CN103747219B - 一种dvb载波接收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种DVB载波接收系统，属于电子技术领域；该系统具有信号接收模块、调谐解调模块、CPU微处理模块以及控制模块；其中信号接收模块接收卫星发射的KU波段的电视关波信号，并将该电视广播信号转换为L波段射频信号输入至调谐解调模块；调谐解调模块为DVB载波接收机，用于对L波段射频信号进行低噪声放大、正交下变频处理以及自动增益控制输出AGC值至控制模块；CPU微处理模块对调谐解调模块进行参数配置，其中配置的参数包括频率固定位、载波速率以及频偏；控制模块调整卫星天线的角度向理想角度靠近，直至获得最大的AGC值。本发明的DVB载波接收系统用于天线对卫星进行对星。

Description

一种DVB载波接收系统
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及卫星通信领域的车载或者便携式天线应用系统。
背景技术
在卫星通信领域，当前的卫星天线产品上，作为寻星依据的关键设备，主要为高频功率信号检测设备（信标机）或新型DVB载波接收机。大多数卫星天线采用的是信标机接收技术，但采用该信标接收机存在一定技术缺陷。信标机是一种对卫星信标窄带信号进行解调的设备，解调范围是50—150KHz窄带信号，由于部分卫星的水平和垂直方向信标频率是相同的或频率非常接近，这样就很容易造成天线在进行卫星锁定时出现错误。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种DVB载波接收系统，该系统对星准确性高，不会发生对错星情况。
基于上述目的，本发明的技术方案为：该系统具有信号接收模块、调谐解调模块、CPU微处理模块以及卫星天线伺服控制模块；
信号接收模块为卫星天线，用于接收卫星发射的KU波段的当前电视广播信号，将当前电视广播信号转换为当前L波段射频信号输入至调谐解调模块；
调谐解调模块为DVB载波接收机，包括射频信号电路、低噪声放大电路、PLL锁相环电路、STV0288解码元件和自动增益控制电路。
L波段射频信号输入至射频信号电路中，射频信号电路为由6.9nH电感和1.0pF电容组成的LC阻抗匹配电路；L波段射频信号经由射频信号电路之后进入低噪放大器电路中。
低噪放大器由有源变容二极管以及场效应晶体管组成，L波段射频信号经低噪放大器电路后，进入PLL锁相环电路。
PLL锁相环电路由相位比较器、环路滤波器、压控振荡器和分频器环路；使用外部晶振为相位比较器和压控振荡器提供相同的基准时钟信号，相位比较器将基准时钟信号频率与压控振荡器的输出信号频率进行比较，产生误差信号经环路滤波器后再输入至压控振荡器，从而控制压控振荡器准确地振荡在输入基准频率的整数上获得本振频率，整数倍为分频器分频比，取值范围为10～16；将L波段射频信号即与本振频率进行下变频混合，获得中频信号由分频器输出；中频信号输入至STV0288解码元件。
STV0288解码元件对中频信号进行载波同步判定，判定过程如下：STV0288解码元件接收CPU微处理模块输入的配置的参数，配置的参数包括频率固定位、载波速率以及频偏；若中频信号与频率固定位同步，则不补偿，若不同步则使用频偏进行补偿，将与频率固定位同步的中频信号输入至自动增益控制电路。
自动增益控制电路对与频率固定位同步的中频信号进行自动增益控制，输出当前AGC增益值至CPU微处理模块。
CPU微处理模块接收当前AGC增益值并对调谐解调模块进行参数配置，CPU微处理模块将当前AGC增益值传输至卫星天线伺服控制模块。
卫星天线伺服控制模块根据当前AGC增益值调整卫星天线的角度，使卫星天线的角度接近理想角度，使用信号接收模块重新接收当前电视广播信号转换为当前L波段射频信号，并调整CPU微处理模块所配置的参数，从而在调谐解调模块中对当前L波段射频信号进行处理，直至获得最大的AGC增益值，则最大的AGC增益值对应的卫星天线的角度即为对星角度。
有益效果：
本发明的DVB载波接收系统通过解调检测卫星电视广播信号的强度，而得出AGC增益值进行指导对星，DVB解调信号由卫星的特定广播电视业务载波频率和载波速率确定，所以采用DVB载波接收机对星的准确性高，不会发生对错星情况，弥补了卫星天线使用信标机设备对星的过程中存在对错星的不足。
附图说明
图1为载波接收机系统模块框图；
图2为载波接收系统在天线控制中的应用。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明所提供的一种DVB载波接收系统，如图1所示为该系统的模块框图，该系统具有信号接收模块、调谐解调模块、CPU微处理模块以及卫星天线伺服控制模块。
信号接收模块为卫星天线，用于接收卫星发射的KU波段的当前电视广播信号，卫星天线的LNB设备能够将当前电视广播信号转换为当前L波段射频信号，该当前L波段射频信号输入至调谐解调模块进行解调处理。
调谐解调模块为DVB载波接收机，用于对当前L波段射频信号进行解调；解调的过程为：首先对当前L波段射频信号进行低噪声放大；然后将放大后的信号与调谐解调模块中的本地载波进行正交下变频处理，在正交下变频处理的过程中，如果L波段射频信号与调谐解调模块的本地载波频率不同步，则使用频偏来对本地载波频率进行频率补偿使二者同步；如果同步，则不补偿；然后对下变频之后的信号进行自动增益控制，输出当前AGC增益值至卫星天线伺服控制模块。本实施例中调谐解调模块对放大后的信号进行正交下变频处理采用锁相环PLL电路。
为了实现上述调谐解调模块，本实施例中所涉及的调谐解调模块包括射频信号电路、低噪声放大电路、PLL锁相环电路、STV0288解码元件和自动增益控制电路，其中各电路的组成及功能如下：
L波段射频信号输入至射频信号电路中，射频信号电路为由6.9nH电感和1.0pF电容组成的LC阻抗匹配电路；L波段射频信号经由射频信号电路之后进入低噪放大器电路中。
低噪放大器由有源变容二极管以及场效应晶体管组成，L波段射频信号经低噪放大器电路后，进入PLL锁相环电路。
PLL锁相环电路由相位比较器、环路滤波器、压控振荡器和分频器环路；使用外部晶振为相位比较器和压控振荡器提供相同的基准时钟信号，相位比较器将基准时钟信号频率与压控振荡器的输出信号频率进行比较，产生误差信号经环路滤波器后再输入至压控振荡器，从而控制压控振荡器准确地振荡在输入基准频率的整数上获得本振频率，整数倍为分频器分频比，取值范围为10～16；将L波段射频信号即与本振频率进行下变频混合，获得中频信号由分频器输出；中频信号输入至STV0288解码元件。
STV0288解码元件对中频信号进行载波同步判定，判定过程如下：STV0288解码元件接收CPU微处理模块输入的配置的参数，配置的参数包括频率固定位、载波速率以及频偏；若中频信号与频率固定位同步，则不补偿，若不同步则使用频偏进行补偿，将与频率固定位同步的中频信号输入至自动增益控制电路。
自动增益控制电路对与频率固定位同步的中频信号进行自动增益控制，输出当前AGC增益值至CPU微处理模块。
CPU微处理模块对调谐解调模块进行参数配置，其中配置的参数包括频率固定位、载波速率以及频偏；频率固定位用于本地载波频率与L波段射频信号频率的固定，载波速率用于调节调谐解调模块的本地载波频率。
卫星天线伺服控制模块根据当前AGC值调整卫星天线的角度，使卫星天线的角度接近理想角度，使用信号接收模块重新接收当前电视广播信号转换为当前L波段射频信号，并调整CPU微处理模块所配置的参数，从而在调谐解调模块中对当前L波段射频信号进行处理，直至获得最大的AGC增益值，则最大的AGC增益值对应的卫星天线的角度即为对星角度。
本实施例中通过CPU微处理模块对调谐解调模块配置频率固定位、载波速率和频偏参数之后，等待延时，延时时间依据PLL电路而定，若延时一定时间后，PLL电路未锁定，则CPU微处理模块重新配置频率固定位、载波速率和频偏参数直至PLL电路锁定，获取此时的AGC增益值即为最大的AGC增益值。
本实施例用于卫星天线的对星控制，在实际应用时可以将该载波接收系统除卫星天线伺服控制模块的部分具体化为载波接收机，采用如图2所示的连接方式，其中卫星天线发出的KU波段信号经由双工器进入LNB设备，LNB设备将KU波段信号转化为L波段射频信号经由功分器进入DVB载波接收机，载波接收输出AGC增益值进入天线伺服控制模块即天线控制器，天线控制器通过控制电缆控制卫星天线的对星角度。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种DVB载波接收系统，其特征在于，该系统具有信号接收模块、调谐解调模块、CPU微处理模块以及卫星天线伺服控制模块；
所述信号接收模块为卫星天线，用于接收卫星发射的KU波段的当前电视广播信号，将所述当前电视广播信号转换为当前L波段射频信号输入至调谐解调模块；
所述调谐解调模块为DVB载波接收机，包括射频信号电路、低噪声放大电路、PLL锁相环电路、STV0288解码元件和自动增益控制电路：
所述L波段射频信号输入至射频信号电路中，所述射频信号电路为由6.9nH电感和1.0pF电容组成的LC阻抗匹配电路；L波段射频信号经由射频信号电路之后进入所述低噪放大器电路中；
所述低噪放大器由有源变容二极管以及场效应晶体管组成，L波段射频信号经所述低噪放大器电路后，进入PLL锁相环电路；
所述PLL锁相环电路由相位比较器、环路滤波器、压控振荡器和分频器环路组成；使用外部晶振为相位比较器和压控振荡器提供相同的基准时钟信号，所述相位比较器将所述基准时钟信号频率与压控振荡器的输出信号频率进行比较，产生误差信号经环路滤波器后再输入至压控振荡器，从而控制压控振荡器准确地振荡在输入基准频率的整数上获得本振频率，所述整数倍为分频器分频比，取值范围为10～16；将所述L波段射频信号即与本振频率进行下变频混合，获得中频信号由分频器输出；所述中频信号输入至STV0288解码元件；
所述STV0288解码元件对所述中频信号进行载波同步判定，判定过程如下：STV0288解码元件接收CPU微处理模块输入的配置的参数，所述配置的参数包括频率固定位、载波速率以及频偏；若中频信号与频率固定位同步，则不补偿，若不同步则使用频偏进行补偿，将与频率固定位同步的中频信号输入至自动增益控制电路；
所述自动增益控制电路对所述与频率固定位同步的中频信号进行自动增益控制，输出当前AGC增益值至CPU微处理模块；
所述CPU微处理模块接收当前AGC增益值并对调谐解调模块进行参数配置，CPU微处理模块将当前AGC增益值传输至卫星天线伺服控制模块；
所述卫星天线伺服控制模块根据当前AGC增益值调整卫星天线的角度，使卫星天线的角度接近理想角度，使用所述信号接收模块实时接收当前电视广播信号转换为当前L波段射频信号，并调整CPU微处理模块所配置的参数，从而在调谐解调模块中对当前L波段射频信号进行处理，直至获得最大的AGC增益值，则最大的AGC增益值对应的卫星天线的角度即为对星角度；
所述最大的AGC增益值为：通过CPU微处理模块对调谐解调模块配置频率固定位、载波速率和频偏参数之后，等待延时，延时时间依据PLL电路而定，若延时一定时间后，PLL电路未锁定，则CPU微处理模块重新配置频率固定位、载波速率和频偏参数直至PLL电路锁定，获取此时的AGC增益值即为最大的AGC增益值。
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