專利名稱：自動設(shè)置寬帶放大器的工作狀態(tài)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動設(shè)置多頻道接收機(jī)中寬帶放大器的工作狀態(tài)的方法，該方法包括下列步驟測量至少一個信號質(zhì)量參數(shù)并根據(jù)測量的參數(shù)判定將放大器切換到其接通狀態(tài)(有效狀態(tài))還是切換到關(guān)斷狀態(tài)(無效狀態(tài))。本發(fā)明還涉及一種供能夠接收至少一個輸入信號的接收器使用的信號質(zhì)量測量系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種多頻道接收機(jī)，其包括-接收潛在包括多個頻道的寬帶信號的輸入，-調(diào)諧器級，-連接在所述輸入端和所述調(diào)諧器之間的寬帶放大器，-橋接所述放大器的可控開關(guān)，和-設(shè)計(jì)用來產(chǎn)生開關(guān)控制信號的開關(guān)控制器。
背景技術(shù)：
眾所周知，電視信號是在傳輸頻道中傳輸?shù)?，每個頻道的特征在于至少一個載波頻率和頻道帶寬。一般而言，在不同的傳輸頻道中同時廣播多個電視節(jié)目。電視接收機(jī)包括至少一個調(diào)諧器，用于將接收機(jī)調(diào)諧至一個所選的頻道上，并因此接收所選電視節(jié)目的電視信號以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。在電視機(jī)中，這種進(jìn)一步的處理可以包括視頻和音頻的再現(xiàn)；在錄像機(jī)中，這種進(jìn)一步的處理可以包括錄制電視信號以將來回放。
實(shí)際上，電視信號的接收條件可能變化。例如，由于大氣條件變化，導(dǎo)致信號質(zhì)量可能隨著時間而變化。此外，在某一接收位置上，尤其取決于與相應(yīng)發(fā)送器的相應(yīng)距離和這些發(fā)送器的相應(yīng)功率，在可用的一組電視頻道中，一些信號可能相對較強(qiáng)且具有相對少的噪聲，而其他信號可能相對較弱且具有更多的噪聲，特別是通過空氣傳輸?shù)那闆r下尤其如此；在這種情況下，當(dāng)從一個節(jié)目切換到另一節(jié)目時，信號質(zhì)量可能會發(fā)生變化。此外，接收機(jī)可能連接到具有相對恒定的信號質(zhì)量的電纜網(wǎng)絡(luò)上，但是尤其取決于這個電纜網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量和與最近放大器的距離，信號可能會較強(qiáng)或者相對較弱。就電纜網(wǎng)絡(luò)而言，可能接收的RF信號也很強(qiáng)，但是視頻內(nèi)容卻有干擾，這取決于有線電視操作者所使用的視頻源。
電視接收機(jī)應(yīng)能夠處理所有的這些接收狀況并且正確地進(jìn)行工作。為此，已知的是給調(diào)諧器配備低噪聲寬帶放大器，在下文中也稱為LNA。在RF信號相對弱的情況下，為了提高解調(diào)視頻的信噪比(S/N)，將LNA接通。然而，這種LNA是工作在頻帶中的所有電視頻道上運(yùn)行的寬帶放大器，而不具有輸入選擇性，從而可能會產(chǎn)生來自相鄰頻道的不希望有的帶內(nèi)互調(diào)分量，特別是如果接收到強(qiáng)信號時。為了避免這種情況，將這樣的LNA作為可切換放大器來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)接收到強(qiáng)信號時就切斷這個可切換放大器。
盡管有可能提供人工切換，但是為了方便用戶起見，優(yōu)選的是提供自動切換。在這種情況下，接收機(jī)還具有用于根據(jù)信號質(zhì)量而自動將LNA切換為接通或關(guān)斷的LNA控制系統(tǒng)。這種LNA控制系統(tǒng)包括LNA控制器和信號質(zhì)量測量系統(tǒng)，其向LNA控制器提供信號質(zhì)量指示信號。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是改進(jìn)這種控制系統(tǒng)。
本發(fā)明由獨(dú)立權(quán)利要求來定義。從屬權(quán)利要求定義有利的實(shí)施例。
該目的是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的當(dāng)將接收機(jī)切換到一個頻道時，在至少一個時間間隔期間內(nèi)專門地采取判定將放大器切換到其接通狀態(tài)(有效狀態(tài))。將接收機(jī)切換到一個頻道時的時間間隔例如為當(dāng)接收機(jī)接通時的時間間隔、選定新頻道時的時間間隔或安裝過程期間的時間間隔，藉此掃描所有頻道。
根據(jù)測量的參數(shù)，將寬帶放大器的工作狀態(tài)設(shè)置為接通狀態(tài)或關(guān)斷狀態(tài)。只要接收機(jī)保持切換到該頻道，那么就始終保持關(guān)斷狀態(tài)，而在接通狀態(tài)期間，如果信號質(zhì)量變差，則可以將寬帶放大器切換為關(guān)斷狀態(tài)。一旦切換到關(guān)斷狀態(tài)，寬帶放大器就保持在這個狀態(tài)中，直到發(fā)生頻道切換。因此避免了現(xiàn)有接收機(jī)可能出現(xiàn)的對寬帶放大器的接通和關(guān)斷的干擾。
在現(xiàn)有設(shè)備中，信號質(zhì)量測量系統(tǒng)基本上只測量接收機(jī)實(shí)際調(diào)諧到的信號(頻道)的信號強(qiáng)度。然后，只是根據(jù)所需信號自身的信號強(qiáng)度來判定是否將LNA接通或關(guān)斷。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，信號質(zhì)量測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)用來測量來自于不期望頻道中的實(shí)際干擾信號影響。
在現(xiàn)有設(shè)備中，信號質(zhì)量測量系統(tǒng)提供質(zhì)量信號，而控制器通過對質(zhì)量信號和預(yù)定的判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較來做出決定。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，控制器設(shè)計(jì)用來測量LNA是否實(shí)際上提供了改進(jìn)措施。更具體地說，對實(shí)際的干擾信號影響測量兩次，一次是LNA接通，一次是LNA關(guān)斷。如果與LNA關(guān)斷時的測量相比較而言，對LNA接通時的測量顯示得到了提高(或至少沒有降低)，那么就判定保持LNA接通。相反，如果LNA接通時的信號質(zhì)量好，而LNA關(guān)斷時的信號質(zhì)量更好，那么就判定保持LNA關(guān)斷。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，信號質(zhì)量測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)用來測量可用于接收的所有頻道的信號狀況。當(dāng)將頻道數(shù)據(jù)存儲在存儲器(自動調(diào)諧)時，這種測量優(yōu)選地作為接收機(jī)的安裝程序的一部分來執(zhí)行，這是因?yàn)樵谶@樣的安裝程序期間掃描所關(guān)注的整個頻率范圍。例如由于互調(diào)分量的原因，即使只有一個頻道受到不良信號質(zhì)量的影響，LNA控制器也將LNA切斷，否則LNA控制器將LNA接通，并且對于接收機(jī)設(shè)備的剩余工作壽命或直到執(zhí)行新的安裝程序時，LNA分別保持在關(guān)斷或接通狀態(tài)。


通過參考附圖和以下本發(fā)明的說明書，將進(jìn)一步說明本發(fā)明的這些及其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中相同的附圖標(biāo)記指示相同或類似的部件，以及其中圖1是示意說明常規(guī)電視接收機(jī)的框圖；圖2A是說明調(diào)諧器的AGC行為的曲線圖；圖2B是說明處理器的AGC行為的曲線圖；圖3是可與圖1相比較的示意說明根據(jù)本發(fā)明的電視接收機(jī)的框圖；以及圖4A和4B是示意說明根據(jù)本發(fā)明的電視接收機(jī)的可能實(shí)施例的細(xì)節(jié)的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示意說明用于接收電視信號、并提供相應(yīng)于所選電視頻道的所需視頻和音頻信號的常規(guī)電視接收機(jī)100中的一般信號處理。一般而言，電視接收機(jī)100包括調(diào)諧器級110、濾波器級130、放大器級150和處理器170。
調(diào)諧器級110從天線111接收天線信號SA。原則上，天線信號SA可以包含(電視)電磁波譜中的所有頻率(典型為大約48MHz到大約865MHz范圍之內(nèi))。根據(jù)諸如由用戶發(fā)出的命令輸入信號112，調(diào)諧器級110產(chǎn)生調(diào)諧器輸出信號ST，該信號包括一個所選的電視頻道的視頻和音頻信號，移動到預(yù)定頻率范圍。調(diào)諧器輸出信號ST經(jīng)濾波波器級130濾波，以便基本上去除所述預(yù)定頻率范圍之外的所有不需要的頻率，結(jié)果產(chǎn)生濾波后的調(diào)諧器輸出信號STF，其只包括所選頻道中所需頻率的圖像和聲音信號。濾波后的調(diào)諧輸出信號STF在由放大器級150適當(dāng)放大之后，在處理器170內(nèi)解調(diào)，該處理器170在第一輸出端171尤其提供視頻信號VI，在第二輸出端172提供音頻信號AU。處理器170還在第三輸出端173向放大器級150提供第一自動增益控制信號AGC1。
調(diào)諧器110包括RF放大器115，用于放大從天線111接收的天線信號SA。RF放大器115的增益由處理器170在其第四輸出端174提供的第二自動增益控制信號AGC2控制。
應(yīng)注意，在常規(guī)電視接收機(jī)中，調(diào)諧器級110、濾波器級130、放大器級150和處理器170都是已知的部件，因此在這里省略了對它們的設(shè)計(jì)和操作的詳細(xì)描述。只有處理器170的自動增益信號產(chǎn)生部分的常規(guī)功能將參考圖2來稍微詳細(xì)地加以描述。
圖2A是說明調(diào)諧器級110的典型行為的曲線圖；更具體地說，這個曲線圖說明了第二自動增益控制信號AGC2(橫軸)和調(diào)諧器級110的增益G(縱軸)之間的典型關(guān)系。第二自動增益控制信號AGC2是DC電壓電平，其可設(shè)置在最小值(典型為0.5V)和最大值(典型為5V)的范圍內(nèi)。對于在預(yù)定第一增益控制電平(典型為4伏特)之上的值而言，調(diào)諧器級110的增益G處于它的最大值，其典型為大約45dB。對于低于這個預(yù)定第一增益控制電平的值而言，調(diào)諧器級110的增益G隨著增益控制信號AGC2的值降低而降低，一般在增益控制信號值為0.5V時達(dá)到5dB的值。
圖2B是說明處理器170的一般行為的曲線圖。具體地說，這個曲線圖說明了天線信號SA的信號強(qiáng)度(橫軸)和由處理器170設(shè)置的調(diào)諧器級110的增益G(縱軸)之間的典型關(guān)系。只要天線信號SA低于典型為6 0dB/μV的預(yù)定電平，調(diào)諧器級110的增益就保持恒定，即最大值，其典型為大約45dB。為此，處理器170在最大電平5V處產(chǎn)生用于寬帶RF放大器115的其第二自動增益控制信號AGC2，以便使RF放大器115的增益G保持在其最大值。從而，調(diào)諧器輸出信號ST的信號電平低于大約為105dB/μV的最大電平。在那種情況下，處理器170產(chǎn)生其用于放大器級150的第一自動增益控制信號AGC1，以便將相應(yīng)視頻信號VI和音頻信號AU的信號電平保持在恒定電平。
如果天線信號SA超過了典型為60dB/μV的預(yù)定電平，則這將由處理器170檢測到，這是因?yàn)檎{(diào)諧器輸出信號ST的信號電平于是超過所述的大約為105dB/μV的最大電平(更具體地說，由處理器170在其信號輸入端176接收的信號的信號電平超過了預(yù)定的最大輸入信號電平)。在這種情況下，處理器170產(chǎn)生其用于寬帶RF放大器115的第二自動增益控制信號AGC2，以便將調(diào)諧器輸出信號ST的信號電平基本上保持恒定在典型為大約105dB/μV的所述預(yù)定最大電平上，而處理器170產(chǎn)生其用于放大器級150的第一自動增益控制信號AGC1，以便將放大器級150的增益保持在基本恒定的值上。
圖3是可與圖1相比較的示意說明電視接收機(jī)200的框圖，電視接收機(jī)200提供有附加的寬帶放大器201，在下文中也稱為LNA(低噪聲放大器)，其通常具有45-865MHz的范圍，以用于預(yù)放大寬帶天線信號SA。這個LNA201可以是調(diào)諧器110的整體部分，但是為了清楚，將LNA201示為具有連接到調(diào)諧器輸入端的輸出端的單獨(dú)部件。
電路塊的噪聲特性參數(shù)″噪聲系數(shù)(Noise Figure)″NF將在下文中被定義為NF＝CNIN/CNOUT，其中CNIN是電路塊的輸入端上的載波噪聲比，而其中的CNOUT是電路塊的輸出端上的載波噪聲比。
如上所述的LNA201提高了電視接收機(jī)200的信噪比S/N。標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧器110通常具有范圍介于6dB和11dB之間的噪聲系數(shù)NF。LNA201可具有大約12dB的增益，而噪聲系數(shù)NF通常小于大約2.5dB，在這樣情況下，即LNA201加上調(diào)諧器110的組合將具有通常在3-4dB范圍內(nèi)的噪聲系數(shù)。因此，通過包含LNA201，提高了電視接收機(jī)的有關(guān)噪聲的性能。
LNA的問題在于，其趨向于在所選頻道的通頻帶內(nèi)的頻率處引入互調(diào)分量。因?yàn)樗栊盘?調(diào)諧器110所調(diào)諧到的頻道)和來自相鄰頻道的非所需信號之間的交叉調(diào)制，以及也因?yàn)榉撬桀l道之間的交叉調(diào)制，因此將產(chǎn)生這些互調(diào)分量。如果發(fā)生這個問題，實(shí)際上，在隨后的信號處理中很難或甚至不可能消除這種互調(diào)分量，這是因?yàn)?，這些互調(diào)分量位于所選頻道的通頻帶內(nèi)。最終，由于這些干擾互調(diào)分量，所產(chǎn)生的視頻信號輸出將因此變差。
因此，如果調(diào)諧器110輸入端上的信號超過了預(yù)定的判斷電平，則必須切斷LNA201，或者旁路LNA201。一般而言，當(dāng)調(diào)諧器110輸入端上的信號的RMS值超過了大約為60dB/μV的電平時，將切斷LNA201。圖3示出與LNA201并聯(lián)耦合的旁路開關(guān)202，由來自旁路開關(guān)控制器203的旁路開關(guān)控制信號BSC控制。請注意，控制器203可以是處理器170的一部分，但是為了清楚，將其示為了單獨(dú)的單元。
本發(fā)明的一個實(shí)施例涉及一種用于測量調(diào)諧器110輸入端上的信號的RMS值是否超過所述大約為60dB/μV電平的方法。為此本發(fā)明利用了這樣的事實(shí)，即處理器170根據(jù)調(diào)諧器110輸入端上的信號的RMS值是否超過大約為60dB/uV電平的分析，已執(zhí)行了控制操作。因此，代替了監(jiān)測天線信號SA的RMS值或者調(diào)諧器110的輸入端上的信號，控制器203而是監(jiān)測處理器在這個方面所做出的判斷。
圖4A說明根據(jù)本發(fā)明的控制器203的一個實(shí)施例。在這實(shí)施例中，控制器203包括比較器204，該比較器具有一個輸入端204a耦合用于接收來自處理器170的第二自動控制信號AGC2，和另一輸入端204b耦合以接收適當(dāng)選擇的參考電壓Vref，該參考電壓例如為4.5V。只要天線信號SA低于所述60dB/μV的電平，則第二自動控制信號AGC2具有大約為5V的值，明顯高于參考電壓Vref，從而比較器204的輸出端是邏輯高。一旦調(diào)諧器110輸入端上的信號超過了60dB/μV的電平，處理器170就開始AGC操作，而在這樣的情況下，第二自動控制信號AGC2具有低于4V的值，明顯低于參考電壓Vref，因此比較器204的輸出端為邏輯低。比較器204的輸出信號可直接或在一些進(jìn)一步處理之后被用于切換旁路開關(guān)202。請注意，也其他用于感測從5V至4V的電壓降的方法也是可能的。
圖4B說明根據(jù)本發(fā)明的用于監(jiān)測處理器170的AGC控制操作的另一實(shí)施例。在這種情況下，提供了偏置電路210，包括電壓源211和串聯(lián)的兩個電阻器212和213的并聯(lián)組合。兩個電阻器212和213之間的節(jié)點(diǎn)214可以被認(rèn)為是偏置電路210的輸出，連接到處理器170的第四輸出端174。
只要調(diào)諧器110輸入端上的信號低于60dB/μV的電平，則由處理器170在其第四輸出端174上從節(jié)點(diǎn)214汲取的電流I1基本上為零。由調(diào)諧器級110從節(jié)點(diǎn)214汲取的電流I2可以忽略。偏置電路210是以這樣方式設(shè)計(jì)的，即當(dāng)從節(jié)點(diǎn)214汲取的電流為零時，節(jié)點(diǎn)214的電壓大約為5V。
一旦調(diào)諧器110輸入端上的信號超過了60dB/μV的電平，則由處理器170在其信號輸入端176所接收到的信號的信號電平超過預(yù)定的最大輸入信號電平，從而處理器170開始AGC操作，在這樣的情況下，由處理器170在其第四輸出端174上從節(jié)點(diǎn)214汲取的電流I1上升。在一個實(shí)施例的例子中，這個電流I1可與一方面由處理器170在其信號輸入端176所接收信號的信號電平和另一方面預(yù)定的最大輸入信號電平(例如500μA/dB)之間的差成比例。作為這個電流I1的結(jié)果，節(jié)點(diǎn)214上的電壓將下降。偏置電路210是以這種方式來設(shè)計(jì)的，即節(jié)點(diǎn)214上的電壓降與電流I1成比例，例如4V/mA。如前述，一旦處理器170開始AGC操作，那么第二自動控制信號AGC2具有低于4V的值，即相應(yīng)于至少為250μA的電流I1，出現(xiàn)至少為1V的電壓降。處理器170設(shè)計(jì)為能夠感測這個電流I1，并能夠產(chǎn)生用于直接或在一些進(jìn)一步處理之后切換旁路開關(guān)202的控制信號。
在先有技術(shù)中，持續(xù)地監(jiān)測調(diào)諧器110的輸入端上信號的質(zhì)量，因此即使當(dāng)用戶持續(xù)地觀看一個電視節(jié)目時，也可以重復(fù)地接通和切斷LNA201，這產(chǎn)生容易看見的顯示效果并因此干擾用戶。
為了避免發(fā)生這樣的問題，在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，LNA201只可在用戶開啟電視接收機(jī)或切換到新頻道的時刻被接通。在LNA201處于接通狀態(tài)時，持續(xù)地監(jiān)測調(diào)諧器110的輸入端上信號的質(zhì)量，并且可以作出判斷以在任意時刻切斷LNA201(即關(guān)斷旁路開關(guān)202)。在LNA201處于關(guān)斷狀態(tài)時，旁路開關(guān)202在所選電視節(jié)目的剩余時間期間保持閉合狀態(tài)，直到用戶切換到新頻道。
應(yīng)注意，在LNA201處于接通狀態(tài)時，切斷LNA201的判斷是根據(jù)LNA201輸出端上的信號電平作出的。在LNA201具有大約12dB的增益的情況中，調(diào)諧器110輸入端上的信號的60dB/μV的判斷電平相應(yīng)于天線信號SA的48dB/μV的電平。
在先有技術(shù)中，判斷是否激活LNA是完全以所選頻道中的信號質(zhì)量為基礎(chǔ)的。畢竟，處理器170根據(jù)從放大器級150接收的信號來產(chǎn)生用于調(diào)諧器級110的第二增益控制信號AGC2，這只需包括通頻帶中的信號。然而，旁路LNA的主要原因是降低互調(diào)分量所產(chǎn)生的不利影響，但是處理器170不會根據(jù)是否存在這種互調(diào)分量而產(chǎn)生用于調(diào)諧器110的其第二增益控制信號AGC2。因此，當(dāng)判斷將LNA接通或切斷是完全基于AGC控制模式時，根本不考慮實(shí)際是否存在這種互調(diào)分量。
為了克服這個缺陷，本發(fā)明打算提供一種指示互調(diào)分量是否實(shí)際存在的測量信號，以及至少部分地使得判斷是將LNA接通還是切斷基于這個指示互調(diào)分量的測量信號，該信號在下文中表示為SIP。
互調(diào)分量可以被認(rèn)為是噪聲，因此通過測量信噪比S/N，可以獲得測量指示互調(diào)分量的信號SIP的一個具體的實(shí)現(xiàn)方式。S/N可以被定義為視頻信號的峰峰值(VSpp)和噪聲信號的RMS值(NSRMS)的比率，即S/N＝VSpp/NSRMS。由于處理器170的自動增益控制操作，對于RF天線信號SA的信號電平的較大變化來說，第一輸出端171上的視頻信號VI具有基本上恒定的峰峰值。一般而言，當(dāng)RF天線信號SA的信號電平從20dB/μV變化到100dB/μV時，視頻輸出電平基本保持恒定。因此，期望獲得一種基本上只指示噪聲信號的RMS值(NSRMS)的信號。沒必要具有一種指示視頻信號的峰峰值(VSpp)的信號，由于這無論如何都將是基本上恒定的信號。
基本上，一旦視頻信號和噪聲出現(xiàn)在信號中，很難或甚至不可能將它們分離。然而，在優(yōu)選實(shí)施例中，有利地使用了這樣的事實(shí)，即諸如行17和18那樣的一些CVBS視頻信號行，在垂直回掃期間為空白，這就意味著視頻信號在這種行的水平掃描周期期間應(yīng)處于恒定的DC電平。在其他形式中，其他行號也可以為空白。
從放大器這樣的電子電路中產(chǎn)生出的噪聲以一致的方式正態(tài)分布在視頻信號上。因此，這些空白行的水平掃描周期期間的任何AC信號將直接與CVBS視頻信號中的噪聲信號的RMS值有關(guān)，并且對這個AC信號的測量提供了一種基本上指示噪聲信號的RMS值(NSRMS)的信號。
通常，不同頻道的CVBS信號是不同步的，因此行17和18的空白周期通常不與相鄰(即，干擾頻道)的CVBS信號中的行的空白周期重合。因此，希望在如果由不期望的頻道產(chǎn)生互調(diào)分量時，在所選信號的行17和18的空白周期期間，至少在以規(guī)則間隔的某些時間期間，存在這種干擾互調(diào)分量的峰值振幅。
在一個實(shí)際的實(shí)施例中，當(dāng)測量噪聲信號(NSRMS)時，所測量的噪聲為廣態(tài)分布的噪聲和由互調(diào)分量產(chǎn)生的噪聲的組合。可假定不存在互調(diào)分量，或者假定如果LAN被切斷，則可以忽略任何這種互調(diào)分量。
如上所述，本發(fā)明打算根據(jù)測量指示互調(diào)分量的信號SIP來做出是將LNA接通還是切斷的判斷。在一個實(shí)際的實(shí)施例中，可能使該判斷基于絕對測量，這是通過比較信號中的噪聲電平和預(yù)定判斷電平來實(shí)施的。這個預(yù)定判斷電平可對應(yīng)于43dB的信噪比，其是用戶可接受的信噪比。如果信噪比優(yōu)于43dB，那么可認(rèn)為信號條件很好，從而不需要LNA。
因此，在選擇頻道或接通接收機(jī)時，LNA201最初是關(guān)斷的。如果測量信號SIP指示信噪比優(yōu)于43dB，則旁路開關(guān)控制器203決定保持LNA201關(guān)斷。
在本發(fā)明進(jìn)一步的細(xì)節(jié)中，明確地考慮了LNA201的影響。為了考慮到LNA201的影響，至少測量兩次信噪比一次在LNA201接通時，而一次在LNA201關(guān)斷時，并且將兩個測量結(jié)果進(jìn)行相互比較。
為了避免需要預(yù)先定義預(yù)定的判斷電平，可以始終執(zhí)行這個程序。在已經(jīng)判定出利用LNA201處于關(guān)斷狀態(tài)(以SIP(LNA＝OFF)表示)而獲得的測量結(jié)果指示出信噪比劣于43dB之后，也可能將該比較程序僅作為第二階段程序而執(zhí)行。
如果測量的結(jié)果SIP(LNA＝OFF)指示只由于噪聲而導(dǎo)致信噪比劣于43dB，那么可能期望接通LNA。在這種情況下，將測量結(jié)果SIP(LNA＝OFF)作為參考值存儲在存儲器中。接著，接通LNA201，并在LNA201接通時測量信噪比，產(chǎn)生被表示為SIP(LNA＝ON)的測量結(jié)果。將這個結(jié)果與存儲在存儲器中的先前測量的結(jié)果SIP(LNA＝OFF)相比較，并判定將LNA201切換至提供最好質(zhì)量的狀態(tài)。在下文中，假定SIP的較高值指示較大的互調(diào)分量。因此，如果SIP(LNA＝ON)＜SIP(LNA＝OFF)，則判定將LNA接通，反之，如果SIP(LNA＝ON)＞SIP(LNA＝OFF)，則判定使LNA保持關(guān)斷。
優(yōu)選地，如果SIP(LNA ON)＝SIP(LNA＝OFF)，則判定使LNA保持接通。
優(yōu)選地，如上所述，首先測量SIP(LNA＝OFF)，然后測量SIP(LNA＝ON)，盡管可能以相反的順序執(zhí)行所述測量。
如上所述，使LNA保持在接通或關(guān)斷狀態(tài)的判斷基本上只是在打開電視接收機(jī)的時刻、或用戶切換到另一頻道的時刻做出的。然而，在某些情況下，該測量可能未必可靠地反映由互調(diào)分量所引起的干擾量。
例如，期望在任何時候，由互調(diào)分量所引起的干擾與該時刻的相鄰頻道的干擾信號的信號強(qiáng)度成比例。然而，這個信號強(qiáng)度不是恒定的。在負(fù)調(diào)制形式的情況下，載波的調(diào)制深度在圖像幀的白色部分期間最大，而在同步周期期間最小。因此，如在某一時間測量的指示互調(diào)分量的測量信號SIP取決于此時相鄰頻道的圖像幀內(nèi)容，也就是白色部分、黑色部分、同步周期；這可以總計(jì)為15dB的差異。因此，當(dāng)用戶切換到另一頻道并測量指示互調(diào)分量的測量信號SIP時，可能發(fā)生相鄰頻道的干擾信號剛好對應(yīng)于白色部分，即，此時信號強(qiáng)度很低并且?guī)缀鯔z測不到來自互調(diào)分量的噪聲，這使得旁路開關(guān)控制器203決定保持LNA接通，而相鄰頻道的干擾信號的其它部分，諸如黑色部分或同步脈沖將導(dǎo)致對互調(diào)分量的干擾，并且如果已檢測到這樣的狀況，則將致使旁路開關(guān)控制器203決定保持LNA關(guān)斷。
實(shí)際上，不同頻道中的CVBS視頻信號的垂直周期不會具有完全相同的長度。因此，隨著時間的推移，所選信號的測量周期(行17和18)將相對于相鄰頻道而移動，并且將對應(yīng)于相鄰頻道的其他信號部分。
在本發(fā)明進(jìn)一步的細(xì)節(jié)中，如下利用這個效果。最初，即在啟動電視接收機(jī)或切換到不同頻道時，將LNA關(guān)斷，并且測量指示互調(diào)分量的測量信號SIP的值SIP(LNA＝OFF)。存儲這個測量結(jié)果。然后，接通LNA，并且測量指示互調(diào)分量的測量信號SIP的值SIP(LNA＝ON)。將這個值與存儲的測量結(jié)果SIP(LNA＝OFF)相比較，并根據(jù)這個比較的結(jié)果來判斷是將LNA接通還是關(guān)斷。
如果判定要接通LNA，則有規(guī)律地(例如每個預(yù)定周期一次，諸如每秒一次)測量指示互調(diào)分量的測量信號SIP的值SIP(LNA＝ON)。在每次測量之后，將最新的值SIP(LNA＝ON)與最初測量的值SIP(LNA＝OFF)相比較。只要符合條件SIP(LNA＝ON)≤SIP(LNA＝OFF)，則判定保持LNA接通。一旦出現(xiàn)SIP(LNA＝ON)＞SIP(LNA＝OFF)的情況，則判定切斷LNA，并保持LNA關(guān)斷，而不管值SIP(LNA＝ON)的變化，因此事實(shí)上，測量值SIP(LNA＝ON)和與值SIP(LNA＝OFF)比較的過程可以停止(這避免了有規(guī)律地將LNA接通和關(guān)斷的需要)。
實(shí)際上，指示互調(diào)分量的測量信號SIP可以只取預(yù)定范圍內(nèi)的值。例如，如果具有N位的值SIP存儲在存儲寄存器中，那么SIP可以只取0(表示為SMIN)和2N-1(表示為SMAX)之間的值。如果由互調(diào)分量所引起的噪聲很嚴(yán)重，那么最初測量的值SIP(LAN＝OFF)可能已具有所述范圍內(nèi)的極值，在這種情況下為SMAX(或在高噪聲對應(yīng)于低值SIP的情況中為SMIN)。盡管希望在LNA接通時由互調(diào)分量所引起的噪聲甚至更差，但是這不能通過指示互調(diào)分量的測量信號SIP來表示，這是因?yàn)樗闹挡荒艹^SMAX(或分別地低于SMIN)。然后，旁路開關(guān)控制器203不能適當(dāng)?shù)刈龀雠袛?，這是因?yàn)閮蓚€測量的值SIP(LNA＝OFF)和SIP(LNA＝ON)沒有正確地反映互調(diào)分量的相對強(qiáng)度。
在本發(fā)明進(jìn)一步的細(xì)節(jié)中，如下所述避免這個問題。最初，即在啟動電視接收機(jī)或切換到不同頻道時，將LNA關(guān)斷并且測量指示互調(diào)分量的測量信號SIP的值SIP(LNA＝OFF)。此外，測量指示互調(diào)分量的測量信號SIP的值SIP(LNA＝ON)，并將其與值SIP(LNA＝OFF)相比較。如前所述，如果SIP(LNA＝ON)＜SIP(LNA＝OFF)，則判定保持LNA接通，而如果SIP(LNA＝ON)＞SIP(LNA＝OFF)，則判定保持LNA切斷。
萬一SIP(LNA＝ON)＝SIP(LNA＝OFF)，進(jìn)行檢驗(yàn)SIP(LNA＝OFF)是否具有極值SMAX。如前所述，如果出現(xiàn)SIP(LNA＝OFF)低于極值SMAX，則判定使LNA保持接通。如果出現(xiàn)SIP(LNA＝OFF)等于極值SMAX，則判定切斷LNA，并且只要當(dāng)前頻道保持所選的頻道就使LNA保持在關(guān)斷狀態(tài)。這個開關(guān)方法改善了大約4-8dB的性能，尤其在UHF頻帶中。在UHF頻帶中，調(diào)諧器級110的噪聲系數(shù)NF大約為8-12dB。通過使用具有大約為3dB的噪聲系數(shù)NF的LNA，總噪聲系數(shù)將大約為4dB，即改善了大約4-8dB。
本領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員應(yīng)清楚，本發(fā)明并不限于上述具體實(shí)施例，但是在附加權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行若干變化和改進(jìn)是可能的。
例如，能夠表示噪聲內(nèi)容的其他任何信號都能被用于指示互調(diào)分量。
此外，應(yīng)注意可以以硬件或軟件、固件所期望的形式實(shí)施所述的判斷處理。
在權(quán)利要求中，置于擴(kuò)號內(nèi)的任何參考符號都不應(yīng)被看作是對權(quán)利要求的限制。動詞″包括″和其的組合不排除除權(quán)利要求所列出的元件或步驟之外的其他元件或步驟的存在。術(shù)語元件之前的冠詞″一″或″一個″的使用不排除多個這種元件或步驟的存在。本發(fā)明可以通過包括幾個不同元件的硬件以及通過適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí)施。在列舉了幾個裝置的產(chǎn)品權(quán)利要求中，這些裝置中的部分裝置可以通過的一個和相同硬件項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)。在相互不同的獨(dú)立權(quán)利要求中描述某一措施的這一事實(shí)并不意味著這些措施的組合不能有利地使用。
權(quán)利要求
1.一種用于自動設(shè)置多頻道接收機(jī)中的寬帶放大器(201)的工作狀態(tài)的方法，該方法包括步驟測量至少一個信號質(zhì)量參數(shù)；以及根據(jù)所測量的參數(shù)判定將放大器(201)切換至其接通狀態(tài)(有效狀態(tài))還是切換至其關(guān)斷狀態(tài)(無效狀態(tài))，其中判定將放大器(201)切換至其接通狀態(tài)(有效狀態(tài))的步驟在將接收機(jī)切換至一個頻道時的至少一個時間間隔期間內(nèi)專門地進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，如果根據(jù)測量結(jié)果已判定將放大器(201)切換至其接通狀態(tài)(有效狀態(tài))，則重復(fù)執(zhí)行信號質(zhì)量監(jiān)測程序，每個程序包括步驟-重新測量所述信號質(zhì)量參數(shù)；-根據(jù)重新測量的參數(shù)，判定是將放大器(201)保持在其接通狀態(tài)(有效狀態(tài))，還是將放大器(201)切換至其關(guān)斷狀態(tài)(無效狀態(tài))。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測量至少一個信號質(zhì)量參數(shù)的步驟包括測量互調(diào)分量的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測量至少一個信號質(zhì)量參數(shù)的步驟包括測量有關(guān)噪聲的信號的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測量至少一個信號質(zhì)量參數(shù)的步驟包括確定接收機(jī)的自動增益控制系統(tǒng)是有效還是無效。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括步驟確定自動增益控制信號(AGC2)的DC電壓電平是具有指示自動增益控制系統(tǒng)無效的第一值(5V)，還是具有指示自動增益控制系統(tǒng)有效的預(yù)定范圍(＜4V)內(nèi)的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，包括步驟確定增益控制器(170)的自動增益控制信號輸出(174)是基本上不汲取指示自動增益控制系統(tǒng)無效的電流，還是汲取指示自動增益控制系統(tǒng)有效的相當(dāng)大量的電流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中判定切換放大器(201)的步驟包括步驟a)將放大器(201)切換至其關(guān)斷狀態(tài)(無效狀態(tài))；b)在放大器(201)保持在其關(guān)斷狀態(tài)時，測量所述至少一個信號質(zhì)量參數(shù)的值SIP(LNA＝OFF)；c)比較測量值(SIP(LNA＝OFF))和預(yù)定的判定電平；d)如果所述比較表明很好的信號狀況，那么判定使放大器(201)保持其關(guān)斷狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中判定切換放大器(201)的步驟包括步驟a)將放大器(201)切換至其關(guān)斷狀態(tài)(無效狀態(tài))；b)在放大器(201)保持在其關(guān)斷狀態(tài)時，測量所述至少一個信號質(zhì)量參數(shù)的值SIP(LNA＝OFF)；e)將放大器(201)切換至其接通狀態(tài)(有效狀態(tài))；f)在放大器(201)保持在其接通狀態(tài)時，測量所述至少一個信號質(zhì)量參數(shù)的值SIP(LNA＝OFF)；g)比較兩個測量值(SIP(LNA＝OFF)；SIP(LNA＝ON))；h1)與放大器(201)處于其接通狀態(tài)的情況相比較而言，在放大器(201)處于其關(guān)斷狀態(tài)的情況中，如果兩個測量值(SIP(LNA＝OFF)；SIP(LNA＝ON))之間的差值指示更大的互調(diào)分量，則判定將放大器(201)切換至其接通狀態(tài)；h2)與放大器(201)處于其處于關(guān)斷狀態(tài)的情況相比較而言，在放大器(201)處于其接通狀態(tài)的情況中，如果兩個測量值(SIP(LNA＝OFF)；SIP(LNA＝ON))之間的差值指示更大的互調(diào)分量，則判定將放大器(201)切換至其處于關(guān)斷狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟(a)和(b)在步驟(e)和(f)之前進(jìn)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括步驟h3)如果兩個測量值(SIP(LNA＝OFF)；SIP(LNA＝ON))彼此相等，則判定將放大器(201)切換至其接通狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，包括步驟h3)如果兩個測量值(SIP(LNA＝OFF)；SIP(LNA＝ON))彼此相等(SIP(LNA＝OFF)＝SIP(LNA＝ON))h3i)檢測在放大器(201)被切斷的情況下，信號質(zhì)量參數(shù)的值SIP(LNA＝OFF)是否具有極值(SMAX)；h3ii)如果在放大器被切斷的情況下，信號質(zhì)量參數(shù)的值SIP(LNA＝OFF)不等于所述極值，則判定將放大器(201)切換至其接通狀態(tài)；h3iii)如果在放大器被切斷的情況下，信號質(zhì)量參數(shù)的值SIP(LNA＝OFF)等于所述極值，則判定將放大器(201)切換至其關(guān)斷狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中測量至少一個信號質(zhì)量參數(shù)的步驟包括測量所有可用頻道的信號狀況的步驟，和在初始化接收機(jī)的程序期間專門地采取測量并判定切換的步驟。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中至少一個信號質(zhì)量參數(shù)包括信噪比和每個可用頻道的信號強(qiáng)度。
15.一種在能夠接收至少一個輸入信號的接收機(jī)中使用的信號質(zhì)量測量系統(tǒng)，設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生指示互調(diào)分量的信號。
16.一種在能夠接收至少一個輸入信號的接收機(jī)中使用的信號質(zhì)量測量系統(tǒng)，設(shè)計(jì)用以產(chǎn)生指示接收機(jī)的自動增益控制系統(tǒng)的狀態(tài)(有效/無效)的信號。
17.一種多頻道接收機(jī)(200)，包括-輸入(111)，用于接收潛在地包括多個頻道的寬帶信號；-調(diào)諧器級(110)；-寬帶放大器(201)，連接在所述輸入(111)和所述調(diào)諧器(110)之間；-可控開關(guān)(202)，橋接所述放大器(201)；-開關(guān)控制器(203)，設(shè)計(jì)用以產(chǎn)生開關(guān)控制信號(BSC)；其中開關(guān)控制器(203)設(shè)計(jì)用以測量至少一個信號質(zhì)量參數(shù)，以及根據(jù)測量的參數(shù)產(chǎn)生其開關(guān)控制信號(BSC)；以及其中當(dāng)選定一個頻道時，開關(guān)控制器(203)設(shè)計(jì)用于專門在至少一個時間間隔期間內(nèi)將開關(guān)(202)從其關(guān)閉狀態(tài)(放大器無效)切換至其打開狀態(tài)(放大器有效)。
全文摘要
一種多頻道接收器(200)，包括用于接收潛在包括多個頻道的寬帶信號的輸入(111)，調(diào)諧器級(110)，連接在輸入(111)和調(diào)諧器(110)之間的寬帶放大器(201)，用以橋接放大器(201)的可控開關(guān)(202)和用來產(chǎn)生開關(guān)控制信號(BSC)的開關(guān)控制器(203)。為了對開關(guān)進(jìn)行控制，開關(guān)控制器(203)用來測量至少一個信號質(zhì)量參數(shù)，并根據(jù)測量的參數(shù)產(chǎn)生開關(guān)控制信號(BSC)。當(dāng)將接收器切換到一個頻道時，專門在至少一個時間間隔期間采取判定將開關(guān)(202)切換到其打開狀態(tài)(放大器有效)。
文檔編號H03F1/32GK1695370SQ200380101003
公開日2005年11月9日 申請日期2003年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月7日
發(fā)明者J·布哈特, M·赫尤維曼 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司