KR100219528B1 - 방송상태 식별 신호 검출장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

방송상태 식별 신호 검출 장치 및 방법이 개시된다. 방송상태 식별 신호 검출장치에 있어서 방송상태 식별 신호 및 발진 주파수 신호를 입력하여 위상을 검출하는 위상 검출 수단; 위상 검출기로부터 출력되는 신호의 저역 성분을 필터링하는 저역 통과 필터; 필터링된 신호에 상응하여 발진되는 발진 주파수 신호를 출력하는 제1전압 제어 발진 수단; 필터링된 신호와 기준 전압(REF) 레벨을 비교하고, 비교된 결과에 상응하여 방송 상태를 나타내는 신호를 출력하는 레벨 비교 수단; 제1 전압 제어 발진 수단과 같은 자주 발진 주파수를 갖고 기준 전압 레벨에 응답해서 발진하여 발진 주파수 신호를 출력하는 제2전압 제어 발진 수단; 제2전압 제어 발진 수단으로부터 출력된 발진 주파수 신호와 기준 클럭의 주파수를 비교하고, 비교된 결과에 상응하는 신호를 출력하는 주파수 비교기; 및 주파수 비교기로부터 출력된 신호를 입력하여 기준 전압 레벨을 조정하는 신호로서 출력하는 기준전압 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하고, 검출감도와 노이즈 한계를 유지하면서 위상 동기 루프의 자주 주파수를 자체에서 보정할 수 있으며, 외부에 조정 포인트가 없으므로 회로구현시 원가 절감이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

방송상태 식별 신호 검출 장치 및 방법

본 발명은 2반송파 방식 음성 다중 방송에서 방송 상태를 식별하기 위한 신호 검출 장치에 관한 것이며, 특히 외부 조정없이 자체적으로 위상동기루프 (PLL)의 자주 주파수를 보정하는 무조정 PLL방식 방송상태 식별 신호 검출장치에 관한 것이다.

2반송파 방식 음성 다중 방송에 있어서, 제1음성 채널과 음성 다중 방송용 으로 부가되는 제2음성 채널의 송신 방식이 기본적으로 동일하나, 제2음성 채널에는 송신된 음성신호가 스테레오(stereo)방송인가 또는 2개국어(bilingual) 방송인가를 구별하기 위한 방송상태 식별 신호(ID:identification 신호)가 부가 된다는 특징이 있다.

2반송파 방식 음성 다중 방송에서는 현재의 방송상태(모노, 스테레오, 2 개국어 방송)를 나타내는 방송상태 식별 신호(이하 ID신호)를 55.07KHz의 파일럿 반송파에 50% 진폭 변조한 후 파일럿 반송파를 부반송파로 하여 변조한다. ID 신호는 방송 상태에 따라서 주파수가 바뀌게 되는데, 한국향에서는 모노일때는 ID 주파수가 없고, 스테레오 방송일때는 150Hz, 2개 국어 방송일때는 276Hz가 된다. 독일향에서는 스테레오 방송에서 117Hz, 2개 국어 방송에서는 274Hz가 된다. 따라서, 음성 다중 디코더에서는 이 ID신호의 주파수를 검출하여 현재의 방송 상태가 무엇인지를 판별하게 된다.

도 1은 종래의 디지탈 방식 방송상태 식별신호 검출 장치(이하 ID 신호 검출장치)의 블럭도로서, 주파수 비교기(12)는 입력된 ID신호와 기준 클럭(CK)을 비교하여 ID 신호를 검출한다.

즉, 주파수 비교기(12)에 입력된 기준 클럭(CK)의 주파수와 입력 단자 IN을 통해 입력된 ID 신호의 주파수를 비교함으로써 현재의 방송 상태를 판별하며, 외부 부품 또는 외부 조정이 필요없으므로 사용상에는 간편하지만 노이즈가 입력될 경우 오동작의 가능성이 높다는 문제점이 있다.

도 2는 종래의 PLL방식 ID 신호 검출 장치의 블럭도로서, 위상 검출기(24), 전압 제어 발진기(26), 저역 통과 필터(28),레벨 비교기(30)로 구성된다.

도 2에 도시된 종래의 ID신호 검출 장치에서, PLL(22)의 자주 주파수는 스테레오 시의 ID 신호의 주파수와 2개 국어 방송시의 ID신호의 주파수의 중간 지점에 위치한다. PLL부의 위상 검출기(24)는 ID신호를 입력하여 전압 제어 발진기(26)에서 생성된 자주 주파수와 위상을 비교하고, 그 결과를 저역 통과 필터(28)로 출력한다. 저역 통과 필터(28)에서 필터링된 PLL(22)의 직류 출력 레벨은 레벨 비교기(29)에 입력되어 기준 전압(REF)레벨과 비교하고, 그 비교 결과에 따라 방송 상태를 판단한다. 즉, PLL(22)이 잠금 상태에 들어가면 PLL(22) 로부터의 출력되는 출력 신호의 직류 레벨이 변하게 되므로, 레벨 비교기(29)가 이를 감지하여 방송 상태를 판단하게 된다. 한국향의 경우 자주 주파수가 210Hz이므로 스테레오 신호가 입력되면 PLL의 직류 출력 레벨은 자주 상태보다 낮아지게 되고, 2개 국어 방송 신호가 입력되면 PLL의 직류 출력 레벨이 자주 상태보다 높아지게 되므로 이를 감지하여 방송 상태 를 판단할 수 있다.

전술한 종래의 ID 신호 검출장치는 검출 감도도 우수하고 노이즈 입력시 오동작의 가능성도 낮으나 도 2에 도시된 바와 같이 PLL의 자주 주파수를 정확히 조정하기 위해 외부에서 이득을 제어하는 외부 조정 포인트가 발생하여 비용이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 별도의 전압 제어 발진기와 주파수 비교기를 추가해서 PLL의 자주 주파수를 자체 보정할 수 있는 ID 신호 검출 장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 ID 신호 검출 장치에서 수행되는 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 디지탈 방식 방송상태 식별 신호 검출 장치를 설명하기 위한 개략적인 블럭도이다.

도 2는 종래의 위상동기루프(PLL) 방식 방송상태 식별 신호 검출 장치를 설명하기 위한 개략적인 블럭도이다.

도 3은 본 발명에 의한 방송상태 식별 신호 검출 장치를 설명하기 위한 개략적인 블럭도이다.

도 4는 본 발명에 의한 방송상태 식별 신호 검출 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 ID 신호 검출 장치는, 방송상태 식별신호 및 발진 주파수 신호를 입력하여 위상을 검출하는 위상 검출 수단; 위상 검출기로부터 출력되는 신호의 저역 성분을 필터링하는 저역 통과 필터; 필터링된 신호에 상응하여 발진되는 발진 주파수 신호를 출력하는 제1전압 제어 발진 수단; 필터링된 신호와 기준 전압(REF) 레벨을 비교하고, 비교된 결과에 상응하여 방송 상태를 나타내는 신호를 출력하는 레벨 비교 수단; 제1전압 제어 발진 수단과 같은 자주 발진 주파수를 갖고 기준 전압 레벨에 응답해서 발진하여 발진 주파수 신호를 출력하는 제2전압 제어 발진 수단; 제2전압 제어 발진 수단으로부터 출력된 발진 주파수 신호와 기준 클럭의 주파수를 비교하고, 비교된 결과에 상응하는 신호를 출력하는 주파수 비교기; 및 주파수 비교기로부터 출력된 신호를 입력하여 기준 전압 레벨을 조정하는 신호로서 출력하는 기준전압 제어기로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 ID 신호 검출 방법은, 방송상태를 식별하는 방송상태 식별(ID)신호 검출 방법에 있어서, 제2전압 제어 발진기가 기준 전압(REF)에 의해 발진하는 단계; 제2전압 제어 발진기의 발진 주파수가 기준 클럭(CK)의 기준 주파수와 같은가를 판단하는 단계; 발진 주파수가 기준 주파수와 같으면, 기준 전압(REF)을 고정하는 단계; 발진 주파수가 기준 주파수와 다르면, 기준 전압을 제어하는 제어 신호를 생성하여 기준 전압을 조정하는 단계; 기준 전압이 고정되면, ID신호가 입력되어 위상동기루프가 로킹되는 단계; 위상동기루프의 출력과 기준 전압을 비교하여 방송상태를 판별하는 단계로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 ID 신호 검출 장치의 구성 및 동작과 검출 방법을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 3은 본 발명의 ID신호 검출장치의 블럭도로서, 위상 검출기(34), 제1 전압 제어 발진기(35), 저역 통과 필터(33)로 구성되는 PLL부(32), 레벨 비교기 (39), 제2전압 제어 발진기(36), 주파수 비교기(38), 기준 전압 제어기(40), 기준 전압 발생부(42)로 구성된다.

도 3의 위상 검출기(34)는 발진 주파수와 ID신호를 입력단자 IN을 통해 입력하여 위상을 검출하고 두 위상차에 대응할 수 있는 신호를 발생시키며, 저항(R)과 커패시터(C)로 구성된 저역 통과 필터(33)는 위상 검출기(34)의 출력 신호를 필터링하여 직류신호(VC)를 생성한다. 제1전압 제어 발진기(35)는 필터링된 직류신호(VC)에 상응하여 발진하는 발진 주파수를 생성한다. 레벨 비교기(39)는 PLL(32)의 필터링된 직류 신호(VC)와 기준 전압(REF)을 비교하여 방송상태를 판별하고, 제2전압 제어 발진기(36)는 PLL(32)의 자주 주파수를 조정하기 위한 발진 주파수를 생성하며, 제1전압 제어 발진기(35) 와 동일한 회로로 구성된다. 도 3의 주파수 비교기(38) 및 기준 전압 제어기(40)는 기준 클럭(CK)과 제2전압 제어 발진기(36)의 발진 주파수를 비교하고, 기준 전압 발생부(42)에서 생성되는 기준 전압(REF)을 제어함으로써 PLL(32)의 자주 주파수를 조정한다.

도 4는 도 3에 도시된 ID 신호 검출 장치로 수행되는 방법을 설명하기 위한 플로우 차트로서, PLL의 자주 주파수를 조정하는 단계(제47-53단계)와 잠금 (LOCKING) 상태에서 방송 상태를 판별하는 단계(제55-65단계)로 구성된다.

초기 상태에 PLL(32)은 자주 상태에 있으므로 제1전압 제어 발진기(35) 및 제2전압 제어 발진기(36)는 기준 전압(REF)에 의해 자주 주파수로 발진하며 (제47단계), 제1전압 제어 발진기(35)와 제2전압 제어 발진기(36)는 동일한 회로로 구성되어 있으므로 같은 주파수로 발진하게 된다. 제2전압 제어 발진기(36)의 출력은 기준 클럭(CK)과 함께 주파수 비교기(38)로 입력되고, 주파수 비교기(38)는 두 입력을 비교하여(제49단계) 비교된 결과에 상응하는 출력을 생성한다. 여기에서, 기준 클럭(CK)의 주파수는 스테레오 방송 시의 ID주파수와 2개 국어 방송 시의 ID주파수의 중간 주파수와 동일하다. 기준 전압 제어기(40)는 주파수 비교기(38)로부터 출력된 신호를 입력받아 기준 전압 발생부(42)를 제어하여 기준 전압(REF)을 조정한다(제51단계).

상술한 바와 같이, 제1전압 제어 발진기(35) 및 제2전압 제어 발진기(36)의 자주 주파수는 스테레오 시와 2개 국어 방송 시의 ID주파수의 중간 주파수가 되어야 한다. 한국향의 경우 스테레오 시는 150Hz, 2개 국어 시는 276Hz이므로 중간 주파수 즉, PLL의 자주 주파수는 210Hz가 된다. 결국, 기준 전압 제어기(40)는 제1 및 제2전압 제어 발진기(35및 36)의 자주 주파수를 조정하는 역할을 한다.

예를들어, 제2전압 제어 발진기(36)의 발진 주파수가 기준 클럭(CK)의 주파수와 동일하면, 기준 전압 제어기(40)는 그 상태를 유지하여 제2전압 제어 발진기(36)의 발진 주파수를 고정하게 되고(제53단계), 제2전압 제어 발진기의 발진 주파수가 기준 클럭(CK) 주파수보다 높으면, 기준 전압 제어 신호를 생성하여 기준 전압(REF)을 낮추고, 발진 주파수가 기준 클럭보다 낮을 경우에는 기준 전압(REF)을 높게 조정한다. 즉, 제2전압 제어 발진기(35)의 발진 주파수가 기준 클럭(CK)의 주파수와 동일하게 되도록 기준 전압(REF)을 조정하게 되며(제51단계), 따라서, 제2전압 제어 발진기(36)는 중간 주파수로 발진하게 된다. 제2전압 제어 발진기(36)가 중간 주파수로 발진하게 되면, 제1전압 제어 발진기(36)는 제2전압 제어 발진기(36)와 동일한 회로이므로 역시 중간 주파수로 발진하게 된다.

이 상태에서 ID신호가 입력단자 IN을 통해서 위상 검출기(34)에 입력되면, PLL(32)은 로킹되어 잠금 상태에 들어가게 되고(제55단계), 위상 검출기(34)는 제1전압 제어 발진기(35)에서 생성된 발진 주파수와 ID 신호의 위상차를 검출하여 위상차에 대응한 신호를 출력한다. 검출된 신호는 저항(R)과 커패시터(C)로 구성되어 있는 저역 통과 필터(33)를 통해 저역 성분이 필터링되고, 필터링된 PLL(32)의 직류 출력(VC)은 제1전압 제어 발진기(35)와 레벨 비교기(40)로 입력된다.

제1전압 제어 발진기(35)는 입력된 직류 신호(VC)에 상응하는 주파수로 발진하고, 발진된 주파수는 PLL(32)의 위상 검출기(34)로 입력되어 입력단자 IN을 통해 입력된 ID 신호의 위상과 비교 검출하게 된다. 레벨 비교기(40)는 필터링된 PLL의 직류출력(VC)과 PLL(32)의 기준 전압(REF)을 비교하여(제57단계) 출력단자 OUT1과 OUT2를 통해서 현재의 방송 상태를 판단한 결과를 출력한다. 즉, 입력된 ID 신호가 스테레오 시의 신호라면, 스테레오 시의 ID주파수는 PLL(32)의 자주 주파수보다 낮으므로 필터링된 PLL(32)의 직류 출력(VC) 레벨은 자주 상태일 때의 기준 전압(REF)보다 낮아지게 되고, 레벨 비교기(40)는 현재의 방송상태가 스테레오라는 것을 판단하여 출력단자 OUT1을 통해서 결과를 출력한다(제65단계).

또한, 입력 ID신호가 2개 국어 방송시의 ID신호라면, ID신호의 주파수는 PLL(32)의 자주 주파수보다 높으므로 PLL(32)의 직류 출력 레벨은 자주 상태일 때보다 높아지게 되어 현재의 방송상태가 2개 국어 방송이라는 것을 판단하고, 출력 단자 OUT2를 통하여 결과를 출력한다(제61단계). 마찬가지로, 입력 ID신호가 모노 시의 ID 신호라면, PLL(32)의 직류 출력(VC)레벨은 기준 전압(REF)과 같게 되어 현재의 방송 상태가 모노라는 것을 판단하게 된다(제63단계). 상술한 바와 같이 레벨 비교기(40)는 기준 전압(REF)과 PLL(32)의 직류 출력(VC) 레벨을 비교하여 현재의 방송 상태를 판별하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 방송상태 식별 신호 검출 장치는 검출 감도와 노이즈 한계를 유지하면서 위상 동기 루프(PLL)의 자주 주파수를 자체에서 보정하도록 하여 외부에 조정 포인트가 없으므로 회로구현시 원가 절감이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 방송상태 식별신호 및 발진 주파수 신호를 입력하여 위상을 검출하는 위상 검출 수단;

   상기 위상 검출기로부터 출력되는 신호의 저역 성분을 필터링하는 저역 통과 필터;

   상기 필터링된 신호에 상응하여 발진되는 발진 주파수 신호를 출력하는 제1 전압 제어 발진 수단;

   상기 필터링된 신호와 기준 전압(REF) 레벨을 비교하고, 비교된 결과에 상응하여 방송 상태를 나타내는 신호를 출력하는 레벨 비교 수단;

   상기 제1전압 제어 발진 수단과 같은 자주 발진 주파수를 갖고 상기 기준 전압 레벨에 응답해서 발진하여 발진 주파수 신호를 출력하는 제2전압 제어 발진 수단;

   상기 제2전압 제어 발진 수단으로부터 출력된 상기 발진 주파수 신호와 기준 클럭의 주파수를 비교하고, 비교된 결과에 상응하는 신호를 출력하는 주파수 비교기; 및

   상기 주파수 비교기로부터 출력된 신호를 입력하여 상기 기준 전압 레벨을 조정하는 신호로서 출력하는 기준 전압 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송상태 식별 신호 검출 장치.
2. 방송상태를 식별하는 방송상태 식별(ID)신호 검출 방법에 있어서,

   제2전압 제어 발진기가 기준전압(REF)에 의해 발진하는 단계;

   상기 제2전압 제어 발진기의 발진 주파수가 기준 클럭(CK)의 기준 주파수와 같은가를 판단하는 단계;

   상기 발진 주파수가 상기 기준 주파수와 같으면, 상기 기준 전압(REF)을 고정하는 단계;

   상기 발진 주파수가 상기 기준 주파수와 다르면, 상기 기준 전압을 제어하는 제어 신호를 생성하여 상기 기준 전압을 조정하는 단계;

   상기 기준 전압이 고정되면, 상기 ID신호가 입력되어 위상동기루프가 로킹되는 단계; 및

   상기 위상동기루프의 출력과 기준전압(REF)을 비교하여 방송 상태를 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방송상태 식별 신호 검출 방법.

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