CN100596177C - 用于处理来自多路信号源的模拟和数字信号的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种诸如电视信号接收机之类的装置(100)采用一种有效且成本划算的信号处理架构，所述架构尤其能够接收并处理来自多路信号源的模拟和数字信号，例如但不限于地面和电缆信号源。根据一个示例性实施例，该装置(100)包括第一调谐器(10)，其可操作用于产生对应于第一RF信号的第一IF信号。第一解调器(50)可操作用于产生对应于第一IF信号的第一解调信号。第二调谐器(20)可操作用于产生对应于第二RF信号的第二IF信号。第二解调器(60)可操作用于产生对应于第二IF信号的第二解调信号。第三解调器(90)可操作用于产生对应于第一和第二IF信号中的一个的第三解调信号。

Description

用于处理来自多路信号源的模拟和数字信号的装置和方法
本发明主要涉及一种用于诸如电视信号接收机之类的装置的信号处理架构(architecture)，并且更具体地涉及一种有效且成本划算的信号处理架构，所述架构尤其能够接收并处理来自多路信号源的模拟和数字信号，例如但不限于地面和电缆信号源。
诸如电视信号接收机之类的装置可以接收并处理模拟信号和数字信号。为了适应模拟和数字信号处理，这种装置可以对模拟信号使用一个调谐器和解调器，并对数字信号使用另一个调谐器和解调器。此外，为了适应来自多路信号源(例如地面、电缆、卫星、因特网等)的信号，每个信号源将需要一个专用的调谐器和解调器。从制造成本、零件数、功耗和整个装置电路的工作可靠性来看，这种对每种信号(即模拟和数字)和每个信号源都使用一个专用的调谐器和解调器的架构通常是不受欢迎的。
因此，需要一种用于诸如电视信号接收机之类的装置的更有效且成本划算的信号处理架构，所述架构因此能够接收并处理来自多路信号源的模拟和数字信号。本发明解决这些和/或其它问题。
根据本发明的一个方面，公开了一种信号处理装置。根据一个示例性实施例，所述信号处理装置包括第一调谐装置，用于产生对应于第一RF信号的第一IF信号。第一解调装置产生对应于第一IF信号的第一解调信号。第二调谐装置产生对应于第二RF信号的第二IF信号。第二解调装置产生对应于第二IF信号的第二解调信号。第三解调装置产生对应于第一和第二IF信号中的一个的第三解调信号。
根据本发明的另一个方面，公开了一种进行信号处理的方法。根据一个示例性实施例，所述方法包括：接收来自第一信号源的第一RF信号；响应于第一信道选择，产生对应于第一RF信号的第一IF信号；如果第一信道选择是模拟信道选择，那么产生对应于第一IF信号的第一解调信号；接收来自第二信号源的第二RF信号；响应于第二信道选择，产生对应于第二RF信号的第二IF信号；如果所述第二信道选择是模拟信道选择，那么产生对应于第二IF信号的第二解调信号；以及如果第一和第二信道选择中的一个是数字信道选择，那么产生对应于第一和第二IF信号中的一个的第三解调信号。
根据本发明的又一个方面，公开了一种电视信号接收机。根据一个示例性实施例，所述电视信号接收机包括第一调谐器，可操作用于产生对应于第一RF信号的第一IF信号。第一解调器可操作用于产生对应于第一IF信号的第一解调信号。第二调谐器可操作用于产生对应于第二RF信号的第二IF信号。第二解调器可操作用于产生对应于第二IF信号的第二解调信号。第三解调器可操作用于产生对应于第一和第二IF信号中的一个的第三解调信号。
结合附图参考本发明的实施例的以下描述，本发明的上述和其它特征与优点以及实现其的方式将变得更明显，并且本发明将被更好地理解，其中：
图1是根据本发明的一个示例性实施例的信号处理装置的框图；以及
图2是说明根据本发明的一个示例性实施例的步骤的流程图。
在此列出的范例说明了本发明的优选实施例，并且这些范例不以任何形式被解释为限制本发明的范围。
现在参考附图，并且更具体地参考图1，示出了根据本发明的一个示例性实施例的信号处理装置100。信号处理装置100例如可以表示诸如电视信号接收机和/或其它设备之类的接收设备的前端处理电路。如图1所示，信号处理装置100包括第一调谐装置如调谐器10、第二调谐装置如调谐器20、第一射频(RF)自动增益控制(AGC)转换装置(switching means)如RF AGC转换器(switch)30、第二RF AGC转换装置如RF AGC转换器40、第一解调装置如模拟解调器50、第二解调装置如模拟解调器60、中频(IF)转换装置如IF输入转换器70、IF接口装置如数字IF接口80、第三解调装置如数字解调器90、以及处理装置如处理器95。图1的元件可以用集成电路(IC)来实现，并且一些元件例如可以被包含在一个或多个IC中。为了描述的清楚起见，图1中可能没有示出与信号处理装置100相关的某些元件，比如某些控制信号、电源信号和/或其它元件。
调谐器10可操作用于对由第一信号源如地面(即广播)或其它信号源提供的信号执行信号调谐功能。根据一个示例性实施例，调谐器10接收来自第一信号源的第一RF输入信号，并通过对第一RF输入信号滤波和下变频(即单级或多级下变频)来执行信号调谐功能，从而产生第一IF信号。所述第一RF输入信号和第一IF信号可以包括音频、视频和/或数据内容，并且可以属于一种模拟调制方案(例如NTSC、PAL、SECAM等)或数字调制方案(例如ATSC、QAM等)。
调谐器20可操作用于对由第二信号源如电缆或其它信号源提供的广播信号执行信号调谐功能。根据一个示例性实施例，调谐器20接收来自第二信号源的第二RF输入信号，并通过对第二RF输入信号滤波和下变频(即单级或多级下变频)来执行信号调谐功能，从而产生第二IF信号。所述第二输入RF信号和第二IF信号也可以包括音频、视频和/或数据内容，并且可以属于一种模拟调制方案(例如NTSC、PAL、SECAM等)或数字调制方案(例如ATSC、QAM等)。
RF AGE转换器30可操作用于对调谐器10执行AGC转换功能。根据一个示例性实施例，响应于由数字解调器90或其它源提供的RF AGC转换控制信号，RF AGC转换器30向调谐器10提供来自模拟解调器30的RFAGC信号或来自数字解调器90的RFAGC信号。
RF AGC转换器40可操作用于对调谐器20执行AGC转换功能。根据一个示例性实施例，响应于由数字解调器90或其它源提供的RF AGC转换控制信号，RFAGC转换器40向调谐器20提供来自模拟解调器60的RF AGC信号或来自数字解调器90的RF AGC信号。
模拟解调器50可操作用于执行包括模拟解调和模拟RF AGC功能的功能。根据一个示例性实施例，模拟解调器50可操作用于解调由调谐器10提供的第一IF信号，从而产生第一解调模拟信号。模拟解调器50可操作用于解调一种或多种模拟调制信号(例如NTSC、PAL、SECAM等)。如图1中所示，从模拟解调器50输出的第一解调模拟信号可以被提供以用于进一步处理(例如解码等)。同样，根据一个示例性实施例，模拟解调器50响应于第一IF信号而向RF AGC转换器30提供第一模拟RF AGC信号。所述第一模拟AGC信号便于调谐器10所需的特定RF AGC延迟点和AGC电压。模拟解调器50可以例如被实现为同步锁相环(PLL)型解调器。
模拟解调器60可操作用于执行包括模拟解调和模拟RF AGC功能的功能。根据一个示例性实施例，模拟解调器60可操作用于解调由调谐器20提供的第二IF信号，从而产生第二解调模拟信号。模拟解调器60可操作用于解调一种或多种模拟调制信号(例如NTSC、PAL、SECAM等)。如图1中所示，从模拟解调器60输出的第二解调模拟信号可以被提供以用于进一步处理(例如解码等)。同样，根据一个示例性实施例，模拟解调器60响应于第二IF信号而向RF AGC转换器40提供第二模拟RF AGC信号。所述第二模拟AGC信号便于调谐器20所需的特定RF AGC延迟点和AGC电压。模拟解调器60可以例如也被实现为同步锁相环(PLL)型解调器。
IF输入转换器70可操作用于执行IF转换功能。根据一个示例性实施例，响应于由数字解调器90提供的IF转换控制信号，IF转换器70选择性地使由调谐器10提供的第一IF信号或由调谐器20提供的第二IF信号通过。
数字IF接口80可操作用于执行包括滤波和信号放大功能的功能。根据一个示例性实施例，数字IF接口80包括一个或多个表面声波(SAW)滤波器和信号放大器，它们滤波和放大由IF输入转换器70提供的第一IF信号或第二IF信号，以产生一个滤波IF信号。
数字解调器90可操作用于执行包括模数(A/D)转换、数字解调、数字AGC和转换控制功能的功能。根据一个示例性实施例，数字解调器90可操作用于将由数字IF接口80提供的滤波IF信号转换成数字IF信号。然后数字解调器90解调所述数字IF信号，从而产生一个与由调谐器10提供的第一IF信号或由调谐器20据供的第二IF信号对应的解调数字信号。数字解调器90可操作用于解调一种或多种数字调制信号(例如ATSC、QAM等)。如图1中所示，从数字解调器90输出的解调数字信号可以被提供以用于进一步处理(例如解码等)。同样，根据一个示例性实施例，在处理器95的控制下，数字解调器90分别向RF AGC转换器30和40提供第一和第二数字RF AGC信号与第一和第二RF AGC转换控制信号。所述第一和第二数字AGC信号分别便于调谐器10和20所需的特定RF AGC延迟点与AGC电压。数字解调器90还可以在处理器95的控制下向IF输入转换器70提供IF转换控制信号。数字解调器90例如可以用IC来实现，比如由Broadcom制造的BCM3510型号的IC或由ATI制造的NXT2003型号的IC。
处理器95可操作用于执行各种功能，包括与信号处理装置100有关的处理、控制和存储功能。根据一个示例性实施例，处理器95可操作用于执行的功能包括但不限于：检测和处理如信号源和信道选择输入的用户输入，检测信道类型(例如模拟与数字)，以及处理和提供控制信号以能够进行信道调谐、转换、存储和其它功能。
根据本发明可以以各种方式使用信号处理装置100。根据一个示例性实施例，信号处理装置100可以用于提供一个画中画(PIP)、画外画(POP)或同时提供多个显示的类似功能。例如，调谐器10或20能够对于第一画面(例如主画面)调谐一个信号，而另一调谐器10或20能够对于第二画面(例如子画面或PIP)调谐一个信号。这样，其中一个画面可以用由模拟解调器50或60解调的模拟调制信号来表示，而另一画面可以用由数字解调器90解调的数字调制信号来表示。可替代地，两个画面都可以用由模拟解调器50和60解调的模拟调制信号来表示。
为了便于更好地理解本发明，现在将提供一个例子。参考图2，示出了说明根据本发明的一个示例性实施例的步骤的流程图200。为了示例和解释的目的，将参考图1的信号处理装置100来描述图2的步骤。图2的步骤仅仅是示例性的，并且不打算以任何方式来限制本发明。
在步骤205中，选择一个用于信号处理装置100的信号源。根据一个示例性实施例，在步骤205中，响应于通过用户输入设备(未在图1中示出)如手持式遥控设备、集成式键盘、有线和/或无线键盘、和/或其它输入设备对信号处理装置100的一个用户输入，可以选择一个所需的信号源，比如地面、电缆或其它信号源。所述用户输入使信号处理装置100将其有效输入转换到特定信号源。为了示例和解释的目的，描述的图2假设用户可以选择地面信号源或电缆信号源。然而，根据本发明还可以选择其它类型的信号源，比如卫星、因特网或其它信号源。同样为了示例和解释的目的，描述的图2假设图1的调谐器10用于调谐地面信号以及调谐器20用于调谐电缆信号。然而，这种假设并不打算以任何方式来限制本发明，并且调谐器10和20可以用于调谐来自其它信号源的模拟和/或数字信号。
如果在步骤205中选择了地面信号源，那么处理流程前进到步骤210，在步骤210由用户选择地面信道。根据一个示例性实施例，在步骤210中，响应于经过用户输入设备(未在图1中示出)如手持式遥控设备、集成式键盘、有线和/或无线键盘、和/或其它输入设备对信号处理装置100的一个用户信道选择输入，发生信道选择。同样，根据一个示例性实施例，在步骤210中，用户信道选择使调谐器10开始对所选择的地面信道进行调谐。
在步骤215中，将数字RF AGC信号提供给地面调谐器，并将IF输入转换器70转换至地面调谐器。如本文先前所述，为了图2中示例和解释的目的，假设图1的调谐器10用于调谐地面信号，并从而表示地面调谐器。根据一个示例性实施例，在步骤215，在处理器95的控制下，数字解调器90向RF AGC转换器30提供第一数字RF AGC信号和第一RF AGC转换控制信号，其由此使RF AGC转换器30向调谐器10提供第一数字RF AGC信号。同样，根据一个示例性实施例，在步骤215，在处理器95的控制下，数字解调器90向IF输入转换器70提供IF转换控制信号，其由此使IF输入转换器70转换至调谐器10。因此，步骤215能使信号处理装置100接收并检测一个数字地面信道信号。
在步骤220，对于在步骤210中所选择的地面信道是否是数字信道进行判定。根据一个示例性实施例，对处理器95进行编程，以使在步骤220中响应于由数字解调器90提供的一个控制信号来进行该判定，所述控制信号指示数字解调器90能否获得在有效数字信道信号上的解调锁定。根据本发明，在步骤220中也可以使用其它判定所选地面信道是否是数字信道的方法。
如果在步骤220中的判定是否定的，那么处理流程前进到步骤225，在步骤225将模拟RF AGC信号提供给地面调谐器，并将IF输入转换器70转换至电缆调谐器。如本文先前所述，为了图2中示例和解释的目的，假设图1的调谐器10用于调谐地面信号，并从而表示地面调谐器，而调谐器20用于调谐电缆信号，并从而表示电缆调谐器。根据一个示例性实施例，在步骤225中，在处理器95的控制下，模拟解调器50向RF AGC转换器30提供第一模拟RF AGC信号，并且数字解调器90向RF AGC转换器30提供第一RF AGC转换控制信号，其由此使RFAGC转换器30向调谐器10提供第一模拟RF AGC信号。同样，根据一个示例性实施例，在步骤225中，在处理器95的控制下，数字解调器90向IF输入转换器70提供IF转换控制信号，其使IF输入转换器70转换至调谐器20。这样，在步骤225中，IF输入转换器70被转换离开地面调谐器，即调谐器10，这有利地防止了信号干扰，其可归因于数字IF接口80的输入特征。
如果在步骤220中的判定是肯定的，那么处理流程前进到步骤230，在步骤230继续将数字RF AGC信号提供给地面调谐器，并且IF输入转换器70保持它的位置。根据一个示例性实施例，在步骤230中，数字解调器90继续经过RF AGC转换器30向调谐器10提供第一数字RF AGC信号，并保持IF输入转换器70转换至调谐器10的位置。
现在回来参考步骤205，如果选择了电缆信号源，那么处理流程前进到步骤235，在步骤235由用户选择一个电缆信道。根据一个示例性实施例，在步骤235中，响应于经过用户输入设备(未在图1中示出)如手持式遥控设备、集成式键盘、有线和/或无线键盘、和/或其它输入设备对信号处理装置100的一个用户信道选择输入，发生信道选择。同样，根据一个示例性实施例，在步骤235中，用户信道选择使调谐器20开始对所选择的电缆信道进行调谐。
在步骤240中，将数字RF AGC信号提供给电缆调谐器，并将IF输入转换器70转换至电缆调谐器。如本文先前所述，为了图2中示例和解释的目的，假设图1的调谐器20用于调谐电缆信号，并从而表示电缆调谐器。根据一个示例性实施例，在步骤240中，在处理器95的控制下，数字解调器90向RF AGC转换器40提供第二数字RF AGC信号和第二第一RF AGC转换控制信号，其由此使RFAGC转换器40向调谐器20提供第二数字RF AGC信号。同样，根据一个示例性实施例，在步骤240中，在处理器95的控制下，数字解调器90向IF输入转换器70提供IF转换控制信号，其使IF输入转换器70转换至调谐器20。因此，步骤240能使信号处理装置100接收并检测一个数字电缆信道。
在步骤245中，对于在步骤235中所选择的电缆信道是否是数字信道进行判定。根据一个示例性实施例，对处理器95进行编程，以使在步骤245中响应于由数字解调器90提供的一个控制信号来进行该判定，所述控制信号指示数字解调器90能否获得在一个有效的数字信道信号上的解调锁定。根据本发明，在步骤245中，还可以使用其它判定所选地面信道是否是数字信道的方法。
如果在步骤245中的判定是否定的，那么处理流程前进到步骤250，在步骤250将模拟RF AGC信号提供给电缆调谐器，并将IF输入转换器70转换至地面调谐器。如本文先前所述，为了图2中示例和解释的目的，假设图1的调谐器10用于调谐地面信号，并从而表示地面调谐器，而调谐器20用于调谐电缆信号，并从而表示电缆调谐器。根据一个示例性实施例，在步骤250中，在处理器95的控制下，模拟解调器60向RFAGC转换器40提供第二模拟RFAGC信号，并且数字解调器90向RF AGC转换器40提供第二RF AGC转换控制信号，其使RF AGC转换器40向调谐器20提供第二模拟RF AGC信号。同样，根据一个示例性实施例，在步骤250中，在处理器95的控制下，数字解调器90向IF输入转换器70提供IF转换控制信号，其使IF输入转换器70转换至调谐器10。这样，在步骤250中，IF输入转换器70被转换离开电缆调谐器，即调谐器20，这有利地防止了信号干扰，其可归因于数字IF接口80的输入特征。
如果在步骤245中的判定是肯定的，那么处理流程前进到步骤255，在步骤255继续将数字RF AGC信号提供给电缆调谐器，并且IF输入转换器70保持它的位置。根据一个示例性实施例，在步骤255中，数字解调器90继续经过RF AGC转换器20向调谐器20提供第二数字RF AGC信号，并保持IF输入转换器70转换至调谐器20的位置。
如本文所述，本发明为诸如电视信号接收机之类的装置提供了一种有效且成本划算的信号处理架构，所述架构尤其能够接收并处理来自多路信号源的模拟和数字信号，例如但不限于地面和电缆信号源。本发明可适用于具有或没有显示设备的各种装置。因此，这里所用的短语“信号处理装置”和“电视信号接收机”可以指包括但不限于包含显示设备的电视机、计算机或监视器的系统或装置，以及诸如机顶盒、录像机(VCR)、数字通用光盘(DVD)播放机、视频游戏盒、个人视频记录器(PVR)、计算机或其它可能不包括显示设备的装置之类的系统或装置。
虽然本发明已被描述为具有优选的设计，但是本发明可以在此公开的的精神和范围内进行进一步的修改。因此，本申请打算利用其一般原理来覆盖本发明的任何变化、使用或修改。而且，本申请打算覆盖相对于本公开的这种偏离，即其在本发明所属的现有技术中已知或通常的实践的范围内并处于所附权利要求书限定的范围内。

Claims (10)

1.信号处理装置，包括：
第一调谐装置，用于产生对应于第一RF信号的第一IF信号；
第一模拟解调装置，用于产生对应于所述第一IF信号的第一AGC信号和第一解调信号；
第二调谐装置，用于产生对应于第二RF信号的第二IF信号；
第二模拟解调装置，用于产生对应于所述第二IF信号的第二AGC信号和第二解调信号；
数字解调装置，用于产生对应于所述第一和第二IF信号中的一个的第三AGC信号和第三解调信号；
第一RF AGC转换装置，用于有选择地向所述第一调谐装置提供所述第一和第三AGC信号中的一个；以及
第二RF AGC转换装置，用于有选择地向所述第二调谐装置提供所述第二和第三AGC信号中的一个。
2.如权利要求1所述的信号处理装置，其中所述第一RF信号通过一个地面信号源来提供。
3.如权利要求1所述的信号处理装置，其中所述第二RF信号通过一个电缆信号源来提供。
4.如权利要求1所述的信号处理装置，进一步包括IF转换装置，用于有选择地向所述第三解调装置提供所述第一和第二IF信号中的一个。
5.一种用于执行信号处理的方法，包括：
接收来自第一信号源的第一RF信号；
响应于第一信道选择，产生对应于所述第一RF信号的第一IF信号；
如果所述第一信道选择是模拟信道选择，那么产生对应于所述第一IF信号的第一AGC信号和第一解调信号；
接收来自第二信号源的第二RF信号；
响应于第二信道选择，产生对应于所述第一RF信号的第二IF信号；
如果所述第二信道选择是模拟信道选择，那么产生对应于所述第二IF信号的第二AGC信号和第二解调信号；
如果所述第一和第二信道选择中的一个是数字信道选择，那么产生对应于所述第一和第二IF信号中之一的第三AGC信号和第三解调信号；
有选择地提供所述第一和第三AGC信号之一，以用于产生第一IF信号；以及
有选择地提供所述第二和第三AGC信号之一，以用于产生第二IF信号。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述第一信号源是一个地面信号源。
7如权利要求5所述的方法，其中所述第二信号源是一个电缆信号源。
8.一种电视信号接收机，包括：
第一调谐器，可操作用于产生对应于第一RF信号的第一IF信号；
第一模拟解调器，可操作用于产生对应于所述第一IF信号的第一AGC信号和第一解调信号；
第二调谐器，可操作用于产生对应于第二RF信号的第二IF信号；
第二模拟解调器，可操作用于产生对应于所述第二IF信号的第二AGC信号和第二解调信号；数字解调器，可操作用于产生对应于所述第一和第二IF信号中的一个的第三AGC信号和第三解调信号；
第一RF AGC转换器，可操作用于有选择地向所述第一调谐器提供所述第一和第三AGC信号中的一个；以及
第二RF AGC转换器，可操作用于有选择地向所述第二调谐器提供所述第二和第三AGC信号中的一个。
9.如权利要求8所述的电视信号接收机(100)，其中所述第一RF信号通过一个地面信号源来提供。
10.如权利要求8所述的电视信号接收机(100)，其中所述第二RF信号通过一个电缆信号源来提供。
11.如权利要求8所述的电视信号接收机，进一步包括IF转换器，可操作用于有选择地向所述第三解调器提供所述第一和第二IF信号中的一个。
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