專利名稱：用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高清晰度電視(HDTV)接收機(jī)和它的數(shù)據(jù)接收方法。尤其是用于從所接收的數(shù)據(jù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的方法和裝置。
對于HDTV而言，電視廣播臺(tái)一般是將同步信號(hào)插在以水平行為單元的發(fā)射信號(hào)的前面，接收機(jī)從發(fā)射信號(hào)中檢測該同步信號(hào)，將水平行信號(hào)同步，并對已接收的信號(hào)進(jìn)行處理。根據(jù)其類型，HDTV可以有不同的水平行數(shù)據(jù)的發(fā)送格式。

圖1示出了美國大聯(lián)盟(GA)HDTV的數(shù)據(jù)段的格式，其中，一個(gè)數(shù)據(jù)段是由832個(gè)符號(hào)構(gòu)成，其中有828個(gè)符號(hào)用于數(shù)據(jù)，而另4個(gè)符號(hào)用于數(shù)據(jù)段同步信號(hào)。一個(gè)數(shù)據(jù)段對應(yīng)于NTSC制式的一個(gè)水平行。如圖1所示，數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)是由4個(gè)符號(hào)構(gòu)成，指示分別的數(shù)據(jù)段的起始。其中，數(shù)據(jù)段同步信號(hào)是以一種確定的方案構(gòu)成，其四個(gè)符號(hào)具有分別為+5，-5，-5，+5的信號(hào)電平，而數(shù)據(jù)段信號(hào)具有隨機(jī)的信號(hào)電平。
為此原因，在用于接收GA模式的發(fā)射信號(hào)的裝置中，針對分別的數(shù)據(jù)段的四個(gè)符號(hào)的第一周期，在所必須的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的檢測之后，必須對其進(jìn)行處理，以便實(shí)現(xiàn)隨后所接收的數(shù)據(jù)段信號(hào)的同步。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于產(chǎn)生指示HDTV中一個(gè)所接收的數(shù)據(jù)段的起始的同步信號(hào)的方法和裝置。
本發(fā)明的另一目的是利用其信號(hào)電平特征提供一種用于產(chǎn)生指示在HDTV中數(shù)據(jù)段的起始的同步信號(hào)的方法和裝置。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種用于產(chǎn)生在高清晰度電視中的數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)的裝置，它包括用于在該數(shù)據(jù)段的周期中對所接收數(shù)據(jù)段信號(hào)進(jìn)行延遲和積分的裝置；用于在同步信號(hào)的周期中對該積分裝置的輸出進(jìn)行延遲的裝置，將延遲的同步信號(hào)與對應(yīng)于該同步信號(hào)的相關(guān)值相乘，并將相乘的同步信號(hào)取和，以便因此對同步信號(hào)周期檢測具有其峰值的一個(gè)同步信號(hào)；以及具有一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)值并用于將同步檢測的裝置的輸出與該基準(zhǔn)值相比較的裝置，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)。
參考附圖對本發(fā)明的最佳實(shí)施例進(jìn)行詳述。
圖1示出的是HDTV中的數(shù)據(jù)段的格式；圖2示出的是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)產(chǎn)生器的框圖；圖3示出的是圖2的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)產(chǎn)生部分的實(shí)施例的電路圖；圖4A示出的是表示圖3的數(shù)據(jù)段同步檢測器的輸出特性波形的示意圖；圖4B示出的是表示圖3的數(shù)據(jù)段同步產(chǎn)生器的輸出特性波形的示意圖；圖5示出的是圖2的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的產(chǎn)生部分的實(shí)施例的電路圖。
其中在整個(gè)說明中，盡可能使用相同的數(shù)字表示相同的部件。
“HDTV”意指GA模式的HDTV?！皵?shù)據(jù)段信號(hào)”意指如圖1示出的832個(gè)符號(hào)的信號(hào)，其中828符號(hào)是用于數(shù)據(jù)，而有四個(gè)符號(hào)用于同步信號(hào)?！巴叫盘?hào)”意指的是指示該數(shù)據(jù)段信號(hào)起始的四個(gè)比特的符號(hào)。第一和第四同步符號(hào)具有第一信號(hào)電平，而第三和第二同步符號(hào)具有第二信號(hào)電平。其中，第一信號(hào)電平是正值，而第二信號(hào)電平是負(fù)值。
參考圖1，一個(gè)模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器10將來自一個(gè)調(diào)諧器輸出的已選擇通道的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)字解調(diào)器20將來自A/D轉(zhuǎn)換器10的數(shù)據(jù)輸出恢復(fù)成發(fā)射數(shù)據(jù)。數(shù)字解調(diào)器20可以使用一個(gè)數(shù)字頻率和相位鎖定環(huán)路。匹配部分30是一個(gè)匹配濾波器，以便控制將要于數(shù)據(jù)段同步信號(hào)產(chǎn)生器相匹配的符號(hào)速率。換句話說，從數(shù)字解調(diào)器20輸出的符號(hào)速率是2fs，它在匹配部分30中被變成fs。
用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的電路主要包括一個(gè)數(shù)據(jù)段積分器41，四符號(hào)相關(guān)器42和數(shù)據(jù)段同步產(chǎn)生器43。數(shù)據(jù)段積分器41延遲并積分在該數(shù)據(jù)段周期內(nèi)的已接收的數(shù)據(jù)段信號(hào)。四符號(hào)相關(guān)器42在該同步信號(hào)的周期內(nèi)延遲來自數(shù)據(jù)段積分器41的輸出，將延遲的同步信號(hào)和對應(yīng)于該同步信號(hào)的相關(guān)值相乘，取和該相乘的同步信號(hào)，并因此檢測在同步信號(hào)周期中具有其峰值的一個(gè)同步信號(hào)。數(shù)據(jù)段同步產(chǎn)生器43具有一個(gè)預(yù)定的參考值，并將其與四符號(hào)相關(guān)器42的輸出比較，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)。
圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中圖2的數(shù)據(jù)段積分器41、四符號(hào)相關(guān)器42和數(shù)據(jù)段同步產(chǎn)生器43被詳細(xì)地示出。
在數(shù)據(jù)段積分器41的構(gòu)成中，取和器51順序地對當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)段信號(hào)以及在先的被延遲一個(gè)數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)段信號(hào)進(jìn)行取和并積分。數(shù)據(jù)段延遲單元52存儲(chǔ)從取和器51順序輸出的已積分的數(shù)據(jù)段信號(hào)，將它們延遲一個(gè)數(shù)據(jù)段周期，并將其負(fù)反饋到取和器51。數(shù)據(jù)段積分器41順序地取和先前積分的數(shù)據(jù)段信號(hào)和當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)段信號(hào)。在此應(yīng)該注意到，取和的信號(hào)的實(shí)現(xiàn)是將相同位置處的符號(hào)在一個(gè)數(shù)據(jù)段周期中被取和及積分。
在四符號(hào)相關(guān)器42的構(gòu)形中，提供有用作延遲裝置的第一至第四延遲單元61-64，以便順序地延遲從取和器51順序地輸出的分別符號(hào)的積分值，并由此產(chǎn)生第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)。所提供的第一至第四乘法器65-68是用作乘法裝置，以便將第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)分別由該同步信號(hào)的對應(yīng)相關(guān)值相乘。在此，正值+1輸入到第一和第四乘法器65和68，使得正相關(guān)性的第一和第四同步符號(hào)信號(hào)被相乘，負(fù)值被輸入到第二和第三乘法器66和67，使得具相關(guān)性的第二和第三同步符號(hào)被乘，以便具有一個(gè)正值。對于同步信號(hào)的周期，第一至第四乘法器65-68都輸出正信號(hào)。取和器69取和第一至第四乘法器65-68的輸出，并產(chǎn)生在同步信號(hào)周期具有其峰值的同步檢測信號(hào)。
在數(shù)據(jù)段同步信號(hào)產(chǎn)生器43中，一個(gè)基準(zhǔn)值產(chǎn)生器71產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)值，該值小于從取和器69輸出的同步信號(hào)的積分值，但大于其它隨機(jī)數(shù)據(jù)的積分值。比較器72將該基準(zhǔn)值與從取和器69輸出的同步檢測信號(hào)相比較，并當(dāng)同步檢測信號(hào)大于基準(zhǔn)值時(shí)產(chǎn)生一個(gè)同步信號(hào)。
圖4A是表示從取和器69輸出的積分的符號(hào)數(shù)據(jù)的輸出特性的波形圖。圖4B是從比較器72輸出的同步信號(hào)的波形圖。
參考圖4A和4B描述圖3所示結(jié)構(gòu)的同步信號(hào)產(chǎn)生器。經(jīng)雙輸入取和器51的一個(gè)輸入端輸入從匹配部分30輸出的數(shù)據(jù)段信號(hào)，對經(jīng)另一輸入端輸入的數(shù)據(jù)段延遲單元52的輸出和當(dāng)前輸入數(shù)據(jù)段信號(hào)取和。在此，數(shù)據(jù)段延遲單元52輸出一個(gè)延遲的數(shù)據(jù)段數(shù)據(jù)，以使輸入到取和器51的兩個(gè)數(shù)據(jù)段信號(hào)變成在一個(gè)數(shù)據(jù)段的周期中同一位置的符號(hào)數(shù)據(jù)。從取和器51輸出的取和數(shù)據(jù)輸入到數(shù)據(jù)段延遲單元52，同時(shí)輸入到第一延遲單元61。數(shù)據(jù)段延遲單元52延遲在一個(gè)數(shù)據(jù)段的周期中的數(shù)據(jù)，并將在該數(shù)據(jù)段周期中取和的對應(yīng)符號(hào)數(shù)據(jù)的積分值存儲(chǔ)。數(shù)據(jù)段積分器41連續(xù)地積分在分別數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段信號(hào)中的對應(yīng)符號(hào)數(shù)據(jù)。其中，對于每一個(gè)數(shù)據(jù)段的重復(fù)輸入的同步符號(hào)的積分值逐步地變得大于那些隨機(jī)數(shù)據(jù)符號(hào)的積分值。
如上所述變化的符號(hào)的積分值由第一至第四延遲單元61-64順序地延遲，以成為第一至第四延遲符號(hào)。這些第一至第四延遲符號(hào)被輸入到第一至第四乘法器65-68的一個(gè)端口。該第一至第四同步符號(hào)的相關(guān)值被輸入到第一至第四乘法器65-68的另一端口。換句話說，已經(jīng)積分的且從取和器51輸出的第一和第四同步符號(hào)變成正值，反之，第二和第三同步符號(hào)變成負(fù)值。如果數(shù)值+1，-1，-1，+1分別地輸入到第一至第四乘法器65-68的另一輸入端，并且積分的第一至第四同步符號(hào)的數(shù)值被輸入，則這兩個(gè)信號(hào)被相乘，以便同步符號(hào)都輸出成為正值，對于在四個(gè)符號(hào)的同步信號(hào)中的相乘，符號(hào)變成+5×-1，-5×-5，-5×-5，+5×+1，以使得針對每一個(gè)數(shù)據(jù)段周期產(chǎn)生預(yù)定的值，在隨機(jī)數(shù)據(jù)部分，提供用于每一個(gè)數(shù)據(jù)段的隨機(jī)值。從第一至第四乘法器65-68輸出的第一至第四相乘信號(hào)被取和并從取和器69輸出。如圖4A所示，如果取和器69取和所有從乘法器65-68輸出的信號(hào)，其結(jié)果是具有在同步信號(hào)部分中的非常大的相關(guān)值，但是在隨機(jī)數(shù)據(jù)部分中，這會(huì)產(chǎn)生成為具有比同步部分的值小得多的一個(gè)信號(hào)。對于從取和器69輸出的積分的相關(guān)值的輸出特性來說，從同步信號(hào)部分輸出的已積分相關(guān)值處輸出的一個(gè)信號(hào)要比隨機(jī)數(shù)據(jù)部分的信號(hào)輸出大許多。該輸出信號(hào)變成一個(gè)同步檢測信號(hào)。
取和器69的輸出被輸入到比較器72的一個(gè)端口，從基準(zhǔn)值產(chǎn)生器71輸出的基準(zhǔn)值被輸入到另一端口。其中，基準(zhǔn)值被設(shè)置得小于從同步部分檢測的四個(gè)符號(hào)的積分值，但大于從隨機(jī)數(shù)據(jù)部分檢測的值。當(dāng)基準(zhǔn)值產(chǎn)生器71以上述方式產(chǎn)生基準(zhǔn)值并且其中的比較器72將該基準(zhǔn)值與取和器69的輸出相比較，則從同步信號(hào)部分產(chǎn)生高(HIGH)脈沖信號(hào)，而從隨機(jī)數(shù)據(jù)部分產(chǎn)生低(LOW)脈沖信號(hào)，如圖4B所示。其中，如圖4B所示如果從比較器72輸出的HIGH脈沖被用于同步信號(hào)，則接收的數(shù)據(jù)段信號(hào)的同步能夠被準(zhǔn)確地執(zhí)行。因此，來自比較器72的信號(hào)輸出被產(chǎn)生作為數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)。
由于比較器72的基準(zhǔn)值被設(shè)置成小于圖4A中的第七相關(guān)值而大于其中的第八相關(guān)值，所以圖4B中產(chǎn)生的脈沖具有預(yù)定時(shí)間的延遲。根據(jù)噪聲和發(fā)射信道的環(huán)境，該基準(zhǔn)值可被設(shè)置成一個(gè)最佳值。
參考圖5，相同的數(shù)值可被用于圖3所示的第一實(shí)施例，圖3中所示的情況是其中執(zhí)行的同步檢測，以便在數(shù)據(jù)段積分之后檢測在同步部分中四個(gè)符號(hào)的積分值，但是，即使是根據(jù)四個(gè)符號(hào)的相關(guān)值在同步檢測之后對延遲了幾個(gè)數(shù)據(jù)段單元的輸入符號(hào)進(jìn)行積分，仍然能獲得如同第一實(shí)施例的效果。在圖5所示的第二實(shí)施例中，數(shù)據(jù)段信號(hào)的同步部分的檢測是以四符號(hào)相關(guān)器42執(zhí)行并隨即將來自數(shù)據(jù)段積分器41的輸入符號(hào)延遲數(shù)據(jù)段的一個(gè)周期并與積分的符號(hào)相加。
如上所述，在HDTV中，本發(fā)明能夠利用數(shù)據(jù)段的已積分的相關(guān)值在任何發(fā)射信道的環(huán)境中精確地產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)，并由此精確地執(zhí)行發(fā)射數(shù)據(jù)的再生。
因此，應(yīng)該懂得，本發(fā)明并不局限在此示出的用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳模式的特定實(shí)施例，更不局限于說明書中的具體實(shí)施例，而是由本發(fā)明的權(quán)利要求的內(nèi)容所確定。
權(quán)利要求
1.一種用于在高清晰度電視中產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的裝置，它包括用于在該數(shù)據(jù)段的周期中對所接收數(shù)據(jù)段信號(hào)進(jìn)行延遲和積分的裝置；用于在同步信號(hào)的周期中對所說積分裝置的輸出進(jìn)行延遲，將延遲的同步信號(hào)與對應(yīng)于該同步信號(hào)的相關(guān)值相乘，并將相乘的同步信號(hào)取和，以便由此檢測具有該同步信號(hào)周期內(nèi)其峰值的一個(gè)同步信號(hào)的裝置；以及具有一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)值并用于將所說同步檢測的裝置的輸出與該基準(zhǔn)值相比較的裝置，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)。
2.一種用于在高清晰電視中產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的電路，其中的一個(gè)數(shù)據(jù)段是以四符號(hào)的同步信號(hào)和828符號(hào)的數(shù)據(jù)構(gòu)成，所說的四符號(hào)的同步信號(hào)是以第一信號(hào)電平或第二信號(hào)電平發(fā)送的，所說的電路包括具有一個(gè)數(shù)據(jù)段延遲的裝置，用于對輸入的數(shù)據(jù)段信號(hào)和從所說的數(shù)據(jù)段延遲單元輸出的已延遲的數(shù)據(jù)段信號(hào)進(jìn)行取和及積分；具有第一至第四延遲器的裝置，用于延遲所說積分裝置的輸出，并因此產(chǎn)生第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)；具有第一至第四乘法器的裝置，用于將所說的第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)與對應(yīng)于所說同步信號(hào)的相關(guān)值分別相乘；用于取和所說第一至第四乘法器的輸出的裝置，從而產(chǎn)生所說同步信號(hào)周期內(nèi)的峰值；和具有預(yù)定的基準(zhǔn)值的裝置，用于將所說同步檢測裝置的輸出信號(hào)與該基準(zhǔn)值相比較，以便產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)。
3.一種用于在高清晰度電視中產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的方法，其中的一個(gè)數(shù)據(jù)段是以四符號(hào)的同步信號(hào)和828符號(hào)的數(shù)據(jù)構(gòu)成，所說的四符號(hào)的同步信號(hào)是以第一信號(hào)電平或第二信號(hào)電平發(fā)送的，所說的方法包括以下步驟(a)將輸入的數(shù)據(jù)段信號(hào)和先前延遲一個(gè)數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)段信號(hào)順序地相加并積分；(b)對在步驟(a)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)段信號(hào)進(jìn)行延遲，以便由此產(chǎn)生第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)；(c)將所說的第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)分別由對應(yīng)于所說同步信號(hào)的相關(guān)值相乘，從而產(chǎn)生第一至第四相乘信號(hào)；(d)對所說的第一至第四相乘信號(hào)的輸出進(jìn)行取和，從而產(chǎn)生所說同步信號(hào)周期內(nèi)的一個(gè)峰值；(e)將檢測的同步信號(hào)與預(yù)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)。
4.一種用于在高清晰度電視中產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的電路，其中的一個(gè)數(shù)據(jù)段是以四符號(hào)的同步信號(hào)和828符號(hào)的數(shù)據(jù)構(gòu)成，所說的四符號(hào)的同步信號(hào)是以第一信號(hào)電平或第二信號(hào)電平發(fā)送的所說的電路包括具有第一至第四延遲的裝置，用于延遲輸入數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段信號(hào)，并因此產(chǎn)生第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)；具有第一至第四乘法器的裝置，用于將所說的第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)與對應(yīng)于所說同步信號(hào)的相關(guān)值分別相乘；用于取和所說第一至第四乘法器的輸出的裝置，從而產(chǎn)生所說同步信號(hào)周期的峰值；具有一個(gè)數(shù)據(jù)段延遲的裝置，用于取和并積分所說的取和裝置的輸出信號(hào)和從所說數(shù)據(jù)段延遲輸出的延遲的數(shù)據(jù)段信號(hào)，從而產(chǎn)生分別的符號(hào)信號(hào)的積分值；和具有預(yù)定的基準(zhǔn)值的裝置，用于將所說的積分裝置的輸出信號(hào)與該基準(zhǔn)值相比較，以便產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)。
5.一種用于在高清晰度電視中產(chǎn)生數(shù)據(jù)段同步信號(hào)的方法，其中的一個(gè)數(shù)據(jù)段是以四符號(hào)的同步信號(hào)和828符號(hào)的數(shù)據(jù)構(gòu)成，所說的四符號(hào)的同步信號(hào)是以第一信號(hào)電平或第二信號(hào)電平發(fā)送的，所述的方法包括以下步驟(f)對輸入的數(shù)據(jù)段信號(hào)進(jìn)行延遲，以便產(chǎn)生第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)；(g)將所說的第一至第四延遲符號(hào)信號(hào)與由分別對應(yīng)于所說同步信號(hào)的相關(guān)值相乘，從而產(chǎn)生第一至第四相乘信號(hào)；(h)對所說的第一至第四相乘信號(hào)的輸出進(jìn)行取和，從而產(chǎn)生所說同步信號(hào)周期的一個(gè)峰值；(i)將取和的信號(hào)和延遲一個(gè)數(shù)據(jù)段的先前的數(shù)據(jù)段信號(hào)順序地相加并積分；和(j)將積分的同步信號(hào)與預(yù)定的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)。
全文摘要
一種用于在高清晰電視中產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)的裝置，它包括用于在該數(shù)據(jù)段的周期中對所接收的數(shù)據(jù)段信號(hào)進(jìn)行延遲和積分的裝置(41)；用于在同步信號(hào)的周期中對該積分裝置的輸出進(jìn)行延遲的裝置(42)，將延遲的同步信號(hào)與對應(yīng)于同步信號(hào)的相關(guān)值相乘，并將相乘的同步信號(hào)取和，以便由此檢測具有該同步信號(hào)周期內(nèi)其峰值的一個(gè)同步信號(hào)；以及具有一個(gè)預(yù)定的基準(zhǔn)值并用于將同步檢測的裝置的輸出與該基準(zhǔn)值相比較的裝置(43)，從而產(chǎn)生數(shù)據(jù)段的同步信號(hào)該裝置在任何發(fā)送信道環(huán)境中都能精確地產(chǎn)生在HDTV中的數(shù)據(jù)段同步信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N9/44GK1152387SQ96190434
公開日1997年6月18日 申請日期1996年6月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月9日
發(fā)明者金基范 申請人:三星電子株式會(huì)社