專利名稱：：分集調(diào)諧移動機頂盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及地面電視網(wǎng)絡(luò)。更具體地，涉及一種用于在存在多個傳輸區(qū)域時獲取數(shù)字地面電視節(jié)目的移動機頂盒。
背景技術(shù)：
：地面電視(也稱為空中、OTA(over-the-air)或廣播電視)是在有線和衛(wèi)星電視出現(xiàn)之前的傳統(tǒng)電視廣播信號傳遞方法。盡管仍被廣泛使用，但是在一些國家被逐漸廢棄，而數(shù)字地面電視日益普及。數(shù)字地面電視經(jīng)由通過開放空間傳輸?shù)?、通常是未加密的無線電波來工作(通常被稱為"空中自由(free-to-air)"電視)。地面電視廣播追溯到電視本身作為媒介的早期，開始于1927年4月7日來自華盛頓的第一個遠距離公共電視廣播。除了使用威斯丁豪斯(Westinghouse)開發(fā)的系統(tǒng)(被稱為同溫層電視(Stratovision))來通過成環(huán)路移動的高飛平面(high-flyingplane)進行傳輸之外，實際上不存在其他電視傳遞方法，直至20世紀50年代出現(xiàn)了有線電視、或者共用天線電視(CATV)。通過在，不依據(jù)源自傳統(tǒng)地面源的信號而傳遞電視信號的第一個非地面方法開始于20世紀60和70年代通信衛(wèi)星的使用。。在美國和其他大多數(shù)北美國家中，地面電視隨著在1953年針對彩色電視廣播的NTSC標準的最終采納而經(jīng)歷了革命性的變革。之后，歐洲和其他地區(qū)在稍后的PAL和SECAM彩色電視標準之間進行選擇、或者采用NTSC。除了來自CATV的威脅之外，模擬地面電視現(xiàn)在也遭受到來自衛(wèi)星電視和通過因特網(wǎng)的視頻和電影內(nèi)容分發(fā)的競爭。作為對這些挑戰(zhàn)的響應(yīng)，數(shù)字地面電視技術(shù)應(yīng)運而生。數(shù)字地面電視、尤其是HDTV的興起標志著通過傳統(tǒng)接收天線(可以接收空中HDTV信號)的廣播電視接收的衰落。在北美，地面廣播電視在TV頻道2至6(VHF低波段，在歐洲被稱為波段I)、7至13(VHF-高波段，在其他地區(qū)也稱作波段III)、以及14至69(UHF電視波段，在其他地區(qū)也稱作波段IV和V)上操作。頻道編號表示用于廣播電視信號的實際頻率。因此，電視轉(zhuǎn)換器和增強器可以用于使用未使用的頻道重新廣播地面TV信號，以覆蓋邊際接收區(qū)。在歐洲，在國際電信聯(lián)盟的主辦下，于1961年在斯德哥爾摩召開的規(guī)劃會議("ST61")首次將頻率(波段IV和V)分配給廣播電視使用。這也取代了首次將波段II頻率分配給FM無線電的和將III頻率分配給電視的1951規(guī)劃(也在斯德哥爾摩制定)。在ST61會議之后，1964年，隨著BBC2的提出，在英國首次使用UHF頻率。在提出UHF波段上的四個模擬節(jié)目之后，波段III上的電視廣播繼續(xù)進行，直至在1985年1月6日關(guān)閉最后的VHF發(fā)射機。跨越歐洲的地面模擬電視的成功在每一個國家都發(fā)生改變。盡管每個國家依據(jù)ST61規(guī)劃對特定數(shù)目的頻率享有權(quán)利，但是并沒有買入所有頻率用于服務(wù)。在20世紀90年代中期，遍及歐洲的對數(shù)字電視的興趣日益濃厚，從而CEPT召開"切斯特，97"(Chester，97)會議，以就可以將數(shù)字電視插入ST61頻率規(guī)劃的手段達成一致。在20世紀90年代末期和21世紀初期，數(shù)字電視的引入促使ITU召集區(qū)域無線電通信會議，以廢除ST61規(guī)劃，并且僅為數(shù)字廣播制定出新規(guī)劃。在2012年之前，EU將完全轉(zhuǎn)變到數(shù)字地面電視廣播。一些EU成員國(例如，瑞典)已經(jīng)決定盡早在2008年之前完成該轉(zhuǎn)變。這些數(shù)字地面電視廣播網(wǎng)絡(luò)是多頻網(wǎng)絡(luò)(MFN)。在這種配置中，整個覆蓋區(qū)域內(nèi)，每個給定的服務(wù)是在不同的頻率上傳輸?shù)?。在每個多路復(fù)用中，通常存在8-12個服務(wù)。在英國，服務(wù)的示例是BBCOne、ITV1、SkyTravel禾口BBCRadio1。隨著數(shù)字地面電視網(wǎng)絡(luò)新時代的到來，移動電視設(shè)備不僅將更加普及，它們本身也將需要附加的功能，以向終端用戶提供完整的信息流，而不存在由于行進經(jīng)過多個傳輸區(qū)域而引起的掉落(dropout)或其他干擾。數(shù)字地面網(wǎng)絡(luò)的新時代也將需要創(chuàng)造用于接收移動數(shù)字電視信號的移動機頂盒。過去，數(shù)字視頻廣播-地面("DVB-T")只能由非移動機頂盒接收，從而不能在要求移動性的環(huán)境下接收到DVB-T。過去，構(gòu)造移動視頻設(shè)備的嘗試利用了傳統(tǒng)的單個DVB-T解調(diào)器。其他嘗試利用了內(nèi)置車載移動視頻設(shè)備，其中具有分集解調(diào)器的機頂盒處于車廂內(nèi)，在車頂上有兩根天線，并在車上置有大液晶顯示("LCD")屏幕。因此，盡管分集調(diào)諧在尤其針對FM調(diào)諧的領(lǐng)域中是公知的，但是迄今為止還沒有設(shè)計出分集調(diào)諧的移動機頂盒。
發(fā)明內(nèi)容上述長期的需求由根據(jù)本發(fā)明而提供的移動接收機來滿足，并解決上述問題。優(yōu)選地，移動接收機包括外殼、具有多個調(diào)諧電路的解調(diào)器、以及具有天線元件的天線。每個天線元件以切換方式將調(diào)制信號輸入多個調(diào)諧電路，并且天線元件可與外殼形成網(wǎng)狀(reticulatable)，移動到第一和第二位置。本發(fā)明中用于在接收機處于運動中時調(diào)諧移動接收機的方法也解決了上述長期需求。所述方法包括以下步驟掃描移動接收機的環(huán)境以確定在環(huán)境下信號的信號強度；確定信號強度；以及響應(yīng)于所確定的信號強度，對信號進行分集調(diào)諧。本原理的其他方面和特征將從以下結(jié)合附圖的詳細描述中顯而易見。然而將會理解，附圖僅設(shè)計用于示例目的，并不作為對本發(fā)明原理范圍的限定，而本發(fā)明原理范圍應(yīng)當參考所附權(quán)利要求。還應(yīng)理解，除非特別指出，否則附圖不一定是按比例繪制的，附圖僅旨在概念上示出這里所描述的結(jié)構(gòu)和過程。在附圖中，類似的參考數(shù)字表示類似的組件圖l是英國的圖形表示，其示出了用于可以實現(xiàn)本發(fā)明原理的數(shù)字地面電視網(wǎng)絡(luò)的示例性發(fā)射機覆蓋地圖；以及圖2是根據(jù)本發(fā)明一方面的數(shù)字機頂盒的等比例視圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明另一方面的機頂盒的框圖。具體實施方式應(yīng)當理解，本發(fā)明原理可以采用各種形式的硬件、軟件、固件、專用處理器或者其組合來實現(xiàn)。優(yōu)選地，本發(fā)明原理實現(xiàn)為硬件和軟件的組合。此外，軟件優(yōu)選地實現(xiàn)為在程序存儲器件上有形地實現(xiàn)的應(yīng)用程序。該應(yīng)用程序可以上載到包括任何適合結(jié)構(gòu)的機器中并由該機器執(zhí)行。優(yōu)選地，該機器實現(xiàn)在具有諸如一個或多個中央處理單元(CPU)、隨機存取存儲器(RAM)和輸入/輸出(I/O)接口等硬件的計算機平臺上。該計算機平臺也包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。這里所描述的各種過程和功能可以是經(jīng)由操作系統(tǒng)執(zhí)行的微指令代碼的一部分或應(yīng)用程序的一部分(或者是二者的組合)。此外，多種其他外設(shè)(如附加的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和打印設(shè)備)可以與計算機平臺連接。還應(yīng)理解，由于附圖中示出的一些構(gòu)成系統(tǒng)組件和方法步驟以軟件形式實現(xiàn)，所以系統(tǒng)組件(或者過程步驟)之間的實際連接可能依據(jù)對本發(fā)明原理進行編程的方式而不同。這里給出了示教，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)想本發(fā)明原理的這些和類似實施方式或配置。本發(fā)明總體上涉及機頂盒。然而，本發(fā)明可以在任何手持或便攜式設(shè)備中實現(xiàn)，例如計算機、PDA、個人媒體播放器和所有其他適于接收數(shù)字視頻信號的移動設(shè)備。在整個說明中，這些術(shù)語可互換使用，并被統(tǒng)稱為移動視頻設(shè)備。圖1示出了英國(UK)的地圖10。這里，UK地理區(qū)域的使用僅作為示例性目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，在不偏離其精神的前提下，這里所公開的概念和原理可以應(yīng)用于任何地理區(qū)域中的任何數(shù)字地面網(wǎng)絡(luò)。一般而言，由多個發(fā)射機12覆蓋國家或地理區(qū)域，發(fā)射機12分布在整個地理區(qū)域上，從而一些覆蓋區(qū)域彼此交疊，而另外一些不交疊。圖1的拓撲圖可以存儲為靜態(tài)拓撲小區(qū)數(shù)據(jù)庫，在從一個傳輸區(qū)域轉(zhuǎn)換至另一傳輸區(qū)域時，該數(shù)據(jù)庫可以用作參考。例如，每個發(fā)射機12具有額定功率，因而具有不同的覆蓋區(qū)域。如可預(yù)想的，信號接收區(qū)域在中心14處最強，并從發(fā)射機處開始以同心環(huán)形式耗散，從而形成另外兩個區(qū)域16和18，在這兩個區(qū)域16和18中該特定發(fā)射機的信號強度較弱，并需要附加的天線強度。在這里所提供的UK示例中，每個發(fā)射機12包括6個多路復(fù)用(multiplex)(1、2、A、B、C和D)。每個多路復(fù)用以不同于同一發(fā)射機上的另外5個多路復(fù)用器以及相鄰發(fā)射機的頻率被發(fā)射。每個多路復(fù)用承載8-12個服務(wù)(例如，TV、無線電和交互服務(wù))。因此，當移動視頻設(shè)備朝著特定傳輸小區(qū)/區(qū)域的外部區(qū)域(即，特定傳輸小區(qū)/區(qū)域的較弱信號強度部分)移動時，移動TV或其他視頻設(shè)備必須能夠識別相鄰發(fā)射機站點中針對相同頻道的頻率改變，從而避免可能由于行進經(jīng)過多個傳輸區(qū)域而導(dǎo)致的信號掉落或其他干擾。本發(fā)明原理的方法處理并解決了當存在多個傳輸區(qū)域時對數(shù)字地面TV節(jié)目的移動獲取中的這種潛在問題。DVB-T兼容數(shù)字電視傳輸信號包含服務(wù)信息(SI)，該服務(wù)信息將節(jié)目安排和內(nèi)容映射到物理傳輸區(qū)域或網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的頻率上。調(diào)諧至各種頻率并提取數(shù)字頻道信息(被稱為PIDS)，這樣允許將電視節(jié)目的音頻和視頻顯示在電視或其他視頻設(shè)備(例如，移動視頻設(shè)備)上。節(jié)目是通過服務(wù)ID來標識的。因而，知道服務(wù)ID不僅允許對SI表(或映射)進行導(dǎo)航，而且能夠確定播放服務(wù)所在頻率的標識和數(shù)字頻道信息，從而可以對節(jié)目進行解碼和顯示。當存在多個傳輸小區(qū)(區(qū)域)時(如使用移動視頻設(shè)備的情況)，可以在不同的傳輸小區(qū)中，利用不同的數(shù)字頻道信息，在不同的頻率上找到特定節(jié)目。通過使用流中的靜態(tài)拓撲信息和動態(tài)SI信息的組合，本發(fā)明原理的方法和系統(tǒng)能夠在從一個小區(qū)轉(zhuǎn)移至下一小區(qū)時快速確定播放該節(jié)目所需的信息。為了實現(xiàn)這一點，將包含在數(shù)字流中的服務(wù)信息分為兩個類型1)準靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)信息、以及2)動態(tài)節(jié)目服務(wù)信息(PSI)。準靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)信息描述了傳輸網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)至頻率映射。由于第一類型的信息是相對靜態(tài)的(即，與各個傳輸小區(qū)有關(guān)的地理信息)，所以可以編譯目標電視市場內(nèi)所有傳輸小區(qū)或區(qū)域的拓撲地圖。該地圖描述了所有傳輸小區(qū)、這些小區(qū)所提供的服務(wù)、這些小區(qū)的傳輸頻率、以及最重要的，這些小區(qū)是如何交疊的。當從一個傳輸小區(qū)轉(zhuǎn)移至下一傳輸小區(qū)時，可以使用拓撲地圖來探測與當前小區(qū)交疊的所有傳輸小區(qū)(例如，掃描電視廣播波段(airwaves)),以快速確定該設(shè)備將移至哪個小區(qū)。這允許該設(shè)備確定在新的傳輸小區(qū)中可以在什么頻率上找到節(jié)目。一旦知道了該頻率，便可以快速探測動態(tài)PSI信息，以確定該節(jié)目的數(shù)字頻道信息。此時，可以在新的傳輸小區(qū)中播放該節(jié)目?，F(xiàn)在參照圖2，總體上以20示出了根據(jù)本發(fā)明的移動視頻設(shè)備的優(yōu)選實施例的等比例視圖。設(shè)備20包括容納了所有相關(guān)電路、硬件和其他必要元件的外殼22。如將在以下詳細解釋的，設(shè)備20還包括具有多個調(diào)諧電路的解調(diào)器。天線24與外殼22相接口，并進一步與設(shè)備20的內(nèi)部電路相接口。該天線包括至少一個天線元件24、以及優(yōu)選地是所示的多個天線元件26，天線元件26用于接收數(shù)字信號并將調(diào)制信號輸入解調(diào)器，以便設(shè)備20的進一步處理，這也將在以下更加詳細地描述。更優(yōu)選地，天線元件26可與外殼20形成網(wǎng)狀，這表示天線元件26相對于外殼20從伸出或第一位置26a移動到收回或第二位置26b。當收回至26b時，天線元件26可容納到外殼20中，而伸出至26a成網(wǎng)狀時，天線元件26處于最終位置，從該最終位置，天線元件能夠最佳地將調(diào)制信號定向至解調(diào)器。甚至更優(yōu)選的是，可選屏幕28可以在外殼22中與移動設(shè)備20相接口，在屏幕28上可以顯示視頻圖像。優(yōu)選地，屏幕28是LCD屏幕。如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到的，揚聲器(未示出)也可以與外殼22相接口，以播放在調(diào)制信號流中接收到的音頻?，F(xiàn)在參照圖3，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，提供了雙分集(dualdiversity)解調(diào)器30，該解調(diào)器30將載波噪聲比提高了6-9dB，并具有允許其高速工作的特殊多普勒補償。這里所描述的雙分集解調(diào)器允許提供這樣的系統(tǒng)其中兩根天線用于接收，并連續(xù)地比較來自每根天線的信號，以確定哪一個給出最佳調(diào)諧器性能。本發(fā)明將機頂盒、兩根天線26和LCD屏幕28的功能組合到尺寸大約為172mmX88mmX23mm、重量小于500克的小型移動設(shè)備中。該設(shè)備包括電池壽命為2.5小時的小型輕量的電池、4.3"寬屏LCD28、靈敏度高于-卯dB的雙分集前端30、34、復(fù)合(composite)視頻輸出、內(nèi)部揚聲器36、立體聲耳機38和雙外部天線插口40。移動設(shè)備20設(shè)計為在車輛中以高達150MPH的速度進行操作，并具有隱式彩色LED40、具有遙控器的隱式IR窗42、由板上(on-board)CPU44操作的電源管理軟件，還具有在移動環(huán)境下跟蹤SI數(shù)據(jù)的能力。更優(yōu)選地，圖形呈現(xiàn)器(renderer)46與LCD屏幕28和CPU44連接，并接收解調(diào)后的MPEG、MPEG-2、MPEG-4或其他類似MPEG的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)已被解調(diào)并解碼，以便顯示在LCD屏幕28上。將VSync和HSync信號和像素時鐘從CPU44輸入呈現(xiàn)器46，呈現(xiàn)器28向LCD屏幕28輸出RGB信息。呈現(xiàn)器28也從CPU44接收YUV數(shù)據(jù)和地址數(shù)據(jù)，并向CPU反饋IRQ數(shù)據(jù)。天線元件26與天線阻抗和控制開關(guān)46相接口，控制開關(guān)46還與外部天線連接器和開關(guān)48相接口。由LCD功率控制塊50來控制LCD屏幕28，并由亮度控制器(LPF)52來控制LCD屏幕28的亮度。CPU44向視頻濾波器52輸出復(fù)合信號信息和PIO數(shù)據(jù)，視頻濾波器52還向音頻/視頻連接器和開關(guān)54輸出復(fù)合視頻。開關(guān)54將LCD開關(guān)信號反饋給CPU44。CPU44也向音頻放大器和耳機驅(qū)動器電路56提供數(shù)據(jù)，耳機驅(qū)動器電路56驅(qū)動耳機連接器和開關(guān)電路38?？蛇x地，CPU44也通過USB2.0端口58與USB設(shè)備相接口，但是其他可兼容的USB端口和其他數(shù)據(jù)I/O設(shè)備也適用于與本發(fā)明的移動設(shè)備一起使用。如圖所示，USBEEPROM通過I2C總線與USB端口58相接口。在另一可選實施例中，CPU44與臨時存儲節(jié)目或數(shù)據(jù)的閃存62進行通信，也與存儲數(shù)據(jù)的SDRAM64進行通信。在這里所示教和公開的移動設(shè)備的另一優(yōu)選實施例中，可選地提供了RS-232接口66，并提供了SIM卡接口68。LED控制電路70控制面板按鈕和LED40。RTC晶體72向CPU44提供時鐘信號，以向移動設(shè)備中的電路提供主時鐘參考。面板按鈕和LED通過總線PIOX5進行雙向通信。類似地，由通過VCXO和復(fù)位電路塊76與CPU44進行通信的電源管理和電池充電電路塊74來管理電池32。CPU也通過總線PIOX2與電源管理和電池充電電路塊進行雙向通信。電池32還與電池電平指示器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)78相接口，以提供對電池壽命的視覺指示。電池電平指示器78也與CPU44進行雙向通信，還通過I2C總線與E2PROM80相接口，以幫助進行電源管理。如上所述，包括解調(diào)器30和調(diào)諧器34的調(diào)諧塊向移動設(shè)備提供了雙分集調(diào)諧能力。盡管圖3的實施例示出了兩個解調(diào)器30和兩個調(diào)諧器34，但是應(yīng)當認識到，調(diào)諧塊的雙調(diào)諧功能實際上可以通過單個解調(diào)器和單個調(diào)諧器、或者通過多個解調(diào)器和調(diào)諧器實現(xiàn)。優(yōu)選地，這種其他實施例是軟件控制的。在根據(jù)本發(fā)明的移動設(shè)備的優(yōu)選操作中，天線元件26對設(shè)備正在行進的移動環(huán)境進行掃描。CPU44控制該過程，連續(xù)地比較兩個天線元件26處的信號強度，以確定哪一個給出最佳調(diào)諧器性能。此外，由于如上所述天線元件是可成網(wǎng)狀的，所以與現(xiàn)有的非移動機頂盒相比提供了更好的信號接收。振蕩器82對解調(diào)器30進行切換，從而CPU44所運行的控制過程可以做出該確定。可選地，當需要時，CPU44可以同時利用解調(diào)器和調(diào)諧電路30、34。例如，當至兩個天線元件的信號太弱而無法單獨提供來自每個天線元件26的接收時，需要使用來自這兩個天線元件的信號，因而可以同時利用解調(diào)器和調(diào)諧電路30、34。無論在移動設(shè)備進行操作的哪個實施例中，解調(diào)器30和調(diào)諧器30、34均沿I2C總線進行IF、RFAGC、IFAGC和數(shù)據(jù)的通信。按照對于典型數(shù)字復(fù)合數(shù)據(jù)而常規(guī)進行的方式來進行上述通信。以這種方式，可以接收、調(diào)諧并解調(diào)DVB-T信號，從而本發(fā)明的移動設(shè)備可以精確有效并清楚地向用戶提供輸出。描述了根據(jù)本發(fā)明提供的移動設(shè)備的特定優(yōu)選實施例。盡管已經(jīng)描述和公開了優(yōu)選實施例，但是應(yīng)當理解修改是在本發(fā)明的真實精神和范圍內(nèi)的。所附權(quán)利要求旨在覆蓋所有此類修改。權(quán)利要求1、一種移動接收機，包括外殼；具有多個調(diào)諧電路的解調(diào)器；以及具有多個天線元件的天線，其中每個天線元件以切換方式將調(diào)制信號輸入所述多個調(diào)諧電路，并且所述天線元件可與外殼形成網(wǎng)狀，移動到第一和第二位置。2、一種用于在接收機處于運動時對移動接收機進行調(diào)諧的方法，包括以下步驟掃描移動接收機的環(huán)境以確定在所述環(huán)境中信號的信號強度；確定所述信號強度；以及響應(yīng)于所確定的信號強度，對所述信號進行分集調(diào)諧。全文摘要提供了一種移動分集調(diào)諧機頂盒。這里所描述的移動機頂盒包括外殼、具有多個調(diào)諧電路的解調(diào)器、以及具有天線元件的天線。每個天線元件以切換方式將調(diào)制信號輸入多個調(diào)諧電路，并且天線元件可與外殼形成網(wǎng)狀，移動到第一和第二位置。文檔編號H04B7/08GK101248592SQ200680030894公開日2008年8月20日申請日期2006年8月4日優(yōu)先權(quán)日2005年8月24日發(fā)明者埃里克·安德魯·多爾西,帕德馬納班·R·拉奧申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司