CN101507265A

CN101507265A - 用于监测电视信号的接收性能以及与此相关地改善模拟节目和数字节目之间的节目分集的接收设备和方法

Info

Publication number: CN101507265A
Application number: CN 200780030566
Authority: CN
Inventors: 马库斯·劳斯特
Original assignee: Hirschmann Car Communication GmbH
Current assignee: Hirschmann Car Communication GmbH
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2007-08-11
Publication date: 2009-08-12
Also published as: EP2055097A1; WO2008019808A1

Abstract

本发明涉及一种用于监测电视信号的接收性能的方法以及一种被构造以执行该方法的设备，其中高频信号通过至少一个天线被接收，其中按照本发明规定，具有n个接收路径的接收单元将所接收的高频信号转换成视频数据，其中关于所接收的视频信号的质量的信息被分析，并且这些信息被发送到主机控制器，其中具有数学单元的主机控制器对发射地区的信息进行分析，并向主机控制器信号表示特定的事件，所述主机控制器判断接收单元是否转换到另一个频道，以便在那里维持较好的接收。

Description

用于监测电视信号的接收性能以及与此相关地改善模拟节目和数字节目之间的节目分集的接收设备和方法

本发明涉及一种用于地面电视信号的方法和移动接收设备，它改善了模拟电视节目和数字电视节目之间的节目分集。

节目分集被理解为这样一种方法，该方法为观看者提供了在较远的距离之外也能收看所希望的节目的可能性。电视接收器自动地切换在一个发射地区中由多个彼此间隔的发射器所发射的频率，因此观看者始终能够主动跟踪质量最好的频道。

由于发射数字电视信号的地区不断增长，以及由此而产生的模拟信号和数字信号之间的混合地区的增长，需要一种方法，它能有效地监测数字信号，并且在必要时能够非常快速地进行到另一个模拟频道或数字频道的转换。在此特别相关的是丘陵和山脉地区，这些地区针对模拟电视信号具有很多增强发射器。在此造成数字电视信号的频繁遮蔽，这通过模拟增强发射器得以补偿。

因此本发明的目的在于提供一种用于监测电视信号的接收性能及进行转换的接收设备和方法，利用它能够实现前面所提到的要求。

该任务是通过权利要求1所述的特征来解决的。

在下面部分中所述的方法能够被应用于在纯数字电视信号之间、或者在数字和模拟电视信号之间的分析和转换。

所述设备由两个模块组成，其在下面借助于图1(接收设备的方块图)被详细阐述。

1.具有n(n大于1)个接收路径的接收单元。该接收单元将所接收的HF信号转换成视频数据，其中分析关于所接收的视频信号的质量的信息，并且将这些信息发送到主机控制器。其中所述信息被理解为(模拟和数字的)电平、(模拟和数字的)信噪比S/N、(纯数字的)比特错误率、(纯数字的)包错误率和其它符合目的的参数。

2.具有数学单元的主机控制器。该数学单元对发射地区的信息进行分析，并且向主机控制器信号表示特定的事件。主机控制器判断接收单元是否切换到另一个频道，以便在那里维持较好的接收。

按照本发明的方法主要是在主机控制器的数学单元中实现的。但是要通过数学单元、主机控制器和接收设备之间的共同作用才能有效地实现本发明。

在下面的部分中更精确地考察数学单元的方法。例如，安装有本发明所述设备的车辆从一个提供有较强数字信号的地区行驶到一个模拟、数字混合地区中。

作为用于接收设备的数学单元的信息，在下述例子中至少考察三个量。但是也可以采用其它量：

1.电平，以dBμV为单位被测量

2.比特错误率(BER)，以解调之后接收到的比特中发生错误的比特数为单位被测量

3.包错误率(PER)，以在MPEG数据流中带有错误的数据包数被测量

为了更好地理解，这三个量在图2(电平的示意图)、图3(比特错误率的示意图)和图4(包错误率的示意图)中以单独的图示来表示。

由数学单元所分析的第一个量是电平。借助于电平可以相当精确地监测信号的接收性能。

为了抑制电平中的波动，电平通过低通滤波器被平滑。下述差分方程作为数字滤波器的基础：

y (t_{n}) = Σ_{k = 0}^{n} α_{k} \cdot x_{n - k} - Σ_{k = 1}^{n} β_{k} \cdot y_{(n - k)}

公式1

包含离散值

n＝2，α1＝0，α2＝0

得出第二级的转换后的低通滤波器的下述计算：

y(t)＝α₀·x(t)-(β₁·y(t-1)+β₂·y(t-2)) 公式2

值α₀，β₁，β₂需要与所使用的处理器相适应地被设定，从而能够有效地执行滤波。

图5示出被滤波的电平的示意图。

电平不仅仅是作为绝对值在数学单元中使用。电平的变化对于快速分析接收条件来说也是重要的。当对电平求导时得到该信息。

由基础公式

y' (t) = \frac{dy (t)}{dt}

公式3

对于离散值：

y' (t_{1}) = \frac{y (t_{2}) - y (t_{1})}{t_{2} - t_{1}}

公式4

对于采样后的值有

t₂＝t₁-1和t₁＝t

由此得到下列公式：

y' (t) = \frac{y (t - 1) - y (t)}{(t - 1) - t} = y (t) - y (t - 1)

公式5

在数学单元中，电平借助于公式2被滤波，并且借助于公式5被求导。在主机中的控制设备对于在数学单元中进行的滤波和求导规定了不同的门限。滤波模块和求导模块借助于这些门限发出一个触发信号，控制设备基于这个触发信号触发针对接收单元的信号表示。

图6示出一个根据上述实施例细化的方块图。

由于仅有电平还不具备足够的说服力，为了有效地利用对接收性能的分析，还另外使用了比特错误率和包错误率。

利用这些附加的信息，数学单元具有附加的触发信号，该触发信号能够由主机中的控制设备进行分析，并且被应用于接收设备中频道间的有效转换。

图7示出具有数学单元的主机控制器的一个相应的方块图。

下面解释在主机控制器中的控制设备：

主机控制器中的控制设备从数学单元接收到至少三种触发信号：

1.电平：其分为一个绝对值和经过求导的值(电平变化)。

2.比特错误率(BER)

3.包错误率(PER)

在进行分析时包错误率是最重要的触发信号。当发生了错误时，这些错误总是能够在图中看出。比特错误率和电平只给出所期望的信号变化的一个趋势。通过这些信息得到下列关系。

·如果发出一个关于电平的触发信号，并且没有出现PER触发信号，则改变发出触发信号的门限，以得到新的变化。

·如果发出一个关于BER的触发信号，并且没有出现PER触发信号，则在此也改变发出触发信号的门限。

·如果出现了一个关于电平和BER的触发信号，则触发对接收单元的信号表示。

·如果出现了一个关于PER的触发信号，则同样触发对接收单元的用于转换的信号表示。

主机控制器的一个实现上述实施例的方块图在图8中示出。

与所采用的数学单元相关联的这个方法使得用于地面电视信号的移动接收设备能够在模拟节目和数字节目之间实现有效的、更为可靠的和快速的节目分集。

这里示出的方法能够被应用在所有模拟标准和数字标准上。

电视信号等同于对应于一种电视标准、并且包含电视信号(图像声音、有效信号)的必要信息的信号。

Claims

1.一种用于监测电视信号的接收性能并进行转换的方法，其中高频信号通过至少一个天线被接收，其特征在于，具有n条接收路径的接收单元将所接收的高频信号转换成视频数据，其中分析关于所接收的视频信号的质量的信息，并且这些信息被发送到主机控制器，其中具有数学单元的主机控制器对发射地区的信息进行分析，并向主机控制器信号表示特定的事件，主机控制器判断接收单元是否转换到另一个频道，以便在那里维持较好的接收。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由接收单元至少使用电平和/或比特错误率(BER)和/或包错误率(PER)作为用于数学单元的信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，用低通滤波器对电平进行平滑，以抑制电平中的波动。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在数学单元中对电平进行滤波和求导，其中主机控制器中的控制设备为了数学单元中的滤波和求导规定了至少一个门限，并且滤波模块和求导模块借助于所述门限发出一个触发信号，所述控制设备基于该触发信号触发针对接收单元的信号表示。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，主机控制器中的控制设备从数学单元接收到至少三种触发信号，即电平、比特错误率(BER)和包错误率(PER)。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少三种触发信号如下所述被关联起来：

·如果发出一个关于电平的触发信号，并且没有出现PER触发信号，则改变发出触发信号的门限，以得到新的变化，

·如果发出一个关于BER的触发信号，并且没有出现PER触发信号，则在此也改变发出触发信号的门限，

·如果出现了一个关于电平和BER的触发信号，则触发对接收单元的信号表示，

7.一种用于监测电视信号的接收性能的设备，其中高频信号通过至少一个天线被接收，所述设备被构造为执行按照上述权利要求之一所述的方法。