CN102957640A - 信号评估系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了信号评估系统和方法。数字电视接收机包括：智能天线信号传输构件，其能操作以将指定智能天线可用的多个接收方向中的一个接收方向的配置数据发送到智能天线；事件监控构件，其能操作以检测预定事件；和智能天线配置估计器，其能操作以响应于检测到的预定事件，对于当前接收方向和当前接收方向的任一侧上相邻的可用接收方向中的每个方向，从所述接收机获取信道脉冲响应的估计，查找信道脉冲响应中的最大值，所述最大值与主信号路径对应，计算包括对应于一个或多个额外信号路径的信道脉冲响应值的信道脉冲响应的平均值，并计算信道脉冲响应值的最大值与平均值的比率作为相应的质量值；以及选择构件，其能操作以选择对应于最大相应质量值的方向作为用于当前配置设定的新接收方向。

Description

信号评估系统和方法
技术领域
本发明涉及一种信号评估系统和方法。
背景技术
在室内成功接收地面视频广播经常受到挑战性。在模拟TV(电视)广播的情况下，不良接收的特征在于伴随有诸如重影和雪花图片之类的熟悉的图像伪影的图像品质的优雅劣化。
相比之下，数字地面电视(DTT)的出现显著增强了接收到的图片品质(只要接收机输入端的接收信号质量在某个阈值之上)。然而，在该阈值之下，图片质量会迅速减弱或者图片完全消失(称为“砖墙接收性能”)。不幸地是，在利用置顶天线进行室内接收的情况下，经常面临的接收条件会使接收信号质量低于此性能阈值，从而导致对于用户来说的较差的主观体验。
为解决该问题，可使用所谓的“智能天线”。这种智能天线包括能够接收配置数据的活动(可操控)定向天线，以调适并且优选地优化每个接收到的电视信道在被其选定时的天线接收特性。为了促进这种技术的采用，美国消费电子协会(CEA)制定出一种用于配置数据的标准，称为CEA-909标准。
CEA-909标准为给定的电视信道提供从接收机到智能天线的配置信号，所述配置信号包括用于粗略方向规范的2个比特、用于精细方向规范的2个比特、指定水平或垂直极化的2个比特、指定增益水平的2个比特和指定信道编号的7个比特。
图1示出了粗略方向的四个值N和精细方向的四个值M如何组合成[N，M]来为可操控智能天线提供16个方向。将了解，这16个方向以及N和M的四个值是非限制性的实例。
为了最初为给定电视信道选择合适的配置，必须评估针对一些(如果不是全部)可能的配置排列的信号接收。这可能是一个漫长的过程。评估通常是基于接收到的信号强度与信号质量的组合。
例如，可以通过信噪比来评估接收信号的信号强度，而信噪比又可以通过信号与所使用的调制方案的星座图中的目标符号的偏差来确定(以与调制误差率类似的方式)。信号强度的其它指示符包括射频(RF)信号强度或自动增益控制系统的增益值。
同时，信号质量的指示符包括诸如解调信号的误码率(BER)之类的度量。显而易见地是，TV信道的可接受观看的阈值误码率可能非常低，这就要求在能够获得BER的统计上的显著估计之前经过一段相当长的时间。结合对评估大量智能天线排列的需要，这可能加剧配置或重新配置智能天线的过程。
因此，数字接收机的设计者所使用的信号强度和/或信号质量指示符的组合决定了接收机的响应能力，也决定了接收信号的质量，因为天线配置将会被选择以最大化这些指标中的一个或两个。
因此，需要在可能的情况下改进这些指标，从而在配置智能天线时改进数字接收机的响应能力，并且改进接收信号的质量。
发明内容
在第一方面，提供了根据权利要求1的一种重新评估由数字TV接收机进行的信号接收的方法。
在另一个方面，提供了根据权利要求9的一种数字电视接收机。
本发明的另外各别方面和特征将在随附的权利要求书中限定。
附图说明
现在将参照附图通过实例来描述本发明的实施例，附图中：
图1是可用于CEA-909兼容智能天线的接收方向的示意图。
图2是根据本发明实施例的信号评估系统的示意图。
图3是来自接收多路径信号的数字TV接收机的信道脉冲响应(CIR)的示意图。
图4A是第一智能天线方向的CIR功率的示意图。
图4B是第二智能天线方向的CIR功率的示意图。
图5是八个DVB-T信道的接收和性能值的表格。
图6是根据本发明实施例的数字TV接收机接收链的示意图。
图7是根据本发明实施例的最初配置智能天线的扫描过程的流程图。
图8是根据本发明实施例的在最初配置智能天线时使用的所谓盲搜索的流程图。
图9是根据本发明个实施例的在最初配置智能天线时使用的增益评估程的流程图。
图10是根据本发明实施例的质量因数评估过程的流程图。
图11是六个DVB-T信道的接收和性能值的表格。
图12是根据本发明实施例的配置追踪过程的流程图。
图13是根据本发明实施例的增益追踪过程的流程图。
图14A是根据本发明实施例的方向测试过程的流程图。
图14B是根据本发明实施例的方向追踪过程的流程图。
具体实施方式
公开了一种信号评估系统和方法。在以下描述中，呈现许多具体细节，以提供对本发明实施例的透彻理解。然而，本领域技术人员将明白的是，无需使用这些具体细节来实践本发明。相反，在适当的情况下，为了清楚的目的，省略了本领域技术人员已知的具体细节。
现在参照图2，数字TV接收机1000能操作以接收地面数字TV信号，所述信号例如(但不限于)遵循DVB-T、DVB-T2和/或ISDB-T标准的那些信号。接收机通常通过同轴电缆1002从置顶智能天线1010获取这些信号。
智能天线1010包括天线控制器1020和可操控天线1030，所述可操控天线例如可以是使用由天线控制器设定的相位延迟来操控的天线阵列。
为了设置操控方向和以其它方式配置智能天线，数字TV接收机随后使用控制电缆1004根据CEA-909标准将配置数据发送到智能天线。
对于数字TV接收机来说，评估并选择智能天线的配置的初始过程分为三个部分。
首先，对于给定的RF信道，针对智能天线的每种配置，监控如前所述的信号强度和/或信号质量的指标。其次，选择生成最佳信号强度和/或信号质量的智能天线的配置或基于一些其它标准的此类测量。再次，将此配置与信道编号相关联地存储，并在需要时使用CEA-909标准将其发射到智能天线。
在传统系统中，可以使用信号强度(如RF信号强度)的评估。然而，对于多路径条件来说，这具有以下缺点：不能正当区分信号强度在多个信号路径上的分布，且因此不能正确区分出优良多路径接收条件与不良多路径接收条件。用以解决接收机中的多路径信号条件的后续技术(例如，参照接收到的符号和符号星座图)趋于复杂且缓慢。
现在同样参照图3，在本发明的实施例中，已经了解到的是，传统数字TV接收机将执行信道估计，以均衡遭受多路径或其它信道缺陷的影响的接收信号。作为该过程的一部分，数字TV接收机将生成信道脉冲响应(CIR)或频率响应，其中可以从该频率响应得出CIR。例如，在OFDM系统中，导频信号在OFDM符号的某些副载波上被格式化，从而使得在执行快速傅里叶逆变换时，可以获得CIR的估计。因此，可以从已经为信道均衡(即，为了除智能天线配置之外的目的，如接收机链中的正常处理)执行的现有信道估计获取CIR。
图3示出了多路径条件中的RF信道的典型CIR，其中y轴是归一化响应且x轴是时间(以毫秒为单位)。在CIR内，可以辨别出对于来自主路径301的信号的响应以及对于较长路径303和较短路径305的响应的采样。另外，可以看到对噪音和其它干扰307的响应。已经将所述响应值归一化到主路径响应。
因此，在本发明的实施例中，作为对于主信号路径(或者，更一般来说，CIR中的峰值采样)的响应与剩余响应(包括对于来自其它路径的信号的响应)的平均值的比率，得出质量指标或Q因数。
因此，Q＝Max(CIR)/Mean(CIR)                      (等式1)
从平均值的估计中排除或不排除最大值的变体(有偏或无偏平均值)可以被认为是等同的，尽管在一些实施例中有偏平均值是优选的。
因此，显而易见的是，此Q因数不会量化信噪比，而是量化主信号路径(假定对应于CIR中的峰值采样)与另外信号路径和信道脉冲响应的其它剩余响应之间的比率。
因此，有利地是，能够更好地区分出针对较佳多路径条件的智能天线配置。举例来说，通过将天线操控到[0，01来接收地面数字TV广播可以导致接收到相同强度且总强度为N的三个信号路径。同时，将天线操控到[0，1]可以导致接收到主信号路径比之前强，且其他信号路径变弱但是总强度共计为N-1的三个信号路径。在这种情况下，现有技术的系统可以选择次佳方向[0，0]，而上述Q因数将选择位置[0，1]作为较佳配置。
改用以dB为单位的CIR功率，则也可将Q因数以dB为单位来等同地表示如下：
Q dB＝CIRmaxdB-CIRmean dB。                           (等式2)
图4A和4B示出了在两个不同的智能天线配置下关于CIR功率的以dB为单位的Q因数。在此，将功率归一化到最大响应使得在每种情况下CIRmax均为0dB。在此实例中，通过将天线配置为指向图4B中的新方向，Q因数得以提高近6dB。
图5示出了列出用于接收在根据本发明实施例的数字TV接收机测试和智能天线操作期间获取的八个DVB-T信道的智能天线配置设定的表格。两个信道(信道1和信道2)均较弱，复制信道(duplicate channel)相当于信道4和信道8。显而易见的是，虽然信道1和信道4的信号强度相同，但是其评估出的Q因数相差5dB，从而反映出用于每个信号的不同多路径条件。对于主发射(来自最近的发射机)来说，基于通过评估调制误差率产生的较慢估计，信道3至信道8也全部展示出了良好的信号质量。
现在参照图6，示出了根据本发明实施例的数字TV接收机处理链的非限制性实例。
正交频分复用(OFDM)信号由天线100接收，并在由模拟数字转换器104转换为数字形式之前由调谐器102进行检测。在使用快速傅里叶变换(FFT)处理器108连同信道估计器和校正器110和嵌入式信号提取(解码)单元111从每个接收到的OFDM符号恢复出代表数据的调制符号之前，保护间隔去除处理器106从接收到的OFDM符号中去除保护间隔。调制符号被馈送到频率解交织器112，频率解交织器112执行调制符号与OFDM符号副载波之间的反映射，以从每个OFDM符号形成调制符号流。帧解映射器114随后将在OFDM传输接口的时分复用结构的不同帧中传输的调制符号分成多个逻辑信道，所述逻辑信道随后由时间解交织器115进行时间解交织并且随后由称为小区解交织器(cell de-intealeaver)116的另一个解交织器进行解交织。循环延迟去除单元117随后去除循环移位(如果循环移位被引入到发射机处的数据中)。随后通过解映射器118从调制符号中恢复出解调数据，并为每个信道产生比特流。比特解交织器120随后反转交织在信号中的任何一个比特。最后，布置误差校正解码器121来校正误差并恢复源数据的估计。
除了接收机的上述传统元件之外，图6还示出了配置估计器125，其接收如上所述的当前信道的CIR或CIR功率，并且能操作以估计并选择优选的智能天线配置。随后此配置被格式化，并通过CEA-909兼容发射机127被发射到智能天线(例如，通过USB线1004)。通常，数字TV接收机的CPU(未示出)能在软件指令下操作，以充当配置估计器。或者，在配置估计器包括专用硬件的情况下，将了解到的是，可以将CEA-909兼容发射机并入配置估计器内。软件和硬件的其它布置对于本领域技术人员来说是显而易见的。
将了解到的是，更一般来说，任何适合的传统数字TV接收机都可以被调适成以类似于上述方式包括配置估计器和CEA-909兼容发射器，所述传统数字TV接收机由于其正常接收处理而生成CIR或CIR功率或可以得出CIR或CIR功率的数据(例如，在信道估计期间)。
现在参照图7，在本发明的实施例中，由这种数字TV接收机进行的初始扫描过程包括以下步骤。
在第一步骤s3210中，数字TV接收机被初始化以从要扫描的N个RF信道中的下一个信道接收，从该些RF信道中的第一信道开始。如果需要，则也执行与智能天线的任何信号交换过程。
在第二步骤s3220中，配置估计器实施所谓的盲搜索(参见以下图8)，以估计智能天线可用的方向中一部分方向或优选地全部方向的Q值。可选地，首先在CEA-909下在智能天线可用的四个增益设定值中的最低值执行此盲搜索。盲搜索的结果为对应于检测出的最大Q值的智能天线的选定方向DirQ。
在Q因数估计存在意料之外的问题的情况下，以下四个可选步骤为数字TV接收机提供了优雅退路。
可选地，在第三步骤s3230中，可以对选定天线方向进行相应的调制误差检测测量(MERQ)。另外，可选地，也可以在此时重新估计此方向的Q因数(QQ)，以提供这两个测量的RF条件的更近的对应关系。
可选地，在第四步骤s3240中，随后可基于最高RF信号强度(例如，在以上步骤s3220期间并行测量出)来选择智能天线的方向DirRF。
将了解到的是，此步骤可以形成步骤S3220的盲搜索的一部分，从而使得可以并行地进行两组选择，而无需操控智能天线两次通过每个位置。在这种情况下，步骤S3230可以在步骤S3240之后发生。
可选地，在第五步骤S3250中，可以针对第二选定天线方向进行相应的调制误差检测测量(MERRF)。另外，可选地，也可以在重新估计此方向的Q因数(QRF)。
可选地，在第六步骤s3260中，配置估计器将MERQ与MERRF进行比较，且如果MERQ+0.5＞MERRF(其中MER值以dB为单位)，则最终选择DirQ；否则，最终选择DirRF。也就是说，存在有利于决定Q因数配置选择的0.5dB的偏差。因此，选择基于Q因数估计的方向，除非其看起来相对于RF信号强度估计来说明显地(例如，相差0.5dB)表现不佳。将了解的是，此偏差值并非限制性的，且可以由具体传输方案的技术人员凭经验确定，或者可以省略。还将了解到，可以使用除MER之外的一些普通接收性能度量，如BER。类似地，可以使用等同于RF信号强度的替代测量。除了以此方式选择方向之外，进一步可选地，可以选择相应的重新估计的Q因数(QRF或QQ)作为用于此信道的Q因数。
给定选定天线方向DirQ或可选地DirRF，则在第七步骤S3270中，评估优选增益设定(参见以下图9)，并相应地更新用于本信道的智能天线的配置。
在第八步骤S3280中，将当前信道的配置存储在数字TV接收机的存储器(未示出)中。所述配置通常包括但不限于：
-RF信道频率；
-信道编号；
-粗略方向设定；
-精细方向设定；
-增益设定；和
-极性。
例如，也可以包括以下各项中的一个或多个：
-相关联的Q因数值(可选地，QRF或QQ(如适用))
-相关联的RF信号强度；和
-在评估期间获得的MER。
可以以此方式存储的其它值对于本领域技术人员来说将是显而易见的。
最终，在第九步骤s3290中，对下一个信道重复所述评估，直到扫描了所有N个RF信道。将了解到的是，可以将各个退出条件视作上述过程中的可选步骤，例如在对于任移一个天线方向且可选地也对于任意一个增益水平未检测到可解析信号时，将信道标记为空并移至下一个。
现在参照图8，由配置估计器进行的所谓盲搜索包括以下步骤。
在第一步骤s3310中，设置CEA-909格式的下一个方向智能天线值[粗略，精细]。最初将这些值设置为方向[0，0](参见图1)。也可以初始化其它配置变量，例如，增益＝0且具有缺省极化设定(例如，水平)。随后将这些配置设定发送到智能天线。此外，将配置计数器k初始化为k＝0。
可选地，在第二步骤s3320中，数字TV接收机执行简单调谐操作，以检测是否可针对当前配置实现解调锁定。如果不能，则可选地，该过程可以跳转到以下第五步骤。
在第三步骤s3330中，配置估计器评估当前智能天线配置的Q因数Qk(参见以下图10)。
在可选的第四步骤s3340中，配置估计器评估当前智能天线配置的RF信号强度RFk。参照图6将了解到，可以提供从数字TV接收机中其它地方获得RF信号强度值的任何适合的数据链路。
在第五步骤s3350中，CEA-909方向值在针对各个值0、1、2、3的嵌套循环(精细，然后粗略)中增加，从而依次生成图1所示的16个组合。对于每次迭代，随后对当前方向值重复至少上述第一和第三步骤以及可选的第二和第四步骤。此外，对于每次迭代，配置计算器k也增加。
在第六步骤s3360中，在已经评估了方向[3，3](在上述实例中)之后，配置估计器评估Max[Qk(0，..k..，15)]＝QMAX，并且返回相应的粗略和精细方向设定以供用作图7的扫描过程中的选定方向DirQ。可选地，配置估计器也返回QMAX。
可选地，作为这个步骤的一部分，配置估计器还评估Max[RFk(0，..k..，15)]＝RFMAX，并且返回相应的粗略和精细方向设置以供用作图7的扫描过程中的选定方向DirRF。可选地，配置估计器还返回RFMAX。
现在参照图9，由配置估计器进行的优选增益设定的评估包括以下步骤。
在第一步骤S3410中，为选定方向DirQ或可选地DirRF(参见本文先前所述)设定CEA-909格式的下一个智能天线方向值[粗略，精细]，并将增益设定为CEA-909中可用的四个设定值(0、1、2、3)中的最低值。随后将这些配置设定发送到智能天线。此外，将配置计数器k初始化为k＝0。
在可选的第二步骤s3420中，数字TV接收机执行简单的调谐操作。在此假定对选定方向实现了解调锁定，但是当然可以对这个条件进行明确检查确认是否如此，如果未实现锁定则可绕过当前增益值。
在第三步骤s3430中，记录当前配置的信噪比SNRk。显而易见的是，对于相同的多路径条件来说，SNR随着增益缩放。因此，由于在评估优选增益期间，智能天线未改变方向，所以SNR是关于这些环境下的性能的方便度量。
在第四步骤s3440中，增益值增加，并且视情况重复上述步骤直到已经评估了SNRk，其中k＝3(在本实例中)。
在第五步骤中，配置估计器评估Max[SNRk(0，..k..，3)]＝SNRMAX，并且将相应的增益参数值(0、1、2或3)返回到先前描述的图7的扫描过程。
现在参照图10，如先前所述，在本发明的实施例中，由配置估计器进行的Q因数的评估包括以下步骤。
在第一步骤s3510中，从数字TV接收机的现有传统接收机链(如从信道估计器110)获取信道脉冲响应。优选地，CIR数据直接可用，但是或者，来自接收机链的数据可能需要处理；例如，如果在接收机链中仅可获得频率脉冲响应，则配置估计器可以执行快速傅里叶逆变换以获得CIR。CIR也可以采用以dB为单位的CIR功率的形式。
在第二步骤s3520中，查找CIR中的最大值。假定这由主信号路径引起。
在第三步骤s3530中，计算CIR的平均值，包其中该CIR括对应额外信号路径的采样值。如先前提及的，可选地，平均值的计算可能不包括在先前步骤中找到的最大值。
在第四步骤s3540中，根据以上等式1或等式2计算计算Q因数，作为信道输入响应的最大值与信道输入响应的平均值的比率，其中平均值可以有偏或无偏。
因此，图7的扫描功能能够通过根据测量出的Q值评估最佳智能天线方向然后评估最佳增益值，来检测用于数字TV接收机上的每个信道的一组优选配置变量。可选地，这可以与另一个测量方案(如基于RF信号强度的方案)并行进行，以提供故障保护。
以此方式，可以对用于多路径接收条件中的地面数字TV信号的智能天线配置的初始选择加以改进。此外，与诸如MER或BER的性能平均法相比，CIR的即时(即，每数据帧)特点允许比使用这些方法的其它系统进行更快速的初始设置。
参照图11，其示出了将数字TV接收机的六个DVB-T信道(对应于图5中的信道3至信道8)的接收性能进行比较的表格，其中所述数字TV接收机首先使用根据本发明实施例配置的智能天线，然后使用传统的全向天线。使用MER来等同地测量关于两个场景的性能。
可以看出，根据本发明实施例配置的系统始终胜过全向天线，其中所有六个RF信道的平均性能改进为10dB。显而易见的是，这个改进意味着使用智能天线能够看见所有六个信道，而使用全向天线无法看见任何信道。
将了解的是，Q因数测量能够区分出不同智能天线方向的多路径条件可能不是固定的。也就是说，发射机与接收机之间的多个传输路径可以随时间改变。从长远来看，这可能因大气条件和地面条件中的季节变化、城市建设或智能天线所处的房间重新装修而发生。从短期来看，传输路径也可能受到人员在房间中所处的位置影响，且会受到智能天线被敲击或故意移动影响。
因此，期望周期性地重新评估针对特定信道为智能天线选择的配置设定(以下称为“追踪”)。然而，与在初始设置过程期间不同，随后TV的用户将期望能在他们打开电视时观看他们想要的信道。
为了追踪多路径条件的评估，并在必要时重新配置智能天线设定同时减轻对当前TV观看的影响，在本发明的实施例中，假定与智能天线的当前方向直接相邻的方向可能也提供可接受的观看条件。因此，例如，如果当前将智能天线设定为方向[0，0]，则假定可以在不会显著影响用户观看信道的能力的情况下测试方向[3，3]和[0，1]。
将了解的是，这种测试可以由一个或多个事件触发。例如，测试可以为周期性的(例如，每小时或每天)，或者可以由用户驱动(例如，当切换到一个信道时或者通过从菜单进行选择)，或为安排的(例如，在信道上的节目的安排记录之前的周期期间发生)，或者可以由测量驱动(例如，当正在进行的MER或BER测量下降到预定绝对值或相对阈值以下时)。可选地，提供定时器来阻止响应最小后续周期内的后续事件的额外测试。为便于说明，可以将上述触发器中的任何触发器称为“事件”。
相反，当诸如MER或BER之类的测量指示当前接收已经非常好(例如，在第一预定阈值之上)且无需改变时，或者与直觉相反，当MER或BER测量指示当前接收很差(例如，在第二预定阈值之下)且仅足以显示信号时，由于改变方向可能使得接收更差并使信号质量通过先前所述的接收性能的“砖墙”从而严重影响用户观看信道，可以可选地阻止方向测试。
除了改变方向之外，也可以测试增益改变是否会改进信噪比。此外，可以测试与当前增益水平相邻的(一个或多个)增益水平，并可以使用一个或多个类似的触发事件。在事件为周期性触发器的情况下，可选地，这可以比方向测试发生地更为频繁。
因此，现在参照图12，根据本发明实施例的配置追踪过程包括以下步骤。
在第一步骤s3810中，将数字TV接收机初始化用于在当前信道(在启动时由接收机选择的信道，或者用户选择的信道)上进行接收。作为初始化过程的一部分，使用为选定信道存储的智能天线配置来设置智能天线。
在第二步骤s3820中，事件监控器129监控触发事件是否已发生，触发事件的发生将会发起当前增益设定的测试和/或智能天线的当前方向设定的测试。如上所述，事件可以为周期性的事件(由事件监控器中的一个或多个定时器管理)，或者可以为用户驱动的事件或安排的事件，或者为对测量的响应。事件监控器功能可以由数字TV接收机的CPU来实现。
在第三步骤s3830中，在检测到的事件为触发增益测试的情况下(例如，当周期性增益测试定时器重置时)，则实施增益测试(参见以下图13)。
在第四步骤s3840中，在检测到的事件为触发方向测试的情况下(例如，当周期性方向测试定时器重置时)，则实施方向测试(参见以下图14A和14B)。
在第五步骤s3850中，系统检查增益或方向是否由于其各自的测试而应改变，且如果是，则在第六步骤s3860中，智能天线配置被更新并被发送到天线，并由数字TV接收机存储在存储器中。
测试系统随后循环回到监控步骤3820。
将了解的是，在增益或方向测试显示出增益或方向不应改变的情况下，智能天线被重新配置回到现有增益或方向设定。因此，在本发明的实施例中，省略第五步骤s3850，并且始终实施第六步骤s3860。这具有以下作用：如果当前设定在测试之后保持最佳，则将智能天线恢复回到当前设定。可选地，在这种情况下，重新存储相同设定的步骤可能由于多余而被绕过。
将了解的是，事件可以触发增益测试、方向测试或这两个测试。在事件触发这两个测试的情况下，通常首先以类似于图7的原始扫描过程的方式来实施方向测试。
还将了解的是，在安排的事件的情况下，如当数字TV接收机也为摄录机并且可以在所安排的时间打开时，数字TV接收机可以检测所连接的TV当前是否已打开(即，当时是否正使用接收机来观看信道)；如果未打开，则在记录所安排的节目之前的预定周期中，数字TV接收机可以原则上针对具体信道执行根据图7的扫描过程的全方向和增益测试，因为用户将不会受到影响。这将在用户不在场的情况下确保对于所记录节目的最佳接收。
类似地，在数字TV接收机和智能天线能操作以同时接收第二信道的情况下(例如，在数字TV接收机具有两个调谐器并且智能天线可以将两组相位延迟施加到接收信号的平行拷贝以从两个方向接收的情况下)，则数字TV接收机可以针对当前未被观看的信道类似地执行重新评估过程。如上所述，因为这不会影响当前观看，所以这种重新评估可以包含不仅仅关于各个信道的当前和相邻方向。通常，数字TV接收机可以重新评估与当前观看的信道相邻的信道以及标记为最爱(如果这种设施存在)的任何信道，这种重新评估是基于这些信道最可能随后被用户观看。
现在参照图13，根据本发明实施例的追踪增益测试包括以下步骤。
在第一步骤s3910中，如果当前配置的SNR值SNR0尚未存储在存储器中，则对其进行测量(即，对于原始增益值)。
在第二步骤s3920中，选择第一相邻增益值并更新智能天线。随后对更新后的配置的SNR(SNR1)进行测量。对于原始增益值0来说，相邻值为1。对于原始增益值3来说，相邻值为2。
在可选的第三步骤s3930中，如果原始增益值为1或2，则第二相邻增益值也可用并且被选择，并再次更新智能天线。随后对第二个更新后的配置的SNR(SNR2)进行测量。
在第四步骤s3940中，检测最大测量出的SNR，并且将相应的增益值作为用于智能天线配置的新增益值返回到追踪过程。
参照图14A，在本发明的一个实施例中，图12的第四步骤s3850(方向测试)包括以下子步骤。
在步骤s3841中，调用方向追踪功能(参见以下图14B)。随后，在步骤s3842中，如果追踪功能指示不同的方向可能优于当前方向，则在步骤s3843和s3844中，获取对于当前方向(MERold)和由方向追踪功能指示的方向(MERnew)的MER测量值。随后，在步骤s3845中，比较这些MER测量值，其中最小偏差Δ青睐当前方向。此偏差通常约为0.1至0.5dB。基于这个比较，在步骤s3846中，将旧方向或新方向存储在当前信道存储器中。
可选地，如果第一次运行方向测试(或者在触发事件之间的预定间隔之后)，则可以在短间隔(例如30秒)之后重复上述过程，以考虑瞬时事件(如人员在房间中移动或通过车辆)影响之前的结果组的可能性。在这种情况下，可选地，可以选择两个独立测试运行中的最佳方向(基于上述MER比较)。
最终，可选地，如果系统指示在当前接收方向的不良接收或者方向测试指示在当前方向和与当前方向相邻的方向的不良接收(例如，如果天线已经落下)，则可选地，可以在较广方向范围(并且可选地对所有方向)执行粗略方向测试，以试图找到可接受的接收方向。
现在参照图14B，根据本发明实施例的追踪方向测试包括以下步骤。
在第一步骤s4010中，如本文先前所述，当前配置的Q因数值Q0(例如，用于原始智能天线方向值)进行测量。
在第二步骤s4020中，选择第一相邻方向值并更新智能天线。随后对更新后的配置的Q因数Q1进行测量。因此，例如，如果原始天线方向值已经为[0，01，则第一相邻方向值可以为[3，31。
在第三步骤s4030中，选择第二相邻方向值并更新智能天线。随后对更新后的配置的Q因数Q2进行测量。在当前实例中，第二相邻方向值将为[0，1]。
可选地，可以对每个方向的Q因数进行多次测量并取平均值。这些测量之间的间隔可以为从连续信号帧(即，连续CIR评估)之间到约几秒或甚至几分钟的间隔。目的在于缓和在评估过程中用于该信道的多路径条件中的任何进行中的(短期)变化。
随后，在第四步骤s4040中，将与最大Q因素(或平均Q因素)相关联的方向值作为用于智能天线配置的新方向值返回到追踪过程。
因此，图12的追踪过程能够在正常使用数字TV接收机期间追踪优选方向的偏离和智能天线的增益，同时有利地限制这种追踪对于用户的可视效果。
因此，将了解的是，在本发明的概要实施例中，一种重新评估数字TV接收机对预定RF信道的信号接收的方法包括：根据包括至少当前接收方向的当前配置设定来配置智能天线(s3810)；监控预定事件(s3820)，并且在该事件发生时，对于当前接收方向和在当前方向的任一侧上相邻的可用接收方向中的每一个方向实施下述步骤(s4010，s4020，s4030)：a.从接收机获取信道脉冲响应的估计(s3510)；b.查找包括对主信号路径的响应的信道脉冲响应中的最大值(s3520)；c.计算包括对一个或多个额外信号路径的响应的信道脉冲响应的平均值(s3530)；和d.计算作为最大值与平均值的比率的相应质量值(s3540)；以及随后选择对应于最大相应质量值的方向作为用于当前配置设定的新接收方向(s4040)。可选地，对于每个接收方向，计算多个质量值的平均值，并且方向选择包括选择对应于最大相应平均质量值的方向。
如先前所述，预定事件通常是周期性事件、用户发起的事件、满足预定标准的测量和安排的事件中的一个事件。
在预定事件为安排的事件的情况下，上述方法可以包括：评估由预定RF信道携带的节目是否正在被输出以供观看，并且如果不是，则也对一个或多个额外可用方向实施上述步骤a至d。以此方式，当不存在对用户的观看质量造成影响的风险时，所述过程可以执行更完整的方向搜索。
类似地，在数字TV接收机和智能天线能够使用各自的智能天线配置来同时接收两个信道的情况下，所述方法可以包括：对于当前未被观看或记录的信道来说，对与当前接收方向相邻的至少一个可用接收方向和可能对一些或所有可用方向，实施步骤a至d。
如先所述，当前配置设定可以包括当前增益值。如果是，则所述方法可以包括：对于当前增益值和与当前增益值相邻的至少第一可用增益值中的每一个增益值，估计相应的信噪比(s3910、s3920、s3930)，并选择与最大信噪比相关联的增益值(s3940)。
预防起见，如先前所述，可以响应于满足预订标准的测量(例如，当MER或BER在可接受范围内较高时，或者当MER或BER足够低以使得很小的进一步减少将可能严重影响所观看的图像的质量时)来暂停信号接收的重新评估。
为实施上述方法，数字电视接收机(1000)包括：智能天线信号传输构件(127)，其能操作以将指定智能天线可用的多个接收方向中的一个接收方向的配置数据发送到智能天线；事件监控构件(129)，其能操作以检测预定事件；和智能天线配置估计器(125)，其能操作以响应于检测到的预定事件并对于当前接收方向和当前接收方向的任一侧上相邻的可用接收方向中的每个方向，从接收机获取信道脉冲响应的估计，查找包括对主信号路径的响应的信道脉冲响应中的最大值，计算包括对一个或多个额外信号路径的响应的信道脉冲响应的平均值，并计算作为最大值与平均值的比率的相应质量值；和选择构件，其能操作以选择对应于最大相应质量值的方向作为当前配置设定的新接收方向。可选地，智能天线配置估计器能操作以对于每个接收方向，计算多个质量值的平均值，并且数字电视接收机能操作以选择对应于最大相应平均质量值的方向。
对于预定的安排事件来说，数字电视接收机可选地包括输出评估构件(如CPU、专用硬件或现有数字电视接收机的适当修改部分)，其能操作以评估由预定RF信道携带的节目是否正在被输出以供观看，并且如果不是，则响应于检测到的预定事件，也对智能天线的一个或多个额外可用方向，操作智能天线配置估计器。
类似地，在数字电视接收机能操作以使用各个智能天线配置来同时接收两个信道的情况下，其可以被布置成对于当前未被观看或记录的信道，对与当前接收方向相邻的至少一个可用接收方向和可能对于一些或所有可用方向，操作智能天线配置估计器。
如上所述，当前配置设定可以包括当前增益值。对于此增益值，可选地，数字电视接收机包括：信噪比估计器(如CPU、专用硬件或现有数字TV接收机的适当修改部分)，用于针对当前增益值和与当前增益值相邻的至少第一可用增益值中的每一个增益值估计相应的信噪比；和增益选择器(如CPU、专用硬件或现有数字TV接收机的适当修改部分)，用于选择与最大信噪比相关联的增益值。
数字电视接收机也可包括第二事件监控构件，其能操作以检测满足预订标准的测量；且其中智能天线配置估计器响应于检测到的满足预订标准的测量来暂停操作。
最终，将了解的是，本文公开的方法可以在合适的情况下适当调适的传统硬件上由软件指令或者通过包括或替代专用硬件来执行。例如，事件监控器和/或配置估计器可以是专用硬件，或者可以全部或部分地在运行在数字电视接收机的CPU上的软件中实施。
因此，需要对常规等效装置的现有部分进行的调适可以以计算机程序产品或类似制造目标的形式来实施，包括处理器可实施指令，所述指令存储在如软盘、光盘、硬盘、PROM、RAM、快闪存储器或这些或其它存储媒体的任何组合的数据载体上，或通过如以太网、无线网络、因特网或这些或其它网络的任何组合的网络上的数据信号传输，或在如ASIC(特定应用集成电路)或FPGA(场可编程门阵列)或适合用于调适常规等效装置的其它可配置电路的硬件中实现。

Claims (15)

1.一种重新评估数字TV接收机对预定RF信道的信号接收的方法，所述方法包括以下步骤：
根据至少包括当前接收方向的当前配置设定来配置智能天线；
监控预定事件，并且在该事件发生时：
对于所述当前接收方向和在所述当前方向的任一侧上相邻的可用接收方向中的每一个方向：
a.从所述接收机获取信道脉冲响应的估计；
b.查找所述信道脉冲响应中的最大值，所述最大值与主信号路径对应；
c.计算所述信道脉冲响应的平均值，所述信道脉冲响应包括对应于一个或多个额外信号路径的信道脉冲响应值；和
d.计算作为所述信道脉冲响应的所述最大值与所述平均值的比率的相应质量值；以及
选择对应于最大相应质量值的方向作为用于所述当前配置设定的新接收方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，对于每个所述接收方向，计算多个质量值的平均值，并且所述选择方向的步骤包括选择对应于最大相应平均质量值的方向。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述预定事件是选自包含以下事件的列表中的一个事件：
周期性事件；
用户发起的事件；
满足预定标准的测量；以及
计划的事件。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述预定事件是计划的事件，所述方法包括以下步骤：
评估由所述预定RF信道携带的节目是否正在被输出以供观看，且如果不是：
则也对一个或多个额外可用接收方向实施步骤a至d。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述数字TV接收机和智能天线能够使用各自的配置来同时接收两个信道，所述方法包括以下步骤：
对于当前未观看或记录的信道，对与所述当前接收方向相邻的至少一个可用接收方向实施步骤a至d。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述当前配置设定包括当前增益值，所述方法包括以下步骤：
对于所述当前增益值和与所述当前增益值相邻的至少第一可用增益值中的每一个增益值，
估计相应的信噪比，以及
选择与最大信噪比相关联的增益值。
7.根据权利要求1所述的方法，包括以下步骤：响应于满足预订标准的测量，暂停对信号接收的重新评估。
8.一种用于实施权利要求1所述步骤的计算机程序。
9.一种数字电视接收机，包括：
智能天线信号传输构件，其能操作以将指定智能天线可用的多个接收方向中的一个接收方向的配置数据发送到所述智能天线；
事件监控构件，其能操作以检测预定事件；和
智能天线配置估计器，其能操作以响应于检测到的预定事件，对于所述当前接收方向和所述当前接收方向的任一侧上相邻的可用接收方向中的每个接收方向，
从所述接收机获取信道脉冲响应的估计，
查找所述信道脉冲响应中的最大值，所述最大值与主信号路径对应，
计算所述信道脉冲响应的平均值，所述信道脉冲响应包括对应于一个或多个额外信号路径的信道脉冲响应值，和
计算所述信道脉冲响应的所述最大值与所述平均值的比率作为相应的质量值；以及
选择构件，其能操作以选择对应于最大相应质量值的方向作为用于当前配置设定的新接收方向。
10.根据权利要求9所述的数字电视接收机，其中所述智能天线配置估计器能操作以对于每个所述接收方向，计算多个质量值的平均值，并且所述数字电视接收机能操作以选择对应于最大相应平均质量值的方向。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的数字电视接收机，其中所述预定事件是选自包含以下事件的列表中的一个事件：
周期性事件；
用户发起的事件；
满足预定标准的测量；以及
安排的事件。
12.根据权利要求9或权利要求10所述的数字电视接收机，其中所述预定事件是安排的事件，所述数字电视接收机包括：
输出评估构件，其能操作以评估由所述预定RF信道携带的节目是否正在被输出以供观看，且如果不是：
则所述数字电视接收机被布置成响应于检测到的预定事件，也对所述智能天线的一个或多个额外可用方向，操作所述智能天线配置估计器。
13.根据权利要求9所述的、能操作以使用各个智能天线配置同时接收两个信道的数字电视接收机，被布置成对于当前未被观看或记录的信道，对与所述当前接收方向相邻的至少一个可用接收方向，操作所述智能天线配置估计器。
14.根据权利要求9所述的数字电视接收机，其中所述当前配置设定包括当前增益值，且所述数字电视接收机包括：
信噪比估计器，用于对于所述当前增益值和与所述当前增益值相邻的至少第一可用增益值中的每一个增益值，估计相应的信噪比；和
增益选择器，用于选择与最大信噪比相关联的增益值。
15.根据权利要求9所述的数字电视接收机，包括：
第二事件监控构件，其能操作以检测满足预订标准的测量；且其中
所述智能天线配置估计器响应于检测出的满足预订标准的测量来暂停操作。
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