本實用新型屬于廣播通信領域，具體涉及一種基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統。

背景技術：

電力網是世界上分布最廣的有線網絡，利用電力線進行通信無需鋪設額外的通信線路，以降低運營成本、減少構建新的通信網絡的支出。同時，電力線通信作為未來“四網合一”的關鍵技術，擁有廣闊的發(fā)展前景。使用電力線上網可以做到“即插即用”，接入電源即等于接入網絡，非常地簡單方便。電力線在建筑物內基本實現了各個房間的全覆蓋。由于電力線通信(簡稱：寬帶PLC)的種種優(yōu)點，國內外對此進行了大量的研究，其標準化工作亦正在進行中。但由于電力線上有多種電力設備的同時接入，噪聲干擾源多且大，通信環(huán)境十分惡劣，加上電力線本身的介質特性，傳輸衰減大，可用的通信頻段帶寬受到限制，其傳輸速率遠比不上同軸電纜。

另一方面，地面數字電視信號通過電視發(fā)射塔基站實現遠距離的傳輸和大面積的覆蓋，但是由于是以無線電磁波的方式進行傳輸，室內的地面數字電視信號會大幅衰減，一般要用室外天線來接收，需要鋪設較長的饋線引到接收設備上，除了布線不便，還會引起信號的衰減，影響接收效果。中國地面數字電視標準為DTMB，目前已經全面實施建設，預計在2020年前覆蓋絕大部分地區(qū)，并關閉所有模擬電視。如何使得在室內可以方便收看DTMB地面數字電視是一個需要解決的問題。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，旨在通過室內布設的電力線網來傳輸地面數字電視信號。

為此，本實用新型提供了一種基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，包括用于對地面數字電視信號調制耦合到電力線網上的信號調制設備和用于對電力線網上的傳輸信號解調的信號解調設備，

所述信號調制設備的輸入接口與一數字信號接收器連接，輸出接口與所述電力線網連接；

所述信號解調設備的輸入接口與所述電力線網連接，輸出接口與至少一影音設備連接。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，所述信號調制設備包括用于對地面數字電視信號預處理生成TS流的預處理模塊、用于對所述TS流進行調制的調制電路、用于將所述調制后的TS流上變頻到UHF頻段的射頻信號的上變頻電路和用于放大所述射頻信號的射頻功率放大電路和用于將所述射頻信號耦合到所述電力線網的第一隔離耦合電路，

所述信號預處理模塊的輸入端口與所述數字信號接收器連接，輸出端口與所述調制電路、上變頻電路、射頻功率放大電路和第一隔離耦合電路依次連接；

所述第一隔離耦合電路的輸出端口與所述電力線網連接。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，所述預處理模塊包括多個用于鎖定所述電力線網的傳輸信號的頻率的調諧器、用于DTMB信號解調的第一解調電路、用于TS流過濾和解擾生成TS透明流的TS流處理電路、用于將所述TS透明流和PSI信息表復用處理生成TS傳輸流的TS流復用電路，其中，

所述多個調諧器的輸入端口與所述數字信號接收器連接，輸出端口與所述第一解調電路、TS流處理電路和TS流復用電路依次連接；

所述TS流復用電路的輸出端口與所述調制電路的輸入端口連接。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，所述信號解調設備包括：

用于對所述電力線網進行隔離耦合獲得傳輸信號的第二隔離耦合電路，所述第二隔離耦合電路的輸入端口與所述電力線網連接；

用于對所述傳輸信號進行濾波和功率放大的信號處理電路，所述信號處理電路的輸入端口與所述隔離耦合電路的輸出端口連接；

用于對所述傳輸信號進行下變頻處理的下變頻電路，所述下變頻電路的輸入端口與所述信號處理電路的輸出端口連接；

用于將模擬信號轉化為數字信號的模數轉換電路，所述模數轉換電路的輸入端口與所述下變頻電路的輸出端口連接；

用于對所述數字信號進行TDS-OFDM解調的第二解調電路，所述第二解調電路的輸入端口與所述模數轉換電路的輸出端口連接；

用于對解調后的信號進行解碼并輸出顯示信號的主處理電路，所述主處理電路的輸入接口與所述第二解調電路的輸出端口連接，輸出端口與所述影音設備連接。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，還包括一遙控器，所述信號解調設備還包括與所述遙控器對應的無線通訊電路，所述無線通訊電路與所述主處理電路連接。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，所述遙控器通過紅外通信、藍牙通信、2.4G無線和ZigBee通信方式的一種或多種與所述信號解調設備連接。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，所述數字信號接收器包括一地面數字電視天線，所述電力線信號調制設備通過同軸電纜與所述地面數字電視天線連接。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，所述TS流復用電路包括一FPGA芯片，所述FPGA芯片連接所述TS流處理電路和調制電路。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，所述第一解調電路包括DTMB芯片，所述DTMB芯片分別與所述一個或多個調諧器和TS流處理電路連接。

根據本實用新型提供的基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統，所述調制電路包括一TDS-OFDM調制芯片，所述TDS-OFDM調制芯片分別與TS流復用電路和上變頻電路連接。

相較于現有技術，本實用新型提供的一種基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統通過電力線信號調制設備將接收到的地面數字電視信號調制成適合在電力線網中傳輸的信號，并且將調制后的信號耦合到電力線網上傳輸，通過連接于電力線網的信號解調設備對電力線網上傳輸的信號進行解調和解碼即可在影音設備上呈現出地面數字電視節(jié)目，利用電力線網在室內實現地面數字電視信號的傳輸和覆蓋，不需要額外鋪設電視信號網絡。

附圖說明

圖1是本實用新型一實施方式所述基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的結構示意圖；

圖2是本實用新型一實施方式所述基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的信號調制設備的結構示意圖；

圖3是本實用新型一實施方式所述基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的信號解調設備的結構示意圖；

圖4是本實用新型一實施方式所述基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的工作流程圖；

主要元件符號說明:

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本實用新型。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施方式及實施方式中的特征可以相互組合。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型，所描述的實施方式僅僅是本實用新型一部分實施方式，而不是全部的實施方式。基于本實用新型中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本實用新型保護的范圍。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本實用新型。

圖1是本實用新型一實施方式所述基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的結構示意圖，如圖1所示，該地面數字電視信號接收系統包括用于對地面數字電視信號調制耦合到電力線網500上的信號調制設備100和用于對電力線網500上的傳輸信號解調的信號解調設備200，所述信號調制設備100的輸入接口與一數字信號接收器400連接，輸出接口與所述電力線網500連接。所述數字信號接收器400包括一地面數字電視天線，所述電力線信號調制設備100通過同軸電纜與所述地面數字電視天線連接。所述信號解調設備200的輸入接口與所述電力線網500連接，輸出接口與至少一影音設備300連接。

地面數字電視信號(Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting，DTMB)從安裝在室外的數字信號接收器400傳輸至信號調制設備100進行轉化處理成適合在電力線網500中傳輸的30Mbps以下的低速率信號后，調制耦合到電力線網500進行傳輸。室內的信號解調設備200從電力線網500上耦合接收電力線網500上的傳輸信號，經過信號處理、解調和解碼后向影音設備300輸出影音視頻信號，在影音設備300上呈現地面數字電視信號的節(jié)目，實現利用電力線在室內形成的電力線網500實現了地面數字電視信號的全室內覆蓋。

圖2是本實用新型一實施方式所述基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的電力線信號調制設備100的結構示意圖，如圖2所示，所述信號調制設備100包括預處理模塊110、調制電路120、上變頻電路130、射頻功率放大電路140和第一隔離耦合電路150。其中，所述信號預處理模塊110的輸入端口與所述數字信號接收器400連接，輸出端口與所述調制電路120、上變頻電路130、射頻功率放大電路140和第一隔離耦合電路150依次連接；所述第一隔離耦合電路150的輸出端口與所述電力線網500連接。

本實施方式中，預處理模塊110用于對地面數字電視信號預處理生成TS流。所述預處理模塊110包括多個調諧器111、第一解調電路112、TS流處理電路113、TS流復用電路114。所述多個調諧器111的輸入端口與所述數字信號接收器400連接，輸出端口與所述第一解調電路112、TS流處理電路113和TS流復用電路114依次連接。所述TS流復用電路114的輸出端口與所述調制電路120的輸入端口連接。

在本實施方式的預處理模塊110中，調諧器111用于鎖定所述電力線網500的傳輸信號的頻率。

第一解調電路112用于DTMB信號解調。所述第一解調電路112包括DTMB芯片，所述DTMB芯片分別與所述一個或多個調諧器111和TS流復用電路114連接。

TS流處理電路113用于對解調后的TS流過濾和解擾生成TS透明流。其中，所述TS流處理電路113包括一定制的現場可編程門陣列(FPGA)芯片，所述FPGA芯片連接所述第一解調電路112和TS流復用電路114。本實施方式中，該FPGA芯片具備ISO7816智能卡接口，并內置操作系統，可實現與條件接收系統(CAS)的通信和解擾，可實現單張卡對多路節(jié)目的同時解擾。處理器170接收遙控指令，控制該FPGA芯片，按用戶選擇的節(jié)目PID進行過濾并解擾出透明流，同時把必要的節(jié)目的節(jié)目特殊信息(Program Special Information,PSI)信息表(包括節(jié)目關聯表(Program Association Table,PAT)、節(jié)目映射表(Program Map Table,PMT)、網絡信息表(Network Information Table,NIT)、條件訪問表(Condition Access Table,CAT)等)也一同送入TS流復用處理芯片得到復用的傳輸流。

TS流復用電路114用于將所述TS透明流和PSI信息表復用處理生成TS流。

調制電路120用于對所述復用處理生成的TS流進行調制。本實施方式中，所述調制電路120包括一TDS-OFDM調制芯片，所述TDS-OFDM調制芯片分別與TS流復用電路114和上變頻電路130連接。

上變頻電路130用于將所述調制后的TS流上變頻到UHF頻段的射頻信號；射頻功率放大電路140用于放大所述射頻信號。

第一隔離耦合電路150用于將所述射頻信號耦合到所述電力線網500上。

圖3是本實用新型一實施方式所述基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的信號解調設備200的結構示意圖，如圖3所示，所述信號解調設備200包括依次連接的第二隔離耦合電路210、信號處理電路220、下變頻電路230、模數轉換電路240、第二解調電路250和主處理電路260，其中，所述第二隔離耦合電路210的輸入端口與所述電力線網500連接，所述主處理電路260的輸出端口與所述影音設備300連接。

第二隔離耦合電路210用于對所述電力線網500進行隔離耦合獲得傳輸信號；

信號處理電路220用于對所述傳輸信號進行濾波和功率放大；

下變頻電路230用于對所述傳輸信號進行下變頻處理；

模數轉換電路240用于將模擬信號轉化為數字信號，所述模數轉換電路240的輸入端口與所述下變頻電路230的輸出端口連接；

第二解調電路250用于對所述數字信號進行TDS-OFDM解調，所述第二解調電路250的輸入端口與所述模數轉換電路240的輸出端口連接。

主處理電路260用于對解調后的信號進行解碼并輸出顯示信號，所述主處理電路260的輸入接口與所述第二解調電路250的輸出端口連接。

在上述的實施方式中，該地面數字電視信號接收系統還可以包括一遙控器，所述信號解調設備200還包括與所述遙控器對應的無線通訊電路270，所述信號調制設備100具有與該遙控器對應的通信模塊180，所述無線通訊電路270與所述主處理電路260連接，所述通信模塊180與處理器170連接。所述遙控器通過紅外通信、藍牙通信、2.4G無線和ZigBee通信方式的一種或多種與所述信號解調設備200和信號調制設備100連接。遙控器和無線通訊電路270工作在低速率、低階調制、高穿透性無線頻率的無線模式下，通過無線通訊電路270控制信號解調設備200，信號調制設備100的通信模塊180通過無線的方式與信號解調設備200的信號無線通訊電路270連接，實現控制命令的相互傳遞。遙控器和信號解調設備200是一一對應的，當存在多個信號解調設備200和遙控器時，該遙控器只控制與其對應的信號解調設備200和共用的信號調制設備100。

用戶觀看電視節(jié)目時，信號解調設備200提供人機交互接口，遙控器可以控制信號解調設備200進行節(jié)目搜索、節(jié)目切換，同時信號解調設備200把相關控制指令發(fā)送給信號調制設備100，控制信號調制設備100同步進行頻點切換、解調、解碼和TS流過濾等處理工作。信號調制設備100和信號解調設備200在遙控器的控制和設定的通信協議下，同步完成各自的工作。

圖4是本實用新型一實施方式所述基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的工作流程圖。如圖4所示，地面數字電視信號接收系統的工作流程包括步驟S401～S405。其中，步驟S401～S403由信號調制設備100完成，步驟S404和S405由信號解調設備200完成。

步驟S401：對地面電視信號預處理，輸出TS傳輸流。

工作時，數字信號接收器400接收的數字電視信號被送入一個或多個調諧器111，處理器170控制調諧器111鎖定相應的頻點，并將下變頻后的中頻信號送入第一解調電路112的DTMB芯片中。DTMB芯片按用戶選擇的節(jié)目PID進行過濾并解擾出透明流，同時把必要的節(jié)目的PSI信息表(包括PAT、PMT、NIT、CAT等)也一同送入TS流復用電路114的TS流復用處理芯片處理得到復用的TS傳輸流。

步驟S402：調制電路120的時域同步的碼分多址(TDS-OFDM)調制芯片，根據復用碼流的帶寬選擇合適參數進行調制，以達到較優(yōu)的傳輸效果。在滿足帶寬前提下，參數選擇以應對更復雜的電力環(huán)境和傳輸距離為準則。TDS-OFDM調制芯片直接輸出I/Q合成后的零中頻信號，經過上變頻電路130上變頻到UHF頻段的某個頻點的射頻信號，頻率帶寬8M。

步驟S403：功率放大處理和電力線信號耦合處理。為了保證較遠的傳輸距離，射頻功率放大電路140對射頻信號放大后再通過第一隔離耦合電路150的耦合線圈將射頻信號耦合到電力線網500上進行傳輸。

步驟S404：從電力線網500接收信號并進行下變頻和解調處理，輸出TS傳輸流。

本實施方式中，分布在各個房間的電力線網500上都能接收到信號調制設備100耦合在電力線網500的傳輸信號，信號解調設備200的第二隔離耦合電路210對電力線網500耦合隔離后獲得的射頻信號通過信號處理電路220根據其中心頻點和帶寬先進行濾波，濾除帶寬外的干擾信號后由低噪聲放大器將信號放大。然后通過下變頻電路230通過下變頻處理得到中頻信號，中頻信號送入模數轉換電路240轉變成數字信號，通過第二解調電路250的TDS-OFDM芯片解調得到電力線網500上傳輸的全部TS傳輸流。

步驟S405：TS流信號處理，輸出音視頻信號。

TS傳輸流送入帶有解碼功能、顯示輸出接口的主處理電路260進行處理。主處理電路260可以通過無線通訊電路270接收遙控器的指令，在節(jié)目搜索時解析傳輸過來的TS傳輸流中的PSI信息，得到節(jié)目信息。在播放時，根據用戶選擇節(jié)目，選擇向影音設備300傳輸過來的TS傳輸流中對應的音視頻。

本實施方式提供的一種基于電力線傳輸的地面數字電視信號接收系統的電力線信號調制設備100接收地面數字電視信號后，信號調制設備100先通過預處理模塊110只傳輸用戶選擇的節(jié)目信息，從而可以大幅降低通信帶寬，使其在電力線網500上的傳輸成為可能，同時在預處理時候，支持多個頻點的同時鎖定和多節(jié)目的同時解擾，只需要一張解擾卡，就可使得多個用戶可在各個房間把專用接收設備插在電力線插座上同時收看不同節(jié)目。

另外，由于信號調制設備100將接收到的地面數字電視信號調制成適合在電力線網500中傳輸的信號，并且將調制后的信號耦合到電力線網500上傳輸，通過連接于電力線網500的信號解調設備200對電力線網500上傳輸的信號進行解調和解碼即可在影音設備300上呈現出地面數字電視節(jié)目，利用電力線網500在室內實現地面數字電視信號的傳輸和覆蓋，不需要額外鋪設電視信號網絡，為用戶提供更佳的性價比服務，具有廣闊的市場應用前景。

在本實用新型所提供的幾個具體實施方式中，應該理解到，所揭露的系統和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的系統實施方式僅僅是示意性的，例如，所述模塊或電路的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式。對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化涵括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外，顯然“包括”一詞不排除其他單元或步驟，單數不排除復數。系統權利要求中陳述的多個單元或裝置也可以由同一個單元或裝置通過軟件或者硬件來實現。第一，第二等詞語用來表示名稱，而并不表示任何特定的順序。

以上實施方式僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照以上較佳實施方式對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或等同替換都不應脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。