CN1848926A - 重发在特定频率上已发送的数字频道的设备与程序 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用来重发在与发送模拟频道共用的频谱区域内的特定频率上已发送的数字频道的设备与程序。根据本发明的设备包含：对数字频道的自动检测模块；在所述频谱区域上对无模拟频道的、称为自由谱区的、其大小对应于多个数字频道的组的大小的频谱区域的自动搜索模块(311)；对自由谱区中的所述数字频道组进行频率编组(307、308、317、309、310)以及重发的模块。

Description

重发在特定频率上已发送的数字频道的设备与程序

技术领域

本发明涉及一种重发在与传输模拟频道共用的频谱区域内的特定频率上已发送的数字频道的设备。

背景技术

本发明因此落入数字地面波电视网络的部署范围。由于所使用的调制方法，由合格机构推荐的此类部署将向订户提供对比当前模拟网络提供的视听节目的更好的视听节目的访问。因此，电视网络的数字化是一个重要的工业问题，因为最终对模拟广播的抑制将同时优化频谱，并且为订户提供对比当前模拟网络提供的节目好得多的节目的访问。然而，人们计划逐步实现从模拟到数字的转换。这就涉及到模拟与数字频道的共存。

为广播数字频道而选定的、符合DVB-T(地面数字视频广播)标准的OFDM(正交频分多路复用)多载波调制由于其外部有用频道保护，使之可以使用禁止模拟的频道。因此，可以在邻近模拟广播所用频率的频率上、并且通过使用现有的用于模拟传输的基础结构，来广播数字频道。

然而，尽管这种调制具有健壮性，尤其与多径相比，但是测量活动却突现了便携式接收情景下的接收问题。因此，在数字地面电视的情景下，建议提供至少等同于为模拟提供的覆盖的便携式接收覆盖。与其中接收的图片质量可能下降但是总是可见的模拟接收不同，在数字领域遇到的门限效应意味着或者获得完美图片或者根本未获得图片。这就使改进数字便携式接收覆盖更为复杂。因此，成功地发起数字电视依赖于以下技术方案，该方案不仅使具有屋顶天线的订户、而且使所有便携式接收配置能够具有良好品质的接收。

存在几种允许增加便携式接收覆盖的方式，包括导致对有用吞吐量的高消耗的非常健壮的广播、发送功率增加至少10倍、通过增加发送器而使网络结构致密、在乡镇、邻域、建筑物、或者住所级别上的低功率本地同频重发。还可以改进便携式接收机天线的品质，这对订户不利，订户必须为其付更多的钱，或者使用称为“间隙滤波器”的家用重发设备。

图1显示根据现有技术的重发设备。该设备具有用来实现在室内环境下由屋顶天线101接收的超高频频道(传统为470/862MHz)的同频重发的标准结构。与实现对整个UHF波段的放大的重发设备相比，选择性重发具有以下优点：不会导致模拟接收的破坏性回声，或者互调。该同频重发设备包含：第一超高频滤波器102、放大器103、由双频率变化(104、106、107、108)以及表面波型滤波器(SAW、表面声波)105构成的数字频道选择设备。重发由耦合于滤波器110与小型超高频天线111的放大器109实现。被重发的信号被送往电视机113和/或置顶盒单元112。因此，这就涉及到单频道放大，其中由观看者动态地选择频道。当改变频道时，命令送往家用重发器，然后家用重发器锁定到新频道的频率上，并且放大该频道。为了作到这一点，需要射频遥控器，因为标准的红外线遥控器只运行于直接视野，而电视机不一定在同一房间内。就成本与可使用性而言，这种特性可能不利。这样的重发设备具有以下主要缺点：一次只允许接收一个多路。实际上，控制数字地面电视的权威机构(在法国为CSA)已经决定在6个分离的多路上分散潜在频道，即大约30个。每个多路都包含在8MHz带宽的数字频道内。因此，看起来将任意频道从一个多路改变为另一多路都需要观看者通过重发设备执行操作。这是不实际、不方便的。还请注意：当在住处有多个便携式接收装备时，需要一样多的重发器。这会产生额外的成本。

出于经济原因，为了不重新设计现在已经存在的发射器的基础结构，对实现数字地面电视的部署的频率的规划在已经用于模拟的频率区域中规划。结果就是：在“禁止使用的”模拟频道上，即在邻近频道n+1/n-1或n+4/n-4上，实现对用于六个数字多路的频率的选择。这样选择的技术后果是：其在模拟频道与邻近数字频道之间施加了非常严格的保护标准。

因此，对于如图1所示的、用来在家用环境内重发同频数字频道的设备，存在以下很大的风险：修改在用户级别上接收的模拟与数字频道之间的相对功率，如图2所示。实际上，在该作为例子给出的图中，电视机202的便携式天线同时接收邻近频道34与35的信号，34为模拟信号，35为数字信号。这些信号由家用环境衰减，但是以由操作者施加的PdB的保护比被分配。同频重发设备201对数字频道35的重发导致对修改了保护比的、经放大的频道35的同时接收，所述保护比在图2中被标记为P2。这可能会对较低模拟频道34产生干扰。另外，在这样的情景下，必须在同频重发器201的接收与发送天线之间提供显著隔离，这会增加这种解决方案的成本。

发明内容

本发明提出补救根据现有技术的重发设备所遇到的不利的情况。

本发明涉及一种重发设备，包含：用于自动检测数字频道的模块；用于存储这些数字频道的频率的模块；在所述频谱区域上对无模拟频道的、称为自由谱区的频谱区域进行自动搜索的模块，所述自由谱区的大小对应于多个数字频道的组；在自由谱区中对所述数字频道组的进行频率编组以及重发的模块。

实际上，通过将频率编组在一起，并且通过在没有任何模拟频道、甚或任何数字频道的频谱区域中重发它们，本发明使之可能在放大模拟频道所用的频率区域的数字频道之后重发。由此对数字频道的放大变得对模拟频道无害。

在一种实施例中，数字频道为多路。

在一种实施例中，多个数字频道的组包含在频谱区域中检测的所有数字频道。

在一种实施例中，所搜寻的自由谱区没有任何数字频道。

在一种实施例中，用于自由谱区的自动搜索模块实现计数器，其在对数字频道的自动检测期间，在没有检测到频道的情况下增加，并且当检测到频道时，复位到零，当该计数器达到预设值时，找到所述频谱区域。

本发明还涉及一种用来重发在与发送模拟频道共用的频谱区域内的特定频率上已发送的数字频道的方法。根据本发明的方法包含：自动检测数字频道的步骤；存储这些数字频道的频率的步骤；在所述频谱区域上对无模拟频道的、称为自由谱区的频谱区域进行自动搜索的步骤，所述自由谱区的大小对应于多个数字频道的组；对自由谱区中的所述数字频道组进行频率编组以及重发的阶段。

附图说明

在阅读对不同实施例的描述时，将会看出本发明的其他特性与优点，参照附图进行该描述，其中：

图1为根据现有技术的重发设备的图；

图2显示使用根据图1的设备观察到的模拟频道的干扰；

图3为根据本发明的重发设备的图；

图4显示根据本发明的、在频率编组模块中实现的中频滤波；

图5a与5b分别显示本发明实现在雷恩与南特电视频道的发送频谱区域上；

图6a显示所使用的滤波器与不同信号的频谱分布；

图6b显示根据本发明的、对频率组和重发的实现。

具体实施方式

图3显示根据本发明的设备。该设备以及其使用的重发方法克服了同频型重发引起的主要限制。根据本发明的设备的原理基于多个所收到的数字多路的频率编组，例如每六个多路一起，以及由此构成多载波信号在超高频谱的自由谱区中的重发。通过扫描与存储频率，自动确定该自由谱区。因此，根据本发明的设备例如通过屋顶天线插座连接到天线301，以接收超高频谱、或频谱区域中的模拟与数字频道。使用屋顶天线使之能够在重发之前正确接收信号。在传统上，该设备包含覆盖整个频谱区域的第一低噪声放大器303与第一滤波器302。同时，根据本发明的设备包含用于自动检测频谱上数字频道的模块311、用来存储这些数字频道的频率的模块313。其还包含自动搜索模块，例如微处理器312，用来在所述频谱区域内搜索没有模拟频道的、称为自由谱区的频谱区域。根据本发明，所搜寻的自由谱区的大小必须对应于多个数字频道的组的区域。所收到的由数字与模拟频道两者构成的信号在滤波与低噪声放大之后被送往频率编组模块3x4、3x5、3x6(x从0到多路数减1)。优选地，该频率编组模块由与所发现的多路一样多的频率变换(transposition)频道3x4、3x5、3x6(x从0到多路数减1)构成。这些变换频道相同，并且每一个根据不同的频率控制，所述不同频率依赖于在存储模块313中存储的数字频道的频率、并且依赖于频道需要被变换到其中的频率区域。由此，在扫描频率区域之后，属于变换频道的本机振荡器3x6由微处理器312控制。三线总线可以方便地用来承载该命令。混频器3x4实现频道频率的变换。变换频道的中频滤波器3x5消除邻近模拟频道，并且选择偏移8MHz的中频信号频率，如图4所示。

模块307相加这些中频信号，以生成如图4所示的多载波信号。该多载波信号，例如位于未包含在用于发送电视频道的频谱区域中的频率上，在自由谱区中被变换。使用由合成器317所产生的频率控制的混频器308，实现该变换，从而多载波信号被变换到自由谱区中。传统上，信号然后经过滤波器309，然后是放大器310，之后由重发设备的天线重发。

因此，频率编组模块将一组技术元件307、308、317、309、310编组，该组技术元件将信号编组为一个多载波信号，并且将该信号变换到自由谱区中，以重发之。

实际上，优选地，微处理器控制所实现的不同模块。如图6a与6b所示，在RF频谱区域中收到六个多路的实际情况下，操作模式包含以下步骤：由于由微处理器辅助的扫描、自动检测在该RF频谱区域中收到的六个数字多路；存储这些多路的频率；微处理器对50MHz(其中要求将六个多路编组在一起)连续自由谱区的搜索；以及优选地，存储该自由谱区的最小频率。对自由区域的搜索功能可以通过计数来实现。知道了扫描步骤，在50MHz漂移的扫描宽度内，检测是否存在载波。如果在该宽度之前检测到载波，则复位计数器。对于每次复位，例如，存储检测阶段的相应频率。这是自由谱区的最小频率。可以想见：自由谱区没有任何模拟频道，或者自由谱区没有任何传输频道，包括数字频道。在第一种情况下，微处理器必须给出以下命令：通过在自由谱区其它频率上分布其它数字频道，以同频方式重发在自由谱区中检测的数字频道。

接着，如图6b所示，重发设备实现：在包含于频谱区域LO的频率LO1上控制的变换振荡器将六个多路变换到中频IF的编程步骤，然后是由通过选择分别偏移8MHz的中频表面波滤波器而重新编组的六个多路构成的多载波信号生成步骤，然后是在频率LO2上的、通过微处理器的、变换振荡器提供在先前在RF频谱区域中确定的自由谱区中生成的多载波信号的编程步骤。该最后一个步骤使用在扫描期间存储的自由谱区的最小频率。信号最后被滤波、放大并发送。由此，多载波信号被转换到超高频率波段的无干扰区域。请注意：有利的是，选择频率大于RF的本机振荡器消除了由输出滤波器309自然滤波的镜像频率(image frequency)。

图6b具体显示以下的数字情况：在雷恩区域中的UHF波段的第30号频道上发现的数字频道Mux1(察看图5a)。Mux1具有559.25MHz的频率。为了变换其中生成并且以1200MHz施加的多载波信号的该中频频道IF，在1759.25MHz频率LO1上提供混频器。接着，为了在从481.25MHz(察看图5a)开始的自由谱区内变换频道，在1671.25MHz频率LO2上提供另一个混频器。由此，在第21号频道中的471.25MHz频率上重发频道。请注意：镜像频率在UHF波段之外、以LO1+RF＝2959.25MHz以及以LO2+RF＝2871.25MHz发送。

在根据本发明的重发设备中，如此良好地自动发生该操作模式，从而对于用户只需要初始化阶段。该阶段涉及：在重发器发送的情况下，由接收器和/或解码器扫描频谱，并且存储重发的被多路复用的频道。与传统上的模拟频道的情况一样，只有当启动接收器和/或解码器时，这一阶段才实现一次。例如利用微型单极型天线进行接收。

由此，本发明提出了一种在传统上包含屋顶天线的环境下的简单的解决方案。其简单地实现了根据地理区域的、对数字频道的自动检测，对于无模拟频道的频谱区域的自动搜索，对所检测的数字频道的频率编组及其在自由谱区中的重发。请注意：对于包含各种接收器的环境而言，需要单个重发设备。

在接收机一侧，该设备不需要使用遥控器。实际是，使用此类设备对存在于重发设备的环境下的每个接收机而言只涉及一个初始化阶段。在该初始化阶段，每个接收机存储数字频道的频率。还请注意：此类重发设备使接收器，特别是便携式接收器的用户能够显示并记录不同的频道，其还能够同时显示来自不同频道的多个节目(例如在画中画情况下)。

优选地，在重发设备用于公寓式家用环境的特定但是可能的情况下，必须避免以下情况：首先，来自附近重发设备的干扰；其次，如果在邻近区域中已经设置了多个重发设备，则不可能找到自由谱区。因此，本发明设想了实现用来在自动检测阶段检测是否相继存在多个数字频道的模块。如果满足了这一条件，则将自由区域的最小频率强制锁定在这些频道中的第一个频道上。这使多个邻近重发设备能够正确地操作，使用COFDM调制也使回声破坏性较小。

图5a与5b给出了本发明对雷恩与南特发送器的操作的实际图示。这些图显示了模拟与数字频道的频率分布，以及其上可以重发根据本发明生成的多载波信号的自由谱区。

优选地，在不可能找到使之能够将所有数字多路编组在一起的自由谱区的特定情况下，规划将频谱区域分割为两或多个区域是有用的。例如，在某些地理区域，可以使用两个30MHz的频谱区域，而不是一个50MHz的区域。这样就需要规划相加307生成两个多载波信号的信号，其中每个信号在服从分离的变换频率的两个变换振荡器上发送。

本发明不限于所述实施例，并且本领域技术人员可以认识到存在本发明的各种变体。

Claims (6)

1.一种用来重发在与发送模拟频道共用的频谱区域内的特定频率上已发送的数字频道的设备，其特征在于其包含：对数字频道进行自动检测的模块(311)；在所述频谱区域上对无模拟频道的、称为自由谱区的频谱区域进行自动搜索的模块(312)，所述自由谱区的大小对应于多个数字频道的组；对自由谱区中的所述数字频道组进行频率编组(307、308、317、309、310)以及重发的模块。

2.如权利要求1所述的设备，其中数字频道为多路。

3.如权利要求1或2所述的设备，其中所述多个数字频道的组包含在频谱区域中检测到的所有数字频道。

4.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中所搜寻的自由谱区没有任何数字频道。

5.如上述权利要求中任一项所述的设备，其中对自由谱区的自动搜索模块实现计数器，其在对数字频道进行自动检测期间，在没有检测到频道的情况下增加，并且当检测到频道时，复位到零，当该计数器达到预设值时，找到所述频谱区域。

6.一种用来重发在与发送模拟频道共用的频谱区域内的特定频率上已发送的数字频道的方法，其特征在于其包含：对数字频道进行自动检测的步骤；在所述频谱区域上对无模拟频道的、称为自由谱区的频谱区域进行自动搜索的步骤，所述自由谱区的大小对应于多个数字频道的组的大小；对自由谱区中的所述数字频道组进行频率编组以及重发的步骤。

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