CN102723602B - 一种自动寻星方法及寻星装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动寻星方法及寻星装置，包括，以所述自动寻星装置中的DisEqC命令控制器（1）为信息处理及控制核心，控制天线马达的转动，通过信号强度读取模块（2）从连接LNB的信号线中获取马达转动位置对应的卫星信号并测算其强度，再通过信号强度比较模块（3）判断该信号强度是否为最佳信号强度，从而实现自动寻星。此外，在自动寻星过程中还使用震动传感器（4）和重力传感器（5）获取马达转动的状态和转角并将此信息通过无线发射及接收模块（7、8）实时反馈给机顶盒显示，从而使机顶盒对天线马达高效灵敏控制。本发明的优点还包括机顶盒只需发送一次寻星命令，便可自动寻找多颗目标卫星。

Description

一种自动寻星方法及寻星装置

技术领域

本发明涉及数字电视卫星的寻星技术，更具体地说，涉及一种自动寻星方法及寻星装置。

背景技术

对于数字卫星电视用户来说，准确并方便的寻找出所要接收的卫星信号是非常重要的。DiSEqC 1.3协议以下都是在同轴电缆里单向传输命令，控制接收卫星信号的天线马达转动，DiSEqC 2.0协议虽然具有双向控制的功能，但是价格太高。现有基于DiSEqC 1.3协议以下的技术在机顶盒发射命令的源端增加一些检测电流或电压的设备，从而检测卫星天线的转动情况来控制马达转或停的目的，从而实现自动寻星，但是这种自动寻星方法效率很低，灵敏度很差，一次只能寻找一颗卫星，达不到机顶盒启动一次寻星命令的情况下自动寻找本半天所有卫星的目的。此外，这些技术要对机顶盒的硬件进行改造，不符合使用方便的原则，也不能够对现存的机顶盒进行方便的升级改造。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述技术缺陷，提供一种自动寻星方法及寻星装置。

本发明解决其技术问题采用如下的技术方案。

本发明所述的自动寻星方法，寻星装置预先从用户发送给机顶盒的寻星命令中，获取目标卫星的单一频点、预设的信号强度，该自动寻星方法包括：

S1）所述寻星装置控制天线马达转动；

S2）判断天线马达当前转动位置下，是否成功接收所述目标卫星单一频点的信号，若是，将获取的信号强度与预设的信号强度及前次获取的信号强度进行比较；若不是，则执行步骤S1）；

S3）根据上述比较结果确定判断天线马达当前转动位置是否为卫星信号强度最佳点，若是，所述寻星装置控制天线马达停止转动，并标记该卫星的寻找结果；若不是，则执行步骤S1）。

本发明还提供了一种应用于上述方法的寻星装置，该寻星装置包括：DisEqC命令控制器，耦接于机顶盒与天线马达连接的同轴电缆，基于DisEqC 1.3以下协议控制天线马达转动，存储目标卫星特征数据及寻找结果，所述目标卫星特征数据包括单一频点和预设的信号强度；信号强度读取模块，与安装在卫星天线上的高频头LNB及DisEqC命令控制器连接，从连接LNB的信号线中获取目标卫星频点下的信号并测算其信号强度；信号强度比较模块，与DisEqC命令控制器及信号强度读取模块连接，存取前次的信号强度，将当前获取的信号强度与前次的信号强度及预设的信号强度进行比较，并将比较结果反馈至DisEqC命令控制器。

实施本发明的自动寻星方法及应用于该方法的寻星装置，具有以下有益效果： 1）在DisEqC 1.3以下协议中实现高效率的自动寻星；2）在自动寻星过程中能实时监测天线马达转动的状态，并对其高效灵敏控制；3）装置可插可拔，安装方便；4）机顶盒发送一次命令即可自动寻找多颗卫星，且在寻找过程中机顶盒无需与天线马达反复交互。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例中所述自动寻星方法的流程示意图；

图2是本发明实施例中所述寻星装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的第一实施例中所述的自动寻星方法，该方法包括以下步骤： 

步骤101，寻星装置预先从用户发送给机顶盒的寻星命令中，获取目标卫星的特征数据，所述特征数据包括目标的单一频点、预设的信号强度；

步骤102，寻星装置控制天线马达转动；

步骤103，在天线马达当前转动位置下，判断是否成功接收所述目标卫星单一频点的信号，是，将获取的信号强度与预设的信号强度及前次获取的卫星信号强度进行比较，并执行下述步骤；否，则执行步骤102。

步骤104，根据上述比较结果，确定当前马达转动位置对应的信号强度是否为信号强度最佳点，若不是，则执行步骤102；若是，则执行下述步骤105。

步骤105，寻星装置控制天线马达停止转动，并标记该目标卫星的寻找结果；

其中在步骤103中，如果天线马达转动全程都没有检测到目标卫星的信号，则代表该目标卫星不存在，将此目标卫星标记为空。采用该实施例中所述自动寻星方法，实现了高效自动寻星。

再如本发明第二实施例中所述的自动寻星方法，如图1所示，相对于第一实施例中所述自动寻星方法，在上述步骤102及步骤103之间还包括下述步骤：

步骤106，天线马达转动时，寻星装置获取天线马达的转动参数，这些参数包括马达是否转动标识和转动角度，并将转动参数无线发送给机顶盒实时显示；

步骤107，判断天线马达转动的角度是否达到预设的极限角度，是，控制马达反方向转动；否，天线马达仍以原方向继续转动；

此外，在该实施例中所述的自动寻星方法中，所述步骤101还包括预先设置及获取天线马达转动的极限角度，相对于本发明第一实施例，该实施例的优点还包括机顶盒实时控制天线马达的转动情况，且设置极限转动角度更进一步提高了寻星效率。

又如在本发明第三实施例中所述的自动寻星方法，如图1所示，相对于第一及第二实施例中所述自动寻星方法，在步骤105后包括以下步骤：

步骤108，当目标卫星不止一个时，判断所有的目标卫星是否都已寻找完成，是，则将所有的寻找结果无线发送给机顶盒；否，则执行步骤101。其中，所述寻找结果包括目标卫星的频点、最佳马达转动位置信息，最佳信号强度等。

上述第三实施例相对于第一和第二实施例为优选实施例，其所述自动寻星方法不仅基于寻星装置实现自动寻星，在寻星过程中实现机顶盒对天线马达的实时控制，将天线马达的转动信息发送给机顶盒实时显示，且机顶盒只需发送一次寻星命令即可自动寻找多颗目标卫星。

     在本发明实施例中的所述应用于上述自动寻星方法的寻星装置中，天线马达选用的是标准天线马达，基于DisEqC 1.2或DisEqC 1.3协议均可，如图2所示，为本发明实施例中寻星装置的结构示意图，该实施例中的寻星装置包括：

DisEqC命令控制器1，通过可插拔接口装置耦接于机顶盒与天线马达1连接的同轴电缆中，用于控制天线马达的转动，存储目标卫星特征数据及寻找结果，所述特征数据包括目标卫星单一频点和预设的信号强度，所述寻找结果包括最佳天线马达转动位置和最佳信号强度；

信号强度读取模块2，与LNB连接，从连接LNB的信号线中获取目标卫星信号，并根据DisEqC命令控制器1设置的单一频点进行混频并滤波，然后对此单一频点的信号测算信号强度，单位按dbm计算；

信号强度比较模块3，从信号强度读取模块2中读取信号强度并存储，并将其与上次的信号强度及预设的信号强度进行比较，将结果反馈给DisEqC命令控制器1。

采用上述实施例中所述寻星装置能成功基于DisEqC 1.3以下协议实现自动寻星。

又如本发明第五实施例中的寻星装置，如图2所示，相对于第四实施例中的寻星装置还包括下述结构：

震动传感器4，考虑到马达震动相对比较明显，在本实施例中选用价格便宜的低精度震动传感器，且在实际应用中，马达基座在马达没有转动时是没有震感的，即使刮风下雨也不会引起马达震动，因而将震动传感器固定在马达基座上。当震动发生时该震动传感器会发送电信号给DisEqC命令控制器1，具体地，有震动时传感器发出“1”信号，当没有震动时传感器发出“0”信号。 

重力传感器5，使用普通的重力传感器，将其固定在马达转轴上，中心线与马达转轴平行，当马达转轴转动时，中心线与垂直线的偏角会变化，实时反映马达的转动状态。当重力传感器5安装时，传感器内部有一条始终垂直于大地的中垂线，而此时传感器内部的位置标线会与垂直于大地的中垂线有一个夹角，这个夹角一般不为0，此时把这个偏角记录为B，同时当传感器随着马达轴转动时，传感器内部的位置标线与垂直于大地的中垂线的夹角实时变化，这个角记录为C。

转角计算模块6，从重力传感器5获取偏角，根据预设的马达及传感器安装位置计算出马达的实际转动角度D=|B-C|，并将实际转动角度D发送至DisEqC命令控制器1；

无线发射模块7，与DisEqC命令控制器1连接，负责将DisEqC命令控制器1写入的数据打包并通过轻量级无线收发协议发射出去，比如ZigBee等；

无线接收模块8，与机顶盒连接，负责将通过无线发射模块7发射过来的数据通过USB接口传输给机顶盒，使用与无线发射模块同样的无线收发协议；

极限转角设置模块9，比较从转角计算模块6获取实际偏角A时是否达到模块中设置的马达转动的极限角度，如果达到发出通知给DisEqC命令控制器1。

在该第五实施例中所述寻星装置中的DisEqC命令控制器1的具体功能包括如下：

当从天线马达与机顶盒连接的同轴电缆中获取到机顶盒的寻星命令时，DiSEqC命令控制器1为信号强度读取模块设置目标卫星的典型频率，并同时给马达发送命令，使马达转动，此时，实时地把马达转动与否和转动偏角通过无线模块发送给机顶盒。

当信号强度比较模块3获取到合法的信号强度时，DiSEqC命令控制器1停止马达转动。

当通过震动传感器4检测到马达停止后，再次读取信号强度比较模块3，如果信号强度比刚才强，则按照最小步进转动马达，每转一步停止，并比较强度，找到信号最强点；如果信号强度比刚才弱，则逆转马达，每转一步停止，找到信号强度最强点。

当找到信号强度最强点后，给马达设置该卫星的卫星标记，并把此卫星标记存入DiSEqC命令控制器1。

当目标卫星不止一个时，继续从DiSEqC命令控制器1的频点列表中读取下一卫星的特征频点，设置信号强度读取模块2，并转动马达。重复上面三个步骤，直到极限转角设置报警为止。在此过程中，实时传送马达转动情况和转动转角。

当所有卫星都寻找完后，DiSEqC命令控制器1把卫星位置标记列表与各频点信号强度通过无线发送模块7回传给机顶盒。

本发明第五实施例中所述的寻星装置相对于第四实施例为优选实施例，除了安装方便，可插可拔；还通过震动传感器4和重力传感器5获取天线马达的转动状态和转动角度，并通过无线发射模块7和无线接收模块8将上述天线马达的转动情况发送给机顶盒实时显示；且设置了极限转角设置报警，提高了寻星效率。

由此，基于本发明的第三优选实施例中的自动寻星方法及第五优选实施例中的寻星装置，来更加详细的阐述本发明所述的自动寻星方法及寻星装置的自动寻星的过程。 

比如要寻找一颗有着LNB降频后1200 MHZ频点的卫星。首先，机顶盒3通过同轴电缆把卫星的单一频点传给DiSEqC命令控制器1，同时传给DiSEqC命令控制器1的还有该卫星预设的信号强度，假设为-50 dbm，及传送天线马达的极限转角，假设为80°，DiSEqC命令控制器1在收到这些数据时，生成一个预设表项 {1200 MHZ，-50 dbm，80°}；然后，DiSEqC命令控制器1收到了这串命令，这时，DiSEqC命令控制器1开始让天线马达转动。

天线马达在转动时，震动传感器4不断地检测到震动，不断地给DiSEqC命令控制器1发出“1”信号，DiSEqC命令控制器1在收到“1”信号后，就把天线马达正在转动这个情况通过无线发射模块7发送给无线接收模块8，机顶盒通过USB接口床从无线接收模块8接收到马达正在转动的情况，并把这一情况显示在屏幕上，使得用户得知。

同时，在天线马达转动的时候，重力传感器5的位置随着马达转动时转轴的变动而不断变化，则重力传感器5给出的转角就不断变化，然后经过转角计算模块6计算之后的角度与马达的实际转动角度相同，这个角度由转角计算模块6不断地发给DiSEqC命令控制器1，而DiSEqC命令控制器1则通过无线发射模块7把这一角度实时发送给无线接收模块8，机顶盒通过无线接收模块8接收到马达转角变化的情况，并把这一情况显示在屏幕上，使得用户得知，当用户感觉异常时可以随时中断此过程。

假设目前往东旋转，转角已经转动到80°，同时在整个转动过程中没有收到1200 MHZ的信号，则极限转角设置模块9获取此转动角度之后，与预先设置的转动的极限角度比较，若发现实际转动角度已达到极限角度，则通知DiSEqC命令控制器1，DiSEqC命令控制器1在收到报警通知后立刻停止天线马达，并重新给马达发命令，使天线马达开始朝反方向旋转。

在天线马达转动过程中，信号强度读取模块2通过与LNB连接的信号线中读取LNB变频后的信号，由于预设1200 MHZ的信号为该卫星的一个频点信息，则信号强度读取模块2只检测信号线上1200 MHZ的信号强度，假设此时读取到1200 MHZ频率的信号强度为-60 dbm，同时马达正在往西旋转，由于-60 dbm小于预设的-50 dbm信号强度（如果此时信号强度等于预设的信号强度时，则表示找到卫星，信号强度比较模块3就通知DiSEqC命令控制器1让天线马达就停止转动了），信号强度比较模块3不通知DiSEqC命令控制器1，则马达继续转动，如果接下来又检测一次信号强度为-59 dbm，因为-59 dbm大于-60 dbm小于-50 dbm，则信号强度比较模块3也不通知DiSEqC命令控制器1，马达继续向西旋转，如果再一次检测到信号强度为-60 dbm，则可以知道-59 dbm为信号最强点，则此时信号强度比较模块3通知DiSEqC命令控制器1先让天线马达停止旋转，然后逆程往东按最小步进旋转，在此过程中不断读取信号强度，当信号强度再一次等于-59 dbm时，信号强度比较模块3通知DiSEqC命令控制器1停止马达，并设置当前位置为标记“1”，此位置是存入马达中的，此时DiSEqC命令控制器1存下来一个结果的表项 {1200 MHZ，“1”，-59 dbm}。

如果往西旋转到极限转角80°后也没有检测到频率为1200 MHZ的信号，则表示在天线转动的全程都没有检测到该目标卫星的信号，则代表该卫星不存在，DiSEqC命令控制器1将寻找结果表项存储为{1200 MHZ，“NULL”，“NULL”}。

然后，DiSEqC命令控制器1开始进入下一个预设表所对应的目标卫星的搜索。当预设表中所有对应的目标卫星都搜索完成后，DiSEqC命令控制器1将所有的寻找结果表通过无线发射模块7发送给无线接收模块8，机顶盒通过无线接收模块8得到结果表之后就可以进行各种与目标卫星相关的操作。

由上可以看出，基于本发明第三及第五优选实施例，在自动寻星的过程中，存在两个反馈过程，一个是天线马达转动状态和天线马达转角的反馈，一个是包括信号强度在内的搜索结果的表项反馈，前一个反馈在寻星时实时传送给机顶盒，后一个反馈是当寻星过程完成后，一次全部反馈给机顶盒。机顶盒与用户合理地使用这两个反馈即可以很好地增加用户体验，达到自动寻星的目的。

以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动寻星方法，其特征在于，寻星装置预先从用户发送给机顶盒的寻星命令中，获取目标卫星的单一频点、预设的信号强度，该自动寻星方法包括：

S0）预先设置天线马达转动的极限角度；

S1）所述寻星装置控制马达转动；

S2）判断天线马达当前转动位置下，是否成功接收所述目标卫星单一频点的信号，若是，将获取的信号强度与预设的信号强度及前次获取的信号强度进行比较；若不是，则执行步骤S1）；

S3）根据上述比较结果，判断天线马达当前转动位置对应的信号强度是否为卫星信号强度最佳点，若是，所述寻星装置控制马达停止转动，并标记该卫星的寻找结果；若不是，则执行步骤S1）；

在步骤S1）和S2）之间还包括：

A1）所述寻星装置获取天线马达转动参数，所述转动参数包括：天线马达是否转动的标识和转动的角度；

A2）所述寻星装置将上述转动参数无线发送给机顶盒实时显示；

A3）判断天线马达转动角度是否达到预设的极限角度，是，控制天线马达反方向转动；否，天线马达继续以原方向转动；

所述寻星装置中的重力传感器内部有一条始终垂直于大地的中垂线，当所述重力传感器安装时，所述重力传感器内部的位置标线与所述中垂线之间有一个夹角，这个夹角记录为B；当所述重力传感器随着所述天线马达的轴转动时，所述重力传感器内部的位置标线与所述中垂线之间的夹角实时变化，这个夹角记录为C；则所述天线马达转动的角度D=|B-C|。

2.根据权利要求1所述的自动寻星方法，其特征在于，当目标卫星不止一个时，还包括步骤S4），所述寻星装置判断所有的目标卫星是否都已寻找完成，是，将寻找结果无线发送给机顶盒；否，则执行步骤S1）。

3.一种应用于权利要求1所述方法的寻星装置，其特征在于，该寻星装置包括：

DisEqC命令控制器（1），耦接于机顶盒与天线马达连接的同轴电缆，基于DisEqC1.3以下协议控制天线马达转动，存储目标卫星特征数据及寻找结果，所述目标卫星特征数据包括单一频点和预设的信号强度；

信号强度读取模块（2），与安装在卫星天线上的高频头LNB及DisEqC命令控制器（1）连接，从连接LNB的信号线中获取目标卫星频点下的信号并测算其信号强度；

信号强度比较模块（3），与DisEqC命令控制器（1）及信号强度读取模块（2）连接，存取前次的信号强度，将当前获取的信号强度与前次的信号强度及预设的信号强度进行比较，并将比较结果反馈至DisEqC命令控制器；

所述寻星装置还包括：

震动传感器（4），安装于天线马达上，与DisEqC命令控制器连接，传感马达是否转动；

重力传感器（5），固定在天线马达上，传感马达转动角度，所述重力传感器（5）内部有一条始终垂直于大地的中垂线，当所述重力传感器（5）安装时，所述重力传感器（5）内部的位置标线与所述中垂线有一个夹角，这个夹角记录为B；当所述重力传感器（5）随着所述天线马达转动时，所述重力传感器（5）内部的位置标线与所述中垂线之间的夹角实时变化，这个夹角记录为C；

转角计算模块（6），与重力传感器（5）及DisEqC命令控制器连接，计算并发送天线马达转动的实际角度至DisEqC命令控制器；所述转角计算模块（6）从所述重力传感器获取偏角，根据预设的所述天线马达及所述重力传感器（5）的安装位置计算出天线马达转动的角度D=|B-C|，并将所述天线马达转动的角度D发送至所述DisEqC命令控制器；

无线发射模块（7），与DisEqC命令控制器连接，用于向机顶盒发送DisEqC命令控制器存储的信息，所述信息包括马达转动参数及目标卫星的寻找结果；无线接收模块（8），与机顶盒连接，用于接收无线发射模块发送的信息并传输给机顶盒；

所述寻星装置还进一步包括极限转角设置模块（9），与转角计算模块及DisEqC命令控制器连接，用于预先设置天线马达转动的极限角度及判断其转动的实际角度是否达到所述极限角度。

4.根据权利要求3所述的寻星装置，其特征在于，所述寻星装置还包括将无线接收模块（8）与机顶盒连接的接口，所述接口包括USB接口。

5.根据权利要求3所述的寻星装置，其特征在于，所述寻星装置还包括将DisEqC命令控制器（1）与同轴电缆耦接的可插拔接口。

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