專利名稱：平均功率鑒頻器、頻率相位鎖定環(huán)電路及數(shù)字電視解調(diào)器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的示例性實施例涉及數(shù)字電視。更具體地說，本發(fā)明的示例性實施例涉及一種平均功率鑒頻器，其可輸出包括關于載波信號的偏移載波頻率和/或相位的信息的誤差信號。偏移載波頻率可被施加到例如數(shù)字電視(DTV)解調(diào)器(例如，高級電視制式委員會數(shù)字電視(ATSC-DTV)解調(diào)器)。
背景技術：
可用于DTV(例如，ATSC DTV)接收器中的相關技術的DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器可對可從DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器發(fā)送的模擬信號進行解調(diào)。DTV(例如，ATSC DTV)接收器可獲取模擬信號的載波頻率。DTV(例如，ATSC DTV)接收器可利用頻率相位鎖定環(huán)電路，并且可獲取載波頻率。
為了對模擬信號進行解調(diào)，DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器可跟蹤和獲取載波頻率，并且可跟蹤載波頻率的相位。
圖1是相關技術的DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器的方框圖。參照圖1，DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器100可包括模擬到數(shù)字(ADC)110、多相濾波器(PPF)120、乘法器130、濾波器140、上轉換器150、符號定時恢復器(STR)160、頻率和相位鎖定環(huán)電路(FPLL)170、數(shù)值控制振蕩器(NCO)180、以及移相器190。
ADC110可將可從DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器(未示出)發(fā)送的模擬信號R(t)轉換成數(shù)字信號。
PPF120可從ADC110接收數(shù)字信號，并且可生成信號R[tn]。信號R[tn]可以采樣頻率fS(＝1/TS)來采樣，其中TS可表示采樣時間，tn＝n×TS，并且n可以是整數(shù)。PPF120的操作可由可從STR160輸出的控制信號C1控制。
乘法器130還可包括兩個乘法器131和132。
乘法器131可將采樣信號R[tn]乘以頻率正弦信號fs1，并且可輸出分支信號，該分支信號可以是與采樣信號R[tn]同相的信號。乘法器132可將采樣信號R[tn]乘以另一個頻率正弦信號fs2，并且可輸出與采樣信號R[tn]正交的另一個分支信號Q′[tn]。
濾波器140可包括兩個匹配濾波器(MF)141和142。MF141可通過可包含在第一分支信號I′[tn]中的低頻信號，并且可輸出另一個分支信號I[tn]。MF142可通過可包含在分支信號Q′[tn]中的低頻信號，并且可輸出另一個分支信號Q[tn]。
上轉換器150可使用分支信號I[tn]和Q[tn]將可從采樣信號R[tn]提取的實數(shù)分量信號Re[tn]發(fā)送到STR160和FPLL170。上轉換器150可使用分支信號I[tn]和Q[tn]將可從采樣信號R[tn]提取的虛數(shù)分量信號Im[tn]發(fā)送到FPLL170。
STR160可輸出可控制PPF120中的采樣頻率fS(＝1/TS)和定時相位的控制信號C1，其可使用實數(shù)分量信號Re[tn]。
FPLL170可使用實數(shù)和虛數(shù)分量信號Re[tn]和Im[tn]，并且可輸出誤差信號e[tn]。誤差信號e[tn]可包括有關采樣信號R[tn]的頻率和相位偏移的信息。
NCO180可輸出頻率正弦信號fs1，cos((ωC+Δω)tn+Φ))。頻率正弦信號fs1可由可從FPLL170輸出的誤差信號e[tn]確定。
移相器190可將頻率正弦信號fs1的相位移動90°，并且可輸出頻率正弦信號fs2，sin((ωC+Δω)tn+Φ))。Δω和Φ可分別表示DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器與DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器100之間采樣信號R[tn]的頻率偏移和相位偏移。
可從DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器發(fā)送可包括導頻音(pilot tone)的模擬信號R(t)，并且可使用FPLL170更可靠地跟蹤載波信號的頻率和相位。
模擬信號R(t)可以不包括導頻音，或者導頻音(例如，在發(fā)送過程中)變得微弱，并且可使用FPLL170對載波信號的頻率和相位的跟蹤可變得更不可靠。
當DTV(例如，ATSC DTV)接收器例如通過多徑信道接收模擬信號R(t)時，模擬信號R(t)的導頻音可能衰減(例如，基本上衰減)。模擬信號R(t)的導頻音的衰減可導致可通過使用FPLL170對載波信號的頻率和/或相位的跟蹤變得更不可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實施例提供了一種平均功率鑒頻器、一種頻率相位鎖定環(huán)電路、以及一種數(shù)字電視解調(diào)器(例如，ATSC DTV解調(diào)器)，其可使得能夠在較短的時間內(nèi)跟蹤載波信號的頻率和相位。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，一種頻率相位鎖定環(huán)電路可包括平均功率鑒頻器、均值計算器、鑒相器、環(huán)路濾波器以及加法器。頻率相位鎖定環(huán)電路可接收第一信號(例如，與采樣信號同相的分支信號)、第二信號(例如，與采樣信號正交的分支信號)、以及采樣信號的實數(shù)和虛數(shù)分量信號。頻率相位鎖定環(huán)電路可使用所接收的信號來確定采樣信號的載波頻率和/或相位。平均功率鑒頻器可對第一和/或第二信號執(zhí)行操作，以輸出可與采樣信號的頻率偏移對應的第一誤差信號。均值計算器可計算第一誤差信號的均值，以輸出可包括有關載波信號的頻率偏移的信息的第二誤差信號。鑒相器可利用實數(shù)和虛數(shù)分量信號，以輸出可包括有關載波信號的相位偏移的信息的信號。環(huán)路濾波器可從可從鑒相器輸出的信號中消除高頻噪聲。第一加法器可將第二誤差信號加到從環(huán)路濾波器輸出的信號，并且可輸出第三誤差信號，其可包括有關采樣信號的載波頻率和/或相位偏移的信息。頻率相位鎖定環(huán)電路可通過平均功率鑒頻器、均值計算器和第一加法器獲得載波頻率，并且可通過鑒相器、環(huán)路濾波器和第一加法器跟蹤載波頻率的相位。
根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例，一種數(shù)字電視解調(diào)器(例如，高級電視制式委員會數(shù)字電視(ATSC-DTV)解調(diào)器)可包括模擬到數(shù)字轉換器、多相濾波器、乘法器、低通濾波器、上轉換器、符號定時恢復器、頻率相位鎖定環(huán)電路、數(shù)值控制振蕩器、以及移相器。模擬到數(shù)字轉換器可將從數(shù)字電視發(fā)送器(例如，高級電視制式委員會數(shù)字電視(ATSC-DTV)發(fā)送器)發(fā)送的模擬信號轉換成數(shù)字信號。多相濾波器可接收來自模擬到數(shù)字轉換器的數(shù)字信號和來自符號定時恢復器的控制信號，并且可生成以采樣頻率fS采樣的采樣信號，其中采樣頻率fS可根據(jù)控制信號而變化。乘法器可接收采樣信號以及第一和第二頻率正弦信號，并且可輸出第一信號(例如，與采樣信號同相的分支信號)以及第二信號(例如，與采樣信號正交的分支信號)。分別地，低通濾波器可通過第一和第二信號的低頻信號，并且可輸出第三和第四信號(例如，分支信號)。上轉換器可使用第三和/或第四分支信號輸出可從采樣信號提取的實數(shù)和虛數(shù)分量信號。符號定時恢復器可使用實數(shù)分量信號輸出控制信號。頻率相位鎖定環(huán)電路可使用第一和第二信號以及實數(shù)和虛數(shù)分量信號輸出第三信號，其可包括有關采樣信號的頻率偏移和/或相位偏移的信息。數(shù)值控制振蕩器可輸出第一頻率正弦信號，其振蕩頻率可由從頻率相位鎖定環(huán)電路輸出的第三信號確定。移相器可將第一頻率正弦信號的相位移動一角度，并且可輸出第二頻率正弦信號。
根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實施例，一種頻率相位鎖定環(huán)電路可以至少接收與采樣信號同相的第一信號(例如，分支信號)、與采樣信號異相的第二信號(例如，分支信號)、以及采樣信號的實數(shù)和虛數(shù)分量信號。頻率相位鎖定環(huán)電路可輸出誤差信號，其可包括有關采樣信號的載波頻率和/或相位偏移的信息。
在本發(fā)明的另一個示例性實施例中，提供了一種用于獲得載波頻率并且跟蹤載波頻率的相位的方法。該方法可包括對第一和第二信號執(zhí)行操作，以輸出與采樣信號的頻率偏移對應的第一誤差信號?？捎嬎愕谝徽`差信號的均值，并且輸出第二誤差信號，其可包括有關載波信號的頻率偏移的信息?？苫趯崝?shù)和虛數(shù)分量信號輸出第一輸出信號，并且該輸出信號可包括有關載波信號的相位偏移的信息?？赏ㄟ^減小第一輸出信號中的噪聲來產(chǎn)生第二輸出信號，并且可基于第二誤差信號和第二輸出信號來產(chǎn)生第三輸出信號。第三輸出信號可包括有關采樣信號的載波頻率和相位偏移的信息?；诘谌敵鲂盘栔械男畔?，可獲得載波頻率，并且可跟蹤載波頻率的相位。
在本發(fā)明的另一個示例性實施例中，提供了一種用于產(chǎn)生包括有關載波信號的頻率載波偏移的信息的誤差信號的方法。該方法可包括根據(jù)奈奎斯特準則對至少第一信號和第二信號(例如，分支信號)進行濾波，以輸出第三信號和第四信號(例如，分支信號)，對第三信號和第四信號執(zhí)行平方操作，并且相加第三信號和第四信號以輸出誤差信號，其可包括有關載波信號的頻率載波偏移的信息。


參照附圖，本發(fā)明的示例性實施例將會變得更加清楚，其中圖1是相關技術的ATSC DTV解調(diào)器的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的ATSC DTV解調(diào)器的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的圖2的平均功率鑒頻器(MP-FD)271的方框圖；圖4是在方程式4中表示的第三分支信號的頻譜的例子；以及圖5是可從圖3的MP-FD271輸出的誤差信號e[tn]相對于頻率偏移Δω的函數(shù)的例子。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明可采取多種不同的形式來實施，并且不應當被解釋為局限于這里闡述的實施例；相反，這些示例性實施例是為了使本公開內(nèi)容徹底和完整而提供的，并且它們將向本領域的技術人員全面?zhèn)鬟_本發(fā)明的概念。在各個附圖之間，相同的標號表示相同的單元。
圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器的方框圖。DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器200可包括ADC210、PPF220、乘法器230、低通濾波器(LPF)240、上轉換器250、STR260、頻率和相位跟蹤電路270、NCO180、以及移相器290。
ADC210可將可從DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器(未示出)發(fā)送的模擬信號R(t)轉換成數(shù)字信號。
PPF220可從ADC210接收數(shù)字信號，并且可生成信號R[tn]。信號R[tn]可以按照采樣頻率例如fS(＝1/TS)被采樣，其中TS可表示采樣時間，tn＝n×TS，并且n可以是整數(shù)。PPF220的操作可由可從STR260輸出的至少一個控制信號C1控制。
乘法器230還可至少包括乘法器231和232。乘法器231可將采樣信號R[tn]乘以頻率正弦信號fs1，并且可輸出與采樣信號R[tn]同相的信號(例如，分支同相信號)I′[tn]。乘法器232可將采樣信號R[tn]乘以頻率正弦信號fs2，并且可輸出與采樣信號R[tn]正交的信號(例如，分支正交信號)Q′[tn]。
LPF240還可包括匹配濾波器MF241和242。
MF241可通過信號I′[tn]的低頻信號，并且可輸出信號(例如，分支信號)I″[tn]。MF242可通過信號Q′[tn]的低頻信號，并且可輸出信號(例如，分支信號)Q″[tn]。
上轉換器250可使用信號I″[tn]和/或Q″[tn]將可從采樣信號R[tn]提取的實數(shù)分量信號Re[tn]發(fā)送到STR260和PFLL270。上轉換器250可使用信號I″[tn]和Q″[tn]將可從采樣信號R[tn]提取的虛數(shù)分量信號Im[tn]發(fā)送到PFLL270。
STR260可利用實數(shù)分量信號Re[tn]，并且可輸出至少控制信號C1，該控制信號可控制PPF 220中的采樣頻率例如fS(＝1/TS)和/或定時相位。
頻率和相位跟蹤電路270可以至少包括MP-FD271、均值計算器272、Costas鑒相器(PD)273、環(huán)路濾波器274、以及加法器275。
MP-FD271可對可從乘法器230輸出的信號I′[tn]和Q ′[tn]執(zhí)行操作，并且可輸出誤差信號e[tn]，其可對應于采樣信號R[tn]的頻率偏移Δω。
均值計算器272可計算從MP-FD271接收的誤差信號e[tn]的均值，并且可輸出另一個誤差信號e′[tn]。誤差信號e′[tn]可包括有關采樣信號R[tn]的頻率偏移Δω的信息，并且可控制(例如，自適應地控制)頻率正弦信號fs1的振蕩頻率。頻率正弦信號fs1可從NCO280輸出，并且可獲取載波信號的頻率。
Costas PD273可使用實數(shù)和/或虛數(shù)分量信號Re[tn]和/或Im[tn]，并且可輸出可包括有關載波信號的相位偏移的信息的信號。環(huán)路濾波器274可從可從Costas PD273輸出的信號中消除噪聲(例如，高頻噪聲)。
加法器275可將誤差信號e′[tn]加到從環(huán)路濾波器274輸出的信號，并且可輸出另一個誤差信號E[tn]，其可包括有關采樣信號R[tn]的載波頻率和/或相位偏移的信息。
載波頻率可通過例如包括MP-FD271、均值計算器272和加法器275的路徑來獲得。載波頻率的相位可通過例如包括Costas PD273、環(huán)路濾波器274和加法器275的另一路徑來跟蹤。
NCO280可輸出其振蕩頻率可由誤差信號E[tn]確定的頻率正弦信號fs1，cos((ωC+Δω)tn+Φ))。
移相器290可將頻率正弦信號fs1 cos((ωC+Δω)tn+Φ))的相位移動90°，并且可輸出頻率正弦信號fs2 sin((ωC+Δω)tn+Φ))。
Δω和Φ可表示DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器與可用于DTV(例如，ATSC DTV)接收器(未示出)中的DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器200之間的頻率偏移和相位偏移。
可從PPF220輸出的采樣信號R[tn]可以如方程式1所示R[tn]＝xVSB，Re[tn]cos(ωC·tn)-xVSB，Im[tn]sin(ωC·tn)+n[tn] ...(1)其中，xVSB，Re[tn]和xVSB，Im[tn]可表示殘留邊帶信號，其可以是采樣信號R[tn]的實部和虛部。xVSB，Re[tn]和xVSB，Im[tn]可從DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器發(fā)送到DTV(例如，ATSC DTV)接收器，并且可以按照例如fS(1＝1/TS)的采樣頻率被采樣。ωC可表示可從DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器發(fā)送的載波頻率，n[tn]可表示可以按照例如fS的采樣頻率被采樣的噪聲(例如，加性白高斯噪聲(AWGN))，其中tn＝n×TS，并且n可以是整數(shù)。
殘留邊帶信號xVSB，Re[tn]和xVSB，Im[tn]可包括可按照DTV標準(例如，ATSC DTV標準)定義的導頻音。方程式1中的噪聲(例如，AWGN)n[tn]可以不影響可從頻率和相位跟蹤電路270輸出的誤差信號e′[tn]的平均特性。
如圖2所示，采樣信號R[tn]可由乘法器231乘以頻率正弦信號fs1cos((ωC+Δω)tn+Φ))，并且可生成信號(例如，分支信號)I′[tn]。
采樣信號R[tn]可由乘法器232乘以可從移相器290輸出的頻率正弦信號fs2 sin((ωC+Δω)tn+Φ))，并且可生成信號(例如，分支信號)Q′[tn]。
信號(例如，分支信號)I′[tn]和Q′[tn]可以分別由例如方程式2和3表示I′[tn]=12xVSB,Re[tn]·[cos(Δω·tn+Φ)+cos((2ωC+Δω)·tn+Φ)]]]>+12xVSB,Im[tn]·[sin(Δω·tn+Φ)-sin((2ωC+Δω)·tn+Φ)]...(2)]]>Q′[tn]=12xVSB,Im[tn]·[cos(Δω·tn+Φ)+cos((2ωC+Δω)·tn+Φ)]]]>-12xVSB,Re[tn]·[sin(Δω·tn+Φ)+sin((2ωC+Δω)·tn+Φ)]...(3)]]>圖3是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的MP-FD271的方框圖。MP-FD271可至少包括奈奎斯特低通濾波器(LPF)301和303、平方函數(shù)302和304、以及加法器305。
奈奎斯特LPF301可滿足奈奎斯特準則，并且可對信號(例如，分支信號)I′[tn]進行濾波，這可輸出信號(例如，分支信號)I″[tn]。
奈奎斯特LPF303可滿足奈奎斯特準則，并且可對信號(例如，分支信號)Q′[tn]進行濾波，這可輸出信號(例如，分支信號)Q″[tn]。
信號I″[tn]可由例如方程式4表示
I′′[tn]=12xVSB,Re[tn]cos(Δωtn+Φ)*h[tn]+12xVSB,Im[tn]sin(Δωtn+Φ)*h[tn]]]>...(4)其中，h[·]可表示奈奎斯特LPF301和303的脈沖響應，并且*可表示卷積。
殘留邊帶信號xVSB，Re[tn]和xVSB，Im[tn]可以分別由例如方程式5和6表示xVSB，Re[tn]＝[s[tn]cos(ω1·tn)]*MFTx...(5)xVSB，Im[tn]＝[s[tn]sin(ω1·tn)]*MFTx...(6)其中，s[tn]可表示發(fā)送的數(shù)據(jù)，ω1可表示DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器的下轉換器的工作頻率，并且MFTx可表示可從DTV(例如，ATSC DTV)發(fā)送器的MF輸出的數(shù)據(jù)和/或方程式5中的發(fā)送信號的同相(I)分量和方程式6中的發(fā)送信號的正交(Q)分量。
頻率和相位跟蹤電路270和/或DTV(例如，ATSC DTV)解調(diào)器200可減少用于跟蹤頻率和/或相位偏移的時間。
圖4是由例如方程式4表示的信號I″[tn]的頻譜的例子。參照圖4，虛線可表示H(f)，其可代表脈沖響應h[·]的傅立葉變換。分別地，可對sin(ω0t)和/或cos(ω0t)執(zhí)行傅立葉變換，并且可獲得方程式7和/或8j2{δ(f+f0)-δ(f-f0)}...(7)]]>12{δ(f+f0)+δ(f+f0)}...(8)]]>其中，j=-1.]]>分別地，可對殘留邊帶信號函數(shù)xVSB，Re[tn]cos(Δωtn+Φ)和/或xVSB，Im[tn]sin(Δωtn+Φ)執(zhí)行傅立葉變換H(f)，并且可獲得方程式9和/或1012{xVSB,Re(f+Δf)-xVSB,Re(f-Δf)}...(9)]]>12{xVSB,Im(f+Δf)+xVSB,Im(f-Δf)}...(10)]]>在圖4頂部的示例圖中，實線和粗實線可分別表示采樣信號R[tn]的左和右頻譜分量。在圖4底部的示例圖中，實線和粗實線可分別表示可從奈奎斯特LPF301輸出的殘留邊帶I″[tn]＝{R[tn]·cos(2π(fc+Δf)tn+Φ)}*h[tn]的左和右頻譜分量。虛線可表示h[tn]的頻譜。
在圖4底部的示例圖中，載波頻率偏移Δω的寬度可小于或基本上小于H(f)的斜坡例如一部分的寬度，并且信號I[tn]的功率測量可隨著載波頻率偏移Δω而變化。
圖5是示出可從MP-FD271輸出的誤差信號e[tn]的函數(shù)的曲線的例子。為了示例的目的，示出了相對于頻率偏移Δω的曲線。參照圖5，示例曲線可關于y軸方向不對稱。
參照圖4，載波頻率偏移Δω可增大，誤差信號e[tn]可遠離傅立葉變換H(f)的輪廓(profile)，并且誤差信號e[tn]可減小。
也就是，載波頻率偏移Δω可減小，誤差信號e[tn]的頻譜可更靠近傅立葉變換H(f)的輪廓，并且誤差信號e[tn]可增大。
關于圖3，可對應于載波頻率偏移Δω的誤差信號e[tn]可通過相加信號I′[tn]和Q′[tn]的功率測量來獲得?？蓪山M成圖3所示的路徑的奈奎斯特LPF303和/或平方函數(shù)304應用類似或者基本上類似的過程。
根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的頻率相位鎖定環(huán)電路和/或DTV(例如，ATSCDTV)解調(diào)器可在導頻音可衰減或基本上衰減時以減小的時間量跟蹤頻率和/或相位。導頻音可由于例如多徑信道的因素而衰減或者基本上衰減。
雖然本發(fā)明的示例性實施例是關于諸如多徑信道的因素來描述的，但是應當理解，很多不同的因素可導致導頻音的衰減或基本衰減。
雖然本發(fā)明的示例性實施例是關于傅立葉變換來描述的，但是應當理解，本領域的普通技術人員根據(jù)需要可實現(xiàn)任何其他適合的變換。
雖然本發(fā)明的示例性實施例是關于頻域來描述的，但是應當理解，本領域的普通技術人員根據(jù)需要可實現(xiàn)任何其他適合的域(例如，時域)。
雖然本發(fā)明的示例性實施例是關于DTV標準(例如，ATSC DTV標準)來描述的，但是應當理解，本發(fā)明示例性實施例的各方面例如導頻音可按照本領域的普通技術人員所期望的任何適合標準。
雖然本發(fā)明的示例性實施例是關于例如兩個奈奎斯特濾波器、兩個平方函數(shù)等來說明和描述的，但是應當理解，本領域的普通技術人員根據(jù)需要可使用任何數(shù)目的組件(即，奈奎斯特濾波器、平方函數(shù)等)。
雖然本發(fā)明的示例性實施例是關于Costas鑒相器來描述的，但是應當理解，本領域的普通技術人員根據(jù)需要可利用任何適合的鑒相器。
盡管本發(fā)明是參照其示例性實施例來具體示出和描述的，但本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種修改。
本申請要求2004年4月3日在韓國知識產(chǎn)權局提交的韓國專利申請第2004-23176號的優(yōu)先權，在此將其全文引作參考。
權利要求
1.一種頻率相位鎖定環(huán)電路，包括平均功率鑒頻器，適合于對第一和第二信號執(zhí)行操作，以輸出與采樣信號的頻率偏移對應的第一誤差信號；均值計算器，適合于計算第一誤差信號的均值，并且輸出包括有關載波信號的頻率偏移的信息的第二誤差信號；鑒相器，適合于使用采樣信號的實數(shù)和虛數(shù)分量信號輸出包括有關載波信號的相位偏移的信息的信號；環(huán)路濾波器，適合于從鑒相器輸出的信號中消除噪聲；以及第一加法器，適合于將第二誤差信號加到從環(huán)路濾波器輸出的信號，以輸出包括有關采樣信號的載波頻率和相位偏移的信息的第三誤差信號，其中，頻率相位鎖定環(huán)電路適合于通過平均功率鑒頻器、均值計算器和第一加法器獲得載波頻率，并且通過鑒相器、環(huán)路濾波器和第一加法器跟蹤載波頻率的相位。
2.如權利要求1所述的頻率相位鎖定環(huán)電路，其中，平均功率鑒頻器還包括至少兩個奈奎斯特低通濾波器，適合于根據(jù)奈奎斯特準則對至少第一和第二分支信號進行濾波，以輸出第三和第四分支信號；至少兩個平方函數(shù)，適合于對第三和第四分支信號執(zhí)行平方操作；以及加法器，適合于對從該至少兩個平方函數(shù)輸出的數(shù)據(jù)進行相加，以輸出誤差信號。
3.一種數(shù)字電視解調(diào)器，包括模擬到數(shù)字轉換器，適合于將從數(shù)字電視發(fā)送器發(fā)送的模擬信號轉換成數(shù)字信號；多相濾波器，適合于接收來自模擬到數(shù)字轉換器的數(shù)字信號和來自符號定時恢復器的控制信號，以生成按照根據(jù)控制信號而變化的采樣頻率被采樣的采樣信號；乘法器，適合于接收采樣信號以及第一和第二頻率正弦信號，以輸出與采樣信號同相的第一信號和與采樣信號異相的第二信號；低通濾波器，適合于對第一和第二信號進行濾波，以輸出第三和第四信號；上轉換器，適合于使用第三和/或第四信號輸出從采樣信號提取的實數(shù)和虛數(shù)分量信號；符號定時恢復器，適合于使用實數(shù)分量信號輸出控制信號；頻率相位鎖定環(huán)電路，適合于使用第一和第二信號以及實數(shù)和虛數(shù)分量信號輸出第五信號，其包括有關采樣信號的頻率偏移和相位偏移的信息；數(shù)值控制振蕩器，適合于輸出由從頻率相位鎖定環(huán)電路輸出的第五信號確定的第一頻率正弦信號；以及移相器，適合于將第一頻率正弦信號的相位移動一角度，以輸出第二頻率正弦信號。
4.如權利要求3所述的數(shù)字電視解調(diào)器，其中采樣信號表示為R[tn]，其中tn＝n×TS，其中TS(＝1/fS)并且表示采樣時間，并且n是整數(shù)；第一頻率正弦信號表示為cos((ωC+Δω)tn+Φ))，其中Δω和Φ表示數(shù)字電視發(fā)送器與用于數(shù)字電視接收器中使用的數(shù)字電視解調(diào)器之間的頻率偏移和相位偏移；角度是90°；以及第二頻率正弦信號表示為sin((ωC+Δω)tn+Φ))。
5.如權利要求3所述的數(shù)字電視解調(diào)器，其中，乘法器包括至少兩個乘法器，適合于將采樣信號乘以第一頻率正弦信號，以輸出與采樣信號同相的第一信號，并且將采樣信號乘以第二頻率正弦信號，以輸出與采樣信號異相90°的正交第二信號。
6.如權利要求3所述的數(shù)字電視解調(diào)器，其中，低通濾波器包括至少兩個濾波器，適合于對第一信號進行濾波以輸出第三信號，并且對第二信號進行濾波以輸出第四信號。
7.如權利要求3所述的數(shù)字電視解調(diào)器，其中，頻率相位鎖定環(huán)電路包括平均功率鑒頻器，適合于對第一和第二分支信號執(zhí)行操作，以輸出與采樣信號的頻率偏移對應的第一誤差信號；均值計算器，適合于計算第一誤差信號的均值，以輸出包括有關采樣信號的頻率偏移的信息的第二誤差信號；鑒相器，適合于使用實數(shù)和虛數(shù)分量信號輸出包括有關載波信號的相位偏移的信息的信號；環(huán)路濾波器，適合于從鑒相器輸出的信號中消除噪聲；以及第一加法器，適合于將從均值計算器輸出的第二誤差信號加到從環(huán)路濾波器輸出的信號，以輸出包括有關采樣信號的載波頻率和相位偏移的信息的第三誤差信號，其中，頻率相位鎖定環(huán)電路通過包括平均功率鑒頻器、均值計算器和第一加法器的第一路徑獲得載波頻率，并且通過包括鑒相器、環(huán)路濾波器和第一加法器的第二路徑跟蹤載波頻率的相位。
8.如權利要求7所述的數(shù)字電視解調(diào)器，其中，平均功率鑒頻器包括至少兩個奈奎斯特低通濾波器，適合于根據(jù)奈奎斯特準則對第一和第二信號進行濾波，以輸出第三信號和第四信號；至少兩個平方函數(shù)，適合于對第三信號和第四信號執(zhí)行平方操作；以及第二加法器，適合于對從該至少兩個平方函數(shù)輸出的數(shù)據(jù)進行相加，以輸出第一誤差信號。
9.一種頻率相位鎖定環(huán)電路，適合于至少接收與采樣信號同相的第一分支信號、與采樣信號異相的第二分支信號、以及采樣信號的實數(shù)和虛數(shù)分量信號，并且輸出包括有關采樣信號的載波頻率和相位偏移的信息的誤差信號。
10.如權利要求9所述的頻率相位鎖定環(huán)電路，還包括平均功率鑒頻器，適合于對第一和第二信號執(zhí)行操作，以輸出與采樣信號的頻率偏移對應的第一誤差信號；均值計算器，適合于計算第一誤差信號的均值，并且輸出包括有關載波信號的頻率偏移的信息的第二誤差信號；鑒相器，適合于使用實數(shù)和虛數(shù)分量信號以輸出包括有關載波信號的相位偏移的信息的信號；環(huán)路濾波器，適合于從鑒相器輸出的信號中消除噪聲；以及第一加法器，適合于將第二誤差信號加到從環(huán)路濾波器輸出的信號，以輸出包括有關采樣信號的載波頻率和相位偏移的信息的誤差信號。
11.一種平均功率鑒頻器，包括至少兩個奈奎斯特低通濾波器，適合于根據(jù)奈奎斯特準則對至少第一和第二分支信號進行濾波，以輸出第三和第四分支信號；至少兩個平方函數(shù)，適合于對第三和第四分支信號執(zhí)行平方操作；以及加法器，適合于將從該至少兩個平方函數(shù)輸出的數(shù)據(jù)進行相加，以輸出誤差信號。
12.一種用于獲得載波頻率并且跟蹤載波頻率的相位的方法，包括對第一和第二信號執(zhí)行操作，以輸出與采樣信號的頻率偏移對應的第一誤差信號；計算第一誤差信號的均值，并且輸出包括有關載波信號的頻率偏移的信息的第二誤差信號；基于實數(shù)和虛數(shù)分量信號輸出包括有關載波信號的相位偏移的信息的第一輸出信號；通過從第一輸出信號中消除噪聲來產(chǎn)生第二輸出信號；基于第二誤差信號和第二輸出信號來產(chǎn)生第三輸出信號，并且包括有關采樣信號的載波頻率和相位偏移的信息；以及基于第三輸出信號中的信息，獲得載波頻率，并且跟蹤載波頻率的相位。
13.一種用于產(chǎn)生包括有關載波信號的頻率載波偏移的信息的誤差信號的方法，該方法包括根據(jù)奈奎斯特準則對至少第一信號和第二分支信號進行濾波，以輸出第三信號和第四分支信號；對第三信號和第四信號執(zhí)行平方操作；以及將第三信號和第四信號進行相加，以輸出包括有關載波信號的頻率載波偏移的信息的誤差信號。
14.一種頻率相位鎖定環(huán)電路，用于實現(xiàn)如權利要求12所述的方法。
15.一種數(shù)字電視解調(diào)器，用于實現(xiàn)如權利要求12所述的方法。
16.一種頻率相位鎖定環(huán)電路，用于實現(xiàn)如權利要求13所述的方法。
17.一種數(shù)字電視解調(diào)器，用于實現(xiàn)如權利要求13所述的方法。
18.一種平均功率鑒頻器，用于實現(xiàn)如權利要求13所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明的示例性實施例提供了一種頻率相位鎖定環(huán)電路，其可使得能夠在短時間內(nèi)跟蹤采樣信號的頻率和/或相位。本發(fā)明的示例性實施例還提供了一種可使用該頻率相位鎖定環(huán)電路的數(shù)字電視解調(diào)器。該頻率相位鎖定環(huán)電路的示例性實施例可包括平均功率鑒頻器、均值計算器、鑒相器、環(huán)路濾波器以及加法器。該頻率相位鎖定環(huán)電路可通過一路徑獲得載波頻率，并且可通過另一路徑跟蹤載波頻率的相位。
文檔編號H03L7/08GK1677968SQ20051006261
公開日2005年10月5日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權日2004年4月3日
發(fā)明者張駿凌, 康起銅 申請人:三星電子株式會社