TWI530186B - 可消除交互干擾的調諧裝置及方法 - Google Patents

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Description

可消除交互干擾的調諧裝置及方法
一種可消除交互干擾的調諧裝置及方法，主要透過數位的方式消除各個訊號之間的交互干擾。
電視訊號的傳輸方式，主要可被區分為衛星電視、數位電視、有線電視及地面電視(無線電視)，並分別透過不同頻段的訊號來進行傳輸。一般而言，有線電視(CATV)傳輸訊號的頻段通常介於330至426MHz之間。數位電視(如DVB-T)傳輸訊號的頻段通常介於450MHz至860MHz之間。衛星電視傳輸訊號的頻段通常介於950MHz至2150MHz，例如衛星電視中的ISDB-S傳輸訊號的頻段通常介於950MHz至1350MHz，衛星電視中的DVB-S/S2傳輸訊號的頻段通常介於1350MHz至1600MHz，衛星電視中的ABS-S傳輸訊號的頻段通常介於1600MHz至2150MHz。
如第1圖所示，調諧裝置10可經由不同的輸入端接收電視訊號，而後再對電視訊號進行混波及類比數位轉換等動作，並於電視機上播放經過處理的電視訊號。例如調諧裝置10可透過第一輸入端11接收有線電視訊號，並透過第二輸入端13接收衛星電視訊號。
然而當調諧裝置同時接收兩個以上的電視訊號，兩個或兩個以上不同頻段的電視訊號可能會相互干擾(crosstalk)，並造成電視機播放 的電視訊號產生雜訊。為了解決上述的問題，通常會選擇改善調諧裝置10的各個輸入端之間的隔離性(isolation)，如第1圖所示，可在第一輸入端11及第二輸入端13之間設置複數個隔離單元15，例如接地端，以減少由第一輸入端11及第二輸入端13輸入之電視訊號相互干擾。
透過在調諧裝置10上設置複數個隔離單元15雖然可以改 善接收的電視訊號相互干擾，但亦會增加調諧裝置10的尺寸。此外隨著調諧裝置10上的輸入端的數量增加，對各個輸入端進行隔離的難度亦會隨之增加，同時將更不利於縮小調諧裝置10的尺寸。在上述的實施例中主要說明各個不同頻段的電視訊號在調諧裝置(晶片)10內產生相互干擾的情形，並在調諧裝置(晶片)10內設置隔離單元15，以減少各個電視訊號之間發生相互干擾。然而在實際應用時各個不同頻段之電視訊號的相互干擾並不只侷限在調諧裝置(晶片)10內，各個電視訊號在類比前端(analog front end)、電路板或其它線路傳輸的過程中，亦可能產生相互干擾的情形。因此在傳輸電視訊號的類比前端、電路板或其它線路上，同樣要需要設置隔離裝置，以降低電視訊號相互干擾的情形發生。如此一來不僅會增加調諧裝置10、電路板及其他線路的尺寸，同時亦不利於降低上述裝置的設置成本。
本發明是一種可消除交互干擾的調諧裝置，主要透過交互干擾消除單元對數位訊號進行運算，以消除各個電視訊號之間交互干擾的問題，並可提高電視訊號的品質。透過本發明所述的調諧裝置，不僅可有 效消除各個電視訊號之間的相互干擾，同時亦可縮小調諧裝置或電路板的尺寸，且不會增加過多的製作成本。
本發明是一種可消除交互干擾的調諧裝置，主要包括複數 個調諧單元及一交互干擾消除單元，其中交互干擾消除單元經由各個調諧單元接收同頻段或不同頻段的訊號。交互干擾消除單元可對接收的訊號進行運算，以消除各個訊號在類比前端或調諧單元所產生的交互干擾，藉此以改善各個訊號的品質。
本發明是一種可消除交互干擾的調諧裝置，主要包括複數 個調諧單元及一交互干擾消除單元，其中各個調諧單元分別用以接收同頻段或不同頻段的類比訊號，並分別對各個類比訊號進行低雜訊放大、降頻、過濾及/或數位類比轉換以產生數位訊號。交互干擾消除單元由各個調諧單元接收不同的數位訊號，並對各個數位訊號進行運算，藉此以消除各個類比訊號在類比前端或調諧單元所產生的交互干擾。
為了達到以上目的，本發明提供一種可消除交互干擾的調 諧裝置，包括：複數個類比前端，分別用以接收或傳輸同頻段或不同頻段的電視訊號，其中類比前端包括複數個調諧單元，而電視訊號為類比訊號，且調諧單元將類比訊號轉換為數位訊號；及一交互干擾消除單元，連接各個調諧單元，以接收數位訊號，並對數位訊號進行運算，以消除各個類比訊號在類比前端或調諧單元所產生的交互干擾。
本發明提供一種可消除交互干擾的方法，其中調諧裝置包 括複數個類比前端及一交互干擾消除單元，並包括以下步驟：複數個類比前端分別接收或傳送不同頻段的電視訊號，其中類比前端包括複數調諧單 元，而電視訊號為類比訊號；複數個調諧單元分別將接收的類比訊號轉換成數位訊號；交互干擾消除單元由各個調諧單元接收數位訊號；及交互干擾消除單元對接收的數位訊號進行運算，以消除各個類比訊號在類比前端或調諧單元所產生的交互干擾。
本發明調諧裝置一實施例中，其中各個調諧單元用以將類比訊號進行低雜訊放大、降頻、過濾及類比數位轉換。
本發明調諧裝置一實施例中，其中各個調諧單元包括：一低雜訊放大單元，用以放大接收的類比訊號；一混波單元，用以對接收的類比訊號進行降頻；一過濾單元，用以過濾接收的類比訊號；及一類比數位轉換單元，用以將類比訊號轉換成數位訊號。
本發明調諧裝置一實施例中，其中低雜訊放大單元透過混波單元、過濾單元及類比數位轉換單元連接交互干擾消除單元。
本發明調諧裝置一實施例中，其中交互干擾消除單元對數位訊號進行偽逆矩陣、串聯干擾消除、平行干擾消除、最大近似偵測運算或其他數位去除干擾的方法。
本發明調諧裝置一實施例中，還包括複數個天線單元，分別連接各個調諧單元，並分別透過天線單元接收同頻段或不同頻段的類比訊號。
本發明消除調諧裝置的交互干擾的方法一實施例中，包括以下步驟：調諧單元分別對接收的類比訊號進行低雜訊放大、降頻、過濾及類比數位轉換。
本發明消除調諧裝置的交互干擾的方法一實施例中，包括 以下步驟：交互干擾消除單元對數位訊號進行偽逆矩陣、串聯干擾消除、平行干擾消除、最大近似偵測運算或其他數位去除干擾的方法。
有關本發明的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。
10‧‧‧調諧裝置
11‧‧‧第一輸入端
13‧‧‧第二輸入端
15‧‧‧隔離單元
20‧‧‧調諧裝置
21‧‧‧調諧單元
211‧‧‧第一調諧單元
213‧‧‧第二調諧單元
23‧‧‧交互干擾消除單元
25‧‧‧天線
30‧‧‧調諧裝置
31‧‧‧調諧單元
311‧‧‧第一調諧單元
3111‧‧‧第一低雜訊放大單元
3113‧‧‧第一混波單元
3115‧‧‧第一過濾單元
3117‧‧‧第一類比數位轉換單元
313‧‧‧第二調諧單元
3131‧‧‧第二低雜訊放大單元
3133‧‧‧第二混波單元
3135‧‧‧第二過濾單元
3137‧‧‧第二類比數位轉換單元
319‧‧‧第n調諧單元
3191‧‧‧第n低雜訊放大單元
3193‧‧‧第n混波單元
3195‧‧‧第n過濾單元
3197‧‧‧第n類比數位轉換單元
33‧‧‧交互干擾消除單元
35‧‧‧天線單元
第1圖：為習用調諧裝置的構造示意圖。
第2圖：為本發明所述可消除交互干擾的調諧裝置一實施例的構造示意圖。
第3圖：為本發明所述可消除交互干擾的調諧裝置又一實施例的構造示意圖。
第4圖：為本發明所述可消除交互干擾的方法一實施例的步驟流程圖。
第2圖為本發明所述可消除交互干擾的調諧裝置一實施例的構造示意圖，如圖所示，本發明所述可消除交互干擾的調諧裝置20主要應用在接收複數個不同的電視訊號，其中各個電視訊號分別為不同頻段的類比訊號。調諧裝置20主要用以對接收的類比訊號(電視訊號)進行處理，並將經過處理的類比訊號(電視訊號)傳送至電視機進行播放。
調諧裝置20主要包括複數個調諧單元(tuner)21及一交互干擾消除單元23，其中複數個調諧單元21連接交互干擾消除單元23。調諧 單元21的功能類似一般的無線接收器，例如調諧單元21可將接收的類比訊號放大、降頻、過濾、類比數位轉換及/或解調，藉此將類比訊號轉換成數位訊號，並傳送至交互干擾消除單元23。在實際應用時調諧裝置20可包括複數個類比前端(analog front-end，AFE)，並可透過類比前端接收或傳輸同頻段或不同頻段的電視訊號。類比前端泛指類比訊號的傳輸線路、路徑或介面，例如類比前端可包括空氣、同軸電纜線、射頻電路、調諧單元21、傳輸線路等。
本發明所述的各個調諧單元21及類比前端主要用以接收電 視訊號(寬頻的信號)，例如各個調諧單元21可連接不同的天線25，並分別經由不同的天線接收電視訊號。當然調諧單元21並不一定要連接天線，在不同的實施例中，調諧單元21亦連接傳輸線，並經由傳輸線接收訊號。
調諧單元21的架構並不完全等同於一般無線接收器的架構， 一般而言，調諧單元21大致可被區分成以下幾類：單轉換中頻輸出(Single Conversion with IF)、雙轉換中頻輸出(Dual Conversion with IF)、單轉換低中頻輸出(Single Conversion with Low IF)、雙轉換低中頻輸出(Dual Conversion with Low IF)、雙轉換零中頻輸出(Dual Conversion with Zero IF)及單轉換零中頻輸出(Single Conversion with Zero IF)。上述各種形式的調諧單元21的詳細構造為本發明所屬技術領域中具通常知識者所能輕易得知，在此便不再贅述各種調諧單元21的詳細構造。此外上述的調諧單元21僅為本發明的實施例，並不為本發明權利範圍的限制，在實際應用時可能會有其他不同類型的調諧裝置21。
在本發明一實施例中，調諧裝置20的複數個調諧單元21 及類比前端可分別用以接收同頻段或不同頻段的類比訊號(電視訊號)，例如調諧單元21包括一第一調諧單元211及一第二調諧單元213，其中第一調諧單元211用以接收第一類比訊號A1，而第二調諧單元213則用以接收第二類比訊號A2，且第一類比訊號A1及第二類比訊號A2的頻段不同。 在本發明實施例中，主要以兩個調諧單元21來進行說明，然而在實際應用時調諧單元21的數量亦可為兩個以上。
類比訊號在類比前端及/或調諧單元21傳輸的過程中，各 個類比訊號之間可能產生交互干擾(crosstalk)的情形，使得各個調諧單元21傳輸的類比訊號產生雜訊。在本發明一實施例中，第一調諧單元211內的第一類比訊號A1及第二調諧單元213內的第二類比訊號A2之間可能會產生互感。使得第一調諧單元211內除了第一類比訊號A1之外，還包括第一干擾訊號M1，而第二調諧單元213內除了第二類比訊號A2之外，還包括第二干擾訊號M2。第一干擾訊號M1及第二干擾訊號M2分別是第一類比訊號A1及第二類比訊號A2的雜訊，並會影響到電視播放第一類比訊號A1及第二類比訊號A2的品質。
為了減少各個調諧單元21及/或類比前端傳輸之類比訊號 的相互干擾，在習用的調諧裝置10中，是在各個調諧單元21及/或類比前端之間設置隔離的構造，如第1圖所述，是各個在輸入端(調諧單元)11/13之間設置複數個接地端15，以隔離各個輸入端(調諧單元)11/13。如此一來雖然可以降低各個調諧單元傳輸之類比訊號的相互干擾，但亦會增加調諧裝置10的尺寸。此外隨著輸入端(調諧單元)11/13的數量增加，調諧裝置10的尺寸亦會隨著增加。
相較於習用技術是對類比訊號(類比訊號)進行隔離，本發 明則不在各個調諧單元21及/或類比前端之間設置隔離單元。換言之，本發明是在透過交互干擾消除單元23由各個調諧單元21接收數位訊號，並對對數位訊號進行運算或演算(algorithm)，以消除各個類比訊號在類比前端及/或調諧單元21所產生的交互干擾，藉此以改善各個訊號的品質，例如消除第一調諧單元211內的第一互感訊號M1及消除第二調諧單元213內的第二互感訊號M2。由於本發明所述之調諧裝置21及/或類比前端並不需要如習用技術一般在各個調諧單元21及/或類比前端之間設置隔離單元，因此有利於縮小調諧裝置20的尺寸，亦可降低調諧裝置20的設置步驟及成本。
第3圖為本發明所述可消除交互干擾的調諧裝置又一實施 例的構造示意圖。如圖所示，本發明所述可消除交互干擾的調諧裝置30主要應用在接收複數個不同的電視訊號，其中各個電視訊號分別為不同頻段的類比訊號。調諧裝置30主要用以對接收的類比訊號(電視訊號)進行處理，並將經過處理的類比訊號(電視訊號)傳送至電視機進行播放。
調諧裝置30可用以接受複數個頻段的類比訊號，主要包括 複數個調諧單元(tuner)31及一交互干擾消除單元33，其中複數個調諧單元31連接交互干擾消除單元33。在實際應用時調諧裝置30可包括複數個類比前端(analog front-end，AFE)，並可透過類比前端接收或傳輸同頻段或不同頻段的電視訊號。類比前端泛指類比訊號的傳輸線路、路徑或介面，例如類比前端可包括空氣、同軸電纜線、射頻電路、調諧單元31、傳輸線路等。
在本發明一實施例中，各個調諧單元31包括一低雜訊放大 單元(LNA)、一混波單元(Mixer)、一過濾單元(filter)及一類比數位轉換單元(DAC)。例如調諧單元31包括一第一調諧單元311、一第二調諧單元313、...及一第n調諧單元319，其中第一調諧單元311包括一第一低雜訊放大單元3111、一第一混波單元3113、一第一過濾單元3115及一第一類比數位轉換單元3117；第二調諧單元313包括一第二低雜訊放大單元3131、一第二混波單元3133、一第二過濾單元3135及一第二類比數位轉換單元3137；...及第n調諧單元319包括一第n低雜訊放大單元3191、一第n混波單元3193、一第n過濾單元3195及一第n類比數位轉換單元3197。
低雜訊放大單元3111/3131/3191用以放大接收的類比訊號， 例如對類比訊號進行低雜訊放大。混波單元3113/3133/3193用以對類比訊號進行混波，以降低類比訊號的頻率(降頻)，例如混波單元3113/3133/3193可搭配本地振盪源(LO)以混合產生中頻信號。過濾單元3115/3135/3197用以過濾類比訊號，例如過濾電視訊號中其他不想要的頻道，類比數位轉換單元3117/3137/3197則用以將類比訊號轉換成為數位訊號。
在本發明實施例中，如第3圖所示，低雜訊放大單元 3111/3131/3191序透過混波單元3113/3133/3193、過濾單元3115/3135/3195及類比數位轉換單元3117/3137/3197連接交互干擾消除單元33，藉此將接收的類比訊號轉換成數位訊號並傳送至交互干擾消除單元33。
交互干擾消除單元33可對接收的數位訊號進行運算或演算， 以消除類比訊號在類比前端及/或調諧單元31所產生的交互干擾，例如交互干擾消除單元33可透過偽逆矩陣(pseudo inverse)、串聯干擾消除(successive interference cancellation)、平行干擾消除(parallel interference cancellation)、最大近似偵測(maximum likelihood detection)或其他數位去除干擾的方法對接收的數位訊號進行演算，藉此以消除類比訊號在類比前端及/或調諧單元31所產生的交互干擾。上述消除交互干擾的演算方法僅為本發明一實施例，對本發明所屬技術領域中具通常知識者亦可使用其它不同的演算方法，對各個數位訊號進行演算，並消除各個類比訊號在類比前端及/或調諧單元31所產生的交互干擾，因此上述的演算方法並不為本發明的範圍限制。
在本發明一實施例中，第一調諧單元311用以接收第一類 比訊號A1、第二調諧單元313用以接收第二類比訊號A2、…及第n調諧單元319用以接收第n類比訊號An，且第一類比訊號A1、第二類比訊號A2、…及第n類比訊號An的頻段不同。第一調諧單元311內的第一類比訊號A1、第二調諧單元313內的第二類比訊號A2、…及第n調諧單元319內的第n類比訊號An之間可能會產生互感。使得第一調諧單元311內除了第一類比訊號A1之外，還包括第一干擾訊號M1；第二調諧單元313內除了第二類比訊號A2之外，還包括第二干擾訊號M2；…及第n調諧單元319內除了第n類比訊號An之外，還包括第n干擾訊號Mn。第一干擾訊號M1、第二干擾訊號M2、…及第n干擾訊號Mn分別是第一類比訊號A1、第二類比訊號A2、…及第n類比訊號An的雜訊，並會影響到電視播放第一類比訊號A1、第二類比訊號A2、…及第n類比訊號An的 品質。在本發明上述實施例中，主要對第一類比訊號A1、第一互感訊號M1、第二類比訊號A2、第二互感訊號M2、…、第n互感訊號Mn及第n類比訊號An進行運算或演算，以消除第一調諧單元311、第二調諧單元313、...及第n調諧單元319內的第一互感訊號M1、第二互感訊號M2、…及第n互感訊號Mn。
此外在本發明第3圖所述的實施例中，雖然揭露了低雜訊 放大單元3111/3131/3139依序透過混波單元3113/3133/3193、過濾單元3115/3135/3197及類比數位轉換單元3117/3137/3197連接交互干擾消除單元33，但上述構件的連接順序僅為本發明一實施例，並不為本發明的範圍限制。在實際應用時亦可以不同的順序連接低雜訊放大單元3111/3131/3191、混波單元3113/3133/3193、過濾單元3115/3135/3195及類比數位轉換單元3117/3137/3197，同樣可對類比訊號進行放大、混波、降頻、過濾及類比數位轉換。
此外第3圖所述之調諧裝置30僅為本發明一實施方式，在 實際應用時調諧裝置30亦可能有其他不同的形式，例如單轉換中頻輸出(Single Conversion with IF)、雙轉換中頻輸出(Dual Conversion with IF)、單轉換低中頻輸出(Single Conversion with Low IF)、雙轉換低中頻輸出(Dual Conversion with Low IF)、雙轉換零中頻輸出(Dual Conversion with Zero IF)及單轉換零中頻輸出(Single Conversion with Zero IF)，因此調諧裝置30的實際結構並不為本發明的範圍限制。
在本發明一實施例中，各個調諧單元31可分別連接不同的 天線單元35，使得各個調諧單元31可經由連接的天線接收同頻段或不同 頻段的電視訊號。當然調諧單元31並不一定要連接天線，在不同的實施例中，調諧單元31亦連接傳輸線，並經由傳輸線接收訊號。
第4圖為本發明所述可消除交互干擾的方法一實施例的步 驟流程圖。如圖所示，請配合參閱第2圖及第3圖所述，本發明所述可消除交互干擾的調諧裝置20/30主要應用在接收複數個不同的電視訊號，並包括複數個調諧單元21/31及一交互干擾消除單元23/33。當然調諧裝置20/30可如上述的實施例所述包括複數個類比前端(analog front-end，AFE)，其中類比前端包括調諧單元21/31。
調諧裝置20/30的各個類比前端及調諧單元21/31分別接 收同頻段或不同頻段的電視訊號，其中電視訊號為類比訊號，如步驟41所示。各個調諧單元21/31可分別將接收的類比訊號轉換成數位訊號，如步驟43所示，當然在不同實施例中調諧單元21/31可對類比訊號進行低雜訊放大、降頻、過濾及類比數位轉換等步驟。
交互干擾消除單元23/33由各個調諧單元21/31接收數位 訊號，如步驟45所示。而後交互干擾消除單元23/33可進一步對接收的數位訊號進行運算或演算，以消除類比訊號在各個類比前端及/或調諧單元21/31所產生的交互干擾，例如交互干擾消除單元23/33可對數位訊號進行偽逆矩陣、串聯干擾消除、平行干擾消除、最大近似偵測或其他數位去除干擾的方法等運算，以消除各個類比訊號的干擾訊號，如步驟47所示。
雖然本發明之實施例揭露如上所述，然並非用以限定本發 明，任何熟習相關技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，舉凡依本發明申請範圍所述之形狀、構造、特徵及數量當可做些許之變更，因此本發 明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
20‧‧‧調諧裝置
21‧‧‧調諧單元
211‧‧‧第一調諧單元
213‧‧‧第二調諧單元
23‧‧‧交互干擾消除單元
25‧‧‧天線

Claims (9)

  1. 一種可消除交互干擾的調諧裝置，包括：複數個類比前端，分別用以接收或傳輸同頻段或不同頻段的複數個類比的電視訊號，其中該類比前端包括複數個調諧單元，且該調諧單元將該複數個類比的電視訊號轉換為複數個數位的電視訊號；及一交互干擾消除單元，連接各個調諧單元，用以由複數個調諧單元接收該複數個數位的電視訊號，並用以對該複數個數位的電視訊號進行交互運算，以消除各個類比的電視訊號在各個調諧單元或各個類比前端所產生的交互干擾。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的調諧裝置，其中該各個調諧單元用以將該類比的電視訊號進行低雜訊放大、降頻、過濾及類比數位轉換。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的調諧裝置，其中該各個調諧單元包括：一低雜訊放大單元，用以放大接收的該類比的電視訊號；一混波單元，用以對接收的該類比的電視訊號進行降頻；一過濾單元，用以過濾接收的該類比的電視訊號；及一類比數位轉換單元，用以將該類比的電視訊號轉換成該數位的電視訊號。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的調諧裝置，其中該低雜訊放大單元透過該混波單元、該過濾單元及該類比數位轉換單元連接該交互干擾消除單元。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的調諧裝置，其中該交互干擾消除單元對該複數個數位的電視訊號進行偽逆矩陣、串聯干擾消除、平行干擾消除、最大近似偵測運算或其他數位去除干擾的方法。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的調諧裝置，還包括複數個天線單元，分別連接該各個調諧單元，並分別透過天線單元接收同頻段或不同頻段的該類比的電視訊號。
  7. 一種可消除交互干擾的方法，其中調諧裝置包括複數個類比前端及一交互干擾消除單元，並包括以下步驟：該複數個類比前端分別接收或傳送不同頻段的複數個類比的電視訊號，其中該類比前端包括複數調諧單元；該複數個調諧單元分別將接收的該複數個類比的電視訊號轉換成複數個數位的電視訊號；該交互干擾消除單元由各個調諧單元接收該數位的電視訊號；及該交互干擾消除單元用以對接收的該複數個數位的電視訊號進行交互運算，以消除各個類比的電視訊號在各個調諧單元或各個類比前端所產生的交互干擾。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，包括以下步驟：該調諧單元分別對接收的該類比的電視訊號進行低雜訊放大、降頻、過濾及類比數位轉換。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的方法，包括以下步驟：該交互干擾消除單元對該複數個數位的電視訊號進行偽逆矩陣、串聯干擾消除、平行干擾消除、最大近似偵測運算或其他數位去除干擾的方法。
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