用于安装广播信道的方法和设备.pdf

用于安装广播信道的方法和设备
    【技术领域】

    本发明涉及一种用于安装数字或模拟广播信道的方法和设备。

    更具体地，本发明涉及音频和/或视频接收系统的领域。本发明尤其涉及符合DVB(“数字视频广播”的首字母缩写词)标准的系统。本发明还涉及模拟接收系统。

    背景技术

    安装数字解码器需要搜索其需要安装的、给定频带内的所有可用信道。

    每一个信道以当安装多个信道时安装设备的解调器设法捕获的频率为中心。然而，由节目广播机所传输的该中心频率经过了变化，并且不正好是所接收到的频率。频率上的变化是由于多种因素所造成的，特别是以下因素：

    ‑发射机的精度，所述发射机相对于其理想频率来改变所发射的频率，

    ‑改变所接收到的频率的多种分量的漂移。

    当接收到的频率经过了这些变化时，解调器尝试捕获该频率，存在不成功的危险，这表示没有安装该信道。

    已知的设备能够对信道进行检测，即使频率经过了变化。这样的设备锁定中心频率，并且尝试对其进行捕获。如果其不成功，即如果存在漂移，这些设备设法捕获在以信道的额定频率间隔为中心的、被称为拾取或捕获间隔的频率间隔内的小于额定频率的频率和大于额定频率的频率，所述频率间隔的长度是解调分量的函数。

    然而，这些设备使安装需要非常长的时间，这是想要安装新的节目集合的用户特别不希望的。

    【发明内容】

    本发明能够在接收频率经过了漂移的情况下，相当大地减少节目集合的安装时间。

    本发明可以应用于数字接收系统和模拟接收系统。特别地，在模拟接收系统的情况下，当信道相邻时，需要有意识地对额定频率进行偏移，以使其对信道进行检测。然后，额定频率的偏移与在发送方的有意识的频率漂移类似。

    根据本发明，作为安装至少一个先前信道的函数，寻求信道。

    本发明考虑到先前信道的安装，并且能够减少或甚而相当大地减少用于安装频带中的信道的时间。

    为了实现这个目的，本发明提出了一种安装频带中的数字或模拟广播信道的方法，以额定频率为中心的每一个信道经受到在有效频率处的漂移或偏移，其中，通过在以所述额定频率为中心的额定捕获间隔内对其进行搜索，连续地安装(install)每一个信道，其特征在于：

    ‑计算频带的至少一个最大漂移；以及

    ‑当在捕获间隔内未找到信道时，则：

    ‑作为最大漂移的函数，在所述信道的额定频率的任一侧上，对该额定捕获间隔进行偏移，从而获得第一和第二偏移捕获间隔，

    ‑通过连续地搜索第一和第二偏移捕获间隔，找到所述信道的有效频率，

    ‑在其各自的额定捕获间隔内寻求随后的信道，如果捕获未成功，则按照从在其额定捕获间隔内未找到的所述信道的漂移中估算出的共同漂移的变化方向，作为最大漂移的函数，对所述随后的信道中的每一个的额定捕获间隔进行偏移，并且在其各自的偏移捕获间隔内寻求所述的随后的信道。

    按照这种方式，根据本实施例的优选形式，当对于信道，捕获不成功时，针对该信道，在额定频率的每一侧上对捕获间隔进行偏移，因而获得了两个偏移捕获间隔，并且在这些间隔之一内找到捕获频率。因此，存储其中已经进行了捕获的偏移捕获间隔，并且对于在未进行捕获的信道之后要安装的信道而言，当额定频率的捕获未成功时，则尝试按照与所存储的偏移捕获间隔相同的方向来捕获偏移间隔。因此，这防止了设法捕获不能够进行捕获的捕获间隔，即，由于对于两个信道，偏移按照相同的方向发生变化，如果解调器先前正在较低的偏移捕获间隔内进行捕获，则为较高的偏移捕获间隔；或者如果解调器先前正在捕获较高的偏移捕获间隔，则为较低的偏移捕获间隔。

    在优选实施例中，当针对所述随后的信道之一的共同偏移大于额定捕获间隔的最大值时，并且当在所述信道的额定捕获间隔内捕获不成功时，仅在其各自的偏移捕获间隔内寻求在所述信道之后的信道。

    具体地，一旦已经计算出最大漂移，则能够确定针对其漂移大于捕获间隔的最大值的信道。对于在该信道之后的信道，由于漂移频率不再位于额定捕获间隔内，并且在这种情况下，解调器因而直接设法捕获其各自的偏移捕获间隔，因此，在该额定捕获间隔内无法进行捕获。

    在优选实施例中，由于信道在网络上广播并且由解调系统接收，作为其上对广播信道进行广播的网络的参数和解调系统的参数的函数，对每一个信道的最大漂移进行计算，根据以下公式来计算作为解调系统的参数的函数的漂移：

     $\mathrm{\ΔLO}=\mathrm{\Δref}\×\frac{M}{N}$

    ΔLO是信道的最大漂移，

    Δref表示解调系统的本地振荡器的精度，

    M与接收到的频率成比例。

    因此，在本实施例中，考虑到可能会引入要安装的信道的额定频率上的漂移的多个参数，以便获得要安装的多个信道的各自额定频率的总漂移。

    在第一变体中，针对频带中的所有信道，计算单个的最大漂移，并且作为最大漂移的函数，对每一个信道的额定捕获间隔进行偏移。

    通过确定要安装的多个信道及其各自额定频率，能够计算要安装的信道的单个的最大漂移。然后，可以在初始化系统时计算最大漂移并对其进行存储，或者当安装每一个信道时可以重新对其进行计算。

    在第二变体中，针对每一个信道，计算最大漂移，并且作为其各自最大漂移的函数，对每一个信道的额定捕获间隔进行偏移。

    在该变体中，当初始化系统时能够计算最大漂移，然后，作为其各自最大漂移的函数，对每一个信道的捕获间隔进行偏移。还能够直接计算在其安装期间的每一个信道的最大漂移。

    有利地，针对频带中的所有信道计算出的单个最大漂移是其额定频率为最高的信道的漂移。

    因此，确定地计算处包含要安装的多个信道的频带的最大漂移。由于作为解调系统的参数的函数计算出的漂移与频率成比例，因此能够根据最大频率的漂移，计算单个的最大漂移。

    本发明还涉及一种安装频带中的数字或模拟广播信道的设备，以额定频率为中心的每一个信道经受到在有效频率处的漂移或偏移，其中，所述安装设备用于连续地安装每一个信道，并且包括用于搜索每一个信道。根据本发明：

    ‑其包括计算频带中的至少一个最大漂移的装置，以及

    ‑用于搜索信道的装置，能够依据作为计算最大漂移、以及安装至少一个先前信道的函数，搜索信道，

    优选地，所述设备能够实现按照本发明的方法的任一个实施例的方法。

    【附图说明】

    参考附图，通过阅读利用非限定性的实例的对典型实施例的以下描述，本发明将得到更好的理解，并且其他特定特征和优点将变得明显。

    图1示出了要安装的信道的额定频率所要经受到的漂移的实例。

    图2示出了调制系统的图，

    图3示出了本发明的实施例，阴影频带表示额定捕获间隔，而无阴影的频带表示偏移捕获间隔。

    【具体实施方式】

    图1示出了在诸如机顶盒的接收设备中，在接收时频率上所观察到的漂移。未示出发射机的精度和有意识的偏移。

    F₀示出了由节目广播机针对信道0所传输的额定频率。该频率经受到漂移，并且接收设备分别接收大于或小于F₀的频率F’₀或F”₀。

    在整个描述中作为实例的优选实施例中，根据本发明的设备包括在解调系统中。该解调系统可以安装在诸如机顶盒的任何数字接收系统中。这样的解调设备包括解调器和调谐器。

    在F₀的任一侧上的频率范围[F₀‑Δdemod，F₀+Δdemod]是在其上解调器设法锁定以安装信道0的额定捕获间隔。

    当还被称为捕获频率的额定频率F₀也经受了漂移时，在解调系统中存在的解调器的额定捕获间隔[F₀‑Δdemod，F₀+Δdemod]发生了偏移，因而不必再对应于其中找到信道的额定频率的额定捕获间隔。由于调节器的捕获间隔的尺寸是固定的，可能的是，当额定频率经受到漂移，并且不再处于以额定频率为中心的该相关额定捕获间隔内时，解调器无法安装相应的信道，所述额定捕获间隔的尺寸由解调器固定。因此，对于解调器，以其额定捕获频率为中心的额定捕获间隔对应于每一个信道。

    图2示出了在机顶盒中按照传统方式实现的解调系统。在其输入端，该系统接收来自节目广播机的射频(RF)信号。该RF信号可能是卫星、陆地、或电缆信号。所述系统包括负责对接收到的RF信号进行放大的放大器2、以及锁相环5。然后，在混频器3中，利用来自锁相环5的信号对放大的信号进行频率变换。将锁相环5锁定到来自振荡器6的频率上。在混频器3的输出，对输入的RF信号的频率进行变化，并且再次输入到声表面波(SAW)滤波器。

    在滤波器4的输出，获得了中频信号(IF)。

    在到达解调系统之前，所发射的RF频率经受到由于其自身的传输模式造成的漂移(ΔTx)。因此，由变换在输入RF频率中所引起的漂移涉及在解调系统的输入端处，在产生的IF频率中的漂移。

    中频IF频率还经受到由变换所引起的漂移。该漂移主要是由于本地振荡器所造成的。这是由于振荡器可以具有较高的精度，但是通常而言，具有非常高的精度的振荡器是非常昂贵的。现在，解调系统的价格必须是合理的，因此制造商经常选择具有较低精度的振荡器，这造成了显著的漂移。

    由于解调系统由网络运营商给出，由网络所引起的漂移对于解调系统的制造商而言是已知的。由于其由振荡器制造商提供的组件中的技术规范给出，由振荡器所引起的漂移也是已知的。

    由于根据以下公式，振荡器的漂移对中频具有冲击效应，所述公式为：

     $\mathrm{\ΔLO}=\mathrm{\Δref}\×\frac{M}{N}$

    ΔLO是由于本地振荡器所造成的中频的漂移，

    Δref表示本地振荡器的精度，

    M是与接收到的RF频率成比例的变量，并因而是需要解调的信道的函数。

    按照如下方式来确定M：

     $M=\frac{\mathrm{Freception}+\mathrm{IF}}{\mathrm{pll}\_\mathrm{input}\_\mathrm{frequency}}$

    其中：

    Freception是由发射机所发射的频率，

    IF是中频，

    pll_input_frequency是在锁相环的输入端的频率，

    N是从所使用的石英的频率与锁相环的输入的比值得到的常数。

    在特定的实施例中，例如，可以采用以下的值：

    处于4MHz的振荡器和处于166.66kHz的锁相环，其给出了N等于24；

    IF＝36MHz；

    pll_input_frequency＝166kHz。

    在从474MHz到858MHz的范围内的UHF(超高频)接收的情况下，则M在3060和5364之间发生变化。

    在从177，5MHz到226，5MHz的范围内的VHF(甚高频)接收的情况下，则M在1281和1575之间变化。

    因此，由于本地振荡器造成的中频的漂移ΔLO还与接收到的RF频率成比例。

    然而，漂移的方向是未知的，即，不能够预测漂移频率是大于还是小于额定捕获频率。

    中频所经受到的总漂移是ΔLO和ΔTx的和。

    因此，通过确定最大漂移，能够对安装时间进行最优化。有利地，事实上，这能够通过限制要查找的频率间隔来减少安装时间。

    图3示出了实现了本发明的一个实施例的、当安装信道时所遇到的结构。

    水平轴表示要在频带中寻求的频率或信道的轴，而垂直轴表示针对每一个信道的捕获间隔。

    轴10表示由本地振荡器所引入的漂移ΔLO。该实例仅示出了漂移为正的情况，但是，如上所示，漂移可能为负，因而轴10将会具有负的斜率。该轴表示由本地振荡器所引入的最大漂移，但是该漂移可能略低于该线。这是由于由本地振荡器所造成的漂移经常与使用条件部分地相关，并且对与诸如温度相关的外部参数较敏感。

    轴12示出了当由网络所引入的漂移为正，并将该漂移添加到由本地振荡器所引入的漂移上时的总漂移。

    轴11示出了当由网络所引入的漂移为负，并将该漂移从由本地振荡器所引入的漂移中减去时的总漂移。

    对于每一个信道，该漂移在轴12和11之间。这是由于信道可以由不同的发射机来发射。每一个发射机具有其自身的精度。如果从相同的发射机中安装具有相同的频带的所有信道，则该漂移将由与所示的三条直线平行的直线来表示，并且包含在轴12和11之间。相反，当这些信道由不同的发射机来发射时，漂移位于两条直线12和11之间，但是在不同的信道之间不是线性的。

    C1、C2、C3、Cj、Cn表示必须由所述设备安装的信道。

    图2所示的解调系统从中心在最低频率C1上的信道开始安装信道，并且以中心在最高频率Cn上的信道而结束安装。已知多种类型的安装，并且所描述的实施例适用于这些多种类型的安装。

    在这些安装中，已知盲扫描(blind scanning)方式，其中，盲目地寻求频率范围内所包含的所有信道。还已知传输安装，其中，将所有的安装参数提供给机顶盒。最后，已知网络安装，其使用了在网络信号传送表中所提供的信息。

    解调系统尝试捕获以中频F1为中心的第一信道C1。漂移频率F’1位于与额定频率F1关联的解调器的额定捕获间隔内，因而解调器可以捕获频率F’1。

    然后，将解调系统转到以频率F2为中心的信道C2上。频率F2所经受的漂移位于与频率F2关联的解调器的额定捕获间隔之外。在这种情况下，解调系统不能够进行捕获，然后，其设法在相对于捕获间隔低P1或高P2的频率间隔偏移内进行捕获。相对于捕获间隔对频率间隔P1和P2进行偏移，从而使针对较高频率间隔的最大值和针对较低频率间隔的最小值等于漂移的最大值。频率间隔P1和P2被称为偏移捕获间隔。

    可以如上所述对最大偏移进行计算。

    根据图3所示的实施例，针对每一个信道的最大漂移值是相等的。这示出了实现本发明的一种简单方式。

    根据一种变化，如上所述，可以针对每一个信道来计算最大漂移值，所述漂移与频率成比例。该变化需要对于每一个信道进行一个计算，但是由于其避免了与位于信道的最大漂移和其中无法找到捕获频率的最高频率的信道的最大漂移之间的频带相交，因此能够缩短安装时间。

    在安装信道C2时，漂移频率F’2大于额定频率F2，并且解调器在较高的偏移捕获间隔P2内成功地进行了捕获。调制器存储其在较高频带内成功地进行了捕获的事实。

    然后，解调器转到理论上以额定频率F3为中心的信道C3。漂移频率F’3可能处于解调器的捕获间隔之外。

    解调器考虑其所存储的先前的信道的捕获结果以及最大限制。

    当捕获了先前的信道C2时，解调器在较高的频带内成功地进行了捕获。

    现在，漂移比捕获间隔的总长度小得多。具体地，传统上，解调器具有50kHz的捕获间隔，并且漂移具有几个赫兹的数量级。因此，注意：当针对给定的信道，漂移位于较高的偏移捕获间隔内时，针对随后的信道，无法在较低的偏移捕获间隔内对其进行发现。在捕获信道C2时，解调器在较高的偏移捕获间隔内成功地进行了捕获。这表示当安装信道C3时，解调器将首先尝试在信道C3的额定捕获间隔内进行捕获。这是由于非常可能的是，对于信道C3，该漂移将更小，可能的是，发射信道C3的发射机不同于发射信道C2的发射机，并且在这种情况下，由于发射机所造成的漂移对于信道C2最大而对于信道C3最小，从而返回到与频率F3关联的解调器的额定捕获间隔。

    在图3中，将注意到，漂移频率F’3未处于信道C3的捕获间隔内。因而解调器尝试在较高的偏移捕获间隔内捕获，并且成功地捕获了频率F’3。

    因此，解调器通过在额定频率上尝试捕获来继续安装随后的信道，并且当其不成功时，解调器尝试在由最大漂移的值所限定的较高偏移捕获间隔内进行捕获。因此，对于要在信道C2之后安装的每一个信道，解调器通过考虑信道C2的安装结果，并仅通过在较高频带内设法进行捕获，减少了安装时间。类似地，通过计算最大漂移值，解调器通过以漂移的最大值和反向最大值来限定两个偏移捕获间隔，可以最优地对额定捕获间隔进行偏移。

    信道j表示其中最小漂移值大于额定捕获间隔的最大值的第一信道。然而，由于其是最大漂移，如上所示，由直线10所表示的由于本地振荡器所造成的漂移可能略微地不同。因此，这可能会发生，对于信道j，漂移刚好低于额定捕获间隔的最大值，并且出于这个原因，解调器必须在与频率Fj关联的解调器的额定捕获间隔内设法进行捕获。相反，对于随后的信道，最小漂移将大多大于各个信道的各自额定捕获间隔的最大值。

    因此，对于要安装在位于大于频率Fj的频率处的信道，解调器将不再设法捕获各个信道的各自额定频率，而是通过按照更高频率的方向对频带进行偏移来捕获漂移频率。

    在安装随后的信道并直到作为要安装在频带中的最高频率信道的信道n时，解调器考虑安装信道j的结果。因此，其设法直接捕获位于较高的偏移捕获间隔内的漂移频率，这能够进一步减少安装时间。