專利名稱：同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器(on-channel repeater)的調(diào)制設(shè)備和方法；更具體地，涉及一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備及其調(diào)制方法，其在一個信道上接收主發(fā)射機/其他轉(zhuǎn)發(fā)器的信號并在同一信道上分發(fā)該信號的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中，將基帶信號調(diào)制成射頻(RF)信號。
背景技術(shù)：
通常，根據(jù)周圍的地理特征/物體和服務(wù)區(qū)域設(shè)立主發(fā)射機和轉(zhuǎn)發(fā)器。將轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)立在來自主發(fā)射機的信號接收較弱的區(qū)域，從而解決信號接收困難的區(qū)域(稱為弱信號接收區(qū)域)的問題，并且擴大了主發(fā)射機發(fā)射的信號的覆蓋范圍。
圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的實施例的、使用常規(guī)轉(zhuǎn)發(fā)器的服務(wù)的圖，其中轉(zhuǎn)發(fā)器利用不同的頻率轉(zhuǎn)發(fā)(repeat)信號。
在圖1所示的使用常規(guī)轉(zhuǎn)發(fā)器的服務(wù)中，首先，從主發(fā)射機101通過傳輸頻率A發(fā)射信號，并且轉(zhuǎn)發(fā)器102到105以不同于傳輸頻率A的頻率B、C、D、和E轉(zhuǎn)發(fā)信號。然而，由于圖1的轉(zhuǎn)發(fā)器通過對各個轉(zhuǎn)發(fā)器102到105給予不同的頻率B、C、D、和E來解決來自主發(fā)射機101的信號接收較弱的弱信號接收區(qū)域的問題，并且擴大服務(wù)覆蓋范圍，因此轉(zhuǎn)發(fā)器102到105使用多個頻帶，而這需要很多頻率資源。因此，其在頻率利用方面效率很低。
圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一實施例的、使用常規(guī)轉(zhuǎn)發(fā)器的服務(wù)的圖。它示出了使用以同一頻率轉(zhuǎn)發(fā)信號的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的服務(wù)的概念圖。換句話說，主發(fā)射機201通過傳輸頻率A發(fā)射信號，并且轉(zhuǎn)發(fā)器202到205通過與傳輸頻率A相同的頻率轉(zhuǎn)發(fā)該信號。為了提供該服務(wù)，接收機應(yīng)當能夠區(qū)分從主發(fā)射機201和同頻轉(zhuǎn)發(fā)器202至205發(fā)射的信號。
通常，接收機包括均衡器，用于通過均衡所接收的信號來校正傳輸信道中的信號失真。接收機的均衡器可以除去在相同頻帶上有用信號以外的、經(jīng)過時間延遲后接收的信號。
因此，使用同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的服務(wù)要求這樣的前提，即，從主發(fā)射機和同頻轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射的信號之間的時間延遲應(yīng)當小。也就是說，同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的時間延遲應(yīng)當被最小化。
同時，同頻轉(zhuǎn)發(fā)器通常通過將輸入的射頻(RF)信號解調(diào)成基帶信號來移除噪聲和再將消除了噪聲的信號調(diào)制成RF信號，來通過同頻轉(zhuǎn)發(fā)輸入的RF信號。
圖3是說明常規(guī)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備的方框圖。
如圖3所示，常規(guī)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備包括基帶信號形成單元310，用于通過合并場和段同步信號來形成基帶信號；導(dǎo)頻添加單元320，用于向上述形成的基帶信號添加導(dǎo)頻信號；上采樣單元330，用于上采樣添加有導(dǎo)頻信號的基帶信號；濾波單元340，用于將上采樣的基帶信號轉(zhuǎn)換成同相(I)信號和正交(Q)信號，并且用平方根升余弦(SRRC)濾波器執(zhí)行濾波；中頻(IF)上變頻單元350，用于將濾波后的基帶I和Q信號上變頻為IF頻帶的I和Q信號；加法單元360，用于將上變頻的IF頻帶I和Q信號相加；和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)370，用于將數(shù)字IF信號轉(zhuǎn)換成模擬IF信號。
這里，濾波單元340由I濾波器[g(n)·cos(2π·f·nT)]341和Q濾波器[g(n)·sin(2π·f·nT)]342組成。這里，頻率f為5.38MHz，并且g(n)表示SRRC濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)。
此外，IF上變頻單元350由被乘以cos(2π·fIF·nT)的I信號上變頻器351和被乘以sin(2π·fIF·nT)的Q信號上變頻器352組成。這里，頻率fIF是將濾波后的信號的頻率上變頻到IF頻帶的頻率。
同時，圖3的濾波單元340所生成的信號應(yīng)當滿足被稱為頻譜模板(Spectrum Mask)的頻譜標準(Spectrum standard)。當上采樣速率為4時，使用SRRC濾波器的濾波單元340僅當它使用超過500抽頭的SRRC濾波器時才能滿足頻譜標準。
這里，由其是時間延遲器件的濾波單元340引起的時間延遲是基于所使用的濾波器抽頭數(shù)確定的。例如，當假設(shè)組成濾波單元340的I濾波器341和Q濾波器342分別具有N個抽頭和M個抽頭時，I濾波器341和Q濾波器342分別產(chǎn)生N/2和M/2的時間延遲。
如果I濾波器341和Q濾波器342都是SRRC濾波器，則兩個濾波器341和342具有相同的抽頭數(shù)，并且由于I濾波器341和Q濾波器342具有平行結(jié)構(gòu)，因此濾波單元340引起的總時間延遲為N/2(或M/2)。最終，使用具有超過500抽頭的SRRC濾波器以滿足頻譜標準的濾波單元340產(chǎn)生250(＝500/2)的時間延遲。由于時間延遲超過接收機中的均衡器的時間延遲去除能力，因此接收機不能區(qū)分主發(fā)射機的輸出信號與同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號。
因此，急需開發(fā)一種在同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號與主發(fā)射機的輸出信號之間具有短的時間延遲的調(diào)制設(shè)備，即，可以減少同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的時間延遲的調(diào)制設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備，用于通過形成和上采樣基帶信號、用等波紋(Equi-Ripple，ER)濾波器或者以窗口法對上采樣的基帶信號進行濾波、并且將濾波后的基帶信號變頻為射頻(RF)信號，來減少時間延遲。
通過下面對本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和有利特征將變得清楚。此外，可以容易地理解，本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以通過權(quán)利要求書及其組合中描述的裝置來實現(xiàn)。
技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備，所述同頻轉(zhuǎn)發(fā)器在一個信道上接收信號并且在同一信道上分發(fā)該信號，該調(diào)制設(shè)備包括基帶信號形成單元，用于通過合并輸入場和段同步信號，形成基帶信號；導(dǎo)頻添加單元，用于向基帶信號添加導(dǎo)頻信號；濾波單元，用于對添加有導(dǎo)頻信號的基帶信號進行濾波；和射頻(RF)上變頻單元，用于將濾波后的信號上變頻成RF信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制方法，所述同頻轉(zhuǎn)發(fā)器在一個信道上接收信號并且在同一信道上分發(fā)該信號，該調(diào)制方法包括基帶信號形成步驟，用于通過合并輸入場和段同步信號，形成基帶信號；導(dǎo)頻添加步驟，用于向基帶信號添加導(dǎo)頻信號；濾波步驟，用于對添加有導(dǎo)頻信號的基帶信號進行濾波；和射頻(RF)上變頻步驟，用于將濾波后的信號上變頻成RF信號。
有益效果本發(fā)明的有益效果是，通過將接收的信號調(diào)制成具有短的時間延遲，接收機可以區(qū)分同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號與主發(fā)射機的輸出信號。


通過下面結(jié)合附圖給出的優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特征將變得清楚，其中圖1是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一個實施例的、使用常規(guī)轉(zhuǎn)發(fā)器的服務(wù)的圖；圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的另一實施例的、使用常規(guī)轉(zhuǎn)發(fā)器的服務(wù)的圖；圖3是說明常規(guī)同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備的方框圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備的方框圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的、同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備的方框圖；圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、圖4所示的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中的調(diào)制方法的流程圖；以及圖7是說明圖5所示的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中的調(diào)制方法的流程圖。
*附圖的基本部件的描述410基帶信號形成單元420導(dǎo)頻添加單元430上采樣單元440VSB濾波單元450DAC460RF上變頻單元具體實施方式
通過下面參照附圖對實施例的描述，本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點將變得清楚，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思和范圍。此外，考慮到對與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的詳細描述可能會使得本發(fā)明點模糊，所以將省略該描述。下面，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
在開始描述本發(fā)明之前，本發(fā)明中提出的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備及其方法適用于數(shù)字電視(TV)廣播，例如高級電視系統(tǒng)委員會(ATSC)和數(shù)字視頻廣播(DVB)，但本發(fā)明不限于此，并且很明顯，本發(fā)明可以應(yīng)用到需要轉(zhuǎn)發(fā)器來組成通用單頻網(wǎng)的場合。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備的方框圖。
圖4所示的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備包括基帶信號形成單元410、導(dǎo)頻添加單元420、上采樣單元430、濾波單元440、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)450和RF上變頻單元460。
基帶信號形成單元410通過合并同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中使用的均衡器的輸出信號、場、和段同步信號，形成基帶信號。導(dǎo)頻添加單元420向基帶信號形成單元410中形成的基帶信號添加導(dǎo)頻信號。
同時，上采樣單元430上采樣具有導(dǎo)頻信號的基帶信號，并且濾波單元440對上采樣的基帶信號進行濾波。這里，濾波單元440通過使用等波紋(ER)濾波器和窗口法、或者通過使用平方根升余弦(SRRC)濾波器和窗口法，來執(zhí)行濾波。此外，它可以僅使用ER濾波器執(zhí)行濾波。
此外，DAC 450將濾波單元440中濾波的基帶數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，并且RF上變頻單元460將DAC 450中轉(zhuǎn)換的基帶模擬信號上變頻為射頻(RF)信號。
圖6是說明根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的、圖4所示的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中的調(diào)制方法的流程圖。
如圖6所示，在步驟610，本發(fā)明中提出的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制方法從通過合并在同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中使用的均衡器的輸出信號、場、和段同步信號來形成基帶信號開始。
隨后，在步驟620，向形成的基帶信號添加導(dǎo)頻信號，并且在步驟630，上采樣添加有導(dǎo)頻信號的基帶信號。
然后，在步驟640，對上采樣的基帶信號進行濾波，并且在步驟650，將濾波后的信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。這里，通過使用ER濾波器和窗口法執(zhí)行步驟640的濾波，或者可以通過使用SRRC濾波器和窗口法執(zhí)行步驟640的濾波。此外，可以僅使用ER濾波器執(zhí)行濾波。
最后，在步驟660，將轉(zhuǎn)換的模擬信號上變頻為RF信號。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備的方框圖。
圖5所示的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備包括基帶信號形成單元510、導(dǎo)頻添加單元520、上采樣單元530、濾波單元540、DAC 550和RF上變頻單元560。
基帶信號形成單元510通過合并在同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中使用的均衡器的輸出信號、場、和段同步信號，形成基帶信號。導(dǎo)頻添加單元520向基帶信號形成單元510中形成的基帶信號添加導(dǎo)頻信號。
同時，濾波單元540將上采樣的基帶信號轉(zhuǎn)換成同相(I)信號和正交(Q)信號，并且通過I濾波器541和Q濾波器542對由轉(zhuǎn)換獲得的I信號和Q信號進行濾波。這里，I濾波器541和Q濾波器542可以通過使用ER濾波器和窗口法執(zhí)行濾波，或者它們可以僅使用ER濾波器執(zhí)行濾波。此外，它可以僅使用ER濾波器執(zhí)行濾波。
為了方便起見，以濾波單元540使用ER濾波器和窗口法執(zhí)行濾波的情況作為例子，描述本發(fā)明。
濾波單元540的I濾波器541如式1所示進行操作，而Q濾波器542如式2所示進行操作。
·w(n)式1[e(n)*sin(2π·f·nT)]·w(n)式2其中e(n)表示ER濾波器的轉(zhuǎn)移函數(shù)；頻率f為2.69MHz；*表示卷積運算；而w(n)表示窗口函數(shù)，并且可以使用不同的窗口函數(shù)，例如，Kaiser，Hamming，Hanning和Blackman。
同時，DAC 550將濾波單元540中濾波的基帶數(shù)字I和Q信號轉(zhuǎn)換成基帶模擬I和Q信號。
RF上變頻單元560將DAC 550中轉(zhuǎn)換的基帶模擬I和Q信號直接變頻為RFI和Q信號，而不經(jīng)過中頻(IF)頻帶。
因此，如圖5所示，RF上變頻單元560包括I上變頻器561，用于將基帶模擬I信號乘以cos(2π·fRF·t)；和Q上變頻器562，用于將基帶模擬Q信號乘以sin(2π·fRF·t)。這里，頻率fRF是將濾波后的信號上變頻的頻率。
加法單元570將RF上變頻單元560中上變頻的RFI和Q信號相加，以將它們變換成模擬RF信號。
圖7是說明圖5所示的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器中的調(diào)制方法的流程圖。
如圖7所示，本發(fā)明中提出的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制方法，從在步驟710通過合并來自同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的均衡器的輸出信號、場、和段同步信號來形成基帶信號開始。
隨后，在步驟720，向形成的基帶信號添加導(dǎo)頻信號，并且在步驟730，上采樣具有導(dǎo)頻信號的基帶信號。
然后，在步驟740，將上采樣的基帶信號轉(zhuǎn)換成I和Q信號并執(zhí)行濾波，并且在步驟750，將濾波后的I和Q信號變換成模擬I和Q信號。這里，可以通過使用ER濾波器和窗口法執(zhí)行步驟740的濾波，或者可以通過使用SRRC濾波器和窗口法執(zhí)行步驟740的濾波。此外，可以僅使用ER濾波器執(zhí)行濾波。
隨后，在步驟760，將變換的I和Q信號相加，并且在步驟770，將相加的基帶信號上變頻為RF信號。
圖4和圖5中描述的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備包括一個時間延遲器件，即，濾波單元440和540。
然而，由于本發(fā)明的調(diào)制設(shè)備的濾波單元440和540使用ER濾波器和窗口法，因此它們可以以相對小的抽頭數(shù)滿足頻譜標準。
簡而言之，如果濾波單元440和450使用SRRC濾波器，那么它們在上采樣速率為4時需要具有超過500抽頭的SRRC濾波器，以滿足頻譜標準。然而，如果濾波單元440和450使用ER濾波器，那么它們僅以具有超過100抽頭的ER濾波器就可以滿足頻譜標準。
因此，使用該調(diào)制設(shè)備，可以制造具有小時間延遲的同頻轉(zhuǎn)發(fā)器，其中同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的輸出信號與主發(fā)射機的輸出信號之間的時間延遲小。
如上所述，本發(fā)明的方法可以實現(xiàn)為程序，并被存儲在計算機可讀存儲介質(zhì)中，如CD-ROM、RAM、ROM、軟盤、硬盤和磁光盤。由于該處理可以由本發(fā)明領(lǐng)域普通技術(shù)人員實現(xiàn)，因此這里將不提供關(guān)于它的具體描述。
盡管參照特定優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當明白，在不背離以下權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明范圍的前提下，可以進行各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備，所述同頻轉(zhuǎn)發(fā)器在一個信道上接收信號并且在同一信道上分發(fā)該信號，該調(diào)制設(shè)備包括基帶信號形成裝置，用于通過合并輸入場和段同步信號，形成基帶信號；導(dǎo)頻添加裝置，用于向基帶信號添加導(dǎo)頻信號；濾波裝置，用于對添加有導(dǎo)頻信號的基帶信號進行濾波；和射頻(RF)上變頻裝置，用于將濾波后的信號上變頻成RF信號。
2.如權(quán)利要求1所述的調(diào)制設(shè)備，還包括上采樣裝置，用于上采樣添加有導(dǎo)頻信號的基帶信號。
3.如權(quán)利要求2所述的調(diào)制設(shè)備，其中，濾波裝置產(chǎn)生相對于上采樣的信號具有不同相位的同相(I)信號和正交(Q)信號，并且執(zhí)行濾波。
4.如權(quán)利要求3所述的調(diào)制設(shè)備，還包括加法裝置，用于將上變頻的RFI和Q信號相加。
5.如權(quán)利要求1到4中任一個所述的調(diào)制設(shè)備，還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置，用于將濾波后的基帶信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。
6.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)制設(shè)備，其中，濾波裝置包括等波紋(ER)濾波器并且使用窗口法。
7.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)制設(shè)備，其中，濾波裝置包括ER濾波器。
8.如權(quán)利要求1或2所述的調(diào)制設(shè)備，其中，濾波裝置包括平方根升余弦(SRRC)濾波器并且使用窗口法。
9.一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制方法，所述同頻轉(zhuǎn)發(fā)器在一個信道上接收信號并且在同一信道上分發(fā)該信號，該調(diào)制方法包括基帶信號形成步驟，用于通過合并輸入場和段同步信號，形成基帶信號；導(dǎo)頻添加步驟，用于向基帶信號添加導(dǎo)頻信號；濾波步驟，用于對添加有導(dǎo)頻信號的基帶信號進行濾波；和射頻(RF)上變頻步驟，用于將濾波后的信號上變頻成RF信號。
10.如權(quán)利要求9所述的調(diào)制方法，還包括上采樣步驟，用于上采樣添加有導(dǎo)頻信號的基帶信號。
11.如權(quán)利要求10所述的調(diào)制方法，其中，在濾波步驟中，產(chǎn)生相對于上采樣的信號具有不同相位的同相(I)信號和正交(Q)信號，并且對其進行濾波。
12.如權(quán)利要求11所述的調(diào)制方法，還包括加法步驟，用于將上變頻的RFI和Q信號相加。
13.如權(quán)利要求9到12中任一個所述的調(diào)制方法，還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換步驟，用于將濾波后的基帶信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。
14.如權(quán)利要求9或10所述的調(diào)制方法，其中，濾波步驟使用等波紋(ER)濾波器和窗口法。
15.如權(quán)利要求9或10所述的調(diào)制方法，其中，濾波步驟使用ER濾波器。
16.如權(quán)利要求9或10所述的調(diào)制方法，其中，濾波步驟使用平方根升余弦(SRRC)濾波器和窗口法。
全文摘要
提供一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備和方法。本發(fā)明的一個目的是提供一種同頻轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)制設(shè)備，用于通過形成和上采樣基帶信號、用等波紋(ER)濾波器或者以窗口法對上采樣的基帶信號進行濾波、并且將濾波后的基帶信號變頻為RF信號，來減少時間延遲。該調(diào)制設(shè)備包括基帶信號形成單元，用于通過合并輸入場和段同步信號，形成基帶信號；導(dǎo)頻添加單元，用于向基帶信號添加導(dǎo)頻信號；濾波單元，用于對帶有導(dǎo)頻信號的基帶信號進行濾波；和RF上變頻單元，用于將濾波后的信號上變頻成RF信號。本發(fā)明用于在包括數(shù)字TV廣播系統(tǒng)的發(fā)射系統(tǒng)中形成同頻轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)。
文檔編號H04N5/40GK1926859SQ200480042512
公開日2007年3月7日 申請日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月19日
發(fā)明者樸成益, 李镕臺, 陰淏珉, 金興默, 徐在賢, 金丞源, 李壽寅 申請人:韓國電子通信研究院