[发明专利]信道堆叠系统及其操作方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年5月21提交的题为“信道堆叠系统及其操作方法”的临时申请第61/054,886号以及于2009年5月31提交的题为“信道堆叠系统及其操作方法”的非临时申请第12/414,892号的优先权。

技术领域

本发明所公开的方法和装置涉及用于构造合成信号的系统和方法，更具体地说，涉及用于组合预期序列的信道以形成合成信号的系统和方法。

背景技术

许多居住建筑，尤其老式的居住建筑，具有难以具成本效益地分配高带宽服务的传统的电缆基础设施。期望高分辨率(HD)视频和/或高速数据通信服务的这些建筑的住户可依靠信道堆叠系统来补充现有的电缆基础设施以提供这些现代服务。

如图1所示，信道堆叠系统1200可从M源1205接收多个信号1210。在典型的信道堆叠系统中，信号源为卫星；然而，可由其它源提供这些信号。各个信号1210可含有多个信道的信息，这些信道在特定带宽内被频分多路复用。通常在RF载波频率上对各个频带进行调制，其中所述RF载波频率在这些源中可或不可被共用。信道堆叠系统1200将基于接收器1215所提供的控制信号1225来处理传入信号1210并提取感兴趣的信道。随后，将提取的信道组合(即，堆叠)成适用于沿单个电缆传输的新的合成信号1220。有时这被称为对信道进行定序。合成信号1220的信道也被频分多路复用，从而使各个接收器1215(其用于接收以合成信号1220内的指定频率进行的程序设计)可通过控制信号1215接收其各自的用户所请求的信道。

在图2中，示出了对常规信道堆叠系统接收器1230的信号处理操作进行举例说明的进一步的细节。可通过一个或多个天线(未图示)来接收多个RF信号1232，并传到模拟预处理级1233。模拟预处理级最初通过一个或多个低噪声放大器对接收信号进行放大，随后通过带通滤波器对整个频带进行滤波以滤除频带噪声。随后将所述信号提供给第一模拟下变频级1234，其将各个信号下变频为相对低的RF信号(例如，从Ku波段转换为L波段)。接着，将此低RF信号耦接到第二模拟下变频级1236，第二模拟下变频级1236使用模拟技术将所述信号下变频为中间频率(IF)f_IF。在图2的量值响应图1246中示出了来自模拟下变频级1236的输出。在一个实施例中，随后通过模拟数字转换器级1238对下变频信号进行数字化。接着，将数字化信号提供给数字交换和滤波/选择级1240。在此级中，数字开关(未图示)基于预期信道选择适当的信号源。一旦选择了适当的信号源，则使用数字滤波器(未图示)提取感兴趣的信道，如图2的量值响应图1248中所示。接着，将所述信号传到上变频和数字模拟转换级1242，上变频和数字模拟转换级1242将各个所选的信道转化成适当的输出频率f_oR，如图2的量值响应图1250中所示。选择各个信道的输出频率以符合分配给请求接收器的频率。随后，使用模拟加法器将各个上变频信道组合(定序)成合成信号。合成信号集中在f_o且具有适合沿单个电缆传输的带宽，图2的量值响应图1252中示出了所述合成信号的一个实例。

如上文所述，当前的信道堆叠系统卫星接收器通常采用多个下变频处理。例如，常规的信道堆叠系统接收器可采用两级下变频处理：低噪声块(LNB)级中的第一下变频，以及IF级中的第二下变频。多下变频系统通常遭受不断增加的电路复杂性及高功耗的缺点。

此外，如上文所述，当前采用模拟技术从多个源(例如，卫星)选择和提取信道并将这些信道组合成预期序列。这种处理在数字域中更为有利，而无需带通滤波或希尔伯特变换器。

发明内容

本发明公开了一种用于信道堆叠的系统和方法。在一个实施例中，信道堆叠系统使用单个下变频器级将接收到的RF信号直接下变频为中间频率(IF)信号，而不是首先将接收到的信号转换成L波段或其它此类低RF信号。对输入RF信号的单个模拟域下变频的使用可生成具有预期序列的合成数字信号。数字信号交换和预处理(DSSP)级在数字域内执行信道选择、提取和定序。信道提取和转换电路生成具有预期信道序列的合成数字信号。