[发明专利]用于高速数模转换的缓冲波形

说明书

技术领域

本发明总体涉及通信。更具体而言，本发明涉及用于数字地合成通信信号的方法。

背景技术

信息时代正向我们走近。通过多种不同通信系统来访问大量信息正在改变人们的工作、娱乐以及相互间通信的方式。例如，作为1996年电信改革方案大会所制定的增进电信竞争的结果，传统有线电视节目供应商已经演变为针对家庭和商业的高级视频、语音和数据服务的全服务供应商。多个具有竞争力的有线公司现在提供经由单个宽带网络来递送所有上述服务的有线系统。

带宽是对通信介质传送和接收数据的容量的测量，其随着数据传送需求的不断增长而变得越来越重要。诸如家庭电影点播、视频电话会议以及家庭和办公室中的交互视频之类的应用要求很高的数据传送速率。

有线电视网络，例如多个服务运营商(MSO)，通常采用耦合至光纤系统的同轴线缆来传送和接收数据。用于通过例如线缆的介质来传送通信信号的常规方法需要在落入该介质的电传导范围内的频率处对通信信号进行调制。已经开发了很多高成本和复杂的方案来提高常规导线和/或有线系统中的带宽。这些方案中的某些采用复杂的交换或信号时间共享设置。这些方法中的每一种均成本高昂并且比较复杂。

当前的有线电视“前端(head-end)”架构要求大量硬件。效率之所以受到折衷是由于所采用的系统硬件元件的相对严格和有限的特性，特别是有线电视系统的前端处，其中频道内容是从卫星“天线场(antenna farm)”和其他源接收到的。有线电视前端处的架构通常包括多套组件，很多组件都具有有限的能力，例如专用的模拟NTSC接收器或用于QAM 64/256调制信号的接收器。这些接收到的信号被路由到组合器，该组合器是一种将单独的频道信号组合为单个复合信号的设备。

所得到的复合电视信号被路由到光纤调制器以在光纤上传送从而分布于现场(field)。对频道调制器和组合器的改进及升级成本很高，这是因为此行为经常涉及物理去除这些硬件组件或利用更昂贵的单元来替换这些硬件组件，从而对客户引起不期望的系统时段或频道不可用性。而且，这些硬件组件要求相对充裕的功率量和物理空间。

当前有线电视系统中的另一缺陷在于有线服务供应商的有限的能力，不能及时定位和替换已发生故障和正在发生故障的组件或在前端的“下行流”远程位置处监视和查证系统功能。此组件包括例如光纤收发器，用于将有线电视复合信号从光纤引入到本地同轴线缆；以及现场放大器(field amplifier)，用于放大有线电视网络各个点的信号强度。当前的过程要求技术人员执行定期的预防性维护，从而优化系统性能并减轻组件故障的可能性，这要求技术人员行进到每个组件的现场以对其进行物理上的检测、测试以及必要时对其替换。尽管成本高昂并且耗时，但预定的组件检测和替换仍然比从系统停转以及所导致的客户愤怒中恢复出来更加令人满意。

因此，需要克服现有技术中以上所述的一个或多个局限。

附图说明

这里所教导的本发明的各种实施方式通过示例而非限制性的方式在下列附图中示出，其中：

图1是包括前端的常规线缆或混合光纤-同轴线缆通信系统拓扑的示意图；

图2是在图1所示的常规线缆或混合光纤-同轴线缆通信系统的前端处通常执行的信号处理的示意图；

图3是包括高速模数(ADC)和数模(DAC)组件的本发明的一个实施方式的示意图；

图4是包括采用用于数字信号合成的一个或多个处理单元的主要处理模块的本发明的一个实施方式的示意图；

图5是用于基于数字信号处理组件进行数字信号合成的处理单元的一个实施方式的示意图；

图6是采用缓冲波形查找表的数字信号合成处理单元的一个实施方式的示意图；

图7是采用多个缓冲波形查找表的数字信号合成处理单元的另一个实施方式的示意图；

图8是不同通信方法的示意图；

图9是两个超宽带脉冲的示意图；

图10是本发明的一个实施方式的示意图，其中超宽带(UWB)通信信号进入到线缆或混合光纤-同轴线缆TV频道频谱中；

图11是状态请求和响应消息协议处理流程的示意图；

图12是自发状态响应消息协议处理流程的示意图；

图13是本发明的一个实施方式的示意图，其中设备内传感器向线缆或混合光纤-同轴线缆前端提供系统性能测量信息；

图14是常规有线频道内容和UWB内容之间功率水平的最优划分的示意图；

图15是本发明一个实施方式中UWB系统组件的一般功能的示意图；以及