專利名稱：用于同時(shí)接收多個(gè)廣播信號(hào)的信號(hào)接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及信號(hào)接收設(shè)備，更具體地，涉及多頻道信號(hào)接收機(jī)，它尤其能夠同時(shí)調(diào)諧多個(gè)頻道，以便可以同時(shí)接入這些頻道內(nèi)所包括的廣播頻道節(jié)目。
傳統(tǒng)的設(shè)備，諸如直接廣播衛(wèi)星(DBS)接收機(jī)，可調(diào)諧到相應(yīng)于在一組轉(zhuǎn)發(fā)器中的單個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的單個(gè)物理頻道。這個(gè)物理頻道傳輸單個(gè)比特流，該比特流包括相應(yīng)于諸如多個(gè)虛擬信道的音頻和或視頻數(shù)據(jù)之類的數(shù)據(jù)的數(shù)字分組。來自同一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的這樣的虛擬信道例如可以在接收機(jī)處被從該比特流中時(shí)分復(fù)用，并且被同時(shí)數(shù)字處理以用于諸如畫中畫(PIP)之類的功能，并且在觀看另一個(gè)虛擬信道的同時(shí)記錄一個(gè)虛擬信道。
通過這樣的傳統(tǒng)的接收設(shè)備，用于調(diào)諧到多個(gè)頻道中的一個(gè)物理頻道的處理過程例如可包括把包含多個(gè)頻道的射頻(RF)信號(hào)與感興趣的頻道的中心頻率進(jìn)行混頻，以及使用濾波處理以傳送感興趣的頻道和抑制所有其他頻道。因此，通過這一傳統(tǒng)的調(diào)諧處理，一次只有單個(gè)物理頻道可被調(diào)諧，如果同時(shí)要調(diào)諧一個(gè)以上的頻道，則需要多個(gè)接收設(shè)備。
對(duì)于希望(在不同的電視機(jī)上)同時(shí)觀看不同的電視節(jié)目(其中不同的電視節(jié)目被包括在不同的頻道中)的許多家庭來說，對(duì)于多個(gè)接收設(shè)備的要求是過分昂貴的和不方便的。在這種情形下，家庭必須投資于附加的接收設(shè)備，該設(shè)備的數(shù)目等于家庭希望同時(shí)調(diào)諧的頻道的數(shù)目。例如，如果一個(gè)給定的家庭希望一次調(diào)諧多達(dá)四個(gè)不同的頻道(例如，這樣四個(gè)不同的使用者就可以獨(dú)立地觀看在四個(gè)不同的頻道中所包括的四個(gè)不同的電視節(jié)目)，則需要四個(gè)分開的接收設(shè)備。
因此，需要一種避免上述的問題的單個(gè)接收設(shè)備，它可同時(shí)調(diào)諧到給定網(wǎng)絡(luò)中的所有可用的頻道。這樣，多個(gè)使用者可同時(shí)接入到在多個(gè)頻道內(nèi)所包括的廣播頻道節(jié)目。本發(fā)明解決這些和其他問題。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，揭示了多頻道信號(hào)接收機(jī)。按照一個(gè)示例性實(shí)施例，該多頻道接收機(jī)包括用于生成代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息的信號(hào)源。包括濾波器組的信號(hào)處理裝置適于被耦合到該信號(hào)源，以用于同時(shí)提供相應(yīng)于所述多個(gè)廣播頻道節(jié)目的基帶信號(hào)。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，揭示了用于控制多頻道信號(hào)接收機(jī)的方法。按照一個(gè)示例性實(shí)施例，該方法包括生成代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息，以及同時(shí)生成相應(yīng)于所述多個(gè)廣播頻道節(jié)目的基帶信號(hào)。
當(dāng)結(jié)合附圖參照以下的本發(fā)明實(shí)施例的說明時(shí)，本發(fā)明的上述的和其他特性和優(yōu)點(diǎn)以及達(dá)到它們的方式將變得更明顯，并且將更好地了解本發(fā)明，其中

圖1是按照本發(fā)明的多頻道信號(hào)接收機(jī)的圖示；圖2是顯示在時(shí)域與頻域中的示例性時(shí)間信號(hào)和采樣網(wǎng)格的圖示；圖3是顯示非混疊和混疊采樣的圖示；圖4是顯示在示例性RF頻帶中的頻道的圖示；圖5是顯示從RF信號(hào)得到的示例性多頻道IF信號(hào)的圖示；圖6是顯示將所有的頻道混疊到第一奈奎斯特區(qū)域的圖示；圖7是圖1的多頻道信號(hào)接收機(jī)的一個(gè)相關(guān)部分在應(yīng)用到一個(gè)例子時(shí)的圖示；圖8是影像抑制器的圖示；圖9是顯示通過各抽樣的經(jīng)過相位調(diào)整的和來恢復(fù)想要的頻道的圖示；圖10是顯示發(fā)射機(jī)處的示例性數(shù)據(jù)的圖示；圖11是圖1的多頻道信號(hào)接收機(jī)的一個(gè)相關(guān)部分在應(yīng)用到另一個(gè)例子時(shí)的圖示；圖12是顯示示例性接收機(jī)數(shù)據(jù)星座的圖示。
本文闡述的示例說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，而這樣的示例無論如何不應(yīng)被看作為限制本發(fā)明的范圍。
現(xiàn)在參照附圖，并且更具體地參照?qǐng)D1，圖上顯示按照本發(fā)明的多頻道信號(hào)接收機(jī)100的圖示。正如將在本文中描述的，多頻道信號(hào)接收機(jī)100能夠同時(shí)調(diào)諧多個(gè)頻道，這樣被包括在這些頻道內(nèi)的廣播頻道節(jié)目就可被同時(shí)得到。
如圖1所示，接收機(jī)100包括信號(hào)源，它包括濾波器塊10、模擬-數(shù)字(A/D)變換器20、可選的樣本速率變換器(SRC)30和多路分解器40。接收機(jī)100還包括信號(hào)處理裝置，它起到信號(hào)抵銷調(diào)諧器的作用并且包括濾波器組50和信號(hào)處理通道60到90。信號(hào)處理通道60到90分別包括乘法塊62到92、相加塊64到94和信道抑制(CR)塊66到96。圖1的上述的元件可被實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)集成電路(IC)上。
按照一個(gè)示例性工作模式，加到接收機(jī)100的輸入信號(hào)是載送N個(gè)相鄰的頻道{ch1到chN}的射頻(RF)或中頻(IF)模擬信號(hào)，這些頻道的中心頻率是具有頻道間隔FS＝(F1-F1-1)的{F1，…，F(xiàn)N}。該輸入信號(hào)例如可通過任何有線或無線網(wǎng)絡(luò)(包括但不限于任何衛(wèi)星、有線、地面或其他網(wǎng)絡(luò)(諸如廣播和或商業(yè)網(wǎng)絡(luò)))被提供到接收機(jī)100。每個(gè)頻道包含帶寬為Fbw的、在它的載波(中心頻率)上的調(diào)制，具有x％的額外帶寬和保護(hù)帶Fgb＝(FS-Fbw*(100+x)/100)。按照一個(gè)示例性實(shí)施例，輸入信號(hào)也可具有特殊的性質(zhì)。例如，頻道間隔的頻率方差可以基本上等于零，并且/或者符號(hào)定時(shí)和載波偏移可以是各個(gè)頻道都相同的。本發(fā)明并不需要這些特殊特性，但這些特性可被利用來在它的結(jié)構(gòu)中獲益。
濾波器塊10接收RF/IF輸入信號(hào)并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行濾波。按照本發(fā)明的原理，這種濾波操作至少有四個(gè)不同的實(shí)施例。按照一個(gè)實(shí)施例，濾波器塊10在頻譜上移動(dòng)N個(gè)頻道的頻帶，以使得最低的頻道(例如，頻道1)載波F1＝FS/2，以及執(zhí)行N個(gè)頻道的頻帶的抗混疊濾波以允許使用最小奈奎斯特采樣速率。因此，對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，A/D變換器20可以以最小奈奎斯特采樣速率FSamp＝2*N*FS{T＝1/(2*N*FS)}進(jìn)行時(shí)鐘控制。
按照另一個(gè)實(shí)施例，濾波器塊10按寬松的技術(shù)要求執(zhí)行濾波操作，其中在N頻道頻帶上方和下方具有寬度為P*FS的寬過渡帶以達(dá)到可接受的阻帶衰減，其中P是整數(shù)。而且，對(duì)最低頻道作頻譜移動(dòng)，以使得它的載波為F1＝FS/2+P*FS。對(duì)于這個(gè)實(shí)施例，A/D變換器20以采樣速率FSamp＝2*(N+2*P)*FS進(jìn)行時(shí)鐘控制，并且被使用于信號(hào)抵銷調(diào)諧的并行路徑的數(shù)目是N+2*P。未被通過濾波而去除的N頻道帶以外的能量，將通過用與抵銷競(jìng)爭(zhēng)的頻道的能量相同的處理所進(jìn)行的抵銷而被去除。這個(gè)實(shí)施例可以允許濾波器塊10利用體積較小、性能較低的濾波器，而不是體積較大、并有較大損耗的SAW濾波器。
按照再一個(gè)實(shí)施例，濾波器塊10濾波N個(gè)頻道的頻帶(如下面在本段落中表示的情形1或情形2)，并且最高頻道的最高頻率的頻率被安排成處在次奈奎斯特采樣速率的偶數(shù)折疊頻率FF上。這個(gè)技術(shù)被使用來把N個(gè)頻道的頻帶折疊到使得有效的FN滿足{FF＝2*(FN+FS/2)/k＝2*N*FS{情形1}}或{FF＝(FN+(P+.5)*FS)/k＝2*(N+2*P)*FS{情形2}}的位置。
按照又一個(gè)實(shí)施例，濾波器塊10濾波N個(gè)頻道的頻帶(如下面在本段落中表示的情形3或情形4)，并且最低頻道的最低頻率的頻率被安排成處在次奈奎斯特采樣速率的偶數(shù)折疊頻率FF上。這個(gè)技術(shù)被使用來把N個(gè)頻道的頻帶(頻譜倒置)折疊到使得有效的F1滿足{FF＝2*(F1-FS/2)/k＝2*N*FS{情形3}}或{FF＝(F1-(P+.5)*FS)/k＝2*(N+2*P)*FS{情形4}}的位置。
在濾波器塊10的濾波操作后，最終得到的RF/IF信號(hào)由A/D變換器20進(jìn)行數(shù)字變換，這樣，該信號(hào)由用n標(biāo)號(hào)的離散時(shí)間樣本序列表示{n*T＝RF/IF信號(hào)的幅度被測(cè)量的時(shí)間}。按照一個(gè)示例性實(shí)施例，樣本時(shí)間間隔T被選擇為1/(2*M*FS)的約數(shù)，其中M≥N。重要的是指出，樣本序列可以是A/D變換器20的直接輸出，或任選的SRC30的輸出，后者代表從不遵從想要的樣本間隔T的某種采樣(均勻的或非均勻的)得到的所計(jì)算的序列。雖然上述的濾波器塊10的操作建立對(duì)于按照本發(fā)明的信號(hào)抵銷調(diào)諧的直接應(yīng)用的條件，但濾波器塊10對(duì)A/D變換器20的時(shí)鐘速率的操作的約束條件可以通過包括可選的SRC30而稍微得以放松，在這種情形下，這樣的約束條件施加到SRC30的輸出。
多路分解器40適于把從A/D變換器20(或可選的SRC30)輸出的最終得到的樣本流多路分解成多個(gè)抽樣的樣本流，其中每個(gè)樣本流輸送一個(gè)樣本數(shù)據(jù)信號(hào)，該信號(hào)與所有的頻道的影像嚴(yán)重地混疊并且具有適宜的速率用于數(shù)字信號(hào)處理。濾波器組50適于接收來自多路分解器40的輸出樣本流并對(duì)于它們執(zhí)行濾波操作。按照一個(gè)示例性實(shí)施例，濾波器組50包括多個(gè)有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器，它們把差分延時(shí)施加到從多路分解器40提供的樣本流，以使得每個(gè)濾波器的輸出估計(jì)來自在相應(yīng)的濾波器輸入端處的不同偏移的采樣網(wǎng)格的相同的時(shí)間樣本。例如，濾波器組50的第一濾波器(即，F(xiàn)IR 1)的依賴于頻率的延時(shí)可以作為對(duì)它所接收的樣本流的零差分延時(shí)而被參考，而第二濾波器(即，F(xiàn)IR 2)把相對(duì)于這個(gè)參考延時(shí)的延時(shí)T施加到它所接收的樣本流，第三濾波器(即，F(xiàn)IR 3)把差分延時(shí)2T加到它所接收的樣本流，以及第N濾波器(即，F(xiàn)IR N)把差分延時(shí)(N-1)T加到它所接收的樣本流。這樣，從濾波器組50輸出的樣本流估計(jì)多個(gè)相同的時(shí)間樣本，每個(gè)時(shí)間樣本呈現(xiàn)混疊的信道的一個(gè)被不同地進(jìn)行了相位調(diào)整的和。
信號(hào)處理通道60到90適于通過使用信號(hào)抵銷調(diào)諧的原理來處理從濾波器組50輸出的樣本流，由此使得能夠同時(shí)調(diào)諧多個(gè)頻道，以便可以同時(shí)接入被包括在這些頻道內(nèi)的廣播頻道節(jié)目。一旦存在，混疊的分量就不能通過濾波處理而與占用同一個(gè)頻帶的非混疊的分量分隔開。然而，由于從濾波器組50輸出的每個(gè)抽樣的樣本流具有它自己的、每個(gè)原先的頻道的混疊的獨(dú)特的相位，任何頻道的信號(hào)可以不受來自樣本流組的其他頻道混疊的污染地被計(jì)算。
按照本發(fā)明的原理，在所述組中的每個(gè)頻道都有獨(dú)特的加權(quán)矢量a與它相關(guān)聯(lián)。為了調(diào)諧到八個(gè)頻道中的頻道n，通過信號(hào)處理通道60到90的乘法塊62到92之一，把加權(quán)矢量exp(j2πn*(0..7)/8){IQ復(fù)基帶}或cos(2πn*(0…7)/8){實(shí)帶通}加到從濾波器組50輸出的經(jīng)抽樣的樣本流。應(yīng)當(dāng)指出，每個(gè)n數(shù)值將造成接收不同的頻道，但用n調(diào)諧的頻道不是按嚴(yán)格的頻率次序，并取決于下游任選項(xiàng)。一個(gè)示例的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以是n＝{0，1，2，3，4，5，6，7}產(chǎn)生ch＝{0，2，4，6，7，5，3，1}。給定的乘法塊(即，62到92之一)的輸出由相應(yīng)的相加塊(即，64到94之一)進(jìn)行相加，然后被輸出到信道抑制塊(即，66到96之一)。正如將在本文的后面描述的，每個(gè)相加塊的64到94的輸出可包含兩個(gè)信道(奇數(shù)和偶數(shù)信道對(duì))。這兩個(gè)信道最終共同占用一個(gè)頻道，并且可以通過在相加塊64到94的輸出端處存在的相位關(guān)系而被分隔開。通過使用圖8的信道抑制器可以抑制這對(duì)信道中的不想要的奇數(shù)編號(hào)的信道。同樣地，通過把圖8的加法器改變成減法器，可以獲得對(duì)這對(duì)疊加的信道中的不想要的偶數(shù)編號(hào)的信道的抑制。這樣，通過使用圖1的信號(hào)處理通道60到90可以同時(shí)調(diào)諧相應(yīng)于多個(gè)頻道的基帶信號(hào)。正如之前在本文中描述的，廣播頻道節(jié)目(例如電視，無線電，數(shù)據(jù)等等)可以被表示為給定頻道內(nèi)的虛擬頻道，并且例如可以從比特流中被時(shí)分復(fù)用。
為了更好地了解本發(fā)明的發(fā)明性概念和圖1的示例性實(shí)施例，下文將提供某些樣本數(shù)據(jù)概念和例子。
參照?qǐng)D2和3，圖上顯示了本發(fā)明所利用的某些樣本數(shù)據(jù)概念。具體地，圖2是顯示在時(shí)域與頻域中的示例性時(shí)間信號(hào)和采樣網(wǎng)格的圖示200。圖3是顯示非混疊和混疊采樣的圖示300。
在圖2中，考慮在曲線圖201中表示的一維(1-D)連續(xù)時(shí)間信號(hào)s(t)，它的帶限頻譜S(f)在曲線圖202中表示。還考慮采樣網(wǎng)格g(t)，它被建模為一個(gè)單位面積沖激(δ函數(shù))串g(t)=Σn=-∞∞δ(t-n·T)]]>其中δ(·)是狄拉克δ函數(shù)，以及T＝網(wǎng)格間隔，正如曲線圖203中表示的。采樣網(wǎng)格g(t)的頻率表示通過傅立葉變換積分被解析地確定G(ω)=∫-∞∞g(t)·ϵ-j·ω·t·dt=∫-∞∞(Σn=-∞∞δ(t-n·T))·ϵ-j·ω·t·dt]]>=Σn=-∞∞(∫-∞∞δ(t-n·T)·ϵ-j·ω·t·dt)]]>=Σn=-∞∞ϵ-j·ω·n·T=(Σn=0∞(ϵj·ω·T)n+ϵ-j·ω·n·T·Σn=0∞(ϵ-j·ω·T)n)]]>注意{11-x=Σn=0∞xn,∀x≠1}⇒G(ω)=11-ϵj·ω·T+ϵ-j·ω·n·T1-ϵ-j·ω·T]]>G(ω)=11-ϵj·ω·T-11-ϵj·ω·T=0,∀ω·T≠m·(2π)∞,∀ω·T=m·(2π)=Σn=-∞∞δ(ω-n·(2πT))]]>在采樣網(wǎng)格g(t)上對(duì)模擬信號(hào)s(t)進(jìn)行采樣操作，以得到s(t)的采樣的數(shù)據(jù)表示s(n)，該操作被建模為S(n)=s(t)·g(t)=Σn=-∞∞s(n·T)·δ(t-n·T)]]>
如果時(shí)域沖激間隔是1(1)，則頻域沖激間隔是2(2)。如果時(shí)域沖激串包括在時(shí)間零處的沖激(以上所假設(shè)的)，則頻域沖激串是加權(quán)的實(shí)數(shù)值。如果時(shí)域沖激串以歸一化的時(shí)間單位(其中歸一化間隔等于1(1))偏離時(shí)間零(0)，則頻域沖激串中的每個(gè)沖激以因子e-j2π·n·d加權(quán)，其中n＝脈沖的歸一化頻率系數(shù)。
圖3的曲線圖301中顯示以等于其帶限(即，奈奎斯特采樣速率)的兩倍的速率被采樣的、圖2的曲線圖201的時(shí)間連續(xù)信號(hào)。圖3的曲線圖302顯示這個(gè)采樣的頻率模糊度。具體地，零(0)頻率周圍的影像是連續(xù)信號(hào)的未混疊的拷貝。在圖3的曲線圖303中，曲線圖201的時(shí)間連續(xù)信號(hào)以等于其帶限(即，1/2奈奎斯特采樣速率)的速率被采樣，而曲線圖304顯示污染曲線圖302的未混疊的頻譜(藍(lán)色)的混疊的頻譜(紅色)。所有的采樣相位都產(chǎn)生這個(gè)結(jié)果，但每個(gè)復(fù)數(shù)值影像的相位是采樣相位的函數(shù)。
本發(fā)明的信號(hào)抵銷調(diào)諧器是在圖2和3上表示的、采樣理論的新穎的應(yīng)用。按照本發(fā)明，通過使用信號(hào)抵銷處理(而不是通常的濾波處理)來得到頻道選擇性?，F(xiàn)在通過兩個(gè)例子說明本發(fā)明的信號(hào)抵銷處理。
按照第一例，有八(8)個(gè)頻道可用于調(diào)諧，每個(gè)頻道具有20MHz帶寬。另外，頻道間隔是24MHz，以及額外帶寬是20％。這個(gè)例子例如代表當(dāng)前的DBS應(yīng)用的變例。參照?qǐng)D4，提供了顯示在示例性RF頻帶中的這八(8)個(gè)頻帶的圖示400。如圖4所示，從192到384MHz的RF頻帶包含八個(gè)20MHz頻道(即，Chn0到Chn7)。下面是可被使用來生成圖4的示例性仿真代碼。
用于圖4的MATLAB腳本
按照這個(gè)例子，圖4表示的、包括八(8)個(gè)頻道的RF信號(hào)可以由A/D變換器20(見圖1)以768MHz(或更高的)速率進(jìn)行采樣，或可以在通過濾波器塊10被解調(diào)到近基帶(即，192MHz映射到直流(DC))后被采樣。為了便于說明，將詳細(xì)解釋解調(diào)后采樣。
為了說明起見，假設(shè)近基帶多頻道承載IF信號(hào)以足夠的速率被采樣，以使所有的頻道落在第一奈奎斯特區(qū)域內(nèi)(即，非混疊情形)。理想的情形是所有感興趣的頻道是在等于(n+1/2)*頻道帶寬的載波上，正如圖5的圖示500表示的那樣。應(yīng)當(dāng)指出，以每秒320兆樣本(Msps)采樣這八(8)個(gè)頻道頻帶將產(chǎn)生緊靠該八(8)個(gè)頻道頻帶的第一奈奎斯特支持區(qū)域。下面是可被使用來生成圖5的示例性仿真代碼。
用于圖5的MATLAB腳本
現(xiàn)在假設(shè)384Msps流由多路分解器40(見圖1)分成用八個(gè)48Msps流抽樣的八個(gè)流，在這種情形下，每個(gè)抽樣的流與被折疊進(jìn)入相同的20MHz頻道的所有的20MHz帶寬頻道的頻譜嚴(yán)重地混疊。每個(gè)抽樣的流被以1∶1采樣速率變換成相同的40Msps采樣網(wǎng)格(應(yīng)當(dāng)指出，每個(gè)流是互相相對(duì)地被偏移采樣的，因?yàn)樗鼈兪窍嗤臉颖玖鞯牟煌某闃?。參照?qǐng)D6，圖示600中顯示被折疊入相同的20MHz頻道的八(8)個(gè)頻道中的每一個(gè)。下面是可被使用來生成圖6的示例性仿真代碼。
用于圖6的MATLAB腳本
參照?qǐng)D7，其中顯示圖1的多頻道信號(hào)接收機(jī)100的一個(gè)相關(guān)部分在應(yīng)用到第一個(gè)例子時(shí)的圖示。為了便于解釋，圖7上只顯示一個(gè)信號(hào)處理通道60。
正如之前在本文中表示的，在頻道組中的每個(gè)頻道有獨(dú)特的加權(quán)矢量a與它相關(guān)聯(lián)。為了調(diào)諧到8個(gè)頻道中的頻道n，由處理通道60的各乘法器施加權(quán)矢量exp(j2πn*(0…7)/8){IQ復(fù)基帶}或cos(2πn*(0…7)/8){實(shí)帶通}。在圖7上，也可以同時(shí)完成實(shí)48Msps到復(fù)48Msps的基帶變換{即，加權(quán)矢量a是exp(j2πn*(0…7)/8)*exp(±jπm/2)，n＝q(chn)，q把頻道號(hào)變換成表征導(dǎo)致頻道chn的接收的矢量的n數(shù)值，m＝樣本系數(shù)，+表示調(diào)諧到偶數(shù)頻道，-表示調(diào)諧到奇數(shù)頻道}。在半帶濾波后，一個(gè)除以2的抽樣實(shí)現(xiàn)24Msps復(fù)基帶信號(hào)。
如果解調(diào)不與如圖7所示的矢量加權(quán)相組合，則不能立即進(jìn)行除以二2的下采樣，而48Msbs復(fù)樣本必須被相加且解調(diào)后下采樣。重要的是指出，每個(gè)奈奎斯特區(qū)域(除了第一區(qū)域)包含兩個(gè)信道(奇數(shù)和偶數(shù)信道對(duì))。這兩個(gè)信道最終共同占用一個(gè)頻道。通過在圖7的輸出端處存在的相位關(guān)系可以分隔開這兩個(gè)信道。通過使用圖8的信道抑制器可以抑制這一對(duì)信道中的不想要的奇數(shù)編號(hào)的信道。同樣地，通過把圖8的加法器改變成減法器，可以得到對(duì)這對(duì)疊加的信道中的偶數(shù)編號(hào)的信道的抑制。圖8與傳統(tǒng)的解調(diào)器之間的硬件的差別在于輸入是復(fù)數(shù)而不是實(shí)數(shù)。
參照?qǐng)D9，其中顯示通過各抽樣的經(jīng)過相位調(diào)整的和來恢復(fù)想要的頻道的圖示900。具體地，圖9顯示完全混疊的頻道與第一例中的混疊抵銷的頻道之間的比較。應(yīng)當(dāng)指出，在圖9中，x軸代表歸一化頻率，而y軸代表相對(duì)幅度。下面是可被使用來生成圖9的示例性仿真代碼。
用于圖9的MATLAB腳本
上述的第一例使用“實(shí)數(shù)”調(diào)制(幅度調(diào)制)來生成清晰的圖形。接著，第二例被提供來進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理。具體地，這個(gè)第二例是基于二比特移相鍵控(4-PSK)復(fù)數(shù)調(diào)制信號(hào)并且集中在數(shù)據(jù)星座上。按照這個(gè)第二例，有八(8)個(gè)頻道可供調(diào)諧使用，并且每個(gè)頻道具有20MHz帶寬。另外，頻道間隔是30MHz，并且額外帶寬是20％。像第一例一樣，這個(gè)第二例也代表當(dāng)前的DBS應(yīng)用的變例。
為了說明第二例的符號(hào)流的發(fā)送和接收，2N-1個(gè)二比特正交幅度調(diào)制(4-QAM)符號(hào)(4-PSK的45度旋轉(zhuǎn))的時(shí)間序列將被形成為復(fù)數(shù)流，其中實(shí)部和虛部流是DC移位的偽隨機(jī)數(shù)(PRN){-1，1}周期擴(kuò)展的M序列。由于時(shí)域和頻域都是循環(huán)連續(xù)的，快速傅立葉變換(FFT)把時(shí)域與頻域精確地聯(lián)系起來。在20Msps，發(fā)射機(jī)處的基帶信號(hào)如圖10的圖示1000所示，并且被均方根升余弦(RRC)濾波。下面是可被使用來生成圖10的示例性仿真代碼。
用于圖10的MATLAB腳本
參照?qǐng)D11，其中顯示圖1的多頻道信號(hào)接收機(jī)100的一個(gè)相關(guān)部分在應(yīng)用到第二例時(shí)的圖示。圖11中的接收機(jī)100的總的操作與圖1和7中的操作相同，雖然在圖11中來自信號(hào)處理通道60的輸出由RRCSRC98處理。圖12是顯示按照第二例的示例性接收機(jī)數(shù)據(jù)星座的圖示1200。具體地，圖12顯示頻道2的示例性接收機(jī)數(shù)據(jù)星座。在圖12中，細(xì)微的星座偏移是由于在發(fā)射機(jī)處用于平坦頻譜的I和Q{1，-1}M序列的細(xì)微的DC偏移而造成的。下面是可被使用來生成圖12的示例性仿真代碼。
用于圖12的MATLAB腳本
正如本文描述的，本發(fā)明有利地提供多頻道信號(hào)接收機(jī)，它能夠以對(duì)于每個(gè)附加頻道的較低的增加成本同時(shí)得到所有的物理頻道。這樣，可以同時(shí)得到在各頻道內(nèi)所包括的廣播頻道節(jié)目。本發(fā)明的概念可以提供把數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用到RF信號(hào)處理的自然的方法，其中最大量的電路以最低的可能的時(shí)鐘速率操作。而且，通過在不同的處理級(jí)采用實(shí)數(shù)到復(fù)數(shù)IQ信號(hào)表示以及在不同的處理級(jí)應(yīng)用樣本速率變換，可以有本發(fā)明的其他應(yīng)用。
雖然本發(fā)明是以具有優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案而被描述的，但可以在本公開內(nèi)容的精神和范圍內(nèi)可以進(jìn)一步修改本發(fā)明。所以本申請(qǐng)希望覆蓋使用本申請(qǐng)的一般原理的本發(fā)明的任何變例、使用或適配。而且，本申請(qǐng)希望覆蓋屬于本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的已知的或慣用的實(shí)踐且落入所附權(quán)利要求書的限制范圍內(nèi)的、相對(duì)于本公開內(nèi)容的這樣的偏離。
權(quán)利要求
1.一種多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)，包括信號(hào)源(10，20，30，40)，用于生成代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息；以及包括一個(gè)濾波器組的信號(hào)處理裝置(50，60，70，80，90)，所述信號(hào)處理裝置適于被耦合到信號(hào)源，用于同時(shí)提供相應(yīng)于多個(gè)廣播頻道節(jié)目的基帶信號(hào)。
2.權(quán)利要求1的多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)，其中信號(hào)源(10，20，30，40)包括濾波裝置(10)，用于生成濾波的模擬信號(hào)；模擬-數(shù)字變換裝置(20)，用于把濾波的模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)；以及用于多路分解數(shù)字信號(hào)以便輸出代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息的裝置(40)。
3.權(quán)利要求2的多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)，其中信號(hào)源(10，20，30，40)還包括樣本速率變換裝置(30)，用于對(duì)從模擬-數(shù)字變換裝置(20)輸出的數(shù)字信號(hào)執(zhí)行樣本速率變換操作。
4.權(quán)利要求1的多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)，其中信號(hào)處理裝置(50，60，70，80，90)包括多個(gè)信號(hào)處理通道(60，70，80，90)，并且每個(gè)處理通道生成處在獨(dú)特的頻道內(nèi)的基帶信號(hào)之一。
5.用于控制多頻道信號(hào)接收機(jī)的方法，包括生成代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息；以及同時(shí)地生成相應(yīng)于多個(gè)廣播頻道節(jié)目的基帶信號(hào)。
6.權(quán)利要求5的方法，還包括生成濾波的模擬信號(hào)；把濾波的模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)；以及多路分解數(shù)字信號(hào)，以便輸出代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息。
7.權(quán)利要求6的方法，還包括在多路分解之前對(duì)數(shù)字信號(hào)執(zhí)行樣本速率變換操作。
8.權(quán)利要求5的方法，其中每個(gè)所生成的基帶信號(hào)被包括在一個(gè)獨(dú)特的頻道內(nèi)。
9.一種多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)，包括信號(hào)源(10，20，30，40)，適于生成代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息；以及包括一個(gè)濾波器組的信號(hào)處理電路(50，60，70，80，90)，所述信號(hào)處理電路被耦合到信號(hào)源，并且適于同時(shí)地提供相應(yīng)于多個(gè)廣播頻道節(jié)目的基帶信號(hào)。
10.權(quán)利要求9的多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)，其中信號(hào)源(10，20，30，40)包括濾波器(10)，適于生成濾波的模擬信號(hào)；模擬-數(shù)字變換器(20)，適于把濾波的模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)；以及多路分解器(40)，適于多路分解數(shù)字信號(hào)，并由此輸出代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息。
11.權(quán)利要求10的多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)，其中信號(hào)源(10，20，30，40)還包括樣本速率變換器(30)，它適于對(duì)從模擬-數(shù)字變換器(20)輸出的數(shù)字信號(hào)執(zhí)行樣本速率變換操作。
12.權(quán)利要求9的多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)，其中信號(hào)處理電路(50，60，70，80，90)包括多個(gè)信號(hào)處理通道(60，70，80，90)，并且每個(gè)處理通道適于生成處在獨(dú)特的頻道內(nèi)的基帶信號(hào)之一。
全文摘要
多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)尤其能夠同時(shí)調(diào)諧多個(gè)頻道，以便可以同時(shí)得到被包括在這些頻道內(nèi)的廣播頻道節(jié)目。按照一個(gè)示例性實(shí)施例，多頻道信號(hào)接收機(jī)(100)包括適于生成代表多個(gè)廣播頻道節(jié)目的數(shù)字信息的信號(hào)源(10，20，30，40)。包括一個(gè)濾波器組的信號(hào)處理電路(50，60，70，80，90)被耦合到信號(hào)源，并且適于同時(shí)提供相應(yīng)于多個(gè)廣播頻道節(jié)目的基帶信號(hào)。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1643903SQ03806628
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月21日
發(fā)明者D·L·麥克尼利 申請(qǐng)人:湯姆森許可公司