专利名称：广播接收器系统的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及广播接收器。更具体地，本发明的各个实施例涉及适于在所有 已知频率和标准上接收数字无线电和电视广播的装置和方法，所述已知频率和标准的例子 包括 DAB、DVB 禾口 ATSC。
背景技术：
电视(TV)和无线电是目前泛在的远程通信介质，其被用于使用无线电频率(RF) 信号来广播和接收图像和/或声音。所有的电视和无线电采用一种或另一种形式的接收器 系统。接收器是电子电路，其从天线接收其输入，使用一个或多个滤波器将所需要的信号与 天线所拾取的其他信号分离，将所需要的信号放大到适于进一步处理的幅度，并且最后将 信号解调和解码成终端使用者可消费的形式，例如声音、图片、数字数据等。然而，不同的国家对于电视和无线电信号两者都使用不同类型的广播标准，其中 大部分在不同程度上彼此不兼容。因此，接收器技术根据所使用的(一个或多个)广播标 准在国家与国家之间广泛地不同。对于模拟电视，在国家与国家之间有各式各样不同的标准。最普遍的模拟电视标 准的例子是PAL、NTSC*SECAM。全世界的数字电视(DTV)的情形可以说相比较而言更简 单，其中大部分当前的数字电视系统使用基于MPEG-2多路复用数据流标准的MPEG-2视频 编解码器。然而，数字标准在如何将MPEG-2流转换成广播信号以及最终如何将其解码用于 观看的细节上显著地不同的事实使数字电视的情形变得复杂。根据其传送DTV信号的一种标准是通过数字视频广播(DVB)，其代表一套国际公 认的用于数字电视的开放标准。DVB系统使用各种途径来分配数字数据，包括通过卫星 (DVB-S、DVB-S2 和 DVB-SH ；还有用于经由 SMATV 分配的 DVB-SMATV)；电缆(DVB-C)；地面 电视(DVB-T、DVB-T2)和用于手持设备的数字地面电视(DVB-H)；以及使用DTT(DVB-MT)、 MMDS (DVB-MC)和/或MVDS标准(DVB-MS)经由微波分配。尽管DVB在欧洲广泛地被使用，北美使用ATSC (高级电视系统委员会)标准，而日 本使用ISDB(集成服务数字广播)标准。这些标准中的每一个可以被用在不同的广播介质 上，例如地面、电缆或卫星介质。根据介质使用不同的调制，例如用于地面传输的COFDM(编 码正交频分复用)，用于电缆传输的QAM(正交幅度调制)和用于卫星传输的QPSK(正交相 移键控)。使用诸如AM和FM的模拟标准和诸如Eureka 147 (标记为“DAB”)、DAB+、HD Radio 等的一系列数字标准的无线电的情形也类似。在今天的数字广播市场上所使用的许多不兼容的广播传输标准要求制造专用的 接收器，该专用的接收机使用专用的算法来执行接收到的数字信号的必要处理(解调、纠 错、解码等)。然而，出于许多原因，具有众多专用解决方案是不合需要的。例如，为每种标 准定制接收器硬件增加了开发成本并且最终意味着每个单独的产品被限制于一种标准，常 常仅在一个区域中可操作。结果是当前已知的技术通常是不灵活的并且制造昂贵。
没有当前已知的技术提供多标准广播接收器，其可与任何全球的传输标准兼容并 且易于被升级到将来的标准。此外，没有当前已知的技术提供广播接收器，其采用通用的计 算机硬件以便有效地减小开发、制造和实现的成本。
发明内容
根据本发明的实施例，提供了如在随附的权利要求中所陈述的电路、系统、方法和 计算机代码。根据本发明的一个实施例，提供接口电路，其被配置用于连接在(a)用于接收和 处理广播无线电频率信号的广播接收器调谐器及相关联的线路(circuitry)，和(b)以软 件解调代码编程的通用计算机设备之间，所述软件解调代码被配置用于使通用处理器参 与(engage in)信号解调功能(function)。所述接口电路包括数据接口，其包括打包缓 冲器，所述打包缓冲器被连接用于接收(i)来自所述调谐器及相关联的线路的信号路径 的数字信号采样数据，和(ii)控制设置的指示，所述控制设置在所述采样数据的获取期间 被应用于一个或多个可配置部件，所述打包缓冲器可操作用于构建包，所述包包括由采样 数据和携载所述控制设置指示的首部信息构成的块；控制接口，其被配置用于从运行在所 述通用计算机设备上的调谐器控制代码接收控制指令；以及微控制器，其可操作用于从所 述控制接口接收所述控制指令并且将对应的控制设置分配给所述调谐器及相关联的线路 的可配置部件，所述微控制器还可操作用于将相应的控制设置的指示供应给所述打包缓冲ο根据本发明的另一实施例，所述相应的控制设置的指示包括相对于所述信号采样 数据应用的数据采样速率指示。根据本发明的另一实施例，所述相应的控制设置的指示包括相对于信号采样数据 应用的调谐器频率指示。根据本发明的另一实施例，所述相应的控制设置的指示包括相对于信号采样数据 应用的调谐器增益指示。根据本发明的另一实施例，所述接口电路还包括连接在(i)所述调谐器及相关联 的线路和(ii)所述打包缓冲器之间的压缩缓冲器。根据本发明的另一实施例，所述微控制器能够根据所述接口电路和所述通用计算 机设备之间的数据传输速率是否超出预定门限速率而禁用或使能所述压缩。根据本发明的另一实施例，所述压缩缓冲器及相关联的逻辑实现位丢弃(bit dropping)算法。根据本发明的另一实施例，所述接口电路还包括被设置在所述接口电路和所述通 用计算设备之间的标准计算机接口。根据本发明的另一实施例，所述标准计算机接口是USB接口。根据本发明的一个实施例，提供接口，该接口至少部分地以计算机代码来实现并 且被配置用于连接在(a)所述通用计算设备上以软件实现的解调器和(b)与用于接收广播 信号的独立的硬件调谐器相关联的接口电路之间。所述接口包括数据接口，其用于接收包 括首部信息的打包信号采样数据，所述首部信息包括在所述采样数据的获取期间被应用的 控制设置指示；控制接口，其可操作用于从调谐器控制代码接收控制指令，设置可配置的调谐器部件的控制输入，并且还可操作用于将所述控制指令转发到与所述调谐器线路相关联 的互补接口 ；调谐器控制代码，其可操作用于发出控制指令，所述控制指令旨在改变所述调 谐器线路的可配置部件的控制设置；至少一个所发出的指令的日志；以及包监测模块，其 可操作用于检测用于所述调谐器的可配置部件的控制设置指示，并且将它们与所述日志比 较以确定所述调谐器控制代码所发出的指令何时已在所述调谐器线路的可配置部件上被 实现。根据本发明的一个实施例，提供接口，该接口至少部分地以计算机代码来实现并 且被配置用于连接在(a)所述通用计算设备上以软件实现的解调器和(b)与用于接收广播 信号的独立的硬件调谐器相关联的接口电路之间。所述接口包括数据接口，其用于接收包 括首部信息的打包信号采样数据，所述首部信息包括在所述采样数据的获取期间被应用的 控制设置指示；控制接口，其可操作用于从调谐器控制代码接收控制指令，设置可配置的调 谐器部件的控制输入，并且还可操作用于将所述控制指令转发到与所述调谐器线路相关联 的互补接口 ；调谐器控制代码，其可操作用于发出控制指令，所述控制指令旨在改变所述调 谐器线路的可配置部件的控制设置；定时器模块，其自指令发出以后记录时间，可操作用于 确定所述调谐器控制代码所发出的指令已在发出之后的预定周期在所述调谐器线路的可 配置部件上被实现。根据本发明的另一实施例，所述调谐器控制代码被配置用于发出应用于与所述调 谐器电路相关联的模拟到数字转换器的指令，并且检测到的指示包括相对于所述信号采样 数据应用的数据采样速率。根据本发明的另一实施例，所述调谐器控制代码被配置用于发出应用于所述调谐 器的频率选择的指令，并且检测到的指示包括相对于所述信号采样数据应用的调谐器频率。根据本发明的另一实施例，所述调谐器控制代码被配置用于发出涉及所述调谐器 的放大器增益的指令，并且检测到的指示包括相对于所述信号采样数据应用的增益值。根据本发明的另一实施例，所述调谐器和解调器能够处理电视广播信号。
为更好地理解本发明以及理解可以如何同样地实现本发明，现在将仅通过举例的 方式对附图进行参考，其中图1示出本发明的广播接收器系统的实施例；图2示出调谐器10的例子；图3示出本发明的实施例，其中从三个VCO中的一个获得由调谐器时钟单元108 产生的时钟；图4示出根据本发明的实施例的桥20的更多细节；图5示出根据本发明的实施例的数字信号处理器(DSP)的更多细节；图6示出示例图表，其示意数字滤波就幅度而言作为频率的函数的可扩缩性 (scalability)，在本例中针对 DAB、DVB_5MHz、DVB_6MHz、DVB_7MHz 以及 DVB_8MHz 模式；图7示出时钟208的例子；图8示出计算机接口 209的例子；6
图9A示出根据本发明的实施例所执行的可能的压缩过程的例子；图9B示出根据本发明的实施例的数据包的例子；以及图10示出根据本发明的实施例的软件解调器的更多细节。具体实施例本领域技术人员将理解的是，尽管本公开描述被认为是最佳模式的内容并且在恰 当的地方描述了执行本发明的其他模式，本发明不应被限制于在对优选实施例的这种说明 中所公开的特定配置和方法。图1示出本发明的广播接收器系统的实施例。该广播接收器系统包括调谐器10、 调谐器到解调器的桥接电路(“桥”)20和软件解调器30。在此所使用的术语“桥”或“桥 接电路”应当被看作是指在模拟调谐器和解调器之间所设置的任何电路。根据一个实施例， 如图1所示，调谐器10、桥20和软件解调器30被设置为包括三个独立部件的模块化系统， 通过合适的数据连接将它们可操作地链接。根据另一个实施例，调谐器10和桥20可以被 合并到单个模块中，例如使调谐器和桥的元件位于同一芯片上。根据还有另一实施例，硬件 部件调谐器10和桥20中的每一个可以被合并到单个模块中，例如PC扩展设备(诸如PCI 高速卡、迷你卡或USB设备)，或者位于例如计算机主板上的专用计算机芯片。根据一个实 施例，本发明的广播接收器系统被加到移动设备上，诸如移动电话。先前已知的广播接收器技术通常被设置有用于接收广播信号的硬件调谐器，以及 专用硬件解调器，该专用硬件解调器被用于从到来的无线电频率信号的载波中恢复信息内 容。然而，这些先前已知的技术由于硬件解调器部件的成本而制造昂贵，并且通常被限制于 仅根据单个广播标准来操作。在本发明的实施例中，软件解调器30可操作用于使用计算设备70上的一个或多 个通用微处理器的处理能力，从而将处理负担从专用的解调器硬件转移到软件。所述计算 设备70通常是具有一个或多个适于这种任务的通用微处理器的台式计算机、膝上型计算 机或其他类似的设备。在图1中还示出了连接到调谐器10的天线60，该天线用于接收模拟或数字广播信 号，通常是无线电或电视传输信号。尽管仅示出单个天线，根据某些实施例，不止一个天线 可以连接到调谐器10，允许例如双天线实现以得到提高的信号强度，或者允许不同的天线 类型同时地或交替地连接到调谐器。广播接收器系统还包括桥20和计算机70之间的计算机数据连接50。该计算机数 据连接50可以是任何合适的计算机接口，例如串行接口，诸如USB、火线(FireWire)等等。图2示出调谐器10的更多细节。广泛而言，调谐器10可操作用于检测无线电频 率(RF)信号，然后将它们放大并且转换为适于进一步处理的形式。相应地，调谐器10还包 括具有一个或多个低频输入104和一个或多个高频输入105的天线接口 102，每个输入能 够连接到适于接收无线电频率信号并且支持大范围的广播频率的天线。在图2所示的例子 中，低频天线输入104接收各个AM波段(band)的频率，而高频天线输入105接收VHF、波 段3、波段4/5和L波段的无线电频率信号。根据优选实施例，调谐器接口支持从150kHz到 1. 9GHz的宽频谱覆盖，如在下表中所总结的那样
权利要求
1.一种接口电路，其被配置用于连接在(a)用于接收和处理广播无线电频率信号的广 播接收器调谐器及相关联的线路，和(b)以软件解调代码编程的通用计算机设备之间，所 述软件解调代码被配置用于使通用处理器参与信号解调功能，所述接口电路包括数据接口，其包括打包缓冲器，所述打包缓冲器被连接用于接收(i)来自所述调谐器 及相关联的线路的信号路径的数字信号采样数据，和(ii)控制设置的指示，所述控制设置 在所述采样数据的获取期间被应用于一个或多个可配置部件，所述打包缓冲器可操作用于 构建包，所述包包括由采样数据和携载所述控制设置指示的首部信息构成的块；控制接口，其被配置用于从运行在所述通用计算机设备上的调谐器控制代码接收控制 指令；以及微控制器，其可操作用于从所述控制接口接收所述控制指令并且将对应的控制设置分 配给所述调谐器及相关联的线路的可配置部件，所述微控制器还可操作用于将相应的控制 设置的指示供应给所述打包缓冲器。
2.根据权利要求1所述的接口电路，其中所述相应的控制设置的指示包括相对于所述 信号采样数据应用的数据采样速率指示。
3.根据权利要求1或2所述的接口电路，其中所述相应的控制设置的指示包括相对于 所述信号采样数据应用的调谐器频率指示。
4.根据权利要求1至3所述的接口电路，其中所述相应的控制设置的指示包括相对于 所述信号采样数据应用的调谐器增益指示。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的接口电路，其包括连接在(i)所述调谐器及 相关联的线路和(ii)所述打包缓冲器之间的压缩缓冲器。
6.根据权利要求5所述的接口电路，其中所述微控制器能够根据所述接口电路和所述 通用计算机设备之间的数据传输速率是否超出预定门限速率而禁用或使能所述压缩。
7.根据权利要求5或6所述的接口电路，其中所述压缩缓冲器及相关联的逻辑实现位 丢弃算法。
8.根据前述权利要求中的任意一项所述的接口电路，其包括被设置在所述接口电路和 所述通用计算设备之间的标准计算机接口。
9.根据权利要求8所述的接口电路，其中所述标准计算机接口是USB接口。
10.一种接口，其至少部分地以计算机代码来实现并且被配置用于连接在(a)所述通 用计算设备上以软件实现的解调器和(b)与用于接收广播信号的独立的硬件调谐器相关 联的接口电路之间，所述接口包括数据接口，其用于接收包括首部信息的打包信号采样数据，所述首部信息包括在所述 采样数据的获取期间被应用的控制设置指示；控制接口，其可操作用于从调谐器控制代码接收控制指令，设置可配置的调谐器部件 的控制输入，并且还可操作用于将所述控制指令转发到与所述调谐器线路相关联的互补接 Π ；调谐器控制代码，其可操作用于发出控制指令，所述控制指令旨在改变所述调谐器线 路的可配置部件的控制设置；至少一个所发出的指令的日志；以及包监测模块，其可操作用于检测用于所述调谐器的可配置部件的控制设置指示，并且将它们与所述日志比较以确定所述调谐器控制代码所发出的指令何时已在所述调谐器线 路的可配置部件上被实现。
11.一种接口，其至少部分地以计算机代码来实现并且被配置用于连接在(a)所述通 用计算设备上以软件实现的解调器和(b)与用于接收广播信号的独立的硬件调谐器相关 联的接口电路之间，所述接口包括数据接口，其用于接收包括首部信息的打包信号采样数据，所述首部信息包括在所述 采样数据的获取期间被应用的控制设置指示；控制接口，其可操作用于从调谐器控制代码接收控制指令，设置可配置的调谐器部件 的控制输入，并且还可操作用于将所述控制指令转发到与所述调谐器线路相关联的互补接 Π ；调谐器控制代码，其可操作用于发出控制指令，所述控制指令旨在改变所述调谐器线 路的可配置部件的控制设置；定时器模块，其自指令发出以后记录时间，可操作用于确定所述调谐器控制代码所发 出的指令已在发出之后的预定周期在所述调谐器线路的可配置部件上被实现。
12.根据权利要求10或11所述的接口电路，其中所述调谐器控制代码被配置用于发出 应用于与所述调谐器电路相关联的模拟到数字转换器的指令，并且检测到的指示包括相对 于所述信号采样数据应用的数据采样速率。
13.根据权利要求10至12所述的接口电路，其中所述调谐器控制代码被配置用于发出 应用于所述调谐器的频率选择的指令，并且检测到的指示包括相对于所述信号采样数据应 用的调谐器频率。
14.根据权利要求10至13所述的接口电路，其中所述调谐器控制代码被配置用于发出 涉及所述调谐器的放大器增益的指令，并且检测到的指示包括相对于所述信号采样数据应 用的增益值。
15.根据前述权利要求中的任意一项所述的接口电路，其中所述调谐器和解调器能够 处理电视广播信号。
全文摘要
接口电路，其被配置用于连接在(a)用于接收和处理广播无线电频率信号的广播接收器调谐器及相关联的线路，和(b)以软件解调代码编程的通用计算机设备之间，所述软件解调代码被配置用于使通用处理器参与信号解调功能，所述接口电路包括数据接口，其包括打包缓冲器，所述打包缓冲器被连接用于接收(i)来自所述调谐器及相关联的线路的信号路径的数字信号采样数据，和(ii)控制设置的指示，所述控制设置在所述采样数据的获取期间被应用于一个或多个可配置部件，所述打包缓冲器可操作用于构建包，所述包包括由采样数据和携载所述控制设置指示的首部信息构成的块；控制接口，其被配置用于从运行在所述通用计算机设备上的调谐器控制代码接收控制指令；以及微控制器，其可操作用于从所述控制接口接收所述控制指令，并且将对应的控制设置分配给所述调谐器及相关联的线路的可配置部件，所述微控制器还可操作用于将相应的控制设置的指示供应给所述打包缓冲器。
文档编号H04N5/44GK102047653SQ200980120248
公开日2011年5月4日 申请日期2009年1月8日 优先权日2008年5月28日
发明者A·伊顿, D·布丁, K·阿卢瓦利亚, S·阿特金森 申请人:米里克斯半导体有限公司