KR100343007B1 - 수신신호의에러조건을사용하는안테나정렬장치및방법 - Google Patents

Abstract

디지탈 방식으로 엔코드된 텔레비전 신호용 위성 수신기(17)는 디지탈 방식으로 엔코드된 텔레비전 신호에 포함된 에러의 수에 응답하여 수신안테나(7)를 정렬하는 장치를 포함한다. 에러보정은 에러의 수가 임계값보다 낮으면 가능하고 에러의 수가 임계값보다 높으면 불가능하다. 안테나(7)의 고저각은 수신 위치의 지점에 따라서 세트된다. 그후, 안테나(7)의 방위각은 에러보정이 가능한 영역을 지정하기 위해 작은 증분으로 안테나(7)를 제 1 회전하므로서 개략적으로 정렬된다. 상기 개략 정렬 절차중에, 위성수신기(17)의 튜너(317)는 복조 및 에러조정이 가능한 위치에 동조 주파수를 지정하도록 시도한다. 주파수의 범위가 탐색된 후에 적절한 주파수가 발견되지 않으면, 안테나(7)는 작은 증분에 의해 회전된다. 에러 보정이 가능하게 되면, 정밀한 정렬 절차가 계속해서 가능한 에러보정을 통해 방위각 아크의 경계를 지정하기 위해 회전되는 안테나(7)에서 개시된다. 그후, 안테나(7)가 아크의 두 경계 사이의 거의 중앙에 세트된다.

Description

수신신호의 에러조건을 사용하는 안테나 정렬 장치 및 방법

본 원은 본원 발명자와 동일한 발명자들의 이름으로, 본원의 대응출원과 동시에 출원된 "가청 톤(tone)을 사용하는 수신 안테나를 정렬하는 장치 및 방법"의 명칭을 가진 미합중국 출원 제 [RAC 87,228]과 관련이 있다.

본 발명은 위성 수신 안테나등의 안테나를 정렬하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

수신 안테나는 최적의 신호 수신을 위해 전송 신호의 소스에 관하여 정렬되어야 한다. 이것은 예를들어, 위성 텔레비전 시스템의 경우에, 최적의 화상이 관련된 텔레비전 수상기의 스크린상에 디스플레이되기 위해 디쉬형 안테나의 축을 정확하게 가리키도록 하는 것을 의미한다.

안테나 정렬 절차는 안테나가 이동된 때에 파라메터의 크기를 나타내는 신호를 생성하고, 안테나에 의해 수신된 신호의 파라메터를 측정하는 장치를 사용함으로서 용이하게 될 수 있다. 예를 들어, 안테나 정렬은 안테나에 직접 수신된 신호의 진폭을 측정하기 위해 수신 안테나에 임시로 연결된 신호 강도 메터 또는 다른 테스트 기구를 사용하므로서 용이하게 될 수 있다.

부가적인 테스트 기구에 대한 필요성을 없애기 위해 수신기 자체내에 파라메터 측정 장치를 제공하는 것 또한 알려져 있다. 파라메터 표시 신호는 안테나가 수동으로 이동된 때에 사용자에 의해 모니터되는 가시 또는 가청 응답을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 안테나는 디스플레이되는 바(bar)의 길이 또는 가청 톤의 주파수와 같은 응답의 특성이 측정된 파라메터의 성질에 따라 최대 또는 최소값을 가질 때, 정렬되는 것으로 간주된다. 예를들면, 1990년 1월 9일에 Gerhard Maier와 Veit Ambruster에게 허여된 "가청 안테나 정렬 장치"라는 명칭의 미합중국 특허 제 4,893,288호는 수신된 신호로부터 유도된 IF 신호의 진폭에 역으로 관련된 주파수를 갖는 가청 응답을 생성하는 위성 수신 안테나를 조정하기 위한 장치를 나타낸다. 가청응답의 주파수는 안테나가 정렬되지 않고 IF 신호의 진폭이 낮을때, 높다. 가청응답의 주파수는 안테나가 정렬되고 IF 신호의 진폭의 증가함에 따라 감소한다.

신호 강도와 다른 파라메터들이 모니터될 수 있다. 예를들어, Walker 등에게 허여된 미합중국 특허 제 5,287,115호는 디지탈 방식으로 엔코드된 정보를 갖는 신호들을 수신하고 디지탈 방식으로 엔코드된 정보의 비트 에러율(BER)을 모니터하는 위성 수신 안테나용 안테나 정렬 장치에 관한 것이다. 안테나는 BER 파라메터가 최소화될 때까지 초기위치로부터 이동된다. Walker 안테나 정렬 장치는 안테나를 이동시키기 위해 모터를 사용하는 자동장치이다.

상기 형태의 안테나 정렬 장치는 언제 파라메터가 최적 수신하도록 안테나를 정렬하기 위하여 최소 또는 최대값을 가지는가의 판단을 요구한다. 수동 안테나 정렬 장치의 경우에, 사용자가 그런 판단을 하는 것은 어려울 것이다. 자동 안테나정렬장치의 경우에, 상대적으로 복잡한 안테나 정렬 알고리듬이 판단 에러를 방지하기 위해 요구될 수 있다.

본 발명은 측정된 파라메터가 최대 또는 최소값중 어느것을 갖는 지의 결정을 요구하지 않는 안테나 정렬장치 및 관련 방법에 관한 것이다. 그 대신에, 본 발명은 측정된 파라메터가 수용가능한 수신을 나타내는지 아닌지의 결정과 측정된 파라메터가 수용 가능한 수신을 나타내는 범위를 초과하는 안테나 위치의 범위 결정에 종속된다. 범위가 결정되면, 안테나는 최적 또는 최적에 가까운 수신을 하는 범위의 중앙에 세트된다. 본 발명은 디지탈방식으로 엔코드된 적어도 일부의 정보를 포함하는 전송 신호들을 갖는 시스템에 안테나를 정렬하는데 특히 더 적합하다. 상기 시스템에서, 본 발명의 실시예에 따른 장치는 디지탈 방식으로 엔코드된 정보의 에러가 보정가능한지 아닌지를 결정하는 수단과 에러 보정이 가능할 때 제 1 상태 및 에러보정이 불가능할때 제 2 상태를 갖는 안테나 정렬 표시 신호를 발생하는 에러 조건 결정에 관한 수단을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 관련방법에서는, 에러 보정이 가능한 범위를 초과하는 안테나 위치 범위의 경계들과, 상기 제 1 및 제 2 상태 사이에서 전이가 언제 발생하는지를 결정하기 위해 안테나가 이동될때 안테나 정렬 표시 신호에 응답하는 에러조건을 모니터하는 초기 단계를 포함한다. 그후, 안테나가 경계들 사이의 중앙에 위치되도록 이동된다.

제 1 도에 도시한 위성 텔레비전 시스템에서, 송신기(1)는 지구정지 궤도의 위성(3)에 비디오 및 오디오 성분을 포함하는 텔레비전 신호를 송신한다. 위성(3)은 송신기(1)에서 송신된 텔레비전 신호를 수신하고, 그것을 지구를 향해 재송신한다.

위성(3)은 텔레비전 정보를 수신 및 송신하기 위한 트랜스폰더의 갯수, 예컨대 24를 갖는다. 본 발명은 MPEG 와 같은 소정의 디지탈 압축 표준에 따라 압축 형태로 송신되는 텔레비젼 정보의 디지탈 위성 텔레비전 시스템에 관한 예로서 기술되어 진다. MPEG 는 동화상 전문가 그룹에 의해 개발된 동화상 및 관련 오디오 정보의 코드화된 표현에 관한 국제적인 표준이다. 디지탈 정보는 디지탈 전송 필드에서 QPSB (4 상 위상 변조) 변조로 알려져 있는것의 반송파상에서 변조된다. 각 트랜스폰더는 높거나 낮은 디지탈 데이타율을 갖고 각각의 반송 주파수에서 송신한다.

위성(3)에 의해 송신된 텔레비전 신호들은 안테나 어셉블리(또는 "옥외 유닛")(5)에 의해 수신된다. 안테나 어셈블리(5)는 디쉬형 안테나(7) 및 주파수 컨버터(9)를 포함한다. 안테나(7)는 위성(3)으로부터 수신된 모든 텔레비전 신호들의 주파수를 각각 더 낮은 주파수로 변환시키는 주파수 컨버터까지 송신된 텔레비전 신호들을 접속시킨다. 주파수 컨버터(9)는 수신된 모든 텔레비전 신호의 주파수 대역이 블록처럼 변환되기 때문에 "블록 컨버터"로 불러진다. 안테나 어셈블리(5)는 조정 가능한 장착 기구(12)에 의해 폴(11)에 장착된다. 비록 폴(11)이 집(13)으로부터 약간 떨어져서 도시되어 있지만, 실제로는 집에 부착된다.

블록 컨버터(7)에 의해 생성된 텔레비전 신호들은 동축 케이블(15)을 통해 집(13)내부에 위치된 위성수신기(17)에 접속된다. 위성수신기(17)는 종종 "옥내 유닛"으로 불러진다. 위성수신기(17)는 접속되는 통상의 텔레비전 수상기(19)에 의해처리하는데 적합한 포맷(NTSC, PAL 또는 SECAM)으로 비디오 및 오디오 신호들을 생성하기 위해 제 3 도에 상세하게 관련 도시되어지는 바와 같이, 수신된 텔레비전 신호를 동조, 복조 및 기타 처리한다. 텔레비전 수상기(19)는 비디오 신호에 응답하여 디스플레이 스크린(21)상에 영상을 생성한다. 스피커 시스템(23)은 오디오 신호에 응답하여 가청 응답을 생성한다. 비록 단일 오디오 채널만이 제 1 도에 표시되어 있지만, 실제로는 하나 이상의 부가적인 오디오 채널들이 예를들어, 스테레오 재생을 위하여, 스피커들(23a 및 23b)에 의해 표시되어지는 바와 같이 제공될 수 있다. 스피커들(23a 및 23b)은 도시된 바와 같이, 텔레비전 수상기(19)내에 결합될 수 있고, 또는 텔레비전 수상기(19)와 분리될 수도 있다.

디쉬 안테나(7)는 최적의 영상 및 가청 응답을 제공하기 위하여 위성(3)에 의해 송신된 텔레비전 신호들을 수신하도록 위치되어야 한다. 위성(3)은 지구상의 특정위치의 지구정지 궤도에 있다. 위치 조작은 디쉬 안테나의 중앙선축(7a)을 위성(3)으로 향하게끔 정확하게 정렬하는 것을 포함한다. "고저각(elevation)" 조정 및 "방위각" 조정 둘다가 상기 목적으로 요구된다. 제 1 도에 도시된 바와 같이, 안테나(7)의 고저각은 수직면에서의 수평에 대한 축(7a)의 각도이다. 제 1a 도에 도시된 바와 같이, 방위각은 수평면에서 진북방향에 대한 축(7a)의 각도이다. 장착 기구(12)는 안테나(7)를 정렬할 목적으로 고저각 및 방위각 둘다를 조정할 수 있다.

안테나 어셈블리(5)가 설치될때, 고저각은 수신 위치의 위도에 따라서 정착기구(12)의 각도기부(12a)에 의해 고저각을 세팅하므로서 충분히 정확하게 조정될수 있다. 고저각이 세트되면, 방위각은 수신위치의 경도에 따라서 통상적으로 위성(3)의 방향으로 안테나 어셈블리를 향하게끔 하므로써 개략적으로 세트된다. 다양한 위도와 경도에 대한 고저각과 방위각을 나타내는 표는 위성수신기(17)를 수반하는 오너의 사용 설명서에 포함될 수 있다. 고저각은 폴(11)이 카펜터스 레벨(carpenter's level) 또는 연직선(plum line)을 사용하여 수평면에 직각으로 미리 세트되어 있기 때문에, 각도기(12a)를 사용하여 상대적으로 정확하게 정렬될 수 있다. 그러나, 방위각은 진북의 방향이 미리 결정될 수 없기 때문에, 정확하게 정렬하는 것이 매우 어렵다.

안테나 정렬장치는 방위각 정렬 절차를 간단하게 할 목적으로 위성수신기(17) 내부에 포함된다. 상기 안테나 정렬장치는 본 발명에 따라 수신된 신호의 에러 조건에 응답한다. 상기 장치의 상세한 설명은 제 2 도 및 제 3 도에 관련 도시될 것이다. 현재로서는, 상기 가청 정렬 장치가 기동될때, 상기 방위각 위치가 예컨대 수신된 신호의 디지탈 방식으로 엔코드된 정보내의 에러들의 보정이 가능한 5 도의 제한된 범위내에 있을때만 가청 정렬 장치가 스피커들(23a 및 23b)에 의해 발생되도록 고정된 주파수 및 크기의 연속적인 가청톤을 야기할 거란걸 이해하는 것으로 충분하다. 상기 연속적인 톤은 상기 방위각 위치가 제한된 범위내에 없으면, 더 이상 발생되지 않는다(즉, 무팅된다). 상기 가청 정렬장치는 위성수신기(17)의 튜너/복조기 유닛이 수신된 신호의 디지탈 방식으로 엔코드된 정보내의 에러들의 보정이 가능한 선택된 트랜스폰더에 대한 데이타율과 동조 주파수를 발견함 없이 탐색 알고리듬을 종료할때마다 톤 버스터 또는 발신음이 생성되게할 것이다. 비록 각 트랜스폰더에 대한 상기 반송 주파수가 알려져 있다하더라도, 블록 컨버터(9)가 예컨데 수 MHz 정도의 주파수 에러를 유도하는 경향을 갖고, 전송 데이타율이 미리 공지될 수 없기 때문에, 상기 탐색 알고리듬이 필요하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 최적 또는 최적에 가까운 수신을 위한 안테나 정렬 방법은 지금부터 설명할 것이다. 제 2 도에 도시된 플로우차트를 참고하는 것은 비록 제 3 도에 도시된 위성수신기(17)의 전자식 구조의 동작과 주로 관련되지만, 후속 설명에 도움이 될 것이다. 안테나 정렬조작은 예를들어, 위성수신기(17)에 위해 발생된 비디오 신호에 응답하여 텔레비전 수상기(19)의 디스플레이 스크린(21)상에 디스플레이 되는 것에 기인된 메뉴로부터 대신하는 메뉴품목을 선택함으로써, 사용자에 의해 개시된다. 이어서, 위성수신기(17)의 튜너/복조기 유닛은 특정 트랜스폰터의 데이타율 및 주파수 동조를 동일시하기 위하여 탐색 알고리듬을 개시하게 된다. 탐색 알고리듬중에, 선택된 트랜스폰더에 관한 공칭 주파수 주위의 다수의 주파수에 동조가 시도된다. "복조기 록" 신호가 튜너/복조기에 의해 생성될 때를 나타내는 적합한 동조는 "1" 논리 상태를 갖는다. 만약 동조가 적합하다면, 수신된 신호내에 포함된 디지탈 방식으로 엔코드된 정보의 에러 조건은 에러 조건이 가능한지 아닌지를 결정하기 위해 두 가능한 전송 데이타율에서 조사된다. 만약 특정 탐색 주파수에서 적합한 동조 또는 에러 조건중의 하나가 불가능하다면, 동조 및 에러조건은 후속 탐색 주파수에서 조사된다. 이 과정은 모든 탐색 주파수들이 검토될 때까지 계속한다. 그 점에서, 만약 적합한 동조 또는 에러조건 중 하나가 임의의 탐색 주파수들에서 불가능하다면, 톤 버스트 또는 발신음이 사용자에게 안테나가 적합한 수신을 위하여 필요로 하는 제한된 방위각 범위를 아직 갖지 않음을 나타내기 위해 생성된다. 반면에, 만약 임의의 탐색 주파수들에서 적합한 동조가 달성되고 에러조건이 가능하다면, 상기 정렬 장치는 사용자에게 상기 안테나(7)가 적합한 수신을 위하여 필요로 하는 제한된 방위각 범위내에 있음을 나타내기 위해 연속적인 톤이 생성되게 한다.

사용자가 발신음이 발생할때 안테나 어셈블리(5)를 폴(11) 주위에 예를들어 3 도의 작은 증분으로 회전시키도록 위성수신기(17)를 수반하는 동작 사용설명서에서 명령된다. 바람직하게는, 사용자가 일단 다른 발신음이 발생하면 안테나 어셈블리(5)를 회전시게끔 명령된다. 이것은 안테나 어셈블리(5)가 다시 움직이기 전에 동조 알고리듬의 종료를 허용한다.(예로서, 탐색된 모든 탐색 주파수들의 동조 알고리듬의 종료 사이클은 3 내지 5 초 걸릴 것이다). 사용자가 연속적인 톤이 생성될때까지 작은(3도) 증분(일단 다른 발신음이 발생하면)으로 안테나 어셈블리(5)를 반복적으로 회전시키게끔 명령된다. 연속적인 톤의 발생은 정렬 절차의 개략 조정 부분의 종료와 정밀 조정 부분의 개시를 표시한다. 사용자가 일단 연속적인 톤이 생성되었다면, 연속적인 톤이 다시 더 이상 생성되지 않을 때까지(즉, 톤이 무팅 될때까지) 안테나 어셈블리(5)를 회전시키기 위하여 계속하게 하고, 이어서 제 1 경계 위치와 같이 각각의 안테나 방위각 위치를 표시하게끔 명령된다. 사용자가 그후 회전 방향을 반전시키고 제 1 경계를 지나 새로운 방향으로 안테나 어셈블리(5)를 회전시키게끔 명령된다. 이것은 다시 발생될 연속적인 톤을 야기한다. 사용자가 연속적인 톤이 다시 무팅 될때까지 안테나 어셈블리(5)를 회전시키기 위해 계속하게 하고 제 2 경계 위치로 각각의 안테나 위치를 표시하게끔 명령된다. 사용자는 일단 제 2 경계위치가 결정되면, 안테나 어셈블리가 상기 2개의 경계 위치 사이의 중앙에 위치할 때까지 안테나 어셈블리를 회전시키므로써 최적 또는 최적에 가까운 수신을 위하여 방위각을 세트하게끔 명령된다. 상기 중앙 절차는 매우 만족한 수신을 제공한다는 것이 알려져 있다. 안테나 정렬 모드의 동작이 예컨데, 텔레비전 수상기(19)의 스크린(21)상에 디스플레이 되는 안테나 정렬 메뉴를 방치하므로써 종료된다.

상기 정렬 방법으로 사용된 가청톤을 생성하는 위성수신기(17) 내부에 포함된 가청 안테나 정렬장치는 지금부터 제 3 도에 관련 설명될 것이다.

제 3 도에 도시된 바와 같이, 송신기(1)는 아날로그 비디오 신호의 소스(301)와 아날로그 오디오 신호의 소스(303)와 아날로그 신호를 각각의 디지탈 신호로 변환하는 아날로그-디지탈 컨버터(ADC_s) (305 및 307)를 포함한다. 엔코더(309)는 MPEG와 같은 소정의 표준을 따르는 디지탈 비디오 및 오디오 신호를 엔코드하고 압축한다. 엔코드된 각각의 비디오 또는 오디오 성분에 대응하는 패킷들의 스트림 또는 열(series)의 형태를 갖는다. 상기 형의 패킷은 헤더 코드에 의해 식별된다. 제어에 대응하는 패킷들 및 다른 데이타는 데이타 스트림에 또한 부가될 수 있다.

순방향 에러 보정(FEC) 엔코더(311)는 위성 수신 가능한 전송 경로내의 잡음에 기인한 에러들의 보정을 위하여 엔코더(309)에 의해 생성된 패킷들에 보정 데이타를 부가한다. 순방향 에러 보정 코딩의 잘 알려진 비터비(Viterbi) 및 리드-솔로몬(Reed-Solomon)형은 둘다 유리하게 사용될 수 있다. QPSK 변조기(313)는 FEC 엔코더(311)의 출력신호인 반송파를 변조시킨다. 변조된 반송파는 소위 "업링크" 유닛(315)에 의해 위성(3)에 송신된다.

위성수신기(17)는 중간 주파수(IF) 신호를 생성하도록 선택된 반송파의 주파수를 더 낮은 주파수로 변환하고, 안테나 어셈블리(5)로 부터 수신된 복수의 신호를 생성하는 적절한 반송 신호를 선택하기 위해 믹서(mixer) (도시생략) 및 국부 발진기를 갖는 튜너(317)를 포함한다. IF 신호는 복조된 디지탈 신호를 생성하기 위해 QPSK 복조기(319)에 의해 복조된다. FEC 디코더(351)는 비디오, 오디오 및 다른 정보들을 표현하는 복조된 패킷들을 보정하는 에러 보정 데이타에 기초를 두고, 복조된 디지탈 신호에 포함된 에러 보정 데이타를 디코드한다. 예를들면, FEC 디코더(321)는 송신기(1)의 FEC 엔코더(311)가 비터비 및 리드-솔로몬 에러 보정 엔코딩을 사용하는 비터비 및 리드-솔로몬 에러 보정 알고리듬을 따라 동작할 수 있다. 튜너(317), QPSK 복조기(319) 및 FEC 디코더는 캘리포니아, 샌디에고, Comstream Corp. 으로 부터 또는 메릴랜드, 저먼타운의 Hughes Network Systems 으로 부터 유용한 유닛에 포함될 수 있다.

전송유닛(323)은 패킷들내에 포함된 헤더 정보에 따라서 데이타 베이스를 통해 오디오 패킷을 오디오 디코더(327)에, 에러 보정된 신호의 비디오 패킷을 비디오 디코더(325)에 전송하는 디멀티 플렉서이다. 비디오 디코더(325)는 디지탈-아날로그 컨버터(DAC) (329)에 의해 기저대역 아날로그-비디오 신호로 변환된 합성 디지탈 비디오 신호 및 비디오 패킷들을 압축해제 및 디코드한다. 오디오 디코더(327)는 DAC(331)에 의해 기저대역 아날로그 오디오 신호로 변환된 합성 디지탈 오디오 신호 및 오디오 패킷들을 압축해제 및 디코드한다. 기저 대역 아날로그 비디오 및 오디오 신호들은 각각의 기저대역 접속을 통해 텔레비전 수상기에 연결된다. 기저대역 아날로그 비디오 및 오디오 신호들은 기저대역 입력없이 텔레비전 수상기에 연결하기 위하여 NTSC, PAL 또는 SECAM과 같은 통상의 텔레비전 표준에 따르는 반송파 상의 아날로그 신호를 변조시키는 변조기(335)에 또한 연결된다.

마이크로프로세서(337)는 국부 발진기 주파수 선택제어 데이타를 튜너(317)에 제공하고, 복조기(319)로 부터 "신호 품질"과 "복조기록"을 수신하고, FEC 디코더(321)로 부터 "블록 에러"를 수신한다. 마이크로프로세서는 또한 데이타 패킷들의 전송에 영향을 미치게끔 전송 유닛(323)과 대화식으로 동작한다. 마이크로프로세서에 결합된 롬(ROM) (339)은 제어 정보를 저장하기 위해 사용된다. ROM(339)은 뒤에 상세하게 설명되는 것처럼, 안테나 어셈블리(5)를 정렬하기 위해 상기 톤 및 톤 버스트를 발생하게끔 또한 유리하게 사용된다.

QPSK 복조기(319)는 변조된 IF 신호를 갖는 디지탈 데이타를 복조하기 위하여 IF 신호의 주파수에 복조기의 동작을 록킹하기 위한 위상동기 루프(도시 생략)를 포함된 에러들의 수에 독립적으로 IF 신호를 복조할 수 있다. 동조된 반송파가 있는한, 복조기(319)는 디지탈 데이타내에 포함된 에러들의 수에 독립적으로 IF 신호를 복조할 수 있다. 복조기(319)는 복조동작이 성공적으로 종료될때, 예컨데 "1" 논리 상태를 갖는 1 비트 "복조기록" 신호를 발생한다. 복조기(319)는 수신된 신호의 신호대 잡음 비를 표현하는 "신호품질" 신호를 또한 발생한다.

FEC 디코더(321)는 데이타의 1 블록당 주어진 에러의 수만을 보정할 수 있다. 예를들면 FEC 디코더(321)는 146 바이트의 패킷내에서 8바이트 에러들만을 보정할 수 있고, 그중의 16 바이트는 에러 보정 엔코딩하기 위해 사용된다. FEC 디코더(321)는 주어진 블록내의 에러의 수가 임계값 보다 높은지 낮은지와 그것에 의해 에러 보정이 가능한지 아닌지를 나타내는 1비트 "블록에러" 신호를 발생한다. "블록에러" 신호는 에러 보정이 가능하면 예를들어 "0"의 제 1 논리 상태를 갖고, 에러 보정이 불가능하면 예를들어 "1"의 제 2 논리상태를 갖는다. "블록에러" 신호는 디지탈 데이타의 각 블록과 함께 변화할 수 있다.

마이크로프로세서(337)가 안테나 정렬 모드의 동작중에 "복조기록" 및 "블록에러" 신호에 응답하는 방법을 지금부터 설명할 것이다. 마이크로프로세서(337)의 메모리 섹션내에 저장된 안테나 정렬 서브루틴(subroutine)을 표현하는 제 2 도에 도시한 플로우차트의 참조하는 것이 또한 도움이 될 것이다. 안테나 정렬 모드의 동작이 개시되고 소정의 반송주파수가 동조를 위하여 선택된 후에, 마이크로프로세서(337)는 "복조기록" 신호의 상태를 모니터한다. 만약 "복조기록" 신호가 현재의 탐색 주파수에서 복조가 달성될 수 없음을 표시하는 논리 "0" 상태를 갖는다면, 마이크로프로세서(337)는 후속 탐색 주파수가 선택되게 하거나, 또는 모든 탐색 주파수들이 이미 탐색되었다면, 톤 버스터 또는 발신음이 발생되게 한다. 만약 "복조기록" 신호가 복조기(319)가 복조 동작을 성공적으로 완료했음을 표시하는 논리 "1" 상태를 갖는다면, "블록에러" 신호는 에러 보정이 가능한지 아닌지를 결정하기 위해 조사된다.

낮은 데이타율에서의 에러 조건이 최초 조사된다. 만약 에러 조건이 낮은 데이타율에서 불가능하다면, 높은 데이타율에서의 에러 조건이 조사된다. 각 데이타에 대하여, 마이크로프로세서(337)는 "블록에러" 신호가 디지탈 데이타의 각 블록과 함께 변화할 수 있기 때문에 "블록에러" 신호를 반복적으로 샘플 조사한다. 만약 "블록에러" 신호가 에러 보정이 불가능함을 표시하는 두 데이타 율에 대하여 주어진 샘플의 수에 대한 논리 "1" 상태를 갖는다면, 마이크로프로세서(337)는 후속 탐색 주파수가 선택되게 하거나, 또는 모든 탐색 주파수들이 탐색되었다면, 톤 버스터 또는 발신음이 발생되게 한다. 반면에, 만약 "블럭에러" 신호가 에러보정이 가능함을 표시하는 주어진 샘플의 수에 대하여 논리 "0" 상태를 갖는다면, 마이크로프로세서(339)는 연속적인 톤이 발생되게 한다.

상기 가청 톤 버스터와 연속적인 톤은 예를들어, 오디오 DAC(327)의 출력에 연결된 발진기를 포함하는 전용회로(dedicated circuitry)에 의해 발생된다. 그렇지만, 상기 전용회로는 복잡성과 위성수신기(17)의 비용을 증가시킨다. 그런 복잡성과 비용증가를 피하기 위하여, 제 3 도에 도시한 실시예는 이미 기존의 유리한 이중 구조를 사용한다. 가청톤이 제 3 도에 도시한 실시예에서 발생되는 방법은 이제 설명할 것이다.

ROM(339)은 특정 메모리 위치에서 가청톤을 표현하기 위해 엔코드된 디지탈 데이타를 저장한다, 바람직하게는, 상기 톤 데이타는 예를들어, MPEG 오디오 표준에 따라 전송된 오디오 패킷과 동일한 압축된 형태의 패킷으로 저장된다. 연속적인가청톤을 생성하기 위하여, 마이크로 프로세서(337)는 상기 톤데이타 패킷을 판독하기 위하여 ROM(339)의 톤데이타 메모리 위치로부터 전송유닛(323)에 결합된 램(RAM, 도시생략)의 오디오 데이타 위치까지 전송되도록 한다. RAM은 표현되는 정보의 형태에 따라 각각의 메모리 위치에 송신된 신호의 데이타 스트림의 패킷을 일시적으로 저장하기 위해 사용된다. 톤 데이타 패킷이 저장되는 전송 RAM의 오디오 메모리 위치는 송신된 오디오 패킷들이 저장되는 메모리 위치와 동일하다. 상기 과정중에, 마이크로프로세서(337)는 RAM의 오디오 메모리 위치에 송신된 오디오 데이타 패킷을 직접 저장하지 않으므로써 송신된 오디오 데이타 패킷이 버려지게 한다.

RAM 내에 저장된 톤데이타 패킷은 송신된 오디오 데이타 패킷들과 동일한 방법으로 데이타 버스를 통해 오디오 디코더(327)에 전송된다. 상기 톤데이타 패킷은 임의의 송신된 오디오 데이타패킷과 동일한 방법으로 오디오 디코더(327)에 의해 압축해제된다. 상기 합성 압축해제 디지탈 오디오 신호는 DAC(331)에 의해 아날로그 신호로 변환된다. 스피커들(23a 및 23b)에 연결된 아날로그 신호는 연속적인 가청톤을 생성한다.

톤 버스터 또는 발신음을 발생하기 위하여, 마이크로프로세서(337)는 상기와 동일한 방법으로 톤 데이타 패킷이 오디오 디코더(327)에 전송되도록 하지만, 그러나 무팅 제어 신호가 오디오 디코더(327)에 연결되도록 하므로서, 오디오 응답이 짧은 시간을 제외하고 무팅되도록 한다.

가청톤 및 톤 버스터를 발생하는 상기 과정은 안테나 정렬 동작의 초기에 개시될 수 있다. 상기 경우에, 마이크로프로세서(337)는 연속적인 톤 또는 버스트 둘중 하나의 발생이 요구될때까지 연속적인 무팅 제어 신호를 발생한다.

상기 톤 버스트 및 연속적인 톤은 후속 방법으로 택일적으로 발생될 수 있다. 상기 톤 버스트를 생성하기 위하여, 마이크로프로세서(337)는 톤 데이타 및 패킷을 판독하도록 ROM(339)의 톤 데이타 메모리 위치로 부터 상기 방법으로 전송유닛(323)을 통해 디코더(327)에 전송되도록 한다. 연속적인 톤을 발생하기 위하여, 마이크로프로세서(337)는 톤 데이타 패킷을 판독하도록 ROM(339)의 톤데이타 메모리 위치로 부터 디코더(327)에 순환적으로 전송되도록 한다. 본질적으로, 상기는 조밀하게 일정한 간격의 톤 버스터들의 거의 연속적인 열들을 생성한다.

앞에서 언급한 바와 같이, 복조기(319)는 수신된 신호의 신호대 잡음비(SNR)를 나타내는 "신호품질" 신호를 발생한다. SNR 신호는 디지탈데이타의 형태를 갖고, 텔레비전 수상기(19)의 스크린(21) 상에 신호품질 그래픽을 디스플레이하는데 적합한 그래픽 제어 신호로 SNR 신호를 변환하는 마이크로프로세서(337)에 연결된다. 그래픽 제어신호는 그래픽 표현 비디오 신호를 텔레비전 수상기(19)에 연결되도록 하는 온-스크린 디스플레이(OSD) 유닛(341)에 연결된다. 신호 품질 그래픽은 신호품질을 개량하므로서 수평방향으로 증가하는 삼각형 형태를 취할 수 있다. 그래픽은 신호 품질을 개선하므로서 수의 형태를 또한 취할 수 있다. 신호품질 그래픽은 고저각과 방위각 위치의 둘다 또는 둘중 하나의 조정을 최적화하여 사용자를 도울 수 있다. 신호품질 그래픽 모양은 앞에서 언급된 안테나 정렬메뉴를 수단으로 사용자에 의하여 선택될 수 있다.

이제까지 설명했던 본 발명에 따른 수신된 신호의 에러 조건을 사용하는 방법 및 장치는 안테나(7)를 수동으로 정렬하기 위한 것이다. 그렇지만, 에러조건은 본 발명의 다른 실시예에 따라 안테나(7)를 자동으로 정렬하기 위한 방법 및 장치에 또한 사용될 수 있다. 자동 안테나 정렬 장치 및 방법은 수동 정렬에 대한 요구를 없앨 수 있고, 위성 수신기(17)가 각각의 상이한 위성들로 부터 신호를 수신하도록 의도될때 특히 유용하다.

상기 자동 안테나 정렬 장치 및 방법은 제 4 도, 제 5 도 및 제 6 도에서 설명할 것이다. 제 4 도, 제 5 도 및 제 6 도는 제조된 자동 정렬 장치 및 방법에 관련된 수정을 제외하고 각각 제 1 도, 제 2 도 및 제 3 도와 통상적으로 유사하다. 제 1 도에 도시된 안테나 어셈블리(5)의 제 1a 도에 도시된 평면도는 제 4 도에 도시된 안테나 어셈블리(5)에 동등하게 적용될 수 있다.

제 4 도에 도시한 바와 같이, 모터(10)는 안테나 어셈블리(5)의 방위각 위치를 조정하기 위하여 폴(11) 주위로 안테나 어셈블리(5)를 회전시키기 위하여 장착기구(12)와 폴(11) 사이에 연결된다. 제어 케이블(16)은 모터(10)와 위성수신기(17) 사이에 접속된다.

제 5 도에 도시한 바와 같이, 모터 제어케이블(16)은 위성 수신기(17)내에 포함된 모터 제어기(343)에 연결된다. 모터제어기(343)는 안테나(7)의 방위각 위치를 제어하기 위해 마이크로프로세서(337)로 부터 모터제어 신호를 수신한다. 모터(10)는 바람직하게는 1 단계 모터이고, 모터(10)의 각 단계는 예를들면 안테나(7) 회전의 1 도에 대응할 수 있다. 마이크로프로세서(337)는 모터(10)의 단계위치에 대응하는 계수를 저장하는 레지스터(도시생략)를 포함한다. 이 계수는 자동정렬 동작의 후속 설명에서 "모터계수"라 할 것이다.

자동 안테나 정렬 동작은 예를들어, 새로운 위성이 선택될때 자동으로 또는 설치 중일때에는 사용자에 의해 수동으로 개시된다. 안테나(7)의 고저각은 방위각 보다 먼저 세트된다. 비록 도시하지 않았지만, 다른 모터 및 결합된 모터 제어 유닛은 안테나(7)의 고저각을 자동으로 세트하게끔 제공된다. ROM(339) 내에 저장된 고저각 순람표는 수신 위치의 위도와 선택된 위성에 다른 고저각 모터에 관한 제어 정보를 포함한다. ROM(339)내에 저장된 고저각 순람표는 수신위치의 위도와 선택된 위성에 따른 고저각 모터에 관한 제어 정보를 포함한다. 고저각 모터 제어 정보는 마이크로프로세서(337)에 의해 판독되고 안테나(7)의 고저각을 세트하기 위하여 고저각 모터 제어 유닛에 연결된다.

제 6 도에 도시한 바와 같이, 자동 안테나 방위각 정렬 동작은 선택된 위성에 관한 초기 "모터 계수"를 세팅하기 시작한다. 초기의 "모터계수"는 수신위치의 경도와 선택된 위성에 종속되고 ROM(339)내에 저장된 방위각 순람표에 포함된다. 그후, 조악한 정렬 모드의 동작은 수동 안테나 정렬 절차에 관하여 제 2 도에 도시한 플로우차트에 앞서 설명되었던 것처럼 가능한 복조에서 적절한 동조 주파수를 발견하기 위하여 유사한 튜너 탐색 알고리듬을 개시하므로써 개시된다. 만약 "복조기록" 신호가 복조가 현재의 탐색 주파수에서 달성될 수 없음을 나타내는 논리 "0" 상태를 갖는다면, 마이크로프로세서(337)는 후속 탐색 주파수가 선택되게 하거나, 또는 모든 탐색 주파수들이 이미 탐색되었다면, 모터(10)가 적절하게 "모터계수"를 세팅하므로서 예를들어 3 도의 작은 증가로 안테나(7)를 이동하게 한다. 만약 "복조기 록" 신호가 복조기(319)가 복조동작을 성공적으로 종료했음을 나타내는 논리 "1" 상태를 갖는다면, "블록에러" 신호는 에러 보정이 가능한지 아닌지를 결정하기 위해 조사된다.

에러 조건은 "블록에러" 신호를 샘플 조사하므로서 제 2 도의 플로우챠트에 설명된 것과 동일한 방법으로 조사된다. 만약 "블록에러" 신호가 에러 보정이 불가능함을 나타내는 두 데이타율에 대한 주어진 샘플들의 수에 대하여 논리 "1" 상태를 갖는다면, 마이크로프로세서(337)는 후속 탐색 주파수가 선택되게 하거나, 또는 모든 탐색 주파수들이 이미 탐색되었다면, 모터(10)가 적절하게 "모터계수"를 세팅하므로써 예를들어 3도의 작은 증가로 안테나를 이동하게 한다. 반면에 만약 "블록에러" 신호가 에러 보정이 가능함을 나타내는 주어진 샘플들의 수에 대래 논리 "0" 상태를 갖는다면, 마이크로프로세서(337)는 양호한 조정 모드에 동작이 개시되도록 한다.

정밀 조정 모드의 동작중에, 안테나(7)는 에러 보정이 가능한 아크를 위치 결정하기 위하여 적절하게 "모터계수"를 세팅하므로서 예컨데, 1도 증분의 매우 작은 증분으로 이동되게끔 야기된다. 제 6 도에 도시된 바와 같이, "모터계수" 는 에러보정이 불가능해 질때까지 1 계수씩 증가된다. 그때의 "모터계수" 값은 "계수 1" 로 저장되고 모터 회전 방향이 반전된다. "계수 1" 값은 에러보정이 가능한 아크의 제 1 경계에 대응하고, 회전 방향의 반전은 안테나(7)가 위치되게 하고 그 결과 에러보정이 재차 가능하다. 그후, "모터계수"는 에러 보정이 다시 불가능해질때 까지 1 계수씩 증가된다. 그때의 "모터계수" 값은 "계수 2"로 저장된다. "계수 2" 값은에러 보정이 가능한 아크의 제 2 경계에 대응한다. 그후, "계수 1"과 "계수 2" 값들 사이의 차가 계산되고, 차는 반분되고, 결과는 최종 "모터계수" 값을 생성하기 위해 "계수 2" 값 (또는 "계수 1" 값으로 부터 감해진 양자중 하나)에 더해진다. 상기는 에러 보정이 가능한 아크의 두 경계들 사이의 중앙에 안테나가 세트되게 한다.

본 발명은 특정 방법 및 장치를 참고로 기술했지만, 당업자에 의해 개선 및 변경이 발생될 수 있다. 예를들면, 연속적인 톤과 불연속적인 톤이 기술된 수동 방법 및 장치에 사용된 적합 및 부적합한 정렬에 각각 대응하지만, 두 상이한 주파수 또는 두 상이한 크기의 두 상이한 가청 응답은 그들 조건을 나타내도록 또한 사용될 수 있다. 또한, 본 발명은 안테나의 방위각 위치의 조정에 관해 기술했지만, 그것 또한 안테나의 다른 방위에 적용할 수 있다. 이들 및 다른 변경이 후속 청구범위에 의해 명확해지는 본 발명의 범위내에 포함되도록 의도된다.

제 1 도는 위성 텔레비전 수신 시스템의 기계적인 배열의 개략도.

제 1a 도는 제 1 도에 도시한 안테나 어셈블리의 평면도.

제 2 도는 본 발명의 각 실시예에 따라 제 1 도 및 제 1a 도에 도시한 안테나 어셈블리를 수동으로 정렬하는 방법과 장치 둘다를 이해하는데 유용한 플로우차트.

제 3 도는 본 발명에 따라 제 1 도 및 제 1a 도에 도시한 안테나 어셈블리를 수동으로 정렬하는 장치를 이해하는데 유용한 제 1 도에 도시한 위성 텔레비전 시스템의 전기 성분의 블록도.

제 4 도는 안테나 어셈블리의 자동 정렬을 위해 부가된 모터를 제외하고 제 1 도에 도시한 시스템과 유사한 위성 텔레비전 수신 시스템의 기계적 배열의 개략도.

제 5 도는 본 발명에 따라 제 4 도에 도시한 안테나 어셈블리를 자동으로 정렬하는 장치를 이해하는데 유용한 제 4 도에 도시한 위성 텔레비전 시스템의 전기 성분의 블록도.

제 6 도는 본 발명의 각 실시예에 따라 동작하는 방법과 제 4 도와 제 5 도에 안테나 어셈블리를 자동으로 정렬하는 장치 둘다를 이해하는데 유용한 플로우차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 송신기 3 : 위성

5 : 안테나 어셈블리 7 : 디쉬형 안테나

7a : 증앙선축 9 : 주파수 컨버터

10 : 모터 11 : 폴

12 : 조정가능한 장착설비 12a : 각도기부

13 : 집 15 : 동축케이블

16 : 모터 제어 케이블 17 : 위성수신기

19 : 텔레비전 수상기 21 : 디스플레이 스크린

23 : 스피커 시스템 22a, 23b : 스피커

301 : 비디오 신호 소스 303 : 오디오 신호 소스

305,307 : 아날로그-디지탈 컨버터(ADC)

309 : 엔코더 311 : 순방향 에러보정(FEC)엔코더

313 : QPSK 변조기 315 : "업링크" 유닛

317 : 튜너 319 : QPSK 복조기

321 : FEC 디코더 323 : 전송유닛

325 : 비디오 디코더 327 : 오디오 디코더

329,331 : 디지탈-아날로그 컨버터(DAC)

335 : 변조기 337 : 마이크로 프로세서

339 : ROM

341 : 온-스크린 디스플레이(OSD) 유닛 343 : 모터 제어기

Claims (7)

1. 디지탈 형태로 엔코드된 성분을 갖는 신호를 수신하고, 상기 디지탈 성분의 디지탈 에러 조건을 검출하는 수단과, 상기 디지탈 에러 조건이 디지탈 에러 보정이 불가능함을 나타내는 임계값을 초과할 때에 제 1 상태를 갖고 상기 디지탈 에러 조건이 디지탈 에러 보정이 가능함을 나타내는 상기 임계값 미만일 때에 제 2 상태를 갖는 디지탈 에러 조건 표시 신호를 발생시키는 수단을 포함하는 수신기에 상기 수신된 신호를 인가하는 안테나 정렬 방법에 있어서,

   초기 위치로부터 상기 안테나를 이동시키는 단계와;

   상기 안테나가 디지탈 에러 보정이 가능한 안테나 위치 영역의 경계를 결정하기 위해서 이동될 때, 상기 제 1 상태로부터 상기 제 2 상태로 변화하는 상기 디지탈 에러 조건 표시 신호의 제 1 위치와, 상기 제 2 상태로부터 상기 제 1 상태로 변화하는 상기 에러 조건 표시 신호의 제 2 위치를 인지하는 단계와;

   상기 제 1 및 제 2의 인지된 위치로부터 디지탈 에러 보정이 가능한 상기 영역 사이의 상기 제 1 및 제 2 위치 사이의 중앙에 실질적으로 위치를 결정하는 단계와;

   상기 중앙 위치로 상기 안테나를 이동시키는 단계를 포함하는 안테나 정렬 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 안테나는 수동으로 이동되고;

   상기 제 1 및 제 2 위치를 결정하기 위한 상기 단계는 상기 디지탈 에러 조건 표시 신호에 응답하여 상기 수신기에 의해 발생되게 하는 안테나 정렬 응답을 수동으로 모니터하고, 상기 디지탈 에러 조건 표시 신호의 상기 제 1 및 제 2 상태에 대응하는 제 1 및 제 2 특성을 갖는 것인 안테나 정렬 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 안테나는 위성 수신 안테나이고, 상기 수신기는 위성 수신기이며;

   방위각 위치는 제 1 항의 방법에 따라 정렬되는 것인 안테나 정렬 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 안테나의 고저각 위치는 상기 방위각 위치가 정렬되기 전에 세트되는 것인 안테나 정렬 방법.
5. 안테나로부터 디지탈 형태로 엔코드된 성분을 지닌 정보를 갖는 신호를 수신하는 수신기에서, 상기 안테나를 정렬하는 장치에 있어서,

   사이 디지탈 방식으로 엔코드된 정보 성분의 디지탈 에러 조건을 검출하고,

   디지탈 에러 보정이 가능한지의 여부를 나타내는 신호를 발생시키는 수단과;

   상기 디지탈 에러 보정 표시 신호의 변화에 응답하여 디지탈 에러 보정이 가능한 안테나 위치 영역의 경계를 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 정렬 장치.
6. 제5항에 있어서,

   디지탈 에러 보정이 가능한 상기 안테나 위치 영역의 경계를 결정하는 수단은 사용자에게 상기 영역을 표시하는 응답을 생성하기 위하여 신호를 발생시키는 것인 안테나 정렬 장치.
7. 제5항에 있어서,

   상기 수신된 신호로부터 상기 정보 성분을 추출하고, 그 동작의 완료를 나타내는 신호를 발생시키는 튜너/복조기를 더 포함하고;

   디지탈 에러 보정이 가능한 상기 안테나 위치 영역의 경계를 결정하는 수단은 상기 수신기에 의해 수신된 신호를 동조시키기 위한 적절한 주파수를 찾기 위해서, 선택적으로 상기 튜너/복조기로 하여금 탐색 주파수의 주어진 범위를 탐색하도록 상기 튜너/복조기의 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것이고;

   상기 제어기는 상기 수신된 신호를 동조시키기 위한 적절한 주파수가 발견되지 않거나 또는 디지탈 에러가 어떠한 상기 탐색 주파수들에 대해서도 불가능할 때 상기 탐색 범위가 선행 탐색에서 완전히 탐색된 후에 상기 튜너/복조기로 하여금 다시 탐색 주파수의 상기 주어진 범위를 탐색하도록 하는 것인 안테나 정렬 장치.