专利名称：数字接收器及其相关方法
技术领域：
本发明涉及数字接收器与其相关方法，尤其涉及一种包含有一自动增益控制器的 一数字电视接收器及其相关方法，其中该方法应用一检测与补偿机制以在解调前补偿该自 动增益控制器。
背景技术：
在数字接收器(例如数字电视接收器)中，自动增益控制器(AutomaticGain Controller, AGC)经常用来自动化地调整数字接收器的输入振幅到一个适合的范围之内， 以便后端电路(比如说解调器)能够正常地工作。然而，自动增益控制器仅有相当窄的频宽(约1赫兹)且跟踪输入信号的速度非 常慢，因此，如果输入信号的振幅变化太快，则自动增益控制器会无法及时反应，而不当的 振幅变化将会导致后端(back-end)电路产生问题。因此，如何克服上述的问题成了这个领 域里的一个重要课题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种可补偿自动增益偿控制器的数字接收器及其相 关方法，以解决前述的问题。根据本发明的一实施例，其提供了一种数字接收器。该数字接收器包含有一模拟 前端电路、一自动增益控制器、一补偿电路以及一解调器。该模拟前端电路接收一输入信号 以及依据一控制信号调整该输入信号的一平均振幅以产生一数字信号。该自动增益控制 器则耦接于该模拟前端电路，用以依据该数字信号产生该控制信号以反馈给该模拟前端电 路。该补偿电路耦接于该模拟前端电路，用以检测该数字信号的一平均振幅以产生一检测 结果，以及依据该检测结果决定是否补偿该数字信号的该平均振幅以产生一补偿后数字信 号。该解调器耦接于该补偿电路，用以解调该补偿后数字信号以产生一输出信号。根据本发明的另一实施例，其提供了一种用以补偿一自动增益控制器的方法。该 方法包含有以下步骤接收一输入信号，调整该输入信号的一平均振幅以及依据该自动增 益控制器的一控制信号转换该调整后的输入信号以产生一数字信号，其中该控制信号是基 于该数字信号所产生的信号；检测该数字信号的一平均振幅以产生一检测结果；以及依据 该检测结果决定是否补偿该数字信号的该平均振幅以产生一补偿后数字信号，其中只有在 该检测结果显示该数字信号的该平均振幅随时间变化时才会产生该补偿控制信号。
图1为本发明数字接收器的一实施例的示意图。图2为未经图1所示的补偿电路处理而输出至后端电路的信号的波形示意图。图3为经图1所示的补偿电路处理而输出至后端电路的信号的波形示意图。图4为本发明补偿数字接收器的自动增益控制器的数字接收方法的一实施例的
3流程图。主要元件符号说明100数字接收器110模拟前端电路112模拟/数字转换器120自动增益控制器130补偿电路140解调器150补偿器160检测器170增益控制器
具体实施例方式在说明书及所附的权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域技 术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书及所附的 权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为 区分的准则。在通篇说明书及所附的权利要求书当中所提及的「包含」为一开放式的用语， 故应解释成「包含但不限定于」。另外，「耦接」一词在此包含任何直接及间接的电气连接手 段。因此，如果文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接 于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。请参照图1，图1为依据本发明数字接收器100的一实施例的示意图。在此实施例 中，数字接收器100可为一数字电视接收器，但这不应被视为本发明范围的限制。数字接收 器100包含有(但不限于)一模拟前端电路110、一自动增益控制器120、一补偿电路130 以及一解调器140。模拟前端电路110接收一输入信号SIN，依据一控制信号SC调整输入 信号SIN的平均振幅到一合适的范围内并改变该调整后的输入信号以产生一数字信号Si。 自动增益控制器120耦接于模拟前端电路110，用以依据数字信号Sl产生控制信号SC以反 馈给模拟前端电路110。补偿电路130耦接于模拟前端电路110，用以提供一检测和补偿机 制以补偿数字信号Sl的平均振幅来产生一补偿后数字信号S2。解调器140耦接于补偿电 路130以解调补偿后数字信号S2来产生一输出信号S0UT。在此实施例中，补偿电路130包含有一补偿器150、一检测器160以及一增益控制 器170。检测器160检测数字信号Sl的平均振幅以产生一检测结果DR。增益控制器170 则耦接于补偿器150与检测器160，用以依据检测结果DR产生一补偿控制信号Sd给补偿器 150。补偿器150接收数字信号Sl并依据补偿控制信号Sd来补偿数字信号Sl的平均振幅 以产生补偿后数字信号S2。最后，补偿后数字信号S2被输入至解调器140并由解调器140 解调以产生输出信号S0UT。请注意，补偿电路130在此是以数字电路的方式来加以实现，但 本发明的范围并不限于此。通常，数字信号Sl的平均振幅Sl会被反馈以通过自动增益控制器120来将输入 信号SIN的平均振幅调整到一适当范围之内。举例来说，如果没有经过自动增益控制器120 的调整，则模拟前端电路110所输出的数字信号Sl可能会在一弱一强的信号间剧烈的变化；然而，自动增益控制器120仅有着相当窄的频宽(约1赫兹)且跟踪信号的速度非常 慢，如果输入信号SIN的平均振幅变化太快，自动增益控制器120会变得无法及时反应，而 不当的振幅变化往往会导致后端电路(例如解调器140)产生问题。于是，本发明在解调 器140之前加入补偿电路130，由于所加入的补偿电路130被设计成有着较大的频宽且可以 用非常快的速度来跟踪信号，故补偿电路130可以持续检测数字信号Sl的平均振幅并及时 地对数字信号Sl进行补偿。请参照图2与图3。图2为未经图1所示的补偿电路130处理而输出至解调器140 的信号的波形示意图，而图3则是经图1所示的补偿电路130处理后输出至解调器140的 信号的波形示意图。举例来说，如果输入信号SIN为一稳定信号且数字信号Sl的平均振幅 维持在80，这个情况可用图2中的曲线Cl来表示，另一方面，如果输入信号SIN为带有频率 100赫兹的周期性变化信号而自动增益控制器120无法及时反应，则数字信号Sl的平均振 幅亦会有着一个频率100赫兹的周期性变化，而这个情况可用图2中的曲线C2来表示。这 个周期性的振幅变化可能会在后端电路中造成问题。如图3所示，曲线C3代表用以补偿数字信号Sl的平均振幅的补偿控制信号Sd，其 中补偿控制信号Sd以100赫兹的频率而周期性地补偿数字信号Sl来产生补偿后数字信号 S2。此外，曲线C2’用以代表输出至解调器140的经过补偿处理的补偿后数字信号S2的平 均振幅。与图2比较起来，经补偿后的曲线C2’的振幅变化程度远小于曲线C2，因此，后端 电路的处理效率和准确度也可因而得到改善。请注意，上述实施例仅作为叙述本发明的范例，并非限制了本发明的范围，本领域 技术人员应可理解，在不违背本发明精神的情况下，对补偿电路130作出的各种变化仍旧 属于本发明的范围之内。请参照图4，图4为依据本发明补偿自动增益控制器的数字接收方法的一实施例 的流程图。倘若大体上可达到相同的结果，并不需要一定遵照图4所示的流程中的步骤顺 序来进行，且图4所示的步骤不一定要连续进行，亦即，其他步骤也可插入其中。本发明数 字接收方法包含有(但不限于)以下步骤步骤402:开始。步骤404 接收一输入信号，接着执行步骤406。步骤406 调整该输入信号的一平均振幅，以及依据自动增益控制器的一控制信 号来将调整后的输入信号转换为一数字信号。步骤410 依据该数字信号来产生该控制信号，接着回到步骤406。步骤420 检测该数字信号的一平均振幅以产生一检测结果，接着执行步骤422。步骤422 依据该检测结果来决定是否补偿该数字信号的平均振幅以产生一补偿 后数字信号。如果该检测结果显示该数字信号的平均振幅随着时间变化，则执行步骤430 ； 否则的话，执行步骤440。步骤430 依据该检测结果产生一补偿控制信号，接着执行步骤432。步骤432 依据该补偿控制信号来补偿该数字信号的平均振幅以产生该补偿后数 字信号，接着执行步骤450。步骤440 不补偿该数字信号的平均振幅，接着执行步骤450。步骤450 解调该补偿后数字信号以产生一输出信号。
请同时参阅图1与图4。下列发明内容详述了图4所示的各个步骤与图1中各个 元件的配合运作。在步骤404 406中，模拟前端电路110接收输入信号SIN，调整输入信 号SIN的平均振幅并转换该调整后的输入信号以产生数字信号Si。在步骤410，自动增益 控制器120依据数字信号Sl产生控制信号SC。补偿电路130则执行接下来的步骤420 440。检测器160检测数字信号的平均振幅以产生检测结果DR(步骤420)，如果检测结果 DR显示数字信号Sl的平均振幅随着时间变化时，则增益控制器170会产生补偿控制信号 Sd (步骤430)，然后补偿器150便依据补偿控制信号Sd来补偿数字信号Sl的平均振幅(步 骤432)以产生补偿后数字信号S2 ；另一方面，如果数字信号Sl的平均振幅是稳定的，则关 闭补偿器150的功能(步骤440)。最后，解调器140解调补偿电路130所输出的补偿后数 字信号S2(步骤450)以产生输出信号S0UT。上述的各个实施例均仅作为本发明范例说明之用，而不应被视为本发明的范围的 限制条件。综上所述，本发明提供了一种应用检测补偿的机制来补偿自动增益控制器的方 法与装置。应用本发明所公开的方法，补偿电路130可持续检测数字信号Sl的平均振幅并 及时地对数字信号Sl进行补偿，即便输入信号Sl的平均振幅变化极剧烈且自动增益控制 器120无法及时反应，然而此项机制仍可克服前述所遇到的问题，于是后端电路的处理效 率和准确度也可因而获得改善。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种数字接收器，包含有一模拟前端电路，用以接收一输入信号，调整该输入信号的一平均振幅以及依据一控制信号来转换该调整后的输入信号以产生一数字信号；一自动增益控制器，耦接于该模拟前端电路，用以依据该数字信号产生该控制信号以反馈给该模拟前端电路；一补偿电路，耦接于该模拟前端电路，用以检测该数字信号的一平均振幅以产生一检测结果，以及依据该检测结果决定是否补偿该数字信号的该平均振幅以产生一补偿后数字信号；以及一解调器，耦接于该补偿电路，用以解调该补偿数字信号以产生一输出信号。
2.如权利要求1所述的数字接收器，其中该补偿电路包含有一补偿器，用以接收该数字信号以及依据一补偿控制信号来补偿该数字信号的该平均 振幅以产生该补偿后数字信号；一检测器，用以检测该数字信号的该平均振幅以产生该检测结果；以及一增益控制器，耦接于该补偿器与该检测器，用以依据该检测结果产生该补偿控制信 号给该补偿器。
3.如权利要求2所述的数字接收器，其中该增益控制器仅在该检测结果显示该数字信 号的该平均振幅随着时间变化时才会产生该补偿控制信号给该补偿器。
4.如权利要求1所述的数字接收器，其中该补偿电路以数字电路的方式来实现以具有 较该自动增益控制器的频宽来得宽的频宽。
5.如权利要求1所述的数字接收器，其中该数字接收器为一数字电视接收器。
6.一种用以补偿一数字接收器中一自动增益控制器的数字接收方法，包含有接收一输入信号，调整该输入信号的一平均振幅以及依据该自动增益控制器的一控制 信号转换该调整后的输入信号以产生一数字信号，其中该控制信号是基于该数字信号所产 生的信号；检测该数字信号的一平均振幅以产生一检测结果；依据该检测结果决定是否补偿该数字信号的该平均振幅以产生一补偿数字信号；以及解调该补偿数字信号以产生一输出信号。
7.如权利要求6所述的方法，其中依据该检测结果决定是否补偿该数字信号的该平均 振幅以产生该补偿数字信号的步骤包含有依据该检测结果产生一补偿控制信号；以及依据该补偿控制信号补偿该数字信号的该平均振幅以产生该补偿数字信号。
8.如权利要求7所述的方法，其中仅在该检测结果显示该数字信号的该平均振幅随着 时间变化时才会产生该补偿控制信号。
9.如权利要求7所述的方法，其中补偿该数字信号的该平均振幅的步骤以数字方式实 现以使得其运作速度较该自动增益控制器来得快。
10.如权利要求7所述的方法，其被应用于一数字电视接收器。
全文摘要
数字接收器及其相关方法。该数字接收器，其包含有一模拟前端电路、一自动增益控制器、一补偿电路以及一解调器。该模拟前端电路用以接收一输入信号，调整该输入信号的一平均振幅，以及依据一控制信号转换该调整后的输入信号以产生一数字信号。该自动增益控制器用以依据该数字信号产生该控制信号以反馈给该模拟前端电路。该补偿电路用以检测该数字信号的一平均振幅以产生一检测结果，以及依据该检测结果决定是否补偿该数字信号的该平均振幅以产生一补偿后数字信号。该解调器用以解调该补偿后数字信号以产生一输出信号。
文档编号H04N5/52GK101873446SQ20091013475
公开日2010年10月27日 申请日期2009年4月22日 优先权日2009年4月22日
发明者施姵君, 江政宪, 陈冠宏 申请人:承景科技股份有限公司