专利名称：选择卫星信号的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明
背景技术：
本发明领域本发明涉及一种直接广播卫星(DBS)系统。更具体地，本发明涉及一种方法和设备用于从直接广播卫星(DBS)系统中至少一个卫星选择多个信息信号广播之一。
背景技术：
说明直接广播卫星(DBS)内容供应商已经选择利用多个卫星网络发布它们的信号。在过去，电源电压(+13V/+18V)的低噪声模块转换器(LNB)已经被用于在两个极性信号之间进行选择，这些信号在单一卫星网络中可使用。另外，如果仅来自两个卫星的信号可用于接收，则施加在LNB电源电压上22KHz单音出现或不出现可以用于在两个卫星网络之间进行切换。
当卫星网络的数量增加超过两个时，电压和单音切换的组合不在满足。一种克服该阻碍的方法是通过集成接收机/解码器(IRD)和卫星选择器开关之间的的双向通信，例如用于公知为DISEQ的欧洲标准中。IRD发送一个命令信号给选择器开关以切换所选择卫星网络。双向(双方向)协议提供了从开关到IRD的反馈通道。这样，在IRD发送命令给选择器开关的情况下，选择器开关一切换，就发送确认消息返回给IRD。
可是，不是所有卫星系统利用双向协议，而许多利用单向消息。使用单向消息系统的集成接收机/解码器(IRD)遇到的问题是IRD没有来自开关的反馈。这样，消息可以被发送给开关，可是，IRD无法知道开关是否确实接收了该消息并且然后进行切换。
缺少反馈可能引起问题，如果用户断开或重新连接传输同轴电缆，例如，试图重新设置IRD和开关。IRD将通过试图发送消息给开关遍及每个卫星网络搜索丢失的卫星信号，即使开关没有被连接到IRD。当用户通过同轴电缆重新连接开关时，开关将默认以前的转发器，这不一定是IRD希望切换到的转发器。这样，用户将接收到错误卫星信号。
另外，缺少来自开关的反馈可能引起问题，当IRD发送被衰减或不完整的命令信号时(例如，同轴电缆损耗)。在此情况下，开关可能不能适当选择卫星上的正确转发器或正确的卫星，由此发送给用户不正确的卫星信号。
因此，希望提供一种方法和设备，用于保证通过IRD和开关进行适当卫星网络和转发器的选择。也希望提供一种来自开关的反馈形式，以指示开关已经不能适当选择所希望卫星信号。
本发明概述上述有关现有技术的缺点通过本发明的选择特定卫星信号方法和设备可以克服。特别是，用户通过集成接收机/解码器(IRD)从至少一个卫星网络中选择一个卫星信号。IRD发送命令信号给选择器开关以切换耦合到卫星碟型采集器天线的多个低噪声模块转换器之一。
命令信号从IRD发出，无论何时集成接收机/解码器还没有锁定在卫星信号上。一旦IRD捕获卫星信号，IRD重复传输命令信号给选择器开关。这样，在选择器开关不能切换到对应初始命令信号的LNB情况下，则被重复的命令信号帮助保证选择器开关切换到对应由IRD发送的最新命令信号的LNB。
附图简要说明通过考虑下列详细说明书并且结合附图，本发明的技术可以更容易理解，图中
图1图示了直接广播卫星系统的方框图；图2A和2B图示了从卫星网络中选择广播卫星信号的方法的流程图；图3图示了从经单向信号路径耦合的设备提供对集成接收机/解码器的反馈的方法的流程图。
本发明详细说明图1图示了直接广播卫星通信系统100的方框图。直接广播卫星(DBS)系统100包括一个服务提供商130，从该提供商可以对包括至少一个卫星网络132的卫星网络上行音频、视频和/或数据(下面称为“卫星信号”)。每个卫星网络132包括一个具有多个转发器的卫星133用于将卫星信号下行给具有卫星信号接收能力的多个用户设备102。对于单一位置的用户设备102在图1中图示。
具体地，DBS服务提供商130提供包括节目指南的几百个电视频道，根据该节目指南用户可以选择节目。用户可以通过输入设备103例如遥控器选择任何频道，以便将集成接收机/解码器(IRD)104调谐到所选择卫星信号的载波频率上。下面将结合由用户请求卫星信号的方法更详细地描述直接广播卫星系统100，该系统有利地保证了将正确卫星信号选择并且耦合到IRD104。
具体地，用户设备102包括IRD104，该IRD具有一个处理器106、一个调谐器107、存储器108和数据链路105。数据链路105被用于数字IRD104中。通常，调谐器107调谐到所希望转发器频率并且将该频率下变频为基带信号(例如，接近零周期/秒)。该基带信号被发送给数据链路105，在该数据链路上基带信号则从模拟转换为数字数据格式。数字数据然后被发送给存储器107和处理器106分别用于存储和进一步处理。
IRD104被耦合到选择器开关120，通过信号路径109例如同轴电缆或普通传输线。选择器开关120包括一个控制器122例如一个微控制器，和多个开关设备124例如继电器。当发送用户请求信息时，IRD104的处理器106通过同轴电缆109发送命令信号(例如，22KHz单音)给选择器开关120的微控制器122。
选择器开关120被耦合到至少一个碟型采集器天线1261到126m(总起来说碟型采集器天线126)。每个碟型采集器天线126具有通过馈源喇叭(未图示)耦合到碟型采集器天线126的至少一个低噪声模块(LNB)转换器1281到128m(总起来说LNB128)例如，椭圆碟型采集器天线126可以具有三个LNB128耦合到单一馈源喇叭，其中每个LNB能够接收来自三个不同卫星网络132的信号。
特别地，选择器开关120的每个继电器124通过至少一个信号路径1211到121p对应地耦合到至少一个低噪声模块(LNB)转换器128(总起来说信号路径121)。每个低噪声模块转换器(LNB)能够选择性接收来自卫星网络132之一所辐射的信号并且将卫星信号下变频成为中频信号(IF)。此后，IF信号通过信号路径121传播，通过选择器开关120到IRD104。
卫星以各种带宽辐射微波信号波束，具有例如C波段(即，3.7到6.425GHz)和Ku波段(即，10.7到18.1GHz)的频率范围。卫星电视信号被极化。卫星信号的该特性被用于改善卫星频段中的频谱利用率。两个不同类型的极化(即，从天线到电场末端方向的方向)已经被利用在卫星电视应用中。
线性极化具有两个交替状态，即水平极化和垂直极化(HP和VP)。类似地，圆极化具有两个交替状态，即左旋和右旋圆极化(LHCP和RHCP)。IRD104能够确定用户选择的卫星信号的极化类型。IRD104然后发送13伏或18伏信号作为到LNB128命令信号的一部分，以使LNB128在各极化状态之间区别，即LHCP和RHCP，或HP和VP。
IRD104可以发送作为命令信号的22KHz单音给选择器开关120，其中该单音的出现或未出现被用于在两个卫星之间切换。在存在多于两个卫星网络的情况下，命令信号将提供包含附属于被选择卫星的轨道轨迹的消息。
因此，当碟型采集器天线126接收来自卫星的辐射信号时，对应IRD104所发送命令信号的LNB128能够选择和放大输入的极化卫星信号到可以由IRD104解调的电平。另外，LNB128将输入卫星信号下变频成为中频(IF)，图示为从12GHz范围下降到1到2GHz。下变频由LNB128进行以便使高的电缆损耗最小，特别发生在4和12GHz。
IRD104锁定在被选择卫星信号上，并且被选择卫星信号被下变频成为属于用户所选择节目频道的特定频率。此后，卫星信号被解调并且解码成为音频、视频和/或数据信号成分。音频、视频和/或数据信号成分然后被发送给用户输出设备108例如电视机、录象机、计算机或其它处理或记录设备。
图2A和2B图示了用于从卫星网络中选择一个广播卫星信号方法的流程图。该方法200开始于步骤201并且进行到步骤202，在该步骤用户通过从遥控设备选择信息频道进行一次信息请求。
在步骤204，一个集成接收机/解码器(IRD)接收该用户请求，和一个IRD处理器在耦合到具有微控制器的选择器开关的同轴电缆上发送命令信号例如22KHz脉冲宽度调制单音。选择器开关的微控制器对来自IRD的命令信号进行解码以识别由用户选择接收卫星信号所需要的信号路径。
在步骤206，微控制器启动选择器开关中的继电器将IRD耦合到具有低噪声模块转换器(LNB)的相应卫星信号碟型采集器天线。对应的LNB允许碟型采集器天线聚焦并且将来自服务提供商卫星的辐射卫星信号下行给所选择LNB的接收元件。
在步骤208，所选择卫星信号由LNB下变频成为中频而随后通过选择器开关和同轴电缆传输给IRD。在步骤210，IRD捕获和锁定被下变频的卫星信号和然后方法200进行到步骤212。
在步骤212，IRD重复传输命令信号给选择器开关。所重复命令信号被提供以保证选择器开关不被设置到对应不同转发器或携带IRD未请求的卫星信号的卫星网络的LNB。
在步骤214，如果在初始命令信号期间(即，步骤204)选择器开关被正确耦合到适当LNB以接收被选择卫星信号，然后该方法200进行到步骤216。在步骤216，被重复命令信号被忽略而不起作用，而IRD继续接收相同卫星信号而不中断。这样，当每次IRD发送初始命令信号时则用户将接收所请求的卫星信号而不受被重复命令信号干扰。该方法200然后进行到步骤230并且结束。
相反地，选择器开关可以表现为设置到由IRD看来错误的LNB。当IRD已经丢失被锁定卫星信号时这种情况可以出现。
当卫星信号被丢失时，即“未锁定”，则IRD发送连续命令信号给选择器开关以便搜索丢失的卫星信号。命令信号被发送给选择器开关在LNB之间切换，直到卫星信号被IRD接收。卫星信号的未锁定可能由于系统中噪声而发生，例如同轴电缆上信号衰减或IRD和开关之间连接中断，图示中由用户将同轴电缆临时断开以重新设置IRD和开关，或相反而引起。
例如，如果用户正观看所选择广播卫星频道并且然后断开同轴电缆，IRD将停止接收锁定的卫星信号。IRD然后将开始搜索来自服务提供商的丢失信号。该搜索由IRD在卫星网络上进行，该过程包括在卫星之间切换LNB如果多于一个卫星网络存在的话。
在搜索期间每次IRD发送命令信号给选择器开关，IRD将假设选择器开关已经按照IRD命令切换。然而，如图示在此情况下用户已经断开同轴电缆，因此IRD和选择器开关不再耦合。由于IRD和开关之间的通信是单向，在发布命令信号之后，IRD没有任何办法接收来自选择器开关的直接反馈。因此，IRD错误地认为选择器开关已经响应了其命令，当实际上选择器开关还没有接收命令信号时。
当用户重新连接同轴电缆时，IRD将捕获通过LNB原来调谐和锁定的卫星信号。尽管如此，IRD调谐器将被设置到不同频道上，因为IRD对一个信号已经搜索了整个卫星网络。这样，由IRD接收的新捕获的信号被IRD认为是错误信号。
因此，在步骤214，如果选择器开关没有正确耦合到适当LNB以接收被选择DBS信号，则在步骤218，由IRD重复发送给选择器开关的命令信号将选择器开关设置改变到正确LNB。特别是，在其搜索卫星信号期间，选择器开关然后启动耦合到对应最新IRD发送出命令信号的LNB的继电器。当选择器开关切换到对应被重复(最新)IRD命令信号的(正确)LNB时，以前(不正确)卫星信号与IRD解锁。
该方法200然后进行到步骤220，其中LNB接收、下变频和传输正确卫星信号给IRD。在步骤222，IRD再次捕获和锁定在入局卫星信号上。
一旦IRD锁定在卫星信号上，在步骤224，IRD的处理器发送重复命令信号给选择器开关。重复命令信号被发送，因为在步骤218IRD已经变成对以前卫星信号解锁并且此后进行信号搜索。然后，在步骤226，步骤222的重复命令信号被忽略而IRD继续接收和锁定在相同卫星信号而没有影响。
此后，在IRD和选择器开关之间进一步交互，因为在步骤218到222的以前命令信号期间两个设备已经正确选择了适当LNB以接收被选择卫星信号。这样，选择器开关和LNB与IRD发送的命令信号相关。
以此方式，该方法200被设计得发送命令信号而不论何时IRD的调谐器没有锁定在卫星信号上。另外，无论何时IRD调谐器确实锁定在新捕获的卫星信号上，重复命令信号被发送给选择器开关以保证选择器开关已经选择和耦合到适当LNB。该方法200然后进行到步骤230，其中该方法结束直到用户或者选择另一个卫星频道或者因为例如上面讨论的某些原因IRD变成对卫星信号未锁定。
在由IRD发送的命令信号中有衰减的情况下，则第二创造性方法提供了反馈给IRD的方法以利用特定补救措施。图3表示了从通过单向信号路径耦合的设备提供反馈给集成接收机解码器(IRD)方法的流程图。具体地，在来自IRD到选择器开关的命令信号被忽略或不完整情况下，方法300提供反馈给IRD。
该方法300开始于步骤301，并且进行到步骤302，在该步骤IRD发送命令信号给选择器开关将低噪声模块转换器LNB耦合到IRD以接收来自卫星网络的卫星信号作为用户所选择的卫星信号。
在步骤304，如果命令信号没有衰减，则该方法300进行到步骤306。在步骤306，该方法300进行到方法200，在图2所示的步骤206开始。
交替地，如果在步骤304，命令信号是不完整或衰减到选择器开关微控制器不能确定LNB是否连接到IRD的程度，则该方法进行到步骤308。在步骤308，微控制器终止当前正接收的卫星信号。在此情况下，微控制器停止或断开接收卫星信号的工作继电器。这样，从卫星广播并且由LNB接收的卫星信号在选择器开关被切断，结果IRD变成对卫星信号未锁定。
在步骤310，IRD开始搜索丢失的卫星信号。IRD进行的搜索通过重复以前发送给选择器开关的命令信号而进行。此后，该方法300进行步骤312，在该步骤该方法300返回到方法200，如图2所示在步骤206开始。
以此方式，无论何时IRD发送的命令信号被衰减得超过了选择器开关的微处理器确定需要哪个LNB来满足由IRD发送命令信号的能力，该方法提供了对IRD的反馈。这样，当微处理器终止当前接收的卫星信号时，该动作提供了对IRD的反馈以使IRD知道IRD刚刚发送的命令信号有缺陷。另外，IRD将知道选择器开关没有响应IRD的命令，重复命令信号必须被发布。
本领域技术人员应当清楚，已经提供了保证由集成接收机/解码器(IRD)的调谐器接收正确卫星信号的新颖方法。在一个实施例中，一个方法创造性地重复发送给选择器开关的命令信号，以将IRD与对应用户所选择广播频道的LNB耦合，由此提供了冗余。另外，在另一个实施例中，一个方法提供从选择器开关给IRD的反馈，以强迫IRD在IRD以前发送的命令信号有缺陷情况下发送重复命令信号。
尽管在此已经表示和详细描述了结合本发明技术的各种实施例，本领域技术人员可以容易地推导出许多其它修改的实施例，而这些实施例仍然结合这些技术。
权利要求
1.一种选择卫星信号的方法，包括步骤通过一个集成接收机/解码器选择所述卫星信号；从所述集成接收机/解码器发送一个第一命令信号给选择器开关；和一旦所述集成接收机/解码器已经捕获和锁定在所述卫星信号上，从所述集成接收机/解码器发送一个第二命令信号给所述选择器开关。
2.一种选择卫星信号的方法，包括步骤通过一个集成接收机/解码器(IRD)选择所述卫星信号；从所述IRD发送一个第一命令信号给选择器开关；响应所述第一命令信号切换所述选择器开关以耦合到对应所述第一命令信号的低噪声模块转换器(LNB)；捕捉和锁定所述IRD到卫星信号；从所述集成接收机/解码器发送一个第二命令信号给所述选择器开关；在所述选择器开关被耦合到所述对应第一命令信号的LNB情况下接收和锁定在所述被选择卫星信号上；和忽略所述第二命令信号。
3.权利要求2的方法，进一步包括步骤在所述选择器开关被耦合到所述不对应第一命令信号的LNB情况下接收和锁定在未被选择卫星信号上。
4.权利要求3的方法，进一步包括步骤切换到对应所述第二命令信号的所述低噪声模块转换器(LNB)；和响应所述第二命令信号捕获和锁定IRD在卫星信号上。
5.权利要求4的方法，进一步包括步骤从所述集成接收机/解码器发送一个第三命令信号给所述选择器开关；在所述选择器开关被耦合到所述对应第二命令信号的LNB情况下接收和锁定在所述被选择卫星信号上；和忽略所述第三命令信号。
6.一种选择卫星信号的方法，包括步骤从所述集成接收机/解码器发送一个命令信号给所述选择器开关；终止由一个集成接收机/解码器(IRD)当前正接收的所述卫星信号；从所述IRD重复发送所述命令信号给所述选择器开关；和在所述选择器开关被耦合到所述对应所述命令信号的LNB情况下接收和锁定在所述被选择卫星信号上。
7.权利要求6的方法，包括步骤在所述选择器开关终止所述当前所接收卫星信号之后，通过所述重复命令信号搜索所述被终止的卫星信号。
8.一种选择卫星信号的设备包括用于通过一个集成接收机/解码器(IRD)选择所述卫星信号的装置；用于从所述IRD发送一个第一命令信号给选择器开关的装置；用于响应所述第一命令信号切换所述选择器开关以耦合到对应所述第一命令信号的低噪声模块转换器(LNB)的装置；用于捕捉和锁定所述IRD到卫星信号的装置；用于从所述集成接收机/解码器发送一个第二命令信号给所述选择器开关的装置；用于在所述选择器开关被耦合到所述对应第一命令信号的LNB情况下接收和锁定在所述被选择卫星信号上的装置；和用于忽略所述第二命令信号的装置。
9.权利要求8的设备，进一步包括用于在所述选择器开关被耦合到所述不对应第一命令信号的LNB情况下接收和锁定在未被选择卫星信号上的装置。
10.权利要求9的设备，进一步包括用于切换到对应所述第二命令信号的所述低噪声模块转换器(LNB)的装置；和用于响应所述第二命令信号捕获和锁定IRD在卫星信号上的装置。
11.权利要求10的设备，进一步包括用于从所述集成接收机/解码器发送一个第三命令信号给所述选择器开关的装置；用于在所述选择器开关被耦合到所述对应第二命令信号的LNB情况下接收和锁定在所述被选择卫星信号上的装置；和用于忽略所述第三命令信号的装置。
12.一种选择卫星信号的设备包括用于从所述集成接收机/解码器发送一个命令信号给所述选择器开关的装置；用于终止由一个集成接收机/解码器(IRD)当前正接收的所述卫星信号的装置；用于从所述IRD重复发送所述命令信号给所述选择器开关的装置；和用于在所述选择器开关被耦合到所述对应所述命令信号的LNB情况下接收和锁定在所述被选择卫星信号上的装置。
13.权利要求12的设备，包括用于在所述选择器开关终止所述当前所接收卫星信号之后，通过所述重复命令信号搜索所述被终止的卫星信号的装置。
全文摘要
一种方法和设备用于保证正确的卫星信号连接。特别是,用户通过集成接收机/解码器(IRD)从至少一个卫星选择卫星信号,该IRD发送命令信号给选择器开关以捕获并且锁定在所述卫星信号上。一旦IRD已经捕获并且锁定在所述信息信号上,IRD重复传输命令信号给选择器开关。这样,在选择器开关失灵而切换到对应初始命令信号的低噪声模块转换器(LNB)的情况下,则所重复的命令信号帮助保证选择器开关切换到对应IRD发送的最新命令信号的LNB。
文档编号H04H40/90GK1361954SQ00810574
公开日2002年7月31日 申请日期2000年6月23日 优先权日1999年7月19日
发明者D·T·维策尔, T·W·洛克里奇, M·F·巴里 申请人:汤姆森许可公司