CN212115548U - 一种低噪声下变频器和一种信号处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于信号处理技术领域，提供了一种低噪声下变频器和一种信号处理系统，所述低噪声下变频器包括：定位单元，用于接收定位卫星发射的定位信号，根据定位信号识别低噪声下变频器的当前位置；第一馈源，用于在低噪声下变频器的当前位置位于预设区域时，接收第一直播卫星发射的第一卫星信号；第一本振单元，用于对第一卫星信号混频，获得属于预设的第一频段的第一中频信号；第二馈源，用于接收第二直播卫星发射的第二卫星信号；第二本振单元，用于对第二卫星信号混频，获得属于预设的第二频段的第二中频信号。采用上述低噪声下变频器，可以从终端侧实现对接收到的电视节目信号的监管。

Description

一种低噪声下变频器和一种信号处理系统

本实用新型申明享有申请日为2019年12月27日、申请号为201911377406.0、名称为“一种低噪声下变频器和一种信号处理方法”的中国发明专利申请的优先权。

技术领域

本实用新型属于信号处理技术领域，特别是涉及一种低噪声下变频器和一种信号处理系统。

背景技术

低噪声下变频器(Low Noise Block，LNB)即高频头，其功能是将由馈源传送的卫星信号经过放大和下变频，将高频信号转换至中频，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。

在某些特殊地区，监管机构需要对电视节目的落地区域进行限制，防止一些未经授权的电视节目在该区域播出。但受制于卫星电视信号广播式、开放式的特性，想在卫星端对某个区域的电视节目进行监管，其技术难度和成本均很高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种低噪声下变频器和一种信号处理系统，以解决现有技术中对部分区域的电视节目进行监管，难度较大的问题。

本实用新型的第一方面提供了一种低噪声下变频器，包括：

定位单元，用于接收定位卫星发射的定位信号，根据所述定位信号识别所述低噪声下变频器的当前位置；

与所述定位单元电连接的第一馈源，用于在所述低噪声下变频器的当前位置位于预设区域时，接收第一直播卫星发射的第一卫星信号；

与所述第一馈源电连接的第一本振单元，用于对所述第一卫星信号混频，获得属于预设的第一频段的第一中频信号；

与所述定位单元电连接且与所述第一馈源独立配置的第二馈源，用于接收第二直播卫星发射的第二卫星信号；

与所述第二馈源电连接的第二本振单元，用于对所述第二卫星信号混频，获得属于预设的第二频段的第二中频信号，所述第一频段和所述第二频段互不重叠。

本实用新型的第二方面提供了一种信号处理系统，包括低噪声下变频器，与所述低噪声下变频器电连接的数字视频变化设备，所述低噪声下变频器为第一方面所述的低噪声下变频器。

与现有技术相比，本实用新型包括以下优点：

本实用新型，通过在具有多个馈源的高频头中增加一定位单元，用于对高频头所处的位置进行定位，只有在该位置属于预设区域内时，才控制多个馈源分别接收不同的直播卫星发射的信号，然后通过使用不同的本振单元对各个馈源接收到的信号混频处理，可以输出满足预设的机顶盒接收频段要求的中频信号，本实施例不仅可以实现多个馈源同时工作，互不干扰，还可以解决部分非授权区域随意接收卫星直播信号的问题，实现了对卫星直播信号可接收区域的监管，使得电视节目仅仅能在授权区域内落地播出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例的一种低噪声下变频器的电路结构示意图；

图2是本实用新型一个实施例的低噪声下变频器的应用场景示意图；

图3是本实用新型一个实施例的一种频段划分示意图；

图4是本实用新型一个实施例的一种信号处理系统的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型。然而，本领域技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本实用新型。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

在一些特殊区域，卫星电视节目的播放还受到国家关系、地理位置、城乡差异等因素的影响而存在一定的使用限制。例如，在目前关系紧张复杂的某个特定地区，某A国的卫星电视节目是不允许在B国播放的。但是，由于卫星电视广播式、开放式的特性，在卫星信号可覆盖的区域范围内，常规的卫星电视接收机接收到卫星电视信号后，均可以通过机顶盒等设备解调出电视广播，实现正常播放。

为了解决上述问题，提出了本实用新型的核心构思在于，在接收卫星直播信号的高频头中增加一定位单元，通过定位单元识别高频头的位置，若该位置属于允许接收电视节目或广播节目信号的区域内，则控制高频头的馈源接收卫星直播信号，并在对其进行处理后，通过机顶盒解调出相应的节目；若该位置不属于允许接收电视节目或广播节目信号的区域内，则控制高频头不接收卫星直播信号或不对接收到的信号进行处理，从终端侧实现了对卫星直播信号的监管。

下面通过具体实施例来说明本实用新型的技术方案。

参照图1，示出了本实用新型一个实施例的一种低噪声下变频器的电路结构示意图，具体可以包括定位单元、与定位单元电连接的第一馈源、与第一馈源电连接的第一本振单元、与定位单元电连接且与第一馈源独立配置的第二馈源，以及与第二馈源电连接的第二本振单元，等等。

在本实用新型实施例中，定位单元可以用于接收定位卫星发射的定位信号，并根据定位信号识别高频头的当前位置，并判断当前位置是否位于预设区域。上述预设区域可以是指允许正常接收直播卫星信号的区域。

在具体实现中，预设区域的信息可以通过电子围栏的方式预先存储于高频头中。例如，对于允许正常接收直播卫星信号的各个区域，可以将这些区域的经纬度及边界信息存储与高频头中。当定位单元接收到定位信号后，可以通过对定位信号进行解析，得到当前的位置信息。通过将当前的位置信息与上述电子围栏信息进行比较，如果电子围栏信息中包含当前的位置信息，则可以判定高频位于允许正常接收直播卫星信号的预设区域内；如果电子围栏信息中未包含当前的位置信息，则可以判定该位置不允许接收直播卫星信号。

在本实施例中，高频头还可以包括一电源控制单元，该单元可以在高频头上电时，控制定位单元通电工作并控制第一馈源和第二馈源保持断电状态。即，在高频头上电时，首先接通定位单元的电源，使其可以接收到定位信号并解析出当前的位置信息，如果当前的位置信息属于预设区域范围内，高频头被允许可以正常接收卫星直播信号。此时，电源控制单元可以控制第一馈源和第二馈源通电工作。当然，在第一馈源和第二馈源通电工作时，电源控制单元可以断开定位单元的电源，也可以保持定位单元继续处于通电工作状态，本实施例对此不作限定。

另一方面，如果当前的位置信息不属于预设区域范围内，表示高频头不被允许接收卫星直播信号。此时，电源控制单元可以控制第一馈源和第二馈源保持断电状态。

在本实施例中，高频头中的多个馈源可以分别接收不同直播卫星的信号。不同直播卫星发射的信号均可以包括垂直信号和水平信号两种。

如图2所示，是本实施例的低噪声下变频器的应用场景示意图。配置于高频头中的定位单元可以通过接收多颗定位卫星的信号，解析出当前的位置信息。在当前位置属于预设区域内时，高频头的多个馈源可以分别接收不同直播卫星的直播信号，携带有电视节目或广播节目的直播信号在由高频头传输至机顶盒后，通过机顶盒的解调处理，可以在电视机等播放设备进行播放。

为了便于理解，本实施例以高频头中包括两个独立配置的馈源，即第一馈源和第二馈源为例进行介绍。当然，本领域技术人员应当明白，按照本实施例提供的方案，高频头中配置的馈源数量可以包括更多个。例如，本实施例中的高频头还可以包括第三馈源、第四馈源等等，通过第三馈源和第四馈源分别接收第三直播卫星和第四直播卫星发射的卫星信号。本实施例对高频头中馈源的数量不作限定。

通常，一颗直播卫星为了充分利用有限的带宽资源，转发器会同时发送两个波束，两个波束之间相互垂直传播互不干扰。互垂直传播方式可分为线性极化(垂直与水平传播)和圆极化(左旋与右旋方式传播)两种，其频段为10.7GHz到12.75GHz，带宽为2.05GHz。所以，一颗直播卫星不管是采用线极化性或圆极化传播方式，其带宽加起来共4.1GHz，两颗卫星加起来带宽是8.2GHz。而机顶盒接收的中频频段(即高频头的输出频段)是950MHz到2150MHz，带宽只有1.2GHz，高频头接收到的8.5GHz带宽远远大于机顶盒可接收的1.2GHz带宽。

因此，为了使高频头的两个馈源能够同时接收两颗直播卫星发射的直播信号，需要将两个馈源分别接收到的直播信号与不同的本振混频，得到不同的中频，并使得接收到的中频必须落在机顶盒可接收频段内。

在本实施例中，第一馈源接收到的第一卫星信号在经过放大、滤波等处理后，可以与第一本振单元产生的电磁波进行混频，获得属于第一频段的第一中频信号。

上述第一频段可以根据实际需要确定。一般地，第一频段应当位于机顶盒可接收的频段范围内，即950MHz到2150MHz范围内。另一方面，为了保证第二馈源接收到的第二卫星信号在经过处理后也能够位于上述频段范围，且二者互不干扰，可以对上述950MHz到2150MHz范围进行划分，使得第一频段和第二频段分为位于其中的某一段。

如图3所示，是本实施例的一种频段划分示意图。按照图3的划分方式，第一频段可以设定为950MHz到1950MHz范围，而第二频段可以设定为2010MHz到2150MHz范围。

当然，上述机顶盒可接收的频段范围数值仅仅是本实施例的一种示例，根据机顶盒可接收的频段的实际情况，本领域技术人员可以在本实施例提供的方案基础上，灵活地确定第一频段和第二频段的具体数值，本实施例对此不作限定。

在确定第一频段范围后，可以相应地设定第一本振单元的各项参数，用于对第一中频信号进行混频。

在本实施例中，高频头还包括第一滤波器，该滤波器与与第一本振单元电连接，可以用于对第一中频信号进行滤波，输出滤波后的第一中频信号。即，第一滤波器可以是与上述第一频段相匹配的滤波器，经过第一滤波器的滤波，能够保证输出第一频段的中频信号。

在本实施例中，用于对第二卫星信号进行混频的第二本振单元可以包括多个。如图1所示，第二本振单元包括LO1、LO2、LO3和LO4共4个，每个第二本振单元均被配置为分别对应一个混频频段，用于对属于对应混频频段的第二卫星信号混频，获得属于预设的第二频段的第二中频信号。

在具体实现中，4个第二本振单元只有一个可以通电工作，其余3个处于断电不工作状态，通过4个不同的本振单元可以将10.7GHz到11.23GHz的第二卫星信号分成4段，并通过带宽为2010MHz到2150MHz的第二滤波器输出。

如表一所示，是本实施例的一种第二本振单元与对应的混频频段之间的对应关系示例表。每一个本振单元均被配置为与一个混频频段相对应，经过混频处理，均可以输出属于2010MHz到2150MHz范围的第二中频信号。

表一：

第二本振单元	混频频段	第二中频信号
			LO1	10.700-10.840GHz	2010-2150MHz
LO2	10.830-10.970GHz	2010-2150MHz
			LO3	10.960-11.100GHz	2010-2150MHz
LO4	11.090-11.230GHz	2010-2150MHz

具体控制哪一个第二本振单元工作，可以根据机顶盒的指令来确定。即，由机顶盒向高频头发送控制指令，高频头根据不同的指令确定选择哪一个本振单元通电工作。上述控制指令可以是基于数字卫星电视接收机控制协议DiSEqC1.1的指令，该DiSEqC1.1指令可以包括第一指令、第二指令、第三指令、第四指令、第五指令、第六指令、第七指令或第八指令，即S1-S8共8种指令。

因此，各个混频频段可以分别与机顶盒发送的不同控制指令相对应，例如，与第一指令或第五指令相对应的混频频段可以为10.700-10.840GHz；与第二指令或第六指令相对应的混频频段可以为10.830-10.970GHz；与第三指令或第七指令相对应的混频频段可以为10.960-11.100GHz；与第四指令或第八指令相对应的混频频段可以为11.090-11.230GHz。

如表二所示，是本实施例的一种控制指令与第二本振单元之间的对应关系示例。

表二：

在本实施例中，可以采用与第二本振单元电连接的第二滤波器，对第二中频信号进行滤波，输出滤波后的第二中频信号，上述第二滤波器是与第二频段相匹配的滤波器。即，经过第二滤波器的滤波，输出属于2010MHz到2150MHz范围的信号。

在具体实现中，若确定第二本振单元为LO2，由表一可知，其对应的目标混频频段为10.830-10.970GHz，此时，可以选择对接收到的属于10.830-10.970GHz频段的第二卫星信号进行混频处理，输出属于2010MHz到2150MHz范围的中频信号。

需要说明的是，对于包括更多个馈源的高频头而言，例如除第一馈源和第二馈源外，某个高频头还包括用于接收第三直播卫星发射的第三卫星信号的第三馈源。类似地，可以通过与第三馈源电连接的第三本振单元对第三卫星信号混频，获得属于预设的第三频段的第三中频信号，只要保证第三频段位于机顶盒的接收频段范围内，且与第一频段、第二频段互不重叠即可。

当然，上述描述中仅仅对高频头的部分组成单元进行了介绍，在实际应用中，高频头还可以包括其他处理单元。例如，对于第一馈源和第二馈源接收到的卫星信号，可以使用RF(Radio Frequency，射频)放大器进行放大、然后使用镜像抑制滤波器进行滤波后才传输至对应的本振单元进行混频；另外，对于采用第二本振单元混频输出的第二中频信号，在将第二中频信号输入第二滤波器进行滤波前，还可以使用IF(Intermediate Frequency，中频抑制)放大器进行处理，等等。关于本实施例的高频头的完整电路结构，可以参见图1所示，本实施例对此不再赘述。

在本实用新型实施例中，通过在具有多个馈源的高频头中增加一定位单元，用于对高频头所处的位置进行定位，只有在判定该位置属于预设区域内时，才控制多个馈源分别接收不同的直播卫星发射的信号，然后通过使用不同的本振单元对各个馈源接收到的信号混频处理，可以输出满足预设的机顶盒接收频段要求的中频信号，本实施例不仅可以实现多个馈源同时工作，互不干扰，还可以解决部分非授权区域随意接收卫星直播信号的问题，实现了对卫星直播信号可接收区域的监管，使得电视节目仅仅能在授权区域内落地播出。

如图4所示，是本实用新型的一种信号处理系统的示意图，该系统包括低噪声下变频器，与该低噪声下变频器电连接的数字视频变化设备。上述低噪声下变频器即是前述实施例中所介绍的低噪声下变频器(高频头)。

为了便于理解，下面结合图4与一个具体的示例，对本实用新型的信号处理系统的工作过程作一介绍。

1、LNB(高频头)开机上电，此时默认定位单元GNSS(图中未示出)同时通电工作，而LNB的各个馈源断电不工作。GNSS通过自身的天线接收定位卫星发射的定位信号，经过处理后得到当前的位置信息，并将其传输至LNB进行识别。

2、LNB将该位置信息与自身内部预置的电子围栏信息进行比较，判断当前位置是否位于电视直播信号的允许接收范围内。若当前位置位于允许接收范围内，则控制各个馈源通电工作，允许各个馈源接收直播卫星发射的信号，而GNSS单元同步进行断电不工作处理；若LNB处在允许接收范围外，则GNSS单元保持通电状态，LNB的各个馈源保持断电状态。

3、在当前位置位于允许接收范围内时，LNB的两个馈源LNB_A和LNB_B分别接收不同卫星传输的信号，并采用不同的本振单元进行混频，输出处于STB(机顶盒)可接收频段范围内的中频信号。具体地，LNB_A通过STB发送的不同DiSEqC1.1指令控制切换接收不同频段；而LNB_B通过STB发送13V与18V电压、0K与22KHz脉冲信号控制切换接收不同频段。13V或18V电压(2选1)、0KHz或22KHz脉冲信号(2选1)、不同DiSEqC1.1指令信号(多选1)，三者之间各自切换，互不影响。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低噪声下变频器，其特征在于，包括：

定位单元，用于接收定位卫星发射的定位信号，根据所述定位信号识别所述低噪声下变频器的当前位置；

与所述定位单元电连接的第一馈源，用于在所述低噪声下变频器的当前位置位于预设区域时，接收第一直播卫星发射的第一卫星信号；

与所述第一馈源电连接的第一本振单元，用于对所述第一卫星信号混频，获得属于预设的第一频段的第一中频信号；

与所述定位单元电连接且与所述第一馈源独立配置的第二馈源，用于接收第二直播卫星发射的第二卫星信号；以及，

与所述第二馈源电连接的第二本振单元，用于对所述第二卫星信号混频，获得属于预设的第二频段的第二中频信号，所述第一频段和所述第二频段互不重叠。

2.根据权利要求1所述的低噪声下变频器，其特征在于，还包括：

电源控制单元，用于在所述低噪声下变频器上电时，控制所述定位单元通电工作并控制所述第一馈源和所述第二馈源保持断电状态；以及，用于在所述低噪声下变频器的当前位置位于预设区域时，控制所述第一馈源和所述第二馈源通电工作。

3.根据权利要求1或2所述的低噪声下变频器，其特征在于，还包括：

与所述第一本振单元电连接的第一滤波器，用于对第一中频信号进行滤波，输出滤波后的所述第一中频信号，所述第一滤波器为与所述第一频段相匹配的滤波器；

与所述第二本振单元电连接的第二滤波器，用于对第二中频信号进行滤波，输出滤波后的所述第二中频信号，所述第二滤波器为与所述第二频段相匹配的滤波器。

4.根据权利要求3所述的低噪声下变频器，其特征在于，所述第二本振单元包括多个，所述多个第二本振单元被配置为分别对应一个混频频段，用于对属于对应混频频段的第二卫星信号混频，获得属于预设的第二频段的第二中频信号。

5.根据权利要求4所述的低噪声下变频器，其特征在于，各个混频频段分别与数字视频变换设备发送的控制指令相对应，所述数字视频变换设备与所述低噪声下变频器电连接。

6.根据权利要求1所述的低噪声下变频器，其特征在于，还包括：

与所述第一馈源和所述第二馈源独立配置的第三馈源，用于接收第三卫星发射的第三卫星信号；

与所述第三馈源电连接的第三本振单元，用于对所述第三卫星信号混频，获得属于预设的第三频段的第三中频信号，所述第三频段与所述第一频段、所述第二频段互不重叠。

7.一种信号处理系统，包括低噪声下变频器，与所述低噪声下变频器电连接的数字视频变化设备，其特征在于，所述低噪声下变频器为权利要求1-6任一项所述的低噪声下变频器。

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