CN102316287B - 一种解调模拟电视信号的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种解调模拟电视信号的方法和装置。所述方法包括：利用相干信号对所接收的模拟电视信号进行相干解调；将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率；跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率。本发明的技术方案采用相干解调法对模拟电视信号进行解调，提高了接收灵敏度。

Description

一种解调模拟电视信号的方法和装置

技术领域

本发明涉及无线电视广播技术领域，特别是涉及一种解调模拟电视信号的方法和装置。

背景技术

目前，无线电视广播制式众多，如数字视频广播(DVB，DigitalVideo Broadcasting)、中国移动多媒体广播(CMMB，China MobileMultimedia Broadcasting)等，也有传统的模拟电视的多种制式。其中，就全世界范围而言，使用最广泛的还是模拟电视制式，目前可以使用黄豆体积大小的芯片实现模拟电视的全部接收和解码的工作。

模拟电视的图像信号是一种幅度调制(AM)信号。通常，AM调制信号的解调方法有包络检波和相干解调两种。理论上，相干解调比包络检波的解调能力强，接收灵敏度高。然而传统模拟电视使用的都是包络检波方法，而不使用相干解调方法。

这是因为，相干解调的原理是：先得到与待解调信号的载频同频同相的相干信号，用该相干信号与待解调信号相乘，再进行低通滤波可得到原始信号。电视接收机中相干解调器的本地载波即为所述相干信号，用于与待解调模拟电视信号相乘。

因此，如果使用相干解调方法则需要实时跟踪模拟电视图像信号中亮度(luma)的中心频率(即待解调模拟电视信号的载波频率)，以获得与之同频同相的相干解调器的本地载波。但是，当luma信号强度低于色度(croma)信号强度或者在luma的频率附近有较强的干扰(spur)信号时，相干解调会将附近的croma或spur误认为是luma的中心频率，从而解调出错误的数据来。所以，虽然理论上相干解调比包络检波法的解调能力更强，接收灵敏度更高，但是传统模拟电视信号解调，由于上述原因，使用的都是包络检波法。

另一方面，随着移动通信的迅猛发展，手持移动终端成为大众的必备产品。基于模拟电视和手持移动终端的手持模拟电视产品获得了越来越多的认可和使用。

那么，传统的模拟电视技术应用于手持移动终端领域，由于这种应用领域的变化，必然给模拟电视的实现技术提出了新的要求和挑战。其中一个问题就是在复杂的移动环境中，移动终端接收的模拟电视信号的质量依赖于移动终端接收信号的灵敏度，移动终端接收信号的灵敏度越高，影像会越清晰。

但是，在现有技术中，如何提高移动终端接收信号的灵敏度，急待改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种解调模拟电视信号的方法，该方法采用相干解调法对模拟电视信号进行解调，提高了移动终端接收信号的灵敏度。

本发明还提供了一种解调模拟电视信号的装置，该装置采用相干解调法对模拟电视信号进行解调，提高了接收信号的灵敏度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种解调模拟电视信号的方法，该方法利用相干信号对所接收的模拟电视信号进行相干解调，其中确定相干信号频率的方法包括：

将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率；

跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则将跟踪结果频率作为相干信号的频率。

所述方法中，在将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率之后，该方法进一步包括：判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标的步骤；并在判断出模拟电视信号的信号质量达到预设指标时，执行所述跟踪模拟电视信号的载波频率的步骤。

所述方法中，判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标包括：在检测到模拟电视信号的行同步信号，并且模拟电视信号的噪声水平低于预设阈值时，判断出模拟电视信号的信号质量达到了预设指标。

所述方法，在将跟踪结果频率作为相干信号的频率之后，进一步包括：

A、启动定时器，当定时器超时后执行步骤B；

B、判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，是则，执行步骤C，否则执行步骤D；

C、跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率，返回步骤A，否则，返回步骤B；

D、判断信号质量未达到预设指标的次数是否超过预设次数，是则执行步骤C，否则返回步骤A。

所述方法中，所述预设范围为负20K到正20K之间的范围；

和／或，

定时器的定时时间取10毫秒到1000毫秒范围内的值，所述预设次数取10到1000之间的数值，并且定时器的定时时间和预设次数的乘积达到秒的级别。

本发明还公开了一种解调模拟电视信号的装置，该装置包括：相干信号生成模块和相干解调模块，其中：

相干信号生成模块，用于将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率，向相干解调模块输出相干信号；用于跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则将跟踪结果频率作为相干信号的频率，向相干解调模块输出相干信号；

相干解调模块，用于利用来自相干信号生成模块的相干信号对模拟电视信号进行相干解调。

所述相干信号生成模块，在将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率，向相干解调模块输出相干信号之后，进一步用于断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，并在判断出模拟电视信号的信号质量达到预设指标时，跟踪模拟电视信号的载波频率。

所述相干信号生成模块，用于在检测到模拟电视信号的行同步信号，并且模拟电视信号的噪声水平低于预设阈值时，判断出模拟电视信号的信号质量达到了预设指标。

所述该装置进一步包括：定时器；所述相干信号生成模块，进一步用于完成以下步骤：

A、启动定时器，当定时器超时后执行步骤B；

B、判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，是则，执行步骤C，否则执行步骤D；

C、判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率，返回步骤A，否则，返回步骤B；

D、判断信号质量未达到预设指标的次数是否超过预设次数，是则执行步骤C，否则返回步骤A。

所述相干信号生成模块，用于判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在负20K到正20K之间范围之内，是则将跟踪结果频率作为相干信号的频率；

和／或，

定时器的定时时间为10毫秒到1000毫秒范围内的值，所述预设次数为10到1000之间的数值，并且定时器的定时时间和预设次数的乘积达到秒的级别。

由上述可见，本发明这种利用相干信号对所接收的模拟电视信号进行相干解调，其中，在初始时，将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率，之后，跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则将跟踪结果频率作为相干信号的频率的技术方案，采用相干解调法对模拟电视信号进行解调，提高了接收灵敏度，并且在跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差在预设范围之内时，才将跟踪结果频率作为相干信号的频率，从而避免了将croma或spur误认为是luma的中心频率的情况。

附图说明

图1是本发明实施例一种解调模拟电视信号的方法的流程图；

图2是本发明中解调模拟电视信号的较佳实施例的流程图；

图3是本发明实施例一种解调模拟电视信号的装置的组成结构。

具体实施方式

本申请的发明人克服了现有技术偏见，采用相干解调方式对模拟电视信号进行解调，并克服了采用相干解调方式时存在的将croma或spur误认为是luma的中心频率的问题。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

图1是本发明实施例一种解调模拟电视信号的方法的流程图。该方法利用相干信号对所接收的模拟电视信号进行相干解调，其中确定相干信号频率的方法包括：

步骤101，将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率。

步骤102，跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率。

在步骤101中，模拟电视信号的理论载波频率是指标准中规定的模拟电视信号载波频率，也就是模拟电视信号发射机所发出的模拟电视信号的固定载波频率。而对于模拟电视信号接收机来说，经过复杂的无线信道传输的模拟电视信号的载波频率，由于受多径干扰、温度漂移、时钟偏差等影响变得与理论值有所偏差，因此便有了后续的步骤102。

在步骤102中，可采用锁相环技术对模拟电视信号的载波频率进行锁定跟踪，且通过预先设定一个合理的预设范围，避免将croma或spur误认为是luma的中心频率的情况，也就是说，这个预设的范围是一个小于luma与croma／spur之间的频率差的一个频率范围。例如，在本发明的一个实施例中，当跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差在负20K到正20K之间范围内时，认为跟踪结果是合理的，将跟踪结果频率作为相干信号的频率使用。

在本发明的一个实施例中，判断模拟电视信号的信号质量达到预设指标时，执行上述的步骤102。这样跟踪得到的载波频率更为接近理论值，也更为可信。

具体地，可以采用如下方式判断模拟电视信号的质量：在检测到模拟电视信号的行同步信号，且模拟电视信号的噪声水平低于预设阈值时，确定模拟电视信号的信号质量达到了预设指标，这里的预设阈值可以根据实际环境情况而定。需要说明的是，上述仅是判断模拟信号质量的一种方式，上述判断方式不应理解为对本发明的限制，其余判断方式均为本领域技术人员所熟知，在此不再一一赘述，此外，在本发明的其他实施例中也可以采用其他的方式来判断模拟电视信号的质量。

由上述可见，本发明的核心思想是：初始时，让相干信号的频率，即相干解调器的载波频率固定在理论值的位置上，然后启动载波跟踪功能，并对跟踪结果频率做合理性判断，将合理的跟踪结果频率作为相干解调器的固定载波频率使用。

进一步地，如果长时间没有质量较好的模拟电视信号，本发明也需要启动载波跟踪功能，对跟踪结果频率做合理性判断，将合理的跟踪结果频率作为相干解调器的固定载波频率使用，如果不合理，则相干解调器的载波频率保持与上一次的跟踪结果频率相同。这样，在模拟电视信号的质量长时间维持较差时，也能够调整相干解调器的载波频率，使其尽量与实际接收电视信号的载波频率保持一致。为了更好地说明本发明的技术方案，下面给出一个较佳实施例，如图2所示。

图2是本发明中解调模拟电视信号的较佳实施例的流程图。利用相干信号对所接收的模拟电视信号进行相干解调，其中，确定相干信号频率的方法包括：

步骤201，初始化处理。

步骤202，将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率。

步骤203，判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，是则执行步骤204，否则继续进行判断，直至判断出模拟电视信号的信号质量达到预设指标。

步骤204，跟踪模拟电视信号的载波频率。

步骤205，跟踪模拟电视信号的载波频率的过程结束后，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，执行步骤206，否则，返回步骤203。

步骤206，将跟踪结果频率作为相干信号的频率。

步骤207，启动定时器。

本发明中，通过设定该定时器来实现周期性地判断模拟电视信号质量的好坏，在模拟电视信号的质量达到预设指标时启动载波跟踪功能，并在获得合理的跟踪频率的情况下再次更新相干载波的频率；此外，通过该定时器还能在模拟电视信号的质量长时间不达标时，也启动载波跟踪功能，在获得合理的跟踪频率的情况下再次更新相干载波的频率；这样可以使得相干信号的频率尽可能与模拟电视信号的载波频率保持一致。在本发明的实施例中，该定时器的定时时间，较佳地取几十到几百毫秒之间的值。

步骤208，判断定时器是否超时，是则，执行步骤209，否则，继续判断定时器是否超时。

步骤209，判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，是则，执行步骤211，否则，执行步骤210。

步骤210，判断信号质量未达到预设指标的次数是否超过预设次数，是则，执行步骤211，否则，执行步骤207。

可见，如果本步骤中判断信号质量未达到预设指标的次数没有超过预设次数时，不对相干信号的频率进行调整，即相干信号的频率仍保持与上一次的跟踪结果频率相同。

本步骤中的预设次数，根据实际情况而定。判断信号质量未达到预设指标的次数是否超过预设次数的方法可以为：预先设置一个表示信号质量未达标次数的变量，该变量的初始值为0，每当判断出模拟电视信号的信号质量没有达到预设指标时，该变量加1，并在该变量的值超过所述的预设次数时重新将该变量置为0。

在本发明的实施例中，一般在电视信号质量不好的时间持续到秒级时再次启动载波跟踪功能。因此在图2所示的实施例中可以规定：定时器的定时时间取10毫秒到1000毫秒范围内的值，所述预设次数取10到1000之间的数值，并且定时时间和预设次数的乘积达到秒的级别。例如当定时器的定时时间为200毫秒时，该预设的次数可以取50次，这样电视信号质量不好的时间持续10秒(200毫秒×50次)左右时可以再次启动载波跟踪功能。

步骤211，跟踪模拟电视信号的载波频率。

步骤212，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则执行步骤206，否则返回步骤209。

到此图2所示的流程结束。

基于上述实施例接下来给出本发明中的一种解调模拟信号的装置的组成结构。

图3是本发明实施例一种解调模拟电视信号的装置的组成结构。如图3所示，该装置包括：相干信号生成模块301和相干解调模块302，其中：

相干信号生成模块301，用于将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率，向相干解调模块302输出相干信号；用于跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率，向相干解调模块302输出相干信号；这里，模拟电视信号的理论载波频率是指标准中规定的模拟电视信号载波频率，也就是模拟电视信号发射机所发出的模拟电视信号的固定载波频率；

相干解调模块302，用于利用来自相干信号生成模块301的相干信号对模拟电视信号进行相干解调；相干解调具体为将相干信号与模拟电视信号相乘，再进行低通滤波即可以得到原始的模拟电视信号，这部分内容为现有技术，这里不再详述。

在图3所示的装置中，所述相干信号生成模块301，在将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率，向相干解调模块302输出相干信号之后，进一步用于判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，并在判断出模拟电视信号的信号质量达到预设指标时，跟踪模拟电视信号的载波频率。所述相干信号生成模块301，用于在检测到模拟电视信号的行同步信号，并且模拟电视信号的噪声水平低于预设阈值时，判断出模拟电视信号的信号质量达到了预设指标。

图3所示的装置进一步包括：定时器303；所述相干信号生成模块301，进一步用于完成以下步骤：

A、启动定时器303，当定时器303超时后执行步骤B；

B、判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，是则，执行步骤C，否则执行步骤D；

C、跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率，返回步骤A，否则，返回步骤B；

D、判断信号质量未达到预设指标的次数是否超过预设次数，是则，执行步骤C，否则，返回步骤A。

在图3所示的装置中，所述相干信号生成模块301，用于判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在负20K到正20K之间范围之内，是则将跟踪结果频率作为相干信号的频率；和／或，定时器303的定时时间为10毫秒到1000毫秒范围内的值，所述预设次数为10到1000之间的数值，并且定时器的定时时间和预设次数的乘积达到秒的级别。

综上所述，本发明这种利用相干信号对所接收的模拟电视信号进行相干解调，其中，在初始时，将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率，之后，跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率的技术方案，采用相干解调法对模拟电视信号进行解调，提高了接收灵敏度，并且在跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差在预设范围之内时，才将跟踪结果频率作为相干信号的频率，从而避免了将croma或spur误认为是luma的中心频率的情况。

此外，本发明中还通过设定定时器来周期性地判断模拟电视信号质量的好坏，并在模拟电视信号的质量较好时启动载波跟踪功能，在获得合理的跟踪频率的情况下再次更新相干载波的频率；如果长时间没有好的信号，也启动载波跟踪功能，在获得合理的跟踪频率的情况下再次更新相干载波的频率；这样可以使得相干信号的频率尽可能与模拟电视信号的载波频率保持一致。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种解调模拟电视信号的方法，其特征在于，该方法利用相干信号对所接收的模拟电视信号进行相干解调，其中确定相干信号频率的方法包括：

初始时，将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率；

之后，跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率；

该方法进一步包括：

A、启动定时器，当定时器超时后执行步骤B；

B、判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，是则，执行步骤C，否则执行步骤D；

C、跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率，返回步骤A，否则，返回步骤B；

D、判断模拟电视信号质量未达到预设指标的次数是否超过预设次数，是则执行步骤C，否则返回步骤A。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率之后，该方法进一步包括：判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标的步骤；并在判断出模拟电视信号的信号质量达到预设指标时，执行所述跟踪模拟电视信号的载波频率的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标包括：

在检测到模拟电视信号的行同步信号，并且模拟电视信号的噪声水平低于预设阈值时，判断出模拟电视信号的信号质量达到了预设指标。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述预设范围为负20K到正20K之间的范围；

和／或，

定时器的定时时间取10毫秒到1000毫秒范围内的值，所述预设次数取10到1000之间的数值，并且定时器的定时时间和预设次数的乘积达到秒的级别。

5.一种解调模拟电视信号的装置，其特征在于，该装置包括：相干信号生成模块和相干解调模块，其中：

相干信号生成模块，用于在初始时将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率，向相干解调模块输出所述理论载波频率对应的相干信号；之后用于跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率，向相干解调模块输出所述跟踪结果频率对应的相干信号；

相干解调模块，用于利用来自相干信号生成模块的相干信号对模拟电视信号进行相干解调；

该装置进一步包括：定时器；

所述相干信号生成模块，进一步用于完成以下步骤：

A、启动定时器，当定时器超时后执行步骤B；

B、判断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，是则，执行步骤C，否则执行步骤D；

C、跟踪模拟电视信号的载波频率，判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在预设范围之内，是则，将跟踪结果频率作为相干信号的频率，返回步骤A，否则，返回步骤B；

D、判断信号质量未达到预设指标的次数是否超过预设次数，是则执行步骤C，否则返回步骤A。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述相干信号生成模块，在将模拟电视信号的理论载波频率作为相干信号的频率，向相干解调模块输出相干信号之后，进一步用于断模拟电视信号的信号质量是否达到预设指标，并在判断出模拟电视信号的信号质量达到预设指标时，跟踪模拟电视信号的载波频率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

所述相干信号生成模块，用于在检测到模拟电视信号的行同步信号，并且模拟电视信号的噪声水平低于预设阈值时，判断出模拟电视信号的信号质量达到了预设指标。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述相干信号生成模块，用于判断跟踪结果频率与模拟电视信号的理论载波频率之间的偏差是否在负20K到正20K之间范围之内，是则将跟踪结果频率作为相干信号的频率；

和／或，

定时器的定时时间为10毫秒到1000毫秒范围内的值，所述预设次数为10到1000之间的数值，并且定时器的定时时间和预设次数的乘积达到秒的级别。

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