CN103649880A - 使用包括数字信道化器开关的低噪声块转换器来选择数字内容信道的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及使用包括数字信道化器开关的低噪声块转换器来选择数字内容信道的系统和方法。根据本发明实施例的系统和方法包括将卫星信号转换成中频信号以便内容解码，并且使用数字信号处理在卫星信号中选择调制数字数据用于内容解码。一个实施例包括一种被配置成从包括被调制到载波上的多个内容信道的输入信号中选择至少一个内容信道的系统，该系统包括：输入端，被配置成接收包含被调制在载波上的多个内容信道的输入信号；混频器，被配置成将多个内容信道下转换成中频信号；数字信道化器开关，包括：高速模数转换器，被配置成数字化中频信号；数字信道化器，被配置成数字化调谐来自数字化中频信号的内容信道；和高速数模转换器，被配置成使用通过数字信道化器数字化调谐的来自数字化中频信号内容信道来产生模拟输出信号。

Description

使用包括数字信道化器开关的低噪声块转换器来选择数字内容信道的系统和方法
技术领域
本发明涉及卫星信号到中频（IF）的转换以便内容解码，和在卫星信号中选择数据用于内容解码。
背景技术
内容可以通过同步轨道卫星通信网络被传输至用户以便编码和重播。典型卫星下载链路的系统图在图1中示出。卫星下行链路100包括连接至低噪声块转换器（LNB）104的卫星天线102。LNB被连接至卫星接收器/解码器106。卫星能够传输的信号包括被调制在载波上的内容信道。内容信道能够是模拟内容信道或数字内容信道。在许多系统中，使用不同的极化将数据调制到相同的载波上。其中数字内容信道被调制到载波上，被调制在载波上的数字数据能够包括多个数字内容信道，每一个数字内容信道通常都包括至少一个视频和/或音频流。
在许多例子中，含有多个内容信道的信号从上行链路设施被传输至卫星网络。卫星上的应答机随后传输能够被若干个卫星天线102接收到的信号。接收到的信号随后被传递至LNB104，其将信号下转换成中频（IF）。最后，IF信号被传递至诸如机顶盒的卫星接收器/解码器106，其中含有内容的信号被解调和解码（即，音频和/或视频）以便重播。
这样，作为相对高频的卫星信号、通常作为微波信号而被传输的信息可以被转换成频率低得多的类似信号，该频率通常被称为中频（IF），其与用于将LNB连接至卫星接收器/解码器的解码设备和/或敷设电缆的电子器件相兼容。内容信道是在IF信号内被调制到载波频率上的数字数据。用户随后可以接收选择的内容信道作为IF信号以便解码和使用。在卫星通信信号的下转换的不同阶段期间的信号频谱的表示在图2A、2B和2C中示出。
射频（RF）信号通常以高频通过卫星被传输至接收器。用于下行链路传输的典型卫星射频（RF）信号在图2A中示出。如图所示，信号在从11GHz跨越至12GHz的高频处被传输。被卫星信号接收器接收时，卫星信号通常在传输期间远距离传播后是弱的，并且是相对高的频率。当信号通过同轴电缆被发送时，频率越高，每单位长度电缆中的损耗越大。
LNB可以用于将这些高频信号放大并且转换成较低的、更可控的频率。被LNB处理的卫星信号的频谱在图2B和2C中示出。在欧洲，LNB处理信号的频谱可以从950MHz至2150MHz（参见图2B）。在美国（U.S.），LNB处理信号的频谱可以从950MHz至1450MHz（参见图2C）。
含有从卫星接收到内容的信号通常包括在载波信号频带中的多个内容信道。被典型LNB处理的IF信号携载的编码数字数据的信道的载波频率的典型频谱在图2D中示出。在此，频带从950MHz跨越至2150MHz或1450MHz，并且在这个频带中有多个36/55MHz内容信道。为了用户对选择的媒介进行解码，L-波段调谐器可以用于选择期望的信道。例如，某个载波频率可以被选择，其中36/55MHz波段可以被传送至接收器/解码器以便用户使用。
LNB能够使用许多种不同的LNB结构以许多种方式实施。图3示出具有双输出端的典型通用LNB结构图。在这种结构中，LNB从卫星接收两个RF输入信号。一个信号用于垂直极化天线302，而另一个用于水平极化天线304。例如，两个信号的频带都可以从10.7至12.75GHz。LNB首先使用两个带通滤波器将信号分离成两个波段，低波段306（10.7-11.7GHz）和高波段308（11.7-12.75GHz）。使用9.75GHz的本机振荡器（LO）310将低波段信号下混频至950–1950MHz。LO是在LNB中使用的频率以便块将卫星信号的频率或应答机频率转换成较低频带。使用10.6GHz的LO312将高波段信号下混频至1100-2150MHz。使用4:2多路复用器314从四个下转换L-波段信号中选择输出信号以响应于来自解码设备的对具体信道的请求。使用图3中示出的通用LNB，观察者能够随时只调谐两个1GHz L-波段信道上的内容。对于用户而言，需要附加的电缆以便观看来自另外两个1GHz L-波段信道之一的内容。
已经开发出单个电缆LNB结构以减少敷设电缆数量，其涉及提供一种系统，该系统能够提供来自由LNB产生的所有四个1GHz L-波段信号的内容。在一个电缆中支持多达四个卫星内容信道的典型单个电缆LNB设计图在图4中示出。在示出的单个电缆LNB结构中，LNB以类似于图3的方式从卫星接收两个RF输入信号。一个用于垂直极化天线402，而另一个用于水平极化天线404。在许多系统中，两个信号的频带都可以从10.7至12.75GHz。LNB首先使用两个带通滤波器将信号分离成两个波段，即低波段406（10.7-11.7GHz）和高波段408（11.7-12.75GHz）。使用9.75GHz的LO410将低波段信号下混频至950–1950MHz。使用10.6GHz的LO412将高波段信号下混频至1100-2150MHz。使用多路复用器414从这些四个L-波段信号中选择四个内容信道（即，在含有被调制到具体载波频率上的数字数据的L-波段信号内的信道）并且使用四个混频器混频成四个新的载波频率。四个声表面波（SAW）滤波器416随后用于去除波段内未被选择的信道。
发明内容
根据本发明实施例的系统和方法包括将卫星信号转换成IF频率信号以便内容解码，并且使用数字信号处理在卫星信号内选择被调制数字数据以便内容解码。一个实施例包括一种系统，被配置成从包括被调制到载波上的多个内容信道的输入信号中选择至少一个内容信道，该系统包括：输入端，被配置成接收包含被调制在载波上的多个内容信道的输入信号；混频器，被配置成将多个内容信道下转换成中频信号；数字信道化器开关，包括：高速模数转换器，被配置成数字化中频信号；数字信道化器，被配置成数字化调谐来自数字化中频信号的内容信道；和高速数模转换器，被配置成使用通过数字信道化器数字化调谐的来自数字化中频信号的内容信道来产生模拟输出信号。
在另一个实施例中，混频器包括本机振荡器。
在另一个实施例中，内容信道包括数字内容信道。
在又一个实施例中，内容信道包括模拟内容信道。
在又一个实施例中，输入信号的频率在10.7GHz至12.75GHz的范围内。
在再一个实施例中，中频信号的频率在0.2GHz至2.25GHz的范围内。
在还一个实施例中，模拟输出信号的频率在950MHz至2150MHz的范围内。
又在另一个实施例中，模拟输出信号的频率在950MHz至1450MHz的范围内。
又在另一个实施例中，高速模数转换器被配置成以至少两倍于中频信号的最高频率的频率对中频信号进行采样。
另一个附加实施例包括一种被配置成从多个输入信号中选择至少一个内容信道的系统，其中每个输入信号都包括被调制在载波上的多个内容信道，该系统包括：多个输入端（输入），其中多个输入端中的每一个都被配置成接收包括被调制在载波上的多个内容信道的输入信号；多个混频器，其中每个混频器都被连接至输入端并且都被配置成将内容信道下转换成中频信号；数字信道化器开关，包括：多个高速模数转换器，其中每个高速模数转换器都被配置成数字化通过一个混频器产生的中频信号；多个数字信道化器，其中每个数字信道化器都被配置成数字化调谐来自通过高速模数转换器之一产生的数字化中频信号的内容信道；多路复用器，被配置成选择由多个高速模数转换器产生的数字化中频信号作为至多个数字信道化器的输入；和至少一个高速数模转换器，其中每个高速数模转换器都被配置成使用通过数字信道化器数字化调谐的来自至少一个数字化中频信号之一的内容信道来产生模拟输出信号。
在另一个附加实施例中，数字信道化器开关进一步包括公共组合器，被配置成对通过多个数字信道化器数字化调谐的来自至少一个数字化中频信号的多个内容信道进行数字化组合；和至少一个高速数模转换器之一，被配置成使用公共组合器的输出端来产生模拟输出信号。
在又一个实施例中，混频器包含本机振荡器。
在又一个实施例中，内容信道包含数字内容信道。
又在又一个实施例中，内容信道包含模拟内容信道。
又在又一个实施例中，输入信号的频率在10.7GHz至12.75GHz的范围内。
在又一个附加实施例中，中频信号的频率在0.2GHz至2.25GHz的范围内。
在又一个附加实施例中，模拟输出信号的频率在950MHz至2150MHz的范围内。
又在又一个实施例中，模拟输出信号的频率在950MHz至1450MHz的范围内。
又在又一个实施例中，高速模数转换器被配置成以至少两倍于中频信号的最高频率的频率对中频信号进行采样。
又一个附加实施例包括一种从至少一个输入信号中选择至少一个内容信道的方法，其中每个输入信号都包括被调制在载波上的多个内容信道，该方法包括：接收至少一个输入信号，其中每个输入信号都包括被调制在载波上的多个内容信道；使用至少一个混频器将至少一个输入信号中每一个上的多个内容信道下转换成中频信号；使用至少一个高速模数转换器来数字化每一个中频信号；使用至少一个数字信道化器来数字化调谐来自至少一个数字化中频信号的至少一个内容信道；并且使用至少一个数模转换器由数字化调谐的来自数字化中频信号的至少一个数字内容信道来产生至少一个模拟输出信号。
附图说明
图1示出典型卫星下行链路的系统图。
图2A示出用于下行链路传输的典型卫星射频（RF）信号。
图2B示出根据欧洲标准的通过LNB处理时的卫星信号的频谱。
图2C示出根据美国标准的通过LNB处理时的卫星信号的频谱。
图2D示出在通过LNB产生的L-波段IF信号内的多个内容信道上的调制数字数据的典型频谱。
图3示出具有双输出端的典型通用LNB结构。
图4示出典型单个电缆LNB结构，被配置成利用多达四个被再调制成不同频率的内容信道来产生输出信号。
图5示出根据本发明一个实施例的具有数字信道化器开关的单个电缆LNB。
图6示出根据本发明一个实施例的包括数字信道化器开关的通用LNB。
图7示出根据本发明一个实施例的单个电缆LNB，包括具有四个数字信道化器的数字信道化器开关。
图8示出根据本发明一个实施例的单个电缆LNB，包括具有十二个数字信道化器的数字信道化器开关。
图9示出在本发明一个实施例中具有多个RF输入端、数字信道化器和输出端的数字信道化器开关。
图10示出根据本发明一个实施例的LNB，包括具有多个卫星RF输入端、24个信道化器和单个输出端的数字信道化器开关。
图11示出根据本发明一个实施例的具有用于任意数量信道的单个输入端的数字信道化器开关。
具体实施方式
现在转向附图，根据本发明的实施例，用于将卫星信号转换成IF频率信号以便内容解码，并且使用数字信号处理在卫星信号中选择调制数字数据用于内容解码的系统和方法被公开。在不同实施例中，模拟电路用于产生随后被数字化的IF信号以便使用数字信号处理技术在接收到的卫星信号内启动调制数字数据的选择来提供给卫星接收器/解码器。一旦使用数字信号处理来执行选择，则选择的调制数字数据通过LNB被转换回模拟信号并且输出。在几个实施例中，数字信道化器开关的数字信道化器用于分离或数字化调谐来自经由卫星下行链路接收到的信号的单个内容信道的内容（即，被调制到具体载波频率上的数字数据）。数字信道化器开关能够包括至少一个数字信道化器，其结合多路复用器使用时，启动从数字化中频信号中选择内容。数字信道化器开关能够用于各种LNB结构，包括通用LNB结构或单个电缆LNB结构。根据本发明许多实施例的LNB能够利用模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC），诸如由加利福尼亚的欧文的莫比乌斯半导体公司开发的ADC和DAC，其能够以多个GHz进行采样并且比基于调谐器的传统RF混频器消耗更小的功率。下转换的卫星波段信号通常可以在950–2150MHz之间。采样率必须至少两倍于最大频率。因此，某些实施例使用由莫比乌斯半导体公司开发的具有6GHz最大采样率的ADC或DAC。
在若干个实施例中，利用高频低功率模数转换器来数字化L-波段信号、数字信道化器来从数字化信号中选择调制数字数据、及数模转换器来产生模拟输出信号，能够显著减少LNB的功率消耗和组件成本。另外，由于使用数字电路的缘故，内容信道切换可以瞬时实现而无需建立时间。此外，使用数字组件能够产生允许单个电缆LNB构造的易于扩展的LNB结构，单个电缆LNB构造由解码器设备经由同轴电缆供电、并且能够将若干个内容信道混频到只受应用需要限制的输出信号上（例如，将24个内容信道的调制数字数据混频到单个L-波段输出信号上）。这样，能够构成根据本发明实施例的LNB，其克服了由于使用模拟组件而造成的功率和成本限制。根据本发明实施例的LNB及高速低功率模数转换器和数字信道化器的使用在下文中进一步讨论。
具有数字信道化器开关的通用LNB结构
数字信道化器开关能够被集成进各种LNB结构中的任一结构中，包括诸如通用LNB或单个电缆LNB的通用结构。根据本发明一个实施例的包括数字信道化器开关的通用LNB结构在图5中示出。在许多实施例中，LNB从卫星接收两个RF输入信号502。一个信号用于垂直极化天线，而另一个用于水平极化天线。例如，两个信号的频带都可以从10.7至12.75GHz。在其它实施例中，信号的频带是C-波段（4–6GHz）、X-波段（8GHz）、Ka-波段（20–30GHz）和/或适合于具体应用的任何其它波段。RF输入信号被连接至两个放大器508。两个放大器每个都被连接至不同的混频器510。两个混频器510都与LO512相连接。在示出的实施例中，使用10.5GHz的LO对两个频带都进行下混频。在其它实施例中，能够利用适合于应用需要的另一个LO。每个混频器510都被同时连接至不同的ADC504。每个下转换信号都通过具有6GHz采样频率的ADC504进行采样。两个ADC504都被连接至数字信道化器开关506。数字信道化器开关506被连接至数模转换器（DAC）508。DAC508被连接至放大器514。在卫星信号内期望的内容信道利用数字信道化器开关506进行选择并且使用6GHz采样的高速DAC508被转换成L-波段信号。在这个实例中，可以有4个或6个输出频率或通过数字信道化器506选择的内容信道。然而，输出频率和内容信道的数量能够是任意的。虽然具体配置在图5中示出，但是能够利用适合于通过LNB接收到的信号特性的各种结构中的任一结构。
通用LNB结构
根据本发明许多实施例的数字信道化器开关可以被集成进通用LNB中。根据本发明一个实施例的包括基于数字信道化器开关的ADC的通用LNB在图6中示出。在示出的通用LNB结构中，用于垂直天线602的输入端和用于水平天线604的输入端每个都被连接至不同的RF放大器612。每一个RF放大器612都被连接至不同的图像带通滤波器（BPF）614。每个带通滤波器614都被连接至不同的混频器616。每个混频器616都被关联至公共LO618。每个混频器616都经由至不同低噪声放大器（LNA）622的各自输入端被连接至数字信道化器开关620。每个LNA622都被连接至不同的模数转换器（ADC）606。每个ADC606都被连接至公共多路复用器或多路复用器选择器（MuxSel）624。为了便于讨论，术语多路复用器和多路复用器选择器可交换使用。Mux Sel624被连接至两个不同的数字信道化器626。每个信道化器626都被连接至不同的DAC610。每个DAC610都被连接至不同的IF放大器630。每个IF放大器630都被连接至不同的输出端632。
在许多实施例中，LNB从卫星接收两个RF输入信号。一个信号用于垂直极化天线602，而另一个用于水平极化天线604。例如，两个信号的频带都可以从10.7至12.75GHz。利用一个10.5GHz的混频器将两个频带都下混频至0.2–2.25GHz。每个下转换信号都通过具有6GHz采样频率的ADC606进行采样。对于输出频带而言期望的内容信道通过使用信道化器626利用数字电路608进行选择并且利用6GHz采样的高速DAC610转换成L-波段信号。虽然这个示出的实施例采用两个输出端，但是通过增加对应的信道化器来提供期望数量的输出端使任意数量的输出端能够在本发明实施例中得以实现。
虽然由两个下转换卫星信号产生两个L-波段输出在图6中示出，但是根据本发明实施例的基于信道化器开关的ADC能够用于由任意数量的IF输入信号产生任意数量的L-波段输出信号，包括但不限于由两个IF输入信号产生四个L-波段输出信号、由四个IF输入信号产生两个L-波段输出信号、从四个IF输入信号中选择四个L-波段输出信号、和从四个IF输入信号中选择八个L-波段输出信号，
在许多实施例中，数字电路608代替通过传统LNB结构中的模拟电路执行的功能。例如，与图3中示出的等效模拟电路相比较，诸如RF混频器、本机振荡器和带通滤波器的模拟电路的数量被减少。利用数字组件替换模拟组件能够节省功率和成本。模拟RF切换电路在不同输入端之间进行切换时还能够具有建立时间。根据本发明一个实施例的等效数字实施方式可以具有一个时钟周期量级的切换时间，其可以在毫微秒范围内。快速的切换时间能够提供更无缝的用户体验。
单个信道LNB结构
根据本发明许多实施例的数字信道化器开关可以被集成进单个信道LNB内。根据本发明一个实施例的包括数字信道化器开关的单个电缆LNB在图7中示出。在许多实施例中，用于垂直天线702的输入端和用于水平天线704的输入端每个都被连接至不同的RF放大器712。每一个RF放大器712都被连接至不同的图像带通滤波器（BPF）714。每个带通滤波器714都被连接至不同的混频器716。每个混频器716都被关联至公共LO718。每个混频器716都经由至不同低噪声放大器（LNA）722的各自输入端被连接至信道化器开关720。每个LNA722都被连接至不同的模数转换器（ADC）706。每个ADC706都被连接至公共多路复用器选择器（Mux Sel）724。Mux Sel724被连接至四个不同的信道化器708。每个信道化器708都被连接至单个公共组合器726。在某些实施例中，公共组合器是总计所有信道化器输出端的数字加法器（加法机）。公共组合器726被连接至DAC710。DAC被连接至IF放大器728，而IF放大器728被连接至输出端730。
在本发明实施例中，LNB从卫星接收两个RF输入信号，类似于关于图3的上述信号。一个用于垂直极化天线702，而另一个用于水平极化天线704。在许多系统中，两个信号的频带都可以从10.7至12.75GHz。利用一个10.5GHz的混频器将两个频带都下混频至0.2–2.25GHz。每个下转换信号都通过具有6GHz采样频率的ADC706进行采样。期望的内容信道利用数字信道化器708进行数字化调谐并且使用6GHz采样的高速DAC710转换成L-波段信号。
根据本发明许多实施例的能够利用数字信道化器开关的单个电缆LNB结构能够利用任意数量的信道化器来允许输出任意数量的内容信道。根据本发明一个实施例的包括具有十二个数字信道化器808的数字信道化器开关的单个电缆LNB在图8中示出。在许多实施例中，用于垂直天线802的输入端和用于水平天线804的输入端每个都被连接至不同的RF放大器812。每一个RF放大器812都被连接至不同的图像带通滤波器（BPF）814。每个带通滤波器814都被连接至不同的混频器816。每个混频器816都被关联至公共LO818。每个混频器816都经由至不同低噪声放大器（LNA）822的各自输入端被连接至信道化器开关820。每个LNA822都被连接至不同的模数转换器（ADC）806。每个ADC806都被连接至公共多路复用器选择器（Mux Sel）824。Mux Sel824被连接至十二个不同的信道化器808。每个信道化器808都被连接至单个公共组合器826。公共组合器826被连接至DAC810。DAC810被连接至IF放大器828。IF放大器828被连接至输出端830。
在本发明的实施例中，类似于图7，数字信道化器用于选择期望的内容信道，其随后能够使用数模转换器被转换成包括每一个选择信道的模拟L-波段信号并且被卫星接收器/解码器接收。然而，在此有十二个而非四个信道化器808，并且因此十二个内容信道可以在卫星信号范围外进行选择，并且使用数模转换器被转换成包括每一个选择信道的模拟L-波段信号并且被卫星接收器/解码器接收。虽然十二个信道化器808在图8中示出，但是根据本发明实施例的任意数量的信道化器都能够酌情用于具体应用。
在许多实施例中，较之传统的单个电缆LNB实施方式，使用数字信道化器能够增强单个电缆LNB结构的可扩展性。根据本发明实施例的LNB能够利用补充的附加数字信道化器提供任意数量内容信道的输出端。传统实施方式通常利用每个内容信道输出端一个附加调谐器和SAW滤波器。并且，由于模拟滤波器滚降对模拟LNB强加的限制和锐截止滤波器能够在数字电路中得以实施的事实，具有数字信道化器的实施例能够将用于输出端的内容信道比在全模拟LNB中更紧密地包装在一起。
具有多个输出端的多个RF输入端
根据本发明许多实施例的数字信道化器开关能够在需要多个RF输入端和多个输出端的情况下被实施。根据本发明一个实施例的具有多个RF输入端的数字信道化器开关在图9中示出。在许多实施例中，RF输入端902每个都被连接至不同的LNA908。每个LNA908都被连接至不同的ADC910。每个ADC910都被连接至公共Mux Sel912。Mux Sel912被连接至二十四个不同的数字信道化器906。每个信道化器906都被连接至单个公共组合器914。第一信道化器916还被连接至多路复用器（mux）918。第二至第八信道化器还被连接至不同的DAC922。单个公共信道914被连接至mux918。Mux918被连接至另一个不同的DAC922。所有DAC922都被连接至数字卫星设备控制（DiseqC接口）924。所有DAC922还被连接至不同的输出端904。DiseqC接口924被连接至微控制器（u控制器）926。微控制器926可以被连接至信道化器开关以外的元件。微控制器被连接至单线多开关（SWM）控制接口或卫星主天线电视（SMATV）控制接口928。SWM/SMATV928控制接口可以被连接至DAC922或输出端904或DiseqC接口924。
在许多实施例中，数字信道化器开关包括五个RF输入端902和八个IF输出端。并且，有二十四个信道化器906，其能够对多达二十四个内容信道进行数字化调谐以便在任何单个IF输出端上输出。虽然在这个实施例中有五个输入端，但是根据本发明的实施例，任意数量的输入端都能够酌情用于具体应用。同样，虽然在这个实施例中有八个输出端，但是根据本发明的实施例，任意数量的输出端都能够酌情用于具体应用。
根据本发明许多实施例的数字信道化器开关能够用于各种LNB结构，包括处理从多个RF信号转换的多个IF信号。根据本发明的一个实施例，包括基于信道化器开关的ADC和多个卫星RF输入端的LNB在图10中示出。在许多实施例中，来自具有不同极化和频带的五个卫星的十四个输入端1002被连接至不同的RF放大器1012。每个RF放大器1012都被连接至不同的带通滤波器1010。每个带通滤波器1010都被连接至不同的混频器1008。每个混频器1008还可以被连接至对应的LO1014。一定数量的混频器1008可以与不同的信道1016相结合。每个信道1016都经由不同的LNA1020被连接至信道化器开关1018。每个LNA1020都被连接至不同的ADC1022。每个ADC1022都被连接至公共Mux Sel1024。Mux Sel1024被连接至二十四个不同的信道化器1006。在信道化器开关1018中每个信道化器1006都被连接至单个组合器1026。在信道化器开关1018中组合器1026被连接至DAC1028。DAC1028被连接至IF放大器1030。IF放大器1030被连接至输出端1004。
在许多实施例中，来自具有不同极化和频带的五个卫星的十四个输入端1002被LNB接收。还有一个IF输出端1004，其具有通过二十四个信道化器1006进行数字化调谐的多达二十四个内容信道。这个实施例的各方面都与加利福尼亚艾尔塞贡多的直播电视的单线多开关技术相兼容。虽然在示出的实施例中以来自五个卫星的十四个输入端为特征，但是根据本发明的实施例，来自任意数量卫星的任意数量输入端都能够酌情用于具体应用。另外，使用数字信道化器进行数字化调谐的内容信道的数量能够由具体应用的需要来确定。
14个卫星RF输入端1002能够接收具有不同极化和诸如12.2–12.7GHz的Ku-波段、18.3–18.8GHz的低Ka-波段和19.7–20.2GHz的高Ka-波段的频带的信号。这些卫星信号首先被用于每个RF输入信号的带通滤波器1010滤波，并且利用混频器1008进行下转换，例如Ku-波段可以使用低11.25GHz，而Ka-波段可以使用低18.05GHz。对于Ku-波段而言，下转换频带可以为950–1450MHz。对于低Ka-波段而言，下转换信号可以在250–750MHz之间。对于高Ka-波段而言，下转换信号可以在1650–2150MHz之间。三个下转换信号随后与加法器相结合以产生250–2150MHz的信号。来自加法器的该结合信号被信道化器开关接收并且被ADC以6GS/sec采样。
具有单个RF输入端的数字信道化器开关
根据本发明许多实施例的数字信道化器开关都能够利用单个RF输入端来从RF输入端中数字选择任意数量的信道。根据本发明一个实施例的信道化器开关在图11中示出。在许多实施例中，RF输入端1110被连接至LNA1112。LNA1112被连接至ADC1114。ADC1114被连接至多路分配器（demux）1116。Demux1116被连接至多相滤波器1118。每个多相滤波器1118都被连接至一个N点FFT1102的输入端。N点FFT1102被连接至两个多路复用器、或多路复用器选择器（Mux Sel）1104。每个Mux Sel1104都被连接至不同的混频器1120。每个混频器1120都还与不同的直接数字频率合成（DDFS）1106连同不同的N级抽取1108相连接。每个N级抽取1108都被连接至低通滤波器（LPF）1122。每个LPF1122都被连接至抽取器1124以便通过两个进行下采样。每个抽取器1124都被连接至不同的可变增益放大器（VGA）1126。每个VGA1126都被连接至单独的信道输出端1128。两个VGA1126和两个信道输出端1128都受控于自动增益控制（AGC）1130。
在许多实施例中，基于信道化器1102的快速傅立叶变换（FFT）用于粗频率调谐。例如，输出端可以是2.7GHz/M的N_fft/2个重叠信道（即，其中图11中的M被选择为N_fft/4）。对于N_fft可以有两种选择：32和64。多相滤波器可以用于滤波器组更优的通带和阻带响应。多相滤波器设计的一个实例是切比雪夫窗。窗长可以等于N_fft便于简单的实施方式。在其它实施例中，若干个不同滤波器中的任一滤波器都能够用于信道的带通滤波。如果是真实输入端，则只需要一半的FFT输出端。FFT信道化器1102输出至多路复用器选择器（MuxSel）1104。例如，对于每个期望的信道而言可以有32个mux用于选择N_fft/2个信道化器输出端。对于每个内容信道而言，还可以有基于精频率调谐的直接数字频率合成（DDFS）1106，其中每个精频率调谐块都包括一个复数乘法器和以2.7GHz/M运行的一个DDFS。示出的实施例还以抽取滤波器1108和邻近信道干扰（ACI）拒波滤波器为特征。可以有通过两个滤波器进行的多级抽取来将采样率降低至10.547MHz。还可以有通过用于这种设计的两个滤波器进行的三种类型的抽取。并且，四个固定系数滤波器可以用于ACI拒波。例如，半波段（默认为八MHz信道）、2/5波段（默认为六MHz信道）和四分之一波段。最后，这个实施例以可变增益级和自动增益控制（AGC）为特征，其中可变增益可以在输出级上，而单个AGC处理单元用于所有32个信道的输出增益控制。
因此，图11中示出的信道化器开关能够采用RF输入端1110并且在来自RF输入端1110的卫星信号中数字化选择若干个内容信道以便内容解码。虽然信道化器开关的具体实施例在图11中示出，但是根据本发明的实施例，各种数字信号处理电路中的任一电路都能够用于在数字化卫星信号中数字化选择一个或多个内容信道。
虽然已经在某些具体实施例中描述了本发明，但是许多附加的更改和变化对本领域技术人员将是显而易见的。因此可以理解，本发明可以以不同于具体描述的其它方式被实践，包括大小、形状及材料方面的不同改变，而不背离本发明的范围和精神。因此，本发明实施例在所有方面应该是示例性的而非限制性的。

Claims (20)

1.一种被配置成从包含被调制到载波上的多个内容信道的输入信号中选择至少一个内容信道的系统，所述系统包含：
输入端，被配置成接收包含被调制在载波上的多个内容信道的输入信号；
混频器，被配置成将所述多个内容信道下转换成中频信号；
数字信道化器开关，包含：
高速模数转换器，被配置成数字化所述中频信号；
数字信道化器，被配置成数字化调谐来自数字化中频信号的内容信道；和
高速数模转换器，被配置成使用通过所述数字信道化器数字化调谐的来自所述数字化中频信号的所述内容信道来产生模拟输出信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述混频器包含本机振荡器。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述内容信道包含数字内容信道。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述内容信道包含模拟内容信道。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述输入信号的频率在从10.7GHz至12.75GHz的范围内。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述中频信号的频率在从0.2GHz至2.25GHz的范围内。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述模拟输出信号的频率在从950MHz至2150MHz的范围内。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述模拟输出信号的频率在从950MHz至1450MHz的范围内。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述高速模数转换器被配置成以至少两倍于所述中频信号的最高频率的频率对所述中频信号进行采样。
10.一种被配置成从多个输入信号中选择至少一个内容信道的系统，其中每个输入信号都包含被调制在载波上的多个内容信道，所述系统包含：
多个输入端，其中所述多个输入端中的每一个都被配置成接收包含被调制在载波上的多个内容信道的输入信号；
多个混频器，其中每个混频器都被连接至输入端并且被配置成将所述内容信道下转换成中频信号；
数字信道化器开关，包含：
多个高速模数转换器，其中每个高速模数转换器都被配置成数字化通过混频器之一产生的中频信号；
多个数字信道化器，其中每个数字信道化器都被配置成数字化调谐来自通过所述高速模数转换器之一产生的数字化中频信号的内容信道；
多路复用器，被配置成将由所述多个高速模数转换器产生的数字化中频信号选择作为至所述多个数字信道化器的输入；和
至少一个高速数模转换器，其中每个高速数模转换器都被配置成使用通过数字信道化器数字化调谐的来自至少一个数字化中频信号之一的内容信道来产生模拟输出信号。
11.根据权利要求10所述的系统，其中：
所述数字信道化器开关进一步包含公共组合器，被配置成对通过多个数字信道化器数字化调谐的来自至少一个数字化中频信号的多个内容信道进行数字化组合；和
所述至少一个高速数模转换器之一被配置成使用所述公共组合器的所述输出来产生模拟输出信号。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述混频器包含本机振荡器。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述内容信道包含数字内容信道。
14.根据权利要求10所述的系统，其中所述内容信道包含模拟内容信道。
15.根据权利要求10所述的系统，其中所述输入信号的频率在从10.7GHz至12.75GHz的范围内。
16.根据权利要求10所述的系统，其中所述中频信号的频率在从0.2GHz至2.25GHz的范围内。
17.根据权利要求10所述的系统，其中所述模拟输出信号的频率在从950MHz至2150MHz的范围内。
18.根据权利要求10所述的系统，其中所述模拟输出信号的频率在从950MHz至1450MHz的范围内。
19.根据权利要求10所述的系统，其中所述高速模数转换器被配置成以至少两倍于所述中频信号的所述最高频率的频率来对所述中频信号进行采样。
20.一种从至少一个输入信号中选择至少一个内容信道的方法，其中每个输入信号都包含被调制在载波上的多个内容信道，所述方法包含：
接收至少一个输入信号，其中每个输入信号都包含被调制在载波上的多个内容信道；
使用至少一个混频器将在所述至少一个输入信号的每一个上的所述多个内容信道下转换成中频信号；
使用至少一个高速模数转换器来数字化每一个中频信号；
使用至少一个数字信道化器来数字化调谐来自所述至少一个数字化中频信号的至少一个内容信道；并且
使用至少一个数模转换器由数字化调谐的来自数字化中频信号的至少一个数字内容信道来产生至少一个模拟输出信号。
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