[发明专利]正交调幅电视信号的载波恢复处理器

说明书

本发明涉及处理正交调幅(QAM)电视信号的装置。

在此处公开的这种符号为QAM的传输系统中，同相位“I”信号分量和正交相位“Q”信号分量调制各自的余弦载波和正弦载波。被传输的数据符号用I和Q分量表示。每个符号可以表示几个比特，而比特/符号数目则确定QAM系统的类型，即，16QAM，32QAM等等。利用一个查阅表将每个符号变换成在一个四象限中的栅格状构象中规定的位置，该变换用规定数量的符号占据每个象限中的指定区域。因此，在一个32QAM系统中，构象的每个象限包含相对于同相位和正交相位I和Q轴的规定位置上的8个符号。可以利用一种不同的编码形式，从而一定的位表示符号所处的构象象限，而一定的位表示在分配给该符号的象限中的特定的点。所述的这种QAM系统是公知的。

在接收机，该QAM调制载频可能相对于接收机本机产生的一个载波基准信号产生偏移。这个载频偏移一般地由在接收机中恢复的QAM构象的动态旋转(量)表示，而且可以借助于一个锁相环网络(PLL)大大地减少或消除。该PLL产生一个频率/相位校正信号，用于将QAM构象动态地恢复(反转)到一个具有在所期望位置上的符号的正确方位。一个第二级PLL经常被优选用于校正所述的载波偏移，这是因为第二级PLL呈现出一个用于校正一个宽频偏的宽跟踪范围，例如高至60KHz偏差，而且一般能够完全校正这样的偏差。

PLL的稳定性是由在一个数字锁相环(DPLL)中的时钟周期数目确定的环路延迟(量)及环路增益二者的一个函数。高环路增益总是期望的，但经常降低环路的稳定性。另外，对于一个给定的增益，环路的稳定性则随着时钟周期(延迟量)的增加而降低。根据本发明的装置提出在一个载波恢复系统中包含环路延迟和环路增益的这个折衷方案。

本发明的目的是为了通过采用具有足够的速度但并不会由此而引起不稳定的一个控制环路来校正调制的载波的频率偏移。更具体地，本发明的目的在于降低校正系统的工作时钟周期的数量即延迟两，据此避免不希望的不稳定量。

根据本发明的一种用在电视信号接收机中的信号处理通路的装置，用于处理电视信号，该电视信号含有利用呈现一个给定符号周期的符号进行正交幅度调制并被变换到棚格状构象的规定位置的一个载波，所述装置的特征在于，

用于产生一个名义上为所述载波频率的基堆信号的装置；

响应于所述调制载波和所述基准信号的输入装置，用于产生一个经处理的已调载波；

用于产生作为一个偏移函数的控制信号的装置，该偏移是由与所述经处理的载波相关的构象相对于与所述电视信号相关的构象表现出来的；和

用于将所述控制信号耦合到用于降低所说偏移的所述信号处理通路上的装置；其中

所述产生装置是一个具有多工作模式的时间多路复用的处理器，至少在表示该偏移的多个工作模式中的一个内提供一个乘积型输出信号。

按照本发明原理的一个载波恢复系统采用一个时间多路复用的多操作模式处理器，用于补偿载频偏移。在一个说明性的优选实施例中，该处理器包括一个在第二级锁相环中的信号乘法器，而且呈现一个符号周期(一个符号时钟周期)的最小环路延迟。对在一个系统中的载频偏移提供补偿，用以处理在一个频谱中具有高优选信息的载波QAM调制，也包括一个具有较低(标准的)优选信息的第二载波调制。

图1是根据本发明原理的一个电视信号接收机中的载波恢复装置的方框图；

图2是一个图1所示装置的多路复用乘法器部件工作状态的表示；

图3说明与图1和图2装置的操作有关的信号。

图4是包括图1装置的一个高清晰度电视接收机中一部分的方框图。

图5描绘了由图4的系统接收的一个多QAM高清晰度电视信号的视频信号频谱。

图6表示图4系统的一个输入信号处理器的详图。