(54) Sposób i urządzenie do adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego kodowanego

RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 180857 (13) B1 (21 ) Numer zgłoszenia: 325871 (22) Data zgłoszenia: 28.06.1996 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego. 28.06.1996, PCT/US96/11017 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: 30.01.1997, WO97/03518, PCT Gazette nr 06/97 (51) IntCl7 H04N 5/44 H04N 7/24 (54) Sposób i urządzenie do adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego kodowanego w różnych formatach (30) Pierwszeństwo: 12.07.1995,US,08/501334 (73) Uprawniony z patentu: THOMSON CONSUMER ELECTRONICS INC., Indianapolis, US (43) Zgłoszenie ogłoszono: 17.08.1998 BUP 17/98 (72) Twórcy wynalazku: John S. Stewart, Indianapolis, US (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2001 WUP 04/01 (74) Pełnomocnik: Palka Grażyna, POLSERVICE PL 180857 B1 1. Sposób adaptacyjnego przetwarzania (57) sygnału wizyjnego kodowanego w różnych formatach dla trybów transmisji satelitarnej, naziemnej lub kablowej, znamienny tym, że wytwarza się sygnał sterujący do zastosowania przy adaptacyjnym konfigurowaniu elementu przetwarzającego do zgodnego przetwarzania formatu kodowanego sygnału wizyjnego, dekoduje się adaptacyjnie sygnał wejściowy w funkcji szybkości kodowania wybranej z wielu szybkości kodowania i dostarcza się dekodowany sygnał wyjściowy, przy czym sygnał wejściowy koduje się w różnych formatach sygnału dla różnych trybów transmisji, wybiera się funkcję odplatania z wielu funkcji odplatania, konfiguruje się adaptacyjny układ odpłatania przez wybraną funkcję odplatania, odplata się adaptacyjnie dekodowany sygnał wyjściowy przy zastosowaniu wybranej funkcji odplatania i przetwarza się odplatane dane. Fig 1

Sposób i urządzenie do adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego kodowanego w różnych formatach Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego kodowanego w różnych formatach dla trybów transmisji satelitarnej, naziemnej lub kablowej, znamienny tym, że wytwarza się sygnał sterujący do zastosowania przy adaptacyjnym konfigurowaniu elementu przetwarzającego do zgodnego przetwarzania formatu kodowanego sygnału wizyjnego, dekoduje się adaptacyjnie sygnał wejściowy w funkcji szybkości kodowania wybranej z wielu szybkości kodowania i dostarcza się dekodowany sygnał wyjściowy, przy czym sygnał wejściowy koduje się w różnych formatach sygnału dla różnych trybów transmisji, wybiera się funkcję odpłatania z wielu fu n kcji odplatania, konfiguruje się adaptacyjny układ odplatania przez wybraną funkcję odplatania, odplata się adaptacyjnie dekodowany sygnał wyjściowy przy zastosowaniu wybranej funkcji odplatania i przetwarza się odplatane dane. 2. Urządzenie do adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego kodowanego w różnych formatach dla trybów transmisji satelitarnej, naziemnej lub kablowej, znamienne tym, że zawiera adaptacyjny dekoder (12) zawierający układ (50) synchronizacji i wyboru szybkości kodu splotowego, dołączony do dekodera Viterbiego (60), który jest dołączony do adaptacyjnego układu odplatania skonfigurowanego przez wybraną funkcję odplatania, zawierającego pierwszy generator adresu (80) układu odplatania, dołączony do drugiego generatora adresu (85) układu odplatania, a oba generatory adresu (80, 85) są dołączone do multipleksera (90), który jest dołączony do procesora wyjściowego (125) do przetwarzania odplatanych danych wyjściowych oraz urządzenie zawiera generator sygnału sterującego, zawierający mikrosterownik (105) połączony z interfejsem (1 0 0 ) mikrosterownika dla zgodności z formatem kodowanego sygnału wizyjnego. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że dekoder Viterbiego (60) jest skonfigurowany przez wybraną funkcję dekodowania sygnału wejściowego. 4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że procesor wyjściowy (125) jest dołączony do deszyfratora (115) odplatanych danych wyjściowych, które bocznikują deszyfrator (115). 5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że do adapatcyjnego dekodera (12) jest dołączony demodulator (1 0 ) modulowanego, wejściowego sygnału wizyjnego kodowanego w różnych formatach. 6. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że adaptacyjny dekoder (12) jest zbocznikowany przy wstępnie określonym formacie sygnału wizyjnego. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że do adaptacyjnego dekodera (12) jest dołączony dekoder różnicowy (45) dekodowanego różnicowo sygnału wyjściowego, zawarty w demodulatorze (1 0 ). 8. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że demodulator (10) jest demodulatorem wejściowego sygnału wizyjnego modulowanego kwadraturowo-amplitudowo. 9. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że do dekodera Viterbiego (60) jest dołączony układ odwzorowania (70) symbolu do bajtu. 10. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że demodulator jest demodulatorem wejściowego sygnału wizyjnego modulowanego w trybie QPSK. 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że adapatacyjny dekoder (12) i adaptacyjny układ odpłatania (8 0, 8 5, 90) są skonfigurowane automatycznie zgodnie z formatem kodowanego sygnału wizyjnego. 12. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że do deszyfratora (115) jest dołączony adaptacyjny procesor błędu, korzystnie dekoder Reeda - Solomona (110).

180 857 3 13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że adaptacyjny procesor błędu jest dostosowany do różnych formatów sygnału przez zmianę co najmniej jednego: typu funkcji błędu, długości kodu korekcji błędu i długości pakietu danych albo przez dostosowanie danych parzystości w odplatanych danych wyjściowych. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego kodowanego w różnych formatach trybów transmisji satelitarnej lub naziemnej. Znane systemy telewizji cyfrowej stosowane do transmisji naziemnej satelitarnej, modulują i kodują sygnały telewizyjne transmitowane w różnych formatach sygnału. Dany format sygnału jest zgodny z międzynarodową specyfikacją, na przykład specyfikacją dla europejskiego systemu łączności satelitarnej, przedstawioną w publikacji pod tytułem Specyfikacja systemu kodowania z modulacją linii podstawowej/kanału dla cyfrowej telewizji wieloprogramowej przez satelitę European Broadcasting Union, 19 listopada 1993. Ten system jest znany także jako system bezpośredniej transmisji telewizyjnej DVB i obejmuje zarówno satelitarną, jak i kablową transmisję sygnałów telewizyjnych. Innym systemem transmisji jest cyfrowy system satelitarny DSS. Odbiornik sygnałów wizyjnych musi być zdolny do odbioru formatu transmitowanego sygnału. Znany jest z opisu patentowego USA nr 5 497 401, dotyczącego rozgałęzionego komputera metrycznego dla dekodera Virtebiego w wielokanałowym odbiorniku telewizyjnym danych cyfrowych skompensowanych FEC, transmitowanych satelitarnie, naziemnie i kablowo, system do odbioru różnych formatów transmitowanych sygnałów w kontekście różnych typów transmisji, takich jak transmisja satelitarna, naziemna i kablowa. Odbiornik sygnałów wizyjnych wykorzystuje funkcje demodulacji i dekodowania, które są szczególnie związane z odbieranym formatem sygnału. Funkcja demodulacji zależy od typu modulacji, kształtu sygnału, szybkości transmisji danych wykorzystywanych przez system transmisji i od tego, czy jest wymagane wyjście pojedyncze czy różnicowe. Funkcja dekodowania zależy od typu kodowania, szyfrowania, przeplatania i szybkości transmisji kodu, wykorzystywanych przez koder systemu transmisji. Znane są z opisu patentowego USA nr 5 282 019 sposób i urządzenie do transmisji i odbioru cyfrowego sygnału telewizyjnego, zwłaszcza kodowania sygnału telewizyjnego, mającego pasmo o pierwszej szerokości, w sygnał multipleksowany częstotliwościowo, mający węższe pasmo i zawierający wiele podnośnych modulowanych przez informację cyfrową. Każda z podnośnych ma amplitudę, szerokość pasma i charakterystykę kodowania, określające dostarczaną informację cyfrową. Sygnał mnożony częstotliwościowo jest właściwy do zastosowania przy nadawaniu programów telewizyjnych, gdzie jest stosowany także konwencjonalny sygnał telewizyjny, a podnośne są usytuowane w zakresie częstotliwości, w którym najmniej prawdopodobnie powodują interferencję z sygnałem konwencjonalnym. Wynalazek dotyczy także odbiornika do dekodowania sygnału multipleksowanego częstotliwościowo i dostarczania obrazu o wysokiej rozdzielczości. Znany jest z publikacji WO 95/15656 odbiornik danych cyfrowych, zawierający demultiplekser, który umożliwia modułowe dodanie procesorów danych, które są proste i m ają minimalne wymagania co do pamięci. Demultiplekser działa z sygnałem multipleksowym opartym na systemie ramek i interpretuje dane sterujące multipleksowaniem na początku ramki. Przy zastosowaniu informacji interpretowanej przez dane sterujące, demultiplekser oddziela indywidualną obsługę danych i korzystnie szyfruje je. Dane, sygnał zegarowy danych i sygnał znacznika błędu są doprowadzane do wejścia demultipleksera. Zgodnie z usługą wymaganą przez użytkownika, demultiplekser ma na wyjściu deszyfrowany sygnał zegarowy danych oraz sygnały znacznika błędu i zezwolenia na usługę w sposób przepływowy do właściwego procesora danych bez pamiętania danych. Znane jest z publikacji WO 94/28656 urządzenie do nadawania i odbioru danych cyfrowych, szczególnie kodowanych sygnałów programu telewizyjnego, które s ą przesyłane z nadaj-

4 180 857 nika do naziemnego odbiornika przez kodowanie splotowe danych do pierwszego i drugiego sygnału podczas różnych okresów reprezentujących sygnał o 1/2 szybkości. Podczas różnych okresów dwa sygnały są wprowadzane do strumienia bitów dla wytwarzania sygnału kodowanego splotowo z korekcją błędu, mającego wybieraną ręcznie lub automatycznie częstotliwość. Sygnały kodowane do różnych zmiennych szybkości są przesyłane we wzajemnie wykluczających się czasach z pierwszym i drugim poziomem mocy do odbiornika przez satelitę. Przy zmiennych szybkościach są uzyskiwane jednocześnie strumienie bitów i jest modulowana jednocześnie para nośnych ortogonalnych. Odbiornik odpowiada na nośne i uzyskuje najpierw sygnał szeregowy, mający jeden sekwencyjny strumień bitów o zmieniających się bitach. Strumienie bitów są dekodowane w sygnał podobny do sygnału inteligentnego. Sposób według wynalazku polega na tym, że wytwarza się sygnał sterujący do zastosowania przy adaptacyjnym konfigurowaniu elementu przetwarzającego do zgodnego przetwarzania formatu kodowanego sygnału wizyjnego. Dekoduje się adaptacyjnie sygnał wejściowy w funkcji szybkości kodowania wybranej z wielu szybkości kodowania i dostarcza się dekodowany sygnał wyjściowy, przy czym sygnał wejściowy koduje się w różnych formatach sygnału dla różnych trybów transmisji. Wybiera się funkcję odplatania z wielu funkcji odplatania. Konfiguruje się adaptacyjny układ odpłatania przez wybraną funkcję odplatania. Odplata się adaptacyjnie dekodowany sygnał wyjściowy przy zastosowaniu wybranej funkcji odplatania i przetwarza się odplatane dane. Urządzenie według wynalazku zawiera adaptacyjny dekoder zawierający układ synchronizacji i wyboru szybkości kodu splotowego, dołączony do dekodera Viterbiego, który jest dołączony do adaptacyjnego układu odplatania skonfigurowanego przez wybraną funkcję odplatania, zawierającego pierwszy generator adresu układu odplatania, dołączony do drugiego generatora adresu układu odplatania. Oba generatory adresu są dołączone do multipleksera, który jest dołączony do procesora wyjściowego do przetwarzania odplatanych danych wyjściowych. Urządzenie zawiera generator sygnału sterującego, zawierający mikrosterownik połączony z interfejsem mikrosterownika dla zgodności z formatem kodowanego sygnału wizyjnego. Korzystnie dekoder Viterbiego jest skonfigurowany przez wybraną funkcję dekodowania sygnału wejściowego. Korzystnie procesor wyjściowy jest dołączony do deszyfratora odplatanych danych wyjściowych, które bocznikują deszyfrator. Korzystnie do adaptacyjnego dekodera jest dołączony demodulator modulowanego, wejściowego sygnału wizyjnego kodowanego w różnych formatach. Korzystnie adaptacyjny dekoder jest zbocznikowany przy wstępie określonym formacie sygnału wizyjnego. Korzystnie do adaptacyjnego dekodera jest dołączony dekoder różnicowy dekodowanego różnicowo sygnału wyjściowego, zawarty w demodulatorze. Korzystnie demodulator jest demodulatorem wejściowego sygnału wizyjnego modulowanego kwadraturowo-amplitudowo. Korzystnie do dekodera Viterbiego jest dołączony układ odwzorowania symbolu do bajtu. Korzystnie demodulator jest demodulatorem wejściowego sygnału wizyjnego modulowangeo w trybie QPSK. Korzystnie adaptacyjny dekoder i adaptacyjny układ odplatania są skonfigurowane automatycznie zgodnie z formatem kodowanego sygnału wizyjnego. Korzystnie do deszyfratora jest dołączony adaptacyjny procesor błędu, korzystnie dekoder Reeda-Solomona. Korzystnie adaptacyjny procesor błędu jest dostosowany do różnych formatów sygnału przez zmianę co najmniej jednego: typu funkcji błędu, długości kodu korekcji błędu i długości pakietu danych albo przez dostosowanie danych parzystości w odplatanych danych w yjściowych. Zaletą wynalazku jest to, że urządzenie do przetwarzania sygnału wizyjnego korzystnie realizuje funkcje wielokrotnego dekodowania, na przykład w kontekście systemu przetwarzania

180 857 5 cyfrowych sygnałów telewizyjnych. Urządzenie zapewnia adaptacyjne sieci dekodowania, w y- korzystujące różne typy funkcji dekodowania, związane z szybkością kodu, funkcjami odpłatania i przetwarzania błędu. W systemie do odbioru i adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego, kodowanego w jednym z wielu różnych formatów transmisji satelitarnej, naziemnej lub kablowej, wynalazek zapewnia dekodowane dane wyjściowe. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy urządzenia do adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego, kodowanego w formatach DSS i DVB, fig. 2 - schemat blokowy urządzenia z fig. 1, skonfigurowanego do demodulacji i dekodowania formatu sygnału satelitarnego w formacie DSS, fig. 3 - schemat blokowy urządzenia z fig. 1, skonfigurowanego do demodulacji i dekodowania sygnału satelitarnego w formacie DVB, fig. 4 - schemat blokowy urządzenia z fig. 1, skonfigurowanego do demodulacji i dekodowania sygnału kablowego w formacie DVB, fig. 5 - schemat blokowy demodulatora fig. 1 i z fig. 6 - schemat blokowy fragmentu demodulatora do obliczania błędu AGC z fig. 5. Figura 1 pokazuje urządzenie do adaptacyjnego przetwarzania sygnału wizyjnego w różnych formatach, na przykład satelitarnych i kablowych sygnałów telewizyjnych. To urządzenie jest konfigurowalne dla demodulowania i dekodowania sygnałów w formatach satelitarnym DSS, satelitarnym DVB lub kablowym DVB. Ta konfigurowalność została osiągnięta przez m a- ksymalizację zastosowania funkcji wspólnej do procesu demodulacji i dekodowania trzech formatów sygnałów. Zostało to również osiągnięte przez właściwy wybór, realizację i połączenie funkcji demodulacji i dekodowania. Na figurze 1 nośna modulowana przez dane wizyjne jest odbierana przez antenę 15, przetwarzana i przekształcana do postaci cyfrowej przez procesor wyjściowy 20. Uzyskany cyfrowy sygnał wyjściowy jest demodulowany przez demodulator 10 i dekodowany przez dekoder 1 2. Sygnał wyjściowy z dekodera 12 jest następnie przetwarzany dla dostarczania dekompresowanych, wyjściowych danych wizyjnych do odtwarzania przez urządzenie odtwarzające. Zarówno demodulator 1 0 jak i dekoder 12 są adaptacyjnymi układami demodulacji i dekodowania, wprowadzającymi różne typy funkcji demodulacji i dekodowania, które są wybrane przez mikrosterownik 105 poprzez interfejs 100. Zarówno demodulator 10 jak i dekoder 12 są skonfigurowane przez sygnał sterowania z interfejsu 100 mikrosterownika. Stan sygnału sterowania dostarczanego przez interfejs 100 jest określony przez sygnały dostarczane przez mikrosterownik 105 do interfejsu 1 0 0. Figura 2 przedstawia demodulator 10 i dekoder 12 z fig. 1, które są skonfigurowane do odbioru formatu sygnału satelitarnego DSS. Figury 3 i 4 przedstawiają demodulator 10 i dekoder 12 z fig. 1, które są skonfigurowane do odbioru formatów sygnału satelitarnego DVB i kablowego DVB. Zarówno konfigurowalny demodulator 10 jak i konfigurowalny dekoder 12 są korzystnie umieszczone w pojedynczym urządzeniu przetwarzającym sygnały, na przykład w układzie scalonym. Konfigurowalny demodulator 10 dostarcza funkcje wymagane do demodulowania każdego z formatów sygnałów DSS i DVB. Głównymi funkcjami demodulatora 10 są odzyskiwanie i śledzenie częstotliwości nośnej, odzyskiwanie częstotliwości zegarowej transmitowanych danych i odzyskiwanie samych danych wizyjnych. Poza tym demodulator zawiera sieć AGC z fig. 5 do skalowania analogowych danych wejściowych przed przetwarzaniem analogowo-cyfrowym w procesorze wejściowym 20. Demodulator 10 jest realizowany przez układ odzyskiwania 25 nośnej synchronizacji i AGC, układy segmentowania 30, 35, multiplekser 40 i dekoder różnicowy 45. Odzyskiwanie synchronizacji, odzyskiwanie nośnej, operacje układu segmentowania i dekodowania różnicowego są znane i opisane na przykład w publikacji: Digital Communication (Łączność cyfrowa), Lee i Messerschmidt (Kluwer Academic Press, Boston, MA, USA 1988). Różne charakterystyki funkcjonalne demodulatora 10 w trzech trybach formatu sygnału są pokazane w tabeli I.

6 180 857 Tabela I Demodulator 10 działa w trybach DSS i DVB DSS Satelitarne DV B Kablowe DVB Szybkość zegarowa szybkość 1 szybkość 2 szybkość 3 Korekcja z prognozowaniem Nie Nie Tak Korekcja decyzyjnego sprzężenia zwrotnego Współczynnik nadmiarowej szerokości pasma Nie Nie Tak 20% 35% 15% Typ modulacji QPSK QPSK QAM Konstelacja wybieralnego sygnału Nie Nie Tak 64-punktowa lub 256-punktowa Dekodowanie wyjścia różnicowego Nie Nie Tak Demodulator 10 dostosowuje różnice szybkości zegarowej danych, korekcji z prognozowaniem, korekcji decyzyjnego sprzężenia zwrotnego, współczynnika nadmiarowej szerokości pasma EBF, typu modulacji, konstelacji symboli i dekodowania dla trzech formatów sygnałów wejściowych wymienionych w tabeli I. Różnica szybkości zegarowej jest dostosowywana przez zapewnienie tego, że system jest zdolny do działania z największą i najmniejszą częstotliwością zegarową danych trzech formatów sygnałów wejściowych. Inne różnice są dostosowywane przez konfigurowanie funkcji demodulacji, jak opisane poniżej. Figura 5 przedstawia demodulator 10 z fig. 1 bardziej szczegółowo. Na fig. 5 sygnał wejściowy z anteny 15 jest odbierany, przekształcany do postaci cyfrowej i przetwarzany przez procesor wejściowy 20. Procesor wejściowy 20 zawiera układ strojenia częstotliwości radiowej, mieszacz częstotliwości pośredniej i stopnie wzmacniania 2 0 0 do obniżania częstotliwości wejściowego sygnału wizyjnego do pasma mniejszych częstotliwości, właściwego do dalszego przetwarzania. Procesor wejściowy 20 zawiera także wzmacniacz 205 o sterowanym wzmocnieniu i układ dzielący 207 fazę. Układ dzielący 207 fazę dzieli odbierany sygnał wizyjny na składowe kwadraturowe I i Q. Wzmacniacz 205 o sterowanym wzmocnieniu skaluje składowe I i Q w celu przekształcania do postaci cyfrowej przez przetworniki analogowo-cyfrowe 2 1 0 w procesorze wejściowym 20. Sygnał automatycznej regulacji wzmocnienia AGC dla wzmacniacza 205 jest dostarczany przez opisany dalej detektor 270 błędu AGC. Sygnał cyfrowy z przetwornika analogowo-cyfrowego 210 jest dostarczany do multipleksera 215 demodulatora 10. W trybie satelitarnym DSS lub DVB multiplekser 215, określony przez sygnał sterowania, steruje cyfrowymi sygnałami wizyjnymi z procesora wejściowego 20 dla rotatora 225 i bocznikuje korektor z prognozowaniem FFE w korektorze 220. W trybie kablowym multiplekser 215, określony przez sygnał sterowania, steruje sygnałami cyfrowymi dla rotatora 225, na przykład złożonym układem mnożącym, przez korektor z prognozowaniem korektora 220. Korektor z prognozowaniem jest filtrem cyfrowym typu FI R i kompensuje zakłócenia kanału transmisyjnego, takie jak nieregularności częstotliwości/fazy. Dane wyjściowe z multipleksera 215 są przetwarzane przez pętlę odzyskiwania nośnej, złożoną z układów 225, 220, 230, 3 0, 35, 4 0, 265, 260 i 255, dla odzyskiwania informacji wizyjnej pasma podstawowego. Dane z układu 215 stanowią sekwencję symboli w postaci złożonych składowych kwadraturowych I i Q na wejściu rotatora 225 pętli odzyskiwania nośnej. Ta sekwencja symboli jest sekwencją danych binarnych, gdzie każdy symbol jest reprezentowany przez przypisane wartości cyfrowe. Zbiór symboli może być reprezentowany w złożonej płaszczyźnie jako zbiór punktów zwanych konstelacją sygnału. Formaty sygnałów satelitarnych DSS i DVB stosują konstelację symboli kwadraturowego kluczowania z przesunięciem fazy QPSK z 4 punktów i format sygnału kablowego DYB stosuje konstelację symboli modulowanych kwadra-

180 857 7 turowo-amplitudowo QAM z 64 albo 256 punktów. Pętla odzyskiwania nośnej kompensuje przesunięcie punktów symboli i obrót punktów symboli przez fluktuacje fazy i częstotliwości nośnej, wprowadzane przez kanał transmisyjny. To jest realizowane przez uzyskiwanie sygnału błędu z odzyskiwanych danych, po czym następuje dostarczanie sygnału błędu do danych wejściowych pętli w celu kompensacji fluktuacji fazy i częstotliwości przy zastosowaniu złożonego układu mnożącego rotatora 225. Funkcje elementów pętli odzyskiwania nośnej są wszystkie realizowane dla obu złożonych składowych I i Q sygnału, stosując znane techniki przetwarzania sygnałów. Przy pomocy układu mnożącego rotatora 225 mnoży dane wyjściowe multipleksera 215 przez składowe kompensacji z generatora drgań 255 o sterowanym napięciu w celu wytwarzania kompensowanych danych jako wyjścia. Kompensowane dane z rotatora 225 są przesyłane do układów segmentowania 30 i 35 przez multiplekser 230. W trybie satelitarnym sygnał sterowania powoduje, że multiplekser 230 bocznikuje korektor 220 decyzyjnego sprzężenia zwrotnego. W przeciwieństwie do tego, w trybie kablowym, sygnał sterowania powoduje, że multiplekser 230 steruje kompensowanymi danymi z rotatora 225 do korektora 220 sumującego te kompensowane dane z rotatora 225 z opóźnioną, skalowaną postacią wybranego sygnału wyjściowego segmentowania z multipleksera 40. Operacja sumowania jest znanym procesem korekcji decyzyjnego sprzężenia zwrotnego i powoduje zmniejszenie interferencji między symbolami w kompensowanym sygnale wyjściowym danych rotatora 225. W tych zastosowaniach, w których taka interferencja nie jest znacząca, można to pominąć. Dane korygowane ze sprzężeniem zwrotnym z korektora 220 są zawracane do multipleksera 230 i doprowadzane do układów segmentowania 3 0, 35 oraz układu synchronizacji i wyboru szybkości 50 kodu splotowego przebitego w dekoderze 1 2. Oba multipleksery 230 i 215 są częścią korektora 220 lub są wyeliminowane, jeżeli jest wymagany ustalony satelitarny, naziemny lub kablowy tryb demodulacji. Poza tym, chociaż obie części korektora 2 2 0 są pokazane jako zewnętrzne względem demodulatora 1 0, mogą być włączone wraz z demodulatorem 10 do pojedynczego układu scalonego. W tym przypadku korektory adaptacyjne są skonfigurowane do określonego trybu przez zaprogramowanie prawidłowych współczynników filtru przy zastosowaniu sygnału sterowania. Jak pokazano w tabeli I, satelitarne formaty sygnały wejściowego są poddawane modulacji w trybie QPSK i kablowy format sygnału wejściowego jest poddawany modulacji w trybie QAM. Układ segmentowania stosowany w systemie jest wybrany przez sygnał sterowania konfiguracją poprzez multiplekser 40, zależnie od tego, czy format sygnału wejściowego jest typu satelitarnego QPSK czy kablowego QAM. Poza tym w trybie kablowym układ segmentowania QAM 35 jest także skonfigurowany dla określonej, stosowanej kostelacji symboli QAM, jak to podano w tabeli I. Układ segmentowania 35 ma funkcję segmentowania konstelacji 64 punktów lub 256 punktów w odpowiedzi na sygnał sterowania konfiguracją. Korygowany sygnał wyjściowy z multipleksera 230, który nie jest korygowany w trybie satelitarnym i jest korygowany ze sprzężeniem zwrotnym w trybie kablowym J e s t doprowadzany do układów segmentowania 30 i 35. Układ segmentowania 30 przetwarza korygowany sygnał wyjściowy z multipleksera 230 dla odzyskiwania danych z sygnałów modulowanych przez kwadraturowe kluczowanie z przesunięciem fazy QPSK. Podobnie układ segmentowania 35 odzyskuje dane z sygnałów QAM. Układy segmentowania 30 i 35 dostarczają szereg decyzyjnych poziomów progowych do korygowanego sygnału wyjściowego z multipleksera 230 w celu odzyskania sekwencji symboli pierwotnych danych wejściowych demodulatora 10. Następnie, w trybie satelitarnym, dane stosowane przez odbiornik są odzyskiwane z korygowanego sygnału wyjściowego multipleksera 230 przez układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 kodu splotowego przebitego i detektor Viterbiego 60 w dekoderze 12 z fig. 1. W przeciwieństwie do tego, w trybie kablowym, odzyskiwane dane stosowane przez odbiornik są dostarczane przez wybrany układ segmentowania 30 lub 35 i sygnał wyjściowy przez multiplekser 40. Sygnał wyjściowy multipleksera 40 jest dekodowany różnicowo przez dekoder różnicowy 45 i doprowadzany do multipleksera 65 dekodera 12 z fig. 12. W trybie kablowym multiplekser 65 z fig. 1 odpowiada na

8 180 857 sygnał sterowania przez wybór dekodowanego różnicowo sygnału wyjściowego z dekodera różnicowego 45 dla dalszego przetwarzania i bocznikuje układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 kodu splotowego przebitego i dekoder Viterbiego 60 na fig. 1. Kodowanie/dekodowanie różnicowe jest znaną techniką stosowaną w trybie kablowym do pokonania problemu związanego z potencjalną niejednoznacznością fazy w uzyskiwanej nośnej i odzyskiwanej konstelacji symboli. Odzyskiwany sygnał wyjściowy danych z multipleksera 40 jest stosowany zarówno w trybie satelitarnym, jak i kablowym, przez pętlę odzyskiwania nośnej, układ odzyskiwania synchronizacji, detektor jakości sygnału i funkcje AGC demodulatora 10. Na figurze 5 sygnał wejściowy układów segmentowania 3 0, 35 i odzyskiwany sygnał wyjściowy danych z multipleksera 40 są przetwarzane przez detektor błędu 265 fazy pętli odzyskiwania nośnej, filtr dolnoprzepustowy 260 i generator drgań 255 o sterowanym napięciu, dla dostarczania składowych I i Q sygnału kompensacji sprzężenia zwrotnego, stosowanych przez rotator 225. Detektor fazy 265 określa sygnał błędu reprezentujący różnicę fazy i częstotliwości pomiędzy sygnałem wejściowym układów segmentowania 30 i 35 oraz sygnałem wyjściowym multipleksera 40. Ten sygnał błędu jest filtrowany dolnoprzepustowo przez filtr 260 i jest stosowany przez generator drgań 255 o sterowanym napięciu do wytwarzania składowych I i Q kompensacji kwadraturowej, które są dostarczane przez rotator 225 dla dostarczania sygnałów o kompensowanych błędach do multipleksera 230. Przez te elementy sygnały dostarczane do multipleksera 230 są kompensowane ze względu na błędy fazy i częstotliwości, związane z przesunięciem punktu symbolu i obrotem punktu symbolu, wprowadzanymi podczas transmisji. Sygnał wejściowy układów segmentowania 30, 35 i odzyskiwany sygnał wyjściowy danych z multipleksera 40 są także stosowane przez detektor 270 błędu AGC dla tworzenia sygnału sterowania wzmocnieniem. Ten sygnał steruje wzmocnieniem wzmacniacza 205 w procesorze wejściowym 20 i zapewnia, że sygnały wejściowe I i Q przetworników analogowo-cyfrowych 2 1 0 procesora wejściowego 2 0 są prawidłowo skalowane, zgodnie z wymaganiem prawidłowego przetwarzania analogowo-cyfrowego. Detektor 270 błędu AGC oblicza błąd w oparciu o różnicę pomiędzy sumą podniesionych do kwadratu składowych kwadraturowych Im, Qm sygnału wejściowego układów segmentowania 30, 35 i sumą podniesionych do kwadratu składowych kwadraturowych Is, Qs sygnału wyjściowego multipleksera 40. Figura 6 pokazuje realizację fu n kcji obliczania błędu AGC w dekoderze 270 błędu AGC. Wejściowe składowe k w ad rato w e Im, Qm układów segmentowania 30, 35 z multipleksera 230 są podnoszone do kwadratu przez układy mnożące 300 i 305 oraz sumowane przez sumator 315. Poza tym składowe kwadraturowe Is, Qs odzyskiwanego sygnału wyjściowego danych z multipleksera 40 są stosowane do dostępu do pamiętanej wartości w tabeli przeglądowej w pamięci 310. Ta pamiętana wartość reprezentuje sumę wartości Is i Qs podniesionych do kwadratu. Pamiętana wartość z pamięci 310 jest następnie odejmowana od wyjścia sumatora 315 przez układ odejmujący 320 dla wytworzenia wynikowego błędu AGC. Obliczony błąd AGC, stosowany przez detektor 270 błędu AGC w przykładzie wykonania z fig. 6, jest dany przez: Błąd AGC = (Im2 + Qm2) - (Iss2 + Qss2). Termin (Im2 + Qm2) jest otrzymywany z sumatora 315 i termin (Iss2 + Qss2) jest otrzymywany z tabeli przeglądowej 310 jako przybliżenie (Is2 + Qs2), przy zastosowaniu Is i Qs jako wskaźników wejściowych. Ten błąd AGC ma zaletę, że jest funkcją różnicy odległości wektora pomiędzy punktem Im, Qm i punktem Is, Qs względem pierwotnego punktu 0,0. Ma on także zaletę, że jest niezależny od różnicy kątowej pomiędzy wektorami reprezentowanymi przez składowe kwadraturowe Im, Qm i Is, Qs. Ze względu na to, że sygnał błędu AGC ma te własności, może być filtrowany dolnoprzepustowo i stosowany do sterowania wzmacniacza 205 o sterowanym wzmocnieniu. To obliczanie błędu AGC jest stosowane z korzyścią do rzeczywistego błędu dla zmniejszenia złożoności obliczeniowej. Rzeczywisty błąd AGC jest dany przez: Rzeczywisty błąd AGC = (Im2 + Qm2) - (Is2 + Qs2) Jako alternatywa jest stosowana funkcja błędu rzeczywistego lub inna zmodyfikowana wersja funkcji błędu rzeczywistego zamiast realizacji sygnału błędu AGC z fig. 6.

180 857 9 Obliczony sygnał błędu AGC jest filtrowany dolnoprzepustowo w detektorze 270 błędu AGC z fig. 5 w celu wytwarzania sygnału wyjściowego dla sterowania wzmacniaczem 205 o sterowanym wzmocnieniu. Sygnał błędu AGC jest dostarczany także do układu detektora 275 jakości sygnału. Detektor 275 jakości sygnału ocenia współczynnik sygnału do szumu SNR dla sygnału wejściowego demodulatora 10, przy zastosowaniu sygnału błędu AGC dostarczanego przez detektor 270 błędu AGC. Detektor 270 błędu AGC tworzy najpierw wartość bezwzględną sygnału błędu AGC. Następnie detektor 270 błędu AGC wprowadza decyzyjne poziomy progowe do wyniku dla określenia, czy błąd AGC znajduje się w programowanym zakresie wartości. To zapewnia określenie wartości błędu AGC, która odpowiada ocenie wartości SNR. Ocena wartości SNR jest dostarczana do mikrosterownika 105 przez interfejs 100 na fig. 1. Mikrosterownik 105 jest programowany dla określenia, czy wartość SNR znajduje się na zewnątrz określonego zakresu. Jeżeli wartość SNR jest na zewnątrz określonego zakresu, mikrosterownik 105 przekonfigurowuje system, włączając wszystkie konfigurowalne elementy demodulatora 1 0, korektora 2 2 0 i dekodera 1 2 dla różnego formatu sygnału wejściowego. W ten sposób mikrosterownik 105 interakcyjnie przekonfigurowuje funkcje demodulatora 10 i dekodera 12 przy zastosowaniu sygnału sterowania poprzez interfejs 1 0 0 dla prawidłowego demodulowania i dekodowania dostarczanego formatu sygnału wejściowego. Ta funkcja konfiguracji jest programowana w celu realizacji jako część procedury inicjalizacji lub w odpowiedzi na sygnał wejściowy mikrosterownika, na przykład z dostępnego przełącznika operatora. Poza tym detektor 275 jakości sygnału stosuje inne metody do dokonywania oceny błędu lub SNR w demodulowanych danych. Te metody obejmują na przykład obliczanie średniego błędu kwadratowego pomiędzy danymi wstępnego układu segmentowania i końcowego układu segmentowania w pętli odzyskiwania nośnej. Sygnały zegarowe próbkowania i synchronizacji, stosowane przez demodulator 10 na fig. 5, są wytwarzane przez elementy zawierające filtr 235, układ odzyskiwania 240 synchronizacji symboli i procesor wyjściowy 250. Wyjścia przetworników analogowo-cyfrowych 210 procesora wejściowego 2 0 są filtrowane przepustowo przez konfigurowalny filtr 235 dla kompensacji zmian w nadmiarowej szerokości pasma EB wyrażonej przez współczynnik EBF nadmiarowej szerokości pasma. Chociaż korzystny przykład wykonania wykorzystuje filtr przepustowy, można stosować także inne charakterystyki filtrowania, na przykład filtru dolnoprzepustowego, w celu kompensacji EBE Uzyskane sygnały wyjściowe, sygnały wejściowe dla układów segmentowania 30 i 35 oraz wybrany sygnał wyjściowy układu segmentowania multipleksera 40 są stosowane przez układ odzyskiwania 240 synchronizacji symboli do wytwarzania sygnałów zegarowych próbkowania i synchronizacji. Te odzyskiwane sygnały zegarowe odpowiadają sygnałom zegarowym nadajnika i są stosowane do synchronizacji pracy demodulatora 1 0, procesora wejściowego 2 0, w szczególności przetwarzania analogowo-cyfrowego i korektora 2 2 0. Przy dostarczaniu wymaganej informacji synchronizacji, elementy synchronizacji, z fig. 5 stosują sygnał cyfrowy z przetworników analogowo-cyfrowych 210. Chociaż sygnał przed przetworzeniem do postaci cyfrowej przez przetworniki analogowo-cyfrowe 2 1 0 ma taki sam poniesiony kształt cosinusowy dla wszystkich trzech formatów sygnału, zmiany współczynnika EBF nadmiarowej szerokości pasma, wyszczególnione w tabeli I zmienić ten kształt. Współczynnik EBF jest parametrem wskazującym stopień, w jakim rzeczywista szerokość pasma systemu przekracza minimalną szerokość pasma wymaganą do zapewnienia dokładnego odzyskiwania sygnału. Zmiana współczynnika EBF pomiędzy formatami sygnału wejściowego często powoduje błąd w odzyskiwanych sygnałach zegarowych synchronizacji. W celu kompensacji tego błędu synchronizacji, sygnały wyjściowe I i Q przetworników analogowo-cyfrowych 210 są filtrowane przez układ 235 przed synchronizacją i wytwarzaniem sygnału zegarowego w układzie odzyskiwania240 synchronizacji symboli. Filtr 235 jest programowany przez mikrosterownik 105 poprzez interfejs 1 0 0 dla filtrowania cyfrowego sygnału wizyjnego z przetworników analogowo-cyfrowych 2 1 0 w celu prawidłowego odzyskiwania sygnałów zegarowych i synchronizacji dla każdej z wartości współczynnika EBF dla trzech formatów sygnału wejściowego, jak to pokazano w tabeli I.

10 180 857 Filtr 235 może być także programowany dla dostarczania sygnałów bez filtrowania, na przykład w celu badania. W układzie odzyskiwania 240 synchronizacji symboli, kompensowane ze względu na błąd dane z filtru 235 są porównywane zarówno z danymi wejściowymi układów segmentowania 30, 35, jak również z odzyskiwanymi danymi wyjściowymi multipleksera 40. W oparciu o to porównanie, układ odzyskiwania 240 synchronizacji symboli otrzymuje sygnał błędu fazy i synchronizacji, który jest dostarczany do procesora wyjściowego 250 synchronizacji symboli. Sygnał błędu fazy i synchronizacji z układu odzyskiwania 240 synchronizacji symboli jest filtrowany i buforowany przez procesor wyjściowy 250 dla dostarczania sygnału sterowania do generatora krystalicznego o sterowanym napięciu, zawartego w procesorze wyjściowym 250. Generator krystaliczny o sterowanym napięciu jest oddzielnym lub integralnym przyrządem. Wejściowy sygnał sterowania dla generatora o sterowanym napięciu steruje zarówno częstotliwością jak i fazą wyjściowego sygnału zegarowego próbkowania i synchronizacji przez generator o sterowanym napięciu. Wyjściowy sygnał zegarowy próbkowania i synchronizacji jest stosowany przez przetworniki analogowo-cyfrowe 2 1 0 i inne elementy demodulatora. Na figurze 1 konfigurowalny dekoder 12 zapewnia funkcje wymagane do dekodowania sygnałów w formatach DSS i DVB. Podstawowe funkcje dekodera 12 obejmują funkcje układu synchronizacji i wyboru szybkości 50 kodu splotowego przebitego i dekodera Viterbiego 60, układu odwzorowania 70 symbolu do bajtu, układu odpłatania 7 5, 8 0, 8 5, 9 0, 95, dekodera Reeda-Solomona 110 i deszyfrator 115. Charakterystyki robocze elementów dekodera 12 są pokazane w tabeli II dla trybów DSS i DVB. Szybkości kodu splotowego, przebitego danych Tabela II Dekodera 12 w trybach DSS i DVB DSS Satelitarne DVB Kablowe DVB 2/3 6/7 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 Nie stosowalne Dekoder Viterbiego Tak Tak Nie Układ odwzorowania symbolu do bajtu 1 > 8 bitów na symbol 1 > 8 bitów na symbol 6 -> 8 (64-QAM) bitów na symbol 8 8 (256-QAM) bitów na symbol Typ układu odplatania Ramsey Forney Forney Deszyfrator Nie Tak Tak Dekoder 12 dostosowuje wymagania różnic szybkości kodu, typu układu odplatania, odwzorowania symbolu do bajtu i deszyfratora dla trzech formatów sygnału wejściowego, co podano w tabeli II. Różnice są dostosowywane przez skonfigurowanie funkcji dekodera 12, jak to opisano poniżej. Układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 kodu splotowego przebitego i dekoder Viterbiego 60 są zdolne do dekodowania różnych szybkości kodu, pokazanych w tabeli II oraz przetwarzają, dekodują i korygują błędy filtrowanego, cyfrowego, wizyjnego sygnału wyjściowego układu odzyskiwania 25 nośnej synchronizacji i AGC, który jest dostarczany do wejścia układu synchronizacji i wyboru szybkości 50. Te układy dostarczają pierwszy poziom korekcji przypadkow ych błędów transmisji. W formacie sygnału satelitarnego DSS zostaje w ybrana jedna

180 857 11 z dwóch możliwych szybkości kodu 2/3 lub 6/7. W przeciwieństwie do tego w formacie sygnału satelitarnego DVB zostaje wybrana jedna z pięciu możliwych szybkości kodu 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 lub 7/8. Termin szybkość kodu w tym kontekście określa ogólną korekcję błędu w kodowanych danych. Dla przykładu szybkość kodu 1/2 oznacza, że 2 bity danych są kodowane dla każdego bitu danych wejściowych. Podobnie szybkość kodu 7/8 oznacza, że 8 bitów danych jest kodowanych dla każdych 7 bitów danych wejściowych. Zmienna szybkość kodu transmitowanego strumienia danych jest uzyskiwana przez usuwanie bitów ze strumienia kodowanych danych, które są kodowane z podstawową szybkością kodowania 1/2. Dla przykładu, aby uzyskać szybkość kodowania 2/3, jeden z 4 bitów, wytwarzanych przez kodowanie 2 wejściowych bitów danych z szybkością kodowania 1/2, jest usuwany, pozostawiając 3 transmitowane bity. Inne szybkości kodowania są uzyskiwane przy zastosowaniu tej samej zasady. Układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 kodu splotowego przebitego i dekoder Viterbiego 60 zapewniają synchronizację strumienia danych wejściowych sygnału wizyjnego dla umożliwienia dekodowania Viterbiego i wprowadzania bitów fikcyjnych znaku-wypełniacza. To jest osiągane przy zastosowaniu układu synchronizacji, który jest skonfigurowany przez sygnał sterowania poprzez interfejs 100 dla szczególnego odbieranego kodu. Synchronizacja jest uzyskiwana przez identyfikację i analizę niejednoznaczności fazy i położenia bitów w strumieniu danych wejściowych. Niejednoznaczności fazy i położenia bitów są identyfikowane w procesie odbioru, dekodowania, przekodowania i porównania przekodowanych danych z danymi wejściowymi. Zadawalająca synchronizacja jest wskazywana przez dopuszczalną szybkość błędu pomiędzy danymi przekodowanymi i pierwotnymi wejściowymi. W tym procesie w szystkie możliwe stany wynikające z niejednoznaczności fazy i położenia bitów w sygnale wejściowym są badane przez układ stanu synchronizacji. Jeżeli synchronizacja nie została osiągnięta, układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 dekodera 12 wskazuje brak synchronizacji. To wskazanie powoduje, że generator 255 o sterowanym napięciu demodulatora 10 z fig. 5 wprowadza typ kodu i przesunięcie fazy zależne od konfiguracji do wejściowego strumienia danych. Ten proces synchronizacji jest powtarzany, aż zostanie osiągnięta synchronizacja. S ą również możliwe inne sposoby stosujące różne sekwencje operacyjne. Po uzyskaniu synchronizacji strumienia danych, co omówiono powyżej, bity fikcyjne znaku-wypełniacza w ilości równej bitom usuniętym przy transmisji, są wprowadzone do strumienia danych. Konfigurowalny układ stanu w układzie synchronizacji i wyboru szybkości 50 dekodera 12 jest stosowany do wprowadzania właściwych bitów fikcyjnych znaku-wypełniacza dla określonego typu kodu i szybkości kodu odbieranego strumienia danych. Układ ten jest skonfigurowany dla wybranej szybkości kodu przez wprowadzenie rejestru w odpowiedzi na sygnał sterowania przenoszony z mikrosterownika 105 poprzez interfejs 100. Układ stanu wprowadzania bitu znaku-wypełniacza jest skonfigurowane dla wprowadzenia prawidłowej liczby bitów znaku-wypełniacza dla właściwego wyboru szybkości kodu w odpowiedzi na wprowadzaną informację rejestru. Podobnie układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 dekodera 12 jest także prawidłowo skonfigurowany, przy zastosowaniu tej informacji. Po wprowadzeniu bitu znakuwypełniacza, na wyjściu układu synchronizacji i wyboru szybkości 50 dekodera 12 jest uzyskiwana ustalona, podstawowa szybkość kodu 1/2. To oznacza, że różne szybkości transmitowanego kodu, pokazane w tabeli II, są wszystkie dekodowane przy zastosowaniu pojedynczego dekodera Viterbiego 60, który działa przy ustalonej, podstawowej szybkości kodu 1/2. Bity znaku-wypełniacza wprowadzane do układu synchronizacji i wyboru szybkości 50 dekodera 12 są identyfikowane w dekoderze Viterbiego 60. Informacja wzmacniana przez identyfikację tego bitu znaku-wypełniacza umożliwia, że algorytm dekodera Viterbiego 60 prawidłowo dekoduje dane. Wynikowy sygnał wyjściowy dekodera Viterbiego 60 jest dostarczany do multipleksera 65. W satelitarnej konfiguracji sygnału wejściowego, sygnał wyjściowy dekodera Viterbiego 60 jest dostarczany do układu odwzorowania 70 symbolu do bajtu przez multiplekser 65 w odpowiedzi na sygnał sterowania z interfejsu 100. Układ odwzorowania 70 przetwarza pojedynczy bit wyjściowy dekodera Viterbiego 60 w 8 -bitowy, odwzorowany bajt danych. Odmiennie, w kablowej konfiguracji sygnału wejściowego, dekodowany różnicowo sygnał wyjściowy dekodera róż-

12 180 857 nicowego 45 jest dostarczany do układu odwzorowania 70 przez multiplekser 65 w odpowiedzi na stan sygnału sterowania. Poza tym w kablowej konfiguracji sygnału wejściowego, funkcja układu odwzorowania 70 zmienia się w zależności od tego, czy jest wybrana konstelacja symbolu 64-punktowego lub 256-punktowego. Jeżeli została wybrana konstelacja QAM 64-punktowa, układ odwzorowania 70 przetwarza kod symbolu 6 -bitowego dla każdego z 64 punktów konstelacji w 8 -bitowy bajt odwzorowanych danych. W przeciwieństwie do tego, w 256-punktowej konfiguracji konstelacji QAM, układ odwzorowania 70 przetwarza 8 -bitowy kod symbolu dla każdego z 256 punktów konstelacji 8 -bitowego bajtu odwzorowanych danych. Transformacja odwzorowania symbolu do bajtu może być zmieniona w zależności od wybranej konstelacji symboli i wymagań co do bajtu wyjściowego systemu. Odwzorowane dane wyjściowe układu odwzorowania 70 są dostarczane do układu synchronizacji 75 i pamięci 95 w celu dalszego przetwarzania. Te odwzorowane dane wyjściowe są danymi przeplatanymi. To znaczy danymi, które zostały uporządkowane w zadanej sekwencji przed transmisją. Celem operacji przeplatania jest rozciąganie lub rozpraszanie danych w czasie w określonej sekwencji tak, że utrata danych podczas transmisji nie powoduje utraty sąsiednich danych. Zamiast tego dowolna utrata danych jest rozpraszana i dlatego jest łatwiejsza do ukrycia lub korekcji. Układ synchronizacji 75 i pamięć 95 wraz z generatorami adresu 8 0, 85 i multiplekserem 90 tworzą konfigurowalną funkcję odplatania dla przywracania danych do ich pierwotnej sekwencji. W trybie DSS jest stosowany algorytm odplatania do realizacji optymalnych układów przeplatania, a w trybie DVB jest stosowany algorytm stosowany w kodach korekcji pakietów dla klasycznego kanału z pakietami. Układ synchronizacji 75 wykrywa słowa synchronizacji w przeplatanym sygnale danych i dostarcza sygnały wyjściowe synchronizowane z początkiem danych. Słowa synchronizacji nie są same przeplatane, lecz pojawiają się w okresowych przedziałach czasu. W celu umożliwienia detekcji słowa synchronizacji, informacja identyfikująca słowa synchronizacji i oczekiwane długości pakietu danych jest wprowadzana do rejestrów w układzie synchronizacji 75. Ta informacja jest dostarczana przez mikrosterownik 105 poprzez interfejs 100 przy pomocy sygnału sterowania. Sygnały synchronizacji wyjściowej z układu synchronizacji 75 są dostarczane do generatorów adresu 80 i 85 dla synchronizacji sygnałów adresu z generatorów adresu 80 i 85 z przeplatanymi danymi z układu odwzorowania 70. Wytwarzane sygnały adresu są następnie dostarczane do pamięci 95 poprzez multiplekser 90. W trybie DSS multiplekser 90, w odpowiedzi na stan sygnału sterowania, dostarcza sygnały adresu z generatora adresu 80 do pamięci 95. W trybie DVB multiplekser 90 dostarcza sygnały adresu z generatora adresu 85 do pamięci 95 w odpowiedzi na różne stany sygnału sterowania. Generator adresu 80 jest stosowany w trybie DSS dla realizacji funkcji odplatania Ramseya, a generator adresu 85 jest stosowany w trybie DVB dla realizacji funkcji odplatania Firneya. Te funkcje odplatania są realizowane przy zastosowaniu urządzeń stanu logicznego. Generatory adresu 80 i 85 wytwarzają sekwencję adresów odczytu i zapisu oraz związanych z nimi sygnałów sterowania pamięcią, takich jak odczyt, zapis i włączanie wyjścia, które są doprowadzane przez multiplekser 90 do pamięci 95. Sekwencja adresów zapisu, wytwarzana przez generatory adresu 80, 85 zapewnia, że przeplatane dane z układu odwzorowania 70 są zapisywane w komórkach pamięci 95 w kolejności, w jakiej są odbierane przeplatane dane wejściowe. Sekwencja adresów odczytu, wytwarzana przez generatory adresu 80, 85 zapewnia, że dane są odczytywane z pamięci 95 w wymaganej kolejności odplatania. Uzyskane odplatane dane wyjściowe z pamięci 95 są dostarczane do dekodera Reeda-Solomona 110. Dekoder Reeda-Solomona 110 działa we wszystkich trybach dekodera i dekoduje oraz koryguje błąd odplatanych danych wyjściowych z pamięci 95. Dekoder Reeda-Solomona 110 jest skonfigurowany przez rejestry wewnętrzne, które są wprowadzane w odpowiedzi na sygnał sterowania z interfejsu 100. Informacja wprowadzana do tych dwóch rejestrów konfiguruje dekoder Reeda-Solomona 110 w celu dekodowania długości poszczególnych pakietów danych oczekiwanych w odplatanych danych wyjściowych z pamięci 95. Informacja zawiera także inne para-

180 857 13 metry konfiguracji, na przykład liczbę i typ bajtów parzystości oczekiwanych w danych, liczbę bajtów korekcji błędu na pakiet i parametry wybierające typ stosowanej funkcji dekodera Reeda-Solomona. Dane wyjściowe dekodowane zgodnie z funkcją Reeda-Solomona z dekodera Reeda-Solomona 110 są dostarczane zarówno do deszyfratora 115 jak i do multipleksera 120. W trybie DSS multiplekser 1 2 0, w odpowiedzi na stan sygnału sterowania, dostarcza dekodowane dane z dekodera Reeda-Solomona 110 do procesora wyjściowego 125. W przeciwieństwie do tego, w obu trybach, kablowym i satelitarnym DVB, jak to pokazano w tabeli II, dekodowane dane z dekodera 110 są najpierw deszyfrowane przez deszyfrator 115. W tych trybach multiplekser 120 odpowiada na różny stan sygnału sterowania i dostarcza deszyfrowany sygnał wyjściowy z deszyfratora 115 do procesora wyjściowego 125. Procesor wyjściowy 125 przetwarza dane wyjściowe z multipleksera 120 i dostarcza dane wyjściowe dla systemu z fig. 1. Procesor wyjściowy 125 zapewnia funkcje potrzebne do doprowadzania danych wyjściowych do innych układów przetwarzania odbiornika sygnałów wizyjnych. Te funkcje obejmuje dostosowanie danych wyjściowych do właściwych poziomów logicznych i dostarczanie sygnału zegarowego, związanego z sygnałem danych wyjściowych, dla ułatwienia łączności z innymi układami odbiornika sygnałów wizyjnych. W końcu dane wyjściowe z procesora wyjściowego 125 są przetwarzane przez dostosowany procesor transportowy MPEG 130 dla zapewniania synchronizacji i informacji wskazywania błędu, stosowanej przy dekompresji danych wizyjnych, chociaż dostosowanie MPEG nie jest podstawowe w systemie według wynalazku. Procesor transportowy 130 separuje także dane zgodnie z typem, w oparciu o analizę informacji nagłówka. Dane wyjściowe z procesora transportowego 130 s ą poddawane dekompresji przez dekompresor MPEG 135 dla dostarczania danych wizyjnych do kodowania, jak sygnał o standardzie NTSC przez koder NTSC 140. Poddane dekompresji, kodowane dane wyjściowe z kodera NTSC 140 są dostarczane do układów przetwarzania obrazowania, obejmujących urządzenia obrazowania. W przykładzie wykonania z fig. 2 demodulator 10 i dekoder 12 z fig. 1 są skonfigurowane przez sygnał sterowania dla przetwarzania sygnału o formacie satelitarnym DSS. Układy pokazane na fig. 2 realizują te same funkcje, jak poprzednio opisane w połączeniu z fig. 1. W trybie DSS pętla AGC demodulatora 10 omawiana w połączeniu z fig. 5 i 6, wykorzystuje sygnał wyjściowy układu segmentowania QPSK przez multiplekser 40. Uzyskiwany filtrowany, cyfrowy, wizyjny sygnał wyjściowy o sterowanym wzmocnieniu z układu odzyskiwania 25 jest następnie przetwarzany, dekodowany w dekoderze Viterbiego i korygowany ze względu na błąd przez układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 i dekoder Viterbiego 60 dekodera 12. W trybie DSS układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 dekodera 12 jest skonfigurowany dla szybkości kodu albo 2/3 albo 6/7, co określono wcześniej. Uzyskany sygnał wyjściowy z dekodera Viterbiego 60 jest doprowadzany przez multiplekser 65 do układu odwzorowania 70 symbolu do bajtu. Sygnał wyjściowy układu odwzorowania 70 jest odplatany przez układy 7 5, 85, 90 i 95, które są skonfigurowane na przykład w celu uzyskania funkcji odpłatania Ramseya. Odpleciony sygnał wyjściowy z pamięci 95 jest dekodowany przez dekoder Reeda-Solomona 110 i doprowadzany przez multiplekser 120 do procesora wyjściowego 125. Dekodowany, demodulowany sygnał wyjściowy z procesora wyjściowego 125 jest przetwarzany przez układy 1 3 0, 135 i 140, co opisano w połączeniu z fig. 1. W przykładzie wykonania z fig.3 demodulator 10 i dekoder 12 z fig. 1 są skonfigurowane przez sygnał sterowania dla przetwarzania sygnału o formacie satelitarnym D V B. Sieci pokazane na fig. 3 realizują te same funkcje, jak opisano poprzednio w połączeniu z fig. 1. W tym trybie satelitarnym DVB, tak jak w trybie DSS, pętla AGC demodulatora 10 wykorzystuje sygnał wyjściowy układu segmentowania QPSK przez multiplekser 40. Uzyskiwany filtrowany, cyfrowy, wizyjny sygnał wyjściowy o sterowanym wzmocnieniu z układu odzyskiwania 25 nośnej synchronizacji i AGC jest następnie przetwarzany, dekodowany w dekoderze Viterbiego i korygowany ze względu na błąd. W trybie DVB, w przeciwieństwie do trybu DSS, układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 dekodera 12 jest skonfigurowany dla pięciu różnych szybkości kodu 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 i 7/8. Uzyskany sygnał wyjściowy dekodera Viterbiego 60 jest doprowadzany przez

14 180 857 multiplekser 65 do układu odwzorowania 70 symbolu do bajtu. Sygnał wyjściowy układu odwzorowania 70 jest odplatany przez układu 75, 8 0, 90 i 95, które są skonfigurowane w celu uzyskania funkcji odpłatania Forneya. Odpleciony sygnał wyjściowy z pamięci 95 jest dekodowany przez dekoder Reeda-Solomona 110, deszyfrowany przez układ 115 i następnie doprowadzany przez multiplekser 120 do procesora wyjściowego 125. Dekodowany, demodulowany sygnał wyjściowy z procesora wyjściowego 125 jest przetwarzany przez układy 130, 135 i 140, jak to opisano w połączeniu z fig. 1. W przykładzie wykonania z fig. 4 demodulator 10 i dekoder 12 z fig. 1 są skonfigurowane przez sygnał sterowania dla odbioru sygnału o formacie kablowym DVB. Układy pokazane na fig. 4 realizują te same funkcje, jak opisane poprzednio w połączeniu z fig. 1. W trybie kablowym DVB pętla AGC demodulatora 10 wykorzystuje sygnał wyjściowy układu segmentowania QAM przez multiplekser 40. Układ segmentowania QAM jest skonfigurowany dla konstelacji symbolu 64- lub 256-punktowego, w zależności od sygnału wejściowego demodulatora 10. Wynikowe dane, odzyskiwane przez wybraną konfigurację układu segmentowania na wyjściu multipleksera 40, są dekodowane różnicowo przez dekoder różnicowy 45 i dostarczane do multipleksera 65 dekodera 12. Dekodowany sygnał wyjściowy z dekodera różnicowego 45 jest doprowadzany przez multiplekser 65 do układu odwzorowania 70 symbolu do bajtu. Sygnał wyjściowy układu odwzorowania 70 symbolu do bajtu jest odplatany przez układy 7 5, 8 0, 90 i 95, które są skonfigurowane na przykład w celu uzyskania funkcji odpłatania Forneya. Odpleciony sygnał wyjściowy z pamięci 95 jest dekodowany przez dekoder Reeda-Solomona 110, deszyfrowany przez układ 115 i doprowadzany przez multiplekser 120 do procesora wyjściowego 125. Dekodowany, demodulowany sygnał wyjściowy z procesora wyjściowego 125 jest przetwarzany przez układy 130, 135 i 140 jak to opisano w połączeniu z fig. 1. Funkcje zarówno demodulatora 10 jaki dekodera 12 oraz elementy do konfiguracji i wyboru tych funkcji są realizowane w różny sposób. Dla przykładu, zamiast zastosowania multiplekserów do wyboru funkcji, stosuje się konfigurowalny układ logiczny do realizacji tych funkcji. Odmiennie wykorzystany jest trójstanowy schemat logiczny buforowania do wyboru oddzielnych funkcji wyjściowych. Same funkcje mogą być zmieniane dla zapewnienia dekodowania i demodulowania sygnałów wejściowych o innych formatach.

180 857 Fig. 2

180 857 Fig. 3

180 857 Fig. 4

180 857 Fig.5

180 857 Fig. 6

180 857 Fig.1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.