专利名称：电视机接收信号调谐指示方法
电视机接收信号调谐指示方法
技术领域：
本发明涉及一种电视机接收信号调谐指示方法，尤其是一种利用电视机屏 幕显示接收电视高频信号调谐的电视机接收信号调谐指示方法。背景技术：
目前，我国广泛使用的电视机大部分还是模拟信号接收电视机。我国模拟电视的彩色制式为PAL/D制，图像信号(视频)带宽一般为6兆Hz,伴音信号 带宽一般为500kHz,伴音信号第一载波频率为6.5兆Hz (调频)，图1是模拟 电视图像信号与伴音调制载波信号的频谱图。图1中，fp为电视图像信号(视 频信号)的频谱，fs为电视伴音信号的频谱。一般模拟电视的高频图像信号都是调幅信号，视频载波频率(调幅中频) 一般为38兆Hz, 6.5兆Hz的伴音载波信号(中心频率)同时也调制在38兆 Hz的图像信号载波上，经过残留边带滤波之后得到的电视信号(中频信号)幅 频曲线如图2所示。图2中，fp为电视图像信号的载波频率，fs为电视伴音信 号的2次载波频率。从图2可以看出，高频电视图像信号基本上已经被定格在fs与fp的范围之 内，因此，当电视机进行调台时，即对高频电视图像信号进行调谐时，必须 同时要兼顾fs与fp的接收效果，才有可能使电视图像和伴音效果为最佳'.这样， 用眼睛看图像和听声音的方法，就很容易判断出电视接收机，是否已经调谐在 最佳接收频率上。对于数字电视，由于图像信号在进行传输之前需要压缩编码，使之变成二 进制数字信号；数字信号对载波进行调制的方法与模拟信号的调制方法也不相 同，数字图像信号一般采用正交调幅(QAM调制)或多载波正交调幅(OFDM 调制)。视频带宽的概念在数字图像信号传输系统中已经无法与图像信号的频谱 相对应，而是与数字图像信号传输的码率相对应。因此，人们无法再像观察模 拟电视图像画面好坏那样，通过观察数字电视图像的画面好坏，来判断电视机 是否已经调谐在最佳接收频率上。当数字电视机在接收数字电视信号的时候，由于接收的数字电视信号还需
要对数字图像信号进行解码，把数字图像压缩编码信号解码成模拟图像信号； 只要解码电路能够正常工作，不管电视机接收到的数字电视信号是否好坏，电视机的图像画面同样清晰；只有当电视机接收到的数字电视信号很差，解码电 路不能正常工作的时候，电视机才没有图像信号输出，因此，很难通过观察电 视图像画面好坏来判断电视机是否已经调谐在最佳接收频率上。一般电视机上都设置有一个自动频率微调电路，当电视机接收频率失谐的 时候，自动频率微调电路会对本地振荡电路的工作频率进行自动矫正，使电视 机自动跟踪接收高频电视图像信号。但当电视机接收高频电视图像信号频率失 谐很严重的时候，自动频率微调电路很难保证还能对本地振荡电路的工作频率 进行完全矫正。因为，自动频率微调电路矫正频率范围有限，并且对于频率覆 盖范围的高、低端，矫正频率的范围也都不一样。当接收频率或本地振荡电路 工作频率的偏移超出自动频率微调电路所能矫正的频率范围，接收信号就会出 现"跑台"现象；或者，虽然还能接收图像信号，但效果很差，位于临界带宽 边界部分的图像信号可能由于补偿不过来而被丢失；此时，对于模拟电视机图 像质量会变差，对于数字电视可能无法进行数字图像信号解码。
发明内容为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种能使得电视机处于最佳工 作状态的电视机接收信号调谐指示方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种电视机接收信号调 谐指示方法，其包括以下步骤设置一个鉴频电路，或采用电视机自动频率微测得电视机接收高频信号频率对应的电压；将电视机接收的高频信号频率对应 的鉴频电路幅/频特性(电压幅度/频率特性)输出电压幅值显示在电视机屏幕上， 并依此判断电视机接收信号频率是否准确调谐。本发明解决进一步技术问题的方案是该高频信号接收电路包括高频电视 信号输入电路，高频放大电路，混频电路，本地振荡信号发生电路，中频放大 电路，鉴频电路，A/D模数转换电路，CPU控制电路及调谐电压发生电路。本发明解决进一步技术问题的方案是用于调谐指示的电压来自中频放大 电路中的鉴频电路幅/频特性输出电压。本发明解决进一步技术问题的方案是该电视机接收的高频信号频率调谐 指示，是通过鉴频电路对中频信号进行频率检波，然后把频率检波输出电压，
即鉴频输出电压，通过A/D模数转换电路把模拟电压信号转换成数字信号'再 经微处理器进行处理，然后把处理结果显示在电视屏幕上。本发明解决进一步技术问题的方案是该A/D模数转换电路功能是把鉴频 器输出的幅/频特性误差信号电压转化成数字编码信号，以便送给微处理器进行 数据处理。本发明解决进一步技术问题的方案是电视机接收的高频信号频率对应的 鉴频电路幅/频特性输出误差信号电压，经A/D模数转换电路把模拟电压信号转 换成数字信号后，再经微处理器进行数字技术处理，然后把鉴频电路幅/频特性 输出误差信号转换成字符视频信号，最后输出到电视机屏幕上进行显示与现有技术相比，本发明的有益效杲是把电视机接收的高频信号频率对 应的鉴频电路幅/频特性(电压幅度/频率特性)输出电压幅值在电视机屏幕上进 行显示，便可以对应显示电视机高频信号频率的高低，人们就可以很直观地通 过电视机屏幕上的显示，知道电视机接收信号频率的高低，可以准确判断出是 否是在最佳工作状态，可以实现电视机在调台时准确地调谐在中心频率上，使 电视机图像达到最清晰。
图1是现有技术中模拟电视图像信号与伴音调制载波信号的频谱图,，图2是经过残留边带滤波之后得到的电视信号(中频信号)幅频曲线图,，图3是本发明的电视机接收信号调谐指示方法的自动频率微调电路的工作原理图。图4是本发明的电视机接收信号调谐指示方法的自动频率微调电路中鉴频 器输出误差信号的幅频特性曲线图。图5是本发明的电视机接收信号调谐指示方法的鉴频器输出误差信号的幅 度在电视机屏幕上进行显示的原理图。图6是本发明的电视机接收信号调谐指示方法的在电视屏幕上显示电视机 接收信号调谐指示的工作原理图。图7是本发明的电视机接收信号调谐指示方法的在电视屏幕上显示电视机 接收信号调谐指示的工作状态图。图8是本发明的电视机接收信号调谐指示方法的对电视机接收信号电平显 示用的微处理器，进行软件编程时的流程说明图。
具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明的电视机接收信号调谐指示方法作进一歩说明。电视机为了接收高频信号， 一般都有一个用来接收高频电视信号的高频头， 高频头也叫高频电子调谐器，主要作用是对高频电视信号进行选频(调台)知 进行频率变换(变换成中频信号)及放大。为了使高频头能够稳定工作.高领 头中一般都设置有一个自动频率微调电路。自动频率微调的工作原理就是用一 个控制电压加到变容二极管上，使变容二极管的参数时刻跟随控制电压改变， 使变频电路中的本地振荡频率不断跟随控制电压改变，从而达到接收信号不断 被控制电压跟踪，并保持工作稳定的目的。本发明的电视才几接收信号调谐指示方法包括以下步骤(1)设置一个鉴频电路，或采用电视机自动频率微调电路的鉴频电路，通过号频率对应的电压；请一并参考图3，其中，101为高频电视信号输入电路， 一般为天线接收信 号输入或有线电视信号输入；102为高频放大电路，用于对高频电视信号进行故 大；103为混频电路(或变频电路)；104为本地振荡信号发生电路，本地振荡 信号与高频放大电路输出的高频信号通过混频后产生一个新的中频信号，中频信号还是属于高频信号，只是中频栽波的频率相对于输入高频信号的栽波频率 低很多；105为中频放大电路，用于对中频电视信号进行放大；106为鉴频电路， 鉴频电路也叫频率检波，用于对频率进行检波；107为A/D模数转换电路，用 于把模拟误差信号转换成数字误差信号；108为CPU控制电路，其主要作用是 对误差信号进行处理，并提供选台调谐电压输出(PWM脉沖调宽)，用于对本 地振荡信号工作频率进行控制；109为调谐电压发生电路，或调谐电压转换电路， 一般CPU控制电路输出的控制电压是幅度为3 5V(或其它电压)的PWM脉冲， 而本地振荡的调谐控制电压一般需要0 30V的电压，因此需要用调谐电压发生 电路对电压幅度进行变换，同时调谐电压发生电路的另一个作用是对调谐电压 进行平滑滤波。从图3还可以看出，自动频率微调电路的工作原理与锁相环系统的工作原 理很相似。不同的地方是自动频率微调电路中的误差取样电路和反馈控制电路 不一样，锁相环系统一般都是直接对本地振荡信号进行鉴相来提取误差控制信 号，自动频率微调电路的鉴频电路不是直接对本地振荡信号进行鉴相，而是对 中频信号进行鉴相，由于本地振荡信号的频率与中频信号的频率已经相差非常 大，因此，对中频信号进行鉴相一不都成为鉴频；另外，自动频率微调电路的
误差控制要经过CPU和调谐电压发生电if各进行处理，因此，这种控制回路的误 差信号反馈延时时间，比普通锁相环系统的误差信号反馈延时时间长很多，当误差信号反馈延时时间很长的时候，对于快速变化的误差信号，自动频 率孩t调电路是无法进行自动跟踪控制的，此时，自动控制系统会出现抖动或振 荡，并且误差信号幅度越大，产生抖动或振荡也越严重，其结果，轻者会使电 视接收信号输出产生寄生调幅或寄生调频，重者会使接收信号输出产生断续， 因此，要求电视接收机一开始工作的时候，调谐频率一定要调准。顺便指出，也有很多电视机的自动频率微调电路，鉴频器输出误差信号是 不用经过CPU进行数据处理，就简单地送到本地振荡电路进行频率微调自动控 制。这种电路工作原理非常简单，优点是误差信号反馈延时时间比较短，自动控制系统不容易出现抖动或振荡；缺点是频率自动跟踪范围很小，当接收频率 误差超过一定范围后，就会产生失控，无法再对接收频率进行自动跟踪及矫正。图4是自动频率微调电路中鉴频器输出误差信号的幅频特性曲线图'由于 电视机图像信号传送一般都是采用残留边带传送，以降低信号通道带宽，因此， 图4中的fp与图3中的fp是互相对应的。图4中，fa为鉴频器最低工作频率， 低于此工作频率鉴频器就不能工作；fb为筌频器最高工作频率，高于此工作频 率鉴频器也不能工作。图3中，图像载频fp高端负30db的选择性一般只有 1.5MHz，而图像载频fp低端负30db的选择性一般有6.5MHz。因此，t'p到ft 的带宽应该大于1.5MHz,这样，工作才能稳定，要么，当接收信号的低端(经 变频后，对应的中频为高端)偏离图像信号载波频率超过1.5MHz后，电视机就 无法再接收到电视高频图像信号。电视机在第一次使用的时候， 一般都要进行一次自动搜索选台，然后进行 台位存储。不管自动搜索选台选择的频率是否准确，只要频率偏离不是很多， 通过自动频率微调电路的作用基本上都能把偏离频率进行矫正。但电视机经过 工作一段时间以后，本振频率总会产生偏移，当本振频率偏移太多的时候，自 动频率微调电路很难把偏离频率完全矫正过来，而本振频率产生偏移， 一般人 是无法判别出来的。如果在电视机上设置一个接收电视高频图像信号频率最佳 指示，很容易就可以时刻知道电视机是否调谐在最佳接收频率上，并且可以用 手动微调把接收频率进行调准。由于电视机接收信号的频率相对于本振频率的差是固定的(等于一个中 频)，如果中频频率偏低或者偏高都意味着电视机接收信号的频率或本振频率升 高或降低。当中频频率完全准确时，图4中鉴频器输出误差信号的幅度，应该
对应于up点位置，如果中频频率偏低或者偏高，误差信号输出的幅度就会升高或降低，如图4中的ua或ub。因此，我们可以根据鉴频器输出误差信号的幅度 来判断电视机接收信号频率是否偏低或者偏高。顺便说明，图4中鉴频器输出 误差信号的相位是可以相反的，只要本振频率控制电压的相位正确即可(，根据这个原理，我们可以把鉴频器输出误差信号的幅度在电视机屏幕上进 行显示，便可以对应显示电视机接收信号的频率是否偏低或者偏高，然后随时 可以对电视机接收的高频图像信号频率进行准确调谐。(2)将电视机接收的高频信号频率对应的鉴频电路幅/频特性(电压幅度/烦 率特性)输出电压幅值显示在屏幕上，并依此判断电视机接收信号频率是否准 确调谐；图5是把鉴频器输出误差信号的幅度在电视机屏幕上进行显示的原理图， 图5中，501表示鉴频器输出误差信号电压输入；502是A/D模数转换电路，其 功能是把鉴频器输出误差信号电压转化成数字编码信号；503是MPU或CPU微 处理器，其功能是对鉴频器输出误差信号电压转化成数字编码信号进行数字技 术处理，然后输出鉴频误差视频信号；504是电视机视频显示单元，其功能是对 鉴频误差视频信号进行放大，并进行屏幕显示。有些MPU或CPU微处理器是 带有模数转换功能接口的，因此，A/D模数转换电路502可以并入MPU或CPU 微处理器503单元之中。图6是在电视屏幕上显示电视机接收信号调谐指示的工作原理图。图6中， 600为电视机屏幕，601、 602均为接收信号调谐指示(符号显示)，接收信号调 谐屏幕显示有多种不同位置和符号显示方式，601、 602只是其中两种不同的位 置显示方式。图6-a表示接收信号调谐指示位于电视机屏幕的上方；图6-b表示 接收信号调谐指示位于电视机屏幕的下方。对于接收信号调谐屏幕显示也有多 种方法，下面我们以图7举例进4亍详细i兑明。图7中，700为电视机屏幕，701、 702、 703分别表示接收信号频率偏低、 准确、偏高等三种不同情况时的调谐指示(符号显示)，"V"字形水平橫条表示 鉴频器输出误差信号幅度的变化范围，小圓球的位置表示鉴频器输出误差信号 的大小，小圆球的位置越靠近"V"字形水平橫条的底部，表示电视机接收信号 的工作状态越稳定。图7-a表示接收信号的频率偏低，与图4中的频率fa对应 图7-b表示接收信号的频率正确，与图4中的频率fp对应；图7-c表示接收信 号的频率偏高，与图4中的频率fb对应。图7不但对接收信号频率的偏差大小 进行显示，同时还能形象地知道偏差的符号(正负)，当然，这种符号指示也是
多种多样的，这里只形象地举一个例子来"i兑明。电视机用的MPU或CPU微处理器一般都是8bit微处理器，但可使用16bit 或32bit微处理器，因此A/D模数转换编码输出的数据也应该为8bit，相当于可 以把鉴频器输出误差信号电压的大小转化成256种编码，即可以把鉴频器输 出误差信号电压量化成256层。在对MPU或CPU微处理器503进行软件编程 的时候，首先给MPU或CPU微处理器编制一个字符显示数据库，并存储于存 储器之中，以用于进行视频信号编码，作为鉴频器输出误差信号电压的显示视 频信号输出。一般电视机用的MPU都具有字符显示和字符数据编辑功能，只需要在原表 字符显示库中添加一部分新的字符数据即可。当MPU或CPU微处理器503对 鉴频器输出误差信号电压进行数据处理时，只需对256种编码数据进行译码， 然后根据译码结果(即数值大小)去调用字符显示库中对应的数据，并把数据 通过编码转换成对应的视频信号输出。有些时候为了节省字符数据库的空间， 在对鉴频器输出误差信号电压进行数据处理时，鉴频器输出误差信号电压不一 定要量化成256个阶梯，也可以小于256个阶梯。图8是对电视机接收信号电平显示用的MPU或CPU微处理器，进行软件 编程时的流程说明图。图8中，流程800表示字符显示数据库，以及字符显示 数据库的创建，在编程开始时，首先要根据A/D模数转换编码的属性，即鉴 频器输出误差信号电压的每一量化变量(量化层)都要定义一个显示字符，如 图7中的"V"字水平横条和小球，有多少个量化层就对应多少个字符，并且每 个字符对应一个数据(与数值对应)，序号分别为0、 1、 2、 3、.…N等，如果 A/D模数转换器编码为8bit，则最多为256个量化层，即N的最大值为255,当 然这些字符也可以用一种函数关系来表示，当需要输出字符视频信号时，再根 据函数关系进行数值运算。流程801为复位，当需要对接收信号进行调谐状态显示时，可按下电视机 或遥控器上某个按键，MPU或CPU微处理器就会对此功能的电路开始清零；流 程802是从字符显示数据库(数据存储器)中取第一个数据P，此数据P的属性 正好对应鉴频器输出误差信号的中间值，即第一次取数据时是从图4中鉴频 器输出误差信号up电压所对应的数据开始，up对应的频率就是fp;流程803 是从鉴频器输出误差信号电压的A/D模数转换编码器中取数据，相当于准备对 鉴频器输出误差信号的电压进行测量；流程804是拿准备测量的鉴频器输出误 差信号电压数据与字符显示数据进行对比，如果准备测量的鉴频器输出误差信
号电压的数据对应的数值大于字符显示数据对应的数值，则需要进一步提高字符显示数据对应的数值(流程805 ),以供下一次从鉴频器输出误差信号电压的 A/D模数转换编码器中取数据时再进行比较，执行流程805相当于在电视屏幕 上字符显示又向前走一步；如果准备测量的鉴频器输出误差信号电压的数据对 应的数值小于字符显示数据对应的数值，则需要降低字符显示数据对应的数值 (流程806 )，以供下一次从鉴频器输出误差信号电压的A/D模数转换编码器中 取数据时再进行比较，执行流程806相当于在电视屏幕上字符显示要向后退一 步，相当于对鉴频器输出误差信号电压反复测量(循环程序)每次从字符显示 数据库(数据存储器)中取数据的同时，也向屏幕显示804输出一组字符显示 视频信号(流程809),即在电视机屏幕上进行字符显示。当要测量的鉴频器输出误差信号电压数据对应的数值与正在进行字符显示 对应的数值基本相等时，流程805和流程806就会轮流执行，相当于对鉴频器 输出误差信号电压反复测量，但测量结果基本相同，即鉴频器输出误差信号 已经被屏幕显示基本锁定，此时，字符指示的位置(对应电视机接收信号的频 率)基本保持不变。流程807、 808、 810、 810、 811、 812是定时控制或遥控器关断电视机接收 信号调谐状态电视屏幕显示程序，当程序执行时间超过设定时间时，程序就退 出，或程序执行时间虽然还没有超过设定时间，但需要停止执行电视机接收信 号调谐状态电视屏幕显示程序，此时可用人工进行手动控制，按下电视机或遥 控器上某个按键，电视机接收信号调谐状态电视屏幕显示程序即可结束；流程 807是关断电视屏幕显示判断程序，如果807接收到定时器810或遥控器813通 过流程812发出的关断显示指令，程序就会执行流程808，电视机接收信号调谐 状态电视屏幕显示运行程序就会立即结束；如果807没有接收到定时器或遥控 器发出的关断显示输出指令，电视机接收信号调谐状态电视屏幕显示程序就会 继续4丸行流程803、 404804、 805、 806、 809。流程811是定时器时间调整程序，改变流程811中的数据，就可以改变电 视机接收信号调谐状态电视屏幕显示程序的运行时间。定时器810每次输出的 时间数据，流程811都要拿来与事先存储的时间数据进行比较，如果相同，表 示显示时间已到，流程811就会输出一个指令给流程812,由812向流程807发 出关断电视机接收信号调谐状态电视屏幕显示指令。如果定时器810输出的时 间数据，经流程811进行数据比较后，结果不符，经流程811就没有信号或指 令输出给流程812。如果在电视机接收信号调谐状态电视屏幕显示期间，同时还 要与其它电^各进行协同工作(流程Sl《)，可邏过流程81f输出指令给流程814 来进行协同处理。本发明的方法电视机接收信号调谐指示方法根据电视机接收信号的电平越高，AGC自动增益控制输出电压就越高，所以根据AGC自动增益控制输出电 压的幅度，来判断电视机接收信号电平的高低，并且根据这个原理，把AGC自 动增益控制的电压幅度在电视机屏幕上进行显示，便可以对应显示电视机接收 信号电平的高低，人们就可以很直观地通过电视机屏幕上的显示，知道电视巩 接收信号强度的强弱。当我们需要调整电视接收天线方向时，通过观察电视机 屏幕接收信号电平指示，就很容易调整好天线的最佳方向。
权利要求
1. 一种电视机接收信号调谐指示方法，其包括以下步骤设置一个鉴频电路，或采用电视机自动频率微调电路中的鉴频电路，通过该鉴频电路或电视机自动频率微调电路中的鉴频电路测得电视机接收高频信号频率对应的电压；将电视机接收的高频信号频率对应的鉴频电路幅/频特性(电压幅度/频率特性)输出电压幅值显示在电视机屏幕上，并依此判断电视机接收信号频率是否准确调谐。
2. 根据权利要求1所述的电视机接收信号调谐指示方法，其特征在于该 高频信号接收电路包括高频电视信号输入电路，高频放大电路，混频电路，本 地振荡信号发生电路，中频放大电路，鉴频电路，A/D模数转换电路，CPU控 制电路及调谐电压发生电路。
3. 根据权利要求2所述的电视机接收信号调谐指示方法，其特征在于用 于调谐指示的电压来自中频放大电路中的鉴频电路幅/频特性输出电压,.
4. 根据权利要求1所述的电视机接收信号调谐指示方法，其特征在于该 电视机接收的高频信号频率调谐指示，是通过鉴频电路对中频信号进行频率检 波，然后把频率检波输出电压，即鉴频输出电压，通过A/D模数转换电路把模 拟电压信号转换成数字信号，再经微处理器进行处理，然后把处理结果显示在 电视屏幕上。
5. 根据权利要求4所述的电视机接收信号调谐指示方法，其特征在于该 A/D模数转换电路功能是把鉴频器输出的幅/频特性误差信号电压转化成数字编 码信号，以便送给微处理器进行数据处理。
6. 根据权利要求5所述的电视机接收信号调谐指示方法，其特征在于电 视机接收的高频信号频率对应的鉴频电路幅/频特性输出误差信号电压，经A/D 模数转换电路把模拟电压信号转换成数字信号后，再经微处理器进行数字技术 处理，然后把鉴频电路幅/频特性输出误差信号转换成字符视频信号，最后输出 到电视机屏幕上进行显示。
全文摘要
本发明涉及一种电视机接收信号调谐指示方法，其包括以下步骤设置一个鉴频电路，或采用电视机自动频率微调电路中的鉴频电路，通过该鉴频电路或电视机自动频率微调电路中的鉴频电路测得电视机对应于接收高频信号频率的电压；将电视机接收的高频信号频率对应的鉴频电路幅/频特性(电压幅度/频率特性)输出电压幅值显示在屏幕上，并依此判断电视机接收信号频率是否准确调谐。本发明把鉴频电路输出对应于电视机接收高频信号频率的电压幅值在电视机屏幕上显示，人们就可以很直观地通过电视机屏幕显示，知道电视机接收信号频率的高低，准确判断出是否处在最佳工作状态，从而实现电视机在调台时准确地调谐在中心频率上，使电视机图像达到最清晰。
文档编号H04N5/50GK101212610SQ200610157800
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者陶显芳 申请人:康佳集团股份有限公司