CN104639855A - 可消除交互干扰的调谐装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种可消除交互干扰的调谐装置及方法，可消除交互干扰的调谐装置主要包括多个调谐单元及一交互干扰消除单元，其中交互干扰消除单元连接各个调谐单元。各个调谐单元分别用以接收同频段或不同频段的模拟信号，并将模拟信号转换成数字信号。交互干扰消除单元用以接收各个调谐单元所传送的数字信号，并对数字信号进行运算或演算，以消除各个模拟信号在调谐单元或模拟前端产生的交互干扰。

Description

可消除交互干扰的调谐装置及方法

技术领域

本发明涉及一种可消除交互干扰的调谐装置及方法，主要通过数字的方式消除各个信号之间的交互干扰。

背景技术

电视信号的传输方式，主要可被区分为卫星电视、数字电视、有线电视及地面电视(无线电视)，并分别通过不同频段的信号来进行传输。一般而言，有线电视(CATV)传输信号的频段通常介于330至426MHz之间。数字电视(如DVB-T)传输信号的频段通常介于450MHz至860MHz之间。卫星电视传输信号的频段通常介于950MHz至2150MHz，例如卫星电视中的ISDB-S传输信号的频段通常介于950MHz至1350MHz，卫星电视中的DVB-S/S2传输信号的频段通常介于1350MHz至1600MHz，卫星电视中的ABS-S传输信号的频段通常介于1600MHz至2150MHz。

如图1所示，调谐装置10可经由不同的输入端接收电视信号，而后再对电视信号进行混波及模拟数字转换等动作，并于电视机上播放经过处理的电视信号。例如调谐装置10可通过第一输入端11接收有线电视信号，并通过第二输入端13接收卫星电视信号。

然而当调谐装置同时接收两个以上的电视信号，两个或两个以上不同频段的电视信号可能会相互干扰(crosstalk)，并造成电视机播放的电视信号产生噪声。为了解决上述的问题，通常会选择改善调谐装置10的各个输入端之间的隔离性(isolation)，如图1所示，可在第一输入端11及第二输入端13之间设置多个隔离单元15，例如接地端，以减少由第一输入端11及第二输入端13输入的电视信号相互干扰。

通过在调谐装置10上设置多个隔离单元15虽然可以改善接收的电视信号相互干扰，但亦会增加调谐装置10的尺寸。此外随着调谐装置10上的输入端的数量增加，对各个输入端进行隔离的难度亦会随之增加，同时将更不利于缩小调谐装置10的尺寸。在上述的实施例中主要说明各个不同频段的电视信号在调谐装置(芯片)10内产生相互干扰的情形，并在调谐装置(芯片)10内设置隔离单元15，以减少各个电视信号之间发生相互干扰。然而在实际应用时各个不同频段的电视信号的相互干扰并不只局限在调谐装置(芯片)10内，各个电视信号在模拟前端(analog front end)、电路板或其它线路传输的过程中，亦可能产生相互干扰的情形。因此在传输电视信号的模拟前端、电路板或其它线路上，同样要需要设置隔离装置，以降低电视信号相互干扰的情形发生。如此一来不仅会增加调谐装置10、电路板及其他线路的尺寸，同时亦不利于降低上述装置的设置成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可消除交互干扰的调谐装置，主要通过交互干扰消除单元对数字信号进行运算，以消除各个电视信号之间交互干扰的问题，并可提高电视信号的质量。通过本发明所述的调谐装置，不仅可有效消除各个电视信号之间的相互干扰，同时亦可缩小调谐装置或电路板的尺寸，且不会增加过多的制作成本。

本发明另一目的在于提供一种可消除交互干扰的调谐装置，主要包括多个调谐单元及一交互干扰消除单元，其中交互干扰消除单元经由各个调谐单元接收同频段或不同频段的信号。交互干扰消除单元可对接收的信号进行运算，以消除各个信号在模拟前端或调谐单元所产生的交互干扰，藉此以改善各个信号的质量。

本发明再一目的在于提供一种可消除交互干扰的调谐装置，主要包括多个调谐单元及一交互干扰消除单元，其中各个调谐单元分别用以接收同频段或不同频段的模拟信号，并分别对各个模拟信号进行低噪声放大、降频、过滤及/或数字模拟转换以产生数字信号。交互干扰消除单元由各个调谐单元接收不同的数字信号，并对各个数字信号进行运算，藉此以消除各个模拟信号在模拟前端或调谐单元所产生的交互干扰。

为了达到以上目的，本发明提供一种可消除交互干扰的调谐装置，包括：多个模拟前端，分别用以接收或传输同频段或不同频段的电视信号，其中模拟前端包括多个调谐单元，而电视信号为模拟信号，且调谐单元将模拟信号转换为数字信号；及一交互干扰消除单元，连接各个调谐单元，以接收数字信号，并对数字信号进行运算，以消除各个模拟信号在模拟前端或调谐单元所产生的交互干扰。

本发明提供一种可消除交互干扰的方法，其中调谐装置包括多个模拟前端及一交互干扰消除单元，并包括以下步骤：多个模拟前端分别接收或传送不同频段的电视信号，其中模拟前端包括多调谐单元，而电视信号为模拟信号；多个调谐单元分别将接收的模拟信号转换成数字信号；交互干扰消除单元由各个调谐单元接收数字信号；及交互干扰消除单元对接收的数字信号进行运算，以消除各个模拟信号在模拟前端或调谐单元所产生的交互干扰。

本发明调谐装置一实施例中，其中各个调谐单元用以将模拟信号进行低噪声放大、降频、过滤及模拟数字转换。

本发明调谐装置一实施例中，其中各个调谐单元包括：一低噪声放大单元，用以放大接收的模拟信号；一混波单元，用以对接收的模拟信号进行降频；一过滤单元，用以过滤接收的模拟信号；及一模拟数字转换单元，用以将模拟信号转换成数字信号。

本发明调谐装置一实施例中，其中低噪声放大单元通过混波单元、过滤单元及模拟数字转换单元连接交互干扰消除单元。

本发明调谐装置一实施例中，其中交互干扰消除单元对数字信号进行伪逆矩阵、串联干扰消除、平行干扰消除、最大近似检测运算或其他数字去除干扰的方法。

本发明调谐装置一实施例中，还包括多个天线单元，分别连接各个调谐单元，并分别通过天线单元接收同频段或不同频段的模拟信号。

本发明消除调谐装置的交互干扰的方法一实施例中，包括以下步骤：调谐单元分别对接收的模拟信号进行低噪声放大、降频、过滤及模拟数字转换。

本发明消除调谐装置的交互干扰的方法一实施例中，包括以下步骤：交互干扰消除单元对数字信号进行伪逆矩阵、串联干扰消除、平行干扰消除、最大近似检测运算或其他数字去除干扰的方法。

限定。

附图说明

图1为现有调谐装置的构造示意图；

图2为本发明所述可消除交互干扰的调谐装置一实施例的构造示意图；

图3为本发明所述可消除交互干扰的调谐装置又一实施例的构造示意图；

图4为本发明所述可消除交互干扰的方法一实施例的步骤流程图。

其中，附图标记

10    调谐装置              11    第一输入端

13    第二输入端            15    隔离单元

20    调谐装置              21    调谐单元

211   第一调谐单元          213   第二调谐单元

23    交互干扰消除单元      25    天线

30    调谐装置              31    调谐单元

311   第一调谐单元          3111  第一低噪声放大单元

3113  第一混波单元          3115  第一过滤单元

3117  第一模拟数字转换单元  313   第二调谐单元

3131  第二低噪声放大单元    3133  第二混波单元

3135  第二过滤单元          3137  第二模拟数字转换单元

319   第n调谐单元           3191  第n低噪声放大单元

3193  第n混波单元           3195  第n过滤单元

3197  第n模拟数字转换单元   33    交互干扰消除单元

35    天线单元

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

图2为本发明所述可消除交互干扰的调谐装置一实施例的构造示意图，如图所示，本发明所述可消除交互干扰的调谐装置20主要应用在接收多个不同的电视信号，其中各个电视信号分别为不同频段的模拟信号。调谐装置20主要用以对接收的模拟信号(电视信号)进行处理，并将经过处理的模拟信号(电视信号)传送至电视机进行播放。

调谐装置20主要包括多个调谐单元(tuner)21及一交互干扰消除单元23，其中多个调谐单元21连接交互干扰消除单元23。调谐单元21的功能类似一般的无线接收器，例如调谐单元21可将接收的模拟信号放大、降频、过滤、模拟数字转换及/或解调，藉此将模拟信号转换成数字信号，并传送至交互干扰消除单元23。在实际应用时调谐装置20可包括多个模拟前端(analogfront-end，AFE)，并可通过模拟前端接收或传输同频段或不同频段的电视信号。模拟前端泛指模拟信号的传输线路、路径或接口，例如模拟前端可包括空气、同轴电缆线、射频电路、调谐单元21、传输线路等。

本发明所述的各个调谐单元21及模拟前端主要用以接收电视信号(宽带的信号)，例如各个调谐单元21可连接不同的天线25，并分别经由不同的天线接收电视信号。当然调谐单元21并不一定要连接天线，在不同的实施例中，调谐单元21亦连接传输线，并经由传输线接收信号。

调谐单元21的架构并不完全等同于一般无线接收器的架构，一般而言，调谐单元21大致可被区分成以下几类：单转换中频输出(Single Conversion withIF)、双转换中频输出(Dual Conversion with IF)、单转换低中频输出(SingleConversion with Low IF)、双转换低中频输出(Dual Conversion with Low IF)、双转换零中频输出(Dual Conversion with Zero IF)及单转换零中频输出(SingleConversion with Zero IF)。上述各种形式的调谐单元21的详细构造为本发明所属技术领域中具通常知识者所能轻易得知，在此便不再赘述各种调谐单元21的详细构造。此外上述的调谐单元21仅为本发明的实施例，并不为本发明权利范围的限制，在实际应用时可能会有其他不同类型的调谐装置21。

在本发明一实施例中，调谐装置20的多个调谐单元21及模拟前端可分别用以接收同频段或不同频段的模拟信号(电视信号)，例如调谐单元21包括一第一调谐单元211及一第二调谐单元213，其中第一调谐单元211用以接收第一模拟信号A1，而第二调谐单元213则用以接收第二模拟信号A2，且第一模拟信号A1及第二模拟信号A2的频段不同。在本发明实施例中，主要以两个调谐单元21来进行说明，然而在实际应用时调谐单元21的数量亦可为两个以上。

模拟信号在模拟前端及/或调谐单元21传输的过程中，各个模拟信号之间可能产生交互干扰(crosstalk)的情形，使得各个调谐单元21传输的模拟信号产生噪声。在本发明一实施例中，第一调谐单元211内的第一模拟信号A1及第二调谐单元213内的第二模拟信号A2之间可能会产生互感。使得第一调谐单元211内除了第一模拟信号A1之外，还包括第一干扰信号M1，而第二调谐单元213内除了第二模拟信号A2之外，还包括第二干扰信号M2。第一干扰信号M1及第二干扰信号M2分别是第一模拟信号A1及第二模拟信号A2的噪声，并会影响到电视播放第一模拟信号A1及第二模拟信号A2的质量。

为了减少各个调谐单元21及/或模拟前端传输的模拟信号的相互干扰，在现有的调谐装置10中，是在各个调谐单元21及/或模拟前端之间设置隔离的构造，如图1所述，是各个在输入端(调谐单元)11/13之间设置多个接地端15，以隔离各个输入端(调谐单元)11/13。如此一来虽然可以降低各个调谐单元传输的模拟信号的相互干扰，但亦会增加调谐装置10的尺寸。此外随着输入端(调谐单元)11/13的数量增加，调谐装置10的尺寸亦会随着增加。

相较于现有技术是对模拟信号(模拟信号)进行隔离，本发明则不在各个调谐单元21及/或模拟前端之间设置隔离单元。换言之，本发明是在通过交互干扰消除单元23由各个调谐单元21接收数字信号，并对对数字信号进行运算或演算(algorithm)，以消除各个模拟信号在模拟前端及/或调谐单元21所产生的交互干扰，藉此以改善各个信号的质量，例如消除第一调谐单元211内的第一互感信号M1及消除第二调谐单元213内的第二互感信号M2。由于本发明所述的调谐装置21及/或模拟前端并不需要如现有技术一般在各个调谐单元21及/或模拟前端之间设置隔离单元，因此有利于缩小调谐装置20的尺寸，亦可降低调谐装置20的设置步骤及成本。

图3为本发明所述可消除交互干扰的调谐装置又一实施例的构造示意图。如图所示，本发明所述可消除交互干扰的调谐装置30主要应用在接收多个不同的电视信号，其中各个电视信号分别为不同频段的模拟信号。调谐装置30主要用以对接收的模拟信号(电视信号)进行处理，并将经过处理的模拟信号(电视信号)传送至电视机进行播放。

调谐装置30可用以接受多个频段的模拟信号，主要包括多个调谐单元(tuner)31及一交互干扰消除单元33，其中多个调谐单元31连接交互干扰消除单元33。在实际应用时调谐装置30可包括多个模拟前端(analog front-end，AFE)，并可通过模拟前端接收或传输同频段或不同频段的电视信号。模拟前端泛指模拟信号的传输线路、路径或接口，例如模拟前端可包括空气、同轴电缆线、射频电路、调谐单元31、传输线路等。

在本发明一实施例中，各个调谐单元31包括一低噪声放大单元(LNA)、一混波单元(Mixer)、一过滤单元(filter)及一模拟数字转换单元(DAC)。例如调谐单元31包括一第一调谐单元311、一第二调谐单元313、…及一第n调谐单元319，其中第一调谐单元311包括一第一低噪声放大单元3111、一第一混波单元3113、一第一过滤单元3115及一第一模拟数字转换单元3117；第二调谐单元313包括一第二低噪声放大单元3131、一第二混波单元3133、一第二过滤单元3135及一第二模拟数字转换单元3137；…及第n调谐单元319包括一第n低噪声放大单元3191、一第n混波单元3193、一第n过滤单元3195及一第n模拟数字转换单元3197。

低噪声放大单元3111/3131/3191用以放大接收的模拟信号，例如对模拟信号进行低噪声放大。混波单元3113/3133/3193用以对模拟信号进行混波，以降低模拟信号的频率(降频)，例如混波单元3113/3133/3193可搭配本地振荡源(LO)以混合产生中频信号。过滤单元3115/3135/3197用以过滤模拟信号，例如过滤电视信号中其他不想要的频道，模拟数字转换单元3117/3137/3197则用以将模拟信号转换成为数字信号。

在本发明实施例中，如图3所示，低噪声放大单元3111/3131/3191序通过混波单元3113/3133/3193、过滤单元3115/3135/3195及模拟数字转换单元3117/3137/3197连接交互干扰消除单元33，藉此将接收的模拟信号转换成数字信号并传送至交互干扰消除单元33。

交互干扰消除单元33可对接收的数字信号进行运算或演算，以消除模拟信号在模拟前端及/或调谐单元31所产生的交互干扰，例如交互干扰消除单元33可通过伪逆矩阵(pseudo inverse)、串联干扰消除(successive interferencecancellation)、平行干扰消除(parallel interference cancellation)、最大近似检测(maximum likelihood detection)或其他数字去除干扰的方法对接收的数字信号进行演算，藉此以消除模拟信号在模拟前端及/或调谐单元31所产生的交互干扰。上述消除交互干扰的演算方法仅为本发明一实施例，对本发明所属技术领域中具通常知识者亦可使用其它不同的演算方法，对各个数字信号进行演算，并消除各个模拟信号在模拟前端及/或调谐单元31所产生的交互干扰，因此上述的演算方法并不为本发明的范围限制。

在本发明一实施例中，第一调谐单元311用以接收第一模拟信号A1、第二调谐单元313用以接收第二模拟信号A2、…及第n调谐单元319用以接收第n模拟信号An，且第一模拟信号A1、第二模拟信号A2、…及第n模拟信号An的频段不同。第一调谐单元311内的第一模拟信号A1、第二调谐单元313内的第二模拟信号A2、…及第n调谐单元319内的第n模拟信号An之间可能会产生互感。使得第一调谐单元311内除了第一模拟信号A1之外，还包括第一干扰信号M1；第二调谐单元313内除了第二模拟信号A2之外，还包括第二干扰信号M2；…及第n调谐单元319内除了第n模拟信号An之外，还包括第n干扰信号Mn。第一干扰信号M1、第二干扰信号M2、…及第n干扰信号Mn分别是第一模拟信号A1、第二模拟信号A2、…及第n模拟信号An的噪声，并会影响到电视播放第一模拟信号A1、第二模拟信号A2、…及第n模拟信号An的质量。在本发明上述实施例中，主要对第一模拟信号A1、第一互感信号M1、第二模拟信号A2、第二互感信号M2、…、第n互感信号Mn及第n模拟信号An进行运算或演算，以消除第一调谐单元311、第二调谐单元313、…及第n调谐单元319内的第一互感信号M1、第二互感信号M2、…及第n互感信号Mn。

此外在本发明图3所述的实施例中，虽然揭露了低噪声放大单元3111/3131/3139依序通过混波单元3113/3133/3193、过滤单元3115/3135/3197及模拟数字转换单元3117/3137/3197连接交互干扰消除单元33，但上述构件的连接顺序仅为本发明一实施例，并不为本发明的范围限制。在实际应用时亦可以不同的顺序连接低噪声放大单元3111/3131/3191、混波单元3113/3133/3193、过滤单元3115/3135/3195及模拟数字转换单元3117/3137/3197，同样可对模拟信号进行放大、混波、降频、过滤及模拟数字转换。

此外图3所述的调谐装置30仅为本发明一实施方式，在实际应用时调谐装置30亦可能有其他不同的形式，例如单转换中频输出(Single Conversion withIF)、双转换中频输出(Dual Conversion with IF)、单转换低中频输出(SingleConversion with Low IF)、双转换低中频输出(Dual Conversion with Low IF)、双转换零中频输出(Dual Conversion with Zero IF)及单转换零中频输出(SingleConversion with Zero IF)，因此调谐装置30的实际结构并不为本发明的范围限制。

在本发明一实施例中，各个调谐单元31可分别连接不同的天线单元35，使得各个调谐单元31可经由连接的天线接收同频段或不同频段的电视信号。当然调谐单元31并不一定要连接天线，在不同的实施例中，调谐单元31亦连接传输线，并经由传输线接收信号。

图4为本发明所述可消除交互干扰的方法一实施例的步骤流程图。如图所示，请配合参阅图2及图3所述，本发明所述可消除交互干扰的调谐装置20/30主要应用在接收多个不同的电视信号，并包括多个调谐单元21/31及一交互干扰消除单元23/33。当然调谐装置20/30可如上述的实施例所述包括多个模拟前端(analog front-end，AFE)，其中模拟前端包括调谐单元21/31。

调谐装置20/30的各个模拟前端及调谐单元21/31分别接收同频段或不同频段的电视信号，其中电视信号为模拟信号，如步骤41所示。各个调谐单元21/31可分别将接收的模拟信号转换成数字信号，如步骤43所示，当然在不同实施例中调谐单元21/31可对模拟信号进行低噪声放大、降频、过滤及模拟数字转换等步骤。

交互干扰消除单元23/33由各个调谐单元21/31接收数字信号，如步骤45所示。而后交互干扰消除单元23/33可进一步对接收的数字信号进行运算或演算，以消除模拟信号在各个模拟前端及/或调谐单元21/31所产生的交互干扰，例如交互干扰消除单元23/33可对数字信号进行伪逆矩阵、串联干扰消除、平行干扰消除、最大近似检测或其他数字去除干扰的方法等运算，以消除各个模拟信号的干扰信号，如步骤47所示。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种可消除交互干扰的调谐装置，其特征在于，包括：

多个模拟前端，分别用以接收或传输同频段或不同频段的电视信号，其中该模拟前端包括多个调谐单元，而电视信号为模拟信号，且该调谐单元将模拟信号转换为数字信号；及

一交互干扰消除单元，连接各个调谐单元，以接收数字信号，并对数字信号进行运算，以消除各个模拟信号在各个调谐单元或各个模拟前端所产生的交互干扰。

2.如权利要求1所述的调谐装置，其特征在于，该各个调谐单元用以将模拟信号进行低噪声放大、降频、过滤及模拟数字转换。

3.如权利要求1所述的调谐装置，其特征在于，该各个调谐单元包括：

一低噪声放大单元，用以放大接收的模拟信号；

一混波单元，用以对接收的模拟信号进行降频；

一过滤单元，用以过滤接收的模拟信号；及

一模拟数字转换单元，用以将模拟信号转换成数字信号。

4.如权利要求3所述的调谐装置，其特征在于，该低噪声放大单元通过该混波单元、该过滤单元及该模拟数字转换单元连接该交互干扰消除单元。

5.如权利要求1所述的调谐装置，其特征在于，该交互干扰消除单元对数字信号进行伪逆矩阵、串联干扰消除、平行干扰消除、最大近似检测运算或其他数字去除干扰的方法。

6.如权利要求1所述的调谐装置，其特征在于，还包括多个天线单元，分别连接该各个调谐单元，并分别通过天线单元接收同频段或不同频段的模拟信号。

7.一种可消除交互干扰的方法，其中调谐装置包括多个模拟前端及一交互干扰消除单元，其特征在于，包括以下步骤：

该多个模拟前端分别接收或传送不同频段的电视信号，其中该模拟前端包括多调谐单元，而电视信号为模拟信号；

该多个调谐单元分别将接收的模拟信号转换成数字信号；

该交互干扰消除单元由各个调谐单元接收数字信号；及

该交互干扰消除单元对接收的数字信号进行运算，以消除各个模拟信号在各个调谐单元或各个模拟前端所产生的交互干扰。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：该调谐单元分别对接收的模拟信号进行低噪声放大、降频、过滤及模拟数字转换。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：该交互干扰消除单元对数字信号进行伪逆矩阵、串联干扰消除、平行干扰消除、最大近似检测运算或其他数字去除干扰的方法。