专利名称：保护卫星接收不受强地面信号影响的方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于保护卫星接收系统不受强地面信号影响的装置。高Q可调谐陷波器用于帮助抑制可以在单线多开关(SWM)环境下操作的卫星接收机的输入同轴电缆上存在的强ATSC信号或者其他信号。
背景技术：
本节旨在向读者介绍可以与以下描述的本发明的各个方面有关的各个现有技术方面。相信此处的讨论有助于向读者提供背景信息，以便读者能够更好的理解本发明的各个发明。因此，应当理解的是应该据此阅读这些说明，而不应视为对现有技术的认可。
卫星电视信号通常在截抛物面天线处接收、由低噪声阻断下变频器(LNB)来处理，并且通过家庭同轴电缆传递至与电视显示设备相关联的机顶盒(STB)。在更现代的安装中，可以通过单线多开关(SWM)在同一同轴电缆上将来自多个卫星LNB的信号同时传送到多个STB。在一些SWM环境下，卫星L频带信号(950-21560MHz)与地面ATSC或50_806MHz的其他信号共存于同一同轴电缆上。ATSC信号强到足以使卫星前端过载或损坏卫星前端，并且需要被衰减到安全级别。来自ATSC信号的功率还可以引起宽带RF自动增益控制(AGC)方案期望的卫星信号的不期望衰减。由于ATSC频谱的频率上限非常接近卫星频谱的频率下限，因此很难设计能够衰减ATSC信号还不会影响最低卫星频率的合理复杂性的卫星高通滤波器。在许多安装中，使用外部双工器来防止ATSC信号进入卫星输入连接。然而，有利地的是卫星接收机甚至在从安装中省略外部双工器情况下也能够继续操作。本文描述的本发明解决了该问题和/或其它问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明关注于一种用于保护卫星接收系统不受强地面信号影响的装置。高Q可调谐陷波器用于帮助抑制可以在单线多开关(SWM)环境下操作的卫星接收机的输入同轴电缆上存在的强ATSC信号或者其他信号。
本发明的上述和其它特征和优点以及获得这些特征和优点的方式将变得显而易见，并且参照结合附图考虑的以下本发明实施例描述来更好地理解本发明，在附图中图I是卫星电视系统的示例性实施例的图；图2是SWM环境下同轴电缆上功率谱示例的图；图3是具有可调谐陷波电路的卫星信号接收系统的一部分的框图。本文提出的例证示意了本发明的优选实施例，并且这样的例证不应视为以任何方式限制本发明的范围。
具体实施例方式如本文所述，本发明提供了一种用于保护卫星接收系统不受强地面信号影响的装置。高Q可调谐陷波器用于帮助抑制可以在单线多开关(SWM)环境下操作的卫星接收机的输入同轴电缆上存在的强ATSC信号或者其他信号。尽管已经描述了具有优选设计的本发明，但是还可以在本公开的精神和范围本发明内修改本发明。因此本申请意在涵盖使用其一般原理的本发明的任何变化、使用或改变。此外，本申请意在涵盖这种在本发明所属本领域公知常识或惯例内并且落在所附权利要求限制内的与本公开的背离。本发明可以在卫星电视机顶盒或能够调谐电视信号的其他设备的信号调谐电子装置中实现。所公开的装置和技术也可以在其他信号接收应用中使用。 图I是卫星电视系统的示例性实施例的图。卫星电视系统操作于通过来自地球同步卫星110的信号将微波信号广播至广阔的广播区域。地球同步卫星110在地球表面上接近35，786公里处每天绕地球一周。这种广播卫星110通常绕赤道运行，并且相对于地面上的位置保持在相同位置，允许卫星接收天线120保持固定观测角。卫星110接收来上行链路发射机的信号，然后使用一组利用各种传输频率的应答器将该信号重新广播回至地球。传输位置110的高度允许广阔地理区域中的订户接收信号。卫星到地球的距离以及严格的功率保持要求导致在天线120处接收到相对弱的信号。因此至关重要的是，在天线接收到信号之后尽可能地对该信号进行放大。这种要求通过在截抛物面天线120的馈电喇叭处放置低噪声阻断下变频器(LNB) 130来实现。在简单的单个机顶盒配置中，从LNB 130选择的信号可以沿着同轴电缆行进至数字卫星机顶盒140，该数字卫星机顶盒140调谐至期望信道以在电视显示设备150上呈现。在一些安装中，单线多开关(SWM) 135可以用于将来自多个LNB的信号以及这些信号的极性复用到单个同轴电缆上以传递到家庭中。分路器145和165可以用于将信号拆分到电缆，电缆到达分别与电视显示设备170和190连接的其他机顶盒160和180。类似配置可以存在于基于电缆的安装。从本地电缆分发系统馈送的信号可以进入房屋，并且被拆分到同轴电缆，同轴电缆到达多个有线机顶盒。用于将接收到的卫星信号从SWM 135运送至机顶盒140、160和180并且将控制信息运送回至SWM 135的电缆线路和拆分器可以用于机顶盒之间的通信。例如，包含DVR的机顶盒140可以向家庭中的其他机顶盒160和180提供对记录内容的访问。CoaxAlliance (MoCA )上多媒体标准描述了一种提供这种功能的方法。在卫星电视系统的情况下，机顶盒之间这些数字家庭连网(DHN)通信在低于针对LNB至STB或SWM至STB通信的频率的频率下发生。在一些安装中，卫星L带信号(950-2150MHz)可以与地面ATSC或50_806MHz的其他信号共存于同一同轴电缆上。图2示出了卫星机顶盒可以遇到的这种信号频谱的示例。STB与SWM 210之间的通信驻留在2. 3MHz处。来自LNB的卫星电视信号250可以占用从950MHz到2150MHz的频带。在该示例中，正好在950MHz以下存在两个ATSC信号230和240。ATSC信号可以强到足以使卫星前端过载或者损坏卫星前端，或者可以使宽带RFAGC检测方案降低输入增益，引起期望卫星信号的不期望衰减。由于ATSC频谱的频率上限非常接近卫星频谱的频率下限，因此很难设计设计能够衰减ATSC信号还不会影响最低卫星频率的合理复杂性的卫星高通滤波器。在许多安装中，使用外部双工器来防止ATSC信号进入卫星输入连接。然而，有利地的是卫星接收机甚至在从安装中省略外部双工器情况下也能够继续操作。潜在的解决方案是使用标准高通滤波器，标准高通滤波器应当在STB处于SWM模 式下时切入到使用中，或者应当是双工器结构的一部分。然而，借助于标准滤波器，这种满足所有规范的滤波器所需阶数和拓扑对于批量生产设备而言变得不切实际。标准滤波器还可以产生一定级别的插入损耗，降低前端的输入灵敏度。为了解决该问题，可以将高Q陷波滤波器或“陷波器”添加至接收系统，并且响应于ATSC频率范围中的干扰信号根据需要来调谐高Q陷波滤波器或“陷波器”。滤波器的“Q”或“质量”因子指代滤波器的锐度，或者其选择期望频带并拒绝期望频带附近不期望信号的能力。可以调整陷波器的谐振频率，直到将干扰信号降低至安全级别，或者使对期望信号的增益控制的影响最小化。图3是包括这种可调谐陷波器的卫星信号接收系统300的一部分的图。在该示例中，接收来自SWM的信号，并且将该信号拆分到高通滤波器320和带通滤波器330，高通滤波器320将950MHz以上的卫星频带传递至RF前端380的输入，带通滤波器330将B频带(250-750MHz)传递至RF前端380的输入。RF前端的功能可以改变，但是通常包括匹配电路、带通滤波器、低噪声放大器以及混频器。该示例中的RF前端380用作2X2开关，用于将信号路由至与双解调器390相连的输出。在一些实现方式中，可以使用具有单个SWM能力输入的RF前端。RF前端380还提供用于调节接收到信号级别的宽带AGC功能。可调谐陷波电路包括与电感器350和变容二极管360串联的电容器340，变容二极管360耦接至地。解调器390针对感兴趣信道执行窄带AGC，并且经由电阻器370向可调谐陷波器提供偏压，电阻器370连接在可变电容器360与电感器350之间。解调器390施加的电压设置陷波器的谐振频率，并因此设置衰减的频率范围。可以采用各种控制算法来调谐陷波器以抑制不期望信号，但是该方法通常包括接收信号；利用高通滤波器对接收到的信号进行滤波；测量信号参数；响应于得到的测量来调整可调谐陷波器。一种可能方法包括通过调谐陷波器来降低干扰信号的级别，直到RF前端的宽带检测所见的总功率不再受显著影响。另一种潜在方法应当涉及使用B频带输入并且测量干扰信号的窄带AGC值。然后对可调谐陷波器进行调谐以最小化该值。另一种潜在控制参数应当是解调器处期望信号的输入信噪比(SNR)。在每种情况下，对测量后参数的评估用作一种评估对各种偏压及其对应陷波中心频率的ATSC信号抑制的影响的方法。迭代控制算法可以用于寻求所选参数的最优值。在使用更传统DiseqC LNB的非SWM环境中存在附加考虑。当与DiseqC LNB操作时，接收机必须调谐B频带中的卫星信号。这不是利用双工器拓扑的问题，而在于使用单个输入的前端，调谐的陷波(notch)可以引起B频带内不期望的损耗。必须小心变容二极管具有足够调谐范围以将其陷波移到2150MHz以上或250MHz以下，或者附加开关二极管可用于在不需要RF路径时将电路与RF路径断开。尽管在特定实施例方面描述了本发明，但是应当认识到可以进行落在本发明范围内的修改。例如，RF前端和解调器模块的功能可以组合或另外分割。例如与AGC回路相关联的特定功能可以以软件或固件来实现。可以使用通用信号处理或计算硬件来执行各种功能。此外，可以对其他类型 干扰信号的频带抑制并且在其他接收环境中应用相同原理。
权利要求
1.一种装置，包括 耦合至第一信号和第二信号的源的滤波器； 可调谐陷波滤波器，耦合至所述耦合至第一信号和第二信号的源的滤波器，以对所述耦合至第一信号和第二信号的源的滤波器的通频带内的所述第二信号进行滤波；以及解调器，用于解调所述第一信号，并且确定所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的信号参数，并且响应于所述信号参数产生控制所述可调谐陷波滤波器的控制信号。
2.根据权利要求I所述的装置，其中，所述可调谐陷波滤波器包括 电容器，耦合至高通滤波器的输出； 电感器，耦合至所述电容器； 电阻器，耦合至所述电感器和所述解调器；以及 变容二极管，耦合至所述电感器、所述电阻器和地。
3.根据权利要求I所述的装置，其中，所述控制信号响应于所述信号参数调整对所述可调谐陷波滤波器施加的偏压。
4.根据权利要求I所述的装置，其中，所述解调器向所述可调谐陷波滤波器提供偏压。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述偏压用于调整包括变容二极管、电感器以及电容器在内的所述可调谐陷波滤波器的谐振频率。
6.根据权利要求I所述的装置，其中，所述耦合至第一信号和第二信号的源的滤波器包括匹配电路、带通滤波器、低噪声放大器以及混频器。
7.根据权利要求I所述的装置，其中，所述耦合至第一信号和第二信号的源的滤波器实质上传递950MHz及以上频率的信号。
8.一种信号处理方法，包括以下步骤 对频带进行滤波，以产生第一信号和第二信号； 确定所述第一信号和所述第二信号中的至少一个的信号参数； 产生控制信号； 响应于所述控制信号对所述第二信号进行滤波；以及 对所述第一信号进行处理以产生视频信号。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定信号参数的步骤包括测量宽频带上的功率，其中所述对所述第二信号进行滤波的步骤降低了所述功率。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定信号参数的步骤包括测量第二信号频带的窄带功率值，其中所述滤波步骤降低了所述窄带功率值。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述滤波步骤包括改变对可调谐陷波滤波器施加的偏压。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定步骤包括确定与第一信号的信噪比有关的值。
全文摘要
本发明涉及一种用于保护卫星接收系统不受强地面信号影响的装置。高Q可调谐陷波器用于帮助抑制可以在单线多开关(SWM)环境下操作的卫星接收机的输入同轴电缆上存在的强ATSC信号或者其他信号。
文档编号H04H40/90GK102668557SQ200980162627
公开日2012年9月12日 申请日期2009年12月9日 优先权日2009年12月9日
发明者亨利·吉拉德, 戴维·格伦·怀特 申请人:汤姆森许可贸易公司