專利名稱：自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)測儀，尤其涉及一種自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
隨著我國數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展，模擬電視逐步轉(zhuǎn)向數(shù)字電視。在調(diào)制方式上，模擬電視的圖像部分采用幅度調(diào)制，伴音部分采用頻率調(diào)制；數(shù)字電視采用QAM(正交幅度調(diào)制)調(diào)制，它既是幅度調(diào)制，又是相位調(diào)制。在傳輸方式上，模擬傳輸是把信息作為“連續(xù)值”處理；數(shù)字傳輸是把信息作為“離散值”處理。模擬信號是峰值調(diào)制，信號在帶內(nèi)強度不一，信號的能量集中在圖像載波周圍。而數(shù)字電視采用的是正交幅度調(diào)制，調(diào)制生成類似噪聲的頻譜，它在8MHz帶寬內(nèi)，信號強度相等。
由于資金、技術(shù)等各方面的原因，我國的有線電視必將長期存在數(shù)字電視信號和模擬電視信號。有線電視系統(tǒng)同時傳輸數(shù)字電視信號和模擬電視信號，數(shù)字信號和模擬信號的電平配置并不一樣，如數(shù)字電視64QAM調(diào)制器的輸出電平應(yīng)低于模擬電視信號10dBμV。數(shù)字信號的電平設(shè)置如果不正確，就有可能出現(xiàn)由于光設(shè)備的過調(diào)制而產(chǎn)生的削波現(xiàn)象、放大器的過載而產(chǎn)生的非線性失真，從而引起數(shù)字信號的誤碼率增加，影響數(shù)字電視接收端的接收效果；另一方面，數(shù)字信號的失真也會對模擬信號的載噪比產(chǎn)生影響，影響模擬電視的接收效果。因此，只有正確地區(qū)分和測量數(shù)字電視信號和模擬電視信號的電平，并進行合理配置，才能為有線電視系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行提供有效的保障。
目前，國內(nèi)外同類設(shè)備中還沒有能夠自動識別有線電視網(wǎng)中數(shù)字電視信號和模擬電視信號，并把自動識別的結(jié)果以用戶頻道表的方式保存在數(shù)字電視監(jiān)測儀內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器中，方便用戶使用的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀。有線電視網(wǎng)絡(luò)工作人員在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、調(diào)試、維護等工作中必須記住網(wǎng)絡(luò)中各個頻道的特性(750MHz系統(tǒng)中有99個電視頻道)，區(qū)分是數(shù)字電視信號、模擬電視信號或者沒有信號。工作非常不方便，也容易出錯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決目前數(shù)字電視監(jiān)測儀不能自動識別有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視信號和模擬電視信號的技術(shù)問題，提供一種自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀。
自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀中的嵌入式計算機控制器分別與射頻衰減器、變頻器、中頻衰減器、濾波器、檢波器、數(shù)據(jù)存儲器、通訊接口、顯示器、按鈕相連。
所述的射頻衰減器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為阻抗匹配器與第一射頻選擇器、0dB衰減器、第二射頻選擇器相連，第一射頻選擇器還與40dB衰減器一端相連，40dB衰減器另一端與第二射頻選擇器相連，第一射頻選擇器和第二射頻選擇器由控制器控制。
變頻器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為帶通濾波器與放大器、第一混頻器、中頻濾波器相連，控制器與頻率合成器、第一振蕩器、第一混頻器相連。
中頻衰減器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為第一中頻選擇器與0dB衰減器、第二中頻選擇器相連，第一中頻選擇器還與20dB衰減器一端相連，20dB衰減器另一端與第二中頻選擇器相連，第一中頻選擇器和第二中頻選擇器由控制器控制。
濾波器、檢波器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為窄帶濾波器與第二混頻器、檢波器、控制器相連，第二振蕩器與第二混頻器相連。
本發(fā)明解決目前數(shù)字電視監(jiān)測儀不能自動識別有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視信號和模擬電視信號的技術(shù)問題，以及有線電視網(wǎng)絡(luò)工作人員在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、調(diào)試、維護工作中的困難，它采用了先進的信道射頻接收，嵌入式計算機控制技術(shù)等關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)，具有自動識別有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視信號和模擬電視信號，并把識別的結(jié)果以用戶頻道表的方式自動保存的功能。用戶可以方便、正確地測量有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視和模擬電視信號的各項技術(shù)指標(biāo)。


圖1是自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀電路框圖；圖2是本發(fā)明的射頻衰減器的電路框圖；圖3是本發(fā)明的變頻器電路的電路框圖；圖4是本發(fā)明的中頻衰減器的電路框圖；圖5是本發(fā)明的濾波器、檢波器的電路框圖；圖6是本發(fā)明的控制器控制軟件的程序流程圖；圖7是本發(fā)明的控制器自動識別軟件的程序流程圖。
具體實施例方式
如圖1所示，自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀中的嵌入式計算機控制器分別與射頻衰減器、變頻器、中頻衰減器、濾波器、檢波器、數(shù)據(jù)存儲器、通訊接口、顯示器、按鈕相連。
有線電視網(wǎng)的射頻輸入信號先經(jīng)過射頻衰減器，嵌入式計算機控制器(三星S3C44B0)根據(jù)輸入射頻信號的幅度大小自動調(diào)節(jié)射頻衰減器的衰減量，使射頻信號符合變頻器輸入電平的要求。當(dāng)確定輸入信道中需監(jiān)測的測試點后，控制器通過調(diào)整頻率合成器的頻道調(diào)諧參數(shù)，控制第一振蕩器，調(diào)諧到所需接收的頻率上，變頻電路將輸出在48MHz～862MHz范圍的頻率信號下變頻到36MHz。
變頻器將射頻信號變頻為36MHz中頻信號以后，經(jīng)過可調(diào)中頻衰減器，控制器通過自動調(diào)節(jié)中頻衰減器的衰減量，使輸入中頻信號符合檢波器輸入電平的要求。窄帶濾波器用以濾除有用信號以外的寄生、雜散信號，中頻信號經(jīng)第二混頻后送入檢波器，我們根據(jù)檢波器輸出檢波電壓的大小，并依據(jù)此時射頻衰減器和中頻衰減器的衰減量，就可以確定此時輸入射頻信號的電平值。
模擬電視信號和數(shù)字電視信號在頻譜特性上有著較大的差異，模擬電視信號圖像載波電平定義為調(diào)制包絡(luò)峰處(同步頭)圖像載波的均方根值，以dBμV表示。它的高頻圖像部分是調(diào)幅電視信號，是采用殘留邊帶幅度調(diào)制(VSB-AM)，頻率響應(yīng)曲線具有殘余邊帶特性。
數(shù)字電視QAM調(diào)制信號電平是在有效帶寬內(nèi)所選射頻或中頻信號的均方根值功率。QAM調(diào)制是抑制載波的調(diào)制機制，它是利用正交載波對兩路信號分別進行雙邊帶抑制載波調(diào)幅形成的，正常工作時不出現(xiàn)載波，頻響特性是在規(guī)定的通帶內(nèi)頂部平坦，以保證信號的脈沖幅度不會發(fā)生畸變，通道帶寬內(nèi)的調(diào)制信號非常類似于噪聲。而在通帶外則有很好的選擇性。
根據(jù)數(shù)字電視信號和模擬電視信號在頻譜特性上的差異性，我們的自動識別功能是采用多點連續(xù)頻譜掃描測試的方法，對有線電視網(wǎng)絡(luò)中所有頻道進行多點連續(xù)頻譜掃描測試，并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視信號和模擬電視信號的頻譜特性進行對比，確定網(wǎng)絡(luò)中各個頻道是數(shù)字電視信號、模擬電視信號或沒有信號，并把識別結(jié)果按頻道高低以用戶頻道表的方式保存在數(shù)據(jù)存儲器中(AT24C128)。
如圖2所示，射頻衰減器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為阻抗匹配器與第一射頻選擇器、0dB衰減器、第二射頻選擇器相連，第一射頻選擇器還與40dB衰減器一端相連，40dB衰減器另一端與第二射頻選擇器相連，第一射頻選擇器和第二射頻選擇器由控制器控制。
射頻輸入信號先經(jīng)過一個無源π型阻抗匹配器，通過射頻信號選擇器連接0dB、40dB可選的射頻信號衰減器，嵌入式計算機控制器(三星S3C44B0)通過控制射頻信號選擇器來選擇射頻衰減器的衰減量，以確保變頻器的輸入射頻信號不過載。
如圖3所示，變頻器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為帶通濾波器與放大器、第一混頻器、中頻濾波器相連，控制器與頻率合成器、第一振蕩器、第一混頻器相連。
射頻信號通過帶通濾波器濾去帶外寄生信號，再經(jīng)低噪聲放大器放大后送入第一混頻器，控制器(三星S3C44B0)通過I2C總線控制低相位噪聲頻率合成器，選擇第一振蕩器的本振信號頻率，調(diào)諧到所需接收的頻率上，第一混頻器將48MHz～862MHz頻率范圍的輸入射頻信號下變頻到36MHz，輸出頻率為36MHz的中頻信號。中頻信號通過中頻濾波器來濾除變頻后的其它無用信號。
如圖4所示，中頻衰減器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為第一中頻選擇器與0dB衰減器、第二中頻選擇器相連，第一中頻選擇器還與20dB衰減器一端相連，20dB衰減器另一端與第二中頻選擇器相連，第一中頻選擇器和第二中頻選擇器由控制器(三星S3C44B0)控制。
中頻信號進入0dB、20dB可選的中頻信號衰減器，嵌入式計算機控制器(三星S3C44B0)通過控制中頻信號選擇器來選擇中頻衰減器的衰減量，使輸入中頻信號符合檢波器輸入電平的要求。
如圖5所示，濾波器、檢波器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為窄帶濾波器與第二混頻器、檢波器、控制器相連，第二振蕩器與第二混頻器相連。
窄帶濾波器帶寬為300kHz，用來濾除變頻后除有用信號以外的寄生、雜散信號，控制器(三星S3C44B0)根據(jù)檢波器輸出的檢波電壓大小，并依據(jù)此時射頻衰減器和中頻衰減器的衰減量，就可以確定此時輸入信號的電平值。
如圖6所示，控制器在在控制過程中執(zhí)行如下的操作先打開20dB、40dB的衰減器，設(shè)定需測試的頻道，通過頻率合成器進行頻率鎖相，能鎖定，讀取電平值；不能鎖定，返回。如果測試電平的結(jié)果大于60dB，那么就按照當(dāng)前設(shè)定的衰減器工作；否則的話，關(guān)閉20dB衰減器，讀電平值，如果測試的結(jié)果大于30dB，那么按照40dB衰減器工作；否則的話，打開20dB衰減器，關(guān)閉40dB衰減器，如果測試的結(jié)果大于30dB的話，就按照20dB衰減器工作；否則的話，關(guān)閉20dB衰減器，如果測試結(jié)果大于25dB，那么確定當(dāng)前的測試結(jié)果并返回，否則的話，當(dāng)前的測試結(jié)果為0。
如圖7所示，對當(dāng)前的頻道進行頻譜掃描，將掃描結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)的模擬電視頻道比較，如果符合標(biāo)準(zhǔn)的模擬頻道特征，那么將當(dāng)前的頻道設(shè)定為模擬頻道；如果不符合，那么將當(dāng)前的掃描結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字電視頻道比較，如果符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字頻道特征，那么將當(dāng)前的頻道設(shè)定為數(shù)字頻道；如果也不符合，那么將當(dāng)前的頻道設(shè)定為沒有信號。改變當(dāng)前的頻道，繼續(xù)前面的操作，直到所有的頻道操作完畢。設(shè)立相應(yīng)的標(biāo)志，將識別的結(jié)果保存到用戶頻道表中，重新啟動系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀，其特征在于嵌入式計算機控制器分別與射頻衰減器、變頻器、中頻衰減器、濾波器、檢波器、數(shù)據(jù)存儲器、通訊接口、顯示器、按鈕相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀，所述的射頻衰減器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為阻抗匹配器與第一射頻選擇器、0dB衰減器、第二射頻選擇器相連，第一射頻選擇器還與40dB衰減器一端相連，40dB衰減器另一端與第二射頻選擇器相連，第一射頻選擇器和第二射頻選擇器由控制器控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀，所述的變頻器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為帶通濾波器與放大器、第一混頻器、中頻濾波器相連，控制器與頻率合成器、第一振蕩器、第一混頻器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀，所述的中頻衰減器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為第一中頻選擇器、0dB衰減器、第二中頻選擇器相連，第一中頻選擇器分別與20dB衰減器一端相連，20dB衰減器另一端與第二中頻選擇器相連，第一中頻選擇器和第二中頻選擇器由控制器控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀，所述的濾波器、檢波器內(nèi)部模塊的連接關(guān)系為窄帶濾波器與第二混頻器、檢波器、控制器相連，第二振蕩器與第二混頻器相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動識別數(shù)字和模擬電視信號的便攜式數(shù)字電視監(jiān)測儀。監(jiān)測儀中的嵌入式計算機控制器分別與射頻衰減器、變頻器、中頻衰減器、濾波器、檢波器、數(shù)據(jù)存儲器、通訊接口、顯示器、按鈕相連。本發(fā)明解決目前數(shù)字電視監(jiān)測儀不能自動識別有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視信號和模擬電視信號的技術(shù)問題，以及有線電視網(wǎng)絡(luò)工作人員在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、調(diào)試、維護工作中的困難，它采用了先進的信道射頻接收，嵌入式計算機控制技術(shù)等關(guān)鍵數(shù)字技術(shù)，具有自動識別有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視信號和模擬電視信號，并把識別的結(jié)果以用戶頻道表的方式自動保存的功能。用戶可以方便、正確地測量有線電視網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字電視和模擬電視信號的各項技術(shù)指標(biāo)。
文檔編號H04N17/00GK101076091SQ200710068439
公開日2007年11月21日 申請日期2007年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日
發(fā)明者程偉, 盧秀軍, 虞非, 施春艷, 吳孝彪, 吳征荻 申請人:浙江省廣電科技股份有限公司