[发明专利]判决指导的相位探测器

说明书

本专利申请要求1998年5月18日递交的美国临时专利申请No.60/085,864(代理人文档SAR 12881P)的权益，该临时申请在此引用作为参考。

本发明一般地涉及数字电视信号接收机，较具体地涉及一种用于残留边带(VSB)信号接收机的相位探测器。

本发明的背景

为了从例如高分辨电视(HDTV)发送系统所采用的残留边带(VSB)信号中精确地提取数据，必须探测和跟踪VSB信号相对于量化器(限幅器)采样信号相位的相位误差。图1示出数字电视接收机的一种普通相位跟踪环100的方框图。这种普通跟踪环在先进电视系统委员会(Advanced Television Systems Committee,ATSC)于1995年4月12日分布的“Guide To The Use Of The ATSC Digital TelevisionStandard(ATSC数字电视标准使用指导)”文件A/54中有所规定。该标准建议采用仅对实信号(例如同相信号)操作的相位跟踪环。因此为了确定VSB信号的相位误差，需要从I信号(同相信号)导出正交相位信号(Q信号)。由于一个VSB信号的I和Q成份由一个近似于希尔伯特变换的滤波函数相关联，所以用一个滤波器104来从I信号导出Q信号。该滤波器是一个有限脉冲响应(FIR)滤波器，其中含有固定的反对称系数而其他的系数均为零。I信号在一个延时器102中被延时一个等于滤波器104的长度的时期。

为了补偿相位误差，I和Q信号被耦合到一个由一个振荡器(例如一个数字控制振荡器NCO)112所驱动的复乘法器106上，而该振荡器又由来自一个相位探测器108的误差信号所控制。NCO输出信号的相位被调制得能校正相位误差，从而产生经相位调整的I和Q信号：I’和Q’信号。相位探测器108通过将I’信号与导出的Q’信号相比较而产生一个相位误差探测信号(e)，该信号(e)即代表了VSB信号的相位误差。用一个环滤波器110(低通滤波器)滤去误差信号e中的较高级次的成份。实际上振荡器信号与I、Q输入信号在复乘法器102中的结合产生了退旋转的I和Q信号。图中示出的电路100是一个闭环相位跟踪电路，它对I和Q信号中的载波相位误差所进行的补偿生成了一个能在解调器中被采样从而可从VSB信号提取数据的比较稳定的同相(I)信号。在Lee等人的论文“A Hardware Efficient Phase/Gain Tracking Loop For The Grand Alliance VSB HDTV Receivers(一种用于联合VSB HDTV接收机的高效硬件相位/增益跟踪环)”(IEEETrans．on Consumer Electronics,pp 632-639,Vol 42,No.3,1996年8月)中描述了一种利用导出Q成份的相位跟踪电路的例子。

因为从I信号导出Q信号的目的是综合出一个用于相位跟踪的复信号，而导出的信号并不总是能精确地代表Q信号，也就是说多条路径和相位失真可能会导致VSB信号的I和Q成份之间的互相耦合，所以导出的Q信号可能错误地代表了真实的Q成份。当Q信号由错误信号代表时，相位跟踪环将产生一个错误的相位误差，从而使跟踪环造成量化I数据的失真。结果就不能恢复I数据所携带的信息。

因此在该技术领域中要求有一种由判决指导的相位探测器，其中将通过比较I与Q信号业产生相位误差，同时利用符号判决信息来增强相位误差信号的精度。

本发明的概述

一种判决指导相位探测器克服了上述以往技术的缺点，该探测器利用来自一个限幅器(量化器)的数据输出来帮助在相位误差探测处理中确定一个例如含有同相(I)和正交相位(Q)成份(I和Q信号)的残留边带(VSB)信号这样的复信号的相位误差。该相位探测器含有一个减法器，其一个输入端耦合于I信号，第二个输入端耦合于来自限幅器的代表一个符号内的采样点的幅度的输出数据。这一量化信号被从I信号中减去，产生△I信号。对Q信号的处理是确定其正负号和幅度。正负号与幅度的值被相乘，得到的乘积再乘以△I信号，从而产生VSB信号的相位误差。该相位误差信号在一个数字电视接收机中被用来从VSB信号提取用于解调的数据信号。

附图的简单说明

通过考虑下面结合附图的详细说明，可以容易地理解本发明的教导，在附图中，

图1示出一个用于数字电视信号接收机的以往技术相位跟踪环的方框图；

图2示出采用根据本发明的判决指导相位探测器的用于解调VSB信号的数字电视接收机的方框图；