有线数字电视信号接收系统的制作方法

本实用新型属于广播通信领域，具体涉及一种有线数字电视信号接收系统。

背景技术：

电力网是世界上分布最广的有线网络，利用电力线进行通信无需铺设额外的通信线路，以降低运营成本、减少构建新的通信网络的支出。同时，电力线通信作为未来“四网合一”的关键技术，拥有广阔的发展前景。使用电力线上网可以做到“即插即用”，接入电源即等于接入网络，非常地简单方便。电力线在建筑物内基本实现了各个房间的全覆盖。由于电力线通信(简称：宽带PLC)的种种优点，国内外对此进行了大量的研究，其标准化工作亦正在进行中。但由于电力线上有多种电力设备的同时接入，噪声干扰源多且大，通信环境十分恶劣，加上电力线本身的介质特性，传输衰减大，可用的通信频段带宽受到限制，其传输速率远比不上同轴电缆。

另一方面，有线数字电视在家庭已经十分普及，但其需要铺设特殊的同轴电缆及借助专用的机顶盒或电视机设备才可以观看，绝大部分家庭里并没有实现所有房间的网络覆盖。而且有线电视节目绝大部分是加扰节目，观看时需要有智能卡，多个用户要同时观看，需要多个机顶盒设备和多张智能卡。目前智能终端已经极为普及，手机、平板、智能电视机进入了大部分的家庭，但是目前绝大部分智能终端均无法直接接入有线电视网络进行观看。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种有线数字电视信号接收系统，通过室内布设的电力线网和Wi-Fi信号来传输有线数字电视信号，实现在智能终端上收看有线数字电视内容。

为此，本实用新型提供了一种有线数字电视信号接收系统，包括用于将有线数字电视信号调制耦合到电力线网上的信号处理设备、用于将对电力线网上的传输信号转换为Wi-Fi信号的信号发送设备，

所述信号处理设备的输入接口与一有线电视信号输入接口连接，输出接口与所述电力线网连接；

所述信号发送设备的输入接口与所述电力线网连接，将接收的传输信号转换为所述Wi-Fi信号后通过无线网络与至少一智能终端连接。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述信号处理设备包括用于对有线数字电视信号预处理生成TS流的预处理模块、用于对所述TS流进行调制的调制电路、用于将所述调制后的TS流上变频到UHF频段的射频信号的上变频电路和用于放大所述射频信号的射频功率放大电路、用于将所述射频信号耦合到所述电力线网的第一隔离耦合电路和与所述预处理模块连接的处理器电路，

所述信号预处理模块的输入端口与所述有线电视信号输入接口连接，输出端口与所述调制电路、上变频电路、射频功率放大电路和第一隔离耦合电路依次连接；

所述第一隔离耦合电路的输出端口与所述电力线网连接。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述预处理模块包括多个用于锁定所述电力线网的传输信号的频率的调谐器、用于DTMB信号解调的第一解调电路、用于TS流过滤和解扰生成TS透明流的TS流处理电路、用于将所述TS透明流和PSI信息表复用处理生成TS传输流的TS流复用电路，其中，

所述多个调谐器的输入端口与所述有线电视信号输入接口连接，输出端口与所述第一解调电路、TS流处理电路和TS流复用电路依次连接；

所述TS流复用电路的输出端口与所述调制电路的输入端口连接；

所述处理器电路分别与所述调谐器、第一解调电路和TS流处理电路连接。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述信号发送设备包括：

用于对所述电力线网进行隔离耦合获得传输信号的第二隔离耦合电路，所述第二隔离耦合电路的输入端口与所述电力线网连接；

用于对所述传输信号进行滤波和功率放大的信号处理电路，所述信号处理电路的输入端口与所述隔离耦合电路的输出端口连接；

用于对所述传输信号进行下变频处理的下变频电路，所述下变频电路的输入端口与所述信号处理电路的输出端口连接；

用于将模拟信号转化为数字信号的模数转换电路，所述模数转换电路的输入端口与所述下变频电路的输出端口连接；

用于对所述数字信号进行TDS-OFDM解调生成TS流的第二解调电路，所述第二解调电路的输入端口与所述模数转换电路的输出端口连接；

用于将所述TS流转换为Wi-Fi信号进行发射的无线通信电路，所述无线通信电路的输入端口与所述第二解调电路的输出端口连接。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述信号发送设备还包括：

用于对所述TS流转换为USB信号的转接电路，所述转接电路的输入端口与所述第二解调电路的输出端口连接，输出端口与所述无线通信电路连接，其中，所述输出端口为USB接口。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述电力线信号处理设备通过同轴电缆与所述有线电视信号输入接口连接。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述TS流处理电路包括一FPGA芯片，所述FPGA芯片连接所述第一解调电路和TS流复用电路。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述第一解调电路包括DTMB芯片，所述DTMB芯片分别与所述一个或多个调谐器和TS流处理电路连接。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述调制电路包括一TDS-OFDM调制芯片，所述调制电路的TDS-OFDM调制芯片分别与所述TS流复用电路和上变频电路连接。

根据本实用新型所述的有线数字电视信号接收系统，所述第二解调电路包括TDS-OFDM调制芯片，所述第二解调电路的TDS-OFDM调制芯片分别与所述模数转换电路和USB芯片连接。

相较于现有技术，本实用新型提供的一种有线数字电视信号接收系统通过电力线信号处理设备将接收到的有线数字电视信号调制成适合在电力线网中传输的信号，并且将调制后的信号耦合到电力线网上传输，通过连接于电力线网的信号接收设备对电力线网上传输的信号转换为Wi-Fi信号并通过无线网络传输给智能终端，实现电视节目的观看。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式所述有线数字电视信号接收系统的结构示意图；

图2是本实用新型一实施方式所述有线数字电视信号接收系统的信号处理设备的结构示意图；

图3是本实用新型一实施方式所述有线数字电视信号接收系统的信号发送设备的结构示意图；

图4是本实用新型一实施方式所述有线数字电视信号接收系统的工作流程图。

主要元件符号说明

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

图1是本实用新型一实施方式所述有线数字电视信号接收系统的结构示意图。如图1所示，该有线数字电视信号接收系统包括用于将有线数字电视信号调制耦合到电力线网300上的信号处理设备100、用于将对电力线网300上的传输信号转换为Wi-Fi信号的信号发送设备200。其中，所述信号处理设备100的输入接口与一有线电视信号输入接口500连接，输出接口与所述电力线网300连接；所述信号发送设备200的输入接口与所述电力线网300连接，将接收的传输信号转换为所述Wi-Fi信号后通过无线网络与至少一智能终端400连接。所述信号处理设备100通过同轴电缆与所述有线电视信号输入接口500连接。所述信号发送设备200的输入接口与分布在室内的电力线网300连接，将接收的传输信号转换为所述Wi-Fi信号。信号发送设备200可以有1个或多个，分布在多个房间内以达到更优的传输效果。所述智能终端400，例如智能手机、平板电脑等可以通过Wi-Fi信号获取电视节目。不同的智能终端400上运行的软件可以同时控制信号处理设备100并且可以接收信号发送设备200传输的各自的节目数据，实现不同用户同时观看不同的节目，实现有线数字电视的室内多区域接收和多用户同时共享观看。

有线数字电视信号从有线电视信号输入接口500传输至信号处理设备100进行转化处理成适合在电力线网300中传输的30Mbps以下的低速率信号后，调制耦合到电力线网300进行传输。室内的信号发送设备200从电力线网300上耦合接收电力线网300上的传输信号，经过信号处理后转换为Wi-Fi信号并通过无线网络传输至各个智能终端400，实现电视节目的观看，并且可以实现多个用户在不同智能终端400上同时观看各自的电视节目。

图2是本实用新型一实施方式所述有线数字电视信号接收系统的电力线信号处理设备100的结构示意图，如图2所示，所述信号处理设备100包括预处理模块110、调制电路120、上变频电路130、射频功率放大电路140和第一隔离耦合电路150。其中，所述信号预处理模块110的输入端口与所述有线电视信号输入接口500连接，输出端口与所述调制电路120、上变频电路130、射频功率放大电路140和第一隔离耦合电路150依次连接，所述第一隔离耦合电路150的输出端口与所述电力线网300连接。

本实施方式中，预处理模块110用于对有线数字电视信号预处理生成TS流(Transport Stream)。有线数字电视信号经过预处理后，码流带宽大幅降低，只根据需要传输用户所选的节目数据。所述预处理模块110包括多个调谐器111、第一解调电路112、TS流处理电路113和TS流复用电路114。所述多个调谐器111的输入端口与所述有线电视信号输入接口500连接，输出端口与所述第一解调电路112、TS流处理电路113和TS流复用电路114依次连接。所述TS流复用电路114的输出端口与所述调制电路120的输入端口连接。

在本实施方式的预处理模块110中，调谐器111用于锁定所述电力线网300的传输信号的频率。其中，调谐器111的数量可以是一个或者多个，可同时对多个频点的节目同时进行处理，实现多用户的同时收看。第一解调电路112用于数字电视有线广播传输系统帧结构、信道编码和调制(DTMB)信号解调。所述第一解调电路112包括DTMB芯片，所述DTMB芯片分别与所述一个或多个调谐器111和TS流处理电路113连接。

TS流处理电路113用于对解调后的TS流过滤和解扰生成TS透明流。其中，所述TS流处理电路113包含一定制的现场可编程门阵列(FPGA)芯片，所述FPGA芯片连接所述第一解调电路112和TS流复用电路114。本实施方式中，该FPGA芯片具备ISO7816智能卡接口，并内置操作系统，在只需要配置一张条件接收卡(CAS)的情况下，即可实现对多个频点多套节目的同时解扰，实现无条件接收系统(CAS)的通信和解扰，使用单张卡对多路节目的同时解扰。工作时，处理器电路170通过无线通信模块180接收遥控指令，控制该FPGA芯片，按用户选择的节目进行PID过滤并解扰出透明流，同时把必要的节目的节目特殊信息(Program Special Information,PSI)信息表(包括节目关联表(Program Association Table,PAT)、节目映射表(Program Map Table,PMT)、网络信息表(Network Information Table,NIT)、条件访问表(Condition Access Table,CAT)等)也一同送入TS流复用电路114得到复用的TS流。

TS流复用电路114用于将所述TS透明流和PSI信息表复用处理生成传输流。调制电路120用于对所述复用处理生成的TS流进行调制。

本实施方式中，所述调制电路120包括一TDS-OFDM调制芯片，所述TDS-OFDM调制芯片分别与TS流复用电路114和上变频电路130连接。上变频电路130用于将所述调制后的TS流上变频到UHF频段的射频信号。射频功率放大电路140用于放大所述射频信号。第一隔离耦合电路150用于将所述射频信号耦合到所述电力线网300上。

图3是本实用新型一实施方式所述有线数字电视信号接收系统的信号发送设备200的结构示意图，如图3所示，所述信号发送设备200包括用于对所述电力线网进行隔离耦合获得传输信号的第二隔离耦合电路210、用于对所述传输信号进行滤波和功率放大的信号处理电路220、用于对所述传输信号进行下变频处理的下变频电路230、用于将模拟信号转化为数字信号的模数转换电路240、用于将模拟信号转化为数字信号的模数转换电路240、用于对所述数字信号进行TDS-OFDM解调生成TS流的第二解调电路250和用于将所述TS流转换为Wi-Fi信号进行发射的无线通信电路270。其中，所述第二隔离耦合电路210的输入端口与所述电力线网300连接，所述信号处理电路220的输入端口与所述隔离耦合电路的输出端口连接；所述下变频电路230的输入端口与所述信号处理电路220的输出端口连接；所述模数转换电路240的输入端口与所述下变频电路230的输出端口连接，所述第二解调电路250的输入端口与所述模数转换电路240的输出端口连接，所述无线通信电路270的输入端口与所述第二解调电路250的输出端口连接。

在本实施方式中，所述信号发送设备200还可以包括用于对所述TS流转换为USB信号的转接电路260，所述转接电路260的输入端口与所述第二解调电路250的输出端口连接，输出端口与所述无线通信电路270连接，其中，所述输出端口为USB接口。在本实施方式中，该USB接口包括一USB芯片，所述USB芯片分别与所述第二解调电路250和无线通信电路270连接。所述第二解调电路250包括TDS-OFDM调制芯片，所述第二解调电路250的TDS-OFDM调制芯片分别与所述模数转换电路240和USB芯片连接。通过第二解调电路250的TDS-OFDM解调得到电力线上传输的全部TS流，TS流经过接口转换电路转成USB传输，使其可以与各种主流的无线通信芯片互联连接。此外，无线通信电路270还可以带有固态存储器FLASH和内存模块(RAM)，无线通信电路270通过USB接口将传进来的数字电视信号按SOCKET的通信协议封装后转WiFi信号发送。第二解调电路250采用时域同步的正交频分复用(TDS-OFDM)进行调制时，无需人工干预，可根据再次复用后的总速率带宽自动调整调制模式参数，达到最优的传输效果。此外，所述信号发送设备200还可以包括电源转换电路，电源转换电路与电力线网300连接，用于获取电源，并且对电源的电压和电流进行调节后，信号发送设备200的其他电路供电。

本实施方式中，智能终端400安装有控制和音视频接收解码软件，接收无线网络传过来Wi-Fi信号，对接收的TS流数据进行节目解析、音视频播放，提供人机交互接口，让用户可进行节目搜索、节目播放、切换频道等操作。此外，智能终端400还可以通过无线网络控制信号处理设备100，进行各项工作参数的设定。例如，智能终端400可以通过Wi-Fi网络来控制有线数字电视信号转电力线信号的信号处理设备100来实现频点锁定、TS流预处理、CAS解扰等信息交互，实现节目搜索、节目选择和音视频的解码播放。

使用时，智能终端400通过无线网络与信号处理设备100和信号发送设备200同时建立连接。搜索节目时，根据用户选择，智能终端400发送指令控制信号处理设备100，调谐器111依次搜索VHF到UHF频段的所有频点，如频点锁定有信号，则接收信号发送设备200传过来的节目信息表数据进行解析，得到相应的节目表并保存。播放时，智能终端400先根据用户选择的节目控制信号处理设备100，去锁定相应的频点并将相应的节目进行解扰，过滤掉无关的节目数据。智能终端400再接收从信号发送设备200发过来的对应的节目数据，调用音视频解码器，实现电视节目的观看。

图4是本实用新型一实施方式所述有线数字电视信号接收系统的工作流程图。如图4所示，有线数字电视信号接收系统的工作流程包括步骤S401～S405。其中，步骤S401～S403由信号处理设备100完成，步骤S404由信号发送设备200完成，步骤S405由信号接收设备300完成。

步骤S401：对有线电视信号预处理，输出TS传输流。

工作时，有线电视信号输入接口500接收的数字电视信号被送入一个或多个调谐器111，处理器电路170控制调谐器111锁定相应的频点，并将下变频后的中频信号送入第一解调电路112的DTMB芯片中。DTMB芯片按用户选择的节目PID进行过滤并解扰出透明流，同时把必要的节目的PSI信息表(包括PAT、PMT、NIT、CAT等)也一同送入TS流复用电路114的TS流复用处理芯片处理得到复用的TS传输流。在本步骤中，信号处理设备100根据用户选择接收有线数字电视信号后，通过预处理只传输用户选择的节目信息，大幅降低通信带宽，使其在电力线上的传输成为可能。而且，在预处理时候，只需要一张解扰卡，就可以支持多个频点的同时锁定和多节目的同时解扰。预处理后的传输流经过再次复用、调制、上变频、放大后耦合到电力线上进行传输，到达各个房间内。

步骤S402：调制电路120的时域同步的码分多址(TDS-OFDM)调制芯片，根据复用码流的带宽选择合适参数进行调制，以达到较优的传输效果。在满足带宽前提下，参数选择以应对更复杂的电力环境和传输距离为准则。TDS-OFDM调制芯片直接输出I/Q合成后的零中频信号，经过上变频电路130上变频到UHF频段的某个频点的射频信号，频率带宽8M。

步骤S403：功率放大处理和电力线信号耦合处理。为了保证较远的传输距离，射频功率放大电路140对射频信号放大后再通过第一隔离耦合电路150的耦合线圈将射频信号耦合到电力线网300上进行传输。

步骤S404：从电力线网300接收信号并进行下变频和解调处理，并转换为Wi-Fi信号输出。

本实施方式中，分布在各个房间的电力线网300上都能接收到信号处理设备100耦合在电力线网300的传输信号，信号发送设备200的第二隔离耦合电路210对电力线网300耦合隔离后获得的传输信号，依次经信号处理电路220滤波和功率放大处理、下变频电路230进行下变频处理、模数转换电路240将模拟信号转换为数字信号处理、以及第二解调电路250对数字信号进行TDS-OFDM解调生成TS流后，经无线通信电路270将TS流转换为Wi-Fi信号经无线网络传输，并通过无线网络覆盖整个房间。

步骤S405：接收Wi-Fi信号，输出音视频信号。

本步骤中，智能终端400通过无线网络接收Wi-Fi信号，在智能终端400上呈现电视节目，并可实现多个用户在不同智能终端400上同时观看各自的电视节目。

本实用新型提供的一种有线数字电视信号接收系统通过电力线信号处理设备100将接收到的有线数字电视信号调制成适合在电力线网300中传输的信号，并且将调制后的信号耦合到电力线网300上传输，通过连接于电力线网300的信号接收设备对电力线网300上传输的信号转换为Wi-Fi信号并通过无线网络传输至各个智能终端400，实现电视节目的观看，并且可以实现多个用户在不同智能终端400上同时观看各自的电视节目。

另外，由于信号处理设备100将接收到的有线数字电视信号调制成适合在电力线网300中传输的信号，并且将调制后的信号耦合到电力线网300上传输，通过连接于电力线网300的信号解调设备对电力线网300上传输的信号进行解调和解码即可在影音设备上呈现出有线数字电视节目，利用电力线网300在室内实现有线数字电视信号的传输和覆盖，不需要额外铺设电视信号网络，为用户提供更佳的性价比服务，具有广阔的市场应用前景。

在本实用新型所提供的几个具体实施方式中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或电路的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型技术方案的精神和范围。