ES2202152T3 - Metodo y aparato para proporcionar ajustes del retardo del control de ganancia automatico por duplicado en un receptor de television. - Google Patents
Metodo y aparato para proporcionar ajustes del retardo del control de ganancia automatico por duplicado en un receptor de television.Info
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Abstract
Método para tratar una señal de televisión recibida que comprende un primer tipo de señal de televisión, y un segundo tipo de señal de televisión, cuyo método comprende: amplificar dicha señal de televisión recibida en respuesta a una señal de control, en el que dicha amplificación se realiza cuando dicha señal de televisión recibida sobrepasa un primer nivel de señal (REF 1) si dicha señal de televisión recibida comprende el primer tipo de señal de televisión, dicha amplificación se realiza cuando dicha señal de televisión recibida sobrepasa un segundo nivel de señal (REF 2) si dicha señal de televisión recibida comprende el segundo tipo de señal de televisión, en el que dicho segundo nivel de señal (REF 2) es mayor que dicho primer nivel de señal (REF 1).
Description
Método y aparato para proporcionar ajustes del
retardo del control de ganancia automático por duplicado en un
receptor de televisión.
La invención se refiere a un receptor de
televisión capaz de recibir señales de televisión analógicas y
digitales. En particular, la invención se propone mejorar la
recepción de señales digitales de televisión.
Con el fin de facilitar la transición de los
sistemas convencionales de televisión analógica a los sistemas de
televisión digital, los actuales receptores de televisión pueden
recibir y procesar tanto las señales de televisión analógica, por
ejemplo, las señales de televisión del National Television Standard
Committee (NTSC) como las señales de televisión digital, por
ejemplo, las señales de televisión de alta definición (HDTV). La
Fig. 1 muestra un diagrama de bloque de alto nivel de una porción de
sintonizador 100 de tal receptor de televisión. Un receptor de
televisión de ejemplo se revela en la Solicitud de Patente
Estadounidense, Número de Serie Nº 09/140.257, presentada el 26 de
Agosto de 1998, la cual se incorpora aquí como referencia.
La porción de sintonizador 100 comprende una
antena 102, un sintonizador 104 de frecuencia de radio (RF), un
módulo de frecuencia intermedia (IF) 106 y un circuito de control
automático de ganancia (AGC) 108. Una señal de entrada modulada de
televisión de RF se recibe en la antena 102 o en otro terminal de
entrada tal como una caja superior de aparato de televisión por
cable, caja superior de aparato de televisión por satélite y
similares. La señal de entrada de televisión puede comprender bien
una señal de televisión analógica de NTSC o una señal de televisión
digital de HDTV. El sintonizador de RF 104 sintoniza la señal de
entrada de televisión para un canal particular y convierte la
señal de entrada de televisión en una señal de televisión de IF. El
sintonizador de IF 106 convierte la señal de televisión IF en una
señal de televisión de banda ancha de aguas abajo. El circuito de
AGF 108 recibe la señal de televisión de banda ancha y deriva una
señal de control de AGC acoplada a un amplificador en el
sintonizador de RF 104. La ganancia del sintonizador DE RF 104 se
ajusta en respuesta a la señal de control de AGC.
La solicitud de Patente JP 11-098
426 describe un receptor de televisión con un sintonizador para
recibir señales analógicas y digitales. Una sección de conmutación
selecciona bien una señal de control de AGC analógica o una señal de
control de AGC digital como la señal de control para el
sintonizador.
Sin embargo, la transición desde los sistemas de
televisión analógica a los sistemas de televisión digital exige
utilizar ancho de banda adicional en el espectro terrestre de
televisión existente.
A cada emisora de televisión se le asigna un
canal de emisión adicional para transmitir la señal de televisión
HDTV o múltiples señales digitales de definición normal. Este canal
exige la utilización de ancho de banda adicional al ancho de banda
asignado vigente utilizado para transmitir las señales de televisión
analógica de NTSC. Con estos canales adicionales, la señal de
emisión televisiva es más susceptible de sufrir distorsión de
modulación cruzada y de intermodulación. Como tal, el receptor de
televisión debe mejorar su rendimiento o comportamiento de
linealidad en vista de la distorsión asociada a la señal de entrada
de televisión.
Por consiguiente, existe una necesidad en la
técnica de mejorar la recepción de señales de televisión.
La presente invención proporciona un método y un
aparato para tratar una señal de televisión recibida que comprende
una de un primer tipo de señal de televisión y una de un segundo
tipo de señal de televisión. Específicamente, el método comprende la
amplificación de dicha señal de televisión recibida en respuesta a
una señal de control. Si la señal de televisión recibida comprende
un primer tipo de señal de televisión, la ganancia del amplificador
de RF varía cuando dicha señal de televisión recibida sobrepasa un
primer nivel de señal. Si la señal de televisión recibida comprende
el segundo tipo de señal de televisión, la ganancia del amplificador
DE RF varía cuando dicha señal de televisión recibida sobrepasa un
segundo nivel de señal. El segundo nivel de señal es mayor que
dicho primer nivel de señal. También se proporciona un aparato
correspondiente. Como el primer nivel de señal es inferior para el
primer tipo de señal de televisión, se mejora la recepción del
primer tipo de señal de televisión.
Las enseñanzas de la presente invención se podrán
entender fácilmente considerando la siguiente descripción detallada
conjuntamente con los dibujos anexos, en los que:
La Fig. 1 muestra un diagrama de bloque de alto
nivel de una porción de sintonizador de un receptor de televisión
capaz de recibir señales de televisión tanto analógicas como
digitales; y
la Fig 2 muestra un diagrama de bloque más
detallado de la porción de sintonizador de la Fig. 1 de acuerdo con
la presente invención.
Para facilitar la comprensión, se ha empleado
números de referencia idénticos, siempre que ha sido posible, para
designar elementos idénticos comunes a los dibujos.
La Fig. 2 muestra un diagrama de bloque más
detallado de la porción de sintonizador 100 de la Fig. 1 de acuerdo
con la presente invención. Específicamente, el sintonizador de RF
104 comprende un primer filtro de paso de banda 202, un
amplificador DE RF 204, un segundo filtro de paso de banda 206 y un
mezclador 208. El primer filtro de paso de banda 202 permite el
paso de la señal de televisión de entrada dentro de un campo de
frecuencias definido por un canal de televisión seleccionado. El
amplificador de RF 204 amplifica el nivel o amplitud de señal de la
señal de televisión filtrada en respuesta a la señal de control,
por ejemplo, una señal de control de ganancia automático (AGC),
desde un circuito de AGC 108. Después de filtrar la señal de
televisión amplificada con el segundo filtro de paso de banda 206,
el mezclador 208 emplea un oscilador local para convertir la señal
de entrada de televisión en una señal de televisión de frecuencia
intermedia (IF). La frecuencia del oscilador local depende
normalmente del canal de televisión seleccionado.
El sintonizador de IF 106 comprende un filtro de
paso de banda 210 y un amplificador de IF 212. El filtro de paso de
banda 210 deja pasar la señal de televisión de IF dentro de un
intervalo de IF. La señal filtrada es amplificada por el
amplificador de IF 212 antes de ser convertida en una señal de
televisión de banda base empleando un mezclador (no mostrado). Una
vez que la señal de televisión IF se convierte en banda base, la
señal de televisión se envía aguas abajo para su tratamiento
posterior en otras porciones del receptor de televisión no
mostradas. La señal de televisión de banda base se acopla también
al circuito de AGC 108.
En el contexto de la presente invención, el
amplificador de RF 204 amplifica la señal de televisión para
optimizar la relación de señal a ruido (SNR) y la distorsión del
receptor de televisión. La señal de televisión se amplifica
ajustando la ganancia del amplificador de RF en respuesta a una
señal de AGC desde el circuito de AGC 108. Para conseguir un SNR
aceptable en el receptor de televisión, el nivel de señal de la
señal de televisión amplificada, es decir, en la entrada al
mezclador 208, debe ser suficientemente alto como para superar la
cifra de ruido del mezclador 208 y otros circuitos de aguas abajo.
Sin embargo, el nivel de señal de la señal de televisión amplificada
debe también ser suficientemente baja para impedir distorsiones de
la limitación de linealidad del mezclador y de otros circuitos
montados a continuación.
Así pues, para niveles bajos de la señal de
entrada de televisión, la señal de televisión se amplifica con la
máxima ganancia del amplificador de RF 204. El nivel de señal de la
señal amplificada de televisión aumenta con la ganancia máxima hasta
alcanzar un nivel de señal óptimo en la entrada del mezclador 208.
Una vez que se ha alcanzado el nivel óptimo de la señal de
televisión, la ganancia del amplificador de RF 204 se reduce, con
el fin de mantener el nivel óptimo de la señal. El nivel de señal
para el que la ganancia del amplificador de RF 104 se reduce es el
Punto de Retardo de AGC de RF.
Existe diferencias significativas entre las
señales de televisión analógicas de NTSC y digitales de HDTV en el
SNS exigido para desmodular y proporcionar imágenes libres de ruido
en el receptor de televisión. Para la señal de televisión analógica
de NTSC, la salida de la porción de sintonizador 100 debe tener un
SNR de al menos 50 decibelios (dB) para presentar imágenes aguas
abajo libres de ruidos. Sin embargo, para la señal de televisión
digital de HDTV, la salida de la porción de sintonizador 100 solo
requiere un SNR mayor de aproximadamente 17 dB para ofrecer imágenes
a la salida libre de ruidos. De esa forma, la reducción de ganancia
del sintonizador de RF 104 puede ocurrir para un nivel de señal
mucho menor para señales de televisión digital que para señales de
televisión analógica. A saber, el Punto de Retardo de AGC de RF para
señales de televisión digitales puede obtenerse con un nivel de
señal mucho menor que para el Punto de Retardo de AGC de RF para
señales de televisión analógica.
El funcionamiento en modulación cruzada y en
inter modulación del sintonizador de RF 104 mejora cuando se reduce
la ganancia del sintonizador de RF 104. Es decir, al reducir la
ganancia del sintonizador de RF 104, se requiere un mayor nivel de
señal de entrada para producir un cierto nivel de distorsión de
modulación cruzada e intermodulación. En tal sistema de televisión,
el rendimiento con modulación cruzada del sintonizador de RF 104 ha
sido determinado empíricamente para mejorar al menos 1 dB por cada
1 dB de reducción de ganancia del sintonizador de RF 104.
Para utilizar de forma ventajosa al Punto de
Retardo AGC de RF menor de las señales de televisión digitales, la
presente invención realiza Puntos de retardo AGC de RF para señales
de televisión analógicas y digitales. Al aplicar un Punto de
Retardo AGC de RF menor para señales de televisión analógicas y
digitales, la reducción de ganancia comienza a un nivel de señal
inferior de la señal de televisión digital. Como el amplificador de
RF 204 está operando con una ganancia menor para señales de
televisión digitales, el rendimiento en modulación cruzada, es
decir el rendimiento en linealidad de la porción de sintonizador
100 en distorsión de modulación cruzada e intermodulación, se
mejora significativamente para señales de televisión digitales.
Volviendo a la Fig. 2, el circuito de AGC 108
recibe la señal de televisión de banda básica y genera una señal de
AGC acoplada al amplificador de RF 204. El circuito de AGC 108
aplica los Puntos de retardo AGC de RF de acuerdo con la presente
invención. Específicamente, el circuito de AGC 108 comprende un
circuito de IF digital 214, un circuito analógico de IF 216 y un
conmutador 218. La señal de AGC es proporcionada por el circuito de
IF digital 214 si la señal de entrada de televisión recibida
comprende una señal de televisión digital de HDTV. Alternativamente,
la señal de AGC es proporcionada por el circuito de IF analógico
216 si la señal de televisión de entrada recibida comprende una
señal de televisión de NTSC analógica. La señal de AGC se envía al
amplificador de RF 204 desde el circuito de IF analógico 216 o desde
el circuito de IF digital 218 por medio del conmutador 218.
En el contexto de la presente invención, un
primer nivel de referencia, REF, 1, se proporciona para configurar
el Punto de Retardo AGC de RF de la señal de televisión digital.
Una vez seleccionado el primer nivel de referencia, REF, 1, el
circuito de IF digital 214 reduce el valor de la señal de control
de AGC cuando el nivel de la señal de televisión de entrada
amplificada sobrepasa un primer nivel de señal, es decir, el Punto
de retardo de AGC de la señal de televisión digital. En respuesta a
la señal de control de AGC reducida, la ganancia del amplificador
de RF 204 disminuye, amplificando por ello la señal de televisión
de entrada a un nivel inferior. La ganancia del amplificador de RF
204 también aumenta cuando la señal de control de AGC es aumentada
por el circuito de IF digital 214.
De forma similar, se proporciona un segundo nivel
de referencia, REF, 2, para configurar el Punto de Retardo AGC de
RF de la señal de televisión analógica. Una vez ha sido
seleccionado el segundo nivel de referencia, REF, 2, el circuito de
IF analógico 216 disminuye el nivel de la señal de control de AGC
cuando el nivel de la señal amplificada de entrada de televisión
sobrepasa un segundo nivel de señal, es decir, el Punto de Retardo
de AGC de la señal de televisión analógica. El Punto de Retardo de
AGC de la señal de televisión analógica se ajusta normalmente a un
valor mayor que el Punto de Retardo de AGC de la señal de
televisión digital de acuerdo con la presente invención. No
obstante, lo mismo que con las señales de televisión digital, la
ganancia del amplificador de RF 204 se reduce en respuesta a la
señal de AGC disminuida, amplificando por ello la señal de
televisión de entrada hasta un nivel inferior. La ganancia del
amplificador de RF 204 también aumenta cuando la señal de control de
AGC es elevada por el circuito de IF analógico 216.
Como se requiere un SNR mucho menor para producir
una imagen libre de ruido a partir de la señal de televisión
digital, el Punto de Retardo AGC de RF es normalmente mucho menor
en el caso de señales de televisión digital que en el caso de
señales de televisión analógica. En tal sistema de televisión, el
Punto de retardo AGC de RF, por ejemplo, se determinó empíricamente
que el punto en el que comenzaría la reducción de ganancia tendría
lugar cuando el nivel de señal de la señal de entrada de televisión
fuera aproximadamente de -59 dBm (dBm: decibelios referenciados a un
milivatio) para señales de televisión de HDTV digital. Por el
contrario, el Punto de retardo AGC de RF se determinó empíricamente
a aproximadamente -49 dBm en el caso de señales de televisión de
NTSC analógicas. Así pues, la porción de sintonizador 100 inicia la
reducción de ganancia aproximadamente 10 dB antes para señales de
televisión digitales.
En otra realización de la presente invención, la
ganancia del sintonizador de RF 104 puede reducirse dinámicamente
sobre la base de una estimación de la señal de entrada de
televisión. Al reducir dinámicamente la ganancia del sintonizador RF
104, el comportamiento de linealidad de la porción de sintonizador
100 mejora cuando las señales de televisión digital terrestre se
reciben en presencia de interferencia de canales adyacentes.
Específicamente, con el fin de escoger el mejor compromiso entre
ruido y el comportamiento de linealidad, la ganancia del
sintonizador RF 104 puede ajustarse dinámicamente sobre la base de
una estimación de la amplitud del nivel de señal de los niveles de
señal de entrada deseados y de interferencia. La estimación del
nivel de señal de entrada se determina midiendo el nivel de la
tensión de la señal de control, por ejemplo la señal AGC de RF,
empleando un Punto de Retardo de AGC alineado y una curva de
ganancia de sintonizador predeterminada.
Aunque se ha mostrado y descrito aquí en detalle
varias realizaciones que incorporan las enseñanzas de la presente
invención, las personas expertas en la materia pueden fácilmente
comprender que muchas otras diferentes realizaciones podrán asimismo
incorporar estas enseñanzas.
Claims (22)
1. Método para tratar una señal de televisión
recibida que comprende un primer tipo de señal de televisión, y un
segundo tipo de señal de televisión, cuyo método comprende:
amplificar dicha señal de televisión recibida en respuesta a una
señal de control, en el que dicha amplificación se realiza cuando
dicha señal de televisión recibida sobrepasa un primer nivel de
señal (REF 1) si dicha señal de televisión recibida comprende el
primer tipo de señal de televisión, dicha amplificación se realiza
cuando dicha señal de televisión recibida sobrepasa un segundo nivel
de señal (REF 2) si dicha señal de televisión recibida comprende el
segundo tipo de señal de televisión, en el que dicho segundo nivel
de señal (REF 2) es mayor que dicho primer nivel de señal (REF
1).
2. El método de la reivindicación 1, en el que el
primer tipo de señal de televisión comprende una señal de
televisión digital y el segundo tipo de señal de televisión
comprende una señal de televisión analógica.
3. El método de la reivindicación 2, en el que
dicha señal de televisión digital comprende una señal de televisión
de alta definición (HDTV) y dicha señal de televisión analógica
comprende una señal de televisión del National Television Standard
Committee (NTSC).
4. El método de la reivindicación 1, que
comprende además:
- enviar dicha señal de televisión recibida aguas
abajo para su tratamiento posterior tras la amplificación de dicha
señal de televisión recibida.
5. El método de la reivindicación 1, que
comprende además:
- amplificar dicha señal de televisión recibida
hasta el primer nivel de señal y antes de dicha amplificación en
respuesta a dicha señal de control si dicha señal recibida
comprende el primer tipo de señal de televisión, en el que dicha
amplificación hasta la primera señal se realiza a un nivel superior
de amplificación que dicha amplificación en respuesta a dicha señal
de control.
6. El método de la reivindicación 1 que además
comprende:
- amplificar dicha señal de televisión recibida
hasta el segundo nivel de señal y antes de dicha amplificación en
respuesta a dicha señal de control si dicha señal de televisión
recibida comprende dicho segundo tipo de señal de televisión, en el
que dicha amplificación hasta el primer nivel de señal se realiza a
un nivel de amplificación superior que dicha amplificación en
respuesta a dicha señal de control.
7. El método de la reivindicación 1, en el que
dicho primer nivel de señal representa un punto de retardo de
control de ganancia automático (AGC) del primer tipo de señal de
televisión y dicho segundo nivel de señal representa el punto de
retardo AGC del segundo tipo de señal de televisión.
8. El método de la reivindicación 7, en el que el
punto de retardo de AGC del primer tipo de señal de televisión es
menor que el punto de retardo de AGC del segundo tipo de señal de
televisión.
9. El método de la reivindicación 1, en el que
dicha amplificación comprende:
- disminuir un valor de dicha señal de control
cuando dicha señal de televisión recibida excede a un primer nivel
de señal, si la señal de televisión recibida comprende el primer
tipo de señal de televisión, en el que la amplificación ocurre en
respuesta al valor disminuido de dicha señal de control.
10. El método de la reivindicación 1, en el que
dicha amplificación comprende:
- disminuir un valor de dicha señal de control
cuando dicha señal de televisión recibida sobrepasa un segundo
nivel de señal si la señal de televisión recibida comprende;
- el segundo tipo de señal de televisión, en el
que la amplificación se realiza como respuesta al valor reducido de
dicha señal de control.
11. El método de la reivindicación 1, en el que
dicha amplificación comprende:
- disminuir una ganancia de un sintonizador de
frecuencia de radio (RF) procesando dicha señal de televisión
recibida.
12. El método de la reivindicación 11, en el que
la ganancia del sintonizador de RF se reduce dinámicamente en base
a un nivel de señal estimado de dicha señal de televisión
recibida.
13. El método de la reivindicación 12, que
comprende además:
- medir un valor de dicha señal de control de
dicho primer nivel de señal y una curva de ganancia del
sintonizador de RF; y
- determinar dicho nivel estimado de señal del
valor de dicha señal de control.
14. El método de la reivindicación 1, en el que
dicha señal de control comprende una señal de AGC proporcionada por
un circuito de AGC de frecuencia intermedia (IF).
15. El método de la reivindicación 1, en el que
dicha amplificación se realiza para mantener el nivel de señal de
dicha señal de televisión amplificada en el primer nivel de señal
si dicha señal de televisión recibida comprende el primer tipo de
señal de televisión, y dicha amplificación se realiza para mantener
el nivel de señal de dicha señal de televisión amplificada en el
segundo nivel de señal si dicha señal de televisión recibida
comprende el segundo tipo de señal de televisión.
16. Un aparato para el tratamiento de una señal
de televisión recibida que comprende una de un primer tipo de señal
de televisión y un segundo tipo de señal de televisión,
comprendiendo el aparato:
- un sintonizador (104) de frecuencia de radio
(RF) para la recepción de dicha señal de televisión recibida y
amplificar dicha señal recibida en respuesta a un valor reducido de
una señal de control; y
- un circuito (108) de control automático de
ganancia (AGC), acoplado a dicho sintonizador de RF (104), para el
ajuste de dicha señal de control a dicho sintonizador de RF (104),
en el que el valor de dicha señal de control se reduce cuando dicha
señal de televisión recibida sobrepasa un primer nivel de señal si
dicha señal de televisión recibida comprende el primer tipo de
señal de televisión, el valor de dicha señal de control se reduce
cuando dicha señal de televisión recibida sobrepasa un segundo nivel
de señal si la señal de televisión recibida comprende el segundo
tipo de señal de televisión, en el que dicho segundo nivel de señal
es mayor que dicho primer nivel de señal.
17. El aparato de la reivindicación 16, en el que
el primer tipo de señal de televisión comprende una señal de
televisión digital y el segundo tipo de señal de televisión
comprende una señal de televisión analógica.
18. El aparato de la reivindicación 16, que
comprende además:
- un sintonizador (104) de frecuencia intermedia
(IF), acoplado a dicho sintonizador de RF (104) y a dicho circuito
de AGC, para recibir una señal de televisión de IF de dicho
sintonizador de RF, convertir dicha señal de televisión de IF en una
señal de televisión de banda base, y proporcionar dicha señal de
televisión de banda base a dicho circuito de AGC (108) y aguas
abajo para un posterior tratamiento de vídeo.
19. El aparato de la reivindicación 16, en el que
dicho sintonizador (104) de RF comprende:
- un amplificador RF (204) para amplificar dicha
señal de televisión recibida de respuesta a un valor reducido de
una señal de control.
20. El aparato de la reivindicación 16, en el que
dicho sintonizador (104) de RF comprende:
- un circuito (214) de IF digital para reducir el
valor de dicha señal de control cuando dicha señal de televisión
recibida sobrepasa un primer nivel de señal si dicha señal de
televisión recibida comprende el primer tipo de señal de televisión;
y
- un circuito (214) de IF analógico para reducir
el valor de dicha señal de control cuando dicha señal de televisión
recibida sobrepasa un segundo nivel de señal si la señal de
televisión recibida comprende el segundo tipo de señal de
televisión.
21. El aparato de la reivindicación 16, en el que
dicho primer nivel de señal representa un punto de retardo del
control automático de ganancia (AGC) del primer tipo de señal de
televisión y dicho segundo nivel de señal representa el punto de
retardo de AGC del segundo tipo de señal de televisión.
22. El aparato de la reivindicación 21, en el que
el punto de retardo de AGC del primer tipo de señal de televisión
es menor que el punto de retardo de AGC del segundo tipo de señal
de televisión.
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