(12) OPIS PATENTOWY (19) PL

RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: 324380 (22) Data zgłoszenia: 28.06.1996 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 28.06.1996, PCT/US96/11109 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego: 30.01.1997, WO97/03509, PCT Gazette nr 06/97 (11) 180624 (13) B1 (51) IntCl7: H04L 27/06 H04L 27/22 H04L 27/08 H04L 7/00 (54)Urządzenie do demodulacji i dekodowania sygnałów wizyjnych (30) Pierwszeństwo: 12.07.1995,US,08/501361 ( 73) Uprawniony z patentu: THOMSON CONSUMER ELECTRONICS INC., Indianapolis, US (43) Zgłoszenie ogłoszono: 25.05.1998 BUP 11/98 (72) Twórcy wynalazku: John S. Stewart, Indianapolis, US (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.03.2001 WUP 03/01 (74) Pełnomocnik: Pałka Grażyna, POLSERVICE PL 180624 B1 (57) 1. Urządzenie do demodulacji i dekodowania sygnałów wizyjnych, zawierające odbiornik do adaptacyjnego przetwarzania nośnej modulowanej przez informację wizyjną w jednym z różnych formatów modulacji transmisji satelitarnej, naziemnej lub kablowej oraz adaptacyjny demodulator zawierający układ odzyskiwania danych synchronizacji z modulowanej nośnej i układ odzyskiwania nośnej dołączony do układu odzyskiwania danych synchronizacji, znamienne tym, że adaptacyjny układ odzyskiwania (25) nośnej synchronizacji jest dołączony do układów segmentowania (3 0, 35) i multipleksera (40) zawartych w demodulatorze (10) dla wprowadzania do danych zbioru decyzyjnych poziomów progowych, wybranych z wielu zbiorów różnych formatów, a demodulator (10) jest dołączony do dekodera (12). Fig. 1

Urządzenie do demodulacji i dekodowania sygnałów wizyjnych Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do demodulacji i dekodowania sygnałów wizyjnych, zawierające odbiornik do adaptacyjnego przetwarzania nośnej modulowanej przez informację wizyjną w jednym z różnych formatów modulacji transmisji satelitarnej, naziemnej lub kablowej oraz adaptacyjny demodulator zawieraj ący układ odzyskiwania danych synchronizacj i z modulowanej nośnej i układ odzyskiwania nośnej dołączony do układu odzyskiwania danych synchronizacji, znam ienne tym, że adaptacyjny układ odzyskiwania (25) nośnej synchronizacji jest dołączony do układów segmentowania (30, 35) i multipleksera (40) zawartych w demodulatorze (10) dla wprowadzania do danych zbioru decyzyjnych poziomów progowych, wybranych z wielu zbiorów różnych formatów, a demodulator (10) jest dołączony do dekodera (12). 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do układów segmentowania (30, 35) jest dołączony detektor (270) błędu AGC, którego jedno wejście jest dołączone do wejść układów segmentowania (30, 35) i drugie wejście jest dołączone do wyjść układów segmentowania (30, 35). 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ odzyskiwania (25) nośnej synchronizacji zawiera kofigurowalny filtr kompensacji zmian w nadmiarowej szerokości pasma modulowanej nośnej. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że na wyjściach układów segmentowania (3 0, 35) występują decyzyjne poziomy progowe konstelacji symboli PAM, QPSK lub QAM. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że na wyjściu układu odzyskiwania (25) występuje format modulacji informacji wizyjnej z konstelacją symboli zawierającą wiele punktów symboli. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że pomiędzy procesorem wejściowym (20) i demodulatorem (10) jest włączony korektor (220) kompensacji błędów transmisji, o konfiguracji zgodnej z formatem modulacji nośnej. 7. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że korektor (220) zawiera filtr z prognozowaniem i korektor decyzyjnego sprzężenia zwrotnego. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do układu odzyskiwania (25) nośnej synchronizacji jest dołączony dekoder różnicowy (45). 9. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że układ odzyskiwania (25) nośnej synchronizacji ma różne robocze częstotliwości cyklu zegarowego. 10. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że do detektora błędu (270) jest dołączony detektor (275) jakości sygnału, którego wyjście oceny błędu odzyskiwanej informacji wizyjnej jest dołączone do dekodera (12). 11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że adaptacyjny układ odzyskiwania (25) nośnej jest konfigurowany automatycznie dla uzgodnienia z formatem modulacji nośnej w odpowiedzi na ocenę błędu. 12. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że ocena błędu jest funkcją sumy podniesionych do kwadratu składowych kwadraturowych sygnału przetwarzanego przez układ odzyskiwania (25) nośnej synchronizacji. 13. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że ocena błędu jest funkcją różnicy pomiędzy pierwszą i drugą wartością a pierwsza wartość reprezentuje sumę podniesionych do kwadratu składowych kwadraturowych sygnału wejściowego układów segmentowania (30, 35) i druga wartość reprezentuje sumę podniesionych do kwadratu składowych kwadraturowych sygnału wyjściowego układów segmentowania (30, 35).

180 624 3 14. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera dekoder adaptacyjny do selektywnego dekodowania odzyskiwanej informacji w funkcji formatu modulacji odbieranej nośnej dla wytwarzania odzyskiwanej i dekodowanej informacji wyjściowej. 15. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że sygnał wejściowy jest nośną modu lowaną przez dane i formaty wejściowe są formatami modulacji, a formaty modulacji i kodowania są zgodne z transmisją satelitarną, naziemną lub kablową i układ odzyskiwania danych jest układem odzyskiwania nośnej. 16. Urządzenie według zastrz. 14, znamienne tym, że detektor (275) jakości sygnału ma wyjście oceny błędu odzyskiwanych i dekodowanych danych wyjściowych dołączone do dekodera (12). 17. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że odbiornik adaptacyjny jest automatycznie skonfigurowany zgodnie z formatem modulacji odbieranej nośnej w odpowiedzi na ocenę błędu. 18. Urządzenie według zastrz. 16, znamienne tym, że do demodulatora (10) jest dołączony adaptacyjny dekoder Viterbiego (50, 60) do dekodowania odzyskiwanych danych modulacji, dołączony do adaptacyjnego układu odpłatania zawierającego generatory adresu (80, 85) i multiplekser (90) do odpłatania sygnału wyjściowego dekodera Viterbiego, a układ odpłatania jest dołączony do dekodera Reeda-Salomona (110) sygnału wyjściowego odpłatania, dołączonego do deszyfratora (115) sygnału wyjściowego ze skorygowanym błędem. * * * Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do demodulacji i dekodowania sygnałów wizyjnych kodowanych, na przykład w różnych standardach transmisji satelitarnej lub naziemnej. Znane systemy telewizji cyfrowej, stosowane do transmisji naziemnej lub 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 satelitamą 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 j est z opisu patentowego USA nr 5 497 401, dotyczącego rozgałęzionego komputera metrycznego dla dekodera Viterbiego w wielokanałowym odbiorniku telewizyjnych danych cyfrowych skompresowanych 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 jest z opisu patentowego USA nr 5 386 239 urządzenie do przetwarzania sygnałów cyfrowych w systemie przetwarzania sygnałów telewizyjnych, zawierające układ wejściowy do odbioru wielokrotnego, złożonego sygnału nośnego QAM, przenoszącego dane zajmujące dane położenia w konstelacji podobnej do siatki, układ dopasowujący sygnały, zawierający korektor adaptacyjny, reagujący na sygnał złożony dla dostarczania dopasowanego sygnału złożonego na wyjściu, przy czym korektor zawiera pojedynczy przyrząd korygujący, mający odpowiedź sze rokopasmową obejmującą więcej niż jedną z nośnych i określoną przez jeden zestaw współczynników korekcji więcej niż jednej nośnej, bez wydzielania tej więcej niż jednej nośnej z widma

4 180 624 sygnału złożonego przed korekcją, układ do wyprowadzania sygnału błędu reprezentującego stan sygnału QAM i układ do doprowadzania sygnału błędu do układu dopasowującego. Sygnały błędu są stosowane do wytwarzania aktualizowanych współczynników dla korektora adaptacyjnego. W urządzeniu według wynalazku adaptacyjny układ odzyskiwania nośnej synchronizacji jest dołączony do układów segmentowania i multipleksera zawartych w demodulatorze dla wprowadzania do danych zbioru decyzyjnych poziomów progowych, wybranych z wielu zbiorów różnych formatów, a demodulator jest dołączony do dekodera. Korzystnie do układów segmentowania jest dołączony detektor błędu AGC, którego jedno wejście jest dołączone do wejść układów segmentowania i drugie wejście jest dołączone do wyjść układów segmentowania. Korzystnie układ odzyskiwania nośnej synchronizacji zawiera konfigurowalny filtr kompensacji zmian w nadmiarowej szerokości pasma modulowanej nośnej. Korzystnie na wyjściach układów segmentowania występują decyzyjne poziomy progowe konstelacji symboli PAM, QPSK lub QAM. Korzystnie na wyj ściu układu odzyskiwania występuj e format modulacj i informacj i wizyj nej z konstelacją symboli zawierającą wiele punktów symboli. Korzystnie pomiędzy procesorem wejściowym i demodulatorem jest włączony korektor kompensacji błędów transmisji, o konfiguracji zgodnej z formatem modulacji nośnej. Korzystnie korektor zawiera filtr z prognozowaniem i korektor decyzyjnego sprzężenia zwrotnego. Korzystnie do układu odzyskiwania nośnej synchronizacji jest dołączony dekoder różnicowy. Korzystnie układ odzyskiwania nośnej synchronizacji ma różne robocze częstotliwości cyklu zegarowego. Korzystnie do detektora błędu jest dołączony detektor jakości sygnału, Którego wyjście oceny błędu odzyskiwanej informacji wizyjnej jest dołączone do dekodera. Korzystnie adaptacyjny układ odzyskiwania nośnej jest konfigurowany automatycznie dla uzgodnienia z formatem modulacji nośnej w odpowiedzi na ocenę błędu. Korzystnie ocena błędu jest funkcją sumy podniesionych do kwadratu składowych kwa draturowych sygnału przetwarzanego przez układ odzyskiwania nośnej synchronizacji. Korzystnie ocena błędu jest funkcją różnicy pomiędzy pierwszą i drugą wartością, a pierwsza wartość reprezentuje sumę podniesionych do kwadratu składowych kwadraturowych sygnału wejściowego układów segmentowania i druga wartość reprezentuje sumę podniesionych do kwadratu składowych kwadraturowych sygnału wyjściowego układów segmentowania. Korzystnie urządzenie zawiera dekoder adaptacyjny do selektywnego dekodowania odzyskiwanej informacji w funkcji formatu modulacji odbieranej nośnej dla wytwarzania odzyskiwanej i dekodowanej informacji wyjściowej. Korzystnie sygnał wejściowy jest nośną modulowaną przez dane i formaty wejściowe są formatami modulacji, a formaty modulacji i kodowania są zgodne z transmisją satelitarną, naziemną lub kablową i układ odzyskiwania danych jest układem odzyskiwania nośnej. Korzystnie detektor jakości sygnału ma wyjście oceny błędu odzyskiwanych i dekodowanych danych wyjściowych dołączone do dekodera. Korzystnie odbiornik adaptacyjny jest automatycznie skonfigurowany zgodnie z formatem modulacji odbieranej nośnej w odpowiedzi na ocenę błędu. Korzystnie do demodulatora jest dołączony adaptacyjny dekoder Viterbiego do dekodowania odzyskiwanych danych modulacji, dołączony do adaptacyjnego układu odpłatania zawierającego generatory adresu i multiplekser do odpłatania sygnału wyjściowego dekodera Viterbiego, a układ odpłatania jest dołączony do dekodera Reeda-Salomona sygnału wyjściowego odpłatania, dołączonego do deszyfratora sygnału wyjściowego ze skorygowanym błędem. Zaletą wynalazku jest to, że urządzenie korzystnie realizuje funkcje wielokrotnej demodu lacji i dekodowania, na przykład w kontekście systemu przetwarzania cyfrowych sygnałów tele-

180 624 5 wizyjnych. Zapewniona jest adaptacyjna demodulacja i dekodowanie sygnałów wizyjnych, wykorzystujące różne typy funkcji demodulacji i dekodowania. W systemie do odbioru i przetwarzania adaptacyjnego sygnału nośnego, modulowanego przez informację wizyjną w jednym z kilku możliwych formatów modulacji, na przykład przy transmisji satelitarnej, naziemnej lub kablowej, demodulator adaptacyjny według wynalazku odzyskuje informację wizyjną. Dekoder adaptacyjny dostarcza dekodowane dane wyjściowe z odzyskiwanej informacji wizyjnej. Detektor jakości sygnałów wykorzystuje sygnały układu odzyskiwania nośnej dla zapewnienia oceny błędu w odzyskiwanej informacji wizyjnej. Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy urządzenia do demodulacji i dekodowania sygnałów wizyjnych kodowanych w formatach DSS i DVB, fig. 2 - schemat blokowy urządzenia z fig. 1, skonfigurowanego do demodulacji i dekodowania 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 z fig. 1 i fig. 6 - schemat blokowy fragmentu demodulatora do obliczania błędu AGC z fig. 5. Figura 1 pokazuje urządzenie do adaptacyjnej demodulacji i dekodowania sygnałów o 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 maksymalizację 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 fig. 1 nośna modulowana przez dane wizyjne jest odbierana przez antenę 15, przetwarzana i przekształcana do postaci cyfrowej przez procesor wejściowy 20. Uzyskany cyfrowy sygnał wyjściowy jest demodulowany przez demodulator 10 i dekodowany przez dekoder 12. Sygnał wyjściowy z dekodera 12 jest następnie przetwarzany dla dostarczania dekompresowa nych, wyjściowych danych wizyjnych do odtwarzania przez urządzenie odtwarzające. Zarówno demodulator 10 jak i dekoder 12 są adaptacyjnymi układami demodulacji i dekodowania, wprowadzającymi różne typy funkcji demodulacji i dekodowania, które są wybrane przez mikrosferownik 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 100. 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 układ 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 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.

6 180 624 Różne charakterystyki funkcjonalne demodulatora 10 w trzech trybach formatu sygnału są pokazane w tablicy 1. Tablica 1 Demodulator 10 działa w trybach DSS i DVB DSS Satelitarne DVB 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 Dekodowanie wyjścia różnicowego Nie Nie Tak 64-punktowa lub 256-punktowa 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 1. Różnica szybkości zegarowej jest dostosowywana przez zapewnienie tego, że system jest zdolny do działania z nąjwiększąi 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 200 do obniżania częstotliwości wejściowego sygnału wizyjnego do pasma mniejszych częstotliwości, 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 kwadra turowe I i Q. Wzmacniacz 205 o sterowanym wzmocnieniu skaluje składowe I i Q w celu przekształcenia do postaci cyfrowej przez przetworniki analogowo-cyfrowe, 210 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 FIR i kompensuje zakłócenia kanału transmisyjnego, takie jak nieregulamości 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

180 624 7 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 DVB stosuje konstelację symboli modulowanych kwadraturowo-amphtudowo 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 się dane wyjściowe multipleksera 215 przez składowe kompensacji z generatora drgań 255 o sterowanym napięciu w celu wytwarzania kompensowanych danych na wyjściu. 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 z sprzężeniem zwrotnym z korektora 220 są zawracane do multipleksera 230 i doprowadzane do układów segmentowania 30, 35 oraz układu synchronizacji i wyboru szybkości 50 kodu splotowego przebitego w dekoderze 12. 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 220 są pokazane jako zewnętrzne względem demodulatora 10, 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. W tablicy 1 satelitarne formaty sygnału wejściowego są poddawane modulacji typu QPSK i kablowy format sygnału wejściowego jest poddawany modulacji typu 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 35 jest także skonfigurowany dla określonej, stosowanej konstelacji symboli QAM, jak to podano w tabeli 1. 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, jest doprowadzany do układów segmentowania 30 i 35. Układ segmentowania 30 przetwarza korygowany sygnał wyjściowy z multipleksera 230 dla odzyskiwania danych z sygnałów modulowanych przez kwa draturowe kluczowanie z przesunięciem fazy QPSK. Podobnie układ segmentowania 35 odzyskuje dane z sygnałów QAM. Układ segmentowania 30 i 35 dostarczają szereg decyzyjnych poziomów progowych do korygowanego sygnału wyjściowego z multipleksera 230 w celu odzyskania sekwencj i 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,

8 180 624 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 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 fig. 5 sygnał wejściowy układów segmentowania 30, 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 s ą 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 wyjściowym 20 i zapewnia, że sygnały wejściowe I i Q przetworników analogowo-cyfrowych 210 procesora wejściowego 20 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 sum ą podniesionych do kwadratu składowych kwadraturowych Is, Qs sygnału wyjściowego multipleksera 40. Figura 6 pokazuje realizację funkcji obliczania błędu AGC w detektorze 270 błędu AGC. Wejściowe składowe kwadraturowe 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 tablicy 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 (Im 2 + Qm 2) jest otrzymywany z sumatora 315 i termin (Iss2 + Qss2) jest otrzymywany z tablicy 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 wzmacniaczem 205 o sterowanym wzmocnieniu.

180 624 9 To obliczanie błędu AGC jest stosowane z korzyścią do rzeczywistego błędu dla zmniejszenia złożoności obliczeniowej. Rzeczywisty błąd AGC jest dany przez: Rzeczywisty błąd AGC = Im 2 + Qm2 - Is2 + Q s2 Jako alternatywa jest stosowana funkcja błędu rzeczywistego lub inna zmodyfikowana wersja funkcji błędu rzeczywistego zamiast realizacji sygnału błędu AGC z fig. 6. 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 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 przekonfi gurowuje system, włączając wszystkie konfigurowalne elementy demodulatora 10, korektora 220 i dekodera 12 dla różnego formatu sygnału wejściowego. W ten sposób mikrosterownik 105 interakcyjnie przekonfigurowuje funkcje demodulatora 10 i dekodera 12 przy zastosowaniu sygnału sterowania poprzez interfejs 100 dla prawidłowego demodułowania i dekodowania dostarczanego formatu sygnału wejściowego. Ta funkcja konfiguracji jest programowana w celu realizacji jako część procedury inicjalizacji łub 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 20 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 EBF. 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 10, procesora wejściowego 20, w szczególności przetwarzania analogowo-cyfrowego i korektora 220. 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 210 ma taki sam kształt cosinusowy dla wszystkich trzech formatów sygnału, zmiany współczynnika EBF nadmiarowej szerokości pasma, wyszczególnione w tabeli 1 mogą 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 filtr 235 przed synchronizacją i wytwarzaniem sygnału zegarowego w układzie odzy-

10 180624 skiwania240synchronizacjisymboli.filtr235jestprogramowanyprzezmikrosterownik105 poprzezinterfejs100dlafiltrowaniacyfrowegosygnałuwizyjnegozprzetwornikówanalogowo-cyfrowych210wceluprawidłowegoodzyskiwaniasygnałówzegarowychisynchronizacjidlakażdejzwartościwspółczynnikaebfdlatrzechformatówsygnałuwejściowego,jakto pokazanowtabeli1.filtr235jesttakżeprogramowanydladostarczaniasygnałówbezfiltrowania,naprzykładwcelubadania. Wukładzieodzyskiwania240synchronizacjisymbolikompensowanezewzględunabłąd danezfiltru235sąporównywanezarównozdanymiwejściowymiukładówsegmentowania30, 35,jakrównieżzodzyskiwanymidanymiwyjściowymimultipleksera40. Woparciuotoporównanieukładodzyskiwania240synchronizacjisymboliotrzymujesygnałbłędufazyisynchronizacji,któryjestdostarczanydoprocesora wyjściowego250synchronizacjisymboli.sygnał błędufazyisynchronizacjizukładuodzyskiwania240synchronizacjisymbolijestfiltrowanyi buforowanyprzezprocesorwyjściowy250dladostarczaniasygnałusterowaniadogeneratora krystalicznegoosterowanymnapięciu,zawartegowprocesorzewyjściowym250.generatoro sterowanymnapięciujestoddzielnymlubintegralnymprzyrządem. Wejściowysygnałsterowaniadlageneratoraosterowanymnapięciusterujezarównoczęstotliwościąjakifaząwyjściowegosygnałuzegarowegopróbkowaniaisynchronizacjiprzezgeneratorosterowanymnapięciu. Wyjściowysygnałzegarowypróbkowaniaisynchronizacjijeststosowanyprzezprzetworniki analogowo-cyfrowe210iinneelementydemodulatora. Nafig.1konfigurowalnydekoder12zapewniafunkcjewymaganedodekodowaniasygnałówwformatachDSSiDVB.Podstawowefunkcjedekodera12obejmująfunkcjeukładusynchronizacjiiwyboruszybkości50kodusplotowegoprzebitegoidekoderaViterbiego60,układu odwzorowania70symboludobajtu,układuodpłatania75,80,85,90,95,dekoderareeda-solo mona110ideszyfratora115. Charakterystykiroboczeelementówdekodera12sąpokazanewtablicy2dlatrybów DSSiDVB. Szybkościkoduprzebitego, splotowegodanych Tablica 2 Dekoder12wtrybachDSSiDYB DSS SatelitarneDVB KabloweDVB 2/3 6/7 1/2 2/3 3/4 5/6 7/8 Niestosowalne DekoderViterbiego Tak Tak Nie Układodwzorowania symboludobajtu 1-8bitów nasymbol 1-8 bitów nasymbol 6-8(64 QAM bitów symbol 8-8(256QAM) bitów symbol Typukładuodpłatania Ramsey Fomey Fomey Deszyfrator Nie Tak Tak Dekoder12dostosowujewymaganiaróżnicszybkościkodu,typuukładuodpłatania,odwzorowaniasymboludobajtuideszyfratoradlatrzechformatówsygnałuwejściowego,copodanowtablicy2.Różnicesądostosowywaneprzezskonfigurowaniefunkcjidekodera12,jakto opisanoponiżej. na na

180 624 11 Układ synchronizacji i wyboru szybkości 50 kodu splotowego przebitego i dekoder Viterbiego 60 są zdolne do dekodowania różnych szybkości kodu, pokazanych w tabeli 2 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 przypadkowych błędów transmisji. W formacie sygnału satelitarnego DSS zostaje wybrana jedna 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 Viter biego 60 zapewniają synchronizację strumienia danych wejściowych sygnału wizyjnego dla umożliwienia dekodowania Viterbiego i wprowadzania bitów fikcyjnych znaku-wypełniacza. To jest osiągane przy zastosowaniu układu stanu synchronizacj i, 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 wszystkich 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. Są 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 wprowadzane 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 skonfigurowany 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 znaku-wypełniacza, 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 tablicy 2, 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 sąidentyfikowane w dekoderze Viterbiego 60. Informacja wzmacniacza przez identyfikację tego bitu znaku-wypełniacza umożliwia, że algorytm

12 180 624 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 różnicowego 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. 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 80, 85 i multiplekserem 90 tworzą konfigurowalną funkcję odpłatania dla przywracania danych do ich pierwotnej sekwencji. W trybie DSS jest stosowany algorytm odpłatania 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 rej estrów w układzie synchronizacj i 75. Ta infor macja jest dostarczana przez mikrosferownik 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 odpłatania Ram seya, a generator adresu 85 jest stosowany w trybie DVB dla realizacji funkcji odpłatania Fomeya. Te funkcja odpłatania 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 8 0, 85 zapewnia, że dane są odczytywane z pamięci 95 w wymaganej kolejności odpłatania. 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

180 624 13 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 parametry 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 120, 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 2, 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 obejmują 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. Wkońcu 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 są 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 nie pokazane urządzenie 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 tym 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 75, 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 125 jest przetwarzany przez układy 130, 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 DVB. Układy pokazane na fig. 3 realizują te same funkcje, jak opisane 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

14 180 624 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 multiplekser 65, do układu odwzorowania 70 symbolu do bajtu. Sygnał wyjściowy układu odwzorowania 70 jest odplatany przez układy 75, 80, 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 deszyfrator 115 i następnie doprowadzany przez multiplekser 120 do procesora wyjściowego 125. Dekodowany, demodulo wany sygnał wyjściowy z procesora 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 w formacie kablowym DVB. Układy, pokazane na fig. 4, realizują te same funkcje jak opisane poprzednio wpołączeniu 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. Uzyskane 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 75, 80, 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 deszyfrator 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 jak i 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 wykorzystywany jest trój stanowy schemat logiczny buforowania do wyboru oddzielnych funkcji wyjściowych. Same funkcje mogą być zmieniane dla zapewniania dekodowania i demodulowania sygnałów wejściowych o innych formatach.

180 624 Fig. 6

180 624 Fig. 5

180 624 Fig. 4

180 624 Fig. 3

180 624 Fig. 2

180 624 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.