[发明专利]适用于消除同频道干扰的信号处理电路与方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种数字信号处理电路，且特别是有关于用来消除数字信号中的同频道干扰(co-channel interference)的电路与方法。

背景技术

美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)计划以数字电视取代目前由美国国家电视标准委员会(National Television SystemCommittee，缩写为NTSC)制定的彩色电视广播标准。而中国也在2008年开始数字电视地面广播。为了接收数字电视信号用户必须购买内建数字电视解码器的电视机或者数字电视机顶盒。然而在短时间内让所有的模拟电视用户都更换数字电视机或者购买数字电视机顶盒毕竟有困难。因此，各国普遍订定了一段模拟电视转换为数字电视的过渡时间。在这段过渡时间内模拟信号和数字信号是同时存在，甚至有可能出现在同一个频道。因此，数字电视机或者机顶盒必须克服同频道干扰(co-channel interference)的问题。一般使用梳状滤波器或者带阻器来滤除同频道干扰，但是这些方法在滤除同频道干扰的同时也会产生码间干扰(inter-symbol interference，简称ISI)的问题。

在1992年，美国专利(US5132797A1)提出一种消除同频道干扰(co-channelinterference)的技术，此发明使用梳状滤波器(comb filter)来滤除同频道干扰，其电路如图1A所示，图1A为美国专利(US5132797A1)所揭露的同频道干扰滤波器方块图，其电路主要包括两个部份，梳状滤波器110与码间干扰滤波器150。由于梳状滤波器110的频率响应会有多个凹陷，如图1B所示，图1B为根据美国专利(US5132797A1)的梳状滤波器110的频率响应图。其中的三个凹陷分别被用于滤除模拟电视的亮度、色度与音频载波。然而，多余的凹陷 会造成不必要的信号损失，而且梳状滤波器110会引入码间干扰(即图1A中的信号140会含有符码(symbol)数据，所以把信号140加到信号120时，会发生码间干扰)。因此，美国专利(US5132797A1)使用一个反馈滤波器(延迟器160与放大器170)来消除梳状滤波器中的码间干扰。

此外，为解决梳状滤波器的频率响应中不必要凹陷所造成的问题，飞利浦(Philips)所提出的美国专利(US577692A1)设计了一个有限脉冲响应(FIR)滤波器，并将此有限脉冲响应滤波器的频率响应设计成专门滤除同频道干扰的所有频率。美国专利(US577692A1)的发明人(Monisha Ghosh)在介绍其技术的另外一篇文章中给出了这种滤波器的一组系数和它的频率响应，如图2A所示。

图2A为根据Monisha Ghosh所提出的有限脉冲响应(FIR)滤波器(finiteimpulse response filter)的电路图。然而，图2A中的有限脉冲响应滤波器210的输入含有符码信息，所以它的输出y_k也含有符码信息，也就是说引入了ISI。在所述发明中也使用一个反馈滤波器220来消除所述有限脉冲响应滤波器引入的ISI。所述发明的有限脉冲响应滤波器的频率响应被设计成专门滤除同频道干扰所在频率，这就是说同频道干扰所在频率必须是已知的，如果实际使用中的同频道干扰频率不同或者有偏差，则会降低所述发明的效果。而且如果在同频道干扰不存在的时候仍然使用所述有限脉冲响应滤波器会造成不必要的信号损失。

图2B为根据已知技术的NTSC频谱与带阻滤波器(rejection filter)频谱，其中带阻滤波器会在其响应频段中衰减所有信号，如果在这些频段中没有同频道干扰，就会造成不必要的信号损失。

此外，美国专利(US6177951B1)所提出的数字接收器(digital receiver)有同频道干扰频率必须为已知而且在同频道干扰不存在的时候仍然使用所述有限脉冲响应滤波器会造成不必要的信号损失的问题。Philips公司所提出的另外一个美国专利(US5777692A1)可以解决这些问题。实际上US5777692A1的 发明时间比US6177951B1要早几个月。请参照图3，图3为根据US5777692A1的自适应滤波器与决策反馈均衡器(decision feedback equalizer，DEF)结合的电路图，其图3的细部说明请参照US5777692A1的说明书。