专利名称：卫星接收器及其操作方法、计算机程序和卫星系统的制作方法
技术领域：
本说明书一般涉及卫星接收器和操作卫星 接收器的方法。本说明书还涉及计算机程序和卫星系统。
背景技术：
通信信号的卫星广播已变得普遍。特别地，单线缆分发被广泛使用。单线缆分发是一种卫星电视技术，根据该技术，例如在一个建筑物内的多个用户通过单条同轴线缆来接收广播节目。相关技术从US 7，684，467、US 2006/0174282、WO 2010/047852 和US2006/0225100 得知。
发明内容
本发明的一个目的在于提供改进的卫星接收器、改进的操作卫星接收器的方法、改进的计算机程序和改进的卫星系统。以上目的是通过根据独立权利要求而要求保护的内容来实现的。包括附图以提供对本发明的实施例的进一步理解，并且附图并入在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施例并且与说明书一起用于说明原理。本发明的其他实施例和许多预期的优点将被容易地认识到，这是因为它们通过参考随后的详细描述而变得更好理解。附图的元素不一定相对于彼此成比例。相似的标号指代相应的类似部分。
图I是根据本申请一个实施例的包括接收器的通信系统的框图。图2示出根据本申请一个实施例的接收器的一部分的框图。图3A和图3B示出根据本申请一个实施例的可由接收器获得的波谱(spectrum)的示例。图4A和图4B示出根据本申请一个实施例的可由接收器获得的波谱的进一步示例。图5A和图5B示出根据本申请另一实施例的可由接收器获得的波谱的进一步示例。图6示出根据一个实施例的方法。图7示出根据另一实施例的方法。
具体实施例方式在下面的详细描述中参考附图，附图形成其一部分并且其中通过例示而图示出可以实施本发明的具体实施例。就此而言，参考所描述的附图的朝向来使用诸如“顶部”、“底部”、“前面”、“后面”、“引领”、“拖尾”等定向术语。由于可以在多个不同朝向上布置本发明实施例的部件，因此定向术语用于例示的目的，绝不是限制性的。将会了解，可以利用其他实施例并且可以在不脱离权利要求所限定的范围的情况下作出结构或逻辑上的变化。图I示出根据本发明一个实施例的 通信系统。该系统包括从天线30接收卫星信号并且将接收到的信号经由单线缆连接13发送到单体接收器11-1、11-2、……、11-N的接口 12。接收器11的示例包括独立接收器、机顶盒、电视的内置部件、DVD记录器、计算机等等。接收器11例如可以与电视装置相连。接口 12可以是可嵌入在单线缆路由器(SCR)、LNB(低噪声块)或者合适交换机中的单线缆接口(SCIF)。接收器11可以集成一个或多个解调器。天线可以是任意种类的天线，其被配置成接收来自通信卫星17的信号。天线的示例可以包括卫星圆盘或者其他用于接收信号的合适天线。天线30可以包括若干天线设备，这些天线设备例如可被分配给不同的卫星17。然而，将会清楚地了解，单个天线30可以接收来自多个卫星的信号。通常，天线30在卫星信号的宽带波谱(例如在I和2GHz之间)上接收信号。一般地，天线所接收的信号被分配给库(bank)，库被定义为属于一个偏振(polarization)和/或一个波段(band)(例如，低波段、高波段、水平偏振、垂直偏振)的一组接收到的相邻信道。单条线缆(同轴线缆)13的带宽被划分成频隙(slot)或者用户波段。作为卫星接收器的部件的每个解调器都分配有频隙。接口 12向所分配的频隙中的卫星接收器11-1、11_2、……、11_N之一发送信号。接口 12通过DiSEqC(数字总线卫星设备控制)命令来由卫星接收器11远程控制。单线缆连接13通常是通过可以传送双向数据/信号和电力两者的同轴线缆来实现的。DiSEqC信号的结构和功能在参考该标准的相应文献中有所说明。通常，为了选择所需信道的卫星信号，接收器11或者接收器11的解调器向接口发送DiSEqC命令。DiSEqC命令包括关于承载所需信号的库(波段、馈给、偏振)的信息、关于所需信号的频率的信息以及关于预期所需信号所位于的频隙的信息。一般地，接收器不接收关于通过DiSEqC命令上行链路而提交的命令或信息是否已被正确接收的直接反馈。而是，这样的一条信息是以间接方式传送的。例如，为了得到反馈，接收器可以发送“询问”消息，该消息包括关于答复被预期位于的频隙的信息、关于被检查的信息的类型的信息以及与接口 12的数据库中存储的值进行比较的数目。通过由接口给出二进制应答来对该请求作出答复，该二进制应答指示出该数目是否与接口的数据库中存储的数据相匹配。例如，二进制应答是通过连续波RF音调(cw RF tone)来给出的。如果RF音调的频率与频隙的中心频率相匹配，则答复“是”。如果RF音调的频率不同于频隙的中心频率，则答复“否”。换言之，由于所使用的通信协议，可以间接判断DiSEqC信号是否已被接口正确接收。电力分路器(powersplitter)或者定向I禹合器(directional coupler) 15 可操作来将来自单线缆连接13的信号经由线缆14-1、……、14-N发送到各个接收器11-1、……、11-N。图2示出根据本发明一个实施例的接收器11的元件。已在其他地方详细描述了接收器的一般部件。除了提供接收器的基本功能的部件之外，接收器11还可以包括控制器18和处理设备19。根据另一实施例，接收器11可以另外包括分析设备20。将会清楚地了解，控制器18、处理设备19和分析设备可以执行接收器的更一般部件的专门功能。例如，执行接收器的基本功能的控制器可以另外执行本文下面描述的功能。或者，所描述的控制器可以是接收器11的分离部件。同样，接收器的一般处理器可以集成处理设备19和分析设备20。或者，处理设备19和分析设备可以是接收器11的分离部件。例如，处理设备19、分析设备20和控制器18可被实现为集成电路。对于可以直接访问卫星信号的整 个宽带波谱的卫星，已知了称为盲信道扫描或搜索(BCS)的技术。该技术依赖于测量卫星信号的宽带波谱(例如在I和2GHz之间)并且分析功率密度的想法。从功率密度的分析，可以以非常快速且高效的方式来估计可用发射机应答器(transponder)的频率位置。通常，通过这种盲信道扫描而获得的包括发射机应答器和各个发射机应答器的频率位置的信息是以表格的方式来总结的并且例如存储在接收器中。图2所示的控制器18可被配置来指示图I所示的接口 12在预定频率范围上执行盲信道扫描处理以获得所测量的波谱信号。然后，控制器18可以将预定频率范围改为相邻的频率范围并且指示接口 12在改变后的频率范围上执行盲信道扫描处理以获得进一步测量的波谱信号。该过程被重复，直到所需频率范围已被测量为止。换言之，所测量的波谱信号被逐区间地测量。处理设备19接收所测量的波谱信号并且处理所测量的波谱信号以获得波谱区间。此后，所测量的波谱区间被级联以便获得波谱。因此，为了在如下单线缆系统中在整个宽带波谱上执行盲信道扫描，接收器向接口发送盲信道请求，在该单线缆系统中，仅可以接收单个用户波段频隙的波段受限波谱。相应的DiSEqC命令包括宽带波谱中的所需区间，例如从IGHz到I. IGHz的范围。响应于所发送的DiSEqC命令，接口在从IGHz到I. IGHz的预定频率范围(对应于图3A中的区间n)中向特定接收器发送信号。此后，所接收的信号被处理设备处理以获得波谱区间。此外，控制器向接口发送指定区间n+1 (即，I. IGHz至I. 2GHz的频率范围)的下一 DiSEqC命令。该过程被重复，直到从区间n到区间n+m的整个部分已被测量为止。所获得的波谱区间被级联以获得例如图3A所示的波谱。该波谱图的要正确的首要之事在于所有区间都被正确地测量。这又意味着卫星接收器的SCIF控制(特别是所需频率范围的正确设定)在盲信道扫描期间不受打扰。然而，由于若干不同接收器所发送的DiSEqC控制序列在同一线缆上传送，因此可能出现问题。换言之，单个同轴线缆装置实际上实现多主对一从的体系结构(multi-master to one slavearchitecture),从而不同接收器单元所发出的DiSEqC控制序列的冲突是相当可能的。例如，两个或更多个控制序列的冲突可能引起控制信息的完全丢失或者控制序列的失真，使得SCIF将接收到的控制信息解释为不同的控制消息。此外，可能出现如下情形用于为区间n+1设定中心频率的频率控制命令未被接口正确接收，使得区间n被意外地测量两次。在这样的情况中，将会获得图3B所示的波谱，其中区间n+1的波谱与为区间n所示的波谱相同。根据一个实施例，接收器11还可以包括分析设备20，分析设备20可以通过分析波谱来检测传送错误。例如，分析设备可以分析两个相邻区间之间的波谱转变。如果在边界处检测到所测量的波谱的某种不连续性，则存在传送错误的特定可能性。例如，参考图3B，可以在区间n和n+1之间或者区间n+1和n+2之间的边界处检测到不连续性。图4A示出现今以数字方式生成的发送信号的波谱的示例，其可能具有相当矩形的形状从而使得可能难以检测到不连续性。图4A示出被正确测量的区间，图4B示出对于作为区间n的波谱的拷贝的区间n+1发生了传送错误的波谱。
为了检测这样的传送错误，控制器18可被配置来设定预定频率范围以使得相邻的频率范围具有重叠的频率部分。如图5A所示，部分30-1属于区间n和区间n+1，这样形成了重叠部分。以类似的方式，部分30-2和30-3形成重叠部分。图5B示出由于错误而接收到对应于区间n的波谱而非对应于区间n+1的波谱的波谱测量结果。由于重叠的频率范围，可以通过分析重叠部分中的波谱差异来容易地检测传送错误。根据该实施例，分析设备20可被配置来分析重叠部分中的波谱差异。重叠部分的大小例如可以是通常分配 给单体接收器的带宽的一部分。例如，在40MHz带宽被分配给每个单体接收器的情况下，重叠部分可以是10或20MHz。重叠部分的大小可以是固定的，或者可以取决于波谱的变化。例如，如果处理设备检测到从渐减或渐增的幅度到恒定幅度的转变或者反之的转变，则下一区间可被确定为使其与该转变相重叠。作为另一示例，控制器18可以指示接口多次测量特定区间。然后，分析设备可被配置来将这多次测量的区间彼此比较以检测传送错误。在传送错误被检测到之后，受影响的区间可容易地被新的区间测量结果取代。多次测量可能还允许检测模拟电视信号，因为模拟电视信号的波谱功率密度随着时间而强烈变化。因此，在该实施例中，分析设备20可以从对多次测量的区间的彼此比较来检测强烈变化的波谱功率密度。在本实施例的背景下，“强烈变化”意味着波谱功率密度的变化大于由于由测量精度和环境条件波动引起的通常波动而将预期到的变化。此外，所检测的与模拟电视信号相对应的频率范围可以在早前处理阶段被从盲信道扫描中去除。这显著减少了总的扫描时间。因此，图2中作为示例而示出的接收器被配置来在单线缆系统中在整个宽带波谱上执行盲信道扫描。此外，接收器在单线缆装置的盲信道扫描期间直接基于所测量的波谱信息(例如，平均幅度)来实现对DiSEqC控制序列传送中的错误的简单且快速检测。通过实现根据本发明实施例的接收器，可以从通过处理所测量的波谱信号而获得的波谱区间来直接检测传送错误。图6示出根据一个实施例的用于操作卫星接收器的方法的流程图。如图所示，操作单线缆系统中的卫星接收器(该卫星接收器被配置来经由接口接收卫星信号)的方法包括指示该接口在预定频率范围上执行盲信道扫描处理以获得所测量的波谱信号(步骤Sll)，接收所测量的波谱信号(步骤S12)，处理所测量的波谱信号以获得波谱区间(步骤S13)，改变该预定频率范围直到所需频率范围已被测量为止(步骤S14)，以及将所测量的波谱区间级联以获得波谱(步骤S15)。在改变预定频率范围之后，指示接口在改变后的频率范围上执行盲信道扫描处理。该过程被重复，直到感兴趣的整个频率区域已被测量为止。此后，例如以与传统接收器中类似的方式，可以分析所测量的功率密度以估计可用发射机应答器的频率位置。图7示出根据另一实施例的用于操作卫星接收器的方法的流程图。图7所示的方法包括与图6所示相同的步骤，并且还分析波谱区间(S16)以检测传送错误。如果在步骤S17中确定波谱不包含不正确的波谱区间，则用于测量波谱的方法完成并且该方法可以前进到步骤S19，在步骤S19中，例如以与传统接收器中类似的方式，分析功率密度以估计可用发射机应答器的频率位置。另一方面，当在步骤S17中确定波谱包含不正确的波谱区间时，方法进行到步骤S18，在步骤S18中，将预定频率范围改变为测量到不正确波谱的频率范围。此后，方法前进到步骤S11，在步骤Sll中，指示接口在新设定的频率范围上执行盲信道扫描。在图7的步骤S14中，可以改变预定频率范围以使得具有重叠部分的相邻频率区间被测量。或者，可以多次测量同一频率区间。如果多次测量同一频率区间，则可选地，可以通过检测特定频率范围中的变化的功率密度来检测模拟电视信号。例如，对应于模拟电视信号的特定频率范围可在步骤S19之前被去除，在步骤S19中，分析功率密度以估计可用发射机应答器的频率位置。将会清楚地了解，本申请包括在本 说明书中描述并且由权利要求限定的各种特征的任何种类的子组合。虽然上面描述了本发明的实施例，但是显然，可以实现进一步的实施例。因此，所附权利要求的这种精神和范围不应限于对这里所包含的实施例的描述。
权利要求
1.一种可在单线缆系统中操作的卫星接收器，该卫星接收器被配置来经由接口接收卫星信号，该卫星接收器包括 控制器，该控制器被配置为 -指示所述接口在预定频率范围上执行盲信道扫描处理以获得所测量的波谱信号； -改变所述预定频率范围，直到所需频率范围已被测量为止；以及 处理设备，该处理设备被配置为 -接收所测量的波谱信号； -处理所测量的波谱信号以获得波谱区间；并且 -将所测量的波谱区间级联以获得波谱。
2.根据权利要求I所述的卫星接收器，其中，所述控制器被配置为改变所述预定频率范围以使得相邻的频率范围具有重叠的频率部分。
3.根据权利要求I所述的卫星接收器，其中，所述控制器被配置为指示所述接口在同一频率范围上多次执行盲信道扫描。
4.根据权利要求I所述的卫星接收器，还包括分析设备，该分析设备被配置为通过分析波谱区间来检测传送错误。
5.根据权利要求4所述的卫星接收器，其中，所述分析设备被配置为比较针对相同频率部分所测量的波谱区间以检测传送错误。
6.根据权利要求4所述的卫星接收器，其中，所述分析设备被配置为判断相邻波谱区间在其边界处是否是连续的。
7.根据权利要求3所述的卫星接收器，还包括分析设备，该分析设备被配置为检测特定频率范围中变化的功率密度以检测模拟电视信号。
8.根据权利要求7所述的卫星接收器，其中，所述处理设备被配置为从所述波谱中去除具有所述变化的功率密度的所述特定频率范围。
9.一种操作可在单线缆系统中操作的卫星接收器的方法，该卫星接收器被配置来经由接口接收卫星信号，该方法包括 -指示所述接口在预定频率范围上执行盲信道扫描以获得所测量的波谱信号； -接收所测量的波谱信号； -处理所测量的波谱信号以获得波谱区间； -改变所述预定频率范围直到所需频率范围已被测量为止；以及 -将所测量的波谱区间级联以获得波谱。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述预定频率范围被改变为使得相邻的频率范围具有重置的频率部分。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，盲信道扫描被在同一频率范围上多次执行。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括分析波谱区间以检测传送错误。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，分析步骤包括比较针对相同频率部分测量的波谱区间以检测传送错误。
14.一种计算机程序，包括当所述程序在计算机上运行时，适于执行权利要求9的所有步骤的计算机程序代码手段。
15.一种通信系统，包括用于接收卫星信号的天线； 与单条线缆相连的接口；以及 与所述单条线缆相连的多个根据权利要求I所述的接收器， 其中，所述接口被配置为将接收到的卫星信号经由所述单条线缆发送到所述接收器之一 O
16.一种可在单线缆系统中操作的卫星接收器，所述卫星接收器被配置来经由接口接收卫星信号，所述卫星接收器包括 -用于指示所述接口在预定频率范围上执行盲信道扫描以获得所测量的波谱信号的装置，该用于指示的装置被配置为改变所述预定频率范围直到所需频率范围已被测量为止； -用于接收所测量的波谱信号的装置； -用于处理所述测量的波谱信号以获得波谱区间的装置；以及 -用于将所测量的波谱区间级联以获得波谱的装置。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，分析步骤包括判断相邻的波谱区间在其边界处是否是连续的。
18.根据权利要求11所述的方法，还包括检测特定频率范围中变化的功率密度以检测模拟电视信号。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括从所述波谱中去除具有所述变化的功率密度的所述特定频率范围。
全文摘要
本申请涉及卫星接收器及其操作方法、计算机程序和卫星系统。可在单线缆系统中操作并且被配置来经由接口接收卫星信号的卫星接收器包括控制器，该控制器被配置来指示接口在预定频率范围上执行盲信道扫描处理以获得所测量的波谱信号，并且改变该预定频率范围直到所需频率范围已被测量为止。该卫星接收器还包括处理设备，该处理设备被配置来接收所测量的波谱信号、处理所测量的波谱信号以获得波谱区间并且将所测量的波谱区间级联以获得波谱。
文档编号H04N7/20GK102769503SQ20121012849
公开日2012年11月7日 申请日期2012年4月25日 优先权日2011年5月2日
发明者本·伊特尔 申请人:索尼公司