专利名称：宽带带外接收器的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进包括有线电视系统中的带外信号的、通信系统中的带外
(out-of-band )信号的处理。
背景技术：
该部分意图向读者介绍可能涉及在下面描述和/或主张的本发明的各方 面的领域的各方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以便利于更好地 理解本发明的各方面。相应地，应当理解应以此出发(in the light)、而不 是作为对现有技术的认可(admission)来阅读这些叙述。
数字有线电视系统被适配为处理包含许多信息信道(channel)的信号。 这些信道可以包括各种可以由该系统的用户收听(tune)和观看的音频—见频 节目。有线电视信号还可以包括一个或多个带外信息信道。带外信道可以用 于各种目的，诸如给接收有线信号的数字机顶盒提供控制信息。节目指南是 可以经由带外通信信道传输给有线电视接收器的信息的另 一例子。带外通信 数据还可以用于提供诸如允许用户选择视频点播节目等的特征。
在可以使用带外信道中的信息之前，必须从所接收的信号中分离和解码 该信息。当前系统采用复杂的模拟电路来识别所接收的频镨中的带外信道。 在当前系统中，带外信道可以具有大约一 (1) MHz的带宽。带外信号可以 置于介于70MHz与130MHz之间的整个所传输的频谱中的某处。带外信号可 以-陂称为前向(forward)数据信道。
定位(locate)和处理所接收的带外信道信息所需要的模拟电路增加了数 字机顶盒接收器的成本和复杂度。期望有一种降低与接收并解码带外信道信 息相关联的电路的复杂度和成本的系统和方法。
发明内容
所公开的实施例涉及一种用于处理所接收的信号的示例性系统和方法。 本系统的一个示例性实施例包括接收器电路，其被适配为接收所接收的信号并且从所接收的信号中分离与带外频语相对应的带外数据信号；模数 (A/D)转换器，其将带外数据信号转换为数字化(digitalize)的带外频谱信 号；以及被适配为在数字化的带外频语信号内识别与带外数据信道相对应的 数据的电路。
一种示例性方法包括以下动作(act):从所接收的信号中分离与带外频 谱相对应的带外数据信号；将带外数据信号转换为数字化的带外频谱信号； 以及在数字化的带外频镨信号内识别与带外数据信道相对应的数据。
在附图中
图l是传统的带外接收器的框图2是根据本发明的示例性实施例的带外信号接收器的框图3是根据本发明的示例性实施例的数字下变换器(downconverter)的
框图4是示出将包括带外信道的模拟频语转换到数字域的图；以及 图5是根据本发明的示例性实施例的处理的流程图。
具体实施例方式
图1是传统的带外接收器10的框图。带外接收器10包括数字有线(cable ) 调谐器块12，其被适配为对所接收的有线电视信号执行初始处理。数字有线 调谐器块12包括输入滤波器14,其将经过滤波的输入信号传送给信道分路 器(splitter)电路16。信道分路器电路16将所接收的输入信号划分为前向应 用传输(FAT)信号22和带外数据信号17。 FAT信号22包含与各个音频视 频节目信道相对应的信息。以本领域的技术人员所知的方式来执行FAT信号 的进一步处理。
通过信道分路器电路16将带外数据信号17传送给滤波器电路18。通过 滤波器电路18将经过滤波的带外数据信号传送给放大器电路20。通过放大 器电路20将带外数据信号放大，并且将其传送给另 一滤波器24和另 一放大 器26,然后再由带外调谐器块27进行处理。
带外调谐器块27包括可变增益放大器28,其将带外数据信号放大并且 将其传送至混合器(mixer) 30。混合器30组合带外数据信号与来自解调器块(未示出)的反馈信号36。混合器30将带外数据信号传送给声表面波滤波器(saw filter) 32，该声表面波滤波器32被适配为滤除除了包含带外数据信息的频谱部分之外的频语部分。在美国有线系统中，包含带外数据信道的频谱部分具有大约lMHz的带宽。在声表面波滤波器32处理之后，可以通过另一可变增益放大器34处理该带外数据信号，然后再将其作为经过处理的带外数据信号38传送给解调器块(未示出)。
如上所讨论的，带外接收器10的复杂度给诸如机顶盒之类的数字有线电视接收设备增加了额外成本。本发明的实施例涉及一种改进的用于接收和解码带外数据信息的系统和方法。
图2是根据本发明实施例的示例带外信号接收器的框图。带外接收器100被适配为在将整个70MHz到130MHz的频谱转换为数字域以便进行进一步处理之前，提供相对少量的模拟滤波和增益。如参照图l所示和描述的，带外接收器包括数字有线调谐器块12。
然而，在以以上描述的方式处理之后，数字有线调谐器12的输出直4矣传送给声表面波滤波器32，该声表面波滤波器32被适配为保留频语中的、可能包含带外数据信道的信息。频"i普的这部分在此可以:帔称为带外频镨。例如，在美国有线系统中，带外频谱的范围从大约70MHz到大约130MHz。有线运营商(operator)可以在频谱的这部分中安排一个或多个带外通信信道。
声表面波滤波器32的输出传送给可变增益放大器34。可变增益放大器34产生带外频语输出信号39,其是与大约70MHz到大约130MHz的频率范围相对应的模拟信号。参照图3描述模拟带外频谱输出信号39的进一步处理。
本发明的示例性实施例产生降低的带外接收器电路的复杂度以及随之减少的制造成本。例如，带外接收器电路100 (图2)省略了带外接收器10 (图1 )中的滤波器24 (图1 )、放大器26 (图1 )、可变增益放大器28 (图1 )、以及混合器30 (图1 )。
图3是根据本发明的示例性实施例的数字下变换器200的框图。数字下变换器200包括模数(A/D)转换器202,其被适配为接收模拟带外频语输出信号39 (图2 )。从而，A/D转换器202被适配为将期望带外数据信号所在范围中的整个频语数字化。
对于A/D转换器202而言，理想的是其具有足够的分辨率以将带外数据信号可能位于(locate)的范围中的整个频语数字化。可能需要比接收典型的正交相移键控(QPSK)信号所需的分辨率(其大约是4比特的分辨率)更多比特的分辨率。就将70到130MHz频带数字化所需要的比特范围(超过并且在将典型的QPSK信号数字化所需要的分辨率之上)而言传送给A/D转换器302的过量信号功率(excess signal power)与在所期望的带外信道上的、大约10个处于+6dB平均功率的正交幅度调制(QAM)信道相对应。该功率包括大约6比特。相应地，A/D转换器202可能需要大约10比特量级的分辨率，以便有效地解码介于70与130MHz之间的、除了典型的QPSK信号之外的频谱。可以增加额外比特来帮助确保足够的分辨率，从而有效地将相关的频谱数字化。
本发明的实施例可以采用被称为欠采样(undersampling )的技术来在数字域中创建带外数据信道的映像(image),同时以比可预期的采样时钟频率低的采样时钟频率操作。为处理在大约70MHz与130MHz之间的频谱，可以采用在大约130MHz到140MHz的范围中的欠采样时钟频率。然而，本领域的普通技术人员将理解的是可以不以高于大约260MHz的采样时钟频率的欠采样来数字化频谱。
A/D转换器202将数字化的带外频i普信号203传送给第一乘法器(multiplier) 204和第二乘法器208。乘法器204和208从数字正交数控振荡器(NCO)接收输入。第一乘法器204将基带I信号传送给可变数字低通滤波器210。第二乘法器208将基带Q信号传送给可变数字低通滤波器212。可变数字低通滤波器210和212的输出传送给QPSK解调器(未示出)以便进行进一步处理。数字正交NCO206作用以从数字化的频语中定位与带外数据信道相对应的数字信息。例如，数字正交NCO206可以被适配为扫过由模拟带外频谱输出信号39表示的数据。
图4是示出通过采用欠釆样技术将包括带外信道的模拟频语转换到数字域的图。通过参考标号300来总地引用该图。x轴302对应于频率范围。y轴304对应于模拟域中的信号幅度，其应用在图300的右手侧。y轴304表示用于图300的采样频率Fs。 y轴305在图300中划分模拟和数字域。y轴305表示该图的奈查斯特频率(Fs/2)。 y轴306对应于数字域中的信号幅度，其应用在图300的左手侧。y轴306表示图300的DC频率。
图300的右手侧的一半对应于诸如可以通过数字有线调谐器12 (图2)接收的模拟域频谱。模拟域频谱可以包括几个FAT信道308、 310。另外，模拟域频i普可以包含带外数据信号312。
图300的左手部分对应于通过A/D转换器202 (图3 ) -陂变换到数字域后的所采样的模拟频镨。图300的左手部分示出了模拟带外频语输出信号39 (图3)的数字化的例子。将模拟带外频语输出信号39数字化的处理具有对该频语进行镜像(mirror)的效果。换句话说，由图300的右手侧表示的模拟频语被镜像到数字域中，如图300的左手侧所示。例如，通过镜像FAT信道314在数字域中表示FAT信道308 (模拟域)。通过镜像FAT信道316在数字域中表示模拟域中的FAT信道310。相应地，通过镜像带外数据信号318在采样数字域中表示模拟域中的带外数据信号312。
图5是根据本发明的示例性实施例的处理的流程图。通过参考标号400来总地引用该处理。在块402，开始该处理。
在块404，从所接收的信号中分离带外数据信号。带外数据信号可以对应于带外频镨。在块406,将带外数据信号转换为数字化的带外频语信号。在块408,在数字化的带外频镨信号内识别与带外数据信道相对应的数据。在块410结束该示例性处理。
虽然通过附图中的例子已经示出并且在此详细描述了具体实施例，但可以易于对本发明进行各种修改，并且本发明易于具有替换形式。然而，应当理解的是，本发明不是意图受限于所公开的具体形式。而是，本发明涵盖落入由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围之内的所有修改、等效物和可替换物。
权利要求
1. 一种信号处理系统(100、200)，包括第一电路(100)，用于接收信号和从该信号中分离带外数据信号(39)，其中所述带外数据信号(39)对应于来自该信号的带外频谱；模数(A/D)转换器(202)，用于将该带外数据信号(39)转换为数字化的带外频谱信号(203)；以及第二电路(206)，用于在数字化的带外频谱信号(203)内识别与带外数据信道相对应的数据。
2. 如权利要求1所述的信号处理系统(100, 200),其中，该带外频谱 的范围/人大约70MHz到大约130MHz。
3. 如权利要求1所述的信号处理系统(100， 200)，其中，该第一电路 (100)包括声表面波滤波器(32)。
4. 如权利要求1所述的信号处理系统(100, 200),其中，该第二电路 (206)被适配为扫过与数字化的带外频谱信号(203 )相对应的数据以便识别与该带外数据信道相对应的数据。
5. 如权利要求1所述的信号处理系统(100， 200),其中，该第二电路 (206)包括数字正交数控振荡器。
6. 如权利要求1所述的信号处理系统(100, 200)，其中，该带外数据 信道具有大约lMHz的带宽。
7. 如权利要求1所述的信号处理系统(100, 200),其中，该A/D转换 器(202)被适配为对该带外数据信号(39)进行欠采样。
8. 如权利要求1所述的信号处理系统(100, 200)，其中，该A/D转换 器(202 )被适配为以介于大约130MHz与大约140MHz之间的采样率对该带 外数据信号(39)进行欠采样。
9. 一种方法，包括从信号中分离与带外频镨相对应的带外数据信号(39 ); 将该带外数据信号(39)转换为数字化的带外频谱信号(203 );以及 在数字化的带外频镨信号(203 )内识别与带外数据信道相对应的数据。
10. 如权利要求9所述的方法，其中，该带外频i普的范围从大约70MHz 到大约BOMHz。
11. 如权利要求9所述的方法，包括从该信号中滤出带外频i普。
12. 如权利要求9所述的方法，包括扫过与该数字化的带外频i普信号 (203 )相对应的数据以便识别与该带外数据信道相对应的数据。
13. 如权利要求9所述的方法，包括利用数字正交数控振荡器对该数 字化的带外频谱信号(203)进行处理。
14. 如权利要求9所述的方法，其中，该带外数据信道具有大约lMHz 的带宽。
15. 如权利要求9所述的方法，包括对该带外数据信号(39)进行欠 釆样。
16. 如权利要求9所述的方法，包括以介于大约130MHz与大约140MHz 之间的采样率对该带外数据信号(39)进行欠采样。
17. —种处理信号的系统(100、 200),该系统(100、 200)包括用于从信号中分离与带外频语相对应的带外数据信号(39 )的装置(100 ); 用于将该带外数据信号(39)转换为数字化的带外频谱信号(203 )的装置 (202);以及用于在数字化的带外频语信号(203 )内识别与带外数据信道相对应的数 据的装置(206)。
18. 如权利要求17所述的系统(100、 200)，其中，该带外频谱的范围 从大约70MHz到大约130MHz。
19. 如权利要求17所述的系统(100、 200 ),其中，用于转换的装置(202 ) 被适配为对该带外数据信号(39)进行欠采样。
20. 如权利要求17所述的系统(100、 200)，其中，用于转换的装置(202) 被适配为以介于大约130MHz与大约140MHz之间的采样率对该带外数据信 号(39)进行欠采样。
全文摘要
所公开的实施例涉及一种处理所接收的信号的系统。本系统的一个示例性实施例包括接收器电路(100)，其被适配为接收所接收的信号并且从所接收的信号中分离与带外频谱相对应的带外数据信号(39)；模数(A/D)转换器(202)，其将带外数据信号(39)转换为数字化的带外频谱信号(203)；以及被适配为在数字化的带外频谱信号(203)内识别与带外数据信道相对应的数据的电路(206)。
文档编号H04H20/76GK101467371SQ200680054998
公开日2009年6月24日 申请日期2006年6月16日 优先权日2006年6月16日
发明者戴维·G·怀特, 迈克尔·A·普格尔 申请人:汤姆森特许公司