專利名稱：利用接收信號誤碼情況的天線對準裝置和方法
本申請涉及與本申請同時提交的題目為“利用可聞音來對準接收天線的裝置和方法”美國專利申請序號為RCA87，228的專利，并以同一發(fā)明人的名義申請。
本發(fā)明是有關(guān)于對準天線，諸如衛(wèi)星接收天線的裝置和方法。
接收天線應(yīng)當對準發(fā)射信號源，以得到最佳接收。例如，在衛(wèi)星接收的情況下，這是指使碟形天線軸的方向精確指向，這樣使與之相連的電視接收機的熒屏上顯示最佳的畫面。
天線對準過程可藉使用在天線移動時測量天線所接收到信號的參數(shù)和產(chǎn)生代表參數(shù)幅度的信號的裝置的方法而容易實現(xiàn)。例如，天線的對準可藉使用信號強度計或其它測試儀器而變得容易。把這種設(shè)備暫時連接到接收天線用以直接測量天線端口處接收信號的幅度。
也已知道，在接收機內(nèi)提供參數(shù)測量裝置以免除對附加測試設(shè)備的需要。表示信號的參數(shù)可被用來產(chǎn)生可視的或可聞聲響應(yīng)，它可在天線手工移動時由用戶來監(jiān)視。當響應(yīng)的特性，諸如顯示線條的長度或可聞音的頻率，取決于被測參數(shù)的性質(zhì)，而具有最大值或最小值時，天線可被認為是對準了。例如，1990年1月9日授予Gerhard Maier和Veit Ambruster題目為“可聞聲天線對準裝置”的美國專利4,893,288揭示了用于調(diào)整衛(wèi)星接收天線的裝置，它產(chǎn)生具有一個與由接收信號所得出的中頻(IF)信號幅度成反比的頻率的可聞聲響應(yīng)。當天線未對準及IF信號幅度低時，可聞聲響應(yīng)的頻率就高。當把天線對準及IF信號幅度增大時，可聞聲響應(yīng)的頻率就降低。
除信號強度以外的參數(shù)可被監(jiān)視。例如，授予Walker等人的美國專利5,287,115關(guān)系到用于衛(wèi)星接收天線的天線對準裝置，這種天線接收具有以數(shù)字形式編碼信息的信號并監(jiān)視數(shù)字編碼信息的位誤碼率(BER)。天線從起始位置逐漸移動直到BER參數(shù)為最小值為止。Walker天線對準裝置是一個自動裝置，它使用電動機移動天線。
上述的這類天線對準裝置要求判決何時參數(shù)取最小值或最大值，以便對準天線得到最佳接收。在手工天線對準裝置的情況下，用戶可能難于進行這種判斷。在自動天線對準裝置的情況下，可能要求相當復(fù)雜的天線對準算法，以避免判斷錯誤。
本發(fā)明是關(guān)于天線對準裝置及其有關(guān)方法，它不需要決定被測參數(shù)是否具有最大值或最小值。相反，本發(fā)明依賴于確定被測參數(shù)是否表示可被接受的接收，以及確定在被測參數(shù)表示可被接受的接收狀況時的天線位置的范圍。一旦此范圍被確定，天線可被設(shè)定在范圍內(nèi)的中部位置以導(dǎo)致最佳接收或接近最佳接收。本發(fā)明特別適合于在其中發(fā)射信號至少包含某些數(shù)字編碼信息的系統(tǒng)的天線的對準。在這種系統(tǒng)中，按照本發(fā)明的一個方面的裝置包括用于確定數(shù)字編碼信息中的誤碼是否可校正的裝置以及響應(yīng)于誤碼狀況判定的裝置，當糾錯可能時，該誤碼狀況判斷裝置產(chǎn)生具有第一狀態(tài)的天線對準指示信號，當糾錯不可能時，則產(chǎn)生具有第二狀態(tài)的天線對準指示信號。在相關(guān)的方法中，按照本發(fā)明的另一方面，包括起始步驟為在天線移動時監(jiān)視對應(yīng)于天線對準指示信號的誤碼狀況，以確定何時發(fā)生在所述第一和第二狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，以及藉此確定其中糾錯是可能的天線位置的范圍的邊界。然后，移動天線以置定在兩個邊界之間的中部位置。
現(xiàn)在參考附圖來闡述本發(fā)明的這些方面和其它方面。
在這些附圖中

圖1是衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的機械配備的示意圖；圖1a是圖1所示的天線組件的平面視圖；圖2是流程圖，它對按照本發(fā)明的各個方面的用于手動對準圖1和圖1a所示天線組件的方法和裝置的理解是很有用的；圖3是圖1所示衛(wèi)星電視系統(tǒng)的電子部件的方框圖，它對按照本發(fā)明的用于手動對準圖1和圖1a所示天線組件的裝置的理解是很有用的；圖4是類似于圖1的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的機械配備的示意圖，只是加上了電動機用于自動對準天線組件；圖5是圖4所示衛(wèi)星電視系統(tǒng)的電子部件的方框圖，它對按照本發(fā)明的用于自動對準圖4所示天線組件的裝置的理解是很有用的；以及圖6是流程圖，它對按照本發(fā)明的各個方面的用于自動對準圖4和5所示天線組件的裝置和裝置運行所基于的方法的理解是很有用的。
在各個不同的圖中，所示的同樣的或類似的元件用同樣的參考數(shù)字來表示。
在圖1所示的衛(wèi)星電視系統(tǒng)中，發(fā)射機1把包含視頻和音頻分量的電視信號發(fā)射到在同步地球軌道上的衛(wèi)星3，衛(wèi)星3接收由發(fā)射機1所發(fā)射的電視信號，并把它們轉(zhuǎn)發(fā)到地球。
衛(wèi)星3有許多個，例如24個轉(zhuǎn)發(fā)器，用于接收和發(fā)射電視信息。本發(fā)明將通過數(shù)字衛(wèi)星電視系統(tǒng)的例子來描述，在此系統(tǒng)中，按照預(yù)定的數(shù)字壓縮標準，例如MPEG，將電視信息以壓縮形式進行發(fā)射。MPEG是動畫專家組(MPEG)所開發(fā)的動畫和相關(guān)的音頻信息的編碼表示的國際標準。數(shù)字信息以數(shù)字傳輸領(lǐng)域中熟知的方式，例如QPSK調(diào)制(四相移相鍵控)，被調(diào)制到載波上。每個轉(zhuǎn)發(fā)器以各自的載波頻率和各自的高或低數(shù)字數(shù)據(jù)速率發(fā)送。
衛(wèi)星3發(fā)射的電視信號被天線組件或“室外單元”5接收。天線組件5包括碟形天線7和變頻器9。天線7把衛(wèi)星3發(fā)射的電視信號聚會到變頻器9，變頻器9把所有接收到的電視信號的頻率變換成各個較低的頻率。變頻器9也被稱為“成塊變換器”，因為全部接收到的電視信號的頻率作為一個整塊被變換。天線組件5藉助于可調(diào)節(jié)的緊固裝置12被安裝在立柱11上。盡管立柱11在圖上表示為在離屋子13的某個地方，但實際上它可被架在房子13上。
由成塊變換器7所產(chǎn)生的電視信號經(jīng)過同軸電纜15連接到位于屋子13內(nèi)的衛(wèi)星接收機17。衛(wèi)星接收機有時也稱作“室內(nèi)單元”。衛(wèi)星接收機17對所接收的電視信號進行調(diào)諧，解調(diào)及其它處理，就像下面將參考圖3詳細指述的那樣，以產(chǎn)生具有某一制式(NTSC，PAL，或SECAM)的視頻和音頻信號，適合于與其相連接的傳統(tǒng)的電視接收機19進行處理。電視接收機19根據(jù)視頻信號在顯示熒屏21上產(chǎn)生圖像。揚聲系統(tǒng)23根據(jù)音頻信號產(chǎn)生音響。雖然圖1只表示了單個音頻信道，應(yīng)當看到，實際上可以提供一個或多個附加音頻信道，例如立體聲重現(xiàn)，如由揚聲器23a和23b所表示的那樣。揚聲器23a和23b可以和電視接收機19做在一起，如圖所示的那樣，也可和電視接收機19分開。
碟形天線7必須被調(diào)整位置以接收由衛(wèi)星3所發(fā)射的電視信號，產(chǎn)生最佳的圖像和聲音響應(yīng)。衛(wèi)星3在地球特定位置上方的同步地球軌道上。位置調(diào)整操作包括將碟形天線的中心軸線7A精確地對準到衛(wèi)星3。為此目的就需要進行“仰角”調(diào)整和“方位”調(diào)整。如圖1所示，天線7的仰角是軸線7A與水平線在垂直面上的夾角。如圖1a所示，方位角是軸線7A與正北方向之間在水平面上的夾角。為了對準天線7，緊固裝置12在仰角和方位兩個方向都是可調(diào)節(jié)的。
當天線組件5裝好后，就可按照接收地點的緯度，藉助于緊固裝置12的分度儀部件12a調(diào)節(jié)仰角到足夠的精度。一旦仰角被設(shè)定后，就可按照接收地點的經(jīng)度以天線組件大體上指向衛(wèi)星3而粗略設(shè)定方位。表示在不同經(jīng)緯度時的仰角和方位的列表可能包括在衛(wèi)星接收機17所附帶的用戶手冊中。仰角可利用分度儀12a比較精確地被對準，因為立柱11可利用水準儀或鉛垂線很容易地被設(shè)置成垂直于水平面。然而，方位較難精確對準，因為正北方向不能很容易地被確定。
為了簡化方位對準過程，把天線對準裝置包括在衛(wèi)星接收機中。按照本發(fā)明，天線對準裝置響應(yīng)于接收信號的誤碼情況。該裝置的詳細情況將參考圖2和圖3予以說明。現(xiàn)在可充分看到，當可聞聲天線對準裝置工作時，只要當方位位置在所限定的范圍內(nèi)(例如5度)，其中對接收信號的數(shù)字編碼信息可能糾錯時，可聞聲天線對準裝置就會使揚聲器23a和23b產(chǎn)生固定頻率和幅度的連續(xù)可聞音。當方位位置不在所限定的范圍內(nèi)，就不再產(chǎn)生連續(xù)音(也就是它被消聲了)。每當衛(wèi)星接收機17的調(diào)諧器/解調(diào)器單元完成一次搜索算法而沒有找到所選轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)諧頻率和對所接收的信號的數(shù)字編碼信息可能進行糾錯的數(shù)據(jù)速率時，可聞聲天線對準裝置也將導(dǎo)致產(chǎn)生聲脈沖串或嘟嘟聲。搜索算法是必要的，因為盡管每個轉(zhuǎn)發(fā)器的載頻是已知的，但成塊變換器9具有產(chǎn)生頻率誤差的傾向，例如在幾MHZ的量級，而且傳輸數(shù)據(jù)率可能事先也不知道。
現(xiàn)在來闡述按照本發(fā)明的一個方面的為達到最佳接收或接近最佳接收的對準天線的方法。在以后的說明中，參考圖2所示的流程圖將是有用的，雖然主要是關(guān)系到圖3所示的衛(wèi)星接收機17的電子部件的工作。
天線對準動作由用戶起動，例如藉從菜單選擇相應(yīng)的菜單項來開始，菜單是根據(jù)衛(wèi)星接收機17所產(chǎn)生的視頻信號而被產(chǎn)生，并顯示在電視接收機19的顯示屏幕21上。接著就使衛(wèi)星接收機17的調(diào)諧器/解調(diào)器單元開始執(zhí)行用來識別特定轉(zhuǎn)發(fā)器的調(diào)諧頻率和數(shù)據(jù)速率的搜索算法。在搜索算法期間，試圖在所選定的轉(zhuǎn)發(fā)器標稱頻率左右的多個頻率點調(diào)諧。當由調(diào)諧器/解調(diào)器所產(chǎn)生的“解調(diào)器鎖定”信號具有邏輯狀態(tài)“1”時，就指示了正確的調(diào)諧，這將在參考圖3時被描述。如果調(diào)諧是正確的，那么就以兩個可能的傳輸數(shù)據(jù)速率檢驗包含于所接收信號中的數(shù)字編碼信息的誤碼情況，以確定糾錯是否可能。如果在特定搜索頻率上或者不可能正確調(diào)諧或者不可能糾錯，那么就在下一個搜索頻率上檢驗調(diào)諧和糾錯情況。此過程一直持續(xù)下去直到所有的搜索頻率都被檢驗過。到那時，如果在任一個搜索頻率上或者不可能正確調(diào)諧或者不可能糾錯，那么就產(chǎn)生聲脈沖串或嘟嘟聲，以提示用戶，天線7還沒有處在正確接收所需的限定方位范圍。另一方面，如果在任一個搜索頻率上同時能正確調(diào)諧和糾錯，那么對準裝置就導(dǎo)致產(chǎn)生連續(xù)音以提示用戶，天線7處在正確接收所需的限定方位范圍。
用戶從衛(wèi)星接收機17所附帶的操作手冊中得知，當出現(xiàn)嘟嘟聲時就使天線組件5以小步進置(例如3度)繞立柱11旋轉(zhuǎn)。最好是用戶被告知，每隔一次出現(xiàn)嘟嘟聲就旋轉(zhuǎn)一次天線組件5。這就允許在天線組件5再次被移動前完成調(diào)諧算法。(作為例子，進行全部頻率搜索的調(diào)諧算法的整個周期可能費時3到5秒。)用戶被告知，每隔一次出現(xiàn)嘟嘟聲就以小步進量(3度)重復(fù)地旋轉(zhuǎn)天線組件5，直到產(chǎn)生連續(xù)音。連續(xù)音的產(chǎn)生表示對準過程的粗調(diào)節(jié)已結(jié)束并開始細調(diào)節(jié)。
用戶被告知，一旦連續(xù)音已產(chǎn)生就繼續(xù)旋轉(zhuǎn)天線組件5直到連續(xù)音不再產(chǎn)生(也就是直到聲音被消除)，然后標下相應(yīng)的天線方位位置作為第一邊界位置。然后用戶被告知，反方向旋轉(zhuǎn)天線組件5并越過第一邊界。這時使連續(xù)音再次產(chǎn)生。用戶被告知繼續(xù)旋轉(zhuǎn)天線組件5，直到連接音再次被消除并標下相應(yīng)的天線方位位置作為第二邊界位置。用戶被告知，一旦兩個邊界位置被確定后，就旋轉(zhuǎn)天線組件5直到它處在兩個邊界位置之間的中部位置，以設(shè)定最佳接收或接近最佳接收時的方位角。定中心的過程是提供非常滿意的接收。然后，比如藉放任顯示在電視接收機19的熒屏21上的天線對準菜單而結(jié)束天線對準工作模式。
現(xiàn)在參考圖3來描述包含在衛(wèi)星接收機17中的可聞聲天線對準裝置，它利用以上所述的對準方法產(chǎn)生可聞音。
如圖3所示，發(fā)射機1包括模擬視頻信號源301和模擬音頻信號源303以及用于把模擬信號變換到各自的數(shù)字信號的模-數(shù)變換器(ADC)305和307。編碼器309按照預(yù)定的標準，例如MPEG，壓縮和編碼數(shù)字視頻和音頻信號。編碼信號具有相應(yīng)于各個視頻或音頻分量的信息包串或流的形式。這類信息包藉其領(lǐng)頭碼來識別。相應(yīng)于控制數(shù)據(jù)和其它數(shù)據(jù)的信息包也可加進數(shù)據(jù)流。
前向糾錯(FEC)編碼器311把正確數(shù)據(jù)加到由編碼器309所產(chǎn)生的信息包以便使糾正由于到衛(wèi)星接收機的傳輸路徑內(nèi)噪聲所引起的誤碼成為可能。熟知的Viterbi和Reed-Solomon型前向糾錯編碼法都可以有利地被使用。QPSK調(diào)制器313把FEC編碼器311的輸出信號調(diào)制到載波上。已調(diào)制的載波被所謂“上行鏈路”(uplink)單元315發(fā)射到衛(wèi)星3。
衛(wèi)星接收機17包括帶本地振蕩器和混頻器(圖中未示出)的調(diào)諧器317，用來從由天線組件5所接收的多個信號中選擇適當?shù)妮d波信號以及把所選擇的載波頻率變換到較低的頻率以產(chǎn)生中頻(IF)信號。IF信號被QPSK解調(diào)器319解調(diào)，以產(chǎn)生解調(diào)的數(shù)字信號。FEC譯碼器321對包含于解調(diào)的數(shù)字信號中的糾錯數(shù)據(jù)進行譯碼，并根據(jù)糾錯數(shù)據(jù)來校正代表視頻，音頻和其它信息的解調(diào)信息包。例如，F(xiàn)EC譯碼器321可以按照Viterbi和Reed-Solomon糾錯算法運行，其中發(fā)射機1的FEC編碼器311采用Viterbi和Reed-Solomon糾錯編碼法。調(diào)諧器317，QPSK解調(diào)器319和FEC譯碼器可被包括在由Hughes(休斯)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)(位于Maryland的Germantown)或由Comstream公司(位于California的San Diego)所提供的單元中。
傳送單元323是個多路分離器，它按照包含于信息包中的頭信息經(jīng)過數(shù)據(jù)總線把已糾錯的信號的視頻信息包送到視頻譯碼器325以及把音頻信息包送到音頻譯碼器327。視頻譯碼器325對視頻信息包進行譯碼和去壓縮，最終得到的數(shù)字視頻信號藉數(shù)-模變換器(DAC)329被變換成基帶模擬視頻信號。音頻譯碼器327對音頻信息包進行譯碼和去壓縮，最終得到的數(shù)字音頻信號藉數(shù)-模變換器(DAC)331被變換成基帶模擬音頻信號?；鶐M視頻和音頻信號通過各自的基帶連接被加到電視接收機上。基帶模擬視頻和音頻信號也被加到調(diào)制器335上，它按照傳統(tǒng)的電視標準，諸如NTSC、PAL、SECAM等，把模擬信號調(diào)制到載波上，用來耦合到是電視接收機，而不用基帶輸入。
微處理器337將本地振蕩器頻率選擇控制數(shù)據(jù)提供給調(diào)諧器317，并接收來自解調(diào)器319的“解調(diào)鎖定”和“信號質(zhì)量”數(shù)據(jù)以及來自FEC譯碼器321的“塊錯誤”數(shù)據(jù)。微處理器337也和傳送單元323交互作用，以影響數(shù)據(jù)包的傳送。與微處理器335有關(guān)的只讀存儲器(ROM)339用來存儲控制信息。ROM339也被有利地用來產(chǎn)生上述的用于對準天線組件5的聲音和聲脈沖串，這將在下面予以詳述。
QPSK解調(diào)器319包括鎖相環(huán)(圖上未示出)，用于將其工作狀態(tài)鎖定在中頻(IF)信號的頻率上，以便解調(diào)出調(diào)制在中頻信號上的數(shù)字數(shù)據(jù)。只要能調(diào)諧到一個載波，解調(diào)器319就能對中頻信號進行解調(diào)而不管包含于數(shù)字數(shù)據(jù)中的誤碼的個數(shù)。當解調(diào)器的解調(diào)工作成功地完成時，解調(diào)器319產(chǎn)生一位“解調(diào)鎖定”信號，例如，具有邏輯狀態(tài)“1”。解調(diào)器319也產(chǎn)生一個表示接收信號信噪比的“信號質(zhì)量”信號。
FEC譯碼器312對每個數(shù)據(jù)塊只糾正給定個數(shù)的誤碼。例如FEC譯碼器321可能只能糾正在146個字節(jié)的信息包中的8字節(jié)的誤碼，信息包中的16字節(jié)被用于糾錯編碼。FEC譯碼器321產(chǎn)生一位“塊錯誤”信號，以指示給定的數(shù)據(jù)塊中的誤碼數(shù)是否高于或低于門限值以及由此是否可能進行糾錯?！皦K錯誤”信號在可能進行糾錯時具有第一邏輯狀態(tài)，例如是“0”，而在不能進行糾錯時具有第二邏輯狀態(tài)，例如是“1”?！皦K錯誤信號”可隨每個數(shù)字數(shù)據(jù)塊而改變。
現(xiàn)在來描述在天線對準工作模式時微處理器337響應(yīng)“解調(diào)器鎖定”信號和“塊錯誤”信號時的方式。參考圖2所示的流程圖，它表示存儲在微處理器337的存儲器部分的天線對準于程序，這將再次是有用的。在對準天線工作模式被啟動及預(yù)定載波頻率被選定用來調(diào)諧以后，微處理器337監(jiān)視“解調(diào)器鎖定”信號的狀態(tài)。如果“解調(diào)器鎖定”信號具有邏輯“0”狀態(tài)，即表示在當前的搜索頻率下，未能完成解調(diào)，那么或者微處理器337導(dǎo)致選定下一個搜索頻率，或者若所有搜索頻率均已被搜索過就導(dǎo)致產(chǎn)生聲脈沖串或嘟嘟聲。如果“解調(diào)器鎖定”信號具有邏輯“1”狀態(tài)，即表示解調(diào)器319已成功地完成其解調(diào)工作，那么就檢驗“塊錯誤”信號以確定糾錯是否可能。
首先檢驗在低數(shù)據(jù)速率下的錯誤狀況。如果在低數(shù)據(jù)速率下糾錯是不可能的，那么就檢驗在高數(shù)據(jù)速率下的錯誤狀況。對每種數(shù)據(jù)速率，微處理器337對“塊錯誤”信號重復(fù)地采樣，因為“塊錯誤”信號可能隨每個數(shù)字數(shù)據(jù)塊而改變。如果“塊錯誤”信號對兩種數(shù)據(jù)速率下的給定個數(shù)的采樣都具有邏輯“1”狀態(tài)，即表示糾錯是不可能的，那么微處理器337或者導(dǎo)致選擇下一個搜索頻率，或者若所有搜索頻率均已被搜索過就導(dǎo)致產(chǎn)生聲脈沖串或嘟嘟聲。另一方面，如果“塊錯誤”信號對給定個數(shù)的采樣具有邏輯“0”狀態(tài)，即表示糾錯是可能的，那么微處理器339導(dǎo)致產(chǎn)生連續(xù)音。
可聞音脈沖串和連續(xù)音可由專用電路來產(chǎn)生，例如，該電路包括一個連到音頻模擬-數(shù)據(jù)變換器(DAC)327的輸出的振蕩器。無論如何，這種專用電路會增加復(fù)雜性，并因此而增加衛(wèi)星接收機17的成本。為避免這種復(fù)雜性和增加花費，圖3所示的實施例有利地雙重使用已有的結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在將描述圖3所示實施例中可聞音被產(chǎn)生的情況。
ROM329在特定的存儲器位置存儲了代表可聞音的編碼數(shù)字數(shù)據(jù)。最好是聲音數(shù)據(jù)，例如按照MPEG音頻標準，以與發(fā)送音頻信息包同樣的壓縮形式作為信息包被存儲。為產(chǎn)生連續(xù)可聞音，微處理器337使聲音數(shù)據(jù)包從ROM339的聲音數(shù)據(jù)存儲器位置中被讀出，并被傳送到與傳送單元323有關(guān)的隨機存取存儲器(RAM，圖上未示出)的音頻數(shù)據(jù)存儲位置。RAM通常被用來暫時存儲所發(fā)射信號的數(shù)據(jù)流的信息包，按照它們所代表的信息類型存儲在各自的存儲器位置。存儲聲音數(shù)據(jù)包用的傳送單元的RAM的音頻存儲器位置就是存儲發(fā)射的音頻信息包的同樣的存儲器位置。在進行此處理時，微處理器337通過不把它們導(dǎo)入RAM音頻存儲器位置而使發(fā)射的音頻數(shù)據(jù)包被廢棄。
存儲在RAM中的聲音數(shù)據(jù)包從和發(fā)射的音頻數(shù)據(jù)包同樣的方式通過數(shù)據(jù)總線被傳送到音頻譯碼器327。聲音數(shù)據(jù)包以和任一個發(fā)射的音頻數(shù)據(jù)包相同的方式被音頻譯碼器327去壓縮。最終得到的去壓縮數(shù)字音頻信號被DAC331轉(zhuǎn)換成模擬信號。該模擬信號被加到揚聲器23a和23b，并由它們產(chǎn)生連續(xù)可聞音。
為了產(chǎn)生聲脈沖串或嘟嘟聲，微處理器337使聲音數(shù)據(jù)包以與上述的同樣方式被傳送到音頻譯碼器327，只是通過把消聲控制信號加到音頻譯碼器327，以使音頻響應(yīng)在短時間內(nèi)被消除掉。
產(chǎn)生可聞音和聲脈沖串的上述過程可在天線對準操作開始的同時就被啟動。在那種情況下，微處理器337產(chǎn)生連續(xù)消聲控制信號，直到要求產(chǎn)生連續(xù)音或者聲脈沖串為止。
聲脈沖串和連續(xù)音可交替地以下述方式被產(chǎn)生。為產(chǎn)生聲脈沖串，微處理器337使聲音數(shù)據(jù)包從ROM339的聲音數(shù)據(jù)存儲器位置中被讀出，并以上述的方式通過傳送單元322被傳送到譯碼器327。為了產(chǎn)生連續(xù)音，微處理器337周期性地使聲音數(shù)據(jù)包從ROM339的聲音數(shù)據(jù)存儲器位置中被讀出，并被傳送到譯碼器327。本質(zhì)上，這就產(chǎn)生了幾乎連續(xù)序列的緊密間隔的聲脈沖串。
如前所述，解碼器319產(chǎn)生“信號質(zhì)量”信號，它表示接收信號的信噪比(SNR)。SNR信號具有數(shù)字數(shù)據(jù)的形式，并被送到能將它變換成圖形控制信號的微處理器337，此圖形控制信號適合于在電視接收機19的熒屏上顯示信號質(zhì)量的圖形。圖形控制信號被送到“連屏顯示”(on-screen display-OSD)單元，它使代表圖形的視頻信號被送到電視接收機19。信號質(zhì)量圖形可以采取三角形的形式，當信號質(zhì)量改善時，該三角形沿水平方向增大。該圖形也可以采取數(shù)字形式，當信號質(zhì)量改善時，數(shù)字增大。信號質(zhì)量圖形可幫助用戶最優(yōu)地調(diào)整仰角和方位位置。信號質(zhì)量圖形的特征可由用戶藉助于前述的天線對準菜單的方法來選定。
按照已述本發(fā)明的利用接收信號誤碼情況的裝置和方法，到目前為止是用于手動對準天線7。然而，按照本發(fā)明的另一方面，對于自動對準天線的裝置和方法，也可利用誤碼情況。這種自動的天線對準裝置和方法可免除對手動對準的需要，而且當想要衛(wèi)星接收機17接收來自幾個不同衛(wèi)星的信號時，它是特別有用的。
現(xiàn)在將參考圖4，5和6來闡述自動天線對準裝置。圖4，5和6大體上分別類似于圖1，2和3，只是對有關(guān)自動對準裝置和方法作了修正。圖1所示的天線組件5的圖1a所示的平面視圖同樣能應(yīng)用于圖4所示的天線組件5。
如圖4所示，電動機10被加在緊固裝置12和立柱11之間，用于使天線組件5繞立柱11旋轉(zhuǎn)，以便調(diào)整天線組件5的方位位置。控制電纜16連接在電動機10和衛(wèi)星接收機17之間。
如圖5所示，電動機控制電纜被連接到包括在衛(wèi)星接收機17中的電動機控制器343。電動機控制器343接收微處理器337的電動機控制信號，以控制天線7的方位位置。電動機最好能是步進電機，電動機10的每一步可以是例如相應(yīng)于天線7旋轉(zhuǎn)的1度。微處理器337包括寄存器(圖上未示出)，用于存儲相應(yīng)于電動機10的步進位置的計數(shù)值。該計數(shù)值將在以下的自動對準操作的描述中被稱為“電動機計數(shù)”。
自動天線對準操作，例如在安裝時由用戶手動地啟動或當選擇一個新衛(wèi)星時被自動地啟動。天線7的仰角在方位角之前先被設(shè)定。雖然圖上未示出，另一個電動機及其相關(guān)電動機控制單元被提供來自動設(shè)定天線7的仰角。存儲在ROM339中的仰角查對表包含了按照所選定的衛(wèi)星和接收地點緯度而得出的仰角電動機的控制信息。仰角電動機控制信息被微處理器337讀出，并被加到仰角電動機控制單元以設(shè)定天線7的仰角。
接著，如圖6所示，自動天線方位對準操作以設(shè)定對于所選定的衛(wèi)星的起始“電動機計數(shù)”開始。起始“電動機計數(shù)”取決于所選的衛(wèi)星和接收地點的經(jīng)度，它包含在存儲在ROM339的方位查對表中。然后，粗對準工作模式就以啟動用于找到能進行解調(diào)的合適的調(diào)諧頻率的類似的調(diào)諧器搜索算法來起動，該搜索算法與以前手動天線對準過程中參照圖2所示流程圖所描述的相類似。如果“解調(diào)器鎖定”信號具有邏輯“0”狀態(tài)，即表示在當前搜索頻率下不能完成解調(diào)，那么微處理器337或者導(dǎo)致選擇下一個搜索頻率，或者如果所有搜索頻率均已被搜索過，就使電動機10以小步進量，例如3度，藉相應(yīng)地設(shè)置“電動機計數(shù)”來移動天線，如果“解調(diào)器鎖定”信號具有邏輯“1”狀態(tài)，即表示解調(diào)器319成功地完成其解調(diào)操作，那么就檢驗“塊錯誤”信號以確定糾錯是否可能。
誤碼情況藉采樣“塊錯誤”信號，以參照圖2的流程圖所描述的相同方式被檢驗。如果“塊錯誤”信號對于給定個數(shù)的采樣在兩種數(shù)據(jù)速率下都具有邏輯“1”狀態(tài)，即表示糾錯是不可能，那么微處理器337或者導(dǎo)致選擇下一個搜索頻率，或者如果所有搜索頻率都被搜索過，就使電動機10以小步進量，例如3度，藉相應(yīng)地設(shè)置“電動機計數(shù)”來移動天線。另一方面，如果“塊錯誤”信號對于給定個數(shù)的采樣具有邏輯“0”狀態(tài)，即表示糾錯是可能的，那么微處理器337導(dǎo)致起動細調(diào)節(jié)工作模式。
在細調(diào)節(jié)工作模式期間，天線7以非常小的步進量，例如1度，藉相應(yīng)地設(shè)置“電動機計數(shù)”被移動，以便定位可能糾錯的弧形區(qū)。如圖6所示，“電動機計數(shù)”值每次增加1，直到糾錯不再可能。這時的“電動機計數(shù)”值被存儲作為“計數(shù)1”，然后電動機旋轉(zhuǎn)方向被倒過來?！坝嫈?shù)1”值相應(yīng)于可能糾錯的弧形區(qū)的第一邊界，及反過來旋轉(zhuǎn)天線使天線7所處位置再次為糾錯是可能的。然后，“電動機計數(shù)”值每次減去1，直到糾錯成為再次不可能。這時的“電動機計數(shù)”值被存儲作為“計數(shù)2”?！坝嫈?shù)2”值相應(yīng)于可能糾錯的弧形區(qū)的第二邊界。接著計算“計數(shù)1”值與“計數(shù)2”值的差值，將差值除以2，并把其結(jié)果與“計數(shù)2”值相加(或者替換地，把“計數(shù)1”值減去其結(jié)果)以產(chǎn)生最后的“電動機計數(shù)”值。這樣就使天線被設(shè)定在可能糾錯的弧形區(qū)的兩個邊界之間的中部位置。
盡管參照特定的方法和裝置對本發(fā)明進行描述，但將會看到，對那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說可以有改進和修正。例如，在上述的手動方法和裝置中，使用連續(xù)音和間歇音分別代表正確的和不正確的對準的同時，可能會有兩種其它的音頻響應(yīng)，例如兩個不同頻率的聲音或兩個不同幅度的聲音，來代表這些情況。另外，雖然按照天線方位角的調(diào)節(jié)對本發(fā)明進行了描述，但將會看到，它也能應(yīng)用到天線的其它指向。這些和其它的修正也將要被包括在下述權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍之中。
權(quán)利要求
1.對準天線(7)的方法，所述天線(7)接收具有以數(shù)字形式編碼的分量的信號，所述接收信號加到接收機(17)，接收機(17)包括用于檢測所述數(shù)字分量的誤碼情況的裝置(321)和用于產(chǎn)生誤碼情況指示信號(塊錯誤信號)的裝置，當所述誤碼情況超過門限值時，所述誤碼情況指示信號具有第一狀態(tài)，當所述誤碼情況低于門限值時，所述誤碼情況指示信號具有第二狀態(tài)，該方法其特征在于包括以下步驟從起始位置移動所述天線(7)；確定第一位置和第二位置，當所述天線(7)移動時，在所述第一位置上，所述誤碼情況指示信號(塊錯誤)從所述第一狀態(tài)變?yōu)榈诙顟B(tài)以及在所述第二位置上，所述誤碼情況指示信號(塊錯誤)從所述第二狀態(tài)變?yōu)榈谝粻顟B(tài)；根據(jù)所述第一和第二位置確定在所述第一和第二位置之間幾乎是中部的位置；以及移動所述天線(7)到所述的中部位置。
2.權(quán)利要求1引述的方法，其進一步的特征在于所述天線(7)由手動移動；以及用于確定所述第一和第二位置的所述步驟包括人工監(jiān)視根據(jù)所述誤碼情況指示信號(塊錯誤)由所述接收機所產(chǎn)生的天線對準響應(yīng)以及具有相應(yīng)于所述誤碼情況指示信號的所述第一和第二狀態(tài)的第一和第二特征。
3.權(quán)利要求1中引述的方法，其特征在于所述天線(7)是衛(wèi)星接收天線和所述接收機(17)是衛(wèi)星接收機，以及其中方位位置按照權(quán)利要求引述的方法被對準。
4.權(quán)利要求3中引述的方法，其特征在于所述天線(17)的仰角位置在所述方位位置被對準之前先被設(shè)定。
5.在接收具有來自天線(7)的數(shù)字編碼形式的信息承載分量的信號的接收機(17)中，用于對準所述天線的裝置，其特征在于用于檢測所述數(shù)字編碼信息分量的誤碼情況和產(chǎn)生表示是否可能糾錯的信號(塊錯誤)的裝置；以及根據(jù)所述誤碼情況指示信號(塊錯誤)確定可能糾錯的天線位置的區(qū)域的裝置。
6.權(quán)利要求5中引述的裝置，其特征在于用于確定可能糾錯的天線位置的所述區(qū)域的所述裝置產(chǎn)生一個信號(塊錯誤)，用來給用戶產(chǎn)生指示所述區(qū)域的響應(yīng)。
7.權(quán)利要求5中引述的裝置，其特征在于調(diào)諧器/解調(diào)器(317，319)從所述接收信號中得出所述信息分量，并產(chǎn)生一個信號(解調(diào)鎖定)以指示解調(diào)工作的完成，以及用于確定可能糾錯的天線位置的所述區(qū)域的所述裝置(321)包括控制器(337)，它也控制所述調(diào)諧器/解調(diào)器(317，319)的工作，用于選擇地使所述調(diào)諧器/解調(diào)器搜索給定的搜索頻率范圍以找到合適的頻率以調(diào)諧所述接收機(17)所接收的信號；在先前的搜索中在所述搜索范圍已被全部搜索以后如果未找到調(diào)諧所述接收信號的合適的頻率或者如果對于任一項所述搜索頻率不可能進行糾錯時所述控制器(337)使所述調(diào)諧器/解調(diào)器(317，319)再次搜索所述給定范圍的搜索頻率。
全文摘要
數(shù)字編碼電視信號的衛(wèi)星接收機包括根據(jù)包含在數(shù)字編碼電視信號中的誤碼個數(shù)對準接收天線的裝置。如果誤碼數(shù)低于門限值，則糾錯可能，否則不可能。天線的抑角按照接收位置被設(shè)定。首先以小步進量旋轉(zhuǎn)天線，粗略對準天線的方位，定位可能進行糾錯的區(qū)域。一旦發(fā)現(xiàn)糾錯可能，就開始細對準過程，旋轉(zhuǎn)天線以定位可能糾錯的方位弧形區(qū)的邊界。然后，把天線設(shè)定在弧形區(qū)兩個邊界之間的中部位置。
文檔編號H01Q1/12GK1117208SQ9510735
公開日1996年2月21日 申請日期1995年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年6月9日
發(fā)明者J·W·錢尼, J·J·柯蒂斯, D·E·維拉絡(luò) 申請人:湯姆森消費電子有限公司