CN100490499C - 脉冲噪声抑制器及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于数字电视接收器的脉冲噪声抑制器及其方法。脉冲噪声抑制器包括可调增益放大单元、脉冲检测单元、脉冲抑制单元及自动增益控制单元。自动增益控制单元依据峰平比决定增益值。可调增益放大单元，以增益值放大接收信号。增益值的决定是使得在接收信号未受脉冲噪声影响的理想情况下，其振幅范围小于预定范围。脉冲检测单元决定该放大接收信号是否大于预定范围的最大值，若是则输出脉冲警示信号。脉冲抑制单元若接收到该脉冲警示信号则抑制脉冲噪声，然后输出一输出信号。
Description
技术领域
本发明是有关于一种脉冲噪声的检测装置，且特别是有关于一种应用于数字电视接收器的脉冲噪声检测装置及其方法。
背景技术
数字电视系统由于是采用数字化压缩信号的方式，与传统的模拟电视系统相较下可以传送更多高画质的节目频道，并且其抗多路径干扰的能力佳，因此可以减少重影，增进画面品质。数字电视系统有各种规格，例如是欧规的DVB(Digital Video Broadcast)、美规的ATSC(Advanced TelevisionSystems Committee)及日规的ISDB(Integrated Services DigitalBroadcasting)等。
在模拟电视系统转换到数字电视系统的过渡时期，一般家庭中是设置有机顶盒，内建数字电视接收器，以接收数字电视节目的信号。但是家庭环境中有许多脉冲噪声的来源影响数字电视节目的信号，进而影响画面的品质。
脉冲噪声的来源例如是家中的电冰箱、电视机、微波炉等电器用品。因此减少脉冲噪声的干扰为数字电视接收器的厂商致力的目标。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种应用于数字电视接收器的脉冲噪声抑制器及其方法。
根据本发明的目的，提出一种脉冲噪声抑制器。脉冲噪声抑制器包括可调增益放大单元、脉冲检测单元、脉冲抑制单元及自动增益控制单元。自动增益控制单元依据峰平比决定增益值。可调增益放大单元，以增益值放大接收信号。增益值的决定是使得在接收信号未受脉冲噪声影响的理想情况下，其振幅范围小于预定范围。脉冲检测单元决定该放大接收信号是否大于预定范围的最大值，若是则输出脉冲警示信号。脉冲抑制单元若接收到该脉冲警示信号则抑制脉冲噪声，然后输出一输出信号。
根据本发明的另一目的，提出一种脉冲噪声抑制方法，用于数字电视接收器。此方法首先依照预定接收信号的特性，预估其峰平比，并据此决定增益值。然后接收一接收信号。接着，以此增益值将接收信号放大，此增益值的决定系使得在接收信号未受脉冲噪声影响的理想情况下，放大的接收信号的振幅范围小于预定范围。接着，决定放大接收信号是否大于预定范围的最大值，若是则输出脉冲警示信号。接着，若接收到脉冲警示信号则抑制脉冲噪声，然后输出一输出信号。
根据本发明的另一目的，还提出一种脉冲噪声抑制器，包括：自动增益控制单元，依据峰平比决定增益值，可调增益放大单元，以该增益值放大接收信号，该增益值的决定是使得在该接收信号未受脉冲噪声影响的理想情况下，该放大的接收信号的振幅范围小于预定范围；模拟数字转换单元，用以数字化该放大的接收信号，以产生数字信号，其中该预定范围小于该模拟数字转换单元的最大动态输入范围；脉冲检测单元，耦接于该模拟数字转换单元，以决定该数字信号是否大于最大数字信号，若是则输出脉冲警示信号，其中该最大数字信号为该预定范围的最大值所数字化而得；以及脉冲抑制单元，接收该放大接收信号，若接收到该脉冲警示信号则抑制脉冲噪声，然后输出一输出信号。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1绘示依照本发明一较佳实施例的一种数字电视接收器的方块图。
图2绘示脉冲噪声抑制器的方块图。
图3A绘示为模拟数字转换器204的输入范围示意图。
图3B绘示为经模拟数字转换后的数字信号D的示意图。
图4是脉冲噪声抑制器的方法的流程图。
[主要元件标号说明]
100：数字电视接收器
110：脉冲噪声抑制器
120：解调/解码器
202：可调增益放大单元
204：模拟数字转换单元
206：脉冲检测单元
208：脉冲抑制单元
210：自动增益控制单元
具体实施方式
请参照图1，其绘示依照本发明一较佳实施例的一种数字电视接收器的方块图。数字电视接收器100例如为接收DVB-T的规格的信号I，将之解码后出至电视。以欧规的DVB-T的标准而言，其是采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)技术以发射数字电视的信号，此信号的峰平比(Peak-to-Average Power Ratio，PAPR)是依据接收信号的特性而可以事先预估。本实施例即是利用峰平比而决定信号I的放大增益，以利于检测接收的信号I是否受到脉冲噪声的影响。
数字电视接收器100包括脉冲噪声抑制器110及解调/解码器120。脉冲噪声抑制器110检测接收的数字电视的信号I是否被脉冲噪声所影响，若是则消去其脉冲噪声，并据以产生数字输入信号Di；否则直接将信号I转换为数字输入信号Di。解调/解码器120接收数字输入信号Di后，进行解调/解码的处理，然后输出图像/声音信号V以于电视上播放。
图2绘示脉冲噪声抑制器的方块图。脉冲噪声抑制器110包括自动增益控制单元210(Automatic Gain Controller，AGC)、可调增益放大单元202(Variable Gain Amplifier，VGA)、模拟数字转换单元204(Analog-to-Digital Converter，ADC)、脉冲检测单元206及脉冲抑制单元208。自动增益控制单元210是依据事先依照预定接收信号所预估的峰平比(PAPR)而调整可调增益放大单元202的增益值。可调增益放大器202依据此增益值产生放大输入信号Ia，其中增益值的决定是使得理想上未受脉冲噪声影响的放大输入信号Ia的最大范围小于预定范围，并且此预定范围小于模拟数字转换器204的最大动态输入范围。模拟数字转换器204将放大输入信号Ia转为数字信号D。
数字信号D被同时输入至脉冲检测单元206及脉冲抑制单元208。脉冲检测单元206是用以决定模拟数字转换器204所输入的数字信号D是否大于此预定范围的最大值所数字化后的最大数字信号，若是则表示输入信号I系被脉冲噪声所影响，并输出脉冲警示信号W。脉冲抑制单元208接收数字信号D，若同时也接收到脉冲警示信号W的话，则抑制脉冲噪声，并输出视频数字信号Di，否则将数字信号D作为视频数字信号Di并输出。
本实施例是通过峰平比(PAPR)而调整可调增益放大单元202的增益值，使得理想上未受脉冲噪声影响的放大输入信号Ia的范围小于预定范围，而预定范围的决定是使其小于模拟数字转换器204的最大动态输入范围。请见图3A，其绘示为模拟数字转换器204的输入范围示意图。模拟数字转换器204的最大动态输入范围是介于+X到-X之间；通过自动增益控制单元210的控制可以使得可调增益放大单元202所输出的信号Ia，在未受脉冲噪声影响下，小于此介于+Y到-Y之间的预定范围。
请见图3B，其绘示为经过数字模拟转换的数字信号D的示意图。数字信号D是设计有0到N个位，其最高有效位(Most significant Bit，MSB)为符号位(sign bit)S，表示正或负。通过适当的调校，使得模拟数字转换单元204将介于+Y到-Y之间的预定范围的最大值转换成最大数字信号，其第i到第(N-1)个位皆为1，第0到第(i-1)个位为0。也就是图3B中标示的共(N-i-1)个位为1，后面的i个位为0。
未受到脉冲噪声影响的接收信号I所转成的数字信号D是小于或等于最大数字信号，反之，当接收信号I耦合有脉冲噪声时，所得出的数字信号D就有可能大于最大数字信号。也就是说，当数字信号D的第i到第(N-1)个位皆为1的话，若第0到第(i-1)个位中有任一位为1，则表示数字信号D已经大于最大数字信号。
因此，本实施例的脉冲检测单元206检查数字信号D是否大于最大数字信号，若是则表示需进行脉冲噪声的抑制处理，故发出脉冲警示信号W给脉冲抑制单元208。
脉冲抑制单元208收到脉冲警示信号W后，即采行脉冲抑制，如将数字信号D降至最小(blanking)，例如其位全为0，或调至饱和值，也就是此最大数字信号。
图4是脉冲噪声抑制器的方法的流程图。首先，在步骤401中，依照预定接收信号的特性，预估其峰平比，并据此决定增益值。在步骤403中，接收信号I，以此增益值将接收信号I放大，以产生放大接收信号Ia。在步骤405中，将放大接收信号Ia转为数字信号D。接着，在步骤407中，决定数字信号D是否大于最大数字信号，若是则进入步骤409以输出脉冲警示信号，然后于步骤411中抑制脉冲噪声。若数字信号D小于最大数字信号则进入步骤413以直接产生输出信号，也就是视频数字信号Di。
本发明上述实施例所揭露的数字电视接收器及其脉冲噪声抑制器及方法可以有效地检测脉冲噪声的影响并将之消除，因此可以有效地增进画面及声音的品质。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。
Claims (12)
1.一种脉冲噪声抑制器，包括：
自动增益控制单元，依据峰平比决定增益值，
可调增益放大单元，以该增益值放大接收信号，该增益值的决定是使得在该接收信号未受脉冲噪声影响的理想情况下，该放大的接收信号的振幅范围小于预定范围；
模拟数字转换单元，耦接于该可调增益放大单元以数字化该放大的接收信号，以产生数字信号，其中该预定范围小于该模拟数字转换单元的最大动态输入范围；
脉冲检测单元，耦接于该模拟数字转换单元，以决定该数字信号是否大于最大数字信号，若是则输出脉冲警示信号，其中该最大数字信号为该预定范围的最大值所数字化而得；以及
脉冲抑制单元，耦接于该模拟数字转换单元，接收该数字信号，若接收到该脉冲警示信号则抑制脉冲噪声，然后输出一输出信号。
2.根据权利要求1所述的抑制器，其中该接收信号为符合数字电视地面广播规格的信号。
3.根据权利要求1所述的抑制器，其中该接收信号为正交频分复用技术所调制。
4.根据权利要求1所述的抑制器，其中当该脉冲抑制单元接收到该脉冲警示信号时，使该输出信号空白。
5.根据权利要求1所述的抑制器，其中当该脉冲抑制单元接收到该脉冲警示信号时，以该预定范围的最大值作为该输出信号。
6.根据权利要求1所述的抑制器，其中当该脉冲抑制单元未接收到该脉冲警示信号时，将该数字信号作为该输出信号。
7.一种脉冲噪声抑制方法，用于数字电视接收器，该方法包括
依照预定接收信号的特性，预估峰平比，并据此决定增益值；
接收一接收信号；
以该增益值将该接收信号放大，该增益值的决定是使得在该接收信号未受脉冲噪声影响的理想情况下，该放大的接收信号的振幅范围小于预定范围；
数字化该放大的接收信号，以决定该数字信号是否大于最大数字信号，若是则输出脉冲警示信号，其中该最大数字信号为该预定范围的最大值所数字化而得；以及
若接收到该脉冲警示信号则抑制脉冲噪声，然后输出一输出信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其中该接收信号为符合数字电视地面广播规格的信号。
9.根据权利要求7所述的方法，其中该接收信号为正交频分复用技术所调制。
10.根据权利要求7所述的方法，其中在输出该输出信号的步骤中，若接收到该脉冲警示信号，使该输出信号空白。
11.根据权利要求7所述的方法，其中在输出该输出信号的步骤中，若接收到该脉冲警示信号，以该预定范围的最大值作为该输出信号。
12.根据权利要求7所述的方法，其中在输出该输出信号的步骤中，若未接收到该脉冲警示信号，将该数字信号作为该输出信号。
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