专利名称：自动增益控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动增益控制系统，特别涉及一种用于高清晰度电视的自动增益控制系统。
当前，有两种向电视(TV)接收机发射数据的方式，用于常规TV的地面发射和用于电缆TV的电缆发射。特别地，地面发射和电缆发射都采用残留边带(VSB)调制，通过该调制数据由多级码元(symbol)发射。已建立的VSB信号的标准数据级是2VSB具有2个码元级，4VSB具有4个码元级，8VSB具有8个码元级，以及16VSB具有16个码元级。具有较高码元级的数据级可以发射更多的数据。然而，随着数据级的增加，码元的数目和码元之间的间隔相应地减小，导致了低的信噪比(SNR)。特别地，具有16个码元级的16VSB每个码元间的间隔最小，因而其SNR最低。
高清晰度TV(HDTV)采用2、4、8、16VSB的VSB发射遵循建议的地面和电缆广播标准。相应地，
图1显示了带有一自动增益控制(AGC)系统的HDTV的总体方框图，图2显示了AGC电路的方框图。
参看图1，HDTV自动增益控制系统包括一天线10，用于接收发射信号；一调谐器12，用于调谐并将发射信号变换为一中频(IF)；一IF/载波恢复器14，用于将中频变换为一基于模拟的信号，根据接收到的增益信号调节增益因子，并向调谐器12输出一增益控制信号；一A/D变换器16，将基于模拟的信号变换为数字信号；以及一AGC18，用于从数字信号确定增益因子，并向IF/载波恢复器14输出增益控制信号。
如图2所示，AGC18还包括一个用于获得数字化信号的绝对值并输出该正值的运算器180，一个对运算器180的输出和数据级求和的加法器182，一个对加法器182的输出积分的积分器184，以及一个增益选择器186，如果积分器184输出一负值，则输出一个正增益控制信号，如果积分器184输出一正值，则输出一个负增益控制信号。加法器182接收正信号值，将数据级赋为负极性，然后输出正值与负值的求和值。
在操作中，调谐器12接收天线10的输入信号，将该信号变换为一中频。IF/载波回收器(recoverer)14接收该中频，将频率信号变换为一基于模拟的信号，并输出该基于模拟的信号至A/D变换器16。IF/载波恢复器14还根据来自AGC18的增益控制信号增大或减小增益。A/D变换器16将基于模拟的信号数字化，并输出一数字信号至AGC18，其中获得数字化信号的绝对振幅，并输出至加法器182。
在HDTV的信号发射中，每个数据线在头四个码元中包括一个段同步(sync)信号，该段同步信号携带有关于VSB模式的指定数据级。加法器182向该指定数据级赋一负值，并对从运算器180接收的正数字信号与段同步信号的负数据级值求和。积分器184从加法器182接收求和值，对求和值连续积分，并将积分值输出至增益选择器186。
如果积分值是负的，信号发射的当前增益被确定为低于该数据级，则增益选择器186向IF/载波回收器14输出正增益控制信号。另一方面，如果积分信号值是正的，信号发射上的当前增益被确定为高于该数据级，则增益选择器186向IF/载波回收器14输出负增益控制信号。IF/载波回收器14从增益选择器186接收正的或负的增益控制信号，并相应地调节中频。然而，IF/载波回收器14具有用于调节中频的一个预先确定的范围，如果所需要的调节超过了此范围，在中间信号上的增益控制被发送回调谐器12。
于是，基于模拟的信号的增益由A/D变换器16变换为数字信号，并且数字化的信号级可以通过AGC18调节到正确的数据级。然而，迄今为止，自动增益控制系统的发展只是简单地修正数据级，而不考虑码元级的数目。因此，当码元级的数目增加时，因为每个码元级之间的间隔必然减小，所以信噪比(SNR)降低。解决这个问题的一个途径就是当码元级增加时，应用更大的发射功率来达到每个频道的信号分离。然而，更高的发射功率需要更多的花费。
本发明的一个目的是至少解决现有技术的问题和缺陷。
特别地，本发明的一个目的是使SNR最小，尤其是在16VSB模式下。
本发明的其他优点、目的及特点将在下面的说明中部分地阐述，并且在参考下面的说明的情况下对本领域普通技术人员将变得明显，或可以从本发明的实践中得出。如权利要求所特别指出的，可以实现并达到本发明的目的和优点。
为了实现这些目的并与本发明的目的一致，如同这里概括的并且广义地说明的，依据本发明的HDTV自动增益控制系统包括一个VSB模式检测器，并根据检测的VSB模式输出增益控制信号。
下面将参照附图详细说明本发明，在附图中，相似的标号代表相似的部件，其中图1是一个HDTV自动增益控制系统的方框图；图2是一个AGC的方框图；以及图3是包含本发明的HDTV自动增益控制系统的方框图。
依据本发明的自动增益控制系统的最佳实施例还包括从数字化信号检测VSB模式，并根据检测的VSB模式输出增益增大/减小信号。而且，当检测的VSB模式是16VSB时，HDTV自动增益控制系统通过向载波回收器输出一个正的控制增益信号来增大对A/D变换器的输出数字信号的增益。
图3显示了本发明的一个最佳实施例，包括调谐器22,IF/载波回收器24,A/D变换器26，用于检测从A/D变换器26接收的数字信号的段和场同步信号的同步信号检测器27，应用检测到的段和场同步检测VSB模式的VSB模式检测器29，用于根据检测到的VSB模式调节A/D变换器26输出的容限、并向IF/载波回收器24输出一个控制增益增大/减小信号的AGC28。调谐器22、IF/载波回收器24和A/D变换器26的操作方式与参照图1说明的相应部件的相同。
如上所述，HDTV广播的标准VSB数据级是2、4、8和16VSB。然而，8VSB模式已经是地面广播的标准VSB模式，而2、4和16VSB是为电缆TV广播保留的模式。而且，在HDTV广播、NTSC的第一级期间，发射携带指定VSB模式的预先建立的TV广播。
根据指定的VSB模式，A/D变换器26具有一个根据应用的比特数目预先确定的变换范围。然而，为了使在数字处理器的信道均衡器(未显示)的效率最大，A/D变换器26必须在预先确定的变换范围内有一个误差容限。因为重影信号(ghostsignal)会增大输入信号的幅度，误差容限能确保输入信号保持在变换范围内。于是，为了补偿这个误差容限，实际的变换范围必须比预先确定的范围大。
对于8VSB模式，为了增大SNR并使均衡器的效率最大，误差容限必须至少为9dB。相应地，如果对于8VSB模式A/D变换器在预先确定的变换范围内有一个9dB的容限，对于16VSB模式的预先确定的变换范围设置相同的9dB的容限。于是，对于具有16个码元级的16VSB模式的变换范围的应用将降低9dB，并且显著地减小了码元级之间的间隔。结果，对于8VSB模式设置9dB的误差容限以满足SNR，降低了16VSB模式的SNR。
然而，16VSB模式是用于电缆发射，与TV信道相比，电缆信道的失真是最小的。因此，以只有6dB的误差容限，16VSB模式可以使A/D变换器的输出数据的SNR最大，而不会降低信道均衡器的效率。
于是，信号同步检测器27从A/D变换器26的数字信号输出中首先检测段同步信号，然后检测场同步信号。然后，VSB模式检测器29从场同步信号中的一个固定位置检测VSB模式，并将检测的VSB模式输出至AGC28。如果VSB模式是8VSB，AGC28为A/D变换器26的变换范围设置9dB的误差容限。应用段同步信号，AGC28向IF/载波回收器24输出一个增益增大/减小信号，以使得对于A/D变换器26的数据级输出误差容限变为9dB。AGC28以上述方式控制用于TV的8VSB模式的增益以及用于电缆TV的2、4、8VSB模式的增益。
如果检测的VSB模式是用于电缆TV的16VSB，AGC28向IF/载波回收器24输出一个比2、4、8VSB模式大的增益增大信号，以使得对A/D变换器26的输入的基于模拟的信号具有6dB的误差容限。于是，由于需要的误差容限较小，用于设立变换范围的比特数目将减少。
总的来说，本发明的HDTV自动增益控制系统控制A/D变换器24的输出增益信号，使得该信号对于16VSB模式比其他模式更大。通过控制对于16VSB模式的增益信号，本发明使A/D变换器所需的比特数目最小。
前述的实施例只是说明性的，并不是构成用于限制本发明。本发明的技术可以容易地应用到其他类型的装置。本发明的描述只是为了说明，并不限制权利要求书的范围。对于本领域的技术人员来说，作出各种改变、修正基于变化都是显而易见的。
权利要求
1.一种数字TV信号接收机包括一个接收输入信号的处理器，所述处理器将信号变换为数字信号，并输出该数字信号；一个检测电路，与所述处理器相耦合以接收数字信号，并检测该数字信号的VSB模式；以及一个控制电路，与所述处理器和所述检测电路相耦合，所述控制电路根据检测的VSB模式调节所述处理器的数字信号输出。
2.如权利要求1所述的接收机，其中，所述处理器包括一个接收输入信号的调谐器，所述调谐器将信号变换为一中频，并输出该中频；一个与所述调谐器相耦合以接收所述中频的回收器，所述回收器将中频变换为一模拟信号，并输出该模拟信号；以及一个与所述回收器相耦合以接收模拟信号的变换器，所述变换器将模拟信号数字化，并输出该数字信号。
3.如权利要求2所述的接收机，其中，所述控制电路包括一个与所述变换器相耦合以接收数字信号的运算器，所述运算器得到数字信号的绝对值，并输出数字信号的幅度；一个与所述运算器和所述检测电路相耦合的加法器，所述加法器根据检测的VSB模式将数据级指定为负极性，将由所述运算器输出的数字信号指定为负极性；所述加法器输出平均值与幅度的总和；一个与所述加法器相耦合以接收求和值的积分器，所述积分器对该求和值连续积分，并输出积分值；以及一个与所述积分器相耦合以接收积分值的增益选择器，如果积分值满足第一个规定条件时，所述增益选择器输出一个正增益控制，如果积分值满足第二个规定条件时，所述增益选择器输出一个负增益控制。
4.如权利要求3所述的电路，其中，所述检测电路包括一个用于检测段同步信号和场同步信号的同步检测器；以及一个与所述同步检测器相耦合并应用检测出的段和场同步信号检测VSB模式的VSB模式检测器。
5.如权利要求3所述的电路，其中，对于16VSB模式，所述增益选择器输出至少比8VSB模式大的正增益控制信号。
6.一种数字TV信号接收机包括一个接收输入信号的处理器，所述处理器将信号变换为数字信号，并输出该数字信号；一个检测电路，与所述处理器相耦合以接收数字信号，并检测该数字信号的VSB模式；以及一个控制电路，与所述处理器和所述检测电路相耦合，如果检测的VSB模式是16VSB，所述控制电路调节所述处理器的数字信号输出。
7.一种数字TV信号接收机包括；一个接收输入信号的处理器，所述处理器将信号变换为数字信号，并输出该数字信号；一个检测电路，与所述处理器相耦合以接收数字信号，并检测该数字信号的VSB模式；以及一个控制电路，与所述处理器和所述检测电路相耦合，所述控制电路根据检测的VSB模式调节所述处理器的数字信号输出；其中，所述检测电路包括一个用于检测段同步信号和场同步信号的同步检测器；以及一个与所述同步检测器相耦合并应用检测出的段和场同步信号检测VSB模式的VSB模式检测器。
8.一种用于接收TV信号的方法，包括接收输入信号；将信号变换为数字信号，并输出该数字信号；接收该数字信号，并检测该数字信号的VSB模式；以及根据检测的VSB模式调节数字信号输出。
全文摘要
一种HDTV自动增益控制系统包括一个VSB模式检测器,并根据检测的VSB模式调节增益,以使均衡器的效率最大。而且,该HDTV自动增益控制系统控制输入增益信号,使对于16VSB模式的该信号比其他模式大。
文档编号H04N5/52GK1210424SQ9811860
公开日1999年3月10日 申请日期1998年8月21日 优先权日1997年8月28日
发明者全正植, 朴熙福 申请人:Lg电子株式会社