專利名稱：用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數(shù)據(jù)接收器，尤其是一種用于計算機的線纜(Cable)數(shù)據(jù)接收器，屬通信技術領域。
背景技術：
現(xiàn)在大多數(shù)有線電視網(wǎng)(CATV)都是由光纖、同軸混合網(wǎng)，即干線網(wǎng)采用光纖，用戶的接入部分采用廉價的同軸電纜(簡稱線纜或Cable)。從用戶終端到同軸電纜頭端的傳輸方向稱為上行，從同軸電纜頭端到用戶終端的方向稱為下行。每根線纜能為用戶提供700MHz到1000MHz的帶寬資源，同時支持模擬電視和數(shù)字信號傳輸。在我國，有線電視的覆蓋率非常高，遠高于電話的普及率，是一個很好寬帶傳輸系統(tǒng)，而且，有線電視網(wǎng)本身就是一個廣播網(wǎng)。利用有線電視網(wǎng)進行數(shù)據(jù)廣播，具有得天獨厚的優(yōu)勢。面向家庭的有線數(shù)據(jù)廣播比衛(wèi)星廣播更廉價、方便。
現(xiàn)在，在有線電視網(wǎng)上使用的終端設備主要有兩類，一類是模擬電視產(chǎn)品，主要接收下行模擬電視廣播，不能很好地支持數(shù)據(jù)業(yè)務。另一類是線纜調制解調器，專為數(shù)據(jù)業(yè)務設計的，但在使用和推廣中也存在一些問題1.線纜調制解調器都是基于802.14和DOCSIS協(xié)議設計的，是一種雙向設備，不光能接收線纜下行數(shù)據(jù)，還能在線纜上發(fā)送上行數(shù)據(jù)。但是，目前，線纜上行傳輸?shù)募夹g不是很成熟，且頻率資源有限，極大限制了線纜調制解調器的實際使用性能。
2.符合上述協(xié)議的線纜調制解調器上行傳輸采用調制加時分復用技術，實現(xiàn)難度較大，成本較高。而且由于漏斗噪聲的影響，一根線纜可支持的用戶數(shù)(線纜調制解調器數(shù)目)較少。
3.在線纜頭端需要有專用通信設備(如線纜突發(fā)解調器)配合使用，組網(wǎng)難度較大。
通過采用外交互技術(在計算機上安裝網(wǎng)卡或電話撥號MODEM，通過電話線或Internet傳輸上行數(shù)據(jù)，與線纜下行信號構成雙向信道)也可象線纜調制解調器一樣，提供雙向業(yè)務。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，該接收器為下行數(shù)據(jù)接收器，由信道處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和電源模塊組成，其中信道處理模塊由高頻頭、解調和信道解碼單元集成，輸出接數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出接計算機。
所述的數(shù)據(jù)處理模塊的輸出通過PCI總線接計算機。
所述的輸入信號的接頭為F型接頭。
所述的數(shù)據(jù)處理模塊為可編程門陣列模塊。
所述的數(shù)據(jù)處理模塊接有緩沖器。
所述的緩沖器為雙端口緩沖器。
所述的電源模塊為一個以上，為相互獨立設置的高穩(wěn)定一體化的電源轉換模塊。
所述的電源模塊的接地端設有隔離模擬地和數(shù)字地的電容、電感。
本實用新型機構簡單、靈活，可靠性高。其中信道處理模塊為U1，由高頻頭、解調和信道處理單元組成，可在100-1000MHz頻率范圍內(nèi)接收線纜上的下行信號，通過濾波、解調、信道譯碼、去交織和解擾，得到DVB-C的TS包。數(shù)據(jù)處理模塊為由幀同步、地址檢測、數(shù)據(jù)緩存、PCI總線接口幾部分組成，負責將信道處理模塊輸出的TS包送給計算機進行處理。電源模塊分別為30V、9V、和5V電源，分別信道處理單元和數(shù)據(jù)處理單元供電。
本實用新型具有如下優(yōu)點1.單向的接收設備，成本低，可靠性高，便于普及。它充分利用有線電視網(wǎng)的廣播功能，用戶數(shù)量不受限制。通過外交互技術，采用低速電話線或Internet，也可以方便地實現(xiàn)各種非對稱式(上行業(yè)務量小，下行業(yè)務量大)雙向通信業(yè)務，如VOD點播，WWW瀏覽。
2.可接收符合DVB-C標準的MPG-2傳輸流，輸入信號65-860MHZ，最低數(shù)據(jù)符號率1Msymbols/s，最高數(shù)據(jù)符號率7M symbols/s，調制方式16、32、64、128QAM。10.因此，可在計算機上同時收看MPG-2電視和數(shù)據(jù)廣播。
3.在有線接收計算機上插上網(wǎng)卡，就可擴展為有線網(wǎng)橋，將有線網(wǎng)廣播的數(shù)據(jù)橋接到計算機局域網(wǎng)上。
4.PCI數(shù)據(jù)接口，WindowsNT、98和2000環(huán)境下即插即用，不與PC機主要插卡部件沖突。
5.高集成都，高穩(wěn)定性設計，安裝方便。
圖2為本實用新型信道處理模塊功能框圖。
圖3為本實用新型數(shù)據(jù)處理模塊功能框圖圖4為本實用新型信道處理模塊電路原理圖。
圖5為本實用新型數(shù)據(jù)處理和緩存模塊電路原理圖。
圖6為本實用新型PCI接口與總線處理模塊電路原理圖。
圖7為本實用新型PCI接口模塊電路原理圖。
圖8為本實用新型電源模塊電路原理圖。
如

圖1所示，本實用新型為一種用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，該接收器由信道處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和電源模塊組成。其中信道處理模塊由高頻頭、解調和信道解碼單元集成，輸出接數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出接計算機。該接收器為一個單向的接收設備，負責線纜下行數(shù)據(jù)接收，結構簡單，成本低，可靠性高，用戶數(shù)量不受限制。
本實用新型有線數(shù)據(jù)接收器的信道處理模塊U1由高頻頭、解調和信道解碼單元組成，集成在一個一體化的高頻頭里，如圖2所示。有線電視前端信號經(jīng)過有線電視電纜傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收卡。經(jīng)頻率變換到基帶，首先進行匹配濾波和均衡，減小信道畸變的影響。解調電路通過載波時鐘和同步恢復出數(shù)字信號。差分解碼電路用于克服相位模糊度，恢復出QAM(正交調幅信號)正確的星座圖，然后進行符號到字節(jié)映射。為減小突發(fā)誤碼的影響，進行結交織和RS譯碼，最后解擾得到正確的數(shù)據(jù)。
具體電路見圖4，以上工作在一體化高頻頭內(nèi)由U1完成，U1輸入接TUNERINT，U1通過口線IF D0-D7輸出符合DVB-S標準的TS流。
如圖3、5所示，U1輸出是符合DVB-C標準的TS流。接下來的幀同步、地址檢測由數(shù)據(jù)處理模塊U3的現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)完成。雙端口RAM U2的讀寫口線RAM-R、RAM-W全部接到U3上。數(shù)據(jù)處理模塊U3作為裝置的中央處理器控制所有芯片的控制口線，負責數(shù)據(jù)的調用管理。數(shù)據(jù)處理模塊U3通過口線DQ0-15接S5933，通過S5933的口線AD0-31接能夠直接與計算機即插即用的PCI接口(如圖6、7所示)連接，通過PCI接口送給計算機進行處理。
為了實現(xiàn)計算機和衛(wèi)星接收器能夠異步工作，即計算機可以在空閑的時候才從衛(wèi)星接收器上讀取數(shù)據(jù)，因此需要對衛(wèi)星接收器接收到的數(shù)據(jù)進行緩沖，這里采用雙口RAM U2，即有兩套數(shù)據(jù)和地址總線分別用于計算機和衛(wèi)星接收器的讀寫，并這兩套讀寫能同時操作。緩沖器U2的管理采用環(huán)形隊列，它有兩個指針，一個是讀指針，一個是寫指針，分別指示當前讀和寫的緩沖器的地址。這樣當衛(wèi)星接收器接收到自己需要的數(shù)據(jù)時，它根據(jù)寫指針把數(shù)據(jù)寫入緩沖器，并給計算機發(fā)出一個中斷。計算機不必立即響應中斷，它可在自己空閑的時候來讀取數(shù)據(jù)，這樣可以減少等待時間，提高效率。雙口RAM采用IDT7026。
PCI總線接口是衛(wèi)星接收器和PCI總線接口間的”橋”，完全符合PCI 2.1規(guī)范。衛(wèi)星接收器插在計算機中即插即用，可自動獲得系統(tǒng)資源，最大數(shù)據(jù)傳輸率133Mbyte/s。本實用新型采用S5933芯片，具體電路見圖6、7，PCI總線接口PCI 5V32的數(shù)據(jù)從與圖6所示的S5933 U5口線AD0-31連接得到，并受數(shù)據(jù)處理模塊U2的控制。
本實用新型衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收器工作在微機環(huán)境下。各種計算機尤其是兼容機，電源水平參差不齊，有的電源紋波和雜波很大，這就使得在一些計算機上能夠工作的衛(wèi)星接收器到另外的計算機上就不能工作。所以需要對每組電源都采取精心的設計，如圖8所示。由于計算機的5V電源紋波較大，不能直接使用，所以通過U7、U8將計算機的12V電源變到8V，再變到5V，經(jīng)過兩次穩(wěn)壓，確保5V電源干凈。9V電源通過U9對將計算機的12V電源穩(wěn)壓處理后輸出獲得。30V電源采用高穩(wěn)定、一體化的5V-30V電源轉換模塊(U10)，紋波控制在20毫伏以下，極大地提高了衛(wèi)星接收器在不同計算機中的適應能力。此外，在對輸入電壓敏感的地方，加了電容EC3、EC1和電感L1進行隔離，在模擬地和數(shù)字地之間也進行了有效的隔離。
權利要求1.一種用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，其特征在于該接收器為下行數(shù)據(jù)接收器，由信道處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和電源模塊組成，其中信道處理模塊由高頻頭、解調和信道解碼單元集成，輸出接數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊的輸出接計算機。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理模塊的輸出通過PCI總線接計算機。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，其特征在于所述的輸入信號的接頭為F型接頭。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理模塊為可編程門陣列模塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理模塊接有緩沖器。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，其特征在于所述的緩沖器為雙端口緩沖器。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，其特征在于所述的電源模塊為一個以上，為相互獨立設置的高穩(wěn)定一體化的電源轉換模塊。
8.根據(jù)權利要求7所述的用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器，其特征在于所述的電源模塊的接地端設有隔離模擬地和數(shù)字地的電容、電感。
專利摘要一種用于計算機的線纜數(shù)據(jù)接收器,該接收器為下行數(shù)據(jù)接收器,由信道處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和電源模塊以及輸入信號接頭組成,其中信道處理模塊由高頻頭、解調和信道解碼單元集成,輸出接數(shù)據(jù)處理模塊,數(shù)據(jù)處理模塊的輸出接計算機。數(shù)據(jù)處理模塊的輸出通過PCI總線接計算機。數(shù)據(jù)處理模塊為可編程門陣列模塊。本實用新型接收器為一個單向的接收設備,只負責接收符合DVB－C標準的線纜下行數(shù)據(jù)廣播,結構簡單,成本低,可靠性高。由于線纜下行頻率資源豐富,又工作于廣播模式,因此,單收用戶數(shù)量不受限制。
文檔編號H04B1/06GK2506027SQ0123343
公開日2002年8月14日 申請日期2001年8月17日 優(yōu)先權日2001年8月17日
發(fā)明者馬正新, 蘇東 申請人:北京百年興業(yè)衛(wèi)星通信科技有限公司