[发明专利]用于高清晰度电视接收机的数字残留边带检波器

说明书

本发明涉及以数字方式对残留边带信息进行检波，特别涉及数字高清晰电视(HDTV)信号无线电接收机。

在HDTV信号的某些传输中使用的残留边带(VSB)信号使其固有载波被固定振幅的导频载波来进行替代，该残留边带信号的固有载波的振幅随调制度而变化，该导频载波的固定振幅相应于预定的调制度。可以使该调制度和与符号代码电平的最小变化相关的调制度相同。这样的VSB信号将用于例如美国境内的无线电广播，还可用于有线广播系统。

已经提出了用于这些信号的数字HDTV信号无线电接收机，这一类的数字HDTV信号无线电接收机在同步检波之前的调谐器中使用二次变频。频率合成器产生第一本振，该第一本振与接收电视信号进行外差以产生第一中频(例如920MHz载波)。无源LC带通滤波器从它们的镜象频率中选择这些第一中频，以便被第一中频放大器放大，放大的第一中频被抑制相邻频道响应的第一声表面波(SAW)滤波器滤波。第一中频与第二本振进行外差以产生第二中频(例如41MHz载波)，第二SAW滤波器从它们的镜象频率和从剩余的相邻频道响应选择这些第二中频，以便被第二中频放大器放大。利用固定频率的第三本振使第二中频放大器的响应与基带同步。

按照0度和90度的相位来提供固定频率的第三本振，由此实现同相和正交相位同步检波过程。同相同步检波结果在HDTV信号被广播时是数字符号的8电平编码，而正交相位同步检波结果通常为零值。就数字化之后同步检波结果令人满意地相互跟踪而言，分别地数字化以模拟方式产生的同相和正交相位同步检波结果就会出现问题；量化噪声在被认为是相位复矢量的复信号中产生了显著的相位误差。以数字方式进行同相和正交相位同步检波过程的那一类HDTV信号无线电接收机能够避免这一问题。

例如，当数字化时，通过以两倍于8电平编码的奈奎斯特速率的取样速率对第二中频放大器的响应进行取样来实现同相和正交相位同步检波过程。顺序的取样值按照它们产生的次序连续地编号，奇数取样值和偶数取样值相互分开，以便产生相应的同相(或实)和正交相位(或虚)同步检波结果。数字同相同步检波结果中的8电平编码被滤波，以便从NTSC信号中消除同频道干扰，该8电平编码还被进行均衡滤波。均衡滤波器的响应作为输入信号提供给格栅译码器(trellis decoder)。该格栅译码器的响应作为输入信号提供给数据去交错器，被去交错的数据提供给里德-所罗门(Reed-Solomon)译码器。错误校正了的数据提供给数据非随机函数发生器(datade-randomizer)，该数据非随机函数发生器为数据包译码器恢复数据包。被选择的数据包用来再现HDTV节目的伴音部分，其它被选择的数据包用来再现HDTV节目的视频部分。

同步就是以乘法方式使被调制信号和具有等于该被调制信号的载频的基频的信号进行混频并对该乘法混频的结果进行低通滤波以便在基带中恢复调制信号的过程，基带从零频率延伸到调制信号的最高频率。为了实现在同相和正交相位同步检波过程中所用的同步，用正交相位同步检波结果来为产生第二本振的被控振荡器产生出自动频率和相位控制(AFPC)信号。数字正交相位同步检波结果被低通滤波以产生AFPC信号，该AFPC信号调整第二本振的频率和相位，以便使该正交相位同步检波结果的振幅最小。但是，实际上以前已发现用这一自动频率和相位控制信号来为同相同步检波结果提供所需的相位稳定度是不合适的。数字化的同相同步检波结果的自适应均衡滤波能够校正在同相和正交相位同步检波过程中使用的同步中的静态相位误差，但均衡滤波的滤波系数的自适合变化太慢，不能够补偿AFPC反馈环路中的相位抖动或在HDTV信号的多径接收中的迅速变化期间发生的相位误差的变化。