专利名称：卫星数据广播接收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种卫星数据广播接收装置，尤其涉及一种适用于甚小天线地球站(VSAT)系统的卫星数据广播(DVB-S)接收装置。
背景技术：
在以往，卫星只作为传输话音和电视信号的通信工具，因此相应的接收装置只是卫星天线+接收机，传输的是模拟信号。但当今随着信息化社会的来临，尤其是互联网的广泛应用，数字信号以其占用带宽小，保密性好，传输图像、话音清晰，受到大家的青睐。在这种情况下，卫星数据视频广播(DVB-S)应运而生，它的前端主站把IP数据包等数字信号经过调制，通过卫星发射到远端的甚小天线地球站(VSAT)。因为传统的卫星接收机只能接收模拟信号，所以它己不再适合作为这项新业务的接收终端，因此需要一种能适应该新业务的接收终端。正在迅速普及的个人电脑即PC机，因其超强的数据处理能力成为了理想的高速数据广播业务接收终端。但PC机不能直接接收和处理QPSK调制信号，因此需要一种新的计算机装置把从卫星接收到的信号转换成PC机可以接收和处理的信号。图I示出了专利号为03243287. 9的中国实用新型专利所公开的一种卫星数据广播接收装置，该装置可以将DVB标准的数据转换成计算机可以接收和处理的信号，其中DVB-S高频头模块10将来自卫星天线的射频信号转换成DVB标准的数据；信号处理模块20接收由DVB-S高频头模块10输出的DVB标准的数据；密钥和包标识码(PID)获取模块60接收来自信号处理模块20的授权控制信息(ECMS)和授权管理信息(EMMS)，并根据所保存的身份认证号码以及与加密有关的程序对ECMS和EMMS信息进行处理，得到即将过滤数据的包标识码以及解密这些数据使用的解密密钥；信号处理模块20根据该包标识码和解密密钥将DVB-S高频头模块10输出的DVB标准的数据流进行过滤、解密以及MII格式转换以得到MII格式的数据；PCI接口模块50将信号处理模块20输出的MII格式的数据发送给计算机。但是，在该实用新型专利中，因为密钥和包标识码(PID)获取模块60是与信号处理模块20相分离的一个分立元件，所以密钥存在被破解的风险，从而该装置只能完成一般的解密播出。因此，需要一种不仅能够把从卫星接收到的信号转换成计算机可以接收和处理的信号而且能够提高安全等级，从而可以承担广播级的加密授权播出应用的卫星数据广播接收装置。另外，随着科技的发展，越来越多的人开始使用支持视频、音频、数据等方面功能的智能终端，例如机顶盒、电视机、平板电脑、智能手机等。人们希望能够使用其智能终端随时随地播放来自卫星的广播数据。而在上述实用新型专利中，由于只具有PCI接口模块，所以只能将输出的数据发送给计算机设备。因此，需要一种能够把从卫星接收到的信号转换成智能终端可以接收和处理的信号的卫星数据广播接收装置。
实用新型内容本实用新型的一个目的是提供一种卫星数据广播接收装置，该装置将密钥和包标识码(PID)获取模块和信号处理模块集成在单一的芯片上作为数据处理模块，从而以更高的安全等级对自卫星天线接收的射频信号进行解调和解密等处理以得到计算机或智能终端可以处理的数字信号并把该信号送入计算机或智能终端。本实用新型的另一个目的是提供一种卫星数据广播接收装置，该装置通过计算机或智能终端的PCI接口、USB接口和PCIE接口以插卡的形式与计算机或智能终端进行数据交换。本实用新型的再一个目的是提供一种卫星数据广播接收装置，该装置能够通过外部遥控器的遥控信号来控制计算机或智能终端的操作。为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种卫星数据广播接收装置，包括 DVB-S高频头模块，用于接收来自卫星天线的射频信号，在对该射频信号进行正交解调和数字解调后生成并输出DVB标准的数据；数据处理模块，与所述DVB-S高频头模块相连，用于获取处理所述DVB标准的数据所需的解密密钥和包标识码(PID)，并根据所述解密密钥和包标识码(PID)将所述DVB-S高频头模块输出的所述DVB标准的数据进行解密且转换为PCI、USB或PCIE格式的数据并输出；外设接口模块，与所述数据处理模块相连，用于将所述数据处理模块输出的PCI、USB或PCIE格式的数据发送给计算机或智能终端。本实用新型的卫星数据广播接收装置将解密密钥和包标识码(PID)的获取、数据解密以及数据格式转换的功能集成到单一芯片中，不仅简化了设计，而且大大提高了安全等级。此外，本实用新型的卫星数据广播接收装置提供PCI、USB和PCIE多种格式的数据，所以不仅可以将解密得到的数据发送给计算机设备，还可以发送给机顶盒、电视机、平板电脑等各种智能终端。
图I是根据现有技术的卫星数据广播接收装置的结构模块示意图；图2是根据本实用新型的卫星数据广播接收装置的结构模块示意图；图3A和图3B是根据本实用新型的卫星数据广播接收装置的优选实施例的详细电路图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的卫星数据广播接收装置进行详细说明。图2是根据本实用新型的卫星数据广播接收装置的结构模块示意图。如图2所示，该装置包括=DVB-S高频头模块10、数据处理模块20、智能卡读取模块30、智能卡插座40、外设接口模块50、指示灯及遥控模块60及电源模块70。 DVB-S高频头模块10包括[0022]正交解调单元11，用于接收来自卫星天线低噪音下变频器(LNB)的射频信号，并对该射频信号进行放大、滤波等处理后解调输出I、Q两路基带模拟信号；DVB-S解调单元12，用于接收正交解调单元11输出的模拟基带信号并对该信号进行数字解调，恢复输出DVB标准数据传输流。数据处理模块20包括包标识码(PID)过滤单元21， 用于接收DVB-S解调单元12输出的DVB标准数据传输流，并根据自控制单元24提供的包标识码(PID)过滤输出指定包标识码(PID)的数据，它最多可以同时过滤输出32路包标识码(PID)数据；DVB解扰单元22，用于接收包标识码(PID)过滤单元21过滤输出的数据，然后根据自控制单元24提供的解密密钥和内置在单元中的DVB标准的common descrambler算法，对接收到的数据进行解密输出；PCI/USB/PCIE接口单元26，用于接收DVB解扰单元22输出的已解密信号，然后把该信号转换成符合PCI、USB或PCIE数据格式的信号并输出；控制单元24，用于接收来自外部计算机或智能终端的授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)，并把这些信息转发给密钥和包标识码(PID)获取单元25，并且自密钥和包标识码(PID)获取单元25接收即将过滤数据的包标识码(PID)以及解密该数据使用的解密密钥，并把接收到的包标识码(PID)发送给包标识码(PID)过滤单元21，把接收到的解密密钥发送给DVB解扰单元22。控制单元24还可以从外部智能卡接收与服务类型、服务项目等有关的信息，例如，控制单元24可以基于所述信息对用户进行身份认证等；智能卡接口单元23,用于在接收来自控制单元24的读指令时,通过智能卡读取模块30接收智能卡插座40上所插入的智能卡中的数据，该数据包括与服务类型和服务项目等有关的信息，并把该数据转发给控制单元24。该接口单元符合IS07816标准，可以支持T=0方式的智能卡；密钥和包标识码(PID)获取单元25，用于接收来自控制单元24的授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)，根据单元自身保存的身份认证号码以及与加密有关的程序对所述的信息进行处理以获取即将过滤数据的包标识码(PID)以及解密该数据使用的解密密钥，并把获取的包标识码(PID)和解密密钥发送给控制单元24。 智能卡读取模块30，与智能卡接口单元23相连，通过智能卡接口单元23接收来自控制单元24的读指令，从而从智能卡读取数据并将所读取的数据传送给智能卡接口单元23，其中，所述数据包括与服务类型和服务项目等有关的信息。智能卡插座40,与智能卡读取模块30相连,用于插入智能卡,把智能卡中存储的数据经由智能卡读取模块30发送给智能卡接口单元23，所述数据包括与服务类型和服务项目等有关的彳目息。指示灯及遥控模块60，用于使用指示灯显示数据处理模块20处理数据时所处的状态并对与卫星广播接收装置相连接的计算机或智能终端的操作进行遥控。该指示灯及遥控模块60具有一绿一黄两个灯，绿灯常亮表示数据处理模块20已经锁定指定过滤的PID数据；绿灯闪烁表示数据处理模块20正在接收数据；黄灯常亮表示智能卡己正确插入智能卡插座40，可以从卫星天线接收数据。遥控功能由数据处理模块20配合指示灯及遥控模块60中的遥控传感器来实现，其中指示灯及遥控模块60中的遥控传感器接收外部遥控器发送的数据信号，并通过数据处理模块20传送给计算机或智能终端以对计算机或智能终端的操作进行遥控。电源模块70，用于根据计算机或智能终端提供的电源，使用升压和稳压电路变换产生多种不同电平的电源供DVB-S高频头模块10、数据处理模块20以及指示灯及遥控模块60等使用。外设接口模块50，用于接收数据处理模块20输出的PCI、USB或PCIE数据格式的信号，并经由计算机或智能终端的PCI、USB或PCIE接口发送给计算机或智能终端，或者接收计算机或智能终端经由计算机或智能终端PCI、USB或PCIE接口发送的授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)并把这些信息转发给数据处理模块20中的控制单元24。其 中，智能终端可以是机顶盒、电视机、平板电脑等。图3A和图3B是本实用新型的卫星数据广播接收装置的优选实施例的详细电路图。如图3A及3B所示，9597芯片为DVB-S-体化高频头，实现图I中的DVB-S高频头模块10中正交解调单元I和DVB-S解调单元2的功能，因此9597芯片可以接收来自卫星天线的射频信号并对该信号进行正交解调和DVB-S解调处理，并将DVB标准数据传输流输出给STV-RT10U安全芯片。单一的STV-RT10U安全芯片实现数据处理模块20的功能，即将PID过滤单元21、DVB解扰单元22、PCI/USB/PCIE接口单元26、控制单元24、智能卡接口单元23以及密钥和包标识码(PID)获取单元25的功能集成在单一的STV-RT10UP安全芯片中，该STV-RT10U安全芯片用于接收外部计算机或智能终端发送的授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)，然后根据自身保存的身份认证号码以及与加密有关的程序对所述的信息进行处理以获取STV-RT10U即将过滤数据的包标识码(PID)以及解密这些数据使用的解密密钥，并接收9597芯片输出的DVB标准数据传输流以及来自智能卡的包含服务类型和服务项目信息的数据，根据即将过滤数据的包标识码(PID)和解密这些数据使用的密钥对该数据传输流进行包标识码(PID)过滤、解密和格式转换等处理。STV-RT10U安全芯片是本实用新型的核心部件之一。当然，采用STV-RT10U安全芯片实现数据处理模块20的功能仅是一个具体实施例，根据具体需要，本领域的技术人员显然可以容易地想到选择其它型号的单一芯片来实现数据处理模块20的功能。PRTR5V0U2X (USB插座)实现图I中外设接口模块50所需的功能，用于接收STV-RT10U安全芯片输出的信号并把该信号经由计算机或智能终端的PCI、USB或PCIE接口发送给计算机或智能终端，或者接收计算机或智能终端发送的授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)并转发给STV-RT10U安全芯片。TDA8024AT实现图I中智能卡读取模块30所需的功能，与STV-RT10U安全芯片相连，接收来自STV-RT10U安全芯片的读指令，从而从智能卡读取数据并将所读取的数据传送给STV-RT10U安全芯片，其中，所述数据包括与服务类型和服务项目有关的信息等。SIM-CONN实现图I中智能卡插座40所需的功能,用于插入智能卡,使得插入的智能卡能经由TDA8024AT将存储的包含与服务类型和服务项目有关的信息的数据转发给STV-RTIOU安全芯片。发光二极管D4、D5和红外传感器C0N3实现图I指示灯及遥控模块60的功能，用于使用发光二极管D4、D5显示STV-RT10U安全芯片处理信号时所处的状态并对与卫星广播接收装置相连接的计算机或智能终端的操作进行遥控。D4和D5是一绿一黄两个灯，绿灯常亮表示STV-RT10U安全芯片已经锁定指定过滤包标识码(PID)的数据；绿灯闪烁表示STV-RT10U安全芯片正在接收数据；黄灯常亮表示智能卡已正确插入SM-CONN，STV-RTIOU安全芯片可以从卫星天线接收数据。遥控功能是STV-RT10U安全芯片配合红外传感器CON3来实现的，红外传感器CON3接收来自外部遥控器的数据信号，并通过STV-RT10U安全芯片将该数据信号传送给计算机或智能终端以对计算机或智能终端的操作进行遥控。APW7101和LM1117_1. 8 一起实现图I的电源模块70所需的功能，用于产生I. 8v和3. 3v的电压供9597芯片、STV-RTIOU安全芯片、红外传感器C0N3、发光二极管D4、D5使用，具体而言，根据计算机总线提供的5v电压，使用LM1117_1. 8进行稳压得到I. Sv电压，供9597芯片、STV-RT10U安全芯片使用；根据计算机总线提供的5v电压，使用APW7101进行稳压得到3. 3v电压，供9597芯片、STV-RT10U安全芯片、红外传感器C0N3、发光二极管D4、 D5使用。有益效果综上所述，本实用新型的卫星数据广播接收装置将包标识码(PID)过滤单元、DVB解扰单元、智能卡接口单元、控制单元、密钥和包标识码(PID)获取单元以及PCI/USB/PCIE接口单元集成到单一的安全芯片中作为数据处理模块，由单一的安全芯片完成密钥的接收和比较以及数据的解密，对于使用者来说好比一个黑盒子，加密流从一端输入，解密清流从另一端输出。因此，本实用新型的卫星数据广播接收装置可以大大提高安全等级，可用于广播级的加密授权播出。另外，本实用新型的卫星数据广播接收装置可以提供PCI、USB和PCIE多种格式的数据，所以不仅可以应用于计算机设备，还可以应用于机顶盒、电视机、平板电脑等各种智能终端。
权利要求1.一种卫星数据广播接收装置，其特征在于，包括DVB-S高频头模块，用于将来自卫星天线的射频信号转换成DVB标准的数据并输出；数据处理模块，与所述DVB-S高频头模块相连，用于获取处理所述DVB标准的数据所需的解密密钥和包标识码(PID)，并根据所述解密密钥和包标识码(PID)将所述DVB-S高频头模块输出的所述DVB标准的数据进行解密且转换为PCI、USB或PCIE格式的数据并输出；外设接口模块，与所述数据处理模块相连，用于将所述数据处理模块输出的PCI、USB或PCIE格式的数据发送给计算机或智能终端。
2.如权利要求I所述的卫星数据广播接收装置，其特征在于，所述数据处理模块是由单个芯片实现的。
3.如权利要求2所述的卫星数据广播接收装置，其特征在于，所述数据处理模块是由单个STV-RT10U安全芯片实现的。
4.如权利要求I至3中任意一权利要求所述的卫星数据广播接收装置，其特征在于，所述的数据处理模块进一步包括 包标识码(PID)过滤单元，用于接收所述DVB-S高频头模块输出的DVB标准数据传输流，并根据自控制单元提供的包标识码(PID)过滤输出指定包标识码(PID)的数据； DVB解扰单元，用于接收所述包标识码(PID)过滤单元过滤输出的数据，然后根据自所述控制单元提供的解密密钥和自身保存的DVB标准的common descrambler算法,对接收到的数据进行解密输出； PCI/USB/PCIE接口单元，用于接收所述DVB解扰单元输出的已解密信号，然后把该信号转换成符合PCI、USB或PCIE数据格式的信号并输出； 所述控制单元，用于接收来自外部计算机或智能终端的授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)，并把这些信息转发给密钥和包标识码(PID)获取单元，且自密钥和包标识码(PID)获取单元接收即将过滤数据的包标识码(PID)以及解密该数据使用的解密密钥，并把接收到的包标识码(PID)发送给所述包标识码(PID)过滤单元，把接收到的解密密钥发送给所述DVB解扰单元； 所述密钥和包标识码(PID)获取单元，用于接收来自所述控制单元的授权控制信息(ECMs)和授权管理信息(EMMs)，根据自身保存的身份认证号码以及与加密有关的程序对所述的信息进行处理以获取即将过滤数据的包标识码(PID)以及解密该数据使用的解密密钥，并把获取的包标识码(PID)和解密密钥发送给所述控制单元。
5.如权利要求4所述的卫星数据广播接收装置，其特征在于， 所述的数据处理模块还包括 智能卡接口单元，用于在接收来自控制单元的读指令后，接收来自智能卡的数据，并将所述数据转发给所述控制单元，所述数据包括与服务类型和服务项目有关的信息。
6.如权利要求I至3中任意一权利要求所述的卫星数据广播接收装置，其特征在于，所述DVB-S高频头模块进一步包括 正交解调单元，用于将来自卫星天线的射频信号解调为基带模拟信号并输出； DVB-S解调单元，与所述正交解调单元和所述数据处理模块相连，用于将所述正交解调单元输出的基带模拟信号解调为DVB标准的数据，并把该数据输出给所述数据处理模块。
7.如权利要求I所述的卫星数据广播接收装置，其特征在于，还包括指示灯及遥控模块，与所述数据处理模块相连，用于显示所述数据处理模块的处理状态，并将来自外部遥控器的数据信号经由所述数据处理模块转发给所述计算机或智能终端以对所述计算机或智能终端的操作进行遥控。
8.如权利要求1、2、3或7中任意一权利要求所述的卫星数据广播接收装置，其特征在于，还包括 电源模块，与所述DVB-S高频头模块、所述数据处理模块和所述指示灯及遥控模块相连，用于生成多种不同电压的电源并输出给所述DVB-S高频头模块、所述数据处理模块和所述指示灯及遥控模块。
9.如权利要求5所述的卫星数据广播接收装置，其特征在于，还包括 智能卡读取模块，与所述智能卡接口单元相连，用于通过所述智能卡接口单元接收来自所述控制单元的读指令，从而从智能卡读取数据并将所读取的数据传送给所述智能卡接口单元； 智能卡插座，与所述智能卡读取模块相连，用于插入智能卡，将智能卡中存储的数据经由所述智能卡读取模块发送给所述智能卡接口单元，其中，所述数据包括与所述服务类型和服务项目有关的信息。
专利摘要本实用新型涉及一种卫星数据广播接收装置，其中包括DVB-S高频头模块、数据处理模块、电源模块、指示灯及遥控模块以及外设接口模块等。该装置接收来自卫星天线的射频信号，在对该信号进行解调、解密和格式转换等处理后得到计算机或智能终端可以处理的数字信号并把该信号送入计算机或智能终端。通过将解密密钥和包标识码(PID)的获取、数据解密以及数据格式转换的功能集成到数据处理模块中，且通过单一芯片实现，不仅简化了设计，而且大大提高了安全等级。
文档编号H04N5/44GK202435413SQ20122003169
公开日2012年9月12日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者熊怡中 申请人:北京清华永新电子有限公司