关于卫星接收的改进 本发明涉及卫星接收机系统，更具体地说，涉及从卫星反射器到卫星接收机的信号提供。
一般的卫星接收系统包括卫星反射器、低噪声模块(LNB)和卫星接收机。卫星反射器指向要接收其信号的卫星。低噪声模块将接收信号转换成更低频率的信号，把该信号馈入卫星接收机并在其中进行信号解码。
低噪声模块一般包括低噪声放大器和下变频器。为获得最佳效果，LNB的位置必须尽可能靠近天线或卫星反射器。通过低噪声模块，这些信号从一般在10.7到12.75GHz范围的卫星频率转换到一般在950到2150MHz范围内的中频(IF)范围。为使接收信号能够从卫星反射器通过同轴电缆传送到适当的接收机而不过度损耗，这种转换是必要的。一般，卫星反射器的位置与接收机有一段距离，比如在屋顶或在建筑物一侧，而接收机一般在室内位置，一般是与电视机极接近。
LNB的输出通常作为直接输入馈送到机顶盒。机顶盒包括调谐器和接收机/解码器，调谐器调谐到输入信号的所需频率，而接收机/解码器接收在调谐频率的信号并将其解码。
通常采用极化方案来增加卫星传输的容量。在线性交叉极化中，一半的卫星转发器以垂直极化模式发射其信号，而另一半转发器以水平极化模式发射其信号。两组频率会重叠，但由于它们有90度相位差，因此彼此之间不会有干扰。为接收这些信号并将其解码，LNB需要偏振器来选择水平或垂直极化信号。虽然存在诸如左旋和右旋圆极化的其它极化技术，但原理是相同的。
一般的数字视频广播(DVB)机顶盒(STB)包含单个调谐器以馈送信号到接收机/解码器。取决于要解码的电视频道，调谐器会调谐到该频道所处的特定频率。STB也知道该频道是用垂直或水平极化广播。为了选择所需的极化，STB将控制信号向上发到从卫星反射器提供下变频器信号的同一同轴电缆，以便控制LNB上地偏振器。这样，STB可从接收的卫星信号中接收任一节目并将其解码。
现在，对STB安装两个或更多调谐器、且每个调谐器具有相关的接收机/解码器的需求日益增加。这可允许例如用户在观看卫星电视节目的同时在录像机上录制不同的卫星电视频道。然而，由于单个LNB只可从垂直或水平极化信号中提供信号，因而无法使用单个LNB提供所有所需部分的输入卫星信号。
目前，此问题的唯一解决方案是对每个调谐器使用单独的LNB。这在成本和安装角度来看是不可取的，特别是需要两组布线。如果卫星反射器与机顶盒之间有一定距离，这就特别不利。
因此，本发明的一个目的是克服先有技术所具有的至少一些限制。
根据本发明的第一方面，提供一种处理输入信号以产生输出信号的装置，所述装置包括：选择器，用于选择输入信号中所需的多个部分；变换器，用于将每个选定部分转换到各个相邻的预定频带；以及组合器，用于组合各个预定频带以产生输出信号。
根据本发明的第二方面，提供一种处理输入信号以产生输出信号的方法，所述方法包括：选择输入信号中所需的多个部分；将每个选定部分转换到各个相邻的预定频带；以及组合各个预定频带以产生输出信号。
根据本发明的第三方面，提供一种处理输入信号以产生输出信号的系统，所述输出信号由接收机接收，所述系统包括：接收机中的控制器，用于识别输入信号中所需的多个部分；变换器，用于将每个所述识别的部分转换到各个预定相邻的频带；以及组合器，用于组合每个预定频带以产生输出信号。
与先有技术相比，这具有的优势在于，根据本发明的单个LNB可向双调谐器或多调谐器接收机提供信号。
此外，与两个独立的LNB相比，通过减少不必要的部件重复，根据本发明的LNB有利地提供了在所需电子硬件数量上的减少。
本发明依据的事实是接收的卫星信号可以分离成单独的所需部分并且每个所需部分可组合成单个输出信号。例如，每个所需部分可以是具有特定极化的所需单个频率，或者可以是包含具有特定极化的所需单个频率的频带。这样，可形成输出信号，而该输出信号可包含从卫星发射的具有水平和垂直极化两者的信号。
下面参照附图，仅以示例方式描述本发明，其中：
图1是根据先有技术的低噪声模块的框图；
图2是根据本发明的一个实施例的框图；以及
图3表示根据本发明的一个实施例，处理输入信号以产生输出信号。
图1是根据先有技术的低噪声模块140的框图。
天线100从卫星(未示出)接收信号。接收信号一般在10.7到12.75GHz的范围内。偏振器102分离水平和垂直极化信号，并将垂直极化信号馈入低噪声放大器104，将水平极化信号馈入低噪声放大器106。极化开关108允许选择垂直或水平极化信号。开关108由控制信号128控制，这将在下文进一步论述。选定信号馈入混频器110，该混频器将信号转换到一般在950到2150MHz范围内的中频(IF)带。转换频率(IF频率)是振荡器频率与选定信号的频率之差。一般使用两个振荡器116和118覆盖整个卫星频带。振荡器选择开关120用于根据选定信号的频率控制选择振荡器之一。该开关由控制信号126控制，这将在下文论述。下变频的信号在由IF滤波器114滤波之前由放大器112放大。随后，通过同轴电缆把输出信号130馈入机顶盒解码器132的输入，接收信号可在该解码器中解码。
通过向上发送控制信号到同轴电缆，机顶盒132可控制极化信号选择和振荡器选择。控制信号一般是DC解调的22kHz信号。控制信号由控制信号滤波器124分离，并由控制器122解释。控制器122控制控制信号126和128，而控制信号控制极化开关108和振荡器选择开关120。
LNB 140的输出130仅从单个极化中提供信号。因此，输出信号不可能同时包含垂直和水平极化信号。为了选择垂直或水平极化信号，机顶盒132根据其所需的信号，发送控制信号以更改极化选择。
图2是根据本发明的一个实施例的框图。
天线200从卫星(未示出)接收信号。偏振器202分离水平和垂直极化信号，并将垂直极化信号馈入低噪声放大器204，将水平极化信号馈入低噪声放大器206。极化开关208提供两个可切换的输出并可由控制信号239控制，这将在下文论述。两个分开的处理路径处理极化开关208的相应输出：本文称为低频带路径的第一路径包括混频器210、放大器224和IF滤波器228；本文称为高频带路径的第二路径包括混频器212、放大器226和IF滤波器230。开关208使得每个处理路径可独立处理水平或垂直极化信号。
混频器210将来自极化开关208的选定输出与来自振荡器216、218、220、222和223之一的混频信号进行混频。这将选定的输入信号下变频到更低的频率，该频率取决于与该信号混频的振荡器频率。下变频的信号由滤波器228滤波以去除任何无用信号。
混频器212将来自极化开关208的选定输出与来自振荡器216、218、220、222和223之一的混频信号进行混频。这将选定的输入信号转换到更低的频率，该频率取决于与该信号混频的振荡器频率。下变频的信号由滤波器230滤波以去除任何无用信号。滤波器228和230最好是带通滤波器。
对每个混频器中使用哪个振荡器的选择是由振荡器选择开关214决定的。振荡器选择开关214允许独立选择任何振荡器。控制信号238控制振荡器选择开关214，这将在下文论述。
两个独立处理路径中的每个路径的输出在组合器232中组合以产生输出信号242，该信号馈入双调谐器或多调谐器机顶盒250。由于滤波器228和230输出的频率范围不重叠，因此，这种组合是可行的，不会导致干扰。机顶盒250也包括控制器252。控制器控制本领域技术人员明白的机顶盒的一般功能。控制器252也控制机顶盒的调谐器。
机顶盒250的每个调谐器知道它需要哪部分卫星信号。因此，每个调谐器能够选择卫星信号中所需的部分，所需部分包含该调谐器需要的频率和极化。例如，第一调谐器可能需要在11.0GHz频率具有垂直极化的所需部分，第二调谐器可能需要在12.0GHz频率具有水平极化的所需部分。通过经由控制器252将控制信号上发到同轴电缆，机顶盒250可控制它从LNB接收的信号。控制信号最好是DC解调的22kHz信号。控制信号由控制信号滤波器234分离，然后由控制器236解释。控制器236控制控制信号239和238，而控制信号239和238分别控制极化开关208和振荡器选择开关214。
本发明例如也可用于分别具有单个调谐器的两个机顶盒。由于每个机顶盒独立工作，因此有时可能每个机顶盒发送的控制信号一致，并且可能彼此干扰，使得LNB的控制器236无法接收控制信号。克服此问题的一种方法是每个机顶盒将每个控制信号用短暂的随机延时分开发送两次。这样，不太可能两次两个信号都一致。在具有多调谐器的单机顶盒中，由于机顶盒的控制器将确保一次只发送一个控制信号，因此这种问题不会出现。
控制信号可采用许多形式，例如，它们可指定所需信号的极化和频率，而这又将由控制器236来解释。控制器236则会发送适当的控制信号以确保选择正确的极化和正确的振荡器。控制信号也可指出调谐器要求那些信号是在低频带或高频带。
下面参照图3所示的示例，进一步详细说明本发明的功能。
本发明有效地将10.7到12.75GHz的输入卫星带宽分成如下以及如图3a所示的多个更小的频带：频带1 10.7-11.2125GHz频带2 11.2125-11.725GHz频带3 11.725-12.2375GHz频带4 12.2375-12.75GHz
F1是机顶盒250的第一调谐器所需的频率，F2是机顶盒250的第二调谐器所需的频率。在此示例中，如图3a所示，F1是10.95GHz，F2是11.98GHz。对于此示例，F1是垂直极化的，而F2是水平极化的。
机顶盒将控制信号向上发送到控制器236，指出机顶盒250的每个调谐器所需的初始卫星频率和极化。控制器236解释控制信号，并将发送其它控制信号238和239以分别控制振荡器选择开关214和极化开关208。
控制器设置极化选择开关，从而沿低频带路径210、224和228引导垂直极化信号，沿高频带路径212、226和230引导水平极化信号。
振荡器选择开关设置为根据下表选择振荡器频率：振荡器频率卫星传来的频率到接收机的频率 9.75GHz 10.7-11.2125GHz 0.95-1.4625GHz 10.2625 11.2125-11.725 0.95-1.4625 10.775 11.725-12.2375 0.95-1.4625 11.2875 12.2375-12.75 0.95-1.4625
表1-振荡器频率(低频带)振荡器频率卫星传来的频率到接收机的频率 9.0625GHz 10.7-11.2125GHz 1.6375-2.150GHz 9.575 11.2125-11.725 1.6375-2.150 10.0875 11.725-12.2375 1.6375-2.150 10.6 12.2375-12.75 1.6375-2.150
表2-振荡器频率(具有175MHz保护间隔的高频带)振荡器频率 卫星传来的频率 到接收机的频率 9.2375GHz 10.7-11.2125GHz 1.4625-1.975GHz 9.75 11.2125-11.725 1.4625-1.975 10.2625 11.725-12.2375 1.4625-1.975 10.775 12.2375-12.75 1.4625-1.975
表3-振荡器频率(无保护间隔的高频带)
虽然图2中表示出5个振荡器216、218、220、222和223，但实际数量可以不同。例如，如果使用如表1和表2中所示的振荡器频率，则共需要八个振荡器。然而，如果使用如表1和表3中所示的振荡器频率，则由于振荡器频率9.75、10.2625和10.725是共用的，因此只需要五个振荡器。本领域的技术人员会理解，视所需的精确振荡器频率而定，可能需要其它数量的振荡器。
例如，对于低频带中所需的频率10.95GHz，(从表1)选择9.75GHz的振荡器频率。对于高频带中所需的频率11.98GHz，(从表2)选择10.0875GHz的振荡器频率。
应当指出，在诸如混频器210和212中两个频率混在一起时，产生两组频率：一组是F1+F2，另一组是取F1-F2绝对值的反向频谱。重复频率通常在频率方面足够远而不会引起任何问题。这种效果也可以有利的方式使用。例如，在上述表3中，指定10.775GHz的振荡器频率。然而，此振荡器频率在10.75到12.75GHz的接收卫星频率范围内并可能导致干扰。为克服此问题，可使用14.1215GHz的振荡器频率代替10.775GHz的振荡器频率。14.1215GHz的振荡器频率在接收的卫星频率范围之外，因此不会导致干扰。此振荡器仍产生所需的频率范围，但产生的是倒置频谱。只要接收机意识到它在接收倒置频谱，则接收机可进行适当的调整，例如，调整到频率查找表，以便确保接收正确的频率并将其解码。或者，LNB可包括其它电路以逆转倒置频谱。
混频器210将垂直极化信号与所选的振荡器频率9.75GHz进行混频；其作用是将输入信号的频率降低或下变频9.75GHz。下变频的效果在图3b中表示，该图表示了频率F1如何转换成更低的1.2GHz的频率F1’。
混频器212将水平极化信号与所选的振荡器频率10.0875GHz进行混频，这将输入信号降低10.0875GHz。该效果在图3c中表示，该图表示了频率F2如何转换成更低的1.89GHz的频率F2’。
混频器210和212的输出由相应的IF放大器224和226放大。
IF放大器224的输出由带通滤波器228进行滤波，如图3d所示，这基本上消除了在0.95到1.4625GHz范围外的所有频率。IF放大器226的输出由带通滤波器230进行滤波，如图3e所示，这基本上消除了在1.6375到2.15GHz范围外的所有频率。为便于说明，图3d和图3e表示出理想滤波器的结果。除其它因素外，IF滤波器228和230的精确值将根据所选的振荡器频率、输入卫星频率、使用的接收机以及是否存在保护间隔而变化。
两个处理路径的结果在组合器232中组合以产生如图3f所示的输出信号。由于处理确保了两个频率不会重叠，因此如图3d和3e所示的两个信号组合是可行的。输出信号242馈入机顶盒250，在机顶盒中，所需的频率可提供给在频率F1和F2的调谐器。
本发明的功能使得无论调谐器需要哪种极化和卫星频率的组合，输出信号始终包含所需的频率。
在上述示例中，从表1和表2进行振荡器频率的选择。选中表2的振荡器频率，以便在两个不同频带之间的输出信号242上提供175MHz保护间隔。图3f的这种保护间隔302最好是允许使用适当的IF滤波器228和230。表3列出不提供保护间隔的一组振荡器频率。这可能是某些情况下所需的，但它需要更高阶的滤波器以降低两个频带之间的干扰。本领域的技术人员会理解，可选择除175MHz以外的其它保护间隔。
视开关208和214的配置而定，输出信号242可包含以下任意两项：低频带垂直极化、低频带水平极化、高频带垂直极化和高频带水平极化。例如，输出信号可包含高频带垂直极化信号和低频带水平极化信号，或者甚至是高频带垂直极化信号和高频带水平极化信号。因此，根据本发明的LNB 240可为一对调谐器提供它们所需的任何信号。
本领域的技术人员会理解，通过添加其它处理路径和其它振荡器，以便能够在单个输出上将信号提供给三个或更多调谐器，本发明可得到进一步增强。虽然此类增强未在本文明确描述，但它并不削弱上述的发明概念。本领域的技术人员还会理解，本发明并不限于与机顶盒一起使用，而是可用于需要将信号提供给调谐器/接收机的任何情况。