專利名稱：用于提供自動增益控制的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種諸如電視信號接收機(jī)之類設(shè)備的自動增益控制(AGC)，更具體地，涉及一種用于提供AGC的設(shè)備和方法，避免過度的調(diào)諧器增益降低并補(bǔ)償來自模擬和數(shù)字信號的干擾。
背景技術(shù)：
諸如電視信號接收機(jī)之類的設(shè)備使用AGC來控制調(diào)諧器的增益，以使調(diào)諧器的輸出信號的幅度保持在相對恒定的水平。當(dāng)在存在使調(diào)諧器過載并干擾希望信號接收的非常強(qiáng)的不希望鄰近信號的情況下接收到相對較弱的希望信號時，會出現(xiàn)與當(dāng)前AGC技術(shù)相關(guān)聯(lián)的一個問題。
上述問題尤其適用于能夠接收模擬和數(shù)字信號的電視信號接收機(jī)。在數(shù)字電視出現(xiàn)之前，從不將相鄰頻道頻率分配在同一地理區(qū)域。在多數(shù)情況下，這實際上避免了來自相鄰頻道頻率的干擾。然而，隨著數(shù)字電視的出現(xiàn)，要求使用相鄰頻道，以便在過渡周期期間同時發(fā)射模擬和數(shù)字信號，直到由能夠進(jìn)行數(shù)字接收的新單元代替所有的電視信號接收機(jī)為止。結(jié)果，相對較弱的希望模擬或數(shù)字電視信號會受到來自較強(qiáng)的不希望的相鄰模擬或數(shù)字信號的干擾。
公知的AGC技術(shù)檢測較強(qiáng)的不希望相鄰信號的存在，并且通過降低調(diào)諧器的增益來對其進(jìn)行補(bǔ)償。然而，在一些情況下，會使調(diào)諧器增益降低到非常低的水平，使得希望的信號低于正確解調(diào)的臨界水平。例如，在不希望的相鄰信號強(qiáng)于希望信號20至40dB的情況下，公知的AGC技術(shù)通常使調(diào)諧器增益降低到妨礙正確解調(diào)的水平。公知的AGC技術(shù)還存在的不足在于它們不能對來自數(shù)字和模擬信號的干擾做好充分準(zhǔn)備。
因此，需要一種提供AGC的設(shè)備和方法來解決上述問題，從而避免過度的調(diào)諧增益降低，并補(bǔ)償來自模擬和數(shù)字信號的干擾。本發(fā)明解決了這些和/或其他問題。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，公開了一種信號處理設(shè)備。根據(jù)示范實施例，該信號處理設(shè)備包括調(diào)諧裝置，用于調(diào)諧RF信號以產(chǎn)生IF信號。第一濾波裝置對IF信號進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波的IF信號。AGC檢測裝置響應(yīng)濾波的IF信號，使得能夠產(chǎn)生用于調(diào)諧裝置的AGC信號。AGC檢測裝置包括第二濾波裝置，用于衰減預(yù)定載波頻率。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，公開了一種提供AGC的方法。根據(jù)示范實施例，該方法包括步驟使用調(diào)諧器來調(diào)諧RF信號以產(chǎn)生IF信號；對IF信號進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波的IF信號；響應(yīng)濾波的IF信號，產(chǎn)生AGC信號，其中，產(chǎn)生步驟包括衰減預(yù)定載波頻率；以及將AGC信號提供給調(diào)諧器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，公開一種電視信號接收機(jī)。根據(jù)示范實施例，該電視信號接收機(jī)包括調(diào)諧器，操作用于調(diào)諧RF信號以產(chǎn)生IF信號。第一濾波器操作用于對IF信號進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波的IF信號。AGC檢測器操作用于響應(yīng)濾波的IF信號，使得能夠產(chǎn)生用于調(diào)諧器的AGC信號。AGC檢測器包括第二濾波器，所述第二濾波器操作用于衰減預(yù)定載波頻率。
通過參考下面的本發(fā)明實施例的描述，結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述和其他特征和優(yōu)點(diǎn)以及獲得它們的方式將變得顯而易見，并且可以更好地理解本發(fā)明，圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明示范實施例的信號處理設(shè)備的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示范實施例的圖1所述的AGC檢測器的示意電路圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明示范實施例的輸出電壓和輸入頻率之間的關(guān)系的頻率響應(yīng)圖；以及圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明示范實施例的步驟的流程圖。
此處給出的范例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并且絕不應(yīng)該認(rèn)為這些范例限制了本發(fā)明的范圍。
具體實施例方式
現(xiàn)在參考附圖，具體地參考圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明示范實施例的信號處理設(shè)備100。例如，信號處理設(shè)備100可以表示諸如電視信號接收機(jī)之類的接收設(shè)備和/或其他設(shè)備的前端處理電路。
如圖1所示，信號處理設(shè)備100包括例如調(diào)諧器10的調(diào)諧裝置、例如表面聲波(SAW)濾波器20的第一濾波裝置、例如AGC檢測器30的AGC檢測裝置、例如AGC處理塊40的AGC處理裝置、例如放大器50的放大裝置、例如SAW濾波器60的另一個濾波裝置、例如解調(diào)和處理塊70的解調(diào)和處理裝置、例如音頻處理和揚(yáng)聲器塊80的音頻處理和輸出裝置以及例如顯示器90的顯示裝置?？梢允褂眉呻娐?IC)來實現(xiàn)圖1所示上述單元中的一部分，并且其他單元可以被包含在例如一個或多個IC中。為了描述的簡明，在圖1中未示出與信號處理設(shè)備100相關(guān)聯(lián)的某些組件，例如某些控制信號(例如頻道選擇信號)、功率信號和/或其他組件。
調(diào)諧器10操作用于執(zhí)行信號調(diào)諧功能。根據(jù)示范實施例，調(diào)諧器10從例如陸地、有線、衛(wèi)星、因特網(wǎng)和/或其他信號源的信號源接收RF輸入信號，并通過對RF輸入信號進(jìn)行濾波和頻率下轉(zhuǎn)換(即單級或多級下轉(zhuǎn)換)，執(zhí)行信號調(diào)諧功能，從而產(chǎn)生41至47MHz之間的IF信號。在圖1中，點(diǎn)A處表示該IF信號。RF輸入信號和IF信號可以包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)內(nèi)容，并且可以是模擬調(diào)制方案(例如NTSC、PAL、SECAM等)和/或數(shù)字調(diào)制方案(例如ATSC、QAM等)。此外，根據(jù)示范實施例，調(diào)諧器10從能夠啟用AGC功能的AGC處理電路40接收RF AGC信號。
SAW濾波器20操作用于對從調(diào)諧器10提供的IF信號進(jìn)行濾波，從而產(chǎn)生差分濾波的IF信號。在圖1中點(diǎn)B處表示這些濾波的IF信號。根據(jù)示范實施例，SAW濾波器20包括一個或多個SAW濾波器，分別從調(diào)諧器10提供的IF信號中去除不希望的相鄰頻道能量的實際部分，產(chǎn)生差分濾波的IF信號。關(guān)于電路地的差分或平衡操作使來自雜散(stray)耦合的干擾最小化，雜散耦合包括來自SAW濾波器20的輸入的容性耦合，可以降低SAW濾波器20的波段抑制。根據(jù)示范實施例，SAW濾波器20的頻率響應(yīng)略微超出41至47MHz的頻率范圍。按照這種方式，假定數(shù)字電視信號的特征在于在其帶寬上具有非常均勻的功率分布，則可以良好地控制數(shù)字相鄰頻道干擾。如圖1所示，從SAW濾波器20輸出的差分濾波IF信號之一被提供給AGC檢測器40，以啟用調(diào)諧器10的AGC功能。
AGC檢測器30操作用于采樣預(yù)定信號并且使得能夠針對調(diào)諧器10產(chǎn)生RF AGC信號。根據(jù)圖1所示的示范實施例，AGC檢測器30采樣從SAW濾波器20輸出的差分濾波IF信號之一，并產(chǎn)生能夠產(chǎn)生RF AGC信號的輸出信號。因為僅僅不希望的相鄰頻道的能量的一部分出現(xiàn)在SAW濾波器20提供的差分濾波IF信號中，可以產(chǎn)生具有最佳的數(shù)字相鄰頻道干擾和希望信號的平衡的RF AGC信號。如下面將描述的，AGC檢測器30還包括濾波裝置，用于衰減預(yù)定載波頻率(即模擬聲音載波)，從而使任意模擬相鄰頻道干擾最小化?？梢栽诙鄠€調(diào)諧器的情況下使用AGC檢測器30。同樣地，AGC檢測器30可以接收隨著選定調(diào)諧器的功能而改變其操作特性的控制信號(未示出)。下面將提供關(guān)于AGC檢測器30的其他細(xì)節(jié)。
AGC處理塊40操作用于執(zhí)行與針對調(diào)諧器10產(chǎn)生RF AGC信號相關(guān)聯(lián)的處理功能。根據(jù)示范實施例，AGC處理塊40執(zhí)行的功能包括但不局限于，監(jiān)控從其上開始增益降低的閾值以及調(diào)整AGC速度。例如，AGC處理塊40可以使用諸如ATI制造的NXT2004之類的IC來實現(xiàn)。然而，關(guān)于本發(fā)明的發(fā)明概念，不需要AGC處理塊40。因此，可以直接將AGC檢測器30的輸出信號施加到調(diào)諧器10作為RF AGC信號。
放大器50操作用于放大SAW濾波器20所提供的濾波IF信號，從而產(chǎn)生放大的IF信號。SAW濾波器60操作用于濾波放大器50所提供的放大IF信號，從而產(chǎn)生用于解調(diào)和進(jìn)一步處理的另一組差分濾波IF信號。
解調(diào)和處理塊70操作用于解調(diào)和進(jìn)一步處理(例如解碼等)SAW濾波器60所提供的差分濾波IF信號，從而產(chǎn)生解調(diào)的音頻和/或視頻信號用于輸出。根據(jù)示范實施例，解調(diào)和處理塊70操作用于執(zhí)行各種不同的信號解調(diào)，包括模擬解調(diào)(例如NTSC、PAL、SECAM等)和數(shù)字解調(diào)(例如ATSC、QAM等)，以及各種信號解碼，包括模擬解碼(例如NTSC、PAL、SECAM等)和數(shù)字解碼(例如MPEG等)。
音頻處理和揚(yáng)聲器塊80操作用于處理解調(diào)和處理塊70所提供的解調(diào)音頻信號，并提供音頻輸出。視頻顯示器90操作用于提供與解調(diào)和處理塊70所提供的解調(diào)視頻信號相對應(yīng)的視頻顯示。
參考圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明示范實施例的圖1所示的AGC檢測器30的示意電路圖。如圖2所示，AGC檢測器30包括電阻器R1至R13、電容器C1至C10、電感器L1至L3、晶體管Q1和Q2、二極管D1和D2以及陶瓷諧振器X1。圖2中示出了電阻器R1至R13、電容器C1至C10以及電感器L1至L3的典型數(shù)值?？梢杂呻p柵金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)來實現(xiàn)圖2的每一個晶體管Q1和Q2，例如Infineon制造的型號BF1005。由肖特基二極管來實現(xiàn)圖2的每一個二極管D1和D2，例如Phillips制造的型號1PS76SB17。可以由例如Murata制造的型號MKTGA47M2CAHP00B05來實現(xiàn)圖2的陶瓷諧振器X1。
如圖2所示，電阻器R9、電容器C9、電感器L3和陶瓷諧振器X1代表“陷波(trap)”濾波器35。根據(jù)示范的實施例，陷波濾波器35操作用于衰減預(yù)定載波頻率，即47.25MHz模擬聲音載波。在例如NTSC的模擬電視中，信號功率集中在載波(具體地是畫面和聲音載波)附近。在存在模擬信號干擾的情況下，47.25MHz的相鄰聲音載波與希望信號的波段邊緣非常接近。這種聲音載波的存在可以產(chǎn)生非常大的功率，從而使調(diào)諧器10的增益降低大于所希望的。利用圖2的陷波濾波器35，調(diào)諧陶瓷諧振器X1以分路47.25MHz頻率，從而解決了該問題。設(shè)置電感器L3和電容器C9，以優(yōu)化阻抗，并且設(shè)置電阻器R9，以控制47.25MHz聲音載波的衰減量。
通過控制SAW濾波器20的頻率響應(yīng)并提供如上所述的陷波濾波器35，不僅優(yōu)化了施加給調(diào)諧器10的、產(chǎn)生的RF AGC信號，以避免干擾信號電平的較大變化，而且還優(yōu)化了模擬和數(shù)字干擾信號。從下面描述的圖3所示的頻率響應(yīng)圖中顯而易見本發(fā)明的益處。
參考圖3，示出了頻率響應(yīng)圖300，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明示范實施例在輸出電壓和輸入頻率之間的關(guān)系。具體地，圖3示出了對于在圖1的點(diǎn)A處施加到SAW濾波器20的信號以及在圖1的點(diǎn)C處測量的輸出電壓的輸出電壓比輸入頻率的圖。圖3的圖形300中示出了兩個頻率響應(yīng)。曲線X是沒有添加圖2的陷波濾波器35時獲取的。曲線Y是添加了陷波濾波器35時獲取的，并且示出了用于針對模擬干擾信號而優(yōu)化操作的頻率響應(yīng)中的調(diào)整。在圖3的圖形300中，47和48MHz之間的頻率響應(yīng)是在存在相鄰模擬頻道干擾的情況下處理以實現(xiàn)調(diào)諧器10的增益控制的相鄰頻道帶寬。
參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明示范實施例的步驟的流程圖400。作為示例和解釋，將參考圖1的信號處理設(shè)備100的組件來描述圖4的步驟。圖4的步驟僅僅只是示范，絕不是為了限制本發(fā)明。
在步驟410處，信號處理設(shè)備100調(diào)諧RF信號以產(chǎn)生相應(yīng)的IF信號。根據(jù)示范實施例，在步驟410處，調(diào)諧器10從例如陸地、有線、衛(wèi)星、因特網(wǎng)和/或其他信號源的信號源接收RF輸入信號，并通過對RF輸入信號濾波和頻率下轉(zhuǎn)換(即單級或多級下轉(zhuǎn)換)，執(zhí)行信號調(diào)諧功能，從而產(chǎn)生41至47MHz之間的IF信號。在圖1的點(diǎn)A處表示了該IF信號。如上所述，RF輸入信號和IF信號可以包括音頻、視頻和/或數(shù)據(jù)內(nèi)容，并且可以是模擬調(diào)制方案(例如NTSC、PAL、SECAM等)和/或數(shù)字調(diào)制方案(例如ATSC、QAM等)。
在步驟420處，信號處理設(shè)備100對IF信號進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波的IF信號。根據(jù)示范的實施例，在步驟420處，SAW濾波器20對在步驟410處由調(diào)諧器10產(chǎn)生的IF信號進(jìn)行濾波，從而產(chǎn)生差分濾波IF信號。在圖1的點(diǎn)B處表示了這些濾波的IF信號。如上所述，SAW濾波器20的頻率響應(yīng)略微超出41至47MHz的頻率范圍，從而包含一些數(shù)據(jù)相鄰頻道干擾。
在步驟430處，信號處理設(shè)備100響應(yīng)濾波的IF之一，通過衰減預(yù)定載波頻率，產(chǎn)生AGC信號。根據(jù)示范的實施例，在步驟430處，AGC檢測器30采樣在步驟420處由SAW濾波器20產(chǎn)生的差分濾波IF信號之一，并產(chǎn)生能夠產(chǎn)生RF AGC信號的輸出信號。如上所述，AGC檢測器30包括陷波濾波器35，其衰減47.25MHz模擬聲音載波從而控制模擬相鄰頻道干擾。在步驟430處產(chǎn)生的AGC信號可以是AGC檢測器30的直接輸出，或者可以是AGC處理塊40的輸出，如上所述。
在步驟440處，信號處理設(shè)備100將AGC信號提供給其調(diào)諧器10。根據(jù)示范的實施例，取決于特定的實施例，將在步驟430處產(chǎn)生的AGC信號從AGC檢測器30或AGC處理塊40提供給調(diào)諧器10。AGC信號相應(yīng)地控制調(diào)諧器10的增益，從而利于信號處理設(shè)備100的RF AGC功能。
如上所述，本發(fā)明提供了一種提供AGC的設(shè)備和方法，避免過度的調(diào)諧器增益降低，并補(bǔ)償來自模擬和數(shù)字信號的干擾。本發(fā)明適用于具有或不具有顯示設(shè)備的各種設(shè)備。因此，此處使用的短語“信號處理設(shè)備”和“電視信號接收機(jī)”可以指包括但不局限于包括顯示器的電視機(jī)、計算機(jī)或監(jiān)視器的系統(tǒng)或設(shè)備，以及不包括顯示設(shè)備的例如機(jī)頂盒、錄像機(jī)(VCR)、數(shù)字化視頻光盤(DVD)播放器。視頻游戲盒、個人錄影機(jī)(PVR)、收音機(jī)、計算機(jī)或其他設(shè)備的系統(tǒng)或設(shè)備。
盡管描述了具有優(yōu)選設(shè)計的本發(fā)明，在公開的精神和范圍內(nèi)可以進(jìn)一步修改本發(fā)明。因此本申請意欲包含使用本發(fā)明一般原理的本發(fā)明的任意變體、使用或改編。此外，本申請意欲包含脫離本公開而進(jìn)入本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中公知或一般的慣例并落入所附權(quán)利要求的限制內(nèi)的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種信號處理設(shè)備(100)，包括調(diào)諧裝置(10)，用于調(diào)諧RF信號以產(chǎn)生IF信號；第一濾波裝置(20)，用于對所述IF信號進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波的IF信號；AGC檢測裝置(30)，用于響應(yīng)所述濾波的IF信號，使得能夠產(chǎn)生用于所述調(diào)諧裝置(10)的AGC信號；以及其中，所述AGC檢測裝置(30)包括第二濾波裝置(35)，用于衰減預(yù)定載波頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備(100)，其中，所述IF信號處于41和47MHz之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備(100)，其中，所述第一濾波裝置(20)包括SAW濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備(100)，其中，所述預(yù)定載波頻率對應(yīng)于模擬聲音載波頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備(100)，其中，所述預(yù)定載波頻率對應(yīng)于近似47.25MHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信號處理設(shè)備(100)，其中，所述第二濾波裝置(35)包括被調(diào)諧用于分路所述預(yù)定載波頻率的陶瓷諧振器。
7.一種用于提供AGC的方法(400)，包括步驟使用調(diào)諧器來調(diào)諧RF信號以產(chǎn)生IF信號(410)；對所述IF信號進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波的IF信號(420)；響應(yīng)所述濾波的IF信號，產(chǎn)生AGC信號，其中，所述產(chǎn)生步驟包括衰減預(yù)定載波頻率(430)；以及將所述AGC信號提供給所述調(diào)諧器(440)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法(400)，其中，所述IF信號處于41和47MHz之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法(400)，其中，所述濾波步驟包括使用SAW濾波器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法(400)，其中，所述預(yù)定載波頻率對應(yīng)于模擬聲音載波頻率。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法(400)，其中，所述預(yù)定載波頻率對應(yīng)于近似47.25MHz。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法(400)，其中，所述產(chǎn)生步驟(430)還包括使用陶瓷諧振器來分路所述預(yù)定載波頻率。
13.一種電視信號接收機(jī)(100)，包括調(diào)諧器(10)，操作用于調(diào)諧RF信號以產(chǎn)生IF信號；第一濾波器(20)，操作用于對所述IF信號進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波的IF信號；AGC檢測器(30)，操作用于響應(yīng)所述濾波的IF信號，使得能夠產(chǎn)生用于所述調(diào)諧器的AGC信號；以及其中，所述AGC檢測器(30)包括第二濾波器(35)，所述第二濾波器操作用于衰減預(yù)定載波頻率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電視信號接收機(jī)(100)，其中，所述IF信號處于41和47MHz之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電視信號接收機(jī)(100)，其中，所述第一濾波器(20)包括SAW濾波器。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電視信號接收機(jī)(100)，其中，所述預(yù)定載波頻率對應(yīng)于模擬聲音載波頻率。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電視信號接收機(jī)(100)，其中，所述預(yù)定載波頻率對應(yīng)于近似47.25MHz。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電視信號接收機(jī)(100)，其中，所述第二濾波器(35)包括被調(diào)諧用于分路所述預(yù)定載波頻率的陶瓷諧振器。
全文摘要
諸如電視信號接收機(jī)之類的信號處理設(shè)備(100)按照避免過度的調(diào)諧器增益降低并補(bǔ)償來自模擬和數(shù)字信號的干擾的方式，提供自動增益控制(AGC)。根據(jù)示范的實施例，信號處理設(shè)備(100)包括調(diào)諧器(10)，操作用于調(diào)諧RF信號以產(chǎn)生IF信號。第一濾波器(20)操作用于對IF信號進(jìn)行濾波以產(chǎn)生濾波的IF信號。AGC檢測器(30)操作用于響應(yīng)濾波的IF信號，使得能夠針對調(diào)諧器(10)產(chǎn)生AGC信號。AGC檢測器(30)包括第二濾波器(35)，操作用于衰減預(yù)定載波頻率。
文檔編號H04N5/44GK1894960SQ200480037760
公開日2007年1月10日 申請日期2004年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
發(fā)明者馬克斯·沃德·穆特斯波奇, 馬修·托馬斯·梅耶 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司