[发明专利]用于消除所接收的高清晰电视信号中的直流偏置的网络

说明书

本发明涉及一种用于处理诸如美国大联盟提出的残留边带调制型高清晰度电视(HDTV)信号的接收机系统。

从以符号形式传送数字信息的调制信号中恢复数据，通常在接收机中要求三个功能：符号同步的时序恢复，载波恢复(频率解调至基带)，以及信道均衡。时序恢复是一个通过它可使接收机时钟(时基)与发射机时钟同步的处理过程。这允许接收信号在最佳时刻被抽样，以减少与接收符号值的判定指向(decision-directed)处理相关的限幅误差。载波恢复是一个处理过程，通过该处理过程，接收的射频信号在下变频到一个较低的中频通带(例如接近基带)后频移至基带，以允许调制基带信息的恢复。自适应信道均衡是一个处理过程，通过该处理过程，在信号发射信道中改变的情况和干扰的影响被补偿。这个处理过程通常采用滤波器，这些滤波器消除由于传输信道的频率随时间变化的特性而引起的幅度和相位失真，从而提供改进的符号判定能力。

根据本发明的原理，一种用于处理接收的包含高清晰度电视信息的残留边带(VSB)调制信号的系统，包括一个补偿网络，用于以过取样率处理过取样的符号数据流，以消除符号的直流偏置分量。

附图简述

图1是包括根据本发明原理的装置的高清晰度电视接收机的一部分的框图。

图2描述用于根据美国大联盟HDTV系统的VSB调制信号的数据帧格式。

图3表示图1中的数字解调器/载波恢复网络的详细结构。

图4表示图1中的段同步检测器和符号时钟恢复网络的详细结构。

图5描述了有助于理解图4所示网络操作的信号波形。

图6表示一种补偿网络的详细结构，该网络用于消除由图1的系统处理的符号数据流中的直流偏置。

图7表示图1的系统中NTSC同信道干扰检测网络的详细结构。

图8表示与图7中的网络操作相关的频谱。

在图1中，地面广播模拟输入的HDTV信号，由包括射频调谐电路的输入网络14以及包括用于产生中频(IF)通带输出信号的双变频调谐器和适当的自动增益控制(AGC)电路的IF处理器16进行处理。接收的信号是如大联盟提出并且在美国使用的载波抑制的8-VSB调制信号。这种VSB信号由一维数据符号集群(constellation)表示，其中只有一个轴包含将要由接收机恢复的量化数据。为了简化该图，没有示出用于为所示功能块计时的信号。

正如1994年4月14日生效的大联盟HDTV系统规范中所描述的，VSB传输系统传送具有图2所示的规定数据帧格式的数据。处于抑制载频的小导频信号被加到传输信号以利于在VSB接收机上实现载波锁定。参见图2，每个数据帧包括两个场，其中每个场包括832个多级符号的313个段。每个场的第一段称作场同步段，而剩下的312个段称作数据段。数据段通常包括符合MPEG的数据包。每个数据段包括一个四个符号的段同步字符，接着是828个数据符号。每个场的段包括一个四个符号的段同步字符，接着是一个包括一个预定的511个符号的伪随机数(PN)序列和三个预定的63个符号的PN序列的场同步分量，其中三个预定的63个符号的PN序列的中间一个在连续的场中是反相的。VSB模式控制信号(定义VSB符号构象的大小)接着最后一个63PN的序列，随后是96个保存的符号和从前面场复制的12个符号。

继续参见图1，来自单元16的通带IF输出信号由模数转换器(ADC)19转换成过取样的数字符号数据流。ADC19的输出过取样数字数据流，由全数字解调器/载波恢复网络22解调至基带。这是由全数字锁相环通过响应接收的VSB数据流中的小参考导频载波而进行的。单元22产生参照图3将作更详细描述的输出I-相位解调符号数据流。

ADC19通过使用两倍于接收符号率的21.52MHz的采样时钟来过采样输入10.76兆符号/秒的VSB符号数据流，从而提供每个符号两个取样值的过取样的21.52兆样本/秒数据流。使用这种每个符号两个样本值的基于样本的处理而非逐个符号(每个符号一个样本值)的基于符号的处理，可产生与诸如将要讨论的直流补偿单元26和NTSC干扰检测器30相关的具有后续信号处理功能的有利操作。

与ADC19和解调器22相关联的是段同步和符号时钟恢复网络24。网络24检测并且把每个数据帧的重复数据段同步分量与随机数据分离。段同步用于再生正确定相的21．52MHz的时钟，它用于通过模数转换器19控制数据流符号采样。正如结合图4和5所讨论的，网络24有利于使用缩写的两符号相关基准模式和有关的两符号数据相关器来检测段同步。