[发明专利]SIN(X)/X补偿电路

说明书

本发明涉及用于处理正在进行的数字采样流的各种方法，这些方法一起被采用时适合使用于残留边带(VSB)数字调制器，这种调制器得出一个中心频率可选择为63MHz(频道3)、69MHz(频道4)或5.38MHzIF(基带)的6MHz带宽的输入信号，用于电视接收机，更具体地，用于高清晰度电视(HDTV)接收机。

D/A变换器输入离散序列的数字采样值，以及输出模拟值。对应于单个输入数字值的模拟值保持在输入采样值之间的间隔内。在采样数据数字域中，时间上的离散值的脉冲序列具有周期的频谱。D/A“保持”运行通过乘以sin(πf/fs)/(πf/fs)(称为sin(x)/x)的因子，而修改了周期频谱，其中f是模拟频率，以Hz计，以及fs是数字采样速率，以每秒采样数计。sin(x)/x频率响应不是周期性的，它被定义在区间ω∈(-∞，∞)内。

在传统应用中，D/A的sin(x)/x频率特性是通过固定系数的预滤波器在区间f∈(-fs/2，fs/2)内的x/sin(x)频率响应进行补偿的。这个预滤波器常常和D/A包装在一起。应当指出，在这个区间以外的频率没有被正确地补偿。

本发明给出在RF调制信号的直接数字综合方面的sin(x)/x校正(特别是，美国HDTV标准的8/16 VSB调制的载波)，其中：

1.想要的RF镜像可以是或不一定是在D/A变换器的第一奈奎斯特区域(-fs/2，fs/2)中，以及想要的镜像包含用于传输的一个选择的TV频道频带。

2.系统中感兴趣的最低采样速率是数字调制的符号速率，它决定信息带宽。

3.系统中最高采样速率是D/A输出速率。这典型地是N乘以符号速率。

4.只需要补偿要被发送的频带，所以sin(x)/x补偿可以较早地在频带解决时在发送链中执行。对于VSB调制，这可以以符号速率来完成，所以，是在采样速率变换之前或之后，和/或在上调制之前或之后进行。

5.校正可以通过实数或复数滤波(取决于在校正点处的载波频率)来进行。

对于HDTV信号，校正是在调制器中的一点上进行的，其中数据是载波频率为0的复数，它需要复数滤波。

进一步参照了题目为“DAC Distortion Compensation(数模变换器失真补偿)”的美国专利5，208，596，该专利在1993年5月4日被授权给Charles B.Dietrich，以及被转让给与本专利申请相同的受让人。这个专利的教导是一种补偿数字-模拟(D/A)变换器的模拟输出幅度中作为频率的函数的固有的sin x/x滚降的现有技术方法的代表。

本发明针对用于补偿电视信号调制系统中的数字-模拟变换器的固有的sin x/x转移函数的电路。更具体地，本发明针对用于补偿宽带调制信号的相对较窄的频带部分的数字电路。补偿电路的一般配置是具有级联的频谱对称的和反对称的横向滤波器特征的横向滤波器。

附图简述

图1是包括VSB数字调制器的设备的功能性方框图，VSB数字调制器是用来从作为输入从数据流源传送到调制器的数字化的PCM采样流得出输入到HDTV的输入信号；

图2是图1所示的VSB数字调制器的部件的功能性方框图；

图3示意地显示了图2所示的每个PCM符号1个采样到DC为中心的VSB变换器的的优选实施例，和图4示意地显示图3所示的二分支复接的N抽头根值奈奎斯特(Nyquist)FIR滤波器的细节；

图5，6和7一起图形显示了图4所示的二分支复接的N抽头根值奈奎斯特FIR滤波器的运行产生VSB变换器输出的方式；

图8显示图2的多标度数字调制器的实施例，采用一种用来以预定的采样频率速率得出规定用于频道3、频道4和基带的各个数据调制载频的采样值数据流的设计方法；

图9，10和11显示了图8的复数载波发生器的替换实施例；

图12，13，14，15，16，17，18，19和20是在说明图2所示的数字sinx/x补偿装置的运行时有用的图；以及

图21和22是代表性的级联的sin x/x补偿滤波器的方框图。

一开始应当时指出，术语“DC为中心”是指以零Hz频率为中心，而不是指DC幅度。典型地，在本描述中，这是关于以DC为中心的信号调制带宽。