专利名称：定时恢复设备及方法
技术领域：
本发明涉及接收信号的定时恢复技术，特别涉及检测恢复定时时可能发生的定时偏差的设备及方法。
背景技术：
一般来说，被选定为数字有线电视频道传送方式标准的QAM(正交幅度调制)接收器的符号同步块(Block)是再生符号激活时刻的过程，因此，也称为时刻同步或时刻再生器。
上述符号同步的目的在于，根据接收的数据激活，在接收器正确追踪符号移动点。
于是，这样的符号同步过程是对数字通信的解调过程必需的过程，并为取得更好的收集特点，使用锁定检测器。
通过附图，说明包括上述锁定检测器在内的符号同步部功能如下图1是表示包括一般锁定检测器在内的QAM解调器块图解的图纸。
如图1所示，一般QAM解调器包括如下部份构成乘上输入信号和数控振荡器5输出的一定频率信号，输出基带信号的倍增器1；得到上述倍增器1输出的基带信号输入，取样的重采样仪2；得到上述重采样仪2输出的信号输入，为进行解码之类信号处理的基带信号处理部3；对上述基带信号处理部3输出的信号进行歪曲补偿的载波同步部及信道均衡器4；根据上述载波同步部及信道均衡器4检测的错误，输出旨在取得正确基带信号的频率信号的数控振荡器5；为正确追踪上述基带信号处理部3输入信号的符号移动点的符号同步部6；检测上述符号同步部6的收集状态，为调整带宽的锁定检测器7。
在这里，上述符号同步部6位于载波同步部及信道均衡器4的前端，给后端的载波同步部及信道均衡器4传输同步化的符号数据。
于是，符号同步的收集特点将给后端的载波同步部及信道均衡器4的收集特点产生影响。
因此，上述符号同步部6的收集特点要求具有迅速的初期同步捕捉和正常状态时少量抖动的特点。
为了上述迅速的同步捕捉，需要符号同步环路的环路带宽较宽，相反，为了在正常状态取得更少的抖动特点，需要符号同步环路的环路带宽较窄。
为取得这样的收集特点，初期用较宽的环路带宽捕捉同步，在正常状态收集时，利用锁定检测器7，使用逐渐缩小环路带宽的方法(把这一方法称为换档)。
另外，为了与载波同步部及信道均衡器4互动，得到更快和更正确的接收器的收集特点，需要符号同步环路收集状态的信息。
于是，符号同步部6的锁定检测器7对提高接收器的功能，并使其稳定是必需的部件，起这一主要作用的锁定检测器7必需要求具有正确的感应能力。
参照图2，说明上述锁定检测器现有技术的锁定检测运算法则和构成如下。
图2是表示现有技术的定时锁定检测器的整合图。
首先，如图2所示那样，输入到符号同步部6的基带信号先输入到上述符号同步部6内部的定时错误检测器61。
体现QPSK(正交移相键控)或QAM系统时，通过传输/接收器的模拟信道过程中，发生定时频率和相位偏移，因此，上述符号同步部6的定时错误检测器61从基带信号计算这样的错误。
上述计算的错误把错误值累积在环路滤波器63的积分器(没有图示)，以此控制数控振荡器(NCO)或压控振荡器(VCO)65，恢复符号同步。
这时，以重采样仪2和符号同步部6构成的闭合环路的环路带宽与闭合环路的增益存在比例关系，因此，利用定时锁定检测器7阶段性地调整上述闭合环路的增益，以此可以控制环路带宽。
图2的定时锁定检测器7连接环路滤波器63，求出累积在上述环路滤波器63积分器的错误值X的散度，并把它与固定在比较器71的临界值(Threshold)做比较，判断锁定的点。
上述锁定信号被传送到锁定控制器73，选择闭合环路的环路带宽。
图3a～图3b是为说明现有锁定检测器的原理图，图3a是表示对定时偏移的收集曲线图；图3b是表示对定时偏移的收集曲线散度图。
通过图3a可以得知，被标准定时偏移频率收集后，在正常状态，根据信道状态，残留抖动的大小也不同。
通过图3b可以得知，累积在环路滤波器的积分器的错误值X根据信道状态被收集后，因在正常状态，与信道状态成反比的残留抖动特点，错误值X的散度也根据信道状态，发生变化。
这样的现有技术的定时锁定检测器是以一定区间内累积瞬间符号错误，并进行处理，但如果存在符号定时偏差，就比定时锁定检测器的处理区间，以相对较大区间内细微地发生，因此，定时锁定检测器不能感应这些。
这时，可以考虑增加现有定时锁定检测器处理区间的方法，但在这个情况下因锁定判断较慢，导致接收器的收集速度低下。
发明内容
于是，本发明的目的在于，为解决上述的现有技术问题。本发明根据定时偏差的存在与否，使其自动选择定时误差最佳的最终增益，提出了使接收器的符号恢复功能达到最佳化的定时偏差检测设备及方法。
为了实现上述目的，本发明的定时恢复设备是，如以根据收集程度输出的锁定控制信号决定定时恢复环路带宽的符号同步部所述，包括如下部份构成为特点得到上述符号同步部输出的定时频率信号输入，检测定时偏差，如果发生定时偏差，就产生以设置的一定大小限制上述环路带宽的信号的定时偏差检测器；产生上述锁定控制信号，如果产生限制上述环路带宽的信号，就输出以设置的一定大小限制环路带宽的锁定控制信号的定时锁定检测器。
上述定时偏差检测器是包括如下部份构成为特点求出上述符号同步部输出的定时频率的最大值和最小值偏差的定时偏差检测部；提供已设置临界值(Threshold)的临界值选择部；比较上述求出的定时偏差值和上述临界值，产生定时偏差索引信号的比较判断部；根据上述定时偏差索引信号，选择最终锁定阶段信号的最终定时锁定阶段选择部。
还包括阶段性地增加和提供上述定时偏差检测部的检测计时的检测计时器构成为特点。
上述临界值选择部是包括至少储存一个以上临界值的内存和选择上述储存临界值中的一个输出的多路转换部构成为特点。
本发明的定时恢复方法是包括如下阶段构成为特点得到基带信号的输入，检测定时错误的阶段；得到上述定时错误值的输入，产生旨在控制定时恢复环路增益的锁定控制信号的阶段；得到上述定时错误值的输入，选择根据上述锁定控制信号的环路增益，决定定时恢复环路基带的阶段；累积根据上述决定的带宽检测的错误值，并进行纠正，以此输出定时频率的阶段；得到上述定时频率的输入，检测定时偏差的阶段；如果发生上述定时偏差，就以设置的一定大小限制上述定时恢复环路带宽的阶段。
上述定时偏差检测阶段是包括如下阶段构成为特点在已设置的一定检测定时内，求出上述定时频率的最大值和最小值偏差的阶段；比较上述求出的偏差值和已设置临界值的阶段；上述比较结果，如果上述偏差值大于上述临界值，就产生定时偏差发生信号的阶段。
如上所述，本发明的定时偏差检测设备及方法具有如下效果
第1，适用定时偏差检测器，根据定时偏差的存在与否，使其自动选择定时错误的最佳的最终增益，具有使整个接收器的符号恢复功能达到最佳的效果。
第2，检测定时偏差时，没有使用固定的检测定时，而是使用逐渐增加检测定时，检测的检测计时器，可以运行迅速的定时锁定，具有使其防止整个接收器的收集速度低下的效果。
第3，体现的单一定时偏差检测器为信赖度和稳定性，设计为具有两个临界值，因此，具有提高信赖度和稳定性的效果。
图1是表示包括一般锁定检测器在内的QAM(正交幅度调制)解调器的整合图；图2是表示现有技术的定时锁定检测器的整合图；图3a至图3b是为说明现有技术的定时锁定检测器动作的原理图；图4是表示包括本发明的定时偏差检测器在内的定时恢复设备的整合图；图5是表示本发明的定时偏差检测器内部构成的整合图；图6是为说明本发明的定时偏差检测器动作原理的图纸；图7是表示本发明的增益选择部内部构成的整合图；
图8是表示本发明的定时偏差检测器内部检测计时器内部构成的整合图；图9是为说明本发明的检测计时器动作的原理图。
-附图主要部分符号说明-100符号同步部 101定时错误检测器103增益选择部 105环路滤波器107振荡器 200定时锁定检测器300定时偏差检测器具体实施方式
下面将参照附图对本发明实施例的构成和作用进行说明。
图4是表示具有包括本发明的定时偏差检测器在内的多重环路带宽的定时恢复设备的整合图。
如图4所示，本发明的定时恢复设备以如下部份构成因根据收集程度输出的锁定控制信号，以复数阶段决定定时恢复环路带宽的符号同步部100；判断上述收集程度，输出锁定控制信号的定时锁定检测器200；检测上述定时恢复过程中可能发生的定时偏差的定时偏差检测器300。
上述符号同步部100以如下部份构成重新得到基带信号输入，检测定时错误的定时错误检测器101；得到上述定时错误值的输入，根据各阶段选择环路增益，决定定时恢复环路带宽的增益选择部103；累积根据上述决定的带宽检测的错误值，为纠正这些的环路滤波器105；输出上述环路滤波器105输出的纠正值决定的取样频率的振荡器(压控振荡器或数控振荡器)107。
具有这一构成的定时恢复设备是，由上述定时锁定检测器200从上述定时错误检测器101的输出信号计算锁定信息，产生锁定控制信号，并通过这一锁定控制信号，选择定时错误检测器101的增益，控制环路带宽，使符号同步部100具有迅速正确的收集特点，做出动作。
这时，比较符号偏差发生的情况，本发明的定时偏差检测器300从上述环路滤波器105得到符号定时频率信息的输入，检测定时偏差存在与否，并根据上述定时偏差存在与否，决定定时错误增益的最终值，输出给定时锁定检测器200，以此通过上述定时锁定检测器200的锁定控制信号控制锁定阶段。
参照
这一上述定时偏差检测器300的结构及详细动作过程如下。
图5是表示本发明的定时偏差检测器内部构成的整合图。
如图5所示，定时偏差检测器以如下部份构成在已有的检测定时内，储存输入的符号定时信息中的最大值的最大值储存部301和储存最小值的最小值储存部302；求出上述储存的最大和最小值的差，即瞬间定时偏差值的定时偏差检测部303；比较上述定时偏差值和临界值，判断定时偏差存在与否的比较判断部305；根据上述定时偏差存在与否，选择上部临界值或下部临界值中的一个适用的临界值选择部304；根据上述定时偏差存在与否，选择DEVSTEP(有定时偏差)或TRSTEP(无定时偏差)的最终定时锁定阶段选择部307；把旨在检测定时偏差的检测定时从小值逐渐增加为大值，提供的检测计时器306。
说明这样构成的定时偏差检测器300的动作过程如下首先，环路滤波器105输出的符号定时频率中的检测计时器306提供的检测定时中最大值储存在最大值储存部301，最小值储存在最小值储存部302。上述储存的最大值的最小值通过定时偏差检测部303求出其差值，输入到比较判断部305的比较器305a。
比较输入到上述比较器305a的差值和临界值选择部304的内存储存的临界值，如果差值大于上述临界值，就把发生定时偏差的定时偏差索引信号通过延迟器305b传送。上述延迟器305b得到检测计时器306的检测定时信息LEN的输入，起着在一定区间内延迟上述定时偏差信号的作用。
这时，上述临界值在上述临界值选择部304的多路转换304a，根据上述定时偏差存在与否，选择已储存在内存的上部临界值或下部临界值中的一个输出。
即，如果没有进行最初的初期同步捕捉，就适用上部临界值检测定时偏差；以根据上述定时偏差选择的锁定阶段完成同步捕捉后，为提高上述定时偏差检测器300的信赖度和稳定性，适用下部临界值。
把这些过程表示在图示检测定时和定时偏差及临界值间关系的附图6。
如图6所示，检测定时根据检测计时器306的控制阶段性地增加，并检测定时偏差。上述检测定时越长，能检测定时偏差的概率就越大，因此，定时偏差逐渐增加(不能视为一定增加)过程中，在大于上部临界值的点，根据比较判断部305的控制，可以得知发生定时偏差，还传送定时偏差索引信号。
以这样的方法产生的定时偏差索引信号将输入到最终定时锁定阶段选择部307。
上述最终定时锁定阶段选择部307根据上述定时偏差索引信号，在多路转换307a选择存在定时偏差时适用的DEVSTEP信号或没有定时偏差时适用的TRSTEP信号，给定时锁定检测器200输出最终锁定阶段信号。
上述定时偏差存在时输出的DEVSTEP信号因发生定时偏差，是使最终锁定阶段不会超过一定阶段以上，通过上述锁定检测器200的锁定控制信号指定最终锁定阶段的信号；上述TRSTEP信号因没有发明定时偏差，是根据一般锁定检测运算法则运行锁定阶段的信号。
上述最终锁定阶段信号作为定时锁定检测器200的锁定阶段选择的控制信号，在增益选择部103选择锁定阶段。
把上述增益选择部的内部构成表示在附图7。
如图7所示，增益选择部是以从定时错误检测器101得到定时错误信号的输入，乘上各个阶段的增益输出的增益设定部103a、根据上述锁定控制器207b输出的锁定阶段控制信号，选择上述增益设定部103a值中的适当的环路增益的多路转换部103b构成。
即，通过定时锁定检测器200，选择锁定阶段输入后，在上述增益选择部103，乘上上述阶段的增益输出，使环路带宽决定后输出，运行其动作。
这时，上述定时偏差检测器300如果发生最终锁定阶段信号，上述多路转换部103b选择的信号就限制为一定阶段。即，根据定时偏差的存在与否，把定时错误的最佳最终增益选择为最终锁定阶段信号，使符号恢复功能达到最佳化。
另外，图8是表示逐渐增加检测定时，检测定时偏差的检测计时器内部构成的整合图。
如图8所示，检测计时器306大致以计时计数器306a、比较器1306b、计时范围计数器306c、比较器2306d构成。
最初，向上述比较器2306d输入最大的定时范围值，就比较这一值和上述计时范围计数器306c上增加的值，如果上述增加的值大于上述输入的最大计时范围值，就使上述计时范围不再增加，运行动作。
这时，上述增加的计数范围值将输入到比较器1 306b，上述比较器1 306b在上述计数范围值内，使上述计时计数器306a计数的值增加。
即，上述比较器1 306b的比较结果，如果计数范围值与计时计数器值相同，就对上述计时计数器306a运行初始化，把计时器重新计数到下一个计数范围，把LEN信号输出为High信号。
上述LEN信号成为计时范围计数器306c内部延迟器的动作信号，使其提供相当于下一个范围的计时范围。
这样的检测计时器306的动作是，上述计时计数器306a运行上述计时范围计数器306c提供的计时范围内的计数，以输出定时信息的形式动作，上述检测计时器306的构成并不局限于本发明的实施例。
把这样的检测计时器306的动作信号形式表示在附图9。
如图9所示，增加的计时范围内，检测定时也随之增加。上述增加的检测定时和计时范围值相同的点上运行初始化，并再次反复增加的操业，检测定时也阶段性地增加。
如上所述，检测计时偏差时，没有使用固定的检测定时，而是使用逐渐增加检测定时的检测计时器306，使其可以迅速检测定时偏差，防止了整个接收器的收集速度的低下。
另外，本发明可以适用于VSB/QPSK/QAM接收器等通信领域。
通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。
因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种定时恢复设备，其包括以根据收集程度输出的锁定控制信号决定定时恢复环路带宽的符号同步部；得到上述符号同步部输出的定时频率信号输入，检测定时偏差，如果发生定时偏差，就产生以设置的一定大小限制上述环路带宽的信号的定时偏差检测器；产生上述锁定控制信号，如果产生限制上述环路带宽的信号，就输出以设置的一定大小限制环路带宽的锁定控制信号的定时锁定检测器。
2.如权利要求1所述的定时恢复设备，其特征在于，上述定时偏差检测器包括求出上述符号同步部输出的定时频率最大值和最小值偏差的定时偏差检测部；提供已设置临界值的临界值选择部；比较上述求出的定时偏差值和上述临界值，产生定时偏差索引信号的比较判断部；根据上述定时偏差索引信号，选择最终锁定阶段信号的最终定时锁定阶段选择部。
3.如权利要求2所述的定时恢复设备，其特征在于，上述定时偏差检测器还包括阶段性地增加和提供上述定时偏差检测部检测定时的检测计时器。
4.如权利要求2所述的定时恢复设备，其特征在于，上述临界值选择部包括至少储存一个以上临界值的内存；选择上述储存临界值中的一个输出的多路转换部。
5.如权利要求2所述的定时恢复设备，其特征在于，上述最终锁定阶段信号是，以设置的一定大小，限制或不限制以上述定时锁定检测器的锁定控制信号决定的环路带宽的信号之一。
6.一种定时恢复设备，其包括得到基带信号的输入，检测定时错误的定时错误检测器；得到上述定时错误值的输入，产生为控制定时恢复环路带宽的锁定控制信号的定时锁定检测器；得到上述定时错误值的输入，选择根据上述锁定控制信号的环路增益，决定定时恢复环路带宽的增益选择部；累积根据上述决定的带宽检测的错误值，并进行纠正，以此输出定时频率的环路滤波器；得到上述环路滤波器输出的定时频率输入，检测定时偏差，如果能检测出定时偏差，就使其以设置的一定大小限制上述决定的定时恢复环路带宽，产生控制上述锁定控制信号的信号的定时偏差检测器。
7.一种定时恢复方法，其包括得到基带信号的输入，检测定时错误的阶段；得到上述定时错误值的输入，产生旨在控制定时恢复环路增益的锁定控制信号的阶段；得到上述定时错误值的输入，选择上述锁定控制信号的环路增益，决定定时恢复环路带宽的阶段；累积根据上述决定的带宽检测的错误值，并进行纠正，以此输出定时频率的阶段；得到上述定时频率的输入，检测定时偏差的阶段；如果发生上述定时偏差，就以已设置的一定大小限制上述定时恢复环路带宽的阶段。
8.如权利要求7所述的定时恢复方法，其特征在于，上述定时偏差检测阶段包括在已设置的一定检测定时内，求出上述定时频率的最大值和最小值偏差的阶段；比较上述求出的偏差值和已设置临界值的阶段；上述比较结果，如果上述偏差值大于上述临界值，就产生定时偏差发生信号的阶段。
9.如权利要求8所述的定时恢复方法，其特征在于，上述一定的检测定时是阶段性地逐渐增加。
10.如权利要求8所述的定时恢复方法，其特征在于，上述临界值是至少有一个，并根据上述定时偏差存在与否，选择性地被使用。
全文摘要
本发明涉及接收信号定时恢复技术，特别涉及检测恢复定时时可能发生的定时偏差的设备及方法相关。就以根据收集程度输出的锁定控制信号决定定时恢复环路带宽的符号同步部而言，本发明包括定时偏差检测器和定时锁定检测器，根据上述定时偏差检测器检测的定时偏差存在与否，使其自动选择定时错误最佳的最终增益，具有把整个接收器的符号恢复功能达到最佳化的效果。定时偏差检测器是得到上述符号同步部输出的定时频率信号输入，检测定时偏差，如果发生定时偏差，就产生以设置的一定大小限制上述环路带宽的信号；定时锁定检测器是产生上述锁定控制信号，如果产生限制上述环路带宽的信号，就输出以设置的一定大小限制环路带宽的锁定控制信号。
文档编号H04L27/38GK1780279SQ20041008452
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者李泰源 申请人:上海乐金广电电子有限公司