[发明专利]残留边带/正交调幅接收机及方法

说明书

本发明涉及数字广播接收机，尤其涉及残留边带/正交调幅(VSB/QAM)接收机及其方法，该接收机接收VSB信号和QAM信号，以用于地面波有线传输标准。

近来，提供多媒体服务的视频和音频信息的数字广播业务已在全球范围商业化。对于数字广播而言，应当获得足以传输预定带宽广播频道中的视频和音频信号的比特率。按照传输媒体，通过卫星、地面波、或电缆提供数字广播。这些传输媒体按照它们各自的唯一特性选择不同的带宽和调制方法。特别是在电缆和地面波数字广播中，由于通过与现有模拟广播相同的媒体发送信号，频带限制在UHF/VHF内，并且由于与模拟广播同时存在，带宽也被定义得与现有广播相同。因此，为在有限的带宽内获得大的比特率，采用正交调幅(QAM)或残留边带(VSB)方法一类的多电平调制方法。与此类似，由于通过各种媒体提供各种数字广播，作为数字广播接收机的数字电视和数字机顶盒应同时接收QAM信号和VSB信号。因为VSB/QAM接收机不需要用于VSB信号的单独的VSB接收机，减小了硬件尺寸。

图1是一种普通的VSB/QAM接收机，在文件[BroadCOM BCM3500规范，“VSB/QAM CATV/HDTB接收机”06/02/99]中公开了该接收机。图1的接收机具有：模数转换器(A/D)12；自动频率控制器(AFC)13，用于恢复载波；混频器14；以及内插器15，用于恢复的载波提取原始码元。图1的接收机还具有匹配滤波器16，用于对恢复的载波进行滤波，以及定时处理器11，用于恢复载波/定时和控制时钟。

在具有该结构的图1的VSB/QAM接收机中，A/D转换器12相对于时钟将模拟信号转换为数字信号，该时钟具有预定频率(通常为25MHz)，是在定时处理器11中产生的。AFC 13相对于定时处理器11中产生的具有预定频率的时钟来校正输入到混频器14的信号的频率及相位失真。混频器14将恢复的载波输出到内插器15。内插器15相对于定时处理器11产生的码元时钟从信号输入提取码元。匹配滤波器16对内插器15提取的码元滤波。定时处理器11产生恢复其时序的码元时钟并提供该码元时钟作为内插器15和匹配滤波器16的驱动时钟。亦即，不管其时序被恢复的码元时钟如何，在A/D转换和载波恢复中所用的时钟具有预定频率。这里，认为VSB信号是补偿QAM，接收机总体上讲具有QAM型接收结构。然而，由于在常规VSB/QAM接收机中，载波恢复环路位于定时恢复环路的前部，所以由A/D转换时钟恢复载波而由码元时钟恢复定时。因此，由于在常规VSB/QAM接收机中，A/D转换时钟和码元时钟是不同步的，在码元中可能余留相位失真且A/D转换速率超过两倍的普通码元时钟，这带来功耗和IC设计上的缺点。

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种VSB/QAM接收机及其方法，其中通过恢复信号的载波恢复环路前部的码元定时，可将定时被恢复的码元时钟用在载波恢复中，因此消除码元中的相位失真。

为了实现上述目的，提供一种残留边带/正交调幅(VSB/QAM)接收机，包括：模数转换器，用于按照具有预定频率的时钟将接收模拟信号转换为数字信号；内插器，用于按照定时处理器的控制，将通过模数转换器提供的数字信号内插在码元的原始位置来恢复码元定时；载波恢复单元，用于按照定时处理器的驱动时钟，通过校正内插器中内插的码元信号的频率和相位上的失真恢复载波；匹配滤波器，用于匹配在载波恢复单元中恢复其载波的码元信号；定时处理器，用于检测滤波的码元信号中的定时误差，根据检测的定时误差控制内插器，及产生驱动时钟；以及VSB分类器，用于按照VSB/QAM模式无任何改变地输出从滤波器输出的码元，其载波和定时被恢复的码元，或在重新整理码元后输出该码元。

为了达到本发明的另一目的，还提供一种用于在VSB/QAM接收机中接收VSB信号以及QAM信号的方法，该方法包括下列步骤：(a)按照预定时钟将模拟信号转换为数字信号；(b)通过内插在步骤(a)中转换的数字信号，在原始码元位置提取一码元；(c)通过校正在步骤(b)提取的码元的频率和相位失真来恢复载波；(d)根据在步骤(c)恢复的信号计算定时误差，按照计算的定时误差，通过控制步骤(b)的内插位置恢复码元定时，及产生其定时被恢复的时钟；以及(e)按照VSB/QAM模式，无任何改变地输出其码元定时和载波被恢复的信号，或者在重新整理信号后输出该信号。

参照附图详细描述本发明优选实施例后，本发明的上述目的和优点将更为清楚，附图中：

图1示出常规残留边带/正交调幅(VSB/QAM)的结构；

图2示出本发明的VSB/QAM接收机；