TW543310B - Tuning system for achieving rapid signal acquisition for a digital satellite receiver - Google Patents

Tuning system for achieving rapid signal acquisition for a digital satellite receiver Download PDF

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TW543310B
TW543310B TW089114445A TW89114445A TW543310B TW 543310 B TW543310 B TW 543310B TW 089114445 A TW089114445 A TW 089114445A TW 89114445 A TW89114445 A TW 89114445A TW 543310 B TW543310 B TW 543310B
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TW
Taiwan
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frequency
low
noise
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signal
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TW089114445A
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Daniel T Wetzel
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Thomson Licensing Sa
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Description

54331¾. 玫、發明說明: 發明範圍 本發明-般而言和衛星通訊系統有關,並且更特別的 是,本發明和衛星電視接收器有關。 發明背景 何星電視接收系統通常包括一”室外單元,,内含一磲型接 收天線及一”降帛”轉換器、以及一”室内單元,,内含一調譜哭 及一信號處理部份(通常被稱為一整合接收器解碼^ (IRD)),該降頻轉換器將一衛星所傳輸之相對高射頻⑽) 信號之全部範圍(”降頻器”)轉換成一更適於管理、較低之葙 率範圍。 -入、 於-傳統衛星電視傳輸系統内,電視資訊是以類比型式 被傳送’並且由衛星所傳送之該射頻信號是採用C頻段(例 如3_7至4.2十億赫茲)及Ku頻段(例如丨17至14 2十億赫 兹)°由該接收系統之天線所接收之來自該衛星之射頻信號 會由該降頻轉換器轉換成L頻段(例如900至2000百萬赫 兹)„。該室内單元之調諧器之一射頻攄波器部份會自所選定 頻通^該降頻轉換器之射頻信號選擇接收其中之一,並且 該調諳器之一混合/區域振盪器部份會將所選擇射頻信號 轉換成-較低、居間頻率⑽範圍用於濾波及解調。〜 —在車乂新型 < 衛星電視系統内(像是由美國加州公 司所操控之DireeTVTM系統),電視資訊是以數位型式播送 的。該射頻信號由衛星以Ku頻段傳送,並且由降頻轉換器 轉換成L頻段’由衛星所傳送之射頻信號之頻率範圍是μ
O:\65\65376-920508 DOC 54^31 (is 車乂〜比侬星電視系統為小(例如介於12.2及12.7十億赫兹之 )而由降頻轉換器所產生之射頻信號頻率範圍絕對是較 小的(例如介於95〇及1450百萬赫茲之間)。
万:邊類比衛星電視接收系、统内,Μ至所選定頻道之射 頻㈣=須降低頻率至—居間頻率(IF)以利錢及解調。在 數位何星接收器内’除了用於選擇所欲之射頻信號及排 除不必要〈射頻信號之正常居間濾波動料,€間頻率濾 波器執行所謂”符號成型(symb〇1 shaping),,以減少由頻寬: 制所導致”符號間干擾”所造成之解碼錯誤是必要的。
即至外早兀之降頻轉換器之轉換過程通常包括-區域振盪 器,該振盪器對於年限及溫度變化並非是穩定的,其所2 =結果為:降頻轉換器之區域振i器信號之頻率之改變 會導致該室内單元之調諧器所接收之射頻信號之載波信號 率之補仏值之—相對變化。據此,由該調諧器所產生之 ^間頻率訊號亦會發生改變或自其表象(nominal)數值偏 少4果Θ居間頻率信號自表象(n〇minal)數值偏移過大, 在Θ居間頻率^號上所調變之數位信號將無法適切地解 \’並且其所表示之資訊無法被適當地重建。為了克服此 問題該偏移頻率會被監控,並且一偏量會被加入至表象 (nommal)頻率指令以改變該調譜器之區域振蓋器、俾將居 間頻率濾波器内之信號置中。 、、吾人已了解到,接收自該低雜訊降頻器之射頻信號及 該調諧器所產生之相斟虛& M ^ 、^ 稍對應居間頻率信號可因包括低雜訊 頻之振盧器之一頻鱼、;φ &货甘 肩+ /示移及其他理由而在頻率上產生/ O:\65\65376-920508 DOC 5 -6- 和更月白地況,俯星回應器㈣卿⑽如)頻率調校可由 星播送系統操控者執行,以減少位於載波信號間之干擾之 可能性。舉例而言,—處抑 ϋ應咨頻率至多可變化至正ft二百 萬赫兹,該回應器頻率調校會使接收自低雜訊降頻器射頻 信號及相對之由調靖哭^f^ - 田…哨态所產生 < 居間頻率信號產生一頻率 補償值。 據此,述於等人專利中請案内之方法及裝置係有 關万;U何星播运系、统操控者進行個別回應器頻率調校 時所產之頻率補償值之相關措施,這些措施允許該回應器 之播送頻率由衛星播送系統操控者所調校而不會過度增加 室内系統當-新頻道被選擇時之數位信號獲得時間。簡要 地說,該調諧系統度量#桉龙 里並储存個別回應器原始頻率補償 值,任何因低頻降頻器頻率漂移所產生之補償值會被加至 全邵回應器頻率補償值而成整體(gi〇bai)”補償值。如果 在調諸-回應器頻率是不可能之情況下、或是如果所成功 獲得之-頻率補償值較一預設門摄為大之情況下、或是在 獲得該信號需要進行-廣泛頻率搜尋之情況下,一個別回 應器補償值會被更新。 為自多具衛星接收信號,某些接收器系統使用多重天線 和多重低雜訊降頻器相結合,在不同低雜訊降頻器内之不 同頻率漂移及在衛星間之頻率補償值變化會使整合接收器 解碼器(IRD)之獲得時間變慢,在同軸電、纜位於整合接收器 解碼器(IRD)及低雜訊降頻器間所能攜帶電量上所加諸之 限制使得僅有少量電力會被傳送,因此,在任一時間點上 O:\65\65376-920508 DOC 5 5433ί〇7Τ7Γ 一至二低雜訊降頻器會具有電能,所以,低雜訊降頻 备必須此被啟動及停頓以限制低雜訊降頻器之電量消耗。 伴隨每一啟動及僖土 、、 呢里旧耗 /、時,孩低雜訊降頻振盪器在整合接收 器解碼器(IRD)被調譜前會被允許設置,因此,每—次 =降頻器被啟動時,會耗用大量時間,並且,該低雜訊 U電路之電力通常是經由—同軸㈣自該整 解碼器卿)被載至該低雜訊降頻器,為了安全之理由,二 被攜至該低雜訊降頻器之電量是被限制的。 b 因此’在本領域中’能快速地獲得接收自多具衛星之衛 星信號之一衛星接收器是必需的。 /發明提供—藉由對關聯至每—頻道之每—低雜訊降頻 态緒存—頻率補償值(漂移補償)以補償於-或多低雜訊降 頻雄NBs)内之頻率漂移之—方法及裝置,本發明對—使 用多個低雜訊降頻器及一或多具天線之衛星電視接收器系 統是特別有用的。當一特別頻道被選定時,一特別低雜訊 降頻器會被啟動’並且該補償值表會被查詢,對該低雜訊 降頻器及頻道之補償值是用於調諧該接收器頻率以適用於 接收所選定頻道,因此,該接收器無需進行搜尋以鎖定來 自所選擇低雜降頻器信號。 並且’於-多$低雜訊降頻㈣、㈣,—或多低雜訊降 頻器可被停頓,並在使用時需進行啟動,據此,當由一特 別已停頓低雜訊降頻器所運作之一頻道被選擇時,該低雜 訊降頻器會被啟動。於啟動時,在該低雜訊降頻界内之區 域繼是穩定的,並且通常會於頻率上”游移(siew)”直:; 〇:\65\65376-920508 DOC 5
達到一穩定表象(nominal)頻率,為減少衛星信號獲得時 間,當孩低雜訊降頻震盪器趨於穩定時,被低雜訊降頻器 所連接之一整合接收器解碼器(IRD)調諧器會被調整,據 此,該調諧器對來自該低雜訊降頻器之,,游移⑷師丨邛),,信 號進行”頻率鎖定”並且在區域振盪器信號穩定時對衛星信 號進行解碼。 圖示概要描述 本發明之内容可藉由伴隨附圖示之下列詳細描述而輕易 地了解,其中 圖1為爾星電視接收器之一簡化降頻器圖; 圖2為用於本發明之包含一調諧系統之一數位衛星電視 接收器之詳細降頻器圖; 圖3為使用於圖1之衛星接收器之-數位資料解調器之一 降頻器圖; 圖4為依據本务明〈用於控制顯示於圖工之調譜系統之獲 得步驟之流程圖; & 圖5為使时重低雜訊降頻器以達成迅速㈣獲得 法之流程圖;以及 圖6為當低雜訊降頻器需要選擇性的啟動及停 成快速#唬獲得之方法之流程圖。 為了便万、了解起見,本發明儘可能地對各圖間所代表相 同元件使用相同參考數字。 、衣祁 ,;\65\65376-920508 DOC 5 -9- k型式被傳运’ MPEG為-對動畫及伴隨之聲音資訊進行編 碼表示之國際標準,由移動_像專家群(Μ。—細咖 Expert Group)所開發,由美國加州Hughes公司所操控之 mrecTVTM衛星電視播送系統為—此類數位衛星電視播送 系統。 在播迗器中,電視資訊會被數位化、壓縮及組織成和該 電視資訊之個別影像、聲音及資料部份相對應之一資料封 包串列或封包流,該數位資料會以所謂QpSK(四相位相移 鍵控(Quaternary Phase Shift Keying))調變方式調變成一射 頻載波仏唬,並且孩射頻信號會被傳送至位於地球軌道之 俾丁星上,並且m信號自該衛星重新傳回地球。在QpSK調變 方式中兩正义相位^號之相位(I和Q)會被控制以對個別 數位資料流之位元進行回應,舉例而言,該相位是被設定 成〇度以對低邏輯位階(”〇”)進行回應、且該相位會被設定成 180度以對高邏輯位階(”丨”)作出回應。相位變化被調變成工 及Q仏唬會被整合,其結果並會被以一 QpSK被調變射頻載 波仏唬型式傳送,據此,每一被調變卩“反載波符號指示出 四邏輯狀態(亦即〇〇、〇1、1〇、n)其中之一。 一衛星典型地包含眾多接收及播送個別調變射頻載波之 回應器,於一傳統陸基型電視系統内,每一射頻載波或,,頻 迢在一時間點僅包含單一電視節目資訊,據此,為收視該 節目,僅需選擇相對應之射頻信號。於一數位衛星電視系 統内’每一調變射頻載波同時攜載了數個節目,每一節目 和數個影像及聲音封包群集相對應,這些封包之辨識是藉 O:\65\65376-920508 DOC 5 -10- 由依附於封包前端之用於辨識節目之單一資訊,據此,為 收视一節目,相對應之射頻信號及相對應之封包兩者需被 選取。 圖示詳細描述 圖1說明一衛星電視接收器系統丨00,其包含了一典型視 矾轉換盒(8丁6)102、多重低雜訊降頻器(1^:8)1〇4八-(:、及 一或多具天線114,視訊轉換盒(STB) 1〇2包含一整合接收器 解碼器(IRD)106及一處理器108,該整合接收器解碼器 (ird)i〇6包含一相位鎖定迴圈(PLL)11〇及區域振盪器 (L〇)l 12,該處理器1〇8控制整合接收器解碼器(IRD)1〇6並 控制被使用之低頻雜訊降頻器(LNB)104A-C之選擇,該整 合接收器解碼器(IRD)106基於衛星回應器必需接收一被選 疋頻遒而將在低雜訊降頻器(LNB)104A-C間進行切換。每 一低雜訊降頻器(LNB)104A-C包含一被調諧成一特別頻率 之區域振盥器(LO)l 16A-C以使整合接收器解碼器(〗RD)對 所選定頻道進行接收及解碼。視訊轉換盒(STB)1〇2和電視 接收器11 8相連以重新產生接收自一被選擇低雜訊塊 (LNB)104A-C之聲音及影像信號,頻道選擇通常是以一廣 為人知之方式透過紅外線遙控120進行。 通常,該低雜訊降頻器(LNB)104自一由視訊轉換盒1〇2 所提供之一直流電(DC)電壓經由同軸電纜122而接收電 力,因為安全性規範,能提供至低雜訊降頻器(LNB)之電量 是受限的,因此,在任一時間點上,僅有一或二低雜訊降 頻器(LNB)能被啟動(通電),所以,當二或多個低雜訊降頻 O:\65\65376-920508 DOC 5 -11 - 54331从 器(LNB)被使用時,低雜訊降頻器(Lnb)其中之一會被停頓 直到該低雜訊降頻器(LNB)被使用,在需要時,一啟動信號 會透過同軸電纜被傳送至被停頓低雜訊降頻器(LNB)及正 進行運作之低雜訊降頻器(LNB)其中之一。為對該控制信號 作出回應,一低雜訊降頻器(LNB)會被啟動,並且另一低雜 訊降頻器(LNB)會被停頓。本發明,如下所述,當該低雜訊 降頻器(LNB)之區域振盪器(L0)進行設定時,同時調諧該整 合接收器解碼器(IRD)之區域振盪器(L0) 112及該低雜訊降 頻(LNB)之區域振盡器(L0) 116,並且,本發明使用一自一 頻率補償值表查詢所得之一頻率補償值以調諧該整合接收 器解碼益(IRD)之區域振盧器(L〇) 112,該頻率補償值會被 加至表象(nominal)區域振盪器(L0)頻率以提供,基於該頻 率漂移及先前使用低雜訊降頻(LNB)之傳輸器頻率補償值 經驗值而產生一預期區域振盪器(L〇)頻率。本發明這些特 性使得系統1 00可利用一最近啟動之低雜訊降頻器 (LNB)l〇4快速地獲得衛星信號。 圖2描述一低雜訊降頻器(Lnb)1〇4A及該整合接收器解 碼器1 06之降頻器圖,被調變之射頻信號伴隨著已由一衛星 所傳送(未顯示)之代表影像及聲音資訊之數位信號是由低 雜訊降頻器(LNB)104A所接收,被接收射頻信號之相對高 頻(例如在Ku頻段介於12.2及12.7十億赫茲間)會由一低雜 訊降頻器(LNB)(例如包含一射頻擴大器2〇〇、一混頻器202 及一振盪器116A之低雜訊降頻器(LNB)104A)轉換至一相 對較低頻率之射頻信號(例如於L頻段介於950及1450百萬 O:\65\65376-920508 DOC 5 -12- 赫炫之間)。擴大器200為一,,低雜訊”擴大器,並且因此降頻 轉換器104A通常被以”低雜訊降頻轉換器(i〇w n〇ise bi〇ck converter)”開頭英文字母稱為,,LNB”,該天線丨i 4及低雜訊 降頻為(LNB)l〇4A是被包含於接收系統1〇〇之一稱為”室外 單兀’’之内,接收器之其餘部份是被納入稱之為”室内單元,, 内。 室内單元包含整合接收器解碼器1〇6以將所接收之來自 埠204之信號進行調諧、解調、及解碼,該整合接收器解碼 器106包含一調諧器234用以選擇接收來自低雜訊降頻器 104A之多個來自射頻信號之包含所欲節目封包之射頻信 號,並將所選擇之射頻信號轉換成一相對較低、居間頻率 (IF)信號’本發明置重點於調諧器控制將詳述於下。 整合接收器解碼器(IRD) 106之其餘部份235對由該居間 頻率(IF)仏號所攜載之qpsk調變型式之數位資訊進行解 凋、解碼、及解壓縮,以產生和所欲收視節目相對應之數 位影像及聲晋樣本串流,並且之後將該數位樣本串流轉換 成適於再生或記錄之個別類比影像及聲音信號。更明白地 說,一QPSK解調器220將中頻(IF)信號解調以產生兩脈衝信 號-同位相脈衝(IP)及正交位相脈衝(QP),其内包含個別資 料位元串流對應到由傳輸器所產生相位偏移調變之同位相 ⑴及正交位相(Q)信號所代表之資料。一解碼器222將同位 相脈衝(IP)及正交位相脈衝(QP)信號之位元予以組織成資 料降頻器’並基於傳輸器内之内嚴於被傳輸資料之錯誤碼 以調校資料降頻器内之傳輸錯誤,且重新產生被傳輸之 O:\65\65376-920508 DOC 5 -13- 54 觀 〇〇8 MPEG影像及聲訊封包。該影像及聲音封包是由一傳送單元 224路由至一資料處理單元220之個別影像及聲音部份,並 在處理單元處被解壓縮及轉換成個別類比信號。一微處理 器108控制整合接收器解碼器(IRJD) 106之不同部份之運 作’然而’僅由微處理器所產生及接收之控制信號是本發 明所關心之重點並介紹於圖2。 該數位衛星電視接收器描述至此是和RC ATM型式之數 位衛星系統電視接收器相類似,該系統在市面上可自美國 印地安那州 Indianapolis之 Thomson Consumer Electronics 公司購得。 如前述曾註明,本發明置重點於調諧器234之控制,調諧 器234在一輸入204處接收由低雜訊降頻器(1^;63)104八-€ 所提供之射頻信號,該射頻輸入信號由寬頻帶濾波器2〇6進 行濾波、由射頻擴大器208所放大、並由可調講通頻帶滤波 器210進行濾波,該可調諧通頻帶濾波器(BpF)21〇選取所欲 射頻信號並摒除不必要之射頻信號,所產生之射頻信號和 混頻器212之第一輸入相結合,由區域振盪器(匕〇)228產生 之一區域振盟斋k號和混頻器212之第二輸入相結合,混頻 詻212之輸出是由擴大器214所放大並和包含一 §AW裝置之 居間頻率(IF)濾波器21 6之輸入相結合,居間頻率濾波器216 之輸出是和調1皆器234之輸出21 8相結合。 區域振盈益228之頻率是由包含相位鎖定迴圈(pLL)積體 電路(IC)232、外部頻率參考晶體236及外部濾波器網路23〇 等相位鎖定迴圈(PLL) 110排置所控制,區域振盪器(L〇)信 O:\65\65376-920508 DOC 5 -14- 543310,. 號之頻率是由相位鎖定迴圈(PLL)l 10依據產生自微處器 108之指令所控制。 由衛星播送及由天線114接收之射頻信號之載波具有非 常穩定之頻率,其始終保持於ff表象(nominal)”數值,因此, 只要低雜訊降頻器104A之振盪器116A之頻率是穩定的且 保持於表象數值,由調諧器234所接收之射頻信號之載波頻 率將等於其表象數值。很不巧地,振盪器104A之頻率會因 時間及溫度而改變,振盪器104A之頻率和其表象頻率所生 0 之頻率補償值會導致由調諧器234所接收之射頻信號之載 波頻率產生相對應之補償值,為補償這些頻率補償值,調 諧器234之區域振盪器(LO)228之頻率會在微處理器之控制 下進行改變,以對接收QPSK解調器220之頻率狀態資料作 出回應。如下所述,微處理器1 08使用儲存於記憶體内之漂 移表240以產生頻率補償值補償,每一低雜訊降頻器皆個自 有其漂移表。 如圖3所示,由居間頻率(IF)SAW濾波器216所產生之該居 φ 間頻率(IF)信號混頻器3001及300Q之個別第一輸入相結 合,字母”1’’及”(5’’分別代表”同位相(in-phase)’’及”正交位相 (quadrature)’’。相對穩定頻率振盪器302之輸出信號直接和 混頻器3001結合,並經由一 90度相位轉換網路304間接和混 頻器300Q結合,混頻器3001產生該居間頻率信號之一 ”同位 相(in-phase)n、’’接近(near)n基頻帶(十分低頻)版本(同位相 類比信號-IA),而混頻器300Q產生該居間頻率信號之一”正 交位相(quadrature)’’靠近基頻帶版本(正交位相類比信號 O:\65\65376-920508 DOC 5 -15- 543310
Qj)正人亿相信號是自’’同位相(in_phaSe)”信號轉換9〇度 而得的,字母丨’A”表示,,類比(analog)丨丨。 又
該同位相類比信號(IA)及正交位相類比信號(qa)是結合 至個別類比對數位轉換器(ADCs)3 061及3 06Q,類比對數位 轉換益3061及306Q亦自,’符號時序回復迴圈,,3〇8接收一時 二信號,並產生個別之數位樣本同位相數位信號及正 交位相數位信號(QD)串列,字母” D”代表”數位,,。符號時序 回復(STR)迴圈308包括一被控制之振盪器(未顯示》而類比 對數位轉換器(ADCs)3〇6I& 3〇6Q之時序信號會被自該2盪 器產生。該被控制振盪器是由一混合(部份為數位、部份2 類比)相位鎖定迴圈(未顯示)所控制,所以數位樣本可=進 行輸入之符號速率及相位同步。該類比信號可被视為脈衝 牟流,符號時序回復(STR)迴圈308之功能是對時序進行相
位鎖定以使類比對數位轉換器(ADC)在脈衝波峰處進行類 比信號取樣,換句話說,符號時序回復(STR)迴圈3〇8將類 比對數位轉換器(ADCs)3 061及306Q之取樣作業和每一被接 收符號之到達進行同步化。 孩同位相數位信號(ID)及正交位相數位信號(qd)亦由一 ”載波追蹤迴圈(CTL)”310所處理。載波追蹤迴圈(Ctl)3i() 將同位相數位信號(ID)及正交位相數位信號(QD)進行解調 以行成個別同位相脈衝(IP)及正交位相脈衝(qP),字母” 代表π脈衝”。僅官信號已被解調(分解成同位相類比信號 及正交位相類比信號(QA)),該信號是按非同步載波而被解 凋的,因為進行解碉之載波並非和被傳送載波同步,該載 O:\65\65376-920508 DOC 5 -16- 波星狀圖(constellation)仍是旋轉(rotating)的,亦因此被稱 為近似基頻帶信號。一旦該旋轉情形已被解除,此時信號 稱之為’,基頻帶信號”,因此同位相基頻帶信號(ibb)及正交 位相基頻帶信號(QBB)名詞會出現在解旋轉器312輸出處。 該基頻帶信號可被描繪於一由同位相⑴及正校位相((^)所 構成”星狀圖"(constellation)圖上。該基頻信號會輸入至分 面器(sliCer)3 14上以評估被傳輸之四個星狀圖點,每一同位 相脈衝(IP)及正交位相脈衝(QP)信號包含和資料位元相對 應之一系列脈衝,該資料位元非為一邏輯低水準(,,0,,)即為 邂輯尚水準(” 1 ”)並分別和被傳輸QPSK射頻載波之同位相⑴ 及正交位相(Q)信號之〇度及18〇度相對應,該同位相脈衝及 正X位相脈衝信號部份是相伴連輸入解碼器222,於該處資 料位7C被格式化成封包並執行前進錯誤調校(fec)。 載波追蹤迴圈(CTL)310包含複數解旋轉器312、分面器 3M、數字控制振盪器(NC〇)32〇、相位感測器316、及迴: 滤波器318。複數解旋轉器犯為一複數乘數器,其將旋轉 <星狀圖(c〇nstellation)解除旋轉並輸出一穩定星狀圖 (⑶崎llaticm),該解旋轉器是藉由將數位輸入同位相數位 信號㈣及正交位相數位信號(QD)乘上所推估之頻 值及相位之正弦及餘弦估計值而得的,所估計之頻率^ 值為近似基频帶作辨> A 、 、、、 虎艾駛轉速率,此估計補償值之產生描 述於下。 分面器3U取得解旋轉星狀圖並基於輸人 抉擇,分面器314之每一同尸相⑽不〜 幸則出 母门位相⑴及正叉位相(Q)偶對為被 O:\65\65376-920508 DOC 5 -17- 傳輸符號之估計值。相位感測器3 16取得分面器3 14之輸入 及輸出以對每一符號產生一相位誤差信號,此相位誤差信 號會被應用於迴圈濾波器3 1 8,迴圈濾波器3 1 8控制數字控 制振盪器(NCO)320並提供補償值頻率之估計值,此估計值 會為微處理器108所用。 因一低雜訊降頻益所仿生之被述定射頻信號頻率補償值 之頻率誤差(舉例而言),會導致QPSK信號之二位元解調資 料之位置會隨時間而產生一稱之為,,旋轉(rotating)”或,,翻 轉(spinning)”現象,旋轉位置是和頻率補償值之正或負值相 關的。如圖3所示,QPSK調變之資料星狀圖具有和由同位 相(I)和正交位相(Q)信號之兩種可能相位轉換數值所代表 之個別兩種可能邏輯水準之四個可能邏輯組合(〇〇、〇工、 1〇、11)相對應之四點。相位感測器316評量相對於位於該 資料星狀圖之理想位置之解調資料位置,為調校資料旋轉 及傾斜,數字控制振盪器(NCO)320之頻率及相位會由避圈
直到旋轉停止及不再傾斜為止。
器3 1 8已經正確地估計為解除資料旋轉所需之頻率及相位 轉換,所以星狀圖可成功地穩定下來。 迴圈濾波器318擁有
率補償值其導致’’旋轉rotation,,, α双予徑制振盪器 相位誤差)之數值代表頻 此數值會為微處理器108 O:\65\65376-920508 D0C 5 -18- 543310 曰修〜
補充I 頁用—如圖1及2内之頻率(FREQUENCY)信號所示,微處理 器108比較該頻率(FREQUENCY)信號之樣本以決定是否該 星狀圖已經穩定。如果於連續樣本間之差異甚小,該解調 被視為’’已鎖定’’,在此穩定狀態下,該被解調資料之同位 相脈衝(IP)及正交位相脈衝(QP)是穩定的且會被傳導至前 進錯誤調校(FEC)解碼器222。在取得一頻道之同時,如果 該調諧器之區域振盪器(LO)228之現行頻率不允許一載波 追蹤迴圈(CTL)310之一連續鎖定,則微處理器108將調整該 鲁 頻率直至一鎖定(LOCKED)狀態已經出現或是一適合頻率 範圍已被涵蓋,整體信號獲得作業於圖4内之流程圖進行更 完整之描述。 在限制條件下,甚至當居間頻率(IF)信號之頻率及同位相 類比信號(IA)及正交位相類比信號(QA)是不正確或具有補 償值之情況下,載波追蹤迴圈(CTL)310可解調QPSK資料。 然而,如果該頻率補償值過大,一部份居間頻率信號之頻 率頻譜將因居間頻率(IF)信號相對於SAW滤波器21 6之中間 φ 頻率所產生之補償值而落於SAW濾波器216之通頻帶之 外,此將導致接收器之信號對雜訊比之降低。據此,如上 所述,微處理器108監測由載波追蹤迴圈(CTL)310所產生之 頻率(FREQUENCY)信號以指示該居間頻率(IF)信號之頻率 補償值,當由低雜訊降頻器(LNB)漂移改變而導致頻率補償 值時,載波追蹤迴圈(CTL)310會追蹤該改變,且由微處理 器108所監測之頻率(FREQUENCY)信號會被更新。在取得 下一頻道時,微處理器108將使用最後所記錄頻率補償值以 O:\65\65376-920508 DOC 5 -19- 提供區域振盪器(LO)228之更正確配置,此將使信號得以被 快速地獲得,無需再一次藉由移動區域振盪器(LO)228之頻 率進行尋找。如果頻率補償值變得過大以致於使被解調資 料之可靠度降低,最後,前進錯誤調校(FEC)解碼器222將 無法校正錯誤及解除鎖定,微處理器108將再要求取得相同 頻道,且最終頻率補償值將再一次被用於正確地置放區域 振盪器(LO)228以快速地重新取得頻道。 如上所述,該解旋轉資料串流(同位相脈衝(IP)及正交位 相脈衝(QP))是由顯示於圖3之前進錯誤調校(FEC)解碼器 222所處理,前進錯誤調校(FEC)解碼器222之功能是用於調 校發生於資料傳輸之錯誤,為使解碼器能夠校正錯誤,該 被解調信號必須穩定,並且,為校正資料,前進錯誤調校 (FEC)解碼器222必須設定成和傳輸訊息速率相同之訊息傳 遞速率,並且和封包邊界同步。前進錯誤調校(FEC)鎖定 (LOCK)信號由前進錯誤調校(FEC)解碼器222所產生,且由 微處理器108所監測以指示是否已經符合所有上列條件,以 及是否前進錯誤調校(FEC)解碼器222已經成功地傳遞無錯 誤資料。舉例而言,當前進錯誤調校(FEC)解碼器222無法 調校資料時,該前進錯誤調校(FEC)鎖定信號具有一低邏輯 水準,當前進錯誤調校(FEC)解碼器222可進行調校資料 時,該前進錯誤調校(FEC)鎖定信號具有一高邏輯水準。 因為載波追蹤迴圈(CTL)310可錯誤地穩定於”不正確的 鎖定點’’上,前進錯誤調校(FEC)鎖定信號是用於作為最終 決定是否調諧器234、QPSK解調器220、及前進錯誤調校 O:\65\65376-920508 DOC 5 -20- (F E C )解碼為2 2 2已成功地鎖定了。在一 ’’不正確的鎖定點π 上’该星狀圖並不會進行旋轉,然而事實上,每個符號之 星狀圖已迴旋了 90度(或90度之倍數),因為存在另一相差9〇 度星狀圖,所以顯示出穩定狀態。該π不正確的鎖定點,,發 生於符號傳輸時之多處、以四個為一組,當載波追蹤迴圈 (CTL)3 1 0是穩定於”不正確的鎖定點”時,前進錯誤調校 (FEC)解碼器將無法資料進行解碼,因此,該前進錯誤調校 鎖定信號將維持一低邏輯水準(未鎖定的)。 目前為止所描述之信號獲得僅考慮因低雜訊降頻器 (LNB)頻率漂移所產生之頻率補償值,如上所述,頻率補償 值之產生亦可能基於其它理由,更明白地說,衛星回應器 (transponder)頻率調校可由衛星播送系統操控人員執行,以 減少位於載波信號間之干擾可能性。舉例而言,一回應器 頻率之改變可相差至正負二百萬赫茲,該回應器頻率調校 導致接收自琢低雜訊降頻器(LNB)之射頻(RF)信號及相對 應《由調諧器所產生之居間頻率(IF)信號產生頻率補償 值下t本凋㈤系統之觀點著重於衛星播送系統操控員對 個別回應器頻率之調整所使用之頻率補償值調校規則,這 些規則使回應器之傳送頻率得以由衛星播送系統操控員進 行調整,而不會在選擇一新頻道時過度地增加室内單元獲 取信號之時間。 若無衛星播送系統操控員對個別回應器頻率之調整之頻 率補償值調校規則,當選擇—新頻率時,該調校系統會以 下述方式運作: O:\65\65376-920508 D0C 5 -21 - 正在播送之信號之頻率通常是已知的且儲存於一表單中 (稱為π基線頻率(baseline frequency)”計畫),然後在作業 時,當選一回應器進行調校,該基線頻率會自該表單中擷 取出來,並且予以加上一頻率補償值,此補償值如前述是 由得自鎖定於先前回應器之補償值所決定的,因該補償值 係用於所有回應器,故此補償值稱為’’整體補償值π,該整 體補償值之導因是由於振盪器内之任何頻率漂移,而這在 通訊路徑中是很常見的。舉例而言,如果在該低雜訊降頻 器内之該下轉換器(down converter)(低雜訊降頻器下轉換 器)因夜晚十分寒冷而偏移三百萬赫茲,則所有回應器將自 其基線頻率之下偏移三百萬赫茲,此整體漂移是由一搜尋 演算法首先發覺,該演算法在調諧器試圖獲取一信號時, 在調諧器内對所訂定頻率範圍進行檢視(稱為’’發現漂移”演 算法),一旦該發現漂移演算法發現一信號,該信號之確切 補償值可被用於啟始整體漂移用於未來調校。一旦該整體 漂移已被啟始,藉由監測位於載波追蹤迴圈(CTL)310内之 頻率(FREQUENCY)以追蹤該數值,每一次當一新回應器被 請求,微處理器藉由加入頻率信號之最後數值而更新整體 漂移數值。 藉由上述所描述之正常系統,如果一回應器自其基線頻 率計畫被移動,當調校該回應器及任何後續回應器時,其 將導致頻道變換時間變慢,此現象係導因於上述系統假設 該補償值是用於所有回應器的。舉例而言,如果一系統具 有十具回應器,自十億赫兹開始平均地以三千赫兹作分 O:\65\65376-920508 DOC 5 -22- 隔,對這些回應器之基線頻率計畫將如表1所示。如果低雜 訊降頻器導致二百萬赫茲之頻率偏移,該回應器是位於顯 示’’帶有低雜訊降頻器補償值之頻率’’行内,如果衛星播送 系統操控員令回應器3和其它回應器產生1_5百萬赫茲補償 y直,則表1之J 1後一行所顯示為每一回應器所在位置。 回應器數目 基線頻率 帶有低雜訊降頻器 補償值之頻率 在第3回應器被移動 及帶有低雜訊降頻器 補償值況下之頻率 1 1000百萬赫茲 1002百萬赫茲 1002百萬赫茲 2 1030百萬赫茲 1032百萬赫茲 1032百萬赫茲 3 1060百萬赫茲 1062百萬赫茲 1060.5百萬赫茲 4 1090百萬赫茲 1092百萬赫茲 1092百萬赫茲 5 1120百萬赫茲 1122百萬赫茲 1122百萬赫茲 6 1150百萬赫茲 1152百萬赫茲 1152百萬赫茲 7 1180百萬赫茲 1182百萬赫茲 1182百萬赫茲 8 1210百萬赫茲 1212百萬赫茲 1212百萬赫茲 9 1240百萬赫茲 1242百萬赫茲 1242百萬赫茲 10 1270百萬赫茲 1272百萬赫茲 1272百萬赫茲 表1 參照上述表1之例,如果回應器1被選取,該整體漂移將 自二百萬赫茲啟始,因為除了回應器3之外,所有回應器皆 被正確地調諧,該調諧器將被調整至所欲信號處。然而, 如果回應器3被選取,該調諧器將被調整至比所需高於1 ·5 百萬赫茲之頻率,並且因此該信號不會被獲得,直到該搜 尋演算法藉由進入區域振盪器(L0)911擴大其搜尋,此舉將 會發現該信號,但是為0.5百萬赫兹之新補償值,此新補償 值將被假定為新整體補償值,並將導致下一被選取之回應 O:\65\65376-920508 DOC 5 -23- 543310 器被誤調,據此,該調諧器必須再一次地進行擴大搜尋, 並且’每一次回應器3被選擇,會導致吾人所不欲見到之較 fe速頻道變換。 在多重低雜訊降頻器(LNB)被調整以自其他衛星内之回 應器接收信號之情況下,上述問題會更加惡化,據此,變 換頻道可因衛星間之一回應器補償值而導致一頻率偏移。 本發明著重於因衛星傳輸系統操控員對個別回應器頻率 調整所使用之獨立調整頻率補償值之規則以及減少頻率# 得時間之規則,下述係參照圖4進行說明。 圖4之流程圖描述具有五個主要情況之一方法4⑼,包人 (1)維持狀態(收視一頻道)·,(2)—正常頻率切換;(3)該回應 器具有些微移動,並且無需一廣泛搜尋;(4)該回應器已被 移動或是未處於所預期之補償值或速率,並 A + H获而一廣泛 技寻,(5) —回應益之初始調整在該視訊轉換盒啟動時·以 及(6)—不成功之頻道切換。 如圖4所示’該系統於步驟4 〇 2通電 404鏈結積體電路。 並進行啟始以步驟
(1)維持狀悲。當使用者正收視一頻道並未遭受任何因降 雨所生之信號衰減,在此情況下,下述路徑將被進行·二、,, 需要新頻道否?’’(步驟406)會被回答”否”,此將導弓丨$ ”乂、 錯誤調校(FEC)鎖定否?”(步驟4丨6)(FEC前進錯誤調校鎖2 代表該解碼器正成功無誤地對位元串流進行解碼)問二 知被回k疋,因為母一事件是適切地鎖定的。、人' 飞' 步驟 418,頻率信號及載波追蹤迴圈(CTL)會被讀取,此數值口 O:\65\65376-920508 DOC 5 -24- 儲存於用於低雜訊降頻器(LNB)之變數’’最終漂移 (Latest_drift)fl内,然後被使用及表示自上一次調整後所發 生之頻率漂移(假設上一次調整將調諧器置於正確頻率之 一調諧器步騾内),因為其處於穩定狀態,該提醒(Notify) 旗標在步驟420處不會被設定(該旗標在獲得一成功鎖定通 知後會被清除),並且步騾返回至檢視是否一頻道切換要求 已經產生,且迴圈在步騾406重覆。 (2)正常頻道切換。在一正常頻道切換情況下,將被獲得 之該新回應器是位於該預期頻率之一調諧器步驟内,所預 期頻率是基頻率加上一用於低雜訊降頻器之一漂移表單内 之補償值,該漂移表單包含對每一能為一特別低雜訊降頻 器所存取之可用衛星内之回應器之個別補償值頻率。方法 400依循下列路徑:該”新頻道需求否’’在步驟406被回復’’是 ”,並進行至步驟412,變數’’最終漂移(Latest_dfift)n(在上 述維持狀態下之最後更新)會被加至和正被使用之低雜訊 降頻器(LNB)相對應之漂移表單之每一數值,其在此假設自 最後調整後發生於先前回應器一之漂移可應用於所有回應 器,並且典型地是在低雜訊降頻區域振盪器在溫度及使用 年齡改變之情況下(和一整體漂移之正常系統追蹤相類似)。 接著於步驟414,該調諧器會被指示至該新回應器頻率, 其為基頻率加上來自漂移表單内之最新更新補償值頻率之 和,然後,於步騾410,該狀態旗標會被清除,該獲得旗標 包含通知旗標會被設定,在步驟4 0 8之一短暫延遲後,該前 進錯誤調校(FEC)會在步驟416被詢問鎖定問題,如果該調 O:\65\65376-920508 D0C 5 -25- 543310 ·: ; ·λ ' 諧器是適當地置放及選擇正確地編碼傳輸速率之情況下, 該延遲使前進錯誤調校(FEC)有足夠時間進行鎖定。在一正 常頻道轉換情形下,該前進錯誤調校(FEC)將在此點被鎖 定,並且路徑將沿著’’是’’分支至步驟418。該頻率補償值會 再一次被讀取(並且在此情況下應在該調諧器區域振盪器 之增加頻率步騾内),並且儲存於最終漂移(Latest_drift)變 數内供現使用之低雜訊降頻器參考。現在該通知旗標已被 檢查,並且在步騾420當該通知旗標為π 1”時隨著’’是’’路徑前 φ 進。該方法400前進至步騾422,在步騾422時,因為在此情 況下,整合接收器解碼器(IRD)步騾先前已被鎖定,該第一 調整旗標(First_tune_flag)會被詢問並將不會被設定,因此 方法400前進至步驟428。在步驟428,變數最終漂移 (Latest_drift)之數值會和頻率門檻比較,大致上為一增加調 諧器步驟,再一次地,在此情況下,其假設該補償值是在 門檻之下,方法400沿著’’否’’路徑前進。 於步騾430,該鏈結是成功地鎖定,且該迴路通知該軟體 φ 要求頻道變換及鏈結就緒,該通知旗標會被清除,該路徑 然後重新連入維持路徑至步騾406,且將依循維持迴圈直到 要求另一頻道改變或一破壞導致前進錯誤調校(FEC)中斷 鎖定。 請注意在此路徑中(406,416,420,422,428,430及回 到406),獲得旗標從未使用,因為獲得是成功的,無需重 新調整調諧器頻率。 (3)對回應器頻率進行微調以達成頻道切換。在此情況 O:\65\65376-920508 DOC 5 -26- 下,正被獲得之回應器(之頻率)是接近、但非正如該漂移表 單所預功的,邊頻率是十分接近的,以致於該解調及前進 錯誤調校(FEC)仍可鎖定,但是被視為偏移是夠遠的而使個 別回應器補償值將在現行使用之低雜訊降頻器之漂移表單 内被調校,所依循之路徑和上述(例2)是相同的,除了最終 漂移(Latest—drift)變數在步騾428是在門檻之上,因此路徑 執行步騾434。 於步驟434,最終漂移(Latest—drift)數值被加入現行使用 低雜訊降頻器之該漂移表單内之新回應器欄位,然後此新 補償值被用於將該調諧器正確地置於信號上(將信號置於 居間頻率SAW中間),為在迴路到達此點,該前進錯誤調校 (FEC)必須已被鎖定,且因此編碼傳輸速率(c〇de 必須 已被凋权,且因此遠try一rate旗標被設定成〇。因為調諧器 正被移動,該解調可能會有問題,且try 一 dem〇d旗標在步驟 434被設定以給予該調諧器更多機會在必要時獲得鎖定。方 法400返回至步騾406,且將向下進行前進錯誤調校(FEC) 之鎖定,在此情況下,該前進錯誤調校(FEC)將鎖定,且此 次沿著一正常頻道改變之路徑切換至步騾418,如同例(2), 最終漂移(Latest—drift)是在門檻之下。 (4)需要廣泛搜尋之頻道切換。在此情況下,該正被獲得 之回應器和預期頻率數值相距是夠大的,因此方法4〇〇必須 在調諧器内進行信號搜尋,然而,在頻率搜尋開始之前, 方法400檢查符號時序回復(STR)迴圈鎖定,如果迴圈是不 正確鎖定況下,重設載波追蹤迴圈(CTL),並且該方法檢查 O:\65\65376-920508 DOC 5 -27- 每一前進錯誤調校(FEC)之編碼傳輸速率,及檢查AGC之穩 定度以決定是否存在一信號可被獲取,如果這些調校動作 無法達成前進錯誤調校(FEC)鎖定,則該頻率搜尋會被啟 動,此為最後方法,因為搜尋是相對十分耗時的,此亦是 對回應器行追蹤個別補償值之理由,以避免在正常頻道轉 換形下之費時搜尋。 該情況以一正常頻道切換開始,現行低雜訊降頻器之漂 移表在步騾412被更新,該調諧器被調整至預期頻率,旗標 重設,但是在步騾408之延遲之後,該前進錯誤調校(FEC) 在步驟416仍未鎖定。於步驟416,調校動作始,沿著’’否” 路徑自’’前進錯誤調校(FEC)鎖定’’降頻器步騾416出發,該 狀態旗標是未鎖定的,所以方法400沿著”否”路徑至步騾 426,但是ntry—demodn旗標會被設定,所以try_demod旗標 不等於0,並且檢查該符號時序回復(STR)是否鎖定,該符 號時序回復(STR)鎖定是藉由比較符號時序回復(STR)迴圈 濾波之連續讀取值及一允許之delta值而進行評估的,當該 符號時序回復(STR)是未鎖定時,該滤波器將執行,且未鎖 定情況可輕易感測,如果該符號時序回復(STR)是鎖定的, 則載波追蹤迴圈(CTL)會重設以產生另一正確鎖定機會。 如果符號時序回復(STR)未鎖定,則其將會被定期檢查直 到其已被給予足夠時間檢視所有可能數值。如果符號時序 回復(STR)在該時間内鎖定,則如上所述,該載波追蹤迴圈 會重設。如果符號時序回復(STR)在該時間期内並未鎖定, 則該try_rate(測試速率)旗標在步驟450被清除(如果該符號 O:\65\65376-920508 DOC 5 -28- 時序無法鎖定則無需試驗其他編碼傳輸速率)。方法400返 回步驟4 0 6以檢查是否有一新頻道切換要求,若沒有,方法 400檢視是否調校動作已成功產生一前進錯誤調校(FEC)鎖 定,如果前進錯誤調校(FEC)仍未鎖定,則再一次依循’’否π 路徑,但是此次f’Try—(16111〇(1”旗標會在被清除,所以其向下 行進以在步騾432檢查’’Tr*y_rate”旗標。如果該符號時序回 復(STR)是鎖定的,則此旗標將仍被設定且不等於0,因此 在步騾432”否”路徑會被依循且方法400前進至步驟452,於 步驟452該Try_rate旗標會被扣減,且前進錯誤調校(FEC) 編碼傳輸速率會改變至下次速率。於該例中,該’’try_raten 旗標會以數字3被啟始,所以在向下前進至步驟440進行自 動增益控制(AGC)檢查前,三種速率將會測試,於每一速率 之後,該路徑返回至步騾406以檢查是否有新頻道要求或檢 查前進錯誤調校(FEC)是否鎖定。 如果在步騾416、426、及432未發現前進錯誤調校(FEC) 鎖定,則在步騾440會檢查自動增益控制(AGC)鎖定,再一 次地,鎖定是由比較自動增益控制(AGC)迴圈濾波器之連續 樣本而決定的,該自動增益控制(AGC)被檢查是否鎖定以加 速使用者之安裝,如果沒有信號出現,則自動增益控制 (AGC)將不鎖定,且無需浪費時間於頻率搜尋,在此情況下 於步驟440,該自動增益控制(AGC)應被鎖定,且”檢查漂移 try_driftn變數將在步騾442被檢查。於步騾444,當”檢查漂 移try_drift’’變數仍為正數時,該調諧器將被經由一組位置 進行檢視以涵蓋一預設圖模,在每一步驟,檢查漂移 O:\65\65376-920508 DOC 5 -29- 543310u os (try—drift)將被決定,且演算法將於步騾446檢查符號時序 回復(STR)及載波追蹤迴圈(CTL)之鎖定發現信號否?’’)。 於步驟444首先符號時序回復(STR)會被以上述在 Try_demod部份之類似式進行檢查,一旦符號時序回復 (STR)已經鎖定,該載波追蹤迴圈(CTL)會重設及檢查是否 鎖定,同樣地,該載波追蹤迴圈(CTL)鎖定是藉由比較來自 迴圈濾波器之指示頻率和一固定門檻間之差異而決定的, 除非符號時序回復(STR)及載波追蹤迴圈(CTL)於步驟446 φ 之一定時間内被聲明鎖定,該”否’’路徑將被依循,且下一 調譖器位置將被測試直到一信號已被發現或try_drift等於 0。在步騾446,如果符號時序回復(STR)及載波追蹤迴圈 (CTL·)兩者在一定時間内被聲明鎖定,貝|J該信號被視為’’已 發現π且方法400依循’’是f’路徑至步驟448。 於步驟448,該載波追蹤迴圈(CTL)頻率隨著該調諧器步 騾位置被加總且儲存於該回應器之漂移表内,該調諧器會 以此新補償值重新調整,且獲得旗標會設成重覆 _ ’’try—demod’’及”try—rate’’部份。接著,該迴路返回至步驟406 以檢查新頻道要求及於步驟41 6檢視前進錯誤調校(FEC)是 否鎖定,一旦正確頻率補償值及速率已被發現,該前進錯 誤調校(FEC)應已鎖定且正常頻道切換路徑會被依循。 於步驟410,該ntry_driftn變數會以10啟始,因為其有10 調諧器位置(頻帶)被搜尋,被搜尋之頻率允許一信號被置於 最大低雜訊降頻器溫度及老化狀態之補償值,且允許向上 鏈結供應者所容忍之最大個別回應器補償值。舉例而言, O:\65\65376-920508 DOC 5 -30- 543310 9k 0 8 該低雜訊降頻器是定義於所欲頻率之正負5百萬赫茲間,並 且向上鏈結提供者被允許在正負2百萬赫茲間變換個別回 應器頻率,所以演算法在正負7百萬赫茲間搜尋。 (5) 在一回應器之初始調整時。該情況和(4)相似,其中, 該回應器之補償值頻率未知且不正確的,僅有之差異為一 旦前進錯誤調校(FEC)已被鎖定,此時該π第一調諧旗標 (First_tune_nag)’f會被設定,且步驟424會被執行。於步驟 424,漂移表單内之所有欄位會被被初始化至第一回應器所 · 發之補償值,此包含於步騾41 8所讀取之最終漂移 (LatesLdrift),及於步驟448所決定之現行漂移 (Cinrentjrift)數值,然後該π第一調諧旗標 (First_tune_flag)n會被清除,所以此初始化動作不_會被重覆 執行,該路徑然後按(2)中之正常頻道切換路徑前進。 (6) 不成功之頻道獲得。於一不成功頻道獲得時,所有 Try_demod、Try_rate及Try_drift旗標會因測試該部份或因 另一預先獲取而被清除而使其最終數值為〇。在上述(4)中一 φ 例子被提及·,當於步騾426之Try_demod時,如果該符號時 序回復(STR)在步驟450未鎖定,則try_rate會自動變0,因 此於步驟4 5 4,一旦該迴路所有’’ tryπ變數皆為0,且如果該 通知旗標被設定,則於步騾456,該調諧器對該回應器會回 復至〇補償值、該通知旗標會被清除、且要求該回應器之軟 體會被通知不成功獲得,方法400將透過檢查一新頻道要求 及前進錯誤調校(FEC)是否鎖定繼續循環。 至此已被描述之内容著重於對個別回應器之頻率補償值 O:\65\65376-920508 DOC 5 -31 - 疋如何被處理的,於一正常系統中,僅有一單一頻率補償 值會被追蹤或監測,並且該補償值會被相同地應用至所有 回應器,該方法及裝置於檢視時同樣地追蹤頻率補償值, 並且將該補償值用至所有回應器,但是對每一回應器保有 個別數值’所以每一回應器可在必要時被分開記錄。上述 情況3及4是當一回應器補償值被個別調整時之實施例,關 键因素為當一回應器於預期補償值位置之外被獲取時,僅 有該回應器之補償值會被更新。吾人應注意到,至此已被 描述之該方法及裝置對自該回應器之首先獲得之基線計畫 偏移 < 一回應器僅需較長之調整時間(因該回應器已被偏 移),接著,在一頻道改變將發生時,該補償值應被記錄及 進行快速信號獲得。 在大4伤之例子中,自多個衛星接收信號需要多個低雜 訊降頻器104A-C,每一低雜訊降頻器1〇4A_c有其自屬區域 振盪器116A-C,區域振盪器116A-C當室外溫度改變時將產 生頻率漂移。當區域振盪器116A_C發生頻率漂移時,整合 接收器解碼器(IRD)1〇6所接收之信號亦將漂移,此漂移需 為整合接收器解碼器(IRD)1〇6所追蹤以確保頻道切換時間 最小。於一典型衛星接收器内之該調諧控制系統可追蹤於 振盪器内之緩慢改變,但是在初始值為大頻率補償值情況 下操法獲得信號。舉例而言,假設一使用者調整至一回應 态且停留於該回應器一段時間,於該段時間内,室外溫度 增加,並且該低雜訊降頻區域振盪器1〇4A-C其中之一增加 了 500千赫之頻率,一般情況下,該通訊硬體追蹤該緩慢移 O:\65\65376-920508 DOC 5 -32- §43310 動之區域振盪器104Α-C將無任何問題。然而,如果使用者 切換回應器並未考慮區域振盪器已經移動500千赫,當該整 合接收器解碼器(IRD) 106使用第二低雜訊降頻器搜尋新回 應器頻率時,該頻道改變時間將增長,整合接收器解碼器 (IRD)擁有區域振盪器移動量之資訊,500千赫可在調整至 該回應器之前被加至該回應器之頻率補償值,使用此方法 該整合接收器解碼器(IRD)可立即鎖定該信號,且縮短頻道 切換時間,當使用多個低雜訊降頻器時,此相同觀念將刻 φ 意地被應用。 當調整位於不同衛星(亦即使用不同低雜訊降頻器及在 其間切換)上之回應器時,有數種方法可被用於進一步使獲 得時間最佳化,每一種方法有其優點,而將其結合可達到 最佳信號獲得結果。 1. 如果低雜訊降頻器A及該頻率已經偏移X數值,在切 換至低雜訊降頻器B前,將X加至低雜訊降頻器A之補償 值,此將確保對低雜訊降頻器A所知之最後頻率補償值是正 φ 確的。 2. 如果低雜訊降頻器A及該頻率已經偏移X數值,在切 換至低雜訊降頻器B前,將X加至低雜訊降頻器B之補償 值,此將使得任何溫度改變而致低雜訊降頻器A内區域振盪 器改變亦將以同樣方式影響低雜訊降頻器B。 3. 如果對一特別系統,被發現低雜訊降頻器A之漂移是 和低雜訊降頻器B之漂移(或低雜訊降頻器C等等)相獨立, 勿將低雜訊降頻器A之漂移加至低雜訊降頻器B之最終已 O:\65\65376-920508 DOC 5 -33- 543310 電時,此情況可 =:當所有低雜訊降頻器並非持續通 4·如果低雜訊降頻哭a芬^说 ^ 奐至低雜訊降頻器B及初始 獲取失敗,在測試整個可用 二 由〔2)或^/、羊靶園芡丽,測試緊圍繞著 由()戍(3)所決疋之最佳猜測頻率 、 ^ 1ϊ -Γ 二特丨生應被用於任何
具有夕具天線/多接收點之應用中Q 對於一衛星接收器經由同軸電纜 雜:降頻器(例如低雜訊降頻器i〇4a_c)有其限:存:二; 一典型衛星接收器1〇〇而 、、 口 此思味耆在一時間上僅有輩一 低雜訊降頻器可被通電,本 , '自位於一衛星上之回應器切換 土位万;另一衛星上之岸么 沖 應时時,先W未通電之低雜訊降頻 給予—些時間以使其區域《器達成頻率穩定 ^疋週期),此穩定週期增加了整體調校時間,因為 低雜訊降頻器之頻率設置時間較整合接收器解碼器⑽D) 達成鎖疋所需時間為長,該接收器⑽首先啟動被選定之低 ^訊降頻為’且同時將整合接收器解碼器(ird)之區域振盪 器之頻率鎖定至來自低雜訊降頻器之信號上。 、圖5為t自一低雜訊降頻器(例如1〇4A)切換至一停頓低 雜汛降v員态(例如1 〇4B)之一達成快速信號獲得之方法說 明,當位於低雜訊降頻器1〇4八及1〇化之切換由處理器1⑽ 啟動時,該方法500在步騾505進入。舉例而言,假設該系 統4初始狀態包含視訊轉換盒(STB)1〇〇和低雜訊降頻器_八 104A相連如圖i所示,處理器1〇8啟始對低雜訊降頻器 104B冬改變並啟動低雜訊降頻器_Β 1〇4β,於步驟5丨〇,該 O:\65\65376-920508 DOC 5 -34- 543340
低雜訊降頻器1 04A及1 04B和相對應之漂移資料進行比對 以在當溫度或其它整體不正常情況發生可使每一個別區域 振盪器11 6A及11 6B偏移時檢查兩者是否獨立移動,此步驟 可被預設,所以該詢問可藉由存取一旗標而被回答,如果 該低雜訊降頻器係獨立漂移,該旗標將被設定,如果低雜 訊降頻器漂移具相關性,該旗標不會被設定。如果低雜訊 降頻器-A 104A之漂移和低雜訊降頻器-B 104B之漂移相獨 立,則方法500前進至步騾525描述於下。如果在低雜訊降 φ 頻器-A104A及低雜訊降頻器-B104B間之漂移相類似,則 方法500前進至步騾515。 於步騾5 1 5,對於低雜訊降頻器-A 1 04A之該漂移表單是 由現存低雜訊降頻器-A 104A之漂移量所更新的。於步驟 520,低雜訊降頻器-A 104A之漂移量會被加入低雜訊降頻 器-B 104B漂移表單,一般而言,低雜訊降頻器-A漂移表單 内之低雜訊降頻器-A之漂移量在切換至另一低雜訊降頻器 前被更新。於步驟525,低雜訊降頻器-B會被通電且和調諧 φ 器234相連,在通電至低雜訊降頻器時,該低雜訊降頻器-B 區域振盪器116B會被啟動,相位鎖定迴圈(PLL)區域振盪器 228會被設定至適切的頻率以鎖定低雜訊降頻器-B 104B。
在等侯允許低雜訊降頻器-B OSC 11 6B完成設置之一預設 時間後,方法500前進至步騾535,於步驟535該整合接收器 解碼器(IRD)區域振盪器會被調整,一鎖定之建立是於步騾 5 55負責檢查的,如果鎖定已經建立,該方法於步騾595跳 出,如果鎖定並未建立,方法500自低雜訊降頻器-A 104A O:\65\65376-920508 DOC 5 -35- 之補償值漂移開始進行掃測,於步騾555檢查鎖定,如果完 成鎖定,方法500於步驟595跳出,如果鎖定未達成,則方 法500前進至步驟575使用低雜訊降頻器-B 104B之補償值 漂移數值始一獲得掃測,於步騾555檢查鎖定,如果完成鎖 定,方法500於步騾595跳出,如果鎖定未達成,則方法500 前進至步騾590對所有容許範圍進行掃測以建立頻率鎖定 如圖4所討論,於步騾555檢查鎖定,如果鎖定未達成,方 法500返回步驟545重新構建鎖定作業。 為更進一步減少信號獲得時間,該整合接收器解碼器 (IRD)不會等待低雜訊降頻區域振盪器以進行穩定化,正常 情況下,一衛星接收系統因電力限制透過同軸電纜僅可傳 送足夠電力予低雜訊降頻器以對一或二低雜訊降頻器供 電,如果使用多個低雜訊降頻器,當其它低雜訊降頻器正 作業時,某些低雜訊降頻器必須停頓,因此,當該停頓低 雜訊降頻器被啟動時,該區域振盪器需要大約100微秒進行 穩定,據此,當低雜訊降頻振盪器在啟動後進行穩定動作 時,該整合接收器解碼器(IRD)相位鎖定迴圈(PLL) 110將鎖 定來自低雜訊降頻器之游移信號。 圖6描述方法6 0 0之流程圖,其表示一同時調整整合接收 器解碼器(IRD)及低雜訊降頻器之作業。該方法600開始於 步騾602並前進至步驟604。於步騾604 —被選定之低雜訊降 頻器會被啟動,當低雜訊降頻區域振盪器趨於穩定時,於 步驟606該整合接收器解碼器(IRD)相位鎖定迴圈(PLL)鎖 定’’游移的f’低雜訊降頻器輸出信號,並且追蹤該信號,據 O:\65\65376-920508 DOC 5 -36- 543310; 此,只要該低雜訊降頻區域振盪器是穩定的,該信號之解 調可於步騾608開始,該方法於步騾610結束。 僅管本發明已被以具體實施例進行描述,吾人應了解 到,實施例可進行一些修改,其亦將含括於本發明之範圍 内。 元件符號說明 100 衛星電視接收器系統 102 視訊轉換盒(STB) 104A、104B、104C 低雜訊降頻器(LNB) 106 整合接收器解碼器(IRD) 108 處理器 110 相位鎖定迴路(PLL) 112 本地振盪器(LO) 114 天線 116A、116B、116C 本地振盪器(LO) 118 電視接收器 120 紅外線遙控 200 射頻放大器 202 混波器 204 埠 206 寬頻帶濾波器 208 射頻放大器
210 可調諧通頻帶濾波器(BPF) 212 混波器 O:\65\65376-920508 DOC 5 -37- 54331Q^ 214 放大器 216 中頻(IF)聲音表面波(SAW)濾波器 218 輸出 220 QPSK解調器(或資料處理單元) 222 解調器 224 傳送單元 226 資料處理 228 本地振盪器(LO) 230 外部濾波器網路 232 PLL積體電路(1C) 234 調諧器 236 外部頻率參考晶體 238 記憶體 240 偏移表 3001 、300Q 混波器 302 頻率振盪器 304 相位偏移網路 3061 、306Q 類比對數位轉換器 308 符號時序回復(STR)迴路 310 載波追蹤迴路(CTL) 312 複數解旋轉器 314 限幅器 316 相位檢波為 318 迴路濾波器 )\65376-920 508 DOC 5 -38-
54pi0 320 數字控制振盪器 322 前進錯誤調校(FEC)解碼器
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Claims (1)

  1. 拾、申請專利範園: 號之方 1. -種使用多重低雜訊降頻器(LNBs)以獲得衛星信 法,包含·· 頻器 之 a) 接收一將第一低雜訊降頻器切換至第二低雜訊降 之要求; b) 自第-低雜訊降頻器切換至第二低雜訊降頻器; C)自$己憶體内重新橋J又夺兮贫 里啊良取和涊罘一低雜訊降頻器相關 頻率補償值; d)使用該頻率補償值將 以及 皆器頻率調整至一數值; ㈣該=器之頻率較至—來自”:低雜訊 《信號。 2. 圍第之方法’其中,該調错器頻率數值 匕低雜訊降頻器基頻率加上該頻率補償值。 3. 如申請專利範圍第丨項之方法,其 、、一 二低雜訊降頻器内之頻率漂移進行補償。κ貝值對弟 4. =專=圍第,項之方法’其中,該頻率_對一 何星口 态内4 一頻率調整進行補償。 如申請專利範圍第!項之方法,並、, 衛星回應器内之一頻率調整及第广補償值對- 率漂移進行補償。 弟-低雜訊降頻器内之頻 6·如申請專利範園第〗項之方法,進—+勺八 器頻率時’啟動第二低雜訊降频哭〜“驗該調諧 7.如申請專利範固第1項之方 O:\65\65376-920508 DOC 6 器之頻率補償值是由第一低雜訊降頻器之頻率漂移所推 導。 8. —種使用多重低雜訊降頻器以獲得衛星信號之裝置,包 含: 一第一低雜訊降頻器; 一第二低雜訊降頻器; 耦合至該第一及第二低雜訊降頻器之一調諧器; 耦合至該調諧器之一記憶體,用於儲存對該第一低雜 _ 訊降頻器之第一頻率補償值及對該第二低雜訊降頻器之 第二頻率補償值。 9. 如申請專利範圍第8項之裝置,其中,該調諧器包含實質 上具有一頻率等於基頻加上第一或第二頻率補償值之一 區域振盪器。 10·如申請專利範圍第8項之裝置,其中,第一及第二頻率補 償值代表第一及第二低雜訊降頻器之個別頻率漂移。 11 ·如申請專利範圍第8項之裝置,其中,該第一頻率補償值 籲 包含和該第一雜訊降頻器相伴連之每一回應器之一頻率 補償值,以及該第二頻率補償值包含和該第二雜訊降頻 器相伴連之每一回應器之一頻率補償值。 12. —種獲得一衛星信號之方法,包含: 啟動一低雜訊降頻器(LNB); 在啟動該低雜訊降頻器之同時,調整一調諧器相位鎖 定迴圈以鎖定由該低雜訊降頻器所產生之一信號,該信 號會由於該低雜訊降頻器内之一不穩定區域振盪器而在 O:\65\65376-920508 DOC 6 -2- π310
    頻率上發生改變。
    O:\65\65376-920508 DOC 6
TW089114445A 1999-07-19 2000-07-19 Tuning system for achieving rapid signal acquisition for a digital satellite receiver TW543310B (en)

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