圖3B中所示的導頻信號‘d’，所以導頻信號‘d’可被去除而不受其影響。
然而，導頻信號‘d’可不被去除，因為從包含導頻信號的信號獲得的相位信息比從無導頻信號的信號獲得的相位信息更可靠。因此，如在圖3B中所示的導頻信號‘d’不被從輸出到下BECM單元211的反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號中去除。以下的敘述描述了其中導頻信號不被從基帶VSB信號去除的情況。
下BECM單元211與上BECM單元203操作相似，從而產(chǎn)生和輸出用于載波恢復的相位信息(以下，稱為“下相位信息”)。上BECM單元203和下BECM單元211可以大致相似，從而在上BECM單元203和下BECM單元211之間僅有的不同是將如在圖3B中所示的反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號輸入到下BECM單元211。因此，基帶VSB信號的下邊帶被反轉(zhuǎn)成輸入到下BECM單元211的反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的上邊帶‘c’。
導頻檢測器205從基帶VSB信號檢測導頻信號‘b’，并且相位檢測器207從檢測的導頻信號‘b’產(chǎn)生并輸出導頻相位信息。
組合器213從上BECM單元203、下BECM單元211、和相位檢測器207分別接收上、下和導頻相位信息，并且分別將上、下和相位信息與第一、第二、和第三權值(K1、K2和K3)相乘。然后，組合器213將相乘的結果求和以獲得最終相位信息。
第一、第二、和第三權值(K1、K2和K3)可根據(jù)通過在基帶VSB信號包括的導頻信號和上邊帶信號和下邊帶信號的失真所反映的信道特性(或狀態(tài))而改變。從而，可給予由于導頻信號其可靠性相對高的從下BECM單元211輸出的下相位信息更高的權值。然而，如果頻譜反轉(zhuǎn)器209從導頻檢測器205接收導頻信號‘b’，從基帶VSB信號去除導頻信號‘b’并且對基帶VSB信號的頻譜進行反轉(zhuǎn)，則上相位信息和下相位信息可被認為具有相同的可靠級別。因此，上相位信息和下相位信息可分別與具有相同值的第一和第二權值(K1和K2)相乘。
為了根據(jù)信道特性給予適當?shù)臋嘀?，有多種獲得關于信道特性的信息的方法。例如，通過測量在上BECM單元203、下BECM單元211、和導頻檢測器205中分別檢測的上邊帶信號‘a(chǎn)’、下邊帶信號‘c’、和導頻信號‘b’的大小來獲得第一、第二、和第三權值(K1，K2和K3)。
環(huán)路濾波器215在從組合器213輸出的最終相位信息中檢測具有基帶信號分量的控制信號并向NCO 217輸出該控制信號。環(huán)路濾波器215可由主要環(huán)和次要環(huán)形成，這取決于期望僅糾正接收的VSB信號的頻偏還是糾正接收的VSB信號的頻率和相位偏移，并且其系數(shù)值通過收斂(convergence)操作被改變。
NCO 217是用于根據(jù)來自環(huán)路濾波器215的控制信號的基帶分量來輸出頻率糾正的振蕩信號的振蕩器電路。從NCO 217輸出的頻率糾正的振蕩信號具有恢復的載波信號的頻率，并且被輸出到用于將從ADC接收的VSB信號轉(zhuǎn)換成基帶VSB信號的乘法器201。
參照圖4，現(xiàn)在將解釋BECM算法的原理和使用BECM算法的上BECM單元203和下BECM單元211的詳細結構。
BECM算法獲得作為基帶VSB信號的上邊帶的信號分量的諧波分量，從該諧波分量提取包括基帶VSB信號的相位信息的符號音頻(symbol tone)，并且產(chǎn)生與在提取的符號音頻的相位信息和預定的參照符號音頻的相位信息之間的差值相應的相位信息。BECM算法的示例是Gardner系統(tǒng)。
上BECM單元203使用基帶VSB信號的上邊帶‘a(chǎn)’信號，而下BECM單元211使用作為反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的上邊帶‘c’的基帶VSB信號的下邊帶信號。由于BECM算法不使用基帶VSB信號的下邊帶，所以VSB信號的頻譜通過頻譜反轉(zhuǎn)器209被反轉(zhuǎn)并且下邊帶頻移到反轉(zhuǎn)的邊帶VSB信號的上邊帶‘c’，并且下BECM 211使用反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的上邊帶‘c’(見圖3A和3B)。
圖4是示出圖2的載波恢復設備200的上BECM單元203和下BECM單元211的詳細結構的方框圖。參照圖4，上BECM單元203和下BECM單元211的每個包括預濾波器401、非線性部件403、符號音頻檢測器405、和相位提取器407。
預濾波器401接收基帶VSB信號并且僅對上邊帶信號進行濾波。非線性部件403從由預濾波器401輸出的上邊帶信號產(chǎn)生諧波分量。符號音頻檢測器405從由非線性部件403產(chǎn)生的諧波分量提取出具有與基帶VSB信號的相位信息相同的相位信息的符號音頻。
相位提取器407輸出反映提取的符號音頻的相位信息和預定的參考相位信息之間的比較的結果的相位信息。
根據(jù)圖2的實施例，有多種使用其載波恢復設備200可執(zhí)行載波恢復的方式。載波恢復設備200可通過使用通過上BECM單元203獲得的上相位信息、使用通過導頻檢測器205和相位檢測器207獲得的導頻相位信息、和使用通過頻譜反轉(zhuǎn)器209和下BECM單元211獲得的下相位信息來恢復載波信號。
每一導頻檢測器、相位檢測器和BECM單元可被單獨地操作或者使用在圖2中所示的組合器213作為一個完整的途徑一起操作。如上所述，組合器213將上相位信息、下相位信息、和導頻相位信息組合起來。
根據(jù)本發(fā)明的總體構思的另一實施例，載波恢復設備僅可使用從上BECM單元203獲得的上相位信息。因此，上相位信息不通過組合器213，但仍被環(huán)路濾波器215和NCO 217使用以恢復載波信號。
根據(jù)本發(fā)明的總體構思的另一實施例，載波恢復設備僅可使用從頻譜反轉(zhuǎn)器209和下BECM單元211獲得的下相位信息。因此，環(huán)路濾波器215和NCO 217可使用下相位信息恢復載波信號。
根據(jù)本發(fā)明的總體構思的另一實施例，可僅使用分別來自上BECM單元203和下BECM單元211的上相位信息和下相位信息來恢復載波信號。
此外，除了上相位信息和/或下相位信息，可使用通過導頻檢測器205和相位檢測器207獲得的相位信息來恢復載波信號。在此情況下，組合器213將導頻相位信息與上相位信息和/或下相位信息進行組合并且向環(huán)路濾波器215和NCO 217提供組合的相位信息。
雖然上面載波設備200被描述為接收數(shù)字VSB信號，但是可替換地，載波恢復設備200可接收模擬VSB信號并且對其執(zhí)行載波恢復。在此情況下，在載波恢復設備200中的每一單元可通過模擬電路連接。例如，在圖2中的NCO 217可被模擬振蕩電路VCXO(電壓控制晶體振蕩器)代替。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的總體構思的實施例的可用于VSB接收器的載波恢復設備的操作的流程圖。
參照圖2至圖5，乘法器201接收數(shù)字VSB調(diào)制的信號，并且將接收的數(shù)字VSB調(diào)制的信號與從NCO 217輸出的信號相乘以產(chǎn)生如在圖3A所示信號的基帶VSB信號。基帶VSB信號被輸入到上BECM單元203、導頻檢測器205、和頻譜反轉(zhuǎn)器209(S501)。
上BECM單元203使用輸入基帶VSB信號的上邊帶‘a(chǎn)’來執(zhí)行BECM算法，并且產(chǎn)生上相位信息(S503)。
導頻檢測器205檢測來自輸入基帶VSB信號的導頻信號‘b’，并且向從其中產(chǎn)生導頻相位信息的相位檢測器207輸出檢測的導頻信號‘b’。
頻譜反轉(zhuǎn)器209對輸出的基帶VSB信號的頻譜進行反轉(zhuǎn)以產(chǎn)生如在圖3B中所示的信號的反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號，并且向下BECM單元211輸出反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號。下BECM單元211使用反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的上邊帶‘c’執(zhí)行BECM算法，并且產(chǎn)生下相位信息(S503)。
組合器213分別從上BECM單元203、下BECM單元211、和相位檢測器207接收上相位信息、下相位信息、和導頻相位信息，并且分別將接收的上、下、和導頻相位信息與第一、第二、和第三權值(K1、K2和K3)相乘。然后，組合器將相乘的結果求和以產(chǎn)生最終相位信息(S505)。
通過組合器213產(chǎn)生的最終相位信息被提供給環(huán)路濾波器215，并且環(huán)路濾波器215向NCO 217輸出控制信號。最后，由控制信號控制的NCO 217改變其輸出信號的頻率以恢復載波，并且向乘法器201輸出恢復的載波輸出信號(S507)。
本發(fā)明的總體構思的各實施例可作為在包括存儲介質(zhì)的如磁存儲介質(zhì)(ROM、RAM、軟盤、磁帶等)、光可讀介質(zhì)(CD-ROM、DVD等)、和載波(在因特網(wǎng)上的傳輸)的計算機可讀介質(zhì)中的可執(zhí)行代碼來實施。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的總體構思的載波恢復設備不僅從導頻信號還從接收的VSB信號的上邊帶和下邊帶提取相位信息以恢復載波。因此，根據(jù)本發(fā)明的總體構思的實施例，即使導頻信號會被多徑信道特性破壞，載波恢復設備也可以執(zhí)行載波恢復。并且，因為上邊帶和下邊帶都可用于BECM算法，所以即使當接收的信號的上邊帶被破壞時也可能恢復載波。此外，根據(jù)本發(fā)明的總體構思的實施例，載波恢復設備可成功地防止在由導頻信號破壞引起的數(shù)據(jù)接收性能的惡化和在載波恢復的失敗。
雖然本發(fā)明的總體構思的一些實施例已經(jīng)被顯示和描述，但是本領域技術人員應該理解，在不脫離本發(fā)明的總體構思的原理和精神的情況下可以進行實施例的改變，其范圍在所附權利要求和其等價物所定義。
權利要求
1.一種可用于殘留邊帶(VSB)接收器的載波恢復設備，該設備包括乘法器，用于接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號和用于將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；頻譜反轉(zhuǎn)器，用于將基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)以對其中的頻譜進行反轉(zhuǎn)；下BECM單元，用于對頻譜反轉(zhuǎn)的信號執(zhí)行頻帶邊沿分量最大化(BECM)算法以基于在反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的相位信息和第一預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生下相位信息；環(huán)路濾波器，用于對來自于下相位信息的低頻帶信號進行濾波；和數(shù)控振蕩器(NCO)，用于糾正載波信號的頻偏并且在低頻帶信號的控制下向乘法器輸出糾正頻偏的載波信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，頻譜反轉(zhuǎn)器在基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)之前檢測并去除包含在基帶VSB信號中的導頻信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，還包括上BECM單元，用于對基帶VSB信號直接執(zhí)行BECM算法以基于在基帶VSB信號的相位信息和第二預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生上相位信息；和組合器，用于將上相位信息和下相位信息分別與第一和第二預定的權值相乘，并且用于向環(huán)路濾波器輸出相乘結果的總和作為最終相位信息，其中，環(huán)路濾波器對來自最終相位信息的低頻帶信號進行濾波。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其中，第一和第二預定的權值關于不同信道的特性根據(jù)上相位信息和下相位信息的可靠性分別進行改變。
5.根據(jù)權利要求1所述的設備，還包括導頻檢測器，用于檢測在基帶VSB信號中包含的導頻信號；相位檢測器，用于從檢測的導頻信號檢測導頻相位信息；和組合器，用于將下相位信息和導頻相位信息與第一和第二預定權值分別相乘，并且用于向環(huán)路濾波器輸出相乘的結果的總和作為最終相位信息，其中，環(huán)路濾波器對來自于最終相位信息的低頻帶信號進行濾波。
6.根據(jù)權利要求5所述的設備，其中，第一和第二預定的權值關于不同信道的特性根據(jù)下相位信息和導頻相位信息的可靠性分別進行改變。
7.根據(jù)權利要求5所述的設備，其中，頻譜反轉(zhuǎn)器從導頻檢測器接收導頻信號并且在對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)之前去除來自VSB信號的導頻信號。
8.根據(jù)權利要求1所述的設備，其中，VSB調(diào)制的信號包括符合先進電視委員會(ATSC)標準的數(shù)字廣播信號。
9.一種可用于VSB接收器的載波恢復設備，該設備包括乘法器，用于接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號和用于將VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；上BECM單元，用于對基帶VSB信號執(zhí)行BECM算法以基于在基帶VSB信號的相位信息和預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生上相位信息；環(huán)路濾波器，用于對來自于上相位信息的低頻帶信號進行濾波；和NCO，用于糾正載波信號的頻偏并且在低頻帶信號的控制下向乘法器輸出糾正頻偏的載波信號。
10.一種可用于VSB接收器的載波恢復設備，該設備包括乘法器，用于接收包含導頻信號的VSB調(diào)制的數(shù)字信號和用于將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；上BECM單元，用于對基帶VSB信號執(zhí)行BECM算法以基于在基帶VSB信號的相位信息和預定參考相位信息之間的差值產(chǎn)生上相位信息；導頻檢測器，用于從基帶VSB信號檢測導頻信號；相位檢測器，用于從檢測的導頻信號檢測導頻相位信息；組合器，用于將上相位信息和導頻相位信息分別與第一和第二預定的權值相乘，并且用于輸出相乘結果的總和作為最終相位信息；環(huán)路濾波器，用于從最終相位信息對低頻帶信號進行濾波；和NCO，用于在低頻帶信號的控制下向乘法器輸出糾正的頻偏載波。
11.一種用于接收VSB調(diào)制的信號的接收器，包括用于恢復接收的VSB信號的載波的載波恢復設備，該載波恢復設備包括乘法器，用于接收VSB調(diào)制的信號和用于將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；頻譜反轉(zhuǎn)器，用于將基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)以對其中的頻譜進行反轉(zhuǎn)；下BECM單元，用于對頻譜反轉(zhuǎn)的信號執(zhí)行頻帶邊沿分量最大化(BECM)算法以基于在反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的相位信息和預定的參考相位信息之間的差值產(chǎn)生下相位信息；環(huán)路濾波器，用于從下相位信息對低頻帶信號進行濾波；和數(shù)控振蕩器(NCO)，用于糾正載波信號的頻偏并且在低頻帶信號的控制下向乘法器輸出糾正頻偏的載波信號。
12.一種載波恢復設備，包括乘法器，用于接收VSB調(diào)制的信號并且用于將接收的VSB調(diào)制信號與載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；上邊帶檢測單元，用于檢測基帶VSB信號的上邊帶并且用于產(chǎn)生相應于檢測的上邊帶的上相位信息；下邊帶檢測單元，用于檢測基帶VSB信號的下邊帶并且用于產(chǎn)生相應于檢測的下邊帶的下相位信息；和載波信號調(diào)節(jié)單元，用于根據(jù)上相位信息和下相位信息調(diào)節(jié)載波信號并且向乘法器輸出調(diào)節(jié)的載波信號。
13.根據(jù)權利要求12所述的載波恢復設備，其中，上邊帶檢測單元包括用于檢測基帶VSB信號的上邊帶并且產(chǎn)生來自其的上相位信息的第一頻帶邊沿分量最大化(BECM)單元，下邊帶檢測單元包括用于反轉(zhuǎn)基帶VSB信號的頻譜反轉(zhuǎn)器、和用于檢測反轉(zhuǎn)的VSB信號的上邊帶并且產(chǎn)生其中的下相位信息的第二BECM單元。
14.根據(jù)權利要求12所述的載波恢復設備，其中，載波信號調(diào)節(jié)單元包括組合器，用于根據(jù)其可靠性對上相位信息和下相位信息分配權值，并且根據(jù)分配的權值對上相位信息和下相位信息進行組合；環(huán)路濾波器，用于對組合的上相位信息和下相位信息進行濾波以產(chǎn)生控制信號；和振蕩單元，用于根據(jù)產(chǎn)生的控制信號向乘法器輸出載波信號。
15.根據(jù)權利要求12所述的載波恢復設備，還包括導頻檢測單元，用于檢測基帶VSB信號的導頻信號并產(chǎn)生相應于檢測的導頻信號的導頻相位信息，其中，載波信號調(diào)節(jié)單元根據(jù)上相位信息、下相位信息、和導頻相位信息來調(diào)節(jié)載波信號。
16.一種用于接收基帶VSB信號并產(chǎn)生載波信號的載波恢復設備，該載波設備包括第一上邊帶單元，用于產(chǎn)生相應于接收的基帶VSB信號的第一上邊帶的第一相位信息；頻譜反轉(zhuǎn)器，用于對接收的基帶VSB信號進行反轉(zhuǎn)；第二上邊帶單元，用于產(chǎn)生相應于接收的基帶VSB信號的第二上邊帶的第二相位信息；組合器，用于對第一和第二相位信息分別分配第一和第二權值，并且根據(jù)第一和第二權值來組合第一和第二相位信息以產(chǎn)生組合的相位信息；和載波信號發(fā)生器，用于根據(jù)組合的相位信息產(chǎn)生載波信號。
17.根據(jù)權利要求16的載波恢復設備，還包括導頻檢測單元，用于檢測基帶VSB信號的導頻信號并產(chǎn)生相應于檢測的導頻信號的導頻相位信息，其中，組合器向?qū)ьl相位信息分配第三權值并根據(jù)第一、第二、和第三權值將導頻相位信息與第一和第二相位信息進行組合以產(chǎn)生組合的相位信息。
18.一種載波恢復方法，包括接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號并將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定的頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)以對其頻譜進行反轉(zhuǎn)；對頻譜反轉(zhuǎn)的信號執(zhí)行BECM算法以基于在反轉(zhuǎn)的VSB基帶信號的相位信息和第一預定參考相位信息之間的差值來產(chǎn)生下相位信息；和根據(jù)產(chǎn)生的下相位信息糾正載波信號的頻偏。
19.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括檢測在基帶VSB信號中的導頻信號并在對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶進行反轉(zhuǎn)之前去除其中的導頻信號。
20.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括對基帶VSB信號直接執(zhí)行BECM算法以基于基帶VSB信號的相位信息和第二預定參考相位信息之間的差值來產(chǎn)生上相位信息；和在糾正載波信號的頻偏之前，將上相位信息和下相位信息分別與第一和第二預定的權值相乘，并且將相乘結果相加以產(chǎn)生在糾正載波信號的頻偏中使用的最終相位信息。
21.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，第一和第二預定的權值關于不同的信道特性分別根據(jù)上相位信息和下相位信息的可靠性來改變。
22.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括在產(chǎn)生基帶VSB信號轉(zhuǎn)換期間，檢測在基帶VSB信號中包括的導頻信號；從檢測的導頻信號檢測導頻相位信息；和在糾正載波信號的頻偏之前，將下相位信息和導頻相位信息分別與第一和第二預定的權值相乘，并且輸出相乘結果的總和作為最終相位信息。
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中，關于不同的信道特性，第一和第二預定的權值分別根據(jù)下和導頻相位信息的可靠性來改變。
24.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，對基帶VSB信號的上邊帶和下邊帶的反轉(zhuǎn)包括檢測在VSB基帶信號中的導頻信號并從VSB基帶信號去除導頻信號。
25.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，VSB調(diào)制的信號包括符合ATSC(先進電視委員會)標準的數(shù)字廣播信號。
26.一種可用于VSB接收器的載波恢復方法，該方法包括接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號并將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；對基帶VSB信號執(zhí)行BECM算法以基于在基帶VSB信號的相位信息與預定的參考相位信息之間的差值來產(chǎn)生上相位信息；和根據(jù)產(chǎn)生的上相位信息糾正載波信號的頻偏。
27.一種可用于VSB接收器的載波恢復方法，該方法包括接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號并將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；對基帶VSB信號執(zhí)行BECM算法以基于在基帶VSB信號的相位信息與預定的參考相位信息之間的差值來產(chǎn)生上相位信息；從基帶VSB信號檢測導頻信號；從檢測的導頻信號檢測導頻相位信息；將上相位信息和導頻相位信息分別與第一和第二預定的權值相乘，并且將相乘的結果求和以產(chǎn)生最終相位信息；和根據(jù)產(chǎn)生的最終相位信息糾正載波的頻偏。
28.一種載波恢復的方法，包括將接收的VSB調(diào)制的信號與載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；檢測VSB基帶信號的上邊帶并產(chǎn)生相應于檢測的上邊帶的上相位信息；檢測VSB基帶信號的下邊帶并產(chǎn)生相應于檢測的下邊帶的下相位信息；和根據(jù)產(chǎn)生的上邊帶和下邊帶調(diào)節(jié)載波信號。
29.根據(jù)權利要求28所述的載波恢復方法，其中，檢測VSB基帶信號的下邊帶包括對VSB基帶信號進行反轉(zhuǎn)；和檢測反轉(zhuǎn)的VSB基帶信號的上邊帶。
30.根據(jù)權利要求28所述的載波恢復設備，其中，調(diào)節(jié)載波信號包括根據(jù)產(chǎn)生的上相位信息和下相位信息的可靠性分配其權值并對分配權值的上相位信息和下相位信息進行組合；對組合的上相位信息和下相位信息進行濾波以產(chǎn)生控制信號；和根據(jù)產(chǎn)生的控制信號調(diào)節(jié)載波信號。
31.一種產(chǎn)生載波恢復信號的方法，該方法包括產(chǎn)生與接收的基帶VSB信號的第一上邊帶相應的第一相位信息；對接收的基帶VSB信號進行反轉(zhuǎn)；產(chǎn)生與反轉(zhuǎn)的基帶VSB信號的第二上邊帶相應的第二相位信息；產(chǎn)生與接收的基帶VSB信號的導頻信號相應的第三相位信息；對第一、第二、和第三相位信息進行組合并根據(jù)組合的第一、第二、和第三相位信息產(chǎn)生載波恢復信號。
32.根據(jù)權利要求31所述的方法，其中，對第一、第二、和第三相位信息的組合包括根據(jù)第一、第二、和第三相位信息的可靠性，分別對其分配第一、第二、和第三權值；和根據(jù)分配的第一、第二、和第三權值組合第一、第二、和第三相位信息。
33.一種包括用于執(zhí)行載波恢復方法的可執(zhí)行代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)；該方法包括接收VSB調(diào)制的數(shù)字信號并將接收的VSB調(diào)制的數(shù)字信號與預定頻率的載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；對基帶VSB信號的上邊帶的下邊帶進行反轉(zhuǎn)以反轉(zhuǎn)其頻譜；對頻譜反轉(zhuǎn)的信號執(zhí)行BECM算法以基于在反轉(zhuǎn)的VSB基帶信號的相位信息與第一預定的參考相位信息之間的差值產(chǎn)生下相位信息；和根據(jù)產(chǎn)生的下相位信息對載波信號的頻偏進行糾正。
34.一種包括用于執(zhí)行載波恢復方法的可執(zhí)行代碼的計算機可讀存儲介質(zhì)，該方法包括將接收的VSB調(diào)制的信號與載波信號相乘以產(chǎn)生基帶VSB信號；檢測VSB基帶信號的上邊帶并產(chǎn)生相應于檢測的上邊帶的上相位信息；檢測VSB基帶信號的下邊帶并產(chǎn)生相應于檢測的下邊帶的下相位信息；知根據(jù)產(chǎn)生的上邊帶和下邊帶調(diào)節(jié)載波信號。
全文摘要
一種可用于VSB接收器的載波恢復的設備和其方法。即使由于信道的多徑特性可破壞導頻信號，該載波恢復設備也可恢復載波。因此，載波恢復設備對接收的信號的上邊帶和下邊帶執(zhí)行BECM(頻帶邊沿分量最大化)算法以從其產(chǎn)生相位信息。該相位信息在組合器中被組合。由于對上邊帶和下邊帶執(zhí)行BECM算法，所以即使接收的信號的上邊帶和下邊帶可被破壞也可能執(zhí)行載波恢復。因此，該載波恢復可防止由導頻信號的破壞引起的VSB接收器的性能的惡化。
文檔編號H04L27/06GK1744588SQ20051009358
公開日2006年3月8日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權日2004年8月27日
發(fā)明者李東勛 申請人:三星電子株式會社