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1. CN101473547 - Dual band receiver with control means for preventing signal overloading

Note: Text based on automatic Optical Character Recognition processes. Please use the PDF version for legal matters

[ ZH ]
具有用于防止信号过载的控制装置的双频段接收机


技术领域
本发明涉及用于将模拟和/或数字电视(TV)信号接收到设备中 的双频段接收机,所述设备可以是移动或便携式类型的设备,如移动 电话、膝上计算机、个人数字助理、便携式媒体播放器或为交通工具 装配的电视装置。
背景技术
双频段TV收机(如,VHF/UHF频段TV收机)通常包括双频段 (VHF/UHF)可切换天线以及与双频段(VHF/UHF)可切换天线连 接的接收机模块,其中,当所述双频段(VHF/UHF)可切换天线以第 一(VHF)模式工作时为所述双频段(VHF/UHF)可切换天线馈送第 一(VHF)信号,当所述双频段(VHF/UHF)可切换天线以第二(UHF) 模式工作时为所述双频段(VHF/UHF)可切换天线馈送第二(UHF) 信号。双频段(VHF/UHF)可切换天线通常包括其后紧随有第一低噪 声放大器(LNA)的开关模块,接收机模块通常包括位于输入(高通) 滤波器之后的第二低噪声放大器(LNA),所述输入滤波器与第一低 噪声放大器的输出连接。因此,在第一模式或第二模式下,所接收的 信号在被处理之前必须通过两个级联的低噪声放大器。
采用这种结构,当便携式双频段接收机邻近射频(RF)功率发射 机时便携式双频段接收机接收过大的信号,这导致便携式双频段接收 机的级联的低噪声放大器过载,从而使得便携式双频段接收机的的接 收机模块不能适当地接收TV信号。
为了克服这个缺点,可以只使用一个输入低噪声放大器而不是两 个级联的低噪声放大器。然而,只包括一个输入低噪声放大器的便携 式双频段接收机的接收距离比包括两个级联的输入低噪声放大器在内 的便携式双频段接收机的接收距离短,其中所述接收距离是便携式双 频接收机在能够接收来自RF功率发射机的信号的情况下与RF功率发 射机的最远距离。
发明目的
因此,本发明的目的在于改善这种情况。
为此,提供了一种用于装备设备的双频段接收机,该双频段接收 机包括:第一天线;第二天线;二状态开关装置,与第一天线和第二 天线连接,所述二状态开关装置用于在所述二状态开关装置布置被设 置成第一状态时传递属于第一频段的第一信号,或在所述二状态开关 装置被设置成第二状态时传递属于第二频段的第二信号;至少一个低 噪声放大器,所述至少一个低噪声放大器用于将开关设备传递的信号 放大;以及处理装置,所述处理装置用于在第一模式或第二模式下对 低噪声放大器输出的信号进行处理。
通过限定,第一天线比第二天线引入更大的信号衰减。例如,第 一天线是VHF天线、第一模式是VHF模式、以及第一信号是VHF 信号,第二天线是UHF天线、第二模式是UHF模式、以及第二信号 是UHF信号。在这种情况下,VHF天线比UHF天线引入更大的信号 衰减。
双频段接收机的特征在于还包括控制装置,所述控制装置用于在 处理装置以第二模式工作时确定第一或第二天线中的哪个将最佳接收 质量引入处理装置中,以及用于将开关装置设置成允许其传递信号的 状态,所述信号是由所述控制装置刚刚确定的天线接收的。
在第一实施例中,控制装置可以包括触发装置以及分析装置,触 发装置用于设置开关设备的状态,分析装置用于在处理装置以第二模 式工作时i)命令触发装置将开关装置成其第一(或第二)状态,以 在设置成该第一状态之后确定至少第一参数值,所述第一参数值表示 由所述低噪声放大器输出的信号的幅度,然后ii)命令触发装置将开 关装置设置成其第二(或第一)状态,以在设置成该第二状态之后确 定至少第二参数值,所述第二参数值表示由所述低噪声放大器输出的 信号的幅度,然后iii)将第一参数值与第二参数值相比较以确定最小 的一个参数值,以及然后iv)命令触发装置将开关装置设置成引入第 一和第二参数值中最小参数值的状态。例如,参数值是由低噪声放大 器输出的信号的幅度。
在第二实施例中,处理装置可以包括至少一个计算装置,所述至 少一个计算装置用于计算至少参数值,所述参数值表示接收质量,控 制装置可包括触发装置以及分析装置,触发装置用于设置开关装置的 状态,分析装置用于在处理装置接收第二信号并且以第二模式工作时, i)确定至少当前参数值,所述当前参数值是由计算装置计算的,然后 ii)将这个当前参数值与所选择的阈值相比较,以及iii)在当前参数 值小于阈值时,命令触发装置将开关装置设置成其第一状态。例如, 计算装置可以是射频自动增益控制器,所述射频自动增益控制器用于 计算增益控制值,所述增益控制值定义参数值并且将为处理装置所使 用。
在第三实施例中,处理装置可以包括至少一个第一计算装置,所 述第一计算装置用于计算至少主参数值,所述主参数值表示接收质量。 控制装置可以包括触发装置以及分析装置,触发装置用于设置开关装 置的状态,分析装置用于在处理装置以第二模式工作时,i)命令触发 装置将开关装置设置成其第一状态,以在设置第一状态之后确定至少 第一主参数值以及第一次参数值,所述第一主参数值是由第一计算装 置计算的,第一次参数值也表示接收质量,然后ii)命令触发装置将开 关装置设置成其第二状态,以在设置成第二状态之后确定至少第二主 参数值以及第二次参数值,所述第二主参数值是由计算装置计算的, 所述第二次参数值也表示接收质量,以及然后iii)在第二次参数值等 于所选择的值(例如,零)的情况下停止干预,或在第二次参数值与 所选择的值不同的情况下将第二主参数值与所选择的阈值相比较,如 果第二主参数值大于该阈值则停止干预,如果第二主参数值小于该阈 值以及如果第一次参数值等于所选择的值,则命令触发装置将开关装 置设置成其第一状态。
在这个第三实施例中,例如,第一计算装置可以是射频(RF)自 动增益控制器,所述射频(RF)自动增益控制器用于计算增益控制值, 所述增益控制值定义主参数值并且将为处理装置所使用。此外,例如, 次参数值可以是被称为“不可校正分组数”的参数的值。
本发明还提供了一种可以是移动或便携式类型的设备,包括如以 上所述的双频段接收机。例如,这样的设备可以是移动电话、膝上计 算机、个人数字助理、便携式媒体播放器或为交通工具装备的电视。
附图说明
根据以下详细描述和附图,本发明的其他特征和优点将变得明 显,其中唯一的附图示意性地示出了根据本发明的双频段接收机的示 例。附图可以不仅可以用于完成本发明,如果需要,还可以用于对本 发明的解释。
具体实施方式
本发明目的在于提供一种双频段接收机,所述双频段接收机即使 在位于邻近RF功率发射机的位置时也能够适当地接收TV信号。
在以下描述中,将认为双频段接收机用于诸如移动电话之类的移 动或便携式设备。然而重要的是,注意本发明并不限于这种类型的设 备。实际上,本发明可以装配能够显示电视节目的任何设备(不管是 不是移动的或便携的),特别地,膝上计算机、个人数字助理、便携式 媒体播放器或为交通工具装配的电视装置。
此外,在以下描述中,将认为第一频段是VHF频段,第二频段 是UHF频段。
如在唯一的附图中示意性示出的,根据本发明的双频段接收机D 包括VHF/UHF可切换天线SA、与VHF/UHF可切换天线SA的输出 连接的接收机模块RM、以及控制模块CM,其中,当VHF/UHF可切 换天线SA以第一(VHF)模式工作时,为VHF/UHF可切换天线SA 馈送第一(VHF)信号,当VHF/UHF可切换天线SA以第二(UHF) 模式工作时,为VHF/UHF可切换天线SA馈送第二(UHF)信号。
已知的是,VHF频段近似地在140MHz至240MHz之间延伸, UHF频段近似地在400MHz到900MHz之间延伸。
在唯一的附图所示的示例实施例中,控制模块CM并非接收机模 块RM的一部分,但在变体中,控制模块CM可以是接收机模块RM 的一部分。
VHF/UHF可切换天线SA包括:第一天线AN1,用于接收由诸 如基站之类的RF功率发射机发射的VHF电视信号;第二天线AN2, 用于接收也是由RF功率发射机发射的UHF电视信号;二状态开关模 块SW;以及第一低噪声放大器(LNA)A1。
VHF天线比UHF天线引入更大的信号衰减。
开关模块SW包括:两个信号输入,分别与第一(VHF)天线 AN1和第二(UHF)天线AN2的输出连接;输出,在其开关模块SW 被设置成第一状态时传递VHF信号,或在其开关模块SW被设置成第 二状态时传递UHF信号;以及控制输入,特别地从控制模块CM接 收状态命令。
第一低噪声放大器A1包括:输入,与开关模块SW的输出连接; 以及输出,用于传递放大后的VHF或UHF信号。
例如,这样的VHF/UHF可切换天线SA可以是在基准ANT2216W 下由飞利浦(PHILIPS)制造的的VHF/UHF可切换天线。
优选地,接收机模块RM包括滤波器F1、第二低噪声放大器A2 以及处理模块PM。
例如,滤波器F1可以是高通滤波器。滤波器F1包括:输入,与 第一低噪声放大器A1的输出连接;以及输出,传递滤波后并且放大 后的VHF或UHF信号。
第二低噪声放大器A2包括:输入,与滤波器F1的输出连接;以 及输出,用于传递滤波后并且放大后的VHF或UHF信号。
处理模块PM包括:输入,与第二低噪声放大器A2的输出连接; 以及输出,用于传递处理后的数字数据,所述处理后的数字数据表示 由第一AN1或第二AN2天线接收的TV信号。
处理模块PM用于以第一(VHF)模式或以第二(UHF)模式工 作。
例如,如唯一的附图所示,处理模块PM包括:
-第一通路,与处理模块PM的输入连接,专用于VHF信号。例 如,该第一通路包括:VHF输入滤波器F2、其后是具有可调节的增 益的放大器A3、其后是带通滤波器F3,
-第二通路,与处理模块PM的输入连接,专用于UHF信号。例 如,第二通路包括:UHF输入滤波器F3、其后是具有可调节的增益 的放大器A4、其后是带通滤波器F4,
-模块MM用于混频、从射频(RF)至中频(IF)的信号转换、 IF滤波、IF放大以及增益控制,为此,包括:i)第一混频器M1,为 所述第一混频器M1馈送第一通路的输出以及由VHF振荡器O1传递 的VHF基准信号,所述第一混频器M1以中频(IF)输出VHF混频 信号;ii)第二混频器M2,为所述第二混频器M2馈送第二通路的输 出以及由UHF振荡器O2传递的UHF基准信号,所述第二混频器M2 以中频(IF)输出UHF混频信号;iii)中频(IF)放大器CR,包括: 两个输入,与第一M1和第二混频器M2的输出连接;以及输出,用 于传递输出IF信号(表示在放大并且转换成中频(IF)之后的、接收 RF信号);以及iv)射频(RF)自动增益控制器(GC),与IF放大器 CR的输出连接,所述射频(RF)自动增益控制器(GC)用于根据输 出IF信号来确定要施加到放大器A3和A4的增益控制值(RF AGC),
-中频(IF)滤波模块F6,
-选择性信道滤波模块AS,
-放大器A5,具有输入,与模块MS的输出连接;以及输出,传 递放大后的、例如DVB-T型的数字IF信号,
-数字信道解码器DC,与放大器A5的输出连接,例如所述数字 信道解码器DC用于将(DVB-T)数字中频信号解码为MPEG流。
例如,这样的接收机模块RM可以是在基准PDD2016R下由飞利 浦生产的接收机模块。
在每一次处理模块PM以UHF模式工作时,该控制模块CM进 行干预。控制模块CM用于确定第一(VHF)天线AN1和第二(UHF) 天线AN2中哪一个将最佳接收质量引入处理模块PM中,以便将开关 模块SW设置成允许其传递TV信号的状态(第一状态或第二状态), 所述TV信号是由所述控制模块CM确定的天线AN1或AN2接收的。
换言之,如果采用由第一天线AN1接收的信号得到最佳接收质 量,则控制模块CM将开关模块SW设置成其第一状态以便开关模块 SW传递VHF信号,如果采用由第二天线AN2接收的信号得到最佳 接收质量,则控制模块CM将开关模块SW设置成其第二状态以便该 开关模块SW传递UHF信号。
对于由数字信道解码器DC输出的数字中频信号来说,这里“最佳 接收质量”是指最小失真和最高信噪比(SNR)。
控制模块CM可以根据至少三种不同方式确定要使用的天线。优 选地,这三种方式都需要使用如唯一的附图所示的分析模块AM和触 发模块TM。
在这三种方式中,触发模块TM都用于根据从分析模块AM接收 的相应命令(或指令)来发送状态命令以设置开关模块SW的状态。
在第一种方式中,在每一次处理模块PM以UHF模式工作时, 分析模块AM进行干预。在这种情况下,分析模块AM将命令(或指 令)发送至触发模块TM,所述命令(或指令)要求将开关模块SW 设置成其第一(或第二)状态。响应于该命令,触发模块TM产生状 态命令并且将所述状态命令发送至开关模块SW。
当开关模块SW处于其第一(或第二)状态时,处理模块PM处 理VHF(或UHF)信号。因此,由第二低噪声放大器AN2输出的信 号具有第一幅度。然后分析模块AM确定表示该第一幅度的第一参数 值v1。例如,第一参数值v1是在第二低噪声放大器AN2的输出处的 第一信号幅度(如唯一的附图中的虚线箭头所示)。
重要的是注意到,分析模块AM还可以考虑除了信号幅度以外的 一个或多个其他(可能附加的)参数,以确定必须选择哪个天线来引 入最佳接收质量。例如,分析模块AM还可以使用信噪比(SNR)、 和/或比特误码率(BER)、和/或由数字信道解码器DC计算的不可校 正分组误差(UPC)、和/或由RF自动增益控制器(GC)输出的增益 控制电压(或RF AGC电压)。
分析模块AM存储第一参数值v1(这里是信号幅度),然后将另 一命令(或指令)发送至触发模块TM,该命令(或指令)要求将开 关模块SW设置为其第二(或第一)状态。响应于该命令,触发模块 TM产生状态命令并且将所述状态命令发送至开关模块SW。
当开关模块SW处于其第二(或第一)状态时,处理模块PM处 理UHF(或VHF)信号。因此,第二低噪声放大器AN2输出的信号 具有第二幅度。然后分析模块AM确定表示第二幅度的第二参数值v2。 例如,第二参数值v2是在第二低噪声放大器AN2输出处的第二信号 幅度。
分析模块AM存储该第二参数值v2(这里是信号幅度),然后将 该第二参数值v2与第一参数v1比较以确定最小的一个参数值。
然后,分析模块AM将另一命令(或指令)发送至触发模块TM, 该命令(或指令)要求将开关模块SW的状态设置成引入第一v1和第 二v2参数值中最小参数值的状态。
例如,如果v1与VHF信号相对应并且如果v1<v2,则分析模块 AM将要求把开关模块SW设置成其第一状态的命令(或指令)发送 至触发模块TM,使得处理模块PM在以UHF模式工作的同时处理 VHF信号。这种情况可以出现在双频段接收机D邻近RF功率发射机 时。与第二(UHF)天线AN2提供的信号幅度相比,第一(VHF)天 线AN1的使用引起了信号幅度的衰减。典型地,该衰减约等于15dB。 该衰减允许将至级联低噪声放大器A1和A2中的信号过载强烈地减小 (甚至抑制),从而允许以UHF模式适当地接收信号。
现在,如果v1与VHF信号相对应并且如果v1>v2,则分析模块 AM将要求把开关模块SW设置成其第二状态的命令(或指令)发送 至触发模块TM,使得处理模块PM在以UHF模式工作的同时处理 UHF信号。这种情况可以出现在双频段接收机D远离RF功率发射机 时。与第一(VHF)天线AN1提供的信号幅度相比,第二(UHF)天 线AN2的使用引起了信号幅度的增大。典型地,该增大约等于15dB。 该增大允许以UHF模式适当地接收信号。
在第二种方式中,每一次处理模块PM以UHF模式处理(由第 二(UHF)天线AN2传递的)UHF信号时,分析模块AM进行干预。 在这种情况下,分析模块AM存储至少一个当前参数值v,所述至少 一个当前参数值v是由至少一个计算装置根据从IF放大器CR输出的 信号计算出的。
例如,计算装置可以是计算增益控制值的RF自动增益控制器 GC,所述增益控制值定义了直接表示接收质量的参数值。每一个增益 控制值是用于对第一和第二通路的放大器A3和A4的增益加以调节的 电压。当接收的信号的功率高时,增益控制值低。
重要的是注意到,在这第二种方式中,分析模块AM还可以考虑 除了增益控制值以外的一个或多个其他(附加)参数以确定必须选择 哪个天线来引入最佳接收质量。例如,分析模块AM还可以使用信噪 比(SNR)、和/或比特误码率(BER)、和/或由数字信道解码器DC计 算的不可校正分组误差(UPC)。
在计算装置是RF自动增益控制器GC的情况下,分析模块AM 将至少当前增益控制值v与所选择的阈值Td相比较。
如果当前增益控制值v小于阈值Td(v<Td),则这意味着接收的信 号的功率高。然后,分析模块AM将命令(或指令)发送至触发模块 TM,该命令(或指令)要求将开关模块SW设置成第一状态。因此, 处理模块PM在以UHF模式工作的同时处理VHF信号。这种情况可 以出现在双频段接收机D邻近RF功率发射机时。如同在第一种方式 中一样,与第二(UHF)天线AN2提供的信号幅度相比,第一(VHF) 天线AN1的使用引起了信号幅度的衰减。该衰减允许将至级联低噪声 放大器A1和A2的信号过载强烈地减小(甚至抑制),从而允许以UHF 模式适当地接收信号。
现在,如果当前增益控制值v大于阈值Td(v>Td),则分析模块 AM不向触发模块TM发送任何命令(或指令),使得处理模块PM继 续在以UHF模式工作的同时处理UHF信号。
在第三种方式(第二种方式的变体)中,在每一次处理模块PM 以UHF模式工作时,分析模块AM进行干预。在这种情况下,分析 模块AM将命令(或指令)发送至触发模块TM,该命令(或指令) 要求将开关模块SW设置成其第一(或第二)状态。响应于该命令, 触发模块TM产生状态命令并且将所述状态命令发送至开关模块SW。
当开关模块SW处于其第一(或第二)状态时,处理模块PM处 理VHF(或UHF)信号。分析模块AM存储至少一个第一主参数值 v1以及第一次参数值u1,其中所述至少一个第一主参数值v1是由至 少一个第一计算装置根据IF放大器CR输出的信号计算出的,所述第 一次参数值u1表示质量。
例如,第一计算装置是计算增益控制值(电压)的RF自动增益 控制器GC,所述增益控制值(电压)定义了直接表示接收质量的主 参数值。
例如,如唯一的附图中的虚线箭头所示,第一次参数值u1是由 计算装置(这里是数字信道解码器DC)计算的不可校正分组数(UPC)。 已知的是,只要UPC值保持在零(0),对根据接收到的TV信号得到 的图像加以显示的屏幕上就不会存在可见的误差。
重要的是注意到,分析模块AM还可以考虑除了控制增益以外的 一个或多个其他(附加)参数,以确定必须选择哪个天线来引入最佳 接收质量。例如,还可以使用信噪比(SNR)和/或比特误码率(BER)。
分析模块AM存储第一主参数值v1(这里是控制增益值)以及第 一次参数值u1(这里是UPC值),然后将另一命令(或指令)发送至 触发模块TM,该命令(或指令)要求将开关模块SW设置成其第二 (或第一)状态。响应于该命令,触发模块TM产生状态命令并且将 所述状态命令发送至开关模块SW。
当开关模块SW处于其第二(或第一)状态时,处理模块PM处 理UHF(或VHF)信号。因此,由第二低噪声放大器AN2输出的信 号具有第二幅度。然后,分析模块AM确定第二主参数值v2和表示 质量的第二次参数值u2。例如,第二主参数值v2是由RF自动控制增 益GC确定的第二控制增益值,以及第二次参数值u2是不可校正分组 数(UPC)。
分析模块AM存储第二主参数值v2(这里是信号幅度)以及第二 次参数值u2(这里是UPC值)。
如果第二次参数值u2等于所选择的值,例如零(0),则分析模 块AM不向触发模块TM发送任何命令(或指令),使得处理模块PM 继续在以UHF模式工作的同时处理UHF信号。
如果第二次参数值u2大于所选择的值(这里等于零(0)),分析 模块AM将第二增益控制值v2与所选择的阈值Td′相比较。
如果第二增益控制值v2大于阈值Td′(v2>Td′),则分析模块AM 不向触发模块TM发送任何命令(或指令),使得处理模块PM继续在 以UHF模式工作的同时处理UHF信号。
现在,如果第二增益控制值v2小于门阈值Td′(v2<Td′),则这意 味着接收的信号的功率高。然后,如果第一次参数值u1等于所选则的 值(这里等于零(0)),则分析模块AM将命令(或指令)发送至触 发模块TM,该命令(或指令)要求将开关模块SW设置成第一状态。 因此,处理模块PM在以UHF模式工作的同时处理VHF信号。这种 情况出现在双频段接收机D邻近RF功率发射机时。如同第一和第二 种方式一样,与第二(UHF)天线AN2提供的信号幅度相比,第一 (VHF)天线AN1的使用引起了信号幅度的衰减。该衰减允许将至级 联低噪声放大器A1和A2的信号过载强烈地减小(甚至抑制),从而 允许以UHF模式适当地接收信号。
控制模块CM,更准确地说,控制模块CM的分析模块AM以及 触发模块TM可以是集成电路(的一部分)(如ASIC),其中所述集 成电路(的一部分)(如ASIC)是采用芯片工业制造中使用的任何技 术(例如CMOS技术)来实现的。然而,还可以将控制模块CM实现 为软件或硬件与软件的组合。在任何情况下,控制模块CM可以是, 也可以不是接收机模块RM的一部分。
本发明不限于以上仅作为示例描述的双频段接收机以及设备的 实施例,而是包含了本领域技术人员在以下权利要求范围内可以考虑 到的所有候选实施例。
因此,在先前的描述中,描述了包括两个级联的低噪声放大器在 内的双频段接收机的示例实施例。然而本发明还可以适用于包括一个 低噪声放大器的双频段接收机,所述低噪声放大器位于该双频段接收 机的双频段可切换天线的输出部分中,或位于该双频段接收机的接收 机模块的输入部分中。
进一步地,在先前的描述中,描述了VHF/UHF接收机的示例实 施例。然而本发明适用于以下任何双频段接收机:在所述双频段接收 机中双频段可切换天线包括比第二天线引入更大信号衰减的第一天 线。