專利名稱：用于地面數(shù)字電視信號的間隙濾波器的濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及了一種用于轉(zhuǎn)播一種至少包含一種至少與地面數(shù)字電視節(jié)目相關(guān)的數(shù)字信號和一種至少與地面模擬電視節(jié)目相關(guān)的模擬信號的信號的設(shè)備，上述的模擬信號具有一個包含多個頻率的頻譜。
本發(fā)明也涉及了一種用于處理打算在這樣的轉(zhuǎn)播設(shè)備中使用的信號的設(shè)備。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了在用于地面數(shù)字電視中家庭使用的中繼器(也被稱作“填空發(fā)射機”)的應用。
背景技術(shù)：
ETSI在1997年三月公布的ETS 300744標準描述了一種特別是在歐洲使用的DVB-T地面數(shù)字電視系統(tǒng)。與模擬電視系統(tǒng)相比，這個系統(tǒng)具有優(yōu)勢當數(shù)字信號接收器接收的時候，表示相同圖片但異相的相同頻率的兩個信號產(chǎn)生純粹的圖象，然而在模擬電視中，這種異相信號生成導致在模擬信號接收器中相對低劣的圖象質(zhì)量的幻影圖象。在數(shù)字電視里，通過填空發(fā)射機，這個優(yōu)點允許由接收天線接收到的數(shù)字信號的本地同頻轉(zhuǎn)播，從而達到位于從這個接收天線起的相對較長距離處的數(shù)字信號接收器。舉個例子，在某一住所，由位于這個住所的屋頂上的接收天線接收到的數(shù)字信號可以被放大并轉(zhuǎn)播以便于在它下面幾層的接收器可以通過公用天線接收到信號。然而，這樣一個接收天線可以接收相對較大數(shù)量的信號，特別是和電視節(jié)目相關(guān)的數(shù)字信號和模擬信號，數(shù)字和模擬信號是在一個被劃分成頻道的相同的UHF頻帶中。術(shù)語“由接收天線接收到的信號”將在下文中指示由接收天線接收的信號的集合，特別是與電視節(jié)目相關(guān)的數(shù)字信號和模擬信號。當由接收天線接收到的信號被放大并轉(zhuǎn)播的時候，由接收天線接收的信號中的模擬信號將被放大并轉(zhuǎn)播?，F(xiàn)在，不能在相同的頻率處轉(zhuǎn)播模擬信號而沒有幻影圖象的危險，因為這樣被轉(zhuǎn)播的模擬信號在和談到的由接收天線接收的模擬信號在模擬信號接收器出現(xiàn)時是異相的。因此，為了使本地同頻轉(zhuǎn)播不干擾模擬信號接收器的用戶，有必要在轉(zhuǎn)播信號之前消除由天線接收的模擬信號。一個可以設(shè)想的方案是在UHF頻帶中，通過帶通濾波器過濾由接收天線接收到的信號從而只保留數(shù)字信號。這樣一個方案具有一個缺點即用于數(shù)字電視的UHF頻道一般鄰近現(xiàn)存的模擬頻道，這意味著所用的帶通濾波器必須相對有選擇性并且因此復雜。為了解決這個問題，已經(jīng)考慮到將接收天線接收到的信號進行頻率改變，導致了濾波器更小的需求選擇性。這個方案尤其適用于由Tekotelecom(網(wǎng)址http//tekotelecom.it/products/dvbt/dvbrp.htm)銷售的填空發(fā)射機中。然而，這樣的頻率變化要求相對穩(wěn)定從而復雜的振蕩器，也就導致了相對高的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種以簡單方式執(zhí)行的因而有相對較低成本的轉(zhuǎn)播設(shè)備。
如在開始段落中定義的按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)播設(shè)備的特征是它包括適用于保持對應于上述數(shù)字信號和上述模擬信號的頻帶的選擇裝置；適用于從上述多個頻率中消除至少一種頻率，保留上述多個頻率的至少一種頻率，并且提供被過濾的信號的過濾裝置；適用于放大上述被過濾的信號并且提供被放大的信號的放大裝置；適用于廣播上述放大信號的轉(zhuǎn)播裝置。
本發(fā)明受益于模擬信號譜包含某些頻率可以被轉(zhuǎn)播而不干擾模擬信號接收器接收質(zhì)量的事實。這是一個當被轉(zhuǎn)播的時候不產(chǎn)生可察覺的干擾的伴音載波頻率的顯著的例子。首先通過選擇裝置來過濾由接收天線接收的信號以便于保持UHF頻帶。過濾裝置隨后消除當被轉(zhuǎn)播的時候在模擬信號接收器中產(chǎn)生干擾的頻率。隨后放大并且轉(zhuǎn)播所獲得的被過濾的信號以便于到達安裝在相對距離接收天線較遠處的數(shù)字信號接收器。
上面所描述的轉(zhuǎn)播設(shè)備更適宜的特征是上述多個頻率包括至少一種視頻載波頻率，并且上述過濾裝置包括適用于消除視頻載波頻率或上述頻譜中的頻率的消除裝置。
事實上，相對較大的干擾是由當為了通過模擬信號接收器接收而轉(zhuǎn)播視頻載波頻率的時候?qū)е碌?，而其它的模擬信號頻率較少有麻煩。
在一種修改中，上述消除裝置包括與在上述頻譜中視頻載波頻率數(shù)量相等的支路濾波器的數(shù)量，這些支路濾波器串連布置并且每一個都具有一個等于一個視頻載波頻率的不同的拒絕頻率。
依據(jù)這個修改，一連串受限的支路濾波器被用于過濾由接收天線接收的信號，這使得轉(zhuǎn)播設(shè)備相對簡單并且花費較少。
而且，上述過濾裝置也更適宜包括用來控制要被消除的一個或者多個頻率的裝置。要被消除的頻率可能因此被控制成一個在其中安裝轉(zhuǎn)播設(shè)備的地理區(qū)域的函數(shù)。因此這樣一個轉(zhuǎn)播設(shè)備就可以用在除了模擬信號外還存在DVB-T類型的數(shù)字信號的全部地理區(qū)域中。
在一種修改中，上述控制裝置包括用來自動設(shè)置要消除的一個或者多個頻率的裝置。因此已經(jīng)被過濾裝置有效消除的頻率對應著希望消除的頻率。這樣的設(shè)置設(shè)備的優(yōu)點之一是，即使在控制裝置的某些電子元件的衍生物面前，被排除的頻率仍然保留那些將要被消除的頻率。


通過非限定性的例子，結(jié)合下文中所描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將更明顯并將被說明。
在附圖中圖1a是圖解說明依據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)播設(shè)備的特征的方框圖，圖1b是圖解說明用于圖1a的轉(zhuǎn)播設(shè)備的優(yōu)選濾波裝置的方框圖；圖2圖解說明由圖1a的轉(zhuǎn)播設(shè)備接收的信號的一部分頻譜。
圖3a到3c圖解說明圖1b的過濾裝置的操作原理；圖4圖解說明圖1b的過濾裝置的優(yōu)選特性；和圖5圖解說明在電視設(shè)備中圖1a的轉(zhuǎn)播設(shè)備的一個應用。
具體實施例方式
圖1a圖解說明依據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)播設(shè)備。這個轉(zhuǎn)播設(shè)備包括選擇裝置11，過濾裝置12，放大裝置13和轉(zhuǎn)播裝置14。由接收天線接收的主要信號10被選擇裝置11過濾從而保存在UHF頻帶中的一部分主要信號10。實際上，除了UHF段的頻率，主要信號10可以包括對應于例如FM廣播或者GSM通訊的補充頻率。由于這些補充頻率的放大和轉(zhuǎn)播是不希望的，所以更可取的是通過可以作為用于在479和860MHz之間的UHF頻帶的帶通濾波器的選擇裝置11來消除這些信號。如此過濾的主要信號10隨后由過濾裝置12過濾從而消除其轉(zhuǎn)播導致了在由模擬信號接收器顯示的圖片中的干擾的頻率。獲得的信號隨后由放大裝置13放大并且然后由轉(zhuǎn)播裝置14轉(zhuǎn)播。
圖1b圖解說明依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的過濾裝置12。這個過濾裝置12包括標號為120到125的六個支路濾波器，每一個具有一個拒絕頻率。這里考慮的例子是適用于例如在法國的地理區(qū)域，在法國六個模擬頻道被用來廣播模擬電視節(jié)目并且這些頻道的每一個具有一個視頻載波頻率。具有在其中模擬頻道的數(shù)量不是六個的地理區(qū)域。在這樣的情況中，在過濾裝置12所用的支路濾波器的數(shù)量等于所用的模擬頻道的數(shù)量?？刂泼總€支路濾波器來消除一個給定的視頻載波頻率，也就是支路濾波器120的拒絕頻率等于第一頻道所用的視頻載波頻率，支路濾波器121的截止頻率等于第二頻道所用的視頻載波頻率等等。因此六個支路濾波器序列120到125允許消除由接收天線接收的模擬信號的全部視頻載波頻率。
圖2圖解說明包括模擬信號和數(shù)字信號的主要信號10的一部分頻譜。這部分表示了對應于3個相鄰頻道的頻帶。第一個數(shù)字部分23在第一頻道20上廣播。模擬部分24在第二頻道21上廣播。第二個數(shù)字部分25在第三頻道22上廣播。應該注意到“模擬信號”被理解為在主要信號10的UHF頻帶中的模擬部分的集合，“數(shù)字信號”被理解為在主要信號10的UHF頻帶中數(shù)字部分的集合，在頻帶中模擬部分對應于一個電視節(jié)目而數(shù)字部分可能對應于多個電視節(jié)目。模擬部分24具有視頻載波頻率26，色度載波頻率27和聲頻載波頻率28。頻道對應8MHz的譜寬。譜寬，也就是在聲頻載波頻率28和第二數(shù)字部分25之間的頻率差，是大約0.25MHz的值，如果希望過濾主要信號10以便于只保留數(shù)字信號則需要較高選擇性的濾波器。在視頻載波頻率26和第一數(shù)字部分23之間的譜寬是大約1.25MHz的值。因此，只消除視頻載波頻率26的事實需要低選擇性和低成本的濾波器。
圖3a概略的圖解說明了主要信號10的一部分頻譜。這部分頻譜包括標記為301到312的十二個頻道。頻道301、303、304、307、309、310和312是數(shù)字頻道。頻道302、305和311是模擬頻道。頻道306和308沒有使用。在每個模擬頻道上廣播主要信號10中的模擬信號的模擬部分。每個模擬部分具有通過垂直線概略顯示頻率的視頻載波頻率，色度載波頻率和聲音載波頻率。
圖3b概略的圖解說明允許消除主要信號10的三個模擬部分的視頻載波頻率的三個支路濾波器序列的轉(zhuǎn)移函數(shù)。第一個支路濾波器的拒絕頻率的等于在頻道302中廣播的模擬部分的視頻載波頻率，第二支路濾波器的拒絕頻率等于在頻道305中廣播的模擬部分的視頻載波頻率，和第三支路濾波器的拒絕頻率等于在頻道311中廣播的模擬部分的視頻載波頻率。使用有可調(diào)拒絕頻率的濾波器是可能的。這些濾波器包括例如可以通過電位計來改變以便于調(diào)整拒絕頻率的可變電容器。還可能使用其拒絕頻率是通過圖形接口可調(diào)的濾波器。因此依據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)播設(shè)備以例如屏幕和鍵盤的形式被連接到圖形接口。在這樣一個轉(zhuǎn)播設(shè)備的安裝中，例如在一個住所，操作員借助于鍵盤使得在住所的地理區(qū)域中廣播的模擬信號的視頻載波頻率進入圖形接口以便于將每個拒絕頻率調(diào)整到一個視頻載波頻率。
圖3c概略的圖解說明了在通過三個支路濾波器序列過濾之后獲得的信號的頻譜。三個視頻載波頻率已經(jīng)消失。應該注意到，如果需要，有可能以同樣的方法消除模擬部分的其它頻率，例如，色度頻率。在這種情況下，添加具有等于要被刪除的其它頻率的拒絕頻率的其它支路濾波器是可取的。
圖4圖解說明還包括用于自動設(shè)置待消除的頻率的裝置的過濾裝置12的操作原理。這種過濾裝置包括標記為120到125的六個支路濾波器，標記為420到425的六個D/A轉(zhuǎn)換器，一個分流器400，一個具有由微控制器408控制的諧調(diào)頻率的本地振蕩器402，一個混頻器403，一個具有調(diào)整在中間頻率的窄通帶的帶通濾波器404，一個放大器405，一個檢波器406和一個A/D轉(zhuǎn)換器407。這里考慮的例子應用在使用六個模擬頻道的地理區(qū)域。每一個支路濾波器120到125包括通過在提供這些可變電容器的DC電壓上動作來允許其拒絕頻率的改變的可變電容器。例如對于支路濾波器120，這個DC電壓通過D/A轉(zhuǎn)換器420借助于來自微控制器408的指令而獲得。信號410由支路濾波器序列120到125過濾從而提供了過濾后的信號411。如果假定安裝者想要控制支路濾波器120以便于消除信號410的第一模擬頻道的視頻載波頻率，則安裝者通過例如圖形接口將這個視頻載波頻率的值提供給微控制器408。微控制器408然后指示D/A轉(zhuǎn)換器420提供想要的DC電壓來將支路濾波器120的拒絕頻率調(diào)整到視頻載波頻率。盡管如此，由于像可變電容的漂移這樣的大量參數(shù)，該支路濾波器有效拒絕的頻率不是正好等于要消除的視頻載波頻率。下面的原理減弱了這個缺點。分流器400從過濾后的信號411分出一部分例如百分之一的能量。微控制器408指示本地振蕩器402將其諧振頻率調(diào)整到在由安裝者指定的視頻載波頻率和帶通濾波器404的中間頻率之間的差值。由分流器400取出的部分被過濾信號411繼續(xù)通過混頻器403，帶通濾波器404，放大器405和檢波器406。在檢波器406的輸出端，獲得由被消除的視頻載波頻率的電壓表示的殘余電平。如果支路濾波器120的拒絕頻率接近視頻載波頻率，這個殘余電平將相對較低。然而，如果這個拒絕頻率和視頻載波頻率相差很大，則殘余電平將相對較高。因此，當拒絕頻率和待消除的視頻載波頻率最接近時這個殘余電平最小。因此微控制器408傳送指令給D/A轉(zhuǎn)換器420來改變由此提供的DC電壓直到在A/D轉(zhuǎn)換器407上輸出的殘余電平最小。然后在微控制器的內(nèi)存(沒有顯示)中保存當殘余電平最小的時候所獲得的直流電壓。應該注意到這樣的調(diào)整可以比如每月一次進行多次以便于考慮到可能的可變電容的漂移。盡管如此，只有第一次實行的調(diào)整需要安裝者的干預。以相同的方式通過在每次調(diào)整時指示要被消除的視頻頻率來實現(xiàn)其它支路濾波器121到125的調(diào)整。
圖5圖解說明在電視系統(tǒng)中轉(zhuǎn)播設(shè)備的一個應用。這樣一個電視系統(tǒng)包括發(fā)射天線501，一個接收天線502，標記為503到506為四個依據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)播設(shè)備，標記為507到510的四個數(shù)字信號接收器和兩個模擬信號接收器511和512。接收天線502接收由發(fā)射天線501和可能的其它鄰近發(fā)射器發(fā)射的信號。由接收天線接收的信號尤其包括有關(guān)電視節(jié)目的數(shù)字信號和模擬信號。在考慮到的例子中，轉(zhuǎn)播設(shè)備已經(jīng)被安裝在住所513的每層上。可以考慮其它結(jié)構(gòu)，比如，用于整個住所513或者依據(jù)本發(fā)明的單個處理設(shè)備的與一些轉(zhuǎn)播天線相連接的單個轉(zhuǎn)播設(shè)備的安裝?？梢栽O(shè)想的結(jié)構(gòu)依賴于許多參數(shù)，比如，住所513的大小或者建筑材料。四個轉(zhuǎn)播設(shè)備503到506通過在圖中用粗實線顯示的光纜接收來自接收天線502的信號，光纜可以是習慣上用于傳送由接收天線502接收到的模擬信號的光纜。兩個模擬信號接收器511和512通過相同的光纜連接到接收天線上。利用依據(jù)本發(fā)明的在轉(zhuǎn)播設(shè)備503到506中的濾波裝置的優(yōu)點，通過兩個模擬信號接收器511和512顯示的圖象沒有被由接收天線502接收的信號的同頻轉(zhuǎn)播所干擾。
結(jié)合圖的上述描述圖解說明了但沒有限制本發(fā)明。在這方面，下面進行一些注釋。
圖的描述運用了例如在ETS 300744標準中描述的DVB-T標準。本發(fā)明可以運用可能是更先進的其它數(shù)字電視標準，因為數(shù)字和模擬信號同時存在并且因為數(shù)字信號的同頻轉(zhuǎn)播可能不會干擾對應著這些數(shù)字信號的圖片。
結(jié)合圖5描述一個電視系統(tǒng)。在不脫離這項發(fā)明的范圍的情況下有可能會偏離這個模型。比如，一個轉(zhuǎn)播設(shè)備可以被安裝在可能包括多個數(shù)字信號接收器的房子里。比如，因為像山脈這樣的阻礙，一個轉(zhuǎn)播設(shè)備也可以用作中繼器來傳輸發(fā)射天線501使用不暢地區(qū)的數(shù)字信號，。在這種情況下，轉(zhuǎn)播設(shè)備可以安裝在輔助天線上。
依據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)播設(shè)備可以用在一個包括至少一個能夠發(fā)射表示至少一幅圖象的信號的發(fā)射器，一個發(fā)射網(wǎng)絡和一個能夠接收上述信號的接收器的通訊網(wǎng)絡中。
動詞“包括”的使用和其結(jié)合不排除在權(quán)利要求書中提到那些以外的元件的存在。在一個元件之前冠詞“a”或“an”的使用不排除多個這樣的元件的存在。
權(quán)利要求
1.一種用于轉(zhuǎn)播信號的設(shè)備，至少包括—一個涉及到至少一個地面數(shù)字電視節(jié)目的數(shù)字信號，和—一個涉及到至少一個地面模擬電視節(jié)目的模擬信號，所述模擬信號具有一個包含多頻的頻譜，其特征在于，所述轉(zhuǎn)播設(shè)備至少包括—選擇裝置，適用于保持對應所述數(shù)字信號和所述模擬信號的頻帶；—濾波裝置，適用于從所述多頻中消除至少一個頻率，保持所述多頻中至少一個頻率，并提供濾波后的信號；—放大裝置，適用于放大所述濾波后信號并提供放大后的信號；—轉(zhuǎn)播裝置，適用于廣播所述放大后信號。
2.如權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)播信號的設(shè)備，其特征在于，—所述多頻包括至少一個視頻載波頻率，并且—所述濾波裝置包括適用于消除在所述頻譜中的視頻載波頻率的消除裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的用于轉(zhuǎn)播信號的設(shè)備，其特征在于，所述消除裝置包括和所述頻譜中的視頻載波頻率數(shù)量相等的支路濾波器，所述支路濾波器串連安裝并且每一個具有一個等于視頻載波頻率之一的不同的拒絕頻率。
4.如權(quán)利要求1所述的用于轉(zhuǎn)播信號的設(shè)備，其特征在于，所述濾波裝置還包括用于控制待消除的頻率的裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的用于轉(zhuǎn)播信號的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置包括用于自動設(shè)置待消除頻率的裝置。
6.一種用于處理信號的設(shè)備，包括—一個涉及到至少一個地面數(shù)字電視節(jié)目的數(shù)字信號，和—一個涉及到至少一個地面模擬電視節(jié)目的模擬信號，所述模擬信號具有一個包含多頻的頻譜，其特征在于，所述處理設(shè)備包括適用于從所述多頻中消除至少一個頻率并且保持所述多頻中至少一個頻率的濾波裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的用于處理信號的設(shè)備，其特征在于，—所述多頻包括至少一個視頻載波頻率，并且—所述濾波裝置包括適用于消除在所述頻譜中的視頻載波頻率的消除裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的用于處理信號的設(shè)備，其特征在于，所述消除裝置包括和在所述頻譜中的視頻載波頻率數(shù)量相等的支路濾波器，所述支路濾波器串連安置并且每一個具有一個等于視頻載波頻率之一的不同的拒絕頻率。
9.如權(quán)利要求6所述的用于處理信號的設(shè)備，其特征在于，所述濾波裝置還包括用于控制被消除頻率的裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的用于處理信號的設(shè)備，其特征在于，所述控制裝置還包括用于自動設(shè)置待消除頻率的裝置。
11.一種通信網(wǎng)絡，至少包括一個能夠發(fā)射表示至少一幅圖象的信號的發(fā)射器，一個發(fā)射網(wǎng)絡，一個能夠接收所述信號的接收器，和如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)播設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及地面數(shù)字電視。尤其涉及用于同頻轉(zhuǎn)播至少包含與電視節(jié)目相關(guān)的一個數(shù)字信號和一個模擬信號的信號10的設(shè)備。這樣的設(shè)備被用在，比如，一個住所里以便于實現(xiàn)通過便攜式接收器對數(shù)字信號的接收。依據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)播設(shè)備包括用于保持UHF頻帶的選擇裝置11，用于消除某些模擬信號頻率的濾波裝置12，用于放大這樣過濾后的信號的放大器13，和用于廣播這樣放大后的信號的轉(zhuǎn)播裝置14。模擬信號的某些頻率的消除使得允許這個信號的同頻轉(zhuǎn)播而不干擾通過接收器的模擬信號的接收。
文檔編號H04N5/38GK1392731SQ0212823
公開日2003年1月22日 申請日期2002年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月19日
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