CN1164043C - 高频信号接收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种减轻外部设备负载的高频信号接收装置。为完成上述目的，本发明结构上包含：一输入输出端子群连接于PLL电路(31)的控制端子、解调单元(28)的接口电路(28e)和译码单元(29)的控制端子，且另一输入输出端子群连接于外部设备的微型计算机(33)，该微型计算机(33)根据所述另一输入输出端子群来的输入信号对PLL电路(31)、解调单元(28)、译码单元(29)中至少一个进行控制。因此，可减轻外部设备的负载。

Description

高频信号接收装置
技术领域
本发明涉及用于数字传输机的高频信号接收装置。
背景技术
下面，按照图4说明已有技术的高频信号接收装置。图中，已有技术的高频信号接收装置，结构上包含：输入已数字调制的高频信号的输入端子1；连接于该输入端子1的高频放大器2；一输入连接于该高频放大器2输出、另一输入连接于本地振荡器3输出的混频器4；一输入连接于该混频器4输出、另一输入连接于本地振荡器5输出的I/Q检波器6；连接于该I/Q检波器6输出的A/D变换器7；连接于该A/D变换器7输出的数字信号解调单元8内的解调器8a；设置在该解调单元8内的频率误差检测器8b；连接于该频率误差检测器8b和所述本地振荡器(以下简称为“本振”)5输入之间的D/A变换器8d；连接于所述解调器8a输出的数字信号的译码单元9；连接于该译码单元9输出的输出端子10；连接于所述本振3的PLL电路11；连接于该PLL电路11控制输入的PLL电路控制端子12；连接于接口电路8e作为所述解调单元8控制输入的解调单元控制端子13；连接于所述译码单元9的控制输入的译码单元控制端子14。
下面，说明上述结构的高频信号接收装置的动作。输入输入端子1的数字已调高频信号经高频放大器2放大后，在混频器4中与来自本振3的输出频率进行混频，选中特定频道的高频信号。然后，在I/Q检波器6中正交检波后，在A/D变换器7中变换为数字输入解调器8a。在该解调器8a中对数字信号进行解调。另一方面，用D/A变换器8d对频率误差检测器8b的输出进行D/A变换，输入本振5，获得用于I/Q检波的479.5MHz附近的振荡频率。在上述解调单元8中，通过反馈减小频率误差，用时钟再生器8c对时钟进行再生。因此，使用该再生后的时钟能正确进行数字解调。该解调器8a的输出经译码单元9进行纠错等，从输出端子10输出。
但是，在上述已有结构中，由于PLL电路控制端子12，解调单元控制端子13，译码单元控制端子14，直接连接于外部设备，故有必要将用于对时钟信号，数据信号，允许(enable)信号等进行选择频道的信号从外部设备直接加给PLL11的PLL电路控制端子12。该PLL电路11有必要根据发送地不同分别给与不同的信号。再有，对解调单元8有必要从解调单元控制端子13按照解调单元8特有的格式分别指定滚降(roll off)率、指定不同调谐器(tuner)方式的数据、分频率、或传输速率等。另外，还必须从译码单元控制端子14加给译码单元9由里德—索络蒙(Reed-Solomon)和维特比(Viterbi)译码等表示的用于纠错的特有信息。
因此，对上述各个方面有必要进行特定的控制，作为外部设备，其控制也极其烦杂，所以使外部设备原有处理速度变慢，作这种控制的外部设备的负担也大。
发明内容
本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种减轻外部设备负担的高频信号接收装置。
为实现上述目的，本发明的高频信号接收装置具有一输入输出端子群连接于PLL电路控制端子、解调单元控制端子和译码单元控制端子，且另一输入输出端子群连接于外部设备的微型计算机(下面简称为“微机”)，在结构上作成根据从固定振荡器件获得的振荡频率对所述微机进行控制，并且根据从所述另一输入输出端子群输入的信号对所述PLL电路、所述解调单元和所述译码单元至少一个进行控制。因此，能减轻外部设备的负载。
本发明提供了一种高频信号接收装置，它包括：输入端子，用于接收数字高频已调信号；混频器，它的一个输入接收所述高频已调信号，另一输入接收第一本地振荡器的输出；I/Q检波器，它接收所述混频器的输出和第二本地振荡器的输出；数字信号解调单元，它接收所述I/Q检波器的输出；译码单元，它接收所述数字信号解调单元的输出；输出端子，用于接收所述译码单元的输出；PLL电路，它与所述第一本地振荡器耦合；微型计算机，它与外部设备、所述PLL电路的控制端子、所述解调单元的控制端子和所述译码单元的控制端子耦合；其中，所述微型计算机i)受控于一固定振荡器件产生的振荡频率，ii)监视所述第二本地振荡器的振荡频率的变化，并通过所述解调单元控制所述第二本地振荡器的频率；以及iii)根据来自所述外部设备的信号，向所述PLL电路的控制端子、所述解调单元的控制端子和所述译码单元的控制端子提供控制信号。
在上述高频信号接收装置中，将微型计算机输出的固定振荡器件的频率用于PLL电路基准振荡频率。
在上述高频信号接收装置中，在微型计算机的ROM内对PLL电路、解调单元、译码单元的至少一个存储有多种指定信息并可从外部任意选择该指定信息。
在上述高频信号接收装置中，至少混频器和第一本地振荡器与其它电路隔离屏蔽。
在上述高频信号接收装置中，所述混频器，第一本地振荡器，PLL电路安放在第一金属外壳内；所述解调单元，译码单元，微型计算机安放在第二金属外壳内。
在上述高频信号接收装置中，外部设备和微型计算机通过对每一单位信息确认信号交换来进行相互通信。
在上述高频信号接收装置中，用于将所述微型计算机与所述PLL电路连接的控制线独立于将所述微型计算机与解调单元和译码单元中的至少一个连接的控制线，从而与所述PLL电路无关的数字信号不会加大所述第一本地振荡器的相位噪声。
在上述高频信号接收装置中，所述第二本地振荡器受控于所述解调单元中频率误差检测电路输出的误差信号，同时所述微型计算机控制所述解调单元使得所述第二本地振荡器的输出脉冲数在预定时间内达到预定的脉冲数。
附图说明
图1为本发明一实施例中高频信号接收装置的方框图；
图2为说明图1中总线结构的方框图；
图3为图1高频信号接收装置的侧视图；
图4为已有技术高频信号接收装置的方框图。
具体实施方式
下面，用附图说明本发明一实施例，在图1中，本发明高频信号接收装置在结构上包含：输入数字已调高频信号的输入端子21；连接于该输入端子21的高频放大器22；一输入连接于该高频放大器22的输出，另一输入连接于本地振荡器(简称为“本振”)23输出的混频器24；一输入连接于该混频器24输出，另一输入连接于本振25输出的I/Q检波器26；连接于该I/Q检波器26输出的A/D变换器27；连接于该A/D变换器27输出的数字信号的解调单元28；设于该解调单元28内的解调器28a及频率误差检测器28b；连接于该频率误差检测器28b与所述本振25输入之间的D/A变换器28d；连接于所述解调单元28输出的数字信号的译码单元29；连接于该译码单元29输出的输出端子30；连接于所述本振23的PLL电路31；连接于所述本振25输出的分频器32；一输入输出端子群分别连接于所述PLL电路31的控制端子，所述分频器32的输出，控制所述解调单元28作为解调单元28的控制端子的接口电路28e，和所述译码单元29的控制端子的微机33；和连接于该微机33另一输入输出端子群的控制端子34。28c为解调单元28中时钟再生器。
下面，说明上述结构的高频信号接收装置的工作。输入输入端子21的已调数字高频信号经高频放大器22放大后，在混频器24中与本振23输出频率混频，选中特定高频信号。然后，在I/Q检波器26中正交检波后，经A/D变换器27变换为数字值输入解调单元28的解调器28a。在解调器28a中对数字信号进行解调。在D/A变换器28d中对频率误差检测器28b的输出进行D/A变换，输入本振25，从而获得用于I/Q检波的作为IF信号中心频率的479.5MHz左右的振荡频率。
这里，详细说明IF信号。高频信号接收装置的输入端子21上接入低噪声变换器来的信号，广播台发送的高频信号通过该低噪声变换器，产生微小的频率误差α，于是，IF信号的中心频率不能保持正确的479.5MHz。然而，经分频器32监测本振25的输出，用微机33进行相反的控制，使得该本振25的输出频率为479.5MHz+α，从频率误差检测器28b的输出为“0”。从而吸收掉低噪声变换器产生的频率偏移。在解调单元28中，经时钟再生器28c再生时钟。因此，用这种再生后的时钟可进行正确的数字解调。该解调单元28的输出在译码单元29中进行纠错后从输出端子30输出。
外部设备的控制信号输入控制端子34，传送给微机33。然后，该微机33对控制信号内容进行译码处理，将控制信号输给PLL电路31的控制端子，解调单元28的接口电路28e，和译码单元29的控制端子，以便对PLL电路31，解调单元28和译码单元29进行控制。这样，外部设备可以仅向微机33输出控制信号，故能明显减轻外部设备的负载。再有外部设备的控制线仅与微机33相连，故连接简单，且控制线相互没有干扰。
因此，没有必要对各个进行特定控制，作为外部机器，其控制也简单，由于减轻了外部设备的负载，结果提高了外部设备的处理速度。对于使用高频信号接收装置的外部设备的设计也变得容易起来了。
该微机33用晶体振子作为固定振荡器件，能获得准确的时钟频率。具有该准确时钟频率的微机33通过分频器32对本振25的振荡频率进行着监测。因此，本振25相对于温度或湿度的频率漂移与晶体振子的频率漂移相同。所以即使不使用高价的电介质谐振器，对于加湿引起频率漂移来说，也能获得正确的振荡频率。
如图2所示，虽然从微机33至解调单元28或译码单元29的控制端子可共用控制线(总线)35，但PLL电路31的控制端子最好使用独立的控制线。这是因为与PLL电路31无关的数字信号混入PLL电路31或本振23，增大本振23的相位噪声。
表1表示调制方式或纠错分别随CATV广播、BS广播等广播种类不同而不同。
                   表1
    CATV广播       BS广播
  调制方式   VSB.64QAM 256QAM(必须切换)     QPSK(无需切换)
  纠错   里德—索络蒙     里德—索络蒙维特比译码
然而，即使解调单元28或译码单元29随例示方法不同而变，不管哪种情况，通过外部来的信号，微机33都能对应处理。这种切换，可以使微机33特定输入端子的信号电平不变来实现，也可以用控制端子34来的指令进行。如上所述，通过制作一种微机33能对应处理多种方式，故能对微机33进行大量生产，谋求因大量生产的廉价化。
图3所示，本发明高频信号接收装置分成大致矩形的金属制的2个部分，第一部分41中装有高频放大器22，本振23，混频器24，PLL电路31，I/Q检波器26，第二本振25，和分频器32。第二部分42中装有A/D变换器27，解调单元28，译码单元29，和微机33。
也即，第一部分41就是称为调谐器(tuner)的高频电路，第二部分42就是解调单元28和译码单元29，全是数字电路。由此，第一部分41的调谐器用金属筐体屏蔽，故从外部侵入的无用信号少，同时向外部发射无用电波也少。由于各个部分具有独立的功能，故可独立制造、销售、管理等。这两部分41和42，可在其侧面41a、42a进行装卸自由的连接，也可用连接器43在其间进行连接。不用该连接器43，也可将第一部分41的端子44和第二部分42的端子45插入主印刷板，用该主印刷板进行连接。
高频信号接收装置与外部设备的通信进行如下。首先，向高频信号接收装置传输命令时，接起动信号后从外部设备发送高频信号接收装置的地址。等待高频信号接收装置来的肯定回答信号后发送指令字。该指令字由动作的种类和其内容细节构成。不管如何，等待对方肯定回答后传送一指令字单位。
接着，对高频信号接收装置的状态进行监测时，接起动信号后从外部设备发送高频信号接收装置的地址。接高频信号接收装置来的肯定回答信号后，发送寄存器中表示高频信号接收装置状态的内容。再接外部设备来的肯定回答后，高频信号接收装置发送奇偶信号。这样，接肯定回答后进入下一步骤。因此，可进行可靠通信。未获得肯定回答时，自动重发3次。即使如此，仍得不到肯定回答时，或无回答时，等待预定时间后就结束传送。重新通信或取别的手段通知操作人员。与外部设备通信时，为了与外部设备同步，微机33的时钟必须准确。本实施例中采用晶体振子。
下面，说明主指令字。首先，选择频道时，接选台指令后，传送频道频率。于是，微机33设定PLL电路31的主计数器的值和燕式计数器(スワ-ロカウンタ)的值，使得能够接收该频道的频率。
设定解调条件时，接条件设定指令后，传送3字节构成的详细内容。第一字节指定滚降(roll off)率，编码率，第二字节指定分频率、调谐器方式，第三字节指定传送速率。除此之外，还有读出表示高频信号接收装置状态的寄存器、读出误差寄存器的指令等。这样，指令体系由于统一为一个，故不管是什么设备控制高频信号接收装置都是很容易的。
工业上的应用性
如上所述，按照本发明，具有一输入输出端子群连接于PLL电路的控制端子，解调单元的控制端子和译码单元的控制端子，而另一输入输出端子群连接于外部设备的微机，该微机根据从固定振荡器件获得的振荡频率进行控制，同时根据从所述另一输入输出端子群输入的信号控制所述PLL电路，所述解调单元，所述译码单元中至少某一个。由于具有一输入输出端子群连接于PLL电路的控制端子，解调单元的控制端子和译码单元的控制端子，而另一输入输出端子群连接于外部设备的微机，故外部设备只需向该微机输出指令，之后，该微机根据外部设备来的指令对所述PLL电路，所述解调单元，和所述译码单元进行控制。因此，明显地减轻了外部设备的负载。
来自外部设备的控制线仅连接于微机，故接线简单，且控制线相互没有干扰。
进而，对外部设备的设计也方便。

Claims (8)

1.一种高频信号接收装置，其特征在于，它包括：
输入端子，用于接收数字高频已调信号；
混频器，它的一个输入接收所述高频已调信号，另一输入接收第一本地振荡器的输出；
I/Q检波器，它接收所述混频器的输出和第二本地振荡器的输出；
数字信号解调单元，它接收所述I/Q检波器的输出；
译码单元，它接收所述数字信号解调单元的输出；
输出端子，用于接收所述译码单元的输出；
PLL电路，它与所述第一本地振荡器耦合；
微型计算机，它与外部设备、所述PLL电路的控制端子、所述解调单元的控制端子和所述译码单元的控制端子耦合；
其中，所述微型计算机
i)受控于一固定振荡器件产生的振荡频率，
ii)监视所述第二本地振荡器的振荡频率的变化，并通过所述解调单元控制所述第二本地振荡器的频率；以及
iii)根据来自所述外部设备的信号，向所述PLL电路的控制端子、所述解调单元的控制端子和所述译码单元的控制端子提供控制信号。
2.如权利要求1所记载的高频信号接收装置，其特征在于，将微型计算机输出的固定振荡器件的频率用于PLL电路基准振荡频率。
3.如权利要求1所记载的高频信号接收装置，其特征在于，在微型计算机的ROM内对PLL电路、解调单元、译码单元的至少一个存储有多种指定信息并可从外部任意选择该指定信息。
4.如权利要求1记载的高频信号接收装置，其特征在于，至少混频器和第一本地振荡器与其它电路隔离屏蔽。
5.如权利要求4记载的高频信号接收装置，其特征在于，所述混频器，第一本地振荡器，PLL电路安放在第一金属外壳内；所述解调单元，译码单元，微型计算机安放在第二金属外壳内。
6.如权利要求1所记载的高频信号接收装置，其特征在于，外部设备和微型计算机通过对每一单位信息确认信号交换来进行相互通信。
7.如权利要求1所记载的高频信号接收装置，其特征在于，用于将所述微型计算机与所述PLL电路连接的控制线独立于将所述微型计算机与解调单元和译码单元中的至少一个连接的控制线，从而与所述PLL电路无关的数字信号不会加大所述第一本地振荡器的相位噪声。
8.如权利要求1所记载的高频信号接收装置，其特征在于，所述第二本地振荡器受控于所述解调单元中频率误差检测电路输出的误差信号，同时所述微型计算机控制所述解调单元使得所述第二本地振荡器的输出脉冲数在预定时间内达到预定的脉冲数。
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