CN202841352U - 有线电视调制解调器结构 - Google Patents

Abstract

一种有线电视调制解调器结构，包括电力转换单元、输出控制及盗接检知单元、上行控制单元、上行传送单元、混频单元、下行接收单元、下行控制单元及数据连接单元，电力转换单元将输入电源转换成其它单元的所需电源，输出控制及盗接检知单元连接住户电视使用端，可产生上行信息，而以振幅位移调变方式藉上行控制单元、上行传送单元、混频单元及数据连接单元传送至计算机，且数据连接单元可将计算机的下行信息经混频单元、下行接收单元及下行控制单元，而以频率位移调变方式传送至输出控制及盗接检知单元以控制有线电视信号的播放，因此，本实用新型可达成远程监控及传播的功能。

Description

有线电视调制解调器结构

技术领域

本实用新型涉及一种有线电视调制解调器结构，尤其涉及具有振幅位移调变(Amplitude Shift Keying,ASK)传输功能的ASK上行接收单元，以及具有频率位移调变(Frequency Shift Keying,FSK)传输功能的FSK下行传送单元。 

背景技术

由于都会区的集合住宅过于密集，使得无线电视频道的信号很容易被建筑物阻挡或干扰，比如多重反射，因此，降低都会区无线电视的接收质量。此外，随着电视频道的增多，以及无线电视频道的资源有限，有线电视系统业者利用电视缆线布建播放网络，连接至每个收视用户，藉以提供相当多的有线电视频道节目给都会区的居民。且近年来，利用有线电视观看电视节目的收视模式，已是很普遍的现象。 

一般，有线电视系统还提供接收及传送的双向传输功能，因此，有线电视业者可藉回传机制以检视客户端的信号质量，并能进一步监控及防止有线电视的缆线被剪接或盗用的情形。 

然而现有技术的缺点是，有线电视调制解调器使用频率位移调变(FSK)方式以传输上行信息及下行信息，因此必须等待信号稳定，而使得上行信息及下行信息的传输速度很慢。例如，最高传送速率为9,600bps，远低于目前有线电视频道所容许的传送速率。此外，在进行数据传输的上行及下行收发模块中，一般是使用石英晶体震荡产生所需的基频，所以无法轻易改变目标工作频率，而必须重新更换石英晶体并调整带通及滤波电路的零件值，造成实务应用上的不方便。 

因此，需要一种有线电视调制解调器结构，能对上行及下行信息分别使用ASK及FSK传输，且具有锁相回路结构，不仅可加速传输速率，而且能轻易改变工作频率，解决上述现有技术的问题。 

实用新型内容

本实用新型的主要目的在提供一种有线电视调制解调器结构，包括电力转换单元、输出控制及盗接检知单元、上行控制单元、上行传送单元、混频单元、下行接收单元、下行控制单元及数据连接单元，其中电力转换单元将比如市电的输入电源转换成适当的输出电源以供其它单元使用，输出控制及盗接检知单元连接住户电视使用端，可产生上行信息，比如可包含盗接状态，并以振幅位移调变（ASK）方式经上行控制单元、上行传送单元、混频单元及数据连接单元传送至计算机，同时，数据连接单元可将计算机的下行信息经混频单元、下行接收单元及下行控制单元，而以频率位移调变(FSK)方式传送至输出控制及盗接检知单元。 

此外，有线电视控制信号可由计算机传送出去，并经数据连接单元、混频单元、下行接收单元及下行控制单元而传送至输出控制及盗接检知单元，藉以由输出控制及盗接检知单元依据下行信息以控制有线电视信号播放至住户电视使用端。同时，盗接检知单元可检知住户电视使用端的有线电视信号是否被盗接，而将盗接状态包含于上行信息中。因此，本实用新型可达成远程监控及传播的功能，且本实用新型的下行接收单元具有可程序锁相回路结构，可很方便的随时改变工作频率，增加实务应用上的弹性，尤其是上行接收使用ASK方式，而非下行传送所使用FSK频率位移调变方式，因此，不须等待回传信号稳定，便能直接回传数据，而没有等待的问题，可加速传输速率。 

附图说明

图1为本实用新型有线电视调制解调器结构的示意图。 

图2至图9为图1部分单元的示意图。 

其中，附图标记说明如下： 

具体实施方式

以下配合图式及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明，使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。 

参考图1，本实用新型有线电视调制解调器结构的示意图。如图1所示，本实用新型有线电视调制解调器结构包括电力转换单元10、输出控制及盗接检知单元20、上行控制单元30、上行传送单元40、数据连接单元50、混频单元SD、下行接收单元60、下行控制单元70以及锁相回路(Phase-Locked Loop，PLL)单元80，用以提供有线电视系统的住户电视使用端以及计算机PC之间的双向传输功能。 

电力转换单元10主要是将外部的输入电源Vin转换成具适当电压的输出电源Vout，其中输入电源Vin可为AC 60～90V，而输出电源Vout可包括一般电子组件所使用的DC 3.3V及5V直流电的至少其中之一，藉以供电给输出控制及盗接检知单元20、上行控制单元30、上行传送单元40、数据连接单元50、混频单元SD、下行接收单元60、下行控制单元70以及锁相回路单元80。 

参考图2，本实用新型电力转换单元的示意图，其中电力转换单元10包括多个变压器、多个二极管、多个电容、离线式开关控制芯片U1以及光耦合组件U2，用以将输入电源Vin转换成输出电源Vout，其中图2所示的输 出电源Vout包括5V(比如图中的VCC)以及3.3V直流电的至少其中之一。离线式开关控制芯片U1可选用Power Integration公司的商品化TNY280芯片，而光耦合组件U2可选用夏普(Sharp)公司的商品化PC817芯片。 

回到图1，输出控制及盗接检知单元20可用以输出有线电视信号至住户电视使用端，同时可接收住户电视使用端的回送信号以产生上行信号，其中有线电视信号是由计算机PC传送至数据连接单元50，并经由混频单元SD、下行接收单元60以及下行控制单元70而进一步传送至输出控制及盗接检知单元20。上行控制单元30接收来上行信号，进行振幅位移调变(Amplitude Shift Keying,ASK)的解调变处理而产生ASK解调变信号。上行传送单元40接收ASK解调变信号，进行译码处理以产生上行信息。混频单元SD接收上行信息，并传送至数据连接单元50，而数据连接单元50产生接收信息，并由计算机PC接收。 

因此，上行信号可经由输出控制及盗接检知单元20、上行控制单元30、上行传送单元40、混频单元SD及数据连接单元50，而以FSK方式传送至计算机PC。例如，当住户电视使用端发生有线电视信号被盗接时，输出控制及盗接检知单元20接收到来自住户电视使用端的回送信号，当作盗接检知信号，而回传至计算机PC，使得计算机PC可立即采取必要措施，比如断信或发出警示通知。 

此外，数据连接单元50可接收由计算机PC所传送的传送信息，进而产生下行信息，并传送至混频单元SD。混频单元SD接收下行信息并传送至下行接收单元60，而由下行接收单元60进行编码处理以产生下行传送信息，同时锁相回路单元80产生频率位移调变(Frequency Shift Keying,FSK)基频信号。下行控制单元70接收下行传送信息，并藉FSK基频信号以进行FSK调变处理而产生下行信号，并传送至输出控制及盗接检知单元20。 

输出控制及盗接检知单元20可依据下行信号以控制是否输出有线电视信号至住户电视使用端。例如，如果下行信号包含断信指令，则输出控制及盗接检知单元20停止输出有线电视信号至住户电视使用端，而如果下行信号包含特定频道断信指令，则输出控制及盗接检知单元20停止输出有线电视信号中的特定频道至住户电视使用端，比如该特定频道为收费频道，而住户已取消收视或未缴纳费用时。再者，如果下行信号包含正常输出指令，则输出 控制及盗接检知单元20正常输出有线电视信号至住户电视使用端。 

如上所述，本实用新型可达到将计算机PC的传送信息以FSK方式正确传送至控制及盗接检知单元20，用以控制有线电视信号的输出。 

以下将详细说明本实用新型中其它单元的操作以及特征。 

参考图3，本实用新型混频滤波单元的示意图，其中混频单元SD包括混频器21、低通滤波器22以及高通滤波器23，且图中的方向D1表示上行传送路径的反向信号方向，而方向D2表示下行接收路径的正向信号方向。混频器21连接有线电视信号，低通滤波器22连接混频器21以进行低通滤波处理，并产生下行信号。高通滤波器23连接来自上行传送单元40的上行信息，并进行高通滤波处理，混频器21进一步连接高通滤波器23并进行混频处理。 

低通滤波器22由多个电容以及多个电感构成。高通滤波器23是由多个电容、多个电感、第一宽带放大器U3以及第二宽带放大器U4构成，其中第一宽带放大器U3可为日商NEC公司所贩卖的UPC1651G芯片，用以进行初级放大处理，而第二宽带放大器U4可为日商NEC公司所贩卖的UPC1677C芯片，用以进行后级放大处理。 

参考图4，本实用新型上行控制单元的示意图，其中上行控制单元30包括多个电容、多个电感、二极管、晶体振荡器X1以及上行控制芯片U5，且晶体振荡器X1产生基本频率，可为455KHz，并经上行控制芯片U5接收后进一步转换成中频信号，用以对上行信号解调出ASK解调信号。上行控制芯片U5可为一般市售的ASK芯片，比如RX3400芯片，用以实现ASK解调功能。 

参考图5，本实用新型上行传送单元的示意图，其中上行传送单元40包括多个电容、多个电阻、晶体管、晶体振荡器X2以及上行传送芯片U6，且晶体振荡器X2产生工作频率以提供上行传送芯片U6当作系统频率用，上行传送芯片U6对上行控制单元30的ASK解调信号以译码出上行信息。上行传送芯片U6可为微控制器(Microcontroller，MCU)，比如一般商用的80C51芯片。 

参考图6，本实用新型数据连接单元的示意图，其中数据连接单元50包括多个电容、二反相器、连接器P1以及数据连接芯片U7，且数据连接芯片U7对上行传送单元40的上行信息进行转换处理，并将所产生的接收信息经 连接至计算机的连接器P1而传送至计算机。数据连接芯片U7可为RS232收发芯片，比如美商Maxim Integrated Products公司所贩卖的MAX232E芯片。连接器P1可为RS232连接器。此外，计算机所产生的传送信息可经连接器P1而传送至数据连接单元50，并转换成下行信息。 

参考图7，本实用新型下行接收单元的示意图，其中下行接收单元60包括多个电容、多个电阻、四反相器、晶体振荡器X3以及下行接收芯片U8，且晶体振荡器X3产生工作频率以提供下行接收芯片U8当作系统频率用，而下行接收芯片U8接收数据连接单元50的下行信息，进行编码处理以产生下行传送信息。下行接收芯片U8可为一般商用的80C51微控制器芯片。 

参考图8，本实用新型PLL单元的示意图，其中PLL单元80包括多个电容、多个电感、二变压器、二极管、晶体振荡器X4以及PLL芯片U9，且晶体振荡器X4产生基频信号，而PLL芯片U9接收基频信号并进行倍频处理，比如64倍频，以产生高频震荡信号，比如大于700MHz以上，并当作FSK基频信号以供给下行控制单元70。由于PLL芯片U9具有可程序化设定信号频率大小的功能，使得PLL单元80具有可程序化的锁相回路结构。PLL芯片U9可为美商摩托罗拉(Motorola)公司的PLL频率合成芯片，MC145158-2。 

参考图9，本实用新型下行控制单元的示意图，其中下行控制单元70包括多个电容、多个电感、多个电阻、可变电阻、二极管以及下行控制芯片U10，且下行控制芯片U10利用PLL单元80所提供的FSK基频信号，将下行接收单元60的下行传送信息转换成FSK的高频信号，亦即下行信号。下行控制芯片U10可为一般市售的FSK传送芯片，比如SSTX4930芯片，用以实现的FSK传送功能。 

要注意的是，图2至图9所示的电路只是用以说明本实用新型特征的示范性实例而已，并非用以限定本实用新型的范围，因此可使用其它组件以达成所需的电气功能。 

本实用新型的上行信息可包括来自客户端的监控信息，比如可在有线电视缆线被恶意切断或转接盗用时产生该监控信息，用以传送至计算机以进行实时监控，并提醒有线电视系统业者采取必要措施。此外，上行信息可用以主动检视客户端的信号质量。 

在本实用新型中，计算机的传送信息可经下行传送至住户电视使用端，藉以控制使用端的有线电视信号是否打开。因此，很容易对未继续付费的使用端关闭所有的有线电视频道，或打开或关闭使用端的特定有线电视频道，比如需额外付费的频道，而不需派员至使用端执行切断有线电视缆线。 

本实用新型的特点在于利用ASK方式将上行信息传送至计算机，同时利用FSK方式将下行信息传送至输出控制单元，因此可改善整体的传输速率，并避免干扰使用端的有线电视信号，进而提高收视质量。 

此外，本实用新型的另一特点在于具有可程序的锁相回路结构，可随时可改变工作频率，增加应用上的弹性以及方便性。 

以上所述仅为用以解释本实用新型较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同创作精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。 

Claims (9)

1.一种有线电视调制解调器结构，用以提供有线电视系统的住户电视使用端以及一计算机之间的传输功能，该有线电视调制解调器结构，其特征在于，包括：

一输出控制及盗接检知单元，用以输出一有线电视信号至该住户电视使用端，并接收该住户电视使用端的回送信号以产生一上行信号，且接收一下行信号；

一上行控制单元，接收来自该输出控制及盗接检知单元的上行信号，进行振幅位移调变的解调变处理而产生一振幅位移调变解调变信号；

一上行传送单元，接收该振幅位移调变解调变信号，进行译码处理以产生一上行信息；

一混频单元，接收并传送该上行信息，且接收并传送一下行信息；

一数据连接单元，接收来自该混频单元的上行信息，并产生一接收信息而传送至该计算机，且该数据连接单元接收由该计算机所传送的该有线电视信号以及一传送信息，并依据该传送信息而产生该下行信息，进一步将该有线电视信号以及该下行信息传送至该混频单元；

一下行接收单元，接收来自该混频单元的有线电视信号以及下行信息，并进行编码处理以产生一下行传送信息，且传送该有线电视信号以及该下行传送信息；

一锁相回路单元，产生一频率位移调变基频信号；

一下行控制单元，接收该有线电视信号以及该下行传送信息，并藉该频率位移调变基频信号，对该下行传送信息进行频率位移调变处理而产生该下行信号，进而将该有线电视信号以及该下行信号传送至该输出控制及盗接检知单元，该输出控制及盗接检知单元依据该下行信号以控制该有线电视信号至该住户电视使用端的播放；以及

一电力转换单元，将外部的一输入电源转换成具适当电压的输出电源，用以供电给该混频单元、该上行控制单元、该上行传送单元、该数据连接单元、该下行接收单元、该下行控制单元以及该锁相回路单元，

其中且该输出控制及盗接检知单元进一步用以在该住户电视使用端发生 该有线电视信号被盗接时，产生该回送信号以当作一盗接检知信号。

2.如权利要求1所述的有线电视调制解调器结构，其特征在于，该电力转换单元包括多个变压器、多个二极管、多个电容、一离线式开关控制芯片以及一光耦合组件，且该输入电源为AC 60～90V，而该输出电源包括DC 3.3V直流电及DC 5V直流电的至少其中之一。

3.如权利要求1所述的有线电视调制解调器结构，其特征在于，该混频单元包括一混频器、一低通滤波器以及一高通滤波器，该混频器连接该有线电视信号，该低通滤波器连接该混频器以进行低通滤波处理，并产生该下行信号，该高通滤波器连接来自该上行传送单元的上行信息，并进行高通滤波处理，且该混频器进一步连接该高通滤波器并进行混频处理。

4.如权利要求1所述的有线电视调制解调器结构，其特征在于，该上行接收单元包括多个电容、多个电感、一二极管、一晶体振荡器以及一上行接收芯片，且该晶体振荡器产生基本频率，并经该上行接收芯片接收后进一步转换成中频信号，用以对该上行信号解调出该振幅位移调变解调信号。

5.如权利要求1所述的有线电视调制解调器结构，其特征在于，该上行控制单元包括多个电容、多个电阻、一晶体管、一晶体振荡器以及一上行控制芯片，且该晶体振荡器产生工作频率以提供该上行控制芯片当作系统频率用，该上行控制芯片对该上行接收单元的振幅位移调变解调信号以译码出该上行信息。

6.如权利要求1所述的有线电视调制解调器结构，其特征在于，该数据连接单元包括多个电容、二反相器、一连接器以及一数据连接芯片，且该数据连接芯片对该上行控制单元的上行信息进行转换处理，并将所产生的该接收信息经连接至该计算机的该连接器而传送至该计算机，而该计算机所产生的该传送信息经该连接器而传送至该数据连接单元，并转换成该下行信息。

7.如权利要求1所述的有线电视调制解调器结构，其特征在于，该下行控制单元包括多个电容、多个电阻、四反相器、一晶体振荡器以及一下行控制芯片，且该晶体振荡器产生工作频率以提供该下行控制芯片当作系统频率用，而该下行控制芯片接收该数据连接单元的下行信息，进行编码处理以产生该下行传送信息。

8.如权利要求1所述的有线电视调制解调器结构，其特征在于，该锁相 回路单元包括多个电容、多个电感、二变压器、一二极管、一晶体振荡器以及一锁相回路芯片，且该晶体振荡器产生基频信号，而该锁相回路芯片接收该基频信号并进行倍频处理，产生该频率位移调变基频信号，并以供给该下行传送单元。

9.如权利要求1或8所述的有线电视调制解调器结构，其特征在于，该下行传送单元包括多个电容、多个电感、多个电阻、一可变电阻、一二极管以及一下行传送芯片，且该下行传送芯片利用该锁相回路单元所提供的该频率位移调变基频信号，将该下行控制单元的下行传送信息转换成频率位移调变高频信号的该下行信号。 

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