专利名称：数字电视接收机的频道均衡装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用VSB(vestigial side band)调制方式的数字电视接收机的频道均衡装置。
背景技术：
广播信号在目前使用的大部分数字传送系统以及在作为美国数字电视(DTV)传送方式而提出的ATSC(Advanced Television SystemCommittee高级电视系统委员会)8VSB传送系统中，通过空间无线电波或通过如有线频道来进行传送时，数字电视接收机所接收到的信号，将是一个经过多种反射体反射的信号与被传送的原信号叠加在一起的信号。这时，因为反射后的信号将使原信号失真，所以仅用被接收的信号是得不到原信号的。其中，造成原信号失真、有重影(ghost)或衰减(fading)等成分。即，包括ATSC 8VSB系统在内的数字传送系统的物理通道是一个自由空间。其中，无介质的真空通道可以认为是理想的。可是，实际的传送信号是在受到空气、云层、大气层等的气象变化，或太阳的影响下，将经由曲折而多重的传播路径才能被接收到。
另外，传播的路径有通过山峦、悬崖、大地等的地形，有森林、建筑物等的物体而反射、透过的固定的多重传播路径，还有通过飞机、汽车等的物体而产生的实时变化的多重传播路径等。这种多重路径的传播，由于相同的信号将经过传播时间各自不同的多个路径而传达的，因而在数字传送中，将引起一个造成高速数据传送系统功能降低的最大原因，即符号间干涉。经过这种多重路径传播而引起的信号失真，在数字电视接收机上，将引起比特检出误差，从而可能会导致不能复原整个图像，或显示完全不同图像的现象。
为了克服这种现象，在数字电视接收机上，将使用一种补偿传送端和接收端之间产生的传送信号失真成分(即重影或衰减)用的均衡器。均衡器可分为时间域均衡器(time-domain equalizer)和频率域均衡器(frequency-domain equalizer)，其作用都是用来去除使原信号产生失真的成分。频率域均衡器，是从时间域信号中推算出频道脉冲响应后，把推算出的频道脉冲响应变换成频率域信号。并且，为使由于频道而失真的频率域信号成为理想的频率域信号，将去调整频率域均衡器的系数，使其起到校正失真的作用。也就是说，将时间域的接收信号，变换成频率域信号之后，利用频率域均衡器去补偿衰减的成分。然后，将被补偿后的频率域信号，重新再变换成为时间域信号。
这时，当具有衰减的信号通过频率域均衡器时，除衰减的成分得到补偿的同时，还会去放大噪声。于是，为了去除被放大了的噪声，还将使用噪声去除器。图1是使用这种频率域均衡器和噪声去除器的，传统数字电视接收机频道均衡装置的组成框图。该装置的解调部101，将从通过天线接收的RF(Radio Frequency射频)信号中，调谐出所需的频道信号，然后把已经调谐的RF频道信号，变换成IF(Intermediate Frequency中频)信号，然后再把IF信号按VSB调制方式的逆向进行解调，然后向频率域均衡部102输出。频率域均衡部102，如在前面所述，将从时间域信号中推算出频道的脉冲响应，并把推算出的频道脉冲响应，变换成频率域信号后，通过调整系数去补偿失真成分，然后向噪声去除部103输出。噪声去除部103，将从频率域均衡部102的输出中，除掉在进行均衡时被放大了的噪声。
为了能从频率域均衡部102推算出频道脉冲响应，需要一个已知的信号；这时通常将利用如图2所示的相当于场同步(field sync)的信号。图2是VSB方式数字电视接收机中的数据帧结构图。1个帧由2个场组成，而1个场又由313数据段组成。并且，1个数据段再由832符号组成。这时，在一个数据段中，头4个符号是段同步部分，而在一个场中的头一个数据段是场同步部分。即，如在图2的VSB数据帧结构中所示的那样，场同步信号将以24.2ms为周期出现。所以，频率域均衡部的系数也每隔24.2ms来进行更新。在一个衰减的变化比24.2ms更快的频道环境中，如图1所示的频率域均衡器，将不能正常地去补偿衰减。即在很多的实际环境中，衰减都进行快速变化，所以如图1组成的结构，将不能正常地发挥均衡功能。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述的问题而开发的，本发明的第一个目的是提供一种对快速变化的衰减(或重影)能进行补偿的数字电视接收机的频道均衡装置；本发明的另一个目的是提供一种在频率域均衡器上去结合一个时间域均衡器，借以对快速变化的衰减(或重影)进行补偿的数字电视接收机的频道均衡装置。
本发明的目的是这样实现的，为了达到上述目的，本发明的数字电视接收机频道均衡装置的特征是设有一个频率域均衡部；另外再去设置一个与其相结合的、而且跟频率域均衡部相比更新系数更快的时间域均衡部，使得不仅是在静态的频道上，而且在动态的频道上也能发挥出良好的性能。
本发明的数字电视接收机频道均衡装置的第1实例，是由频率域均衡部、噪声去除部、以及时间域均衡部相结合而组成。该装置有下述的结构特征，即设有一个把时间域的接收信号变换成频率域，并在频率域中对所接收的信号进行均衡，然后将其重新变换成时间域信号的频率域均衡部；设有一个连接在频率域均衡部的输出端，并从频率域均衡部的输出信号中，用来去除在进行频率域均衡时一拼被放大了的噪声的噪声去除部；还设有一个连接在噪声去除部的输出端，并对噪声去除部的输出信号进行时间域均衡，然后对由快速衰减引起的信号失真进行补偿的时间域均衡部；还设有一个利用时间域均衡部的输出信号，去推算出要在时间域均衡部中更新系数用的误差，并将该误差反馈到时间域均衡部的误差发生部。
本发明的数字电视接收机频道均衡装置的第2实例，是由频率域均衡部、噪声去除部、以及时间域均衡部相结合而组成。该装置有下述的结构特征，即在频率域均衡部的输出端接有时间域均衡部；在时间域均衡部的输出端接有噪声去除部；在时间域均衡部和噪声去除部之间则接有误差发生部。
本发明的数字电视接收机频道均衡装置的第3实例，是由频率域均衡部、噪声去除部、以及时间域均衡部相结合而组成。该装置有下述的结构特征，即在频率域均衡部的输出端接有时间域均衡部；在时间域均衡部的输出端接有噪声去除部和误差发生部；而误差发生部的输出将反馈给时间域均衡部。
本发明的数字电视接收机的频道均衡装置效果是，通过在频率域均衡后再进行时间域均衡的方法，将可以改善仅用频率域均衡器时所产生的系数更新缓慢的问题。由此不仅在静态的频道上，而且在动态的频道上也能发挥出良好的性能，因此能正常地补偿快速变化的衰减(或重影)，通过以上的说明，如果是专业人士，那么都可知在不脱离本发明的技术思想范围内，可以进行多种变更或修正。而且，本发明的技术范围将不会受到实例所记载的内容的限定，而是应将根据专利的权利要求范围来界定。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是传统数字电视接收机的频道均衡装置组成框图。
图2是普通数字电视接收机中的数据帧结构图。
图3是本发明，即数字电视接收机频道均衡装置第1实例的组成框图。
图4是本发明，即数字电视接收机频道均衡装置第2实例的组成框图。
图5是本发明，即数字电视接收机频道均衡装置第3实例的组成框图。
附图主要部分的符号说明301，401，501频率域均衡部302，403，503噪声去除部303，402，502时间域均衡部304，404，504误差发生部
具体实施例方式
通过下面的参照附图的详细说明，将会更加清楚地理解本发明的其余目的、特征以及优点。下面，参照附图来说明本发明实例的组成及其作用。但是，图示在附图上，而且根据它所做的对本发明的组成及其作用的说明，只是一个实例而已；它将不会去限定本发明的技术思想，核心结构及其作用。
图3是本发明第1实例的数字电视接收机频道均衡装置的组成框图。在频率域均衡部301的输出端连接着噪声去除部302；噪声去除部302的输出端连接着时间域均衡部303；时间域均衡部303的输出端连接着误差发生部304。这时，时间域均衡部303，将利用噪声去除部302的输出和误差发生部304的误差，去完成系数更新，以便在时间域中去补偿噪声去除部302输出的信号失真。
在具有上述组成的本发明第1实例中，频率域均衡部301将从通过解调部输出的时间域的接收信号中，推算出频道的脉冲响应后，把推算出的频道脉冲响应变换成频率域的信号。而且，将时间域的接收信号也变换成频率域的信号。然后，通过推算出的频率域的频道脉冲响应和利用接收信号的系数更新，去校正通过上述频道产生的频率域接收信的失真。然后将其重新变换成时间域信号，并输出到噪声去除部302。噪声去除部302将从频率域均衡部301的输出信号中，去除在均衡时被放大了的噪声，然后输出到时间域均衡部303。时间域均衡部303，对经过频率域均衡和去除了噪声的信号上进行时间域均衡，借以去补偿在频率域均衡部301中未能补偿的由快速衰减引起的信号失真。
这时，时间域均衡部303的输出，将被输出到误差发生部304；而误差发生部304将从时间域均衡部303的输出中，推算出时间域均衡部303进行滤波系数更新时要利用的误差，并将其反馈到时间域均衡部303。时间域均衡部303利用噪声去除部302的输出和反馈的误差，对在内部设有n个分接头的滤波器进行系数更新，从而去补偿在频率域均衡部301中未能补偿的由快速衰减引起的信号失真。举例来说，时间域均衡部303对各分接头的滤波器，在误差值上乘以从噪声去除部302输出的信号后，加在各分接头的以前系数上，借此分别进行各个分接头的系数更新。并且，对所有的分接头将同时进行一个在已经被更新的系数上重新乘以各分接头的输出的过程，然后，再把各分接头相乘的积加起来，并对加起来的和进行限幅。限幅的结果将成为输出给误差发生部304的最终信号。
对于上述的时间域均衡部303，可以使用跟场同步周期相比更新系数更快的，包括普通的LMS(least mean square最小均方)，RLS(recursive least square递归最小平方)，ZF(zero forcing强制零)等方式在内的大部分时间域均衡器。误差发生部304，将生成时间域均衡部303在进行系数更新时要使用的误差。在本发明的第1实例中，是将从时间域均衡部303的输出来推算出误差的。在这里，推算误差有多种方法。即便利用众所周知的技术也无妨。
举例来说，当输送端传送一个训练列信号时，误差发生部304把时间域均衡部303的输出和训练列信号之间的差值作为误差，去反馈给时间域均衡部303。在这里，训练列信号就是为了让接收系统能自动调整某种功能而从输送端发出的一种基准信号，是预先知道的值。如果没有训练列信号，那么就把进行了时间均衡的信号，和对进行了时间均衡的信号加以限幅的信号之间的差值作为误差，去反馈给时间域均衡部303。如上所述，本发明的第1实例是依次由频率域均衡部301，噪声去除部302，以及时间域均衡部303组成。其中，时间域均衡部303的系数更新用误差，是利用经由时间域均衡部303的信号来求得的。
图4是本发明第2实例的数字电视接收机频道均衡装置的组成框图。该装置将采用从经由频率域均衡的信号中进行去除噪声之前，进行时间域均衡的一种方式。如图4所示，在频率域均衡部401的输出端接有时间域均衡部402；而在时间域均衡部402的输出端接有噪声去除部403。噪声去除部403的输出将输出到误差发生部404。各部的工作过程，可能与图3的情况相同，或许不同。即便相同也无妨，所以将省略详细的说明。
即，图4的频道均衡装置，在频率域均衡部401与噪声去除部403之间，设有时间域均衡部402；误差发生部404为了求得用来更新时间域均衡部402系数的误差，将利用经由噪声去除部403的信号。如上所述，在本发明的第2实例中，由于时间域均衡部402设置在噪声去除部403的前端，因此在去除噪声之前就能去除剩下的衰减，进而能更有效地完成噪声去除工作。另外，用于时间域均衡部402的误差，由于将利用已经去除噪声的信号，因此能求得更优质的误差。
图5是本发明第3实例的数字电视接收机频道均衡装置的组成框图。与图4所不同的是，将从已经进行了时间域均衡的信号中去求误差。如图5所示，在频率域均衡部501的输出端连接着时间域均衡部502；在时间域均衡部502的输出端连接着噪声去除部503；到此为止，它跟图4相同。然而，它的不同之处在于时间域均衡部502的输出，将被输出到误差发生部504上；而该误差发生部是用来检出更新内部n个分接头滤波器系数用的误差的。同理，各部的工作过程，可能与上述的图3情况相同，或许不同。即便相同也无妨，所以将省略详细的说明。即，图5的频道均衡装置，在频率域均衡部501和噪声去除部503之间，设有时间域均衡部502；经由时间域均衡部502的信号，将用于去求更新时间域均衡部502系数的误差。
如上所述，本发明将仅用一个频率域均衡器，并通过与时间域均衡器相结合的方法来解决在每个场同步时进行系数更新所发生的传统的更新速度问题。
权利要求
1.一种数字电视接收机的频道均衡装置，其特征是设有一个把时间域的接收信号变换成频率域，并在频率域中对所接收的信号进行均衡，然后将其重新变换成时间域信号的频率域均衡部；设有一个连接在频率域均衡部的输出端，并从频率域均衡部的输出信号中，用来去除在进行频率域均衡时一拼被放大了的噪声的噪声去除部；还设有一个连接在噪声去除部的输出端，并对噪声去除部的输出信号，进行时间域均衡，然后对由快速衰减引起的信号失真进行补偿的时间域均衡部；还设有一个利用时间域均衡部的输出信号，去推算出要在时间域均衡部中更新系数用的误差，并将该误差反馈到时间域均衡部的误差发生部。
2.根据权利要求1所述的频道均衡装置，其特征是频率域均衡部从时间域的接收信号中，推算出频道的脉冲响应后，把推算出的频道脉冲响应和时间域的接收信号分别变换成频率域信号；然后，通过推算出的频率域的频道脉冲响应和利用接收信号的系数更新，去校正通过上述频道产生的频率域接收信的失真；然后将其重新变换成时间域信号。
3.根据权利要求1所述的频道均衡装置，其特征是时间域均衡部利用噪声去除部的输出和从误差发生部反馈的误差，对滤波器进行系数更新，并从噪声去除部的输出去补偿由快速衰减引起的信号失真。
4.根据权利要求1所述的频道均衡装置，其特征是时间域均衡部更新系数的速度比场同步周期更快。
5.根据权利要求1所述的频道均衡装置，其特征是时间域均衡部利用LMS(least mean square最小均方)，RLS(recursive leastsquare递归最小平方)，ZF(zero forcing强制零)等方式中的某一个方式。
6.一种数字电视接收机的频道均衡装置，其特征是设有一个把时间域的接收信号变换成频率域，并在频率域中对所接收的信号进行均衡，然后将其重新变换成时间域信号的频率域均衡部；设有一个连接在频率域均衡部的输出端，并对频率域均衡部的输出信号进行时间域的均衡，从而去补偿由快速衰减引起的信号失真的时间域均衡部；设有一个连接在时间域均衡部的输出端，并从时间域均衡部的输出去除在进行均衡时一拼被放大了的噪声；还设有一个利用噪声去除部的输出信号，去推算出要在时间域均衡部中更新系数用的误差，并将该误差反馈到时间域均衡部的误差发生部。
7.根据权利要求6所述的频道均衡装置，其特征是误差发生部利用时间域均衡部的输出信号，去推算出要在时间域均衡部中更新系数用的误差，并将该误差反馈到时间域均衡部。
8.一种数字电视接收机的频道均衡装置，其特征是设有一个把时间域的接收信号变换成频率域，并在频率域中对所接收的信号进行均衡，然后将其重新变换成时间域信号的频率域均衡部；设有一个连接在频率域均衡部的输出端，并对频率域均衡部的输出信号进行时间域的均衡，从而去补偿由快速衰减引起的信号失真的时间域均衡部；设有一个连接在时间域均衡部的输出端，并从时间域均衡部的输出去除在进行均衡时一拼被放大了的噪声；还设有一个利用时间域均衡部的输出信号，去推算出要在时间域均衡部中更新系数用的误差，并将该误差反馈到时间域均衡部的误差发生部。
9.根据权利要求8所述的均衡装置，其特征是误差发生部利用噪声去除部的输出信号，去推算出要在时间域均衡部中更新系数用的误差，并将该误差反馈到时间域均衡部。
全文摘要
本发明公开了一种数字电视接收机的频道均衡装置，该装置是一种利用VSB(vestigia1 side band残留边带)调制方式的数字电视接收机频道均衡装置，尤其是通过频率域均衡部，以及与更新系数比该频率域均衡部更快的时间域均衡部相结合的方法，使其不仅在静态的频道上，而且在动态的频道上也能发挥出良好的性能，因此，能去改善在仅用频率域均衡器时所产生的系数更新缓慢的问题，同时也能正常地去补偿快速变化的衰减或重影。
文档编号H04N5/44GK1627804SQ20031010529
公开日2005年6月15日 申请日期2003年12月9日 优先权日2003年12月9日
发明者金佑灿 申请人:乐金电子(沈阳)有限公司