專利名稱：用于dvb-s系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星數(shù)字電視傳輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
數(shù)字電視要能蓬勃發(fā)展，首要任務(wù)就是建立數(shù)字平臺。數(shù)字平臺指的不只是單純硬件設(shè)備像是機頂盒(Set-TopBox)，更包括數(shù)字頻道以及數(shù)字內(nèi)容。 目前全球數(shù)字電視的主要規(guī)格可以分為幾大領(lǐng)域，包括以美國市場為主的ATSC (Advanced Television Systems Committee)系統(tǒng)，以歐洲市場為主的DVB (DigitalVideo Broadcasting)系統(tǒng)，以中國大陸市場為主的DTMB (Digital TerrestrialMultimedia Broadcasting)系統(tǒng)，還有以日本市場為主的ISDB-T系統(tǒng)等。其中，DVB系統(tǒng)更可以細分為DVB-C(Cable) 、 DVB-S(Satellite)、以及DVB-T(Terrestrial)。所謂DVB-C指的是有線電視標準，DVB-S指的是衛(wèi)星電視標準，以及DVB-T則指地面的無線電視標準。
透過32000公里以上高空的衛(wèi)星，局端系統(tǒng)業(yè)者可將DVB-S信號，傳送至住家建筑物上的衛(wèi)星天線。這種傳輸方式是用Quadrature Phase ShiftKeying(QPSK)的調(diào)變方式來傳輸MPEG2資料，而接收端可選擇預(yù)存所有已知頻道的載波頻率及其符碼率，以便能快速接收節(jié)目。 然而，每當頻道的載波頻率及符碼率更改時，上述的預(yù)存方式便無法順暢地接收所更改的頻道，因此在諸如衛(wèi)星電視(DVB-S)接收機這樣的應(yīng)用中，全盲的頻道搜索是一項必不可少的，它提供了一種簡便的操作模式，可以使用戶不需要事先知道所接收衛(wèi)星頻道的資訊而能自動地的把所有頻道參數(shù)掃描出來，其中，掃描速度及正確性是衡量盲掃演算法性能的最重要指標之一，快速且正確的搜索可以節(jié)省用戶的等待時間。
圖1為現(xiàn)有的接收端的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，現(xiàn)有的接收端的工作原理為控制裝置11先給調(diào)諧器(tuner) 12設(shè)定一個載波頻率(CarrierFrequency， CF)，然后啟動基帶解調(diào)芯片13中的濾波器組(filterbank)(圖未示)和定時恢復(fù)環(huán)路(timing recoveryloop)(圖未示)，從最小的符碼率(SR)開始運算，如果定時環(huán)路無法收斂，則加大符碼率。如果符碼率超過可能的最大值而一直沒有收斂，則表示這個頻點上沒有信號。那么接下來就需要更新調(diào)諧器12的載波頻率，在原來基礎(chǔ)上加上一個步長(St印)，重復(fù)以上步驟直至定時環(huán)路收斂為止，進而檢測出信號及其參數(shù)。 這種方法的缺點是搜索速度非常慢。因為DVB-S系統(tǒng)中所使用的可能的符碼率范圍非常大，從1M baud到45M bauds都有可能；而且衛(wèi)星信號所占的頻譜也很寬，在Ku或C波段調(diào)諧器12的輸入范圍有950MHz 2150MHz。兩者組合產(chǎn)生很多可能性，盲掃要把這些可能性全部搜索一遍，這就需要耗費很長的搜索時間。另外，改變調(diào)諧器12的載波頻率是一個耗時的過程，頻繁的步進載波頻率會顯著延長搜索時間。另外，調(diào)諧器12的步進解析度是相當有限的，其典型值通常只有數(shù)百MHz，因此，單憑改變調(diào)諧器12的頻率以檢測載波頻率并不準確。同時，定時環(huán)路的收斂也是很慢的，利用定時環(huán)路重復(fù)地搜索符碼率相當慢。因此，需要對現(xiàn)有技術(shù)中用于DVB-S系統(tǒng)中的快速盲掃系統(tǒng)及方法進行進一步改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明之目的主要系在提供一種用于DVB-S系統(tǒng)中盲掃系統(tǒng)及方法，用以計算每一頻道的載波頻率偏移(CFO)及其符碼率(SR)。同時，可解決現(xiàn)有技術(shù)常受限于模擬調(diào)諧器的步進解析度的問題。 依據(jù)本發(fā)明之一特色，本發(fā)明提出一種用于DVB-S系統(tǒng)中的盲掃系統(tǒng)，其包含一模擬調(diào)諧器、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、一數(shù)字混波器混頻器(DigitalMixer)、一數(shù)字自動增益控制裝置(DAGC)、一數(shù)字匹配濾波器(DigitalMatched Filter, DMF)、一頻譜計算裝置、一頻譜參數(shù)獲取裝置、一控制裝置。該模擬調(diào)諧器連接至該控制裝置，接收一天線的射頻信號，并依據(jù)一模擬載波頻率偏移偏移將該射頻信號降至基頻，以產(chǎn)生一模擬基頻信號；該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器連接至該模擬調(diào)諧器，將該模擬基頻信號轉(zhuǎn)換成該數(shù)字基頻信號；該數(shù)字混波器混頻器接收一目標頻道的一數(shù)字基頻信號，依據(jù)一數(shù)字載波頻率偏移(Digital CarrierFrequency Off set, D_CF0)對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，以產(chǎn)生一偏移基頻信號。該數(shù)字自動增益控制裝置連接至該數(shù)字混頻器，以對該偏移基頻信號進行自動增益調(diào)整，以產(chǎn)生一增益基頻信號。該數(shù)字匹配濾波器連接至該數(shù)字自動增益控制裝置，對該增益基頻信號進行濾波，以產(chǎn)生一濾波基頻信號。該頻譜計算裝置連接至該數(shù)字匹配濾波器及控制裝置，以根據(jù)控制裝置輸出的控制信號計算并產(chǎn)生該濾波基頻信號的頻譜。該頻譜參數(shù)獲取裝置連接至該頻譜計算裝置及控制裝置，以根據(jù)控制裝置輸出的控制信號計算該頻譜與一門限(threshold)的交越點，并利用這些交越點以計算出該數(shù)字基頻信號的粗載波頻率偏移(Coarse Carrier Frequency Offset，C-CF0)及粗符碼率(Coarse Symbol Rate，C-SR)。該控制裝置連接至該模擬調(diào)諧器、數(shù)字混波器、頻譜參數(shù)計算裝置及該頻譜參數(shù)獲取裝置，用于根據(jù)系統(tǒng)頻道搜尋范圍頻譜設(shè)定模擬調(diào)諧器的模擬載波頻率偏移，判斷在該數(shù)字匹配濾波器輸出的頻譜是否有檢測到信號，如果沒有檢測到信號，所述控制裝置繼續(xù)設(shè)定模擬調(diào)諧器以使待測信號頻譜的主要成分移頻至該數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬中；獲取該待測信號參數(shù)并依據(jù)該頻譜的粗載波頻率偏移計算出該頻譜的數(shù)字載波頻率偏移，并設(shè)定該數(shù)字混波器，以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位。 依據(jù)本發(fā)明之另一特色，本發(fā)明提出一種用于DVB-S系統(tǒng)中的盲掃方法，其包含步驟501、初始化系統(tǒng)參數(shù)；502、根據(jù)搜尋頻率范圍設(shè)定一模擬調(diào)諧器用以獲取一區(qū)塊頻譜；503、設(shè)定該模擬調(diào)諧器移動待測信號的頻譜，并設(shè)定數(shù)字混頻器用以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，進而產(chǎn)生一偏移基頻信號；505、控制裝置判斷是否有檢測到信號，若判斷有檢測到信號，執(zhí)行步驟506，若判斷沒有檢測到前述信號，則執(zhí)行步驟509 ;506、判斷該信號的頻譜是否被一數(shù)字匹配濾波器所包含，若有包含，執(zhí)行步驟507，若沒有包含，執(zhí)行步驟509 ;507、獲取該信號參數(shù)，并依據(jù)該頻譜的粗載波頻率偏移計算出該頻譜的數(shù)字載波頻率偏移，并設(shè)定該數(shù)字混波器，以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位；509、判斷該區(qū)塊頻譜是否已掃描完成，若是，執(zhí)行步驟510，若否，則執(zhí)行步驟511 ;以及510、判定該搜尋范圍頻譜是否已掃描完畢，若是，結(jié)束該盲掃方法，若否，執(zhí)行步驟503設(shè)定該模擬調(diào)諧器以獲取下一區(qū)塊頻譜；511、設(shè)定該模擬調(diào)諧器移動待測信號的頻譜，并設(shè)定數(shù)字混頻器用以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，進而產(chǎn)生一偏移基頻信號，執(zhí)行步驟505。
本發(fā)明公開的系統(tǒng)及方法具有以下優(yōu)點 (1)本發(fā)明同時使用模擬調(diào)諧器及數(shù)字混頻器以掃描頻道，可產(chǎn)生一可信賴的的盲掃方法。該模擬調(diào)諧器以較大的步階(st印size)平移一頻譜，借以在模擬領(lǐng)域中獲取一新的頻譜區(qū)塊。之后，使用數(shù)字混頻器以在數(shù)字領(lǐng)域中支持后續(xù)的頻道及參數(shù)的檢測。
(2)基于粗符碼率，本發(fā)明使用內(nèi)插裝置以執(zhí)行向下采樣可在數(shù)字領(lǐng)域中增加被觀測頻譜的解析度及信噪比。本發(fā)明有效降低或避免非線性頻譜分析所產(chǎn)生的符碼率及載波頻率估測的負面門限效應(yīng)。同時，本發(fā)明使用串接積分及梳型濾波器用以消除向下采樣時所產(chǎn)生的迭頻(Aliasing)，借此，可大大地改進參數(shù)檢測的準確度、省略濾波器的頻寬設(shè)定、以及降低FFT對于解析度的依賴。 (3)本發(fā)明無須預(yù)先設(shè)定功率水平的門限，其可依據(jù)每次重復(fù)計算后所觀測的頻譜，適應(yīng)地決定該門限。 (4)由于模擬調(diào)諧器與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器之間的直流阻隔電路(Deblockingcircuit)(圖中未示出)會在工作頻譜中產(chǎn)生帶拒(notch)，本發(fā)明可改善窄頻中參數(shù)及資料的準確檢測。 (5)本發(fā)明于DVB-S系統(tǒng)中的盲掃方法的二個實施例均先由模擬調(diào)諧器獲取一區(qū)塊頻譜，然后在數(shù)字領(lǐng)域中檢測該區(qū)塊頻譜中的信號。因此，用于編程模擬調(diào)諧器中的通道濾波器可大幅地減少，進而達到快速的盲掃方法。


圖1為現(xiàn)有的接收端的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本發(fā)明頻譜計算裝置的結(jié)構(gòu)示意。 圖4為本發(fā)明頻譜參數(shù)獲取裝置的方塊圖。 圖5為符碼率與累加器的累加次數(shù)的關(guān)系示意圖。 圖6(A) 6(G)為采用本發(fā)明的盲掃系統(tǒng)進行盲掃獲得的頻譜示意圖。 圖7為本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃方法的第一較佳實施例的流程圖。 圖8(A)、8(B)、9(A)、9(B)、10(A)、10(B)及圖11為本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃
方法的第一較佳實施例的頻譜示意圖。 圖12為本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃方法的第二較佳實施例的流程圖。 圖13 (A) 、 13 (B) 、 14 (A) 、 14(B) 、15 (A) 、 15(B)及圖16為本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的
盲掃方法的第二較佳實施例的頻譜示意圖。主要元件符號說明
調(diào)諧器12 控制裝置ll 基帶解調(diào)芯片13 模擬調(diào)諧器205 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器210 模擬調(diào)諧器自動增益控制裝置215 數(shù)字混頻器220 內(nèi)插裝置225 數(shù)字自動增益控制裝置230 數(shù)字匹配濾波器235 頻譜計算裝置240 頻譜參數(shù)獲取裝置245 控制裝置250
Cordic裝置3104倍相位裝置320取樣延遲自相關(guān)器330第一多任務(wù)器340N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT)350取樣點能量計算器360累加器370均衡器380第二多任務(wù)器390第一解多任務(wù)器405移動平均裝置410交越點搜尋裝置415加法器420除法器425減法器430峰值檢測器435第二解多任務(wù)器440細載波頻率偏移計算裝置445
細符碼率計算裝置450步驟501 513步驟601 61具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案、及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。 圖2為本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)結(jié)合圖2，對本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行說明，具體如下 本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)包含一模擬調(diào)諧器(tuner) 205、一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog to digital converter, ADC) 210、 一模擬調(diào)諧器自動增益控制裝置(AGC)215、一數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220、一內(nèi)插裝置(Interpolation Device)225、一數(shù)字自動增益控制裝置(DAGC)230、一數(shù)字匹配濾波器(Digital Matched Filter,DMF)235、一頻譜計算裝置240、一頻譜參數(shù)獲取裝置245及一控制裝置250。
該模擬調(diào)諧器(tuner) 205連接至該控制裝置250，用以接收一天線201的射頻信號，并依據(jù)該控制裝置250所指定的一模擬載波頻率偏移(Analog Carrier FrequencyOffset，A_CF0)，進而將該射頻信號降至基頻，以產(chǎn)生一模擬基頻信號。其中，該模擬調(diào)諧器(tuner) 205可經(jīng)由一總線(圖未示)連接至該控制裝置250，該總線常用為一I2C總線。該模擬調(diào)諧器(tuner) 205還具有一通道濾波器(Channel Filter)(圖未示)，該通道濾波器的頻寬預(yù)設(shè)為60MHz。該控制裝置250可經(jīng)由該I2C總線設(shè)定通道濾波器的頻寬，以能獲取某一頻段的信號。 該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)210連接至該模擬調(diào)諧器205，用以將該模擬基頻信號轉(zhuǎn)換成一數(shù)字基頻信號。其中，該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)210的工作頻率預(yù)設(shè)為90MHz。
該模擬調(diào)諧器自動增益控制裝置(AGC) 215連接至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器210及該模擬調(diào)諧器205，依據(jù)該數(shù)字基頻信號用以自動調(diào)整該模擬調(diào)諧器205的增益，進而使得該模擬基頻信號的振幅能符合該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)210的輸入范圍。 該數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220連接至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器210及該控制裝置250，用以接收該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器210輸出的一 目標頻道中的一數(shù)字基頻信號，依據(jù)該控制裝置250所指定的一數(shù)字載波頻率偏移(Digital CarrierFrequency Off set, D_CF0)對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，進而產(chǎn)生一偏移基頻信號。
該內(nèi)插裝置(Interpolation Device) 225連接至該數(shù)字混頻器220及該控制裝置250，依據(jù)該控制裝置250所指定的一向下采樣因子(down samplingfactor， DSF)，對該偏移基頻信號進行內(nèi)插運算，以產(chǎn)生一內(nèi)插偏移基頻信號。其中，該內(nèi)插裝置(InterpolationDevice)225包含一串接積分及梳型濾波器(Cascaded Integrator and Comb Filter,CIC)，用以執(zhí)行迭頻消除(Anti-Aliasing)及鄰頻干擾。 該數(shù)字自動增益控制裝置(DAGC)230連接至該內(nèi)插裝置225，以對該內(nèi)插偏移基頻信號進行自動增益調(diào)整，進而產(chǎn)生一增益基頻信號。 該數(shù)字匹配濾波器(Digital Matched Filter，DMF) 235連接至該數(shù)字自動增益控制裝置230，對該增益基頻信號進行濾波，進而產(chǎn)生一濾波基頻信號。其中，該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235的工作頻寬為該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器210的工作頻率的一半，也就是該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235的工作頻寬預(yù)設(shè)為45MHz 。該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235預(yù)設(shè)為一根號升余弦濾波器(SquareRoot Raised Cosine Filter, SRRC)。該數(shù)字匹配濾波器235的轉(zhuǎn)移帶(Transitionband)無法做成如90度般的陡峭，為安全起見，設(shè)立兩個邊界點(Bl， B2)。兩個邊界點Bl， B2為依據(jù)該數(shù)字匹配濾波器235的通帶(Passband)設(shè)定的邊界點。邊界點B2在該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬(BW)的左邊，邊界點Bl在該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬(BW)的右邊。 該頻譜計算裝置240連接至該數(shù)字匹配濾波器235及該控制裝置250，以計算并產(chǎn)生該濾波基頻信號的頻譜。 圖3為本發(fā)明頻譜計算裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該頻譜計算裝置240包含一 Cordic裝置310、一4倍相位裝置320、一延遲自相關(guān)器(lagged autocorrector) 330、一第一多任務(wù)器340、一 N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT)350、一取樣點能量計算器360、一累加器370、一均衡器380及一第二多任務(wù)器390。 該Cordic裝置310連接至該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235，以接收該濾波基頻信號，并對該濾波基頻信號執(zhí)行Cordic運算，進而求得該濾波基頻信號每一取樣點的相位。
該4倍相位裝置320連接至該Cordic裝置310及該第一多任務(wù)器340的第二輸入端，以對該Cordic裝置輸出的信號執(zhí)行4倍相位運算并輸出至該第一多任務(wù)器340的第二輸入端。 該延遲自相關(guān)器330連接至該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235及該第一多任務(wù)器340的第三輸入端，接收該濾波基頻信號，進而計算該濾波基頻信號的自相關(guān)信號，并輸出至該第一多任務(wù)器340的第三輸入端。其中，該延遲自相關(guān)器330的輸入為該濾波基頻信號rn，其輸出信號為rnX (rn-l)氣其中n為取樣指標(sample index)。 該第一多任務(wù)器340的控制端連接至該控制裝置250，以接收一控制信號CTRL,其第一輸入端連接至該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235，以接收該濾波基頻信號。該第一多任務(wù)器340依據(jù)一控制信號(CTRL)以決定將該第一輸入端、第二輸出端或第三輸入端的輸入信號輸出。 該N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT) 350連接至該第一多任務(wù)器340，將該第一多任務(wù)器340的輸出信號進行傅立葉轉(zhuǎn)換。 該取樣點能量計算器360連接至該N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT) 350，以計算該N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT)360輸出信號中每一取樣點的能量，也就是求得每一取樣點的振幅平方。 該累加器370連接至該取樣點能量計算器360，以累加該取樣點能量計算器360的 輸出信號，進而獲得一平均后的頻譜。 該均衡器380連接至該累加器370，以對該累加器370輸出的信號進行均衡運算。 該均衡器380主要是在后續(xù)的峰值檢測時，讓待測頻譜的基底一致，如此才能準確地檢測 出峰值所在位置。 該第二多任務(wù)器390的控制端連接至該控制裝置250，以接收一控制信號(CTRL)， 其第一輸入端及第二輸入端連接至該累加器370的輸出，其第三輸入端連接至該均衡器 380的輸出，該第二多任務(wù)器390可依據(jù)一控制信號(CTRL)將該第一輸入端、第二輸入端或 第三輸入端的輸入信號輸出。 當該控制信號CTRL為1時，該數(shù)字匹配濾波器235輸出的該濾波基頻信號經(jīng)過該 N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT)350、該取樣點能量計算器360以及該累加器370，此時，頻譜計 算裝置240輸出該濾波基頻信號的頻譜。 當該控制信號CTRL為2時，該數(shù)字匹配濾波器235輸出的該濾波基頻信號經(jīng)過 該Cordic裝置310、該4倍相位裝置320、該N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT) 350、該取樣點能 量計算器360及該累加器370。此時，對該濾波基頻信號經(jīng)由Cordic裝置310取出每一取 樣點的相位，并經(jīng)由該4倍相位裝置320處理，經(jīng)由該N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT) 350運 算后，會在4f A處產(chǎn)生峰值(Peak)，而之后的頻率參數(shù)獲取裝置245借由峰值位置的檢測 (Peaklocation detection)即可找出頻偏，將該頻偏稱為細載波頻率偏移(F-CFO)。
當該控制信號CTRL為3時，該數(shù)字匹配濾波器235輸出的該濾波基頻信號經(jīng)過該 一取樣延遲自相關(guān)器330、該N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器(FFT)350、該取樣點能量計算器360、 該累加器370及該均衡器380。所得的輸出信號會在符碼率處產(chǎn)生峰值(Peak)，而之后的 頻率參數(shù)獲取裝置245借由峰值位置的檢測即可找出符碼率，將該符碼率稱為細符碼率 (F-SR)。其中，細載波頻率偏移(F-CFO)與細符碼率的正確性主要由N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換 器(FFT)350的點數(shù)N決定。 該頻譜參數(shù)獲取裝置245連接至該頻譜計算裝置240及該控制裝置250，以計算該 頻譜與一門限值(threshold，TH)的交越點(CP1，CP2)、該頻譜的載波頻率偏移(F_CFO， C_ CFO)及該數(shù)字基頻信號的符碼率(F_SR， C_SR)。 圖4為本發(fā)明頻譜參數(shù)獲取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，該頻譜參數(shù)獲取裝置 245包含一第一解多任務(wù)器405、一移動平均裝置(MovingAverage，MA)410、一交越點搜尋 裝置415、一加法器420、一除法器425、一減法器430、一峰值檢測器(Peak Detector) 435、 一第二解多任務(wù)器440、一細載波頻率偏移(F-CF0)計算裝置445、及一細符碼率(F-SR)計 算裝置450。 該第一解多任務(wù)器405連接至該頻譜計算裝置240及控制裝置250，依據(jù)控制裝置 250發(fā)送的控制信號(CTRL)，將該頻譜計算裝置240的輸出信號經(jīng)第一解多任務(wù)器405的 第一輸出端、第二輸出端或第三輸出端輸出。 該移動平均裝置(MA)410連接至該第一解多任務(wù)器405的第一輸出端，以對該頻
譜計算裝置240輸出的濾波基頻信號的頻譜進行移動平均，進而產(chǎn)生一平滑頻譜。 該交越點搜尋裝置415連接至該移動平均裝置(MA)410，以找尋該平滑頻譜與一門限值(threshold, )的交越點，并輸出一第一交越點(CP1)及一第二交越點(CP2)。該 平滑頻譜第一次大于一門限值處的頻率為該第一交越點(CPl)，該平滑頻譜第一次小于該 門限值處的頻率為該第二交越點(CP2)，其中，該門限值為
TH = (Max-Min) X n +Min 其中，TH為該門限值，Max為該平滑頻譜于第一、第二屏蔽指標(MP1，MP2)間的振 幅最大值，Min為該平滑頻譜于屏蔽指標(MP 1，MP2)間的振幅最小值，n為一第二調(diào)整因 子，O《n《1， n較佳為0. 3。其中，控制裝置250設(shè)定該第一屏蔽指標(MP1)位于該數(shù) 字匹配濾波器235的直流(DC)處減去該數(shù)字匹配濾波器235工作頻寬的一半，例如，該數(shù) 字匹配濾波器235工作頻寬(BW)為45MHz，該第一屏蔽指標MP 1則位于-22. 5MHz。該第 二屏蔽指標(MP2)位于與該第一邊界點B1相同頻率處或者第一屏蔽指標(MP1)右邊一個 步階大小，比如第一屏蔽指標MPl位于-22. 5MHz，步階為3MHz的話，第二屏蔽指標(MP2)位 于-19. 5MHz。 該加法器420連接至該交越點搜尋裝置415，將該第一交越點(CP1)及該第二交越 點(CP2)相加。該除法器425連接至該加法器420，將該第一加法器輸出信號除以2，以產(chǎn) 生一粗載波頻率偏移(Coarse Carrier Frequency Offset, C_CF0)。 該減法器430連接至該交越點搜尋裝置415，將該第二交越點(CP2)與該第一交越
點(CP1)相減，以產(chǎn)生該數(shù)字基頻信號的一粗符碼率(CoarseSymbol Rate, C_SR)。 該峰值檢測器(PD)435連接至該第一解多任務(wù)器405的第二及第三輸出端，以對
該頻譜計算裝置240輸出的頻譜進行峰值檢測，以產(chǎn)生該頻譜的一峰值位置指標。 該第二解多任務(wù)器440連接至該峰值檢測器435，依據(jù)該控制信號(CTRL)以將該
峰值檢測器435的輸出信號由第二解多任務(wù)器440的該第二輸出端或第三輸出端輸出。 該細載波頻率偏移計算裝置445連接至該第二解多任務(wù)器440的第二輸出端，依
據(jù)該峰值計算一細載波頻率偏移(Fine Carrier Frequency Offset, F_CF0)。 該細符碼率計算裝置450連接至該第二解多任務(wù)器440的第三輸出端，依據(jù)該峰
值計算一細符碼率(Fine Symbol Rate, F_SR)。 該控制裝置250連接至模擬調(diào)諧器205、數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220、頻譜計 算裝置240及頻譜參數(shù)獲取裝置245。該控制裝置250發(fā)送控制信號CTRL給頻譜計算裝置 240及頻譜參數(shù)獲取裝置245，控制頻譜計算裝置240及頻譜參數(shù)獲取裝置245計算及產(chǎn)生 第一交越點(CP1)和第二交越點(CP2)、粗估載波頻率偏移、細載波頻率偏移以及粗估符碼 率、細符碼率發(fā)送給控制裝置250。所述控制裝置250依據(jù)第一交越點(CP1)的頻率是否 大于或等于第一屏蔽指標MP1來判斷在該數(shù)字匹配濾波器235輸出的頻譜是否有檢測到信 號。所述控制裝置250不斷設(shè)定該模擬調(diào)諧器205令待測信號頻譜的主要成分移頻至該數(shù) 字匹配濾波器235的工作頻寬中。 在一個具體實施例中，所述控制裝置250可以依據(jù)第一交越點(CP1)、第二交越點 (CP2)與兩個邊界點B1、B2的大小關(guān)系判斷待測信號頻譜的主要成分是否被移入數(shù)字匹配 濾波器235之內(nèi)。該控制裝置250包括一第一計數(shù)器及一第二計數(shù)器。該第一計數(shù)器與該數(shù) 字混頻器220相關(guān)。該控制裝置250并設(shè)定步階(st印size)的大小，該數(shù)字混頻器220依 據(jù)控制裝置250設(shè)定的該步階大小移動該數(shù)字基頻信號的頻譜。也就是該步階大小可視為 本發(fā)明于頻譜的解析度。若欲對一信號的頻譜觀察仔細，則可將步階大小設(shè)小一點，但此會增加整體盲掃所需的時間。在本實施例中，該步階大小為3MHz。該控制裝置250依據(jù)步階移 動該數(shù)字基頻信號的頻譜，以產(chǎn)生一偏移基頻信號。數(shù)字混頻器(Digital Mixer)220將該 數(shù)字基頻信號的頻譜向左移動一步階大小，該控制裝置250同時分別將第一屏蔽指標MP 1 及該第一計數(shù)器減少一步階大小(3MHz)。重復(fù)前述步驟，數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220 逐漸將信號的頻譜向左移動，直至該控制裝置250判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所 包含為止，并根據(jù)該第一計數(shù)器的數(shù)值是否小于等于O來判斷區(qū)塊頻譜是否已掃描完成。 該第二計數(shù)器與該模擬調(diào)諧器205相關(guān)，該控制裝置250將該第二計數(shù)器設(shè)定為950MHz， 并根據(jù)第二計數(shù)器的值是否為2150MHZ來判定搜尋范圍頻譜(950 2150MHZ)是否掃描完 畢。 在另一個具體實施例中，所述控制裝置250也可以依據(jù)第二交越點(CP2)的頻率 是否小于該第二屏蔽指標MP2處的頻率判斷待測信號頻譜的主要成分是否被移入數(shù)字匹 配濾波器235之內(nèi)，該第二屏蔽指標(MP2)位于第一屏蔽指標(MP 1)右邊一個步階大小。 該第一屏蔽指標MP1及第二屏蔽指標MP2以移動一工作頻譜視窗，也就是該第一屏蔽指標 MP1及第二屏蔽指標MP2定義出該工作頻譜視窗。該控制裝置250包含一第三計數(shù)器，該第 三計數(shù)器與前述的該第二計數(shù)器功能相同，為用以判斷一搜尋范圍頻譜(950 2150MHZ) 是否已掃描完畢。 該控制裝置250依據(jù)該粗載波頻率偏移(C_CFO)以產(chǎn)生數(shù)字載波頻率偏移(D_ CFO)，并設(shè)定該數(shù)字混波器220，以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位。將該數(shù)字基頻信號的 頻譜約略的將其中新頻率移位制數(shù)字信號DC附近，即該數(shù)字匹配濾波器235的直流(DC) 處。 該控制裝置250依據(jù)該粗符碼率(C_SR)及該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235頻寬，以 產(chǎn)生該向下采樣因子(DSF)。其中，該向下采樣因子(DSF)以下列公式表示 氛
DSF:""鮮 其中，DSF為該向下采樣因子，BWDMF為該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235頻寬，C SR為 該粗符碼率，^為一第一調(diào)整因子，其中1《4 。 4可依據(jù)移動平均裝置410所使用的視 窗大小(window size)而決定，當視窗大小為16時，4較佳為1. 5。 圖5符碼率與頻譜計算裝置的累加器的累加次數(shù)的關(guān)系示意圖。該圖中，符碼率 與累加次數(shù)的關(guān)系為符碼率的錯誤率為10—4且當SNR = 3dB并未經(jīng)向下取樣運算時細符碼 率與該累加次數(shù)(Nacc)的關(guān)系。在圖5中，細符碼率在A處表示符碼率為25Mbauds，采用 1024點FFT時，該累加器370需累加約18 19次；B處表示符碼率為4Mbauds時，采用1024 點FFT時，該累加器370無論累加幾次均無法達到符碼率的錯誤率為10—4的門限值。由圖 5可知，當符碼率小于15Mbauds時，現(xiàn)有技術(shù)很難以有限的運算復(fù)雜度實現(xiàn)符碼率的錯誤 率為10—4的要求。然而本發(fā)明由于采用該內(nèi)插裝置225，可依據(jù)該向下采樣因子(DSF)執(zhí) 行向下采樣，提升了數(shù)字匹配濾波器235內(nèi)的信號信噪比并移除大部份可能的鄰頻干擾， 將可使之后的細符碼率與細載波頻率等估算，即使在SNR = 3dB下，依然相當準確。
圖6(A) 6(G)為采用本發(fā)明的盲掃系統(tǒng)進行盲掃獲得的頻譜示意圖。初始時， 該控制裝置250設(shè)定該控制信號CTRL為O，且該控制裝置250并未依據(jù)該數(shù)字載波頻率偏 移(D_CFO)設(shè)置該數(shù)字混頻器220，也未依據(jù)該向下采樣因子(DSF)設(shè)置該內(nèi)插裝置225。也就是在初始時，該數(shù)字混頻器220并未對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，該內(nèi)插裝置225 也未執(zhí)行向下采樣。由于有頻偏，如圖6(A)所示，所以該數(shù)字匹配濾波器235輸出的信號 的頻譜并未包含該數(shù)字基頻信號的主要成分。該數(shù)字匹配濾波器235輸出的信號主要是噪 聲的頻譜。故經(jīng)由移動平均裝置410后的頻譜類似噪聲的頻譜，請參考圖6(A)中縱坐標標 示為"MA"的附圖。 由于此時待測信號并未在模擬調(diào)諧器(t皿er)205的通道濾波器的工作頻段內(nèi)， 故即使使用該數(shù)字混頻器220也無法將該數(shù)字基頻信號移頻至該數(shù)字匹配濾波器235的工 作頻寬中。該控制裝置250經(jīng)由I2C總線設(shè)定該模擬調(diào)諧器(t皿er)205，獲取一頻段的射 頻(RF)信號，借此將該數(shù)字基頻信號移頻至該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中。如圖 6(B)所示，僅有部分該數(shù)字基頻信號的頻譜在該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中，因此 能量中心的位置變化不大。此時待測信號的頻譜也并未包含在模擬調(diào)諧器(tuner)205中 通道濾波器的工作頻段內(nèi)。 該控制裝置250繼續(xù)設(shè)定該模擬調(diào)諧器(t皿er) 205，以將該數(shù)字基頻信號移頻至 該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中。如圖6(C)所示，該數(shù)字基頻信號的大部分頻譜在該 數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中，因此能量中心的位置有明顯變化。該控制裝置250可 借由能量中心的位置變化來判斷該待測信號是否被檢測到。 該控制裝置250繼續(xù)設(shè)定該模擬調(diào)諧器(t皿er) 205，以將該數(shù)字基頻信號繼續(xù)移 頻至該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中。如圖6(D)所示，該數(shù)字基頻信號的頻譜均在 該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中。由于該數(shù)字匹配濾波器235的轉(zhuǎn)移帶(Transition band)無法做成如90度般的陡峭，為安全起見，設(shè)立兩個邊界點(B1，B2)。兩個邊界點B1， B2為依據(jù)該數(shù)字匹配濾波器235的通帶(Passband)設(shè)定的邊界點。邊界點B2在該數(shù)字 匹配濾波器235的工作頻寬(BW)的左邊，邊界點Bl在該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬 (BW)的右邊。控制裝置250判斷CP1、CP2與B1、B2的大小關(guān)系即可得知待測信號頻譜的 主要成份是否被移入數(shù)字匹配濾波器235之內(nèi)。 該控制裝置250繼續(xù)設(shè)定該模擬調(diào)諧器(t皿er) 205，以將該數(shù)字基頻信號繼續(xù)移 頻至該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中。比如圖6(E)所示，當該交越點搜尋裝置415輸 出的第一交越點(CP1)不大于邊界點B2或第二交越點(CP2)不大于邊界點B1時，該控制 裝置250判定該數(shù)字基頻信號的頻譜均在該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中，且不受該 數(shù)字匹配濾波器235的拒帶(Stopband)寬度的影響。該控制裝置250也可以采用下列方 法判斷該數(shù)字基頻信號是否移頻至該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中當該交越點搜尋 裝置415輸出的第二交越點(CP2)的頻率小于該第二屏蔽指標MP2處的頻率判定該數(shù)字基 頻信號的頻譜均在該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中，且不受該數(shù)字匹配濾波器235的 拒帶(Stopband)寬度的影響，該第二屏蔽指標(MP2)位于第一屏蔽指標(MP1)右邊一個步 階大小。 此時，由于該數(shù)字基頻信號的頻譜均在該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中，無 需再對該模擬調(diào)諧器(tuner) 205進行設(shè)定，也就是無需使用模擬的方式進行頻率移位。
該控制裝置250設(shè)定控制信號CTRL為1 ，控制頻譜計算裝置240和頻率參數(shù)獲取 裝置245計算產(chǎn)生第一交越點(CP1)、第二交越點(CP2)、粗載波頻率偏移(C_CFO)和粗符 碼率(C—SR)。
該控制裝置250依據(jù)頻譜參數(shù)獲取裝置245輸出的粗載波頻率偏移(C_CF0)計算 并產(chǎn)生該數(shù)字載波頻率偏移(D_CF0)，依據(jù)數(shù)字載波頻率偏移設(shè)定該數(shù)字混頻器220，以對 該數(shù)字基頻信號進行頻率移位。如圖6(F)所示，該數(shù)字基頻信號的頻譜的中心頻率已根據(jù) C_CF0移位至數(shù)字信號的DC附近，也就是該數(shù)字匹配濾波器235的直流(DC)處。
該控制裝置250依據(jù)頻譜參數(shù)獲取裝置245輸出的粗符碼率(C_SR)計算并產(chǎn)生 該向下采樣因子(DSF)，該內(nèi)插裝置225依據(jù)該向下采樣因子(DSF)執(zhí)行向下采樣。如圖 6(G)所示，此舉可提升該數(shù)字匹配濾波器235內(nèi)的信號信噪比并抑制鄰頻干擾，以利于接 下來的細載波頻率偏移(F-CFO)及細符碼率(F-SR)的估算。 該控制裝置250再設(shè)定該控制信號CTRL為2以獲得該細載波頻率偏移(F_CFO)， 或者設(shè)定該控制信號CTRL為3以獲得該細符碼率(F_SR)。此時，如圖6(G)中縱坐標 為"SR-estimation"及縱坐標為"CFO-estimation"所示，其最大峰值的位置即為所求得的
估算值。 在沒有頻偏時，現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)字基頻信號的頻譜僅占該數(shù)字匹配濾波器235的 工作頻寬一小部分，其他則是噪聲或鄰頻干擾，由于數(shù)字匹配濾波器內(nèi)的信號信噪比太小， 因此估測過程中容易引起誤差。而本發(fā)明由于該數(shù)字基頻信號的頻譜占滿該數(shù)字匹配濾波 器235的工作頻寬，所以該數(shù)字基頻信號為數(shù)字匹配濾波器235輸出信號中的主成分，而噪 聲僅占少數(shù)，借由信號信噪比的提升，使得之后所估測的細載波頻率偏移(F_CF0)及細符 碼率(F_SR)變得非常的準確。 由于頻譜的對稱性，現(xiàn)有技術(shù)會將信號的頻譜移位至該數(shù)字匹配濾波器235 —工 作頻寬的直流(DC)處。當信號的頻譜位于數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬中時，現(xiàn)有技術(shù) 需不斷設(shè)定模擬調(diào)諧器(tuner) 205，以將信號的頻譜移位至該數(shù)字匹配濾波器235 —工作 頻寬的直流(DC)處。然而本發(fā)明當信號的頻譜一進入數(shù)字匹配濾波器235時，只需設(shè)定該 數(shù)字混頻器(DigitalMixer) 220即可將信號的頻譜移位至該數(shù)字匹配濾波器235 —工作頻 寬的直流(DC)處。也就是本發(fā)明利用數(shù)字信號處理的技術(shù)即可達成模擬混頻器(Analog Mixer)的功能，且其速度較只調(diào)整模擬調(diào)諧器(tuner)來得快，可有效地減少盲掃所需的 時間。 圖7為采用圖2所示本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)進行盲掃的第一較佳實施 例的方法流程圖，該盲掃方法運用于一 DVB-S系統(tǒng)中，以找尋DVB-S系統(tǒng)頻道搜尋范圍頻譜 (950 2150MHZ)中的待測信號。
在步驟501中，初始化系統(tǒng)參數(shù)。 在步驟502中，利用該模擬調(diào)諧器(tuner) 205獲取一區(qū)塊頻譜。該控制裝置250 設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205的模擬載波頻率偏移(A-CFO)，并獲得系統(tǒng)頻道搜尋范圍頻 譜內(nèi)的一區(qū)塊頻譜，并使得待測信號的頻譜位于該模擬調(diào)諧器205的通道濾波器的工作頻 譜內(nèi)。具體地，控制裝置250設(shè)定該模擬調(diào)諧器205的中頻頻率為950MHz，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 210根據(jù)模擬調(diào)諧器205輸出的模擬基頻信號產(chǎn)生一數(shù)字基頻信號。 在步驟503中，該控制裝置250依據(jù)第一屏蔽指標MP1，設(shè)定數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220來對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，也就是移動該數(shù)字基頻信號的頻譜，以產(chǎn)生 一偏移基頻信號，并更新該第一屏蔽指標MP1 。 在步驟504中，等待模擬調(diào)諧器自動增益控制裝置及數(shù)字自動增益控制裝置穩(wěn)定。 在步驟505中，該控制裝置250判斷在該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235輸出的頻譜是 否有檢測到信號，若有，再在步驟506判斷該信號的頻譜是否被數(shù)字匹配濾波器235所包 含。當步驟505中判定沒有檢測到信號，則執(zhí)行步驟509。當?shù)谝唤辉近c(CP1)大于等于第 一屏蔽指標(MP1)時，判定在該數(shù)字匹配濾波器235輸出的頻譜中檢測到信號，否則，判定 在該數(shù)字匹配濾波器235輸出的頻譜中沒有檢測到信號。 若步驟506中，判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所包含，則在步驟507獲取該 信號參數(shù)，并在步驟508中更新第一屏蔽指標MP1。當一第一交越點(CP1)碰觸一第二邊界 點(B2)或一第二交越點(CP2)碰觸一第一邊界點(Bl)時，判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配 濾波器235所包含。當?shù)谝唤辉近c(CP1)的頻率小于或等于該第二邊界點B2的頻率時，表 示該第一交越點(CP1)碰觸該第二邊界點(B2)，當?shù)诙辉近c(CP2)的頻率小于或等于該 第一邊界點(Bl)的頻率時，表示該第二交越點(CP2)碰觸該第一邊界點(Bl)。當步驟506 中判定該信號的頻譜非被數(shù)字匹配濾波器所包含，則執(zhí)行步驟509。 在步驟509中，判斷該區(qū)塊頻譜是否已掃描完成，若是，再在步驟510中判斷一搜 尋范圍頻譜(950 2150MHZ)是否已掃描完畢。當步驟509中判定該區(qū)塊頻譜未掃描完成， 則在步驟511中，設(shè)定該數(shù)字混頻器(DigitalMixer) 220來對該數(shù)字基頻信號進行頻率移 位，并更新該第一屏蔽指標MP1，之后執(zhí)行步驟505。 若步驟510中判定該搜尋范圍頻譜(950 2150MHZ)已掃描完畢，執(zhí)行步驟513 結(jié)束該盲掃方法，若否，執(zhí)行步驟512設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205以獲取系統(tǒng)搜索頻譜 范圍內(nèi)的下一區(qū)塊頻譜，并執(zhí)行步驟503。 圖8至圖11為本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃方法的第一較佳實施例的頻譜示意 圖。 在步驟501中，初始化系統(tǒng)參數(shù)。該控制裝置250經(jīng)由該I2C總線輸出模擬載波 頻率偏移(A-CFO)至模擬調(diào)諧器205，設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205的中頻頻率以能獲取 某一頻段的信號。在本實施例中，可將模擬調(diào)諧器(tuner) 205的中頻頻率設(shè)定為950MHz。 該控制裝置250設(shè)立兩個邊界點(B1，B2)。第一邊界點(Bl)和第二邊界點(B2)間的距離 約為該數(shù)字匹配濾波器235的通帶(Passband)寬度。第二邊界點B2在該數(shù)字匹配濾波器 235的工作頻寬(BW)的左邊，第一邊界點B l在該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻寬(BW)的 右邊。該控制裝置250設(shè)定一第一屏蔽指標(MP1)及一第二屏蔽指標(MP2)，該第一屏蔽 指標MP1位于該數(shù)字匹配濾波器235的直流(DC)處減去該數(shù)字匹配濾波器235工作頻寬 (BW)的一半所獲得的頻率處。例如，該數(shù)字匹配濾波器235工作頻寬(BW)為45MHz，該第 一屏蔽指標MP1則位于-22. 5MHz。第二屏蔽指標MP2位于與該第一邊界點Bl相同的頻率 處。 該控制裝置250設(shè)立一第一計數(shù)器及一第二計數(shù)器。該第一計數(shù)器與該數(shù)字混 頻器220相關(guān)并根據(jù)該第一計數(shù)器的數(shù)值是否小于等于0來判斷該區(qū)塊頻譜是否已掃描 完成，該第二計數(shù)器與該模擬調(diào)諧器205相關(guān)。該控制裝置250將該第二計數(shù)器設(shè)定為 950MHz，控制裝置250根據(jù)第二計數(shù)器的值是否大于等于2150MHz來判斷系統(tǒng)頻道搜尋范 圍頻譜是否已掃描完畢。該控制裝置250還設(shè)定步階(st印size)的大小，該數(shù)字混頻器 220依據(jù)控制裝置250設(shè)定的該步階大小移動該數(shù)字基頻信號的頻譜。該步階大小可視為
18本發(fā)明的頻譜的解析度。若欲對一信號的頻譜觀察仔細，則可將步階大小設(shè)小一點，但此會 增加整體盲掃所需的時間。在本實施例中，該步階大小為3MHz。在步驟502中，利用該模擬調(diào)諧器(tuner) 205獲取一區(qū)塊頻譜。該控制裝置250
設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205的中頻頻率為950MHz，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器210根據(jù)模擬調(diào)諧
器205輸出的模擬基頻信號產(chǎn)生一數(shù)字基頻信號。圖8為步驟502獲取的該區(qū)塊頻譜的示
意圖。圖8(A)為該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235輸出的頻譜示意圖。其中，該第一屏蔽指標
MP1為位于該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235的工作頻寬的左邊(_22. 5MHz處)。 在步驟503中，該控制裝置250依據(jù)第一屏蔽指標MP1移動該數(shù)字基頻信號的頻
譜，以產(chǎn)生一偏移基頻信號。如圖8(B)所示，數(shù)字混頻器(DigitalMixer)220將該數(shù)字基
頻信號的頻譜向右移動，而使第一屏蔽指標MP l位于該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235的工作
頻寬的直流處。同時設(shè)定與該數(shù)字混頻器220相關(guān)的第一計數(shù)器為22. 5MHz。 在步驟504中，等待該模擬調(diào)諧器自動增益控制裝置215及數(shù)字自動增益控制裝
置230穩(wěn)定。 在步驟505中，該控制裝置250判斷在該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235輸出的頻譜是 否有檢測到信號，也就是當?shù)谝唤辉近c(CP1)的頻率大于或等于第一屏蔽指標MP1處的頻 率時，則表示有檢測到信號。 將第一屏蔽指標MP1處至該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235的工作頻寬的右邊定義為 工作頻譜，該工作頻譜中第一次大于一門限值處的頻率為該第一交越點(CP1)，該工作頻譜 中第一次小于該門限值處的頻率為該第二交越點(CP2)，其中，該門限值TH為
TH = (Max-Min) X n+Min， 其中，Max為該工作頻譜中于屏蔽指標(MP1， MP2)間的振幅最大值，Min為該工作
頻譜中于屏蔽指標(mpi， MP2)間的振幅最小值，n為一第二調(diào)整因子，o《n《i， n較
佳為0.3。于本實施例中，第二屏蔽指標MP2位于與該第一邊界點B l相同的頻率處。
由圖8(B)所示，在步驟505中，該控制裝置250判定在該數(shù)字匹配濾波器 (DMF)235輸出的頻譜有檢測到信號，故該控制裝置250在步驟506判斷該信號的頻譜是否 被數(shù)字匹配濾波器235所包含。 對寬頻信號而言，由于整個信號頻寬可能大于該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235的工 作頻寬，故當?shù)谝唤辉近c(CP1)碰觸一第二邊界點B2時，即判定信號的頻譜是被數(shù)字匹配 濾波器235所包含。相反地，對窄頻信號而言，由于整個信號頻寬可能只占該數(shù)字匹配濾波 器(DMF)235的工作頻寬一小部分，故當?shù)诙辉近c(CP2)碰觸一第一邊界點Bl時，即判定 信號的頻譜是被數(shù)字匹配濾波器235所包含。 當?shù)谝唤辉近c(CP1)的頻率小于或等于該第二邊界點(B2)的頻率時，表示該第一 交越點(CP1)碰觸該第二邊界點(B2)，當?shù)诙辉近c(CP2)的頻率小于或等于該第一邊界 點(Bl)的頻率時，表示該第二交越點(CP2)碰觸該第一邊界點(Bl)。 由圖8(B)所示，在步驟506中，該控制裝置250判定該信號的頻譜非被數(shù)字匹配 濾波器235所包含，則執(zhí)行步驟509。 在步驟509中，判斷該區(qū)塊頻譜是否已掃描完成。由于該第一計數(shù)器為22. 5MHz， 仍有數(shù)值，表示該區(qū)塊頻譜并未掃描完成，再執(zhí)行步驟511。 在步驟511，該控制裝置250依據(jù)步階移動該數(shù)字基頻信號的頻譜，以產(chǎn)生一偏移基頻信號。如圖9(A)所示，數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220將該數(shù)字基頻信號的頻譜向 左移動一步階大小，該控制裝置250同時分別將第一屏蔽指標MP1及該第一計數(shù)器減少一 步階大小(3MHz)。重復(fù)前述步驟，數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220逐漸將信號的頻譜向左 移動，直至在步驟506中該控制裝置250判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所包含為止。
如圖9(A)所示，第二交越點(CP2)的頻率小于或等于該第一邊界點B1的頻率，在 步驟506中，該控制裝置250判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所包含，因此執(zhí)行步驟 507，獲取該信號參數(shù)。該控制裝置250并在步驟508中更新第一屏蔽指標MP1。該控制裝 置250將第一屏蔽指標MP l設(shè)定在第二交越點(CP2)之后、且位于步階上，也就是控制裝 置250設(shè)定第一屏蔽指標MP1大于第二交越點CP1處的頻率，如圖9(B)所示。
在步驟507中獲取該信號參數(shù)時，可使用該頻譜參數(shù)獲取裝置245先計算出該信 號的該粗載波頻率偏移(C_CFO)及該粗符碼率(C—SR)，并利用數(shù)字混頻器220將該信號的 頻譜移至該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻譜的直流處，再利用該內(nèi)插裝置225將該信號的 頻譜放大，使該信號的頻譜充滿該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻譜，借此可獲得較準確的 細載波頻率偏移(F_CFO)及細符碼率(F_SR)。該控制裝置250依據(jù)該粗符碼率(C_SR)及 該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235頻寬，以產(chǎn)生該向下采樣因子(DSF)。其中，該向下采樣因子 (DSF)以下列公式表示 .….，肌 其中，DSF為該向下采樣因子，BWDMF為該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235頻寬，C_SR為 該粗符碼率，4為一第一調(diào)整因子，其中1《4 。 4可依據(jù)移動平均裝置410所使用的視 窗大小(window size)而決定，當視窗大小為16時，4較佳為1. 5。 由于該門限值、振幅最大值Max、振幅最小值Min均定義于該工作頻譜中，故此時 工作頻譜中只有噪聲或鄰頻干擾，因此該第一交越點(CP1)及該第二交越點(CP2)位于第 一屏蔽指標MP1處。 在步驟509中，由于該第一計數(shù)器內(nèi)仍有數(shù)值(或該第一計數(shù)器的值仍大于O)，該 控制裝置250判定該區(qū)塊頻譜未掃描完成，則執(zhí)行步驟511。 在步驟511中，該控制裝置250設(shè)定該數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220來對該 數(shù)字基頻信號進行頻率移位，并更新該第一屏蔽指標MP1。如圖10 (A)所示，數(shù)字混頻器 (Digital Mixer) 220將該數(shù)字基頻信號的頻譜向左移動一步階大小，該控制裝置250同時 分別將第一屏蔽指標MP1及該第一計數(shù)器減少一步階大小(3MHz)。返回步驟505判斷在該 數(shù)字匹配濾波器(DMF)235輸出的頻譜是否有檢測到信號。重復(fù)前述流程。
如圖10(B)所示，第二交越點(CP2)碰觸第一邊界點Bl時，表示信號的頻譜被數(shù) 字匹配濾波器所包含，則在步驟507獲取該信號參數(shù)，并在步驟508中更新第一屏蔽指標 MPl。 如圖11所示，數(shù)字混頻器(Digital Mixer) 220持續(xù)將該數(shù)字基頻信號的頻譜向 左移動一步階大小。當該第一計數(shù)器之值小于或等于0時，在步驟509中該控制裝置250 判定該區(qū)塊頻譜掃描完成，則執(zhí)行步驟510，由于第二計數(shù)器的值不為2150MHZ，在步驟510 中該控制裝置250判定搜尋范圍頻譜(950 2150MHZ)尚未掃描完畢，則執(zhí)行步驟512設(shè) 定模擬調(diào)諧器205以獲取下一區(qū)塊頻譜，之后執(zhí)行步驟503 ;若在步驟510中判定該搜尋范圍頻譜已掃描完畢，則執(zhí)行步驟513結(jié)束操作。 由于在第一屏蔽指標MP1左邊的頻譜已經(jīng)掃描過，該控制裝置250可依據(jù)該模擬 調(diào)諧器205中通道濾波器的頻寬、該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器210的取樣率、該數(shù)字匹配濾波器235 的頻寬，計算出設(shè)定該模擬調(diào)諧器205的模擬載波頻率偏移，使該模擬調(diào)諧器205在步驟 502所獲取某一區(qū)塊頻段的信號仍包含尚未掃描該工作頻譜，以便繼續(xù)掃描，并依據(jù)模擬載 波頻率偏移設(shè)定該第二計數(shù)器，以便在步驟510中判斷一搜尋范圍頻譜(950 2150MHz) 是否已掃描完畢。當該第二計數(shù)器的值大于或等于2150MHz時，該控制裝置250判定搜尋 范圍頻譜(950 2150MHz)已掃描完畢。 本實施例中，頻譜的掃描系為由低頻率掃描到高頻率，熟于該技術(shù)者基于本發(fā)明 技術(shù)可容易將頻譜掃描方式改成由高頻率掃描到低頻率。 該控制裝置250可設(shè)定步階大小，也就是本實施例在與盲掃速度折衷后，可設(shè)定 掃描的解析度。再者，由于本發(fā)明提供了精確的載波頻偏估算裝置，因而并不受限于模擬調(diào) 諧器205的解析度，故本發(fā)明技術(shù)則可解決現(xiàn)有技術(shù)的問題。 圖12為本發(fā)明圖2所示用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)的方法的第二較佳實施例 的流程圖，該方法運用于一 DVB-S系統(tǒng)中，以找尋DVB-S系統(tǒng)頻道搜尋范圍頻譜(950 2150MHZ)中的信號。 在步驟601中，初始化系統(tǒng)參數(shù)。 在步驟602中，利用該模擬調(diào)諧器(timer) 205獲取一區(qū)塊頻譜。該控制裝置250 設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205的模擬載波頻率偏移，并產(chǎn)生一數(shù)字基頻信號。第一次執(zhí)行 時，該控制裝置250設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205的中頻頻率為950MHz而產(chǎn)生一數(shù)字基 頻信號。 在步驟603中，該控制裝置250設(shè)定一第一屏蔽指標MP1、一第二屏蔽指標MP2以 移動一工作頻譜視窗，也就是該第一屏蔽指標MP1及第二屏蔽指標MP2定義出該工作頻譜 視窗。該控制裝置250并設(shè)定一第三計數(shù)器，該第三計數(shù)器與前述的該第二計數(shù)器功能相 同，為用以判斷一搜尋范圍頻譜(950 2150MHZ)是否已掃描完畢。 在步驟604中，等待該模擬調(diào)諧器自動增益控制裝置215及數(shù)字自動增益控制裝 置230穩(wěn)定。 在步驟605中，該控制裝置250判斷在該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235輸出的頻譜是 否有檢測到信號，若有，在步驟606中該控制裝置250更新該第一屏蔽指標MP1，再在步驟 607中判斷該信號的頻譜是否被數(shù)字匹配濾波器所包含。當步驟605中判定沒有檢測到信 號，則執(zhí)行步驟610。 若步驟607中判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所包含，則在步驟608獲取該 信號參數(shù)，并在步驟609中更新第一屏蔽指標MP1及該第二屏蔽指標MP2。當步驟607中判 定該信號的頻譜非被數(shù)字匹配濾波器所包含，則執(zhí)行步驟610。 在608中獲取該信號參數(shù)時，可使用該頻譜參數(shù)獲取裝置245先計算出該信號的 該粗載波頻率偏移(C_CFO)及該粗符碼率(C—SR)，并利用數(shù)字混頻器220將該信號的頻譜 移至該數(shù)字匹配濾波器235的工作頻譜的直流處，再利用該內(nèi)插裝置225將該信號的頻譜 放大，借此可獲得較準確的細載波頻率偏移(F_CFO)及細符碼率(F_SR)。該控制裝置250依 據(jù)該粗符碼率(C_SR)及該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235頻寬，以產(chǎn)生該向下采樣因子(DSF)。
21其中，該向下采樣因子(DSF)以下列公式表示 5『
<formula>formula see original document page 22</formula> 其中，DSF為該向下采樣因子，BWDMF為該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235頻寬，C_SR為 該粗符碼率，4為一第一調(diào)整因子，其中1《4 。 4可依據(jù)移動平均裝置410所使用的視 窗大小(window size)而決定，當視窗大小為16時，4較佳為1. 5。 在步驟610中，判斷該區(qū)塊頻譜是否已掃描完成，若是，再在步驟612中判斷一搜 尋范圍頻譜(950 2150MHZ)是否已掃描完畢。當步驟610中判定該區(qū)塊頻譜未掃描完成， 則在步驟611中，該控制裝置250更新一第二屏蔽指標MP2以移動該工作頻譜視窗，再執(zhí)行 步驟605。 若步驟612中判定該搜尋范圍頻譜(950 2150MHZ)已掃描完畢，執(zhí)行步驟614 結(jié)束該盲掃方法，若否，執(zhí)行步驟613設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205以獲取下一區(qū)塊頻譜， 之后執(zhí)行步驟603，。 圖13至圖16為本發(fā)明用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃方法的第二較佳實施例的頻譜示意 圖。 在步驟601中，該控制裝置250經(jīng)由該I2C總線以設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205 的中頻頻率，以能獲取某一頻段的信號。于本實施例中，可將模擬調(diào)諧器(tuner)205的中 頻頻率設(shè)定為950MHz。該控制裝置250并初始化一第一屏蔽點(MP1)、一第二屏蔽指標MP2、 及一第三計數(shù)器，并將一檢測信號(detected signal)初始化為0。 在步驟602中，該控制裝置250將該第三計數(shù)器更新為950MHz ，并利用該模擬調(diào)諧 器(tuner) 205獲取一區(qū)塊頻譜。該控制裝置250設(shè)定該模擬調(diào)諧器(tuner) 205的中頻頻 率為950MHz，并產(chǎn)生一數(shù)字基頻信號。圖13(A)為步驟602獲取該區(qū)塊頻譜的示意圖。圖 13(A)為該數(shù)字匹配濾波器(DMF)235輸出的頻譜示意圖。 在步驟603中，該控制裝置250設(shè)定一第一屏蔽指標MP1、一第二屏蔽指標MP2，以 移動一工作頻譜視窗。如圖13(A)所示，該第一屏蔽指標MP1位于該數(shù)字匹配濾波器235 的直流(DC)處減去該數(shù)字匹配濾波器235工作頻寬(BW)的一半。例如，該數(shù)字匹配濾波 器235工作頻寬(BW)為45MHz，該第一屏蔽指標MP1則位于-22. 5MHz。該控制裝置250并 設(shè)定步階(st印size)的大小，該數(shù)字混頻器220可根據(jù)控制裝置250設(shè)定的該步階大小 移動該數(shù)字基頻信號的頻譜。也就是該步階大小可視為本發(fā)明的頻譜的解析度。若欲對一 信號的頻譜觀察仔細，則可將步階大小設(shè)小一點，在本實施例中，該步階大小為3MHz，該第 二屏蔽指標MP2則位于該第一屏蔽指標MP1右邊一個步階大小，也就是該第二屏蔽指標MP2 位于-19. 5MHz。 在步驟605中，該控制裝置250判斷在該數(shù)字匹配濾波器(DMF) 235輸出的頻譜是 否有檢測到信號，也就是當?shù)谝唤辉近c(CP1)的頻率大于或等于第一屏蔽指標MP1處的頻 率，則表示有檢測到信號，或是該檢測信號(detected signal)為1時，表示已經(jīng)檢測到信號。 將第一屏蔽指標MP1處至該第二屏蔽指標MP2之間的頻譜定義為工作頻譜視窗， 該工作頻譜視窗中第一次大于一門限值處的頻率為該第一交越點(CP1)，該工作頻譜視窗 中第一次小于該門限值處的頻率為該第二交越點(CP2)，其中，該門限值TH為
TH = (Max-Min) X n+Min， 其中，Max為該工作頻譜視窗中于屏蔽指標(MP1， MP2)間的振幅最大值，Min 為該工作頻譜視窗中于屏蔽指標(MP1，MP2)間的振幅最小值，n為一第二調(diào)整因子，
o《n《i， n較佳為o. 3。 如圖13(A)所示，第一交越點(CP1)的頻率與第一屏蔽指標MP 1處的頻率相同， 第二交越點(CP2)的頻率與第二屏蔽指標MP2處的頻率相同。 由于第一交越點(CP1)的頻率與第一屏蔽指標MP1處的頻率相同且該檢測信號 (detected signal)為0，故在步驟605中，該控制裝置250判定沒有檢測到信號，并執(zhí)行步 驟610。 在步驟610中，由于該第二屏蔽指標MP2并未碰觸該數(shù)字匹配濾波器235工作頻 寬(BW)的右邊，該控制裝置250判定該區(qū)塊頻譜尚未掃描完成。也就是當?shù)诙帘沃笜薓P2 處的頻率小于該數(shù)字匹配濾波器235工作頻寬(BW)的右邊頻率，該控制裝置250判定該區(qū) 塊頻譜尚未掃描完成，當?shù)诙帘沃笜薓P2處的頻率大于或等于該數(shù)字匹配濾波器235工 作頻寬(BW)的右邊頻率，該控制裝置250判定該區(qū)塊頻譜掃描完成；當設(shè)定的第一邊界點 Bl位于數(shù)字匹配濾波器235工作頻寬的郵編頻率時，通過判斷第二屏蔽指標MP2是否大于 或等于第一邊界點Bl來確定該區(qū)塊頻譜是否掃描完成。 在步驟611中，該控制裝置250更新該第二屏蔽指標MP2，以移動該工作頻譜視窗， 也就是該控制裝置250將該第二屏蔽指標MP2加上一步階，使得該工作頻譜視窗如圖13 (B) 所示，再執(zhí)行步驟605。由于一直沒有檢測到信號，重復(fù)前述幾個步驟， 一直將該工作頻譜視 窗加大。 在圖13(A)及圖13(B)的該工作頻譜視窗中由于只包含噪聲，該門限值比較小。如 圖14(A)所示，當該工作頻譜視窗有信號時，該門限值會變大，同時該工作頻譜視窗中第一 次大于一門限值處的頻率為該第一交越點(CP1)，該第一交越點(CP1)也會改變，其頻率會 變大。由于該第一交越點(CP1)的頻率大于第一屏蔽指標MP l處的頻率，在步驟605中， 該控制裝置250判定有檢測到信號，并執(zhí)行步驟606。 在步驟606中，該控制裝置250將第一屏蔽指標MP1更新為該第一交越點(CP1) 的頻率，并將該檢測信號(detectecLsignal)設(shè)為1。 步驟607中判斷該信號的頻譜是否被數(shù)字匹配濾波器所包含。如圖14(A)所示，由 于該第二交越點(CP2)的頻率等于第二屏蔽指標MP2處的頻率，該控制裝置250判定該信 號的頻譜未被數(shù)字匹配濾波器所包含。執(zhí)行步驟610、步驟611，以將該工作頻譜視窗加大。 當重新執(zhí)行步驟605時，由于該檢測信號(detectecLsignal)為1，所以會執(zhí)行步驟606、步 驟607。重復(fù)前述步驟，直至該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所包含。 如圖14(B)所示，當該工作頻譜視窗包含該信號時(也就是該信號的頻譜被數(shù)字 匹配濾波器所包含)，該第二交越點(CP2)的頻率小于第二屏蔽指標MP2處的頻率，所以步 驟607中判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所包含，該控制裝置250在步驟608獲取該 信號參數(shù)，并在步驟609中更新第一屏蔽指標MP1及該第二屏蔽指標MP2，如圖15(A)所示， 該控制裝置250并將該檢測信號detectecLsignal設(shè)為0。 重復(fù)前述步驟，則如圖15(B)及圖16(A)所示。參照圖16(A)，在步驟610中，由于 該第二屏蔽指標MP2碰觸該數(shù)字匹配濾波器235工作頻寬(BW)的右邊，該控制裝置250判定該區(qū)塊頻譜掃描完成，則執(zhí)行步驟612。 在步驟612中，該控制裝置250判斷一搜尋范圍頻譜(950 2150MHZ)是否已掃 描完畢。由于該第三計數(shù)器的值不為2150MHZ，在步驟612中該控制裝置250判定搜尋范圍 頻譜(950 2150MHZ)尚未掃描完畢，則執(zhí)行步驟613設(shè)定模擬調(diào)諧器205以獲取下一區(qū) 塊頻譜，之后執(zhí)行步驟603 ;在步驟612中判定該搜尋范圍頻譜已掃描完畢，則執(zhí)行步驟614 結(jié)束操作。 由于在第一屏蔽指標MP1左邊的頻譜已經(jīng)掃描過，該控制裝置250可依據(jù)該模擬 調(diào)諧器205中通道濾波器的頻寬、該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器210的頻寬、該數(shù)字匹配濾波器235的 頻寬，計算出設(shè)定該模擬調(diào)諧器205的載波頻率，使該模擬調(diào)諧器205在步驟602所獲取某 一區(qū)塊頻段的信號仍包含尚未掃描該工作頻譜，以便繼續(xù)掃描，并依據(jù)依據(jù)載波頻率設(shè)定 該第三計數(shù)器，以便在步驟612中判斷一搜尋范圍頻譜(950 2150MHz)是否已掃描完畢。 當該第三計數(shù)器的值大于或等于2150MHz時，該控制裝置250判定搜尋范圍頻譜(950 2150MHz)已掃描完畢。 本實施例中，由于只需使用模擬的模擬調(diào)諧器205，較少使用數(shù)字混頻器220，且 其僅移動該第一屏蔽指標MP1及該第二屏蔽指標MP2，其頻率掃描速度會較前一個實施例 快。 本實施例中，頻譜的掃描為由低頻率掃描到高頻率，熟于該技術(shù)者基于本發(fā)明技 術(shù)可容易將頻譜掃描方式改成由高頻率掃描到低頻率。同時，本實施例中，為方便說明，為 假設(shè)該數(shù)字匹配濾波器235為理想的數(shù)字匹配濾波器，若使用現(xiàn)有的數(shù)字匹配濾波器時， 熟知該技術(shù)者可輕易依據(jù)本發(fā)明技術(shù)設(shè)立兩個邊界點(Bl， B2)，故在此不予贅述。
由前述說明，本發(fā)明的特點如下 (1)本發(fā)明同時使用模擬調(diào)諧器205及數(shù)字混頻器220以掃描頻道，可產(chǎn)生一可信 賴的的盲掃方法。該模擬調(diào)諧器205以較大的步階(st印size)平移一頻譜，借以在模擬 領(lǐng)域中獲取一新的頻譜區(qū)塊。之后，使用數(shù)字混頻器220以在數(shù)字領(lǐng)域中支持后續(xù)的頻道 及參數(shù)的檢測。 (2)基于粗符碼率，本發(fā)明使用內(nèi)插裝置以執(zhí)行向下采樣可在數(shù)字領(lǐng)域中增加被 觀測頻譜的解析度及信噪比。本發(fā)明有效降低或避免非線性頻譜分析所產(chǎn)生的符碼率及載 波頻率估測的負面門限效應(yīng)。同時，本發(fā)明使用串接積分及梳型濾波器用以消除向下采樣 時所產(chǎn)生的迭頻(Aliasing)，借此，可大大地改進參數(shù)檢測的準確度、省略濾波器的頻寬設(shè) 定、以及降低FFT對于解析度的依賴。 (3)本發(fā)明無須預(yù)先設(shè)定功率水平的門限，其可依據(jù)每次計算后所觀測的頻譜，適 應(yīng)地決定該門限。 (4)由于模擬調(diào)諧器與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器之間的直流阻隔電路(Deblocking circuit)會在工作頻譜中產(chǎn)生帶拒(notch)，本發(fā)明可改善窄頻中參數(shù)及資料的準確檢 (5)本發(fā)明于DVB-S系統(tǒng)中的盲掃方法的二個實施例其系依據(jù)(1) (4)的技術(shù) 以在數(shù)字領(lǐng)域中決定工作頻譜視窗。圖7實施例為循環(huán)地步階移位頻譜方式編程該數(shù)字混 頻器220，圖12實施例為膨脹步階工作頻譜視窗方式編程該數(shù)字混頻器220。該二實施例 均先由模擬調(diào)諧器205獲取一區(qū)塊頻譜，然后在數(shù)字領(lǐng)域中檢測該區(qū)塊頻譜中的信號。因此，用于編程模擬調(diào)諧器205中的通道濾波器可大幅地減少，進而達到快速的盲掃方法。
綜上所述，本發(fā)明使用頻譜參數(shù)獲取裝置先計算出該信號的該粗載波頻率偏移 (C_CF0)及該粗符碼率(C—SR)，并利用數(shù)字混頻器將該信號的頻譜移至該數(shù)字匹配濾波器 的工作頻譜的直流處，再利用該內(nèi)插裝置將該信號的數(shù)字頻譜寬度放大，使該信號的頻譜 充滿該數(shù)字匹配濾波器的工作頻譜，借此可較現(xiàn)有技術(shù)能準確地計算載波頻率偏移(CF0) 及符碼率(SR)。相較于現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)有技術(shù)常受限于模擬調(diào)諧器的解析度的問題，本發(fā)明更 有彈性。 綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含一模擬調(diào)諧器，接收一天線的射頻信號，并依據(jù)設(shè)定的模擬載波頻率偏移將該射頻信號降至基頻，以產(chǎn)生一模擬基頻信號；一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，連接至該模擬調(diào)諧器，將該模擬基頻信號轉(zhuǎn)換成該數(shù)字基頻信號；一數(shù)字混頻器，接收一數(shù)字基頻信號，依據(jù)一數(shù)字載波頻率偏移對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，進而產(chǎn)生一偏移基頻信號；一數(shù)字自動增益控制裝置，連接至數(shù)字混頻器，以對該偏移基頻信號進行自動增益調(diào)整，進而產(chǎn)生一增益基頻信號；一數(shù)字匹配濾波器，連接至該數(shù)字自動增益控制裝置，對該增益基頻信號進行濾波，進而產(chǎn)生一濾波基頻信號；一頻譜計算裝置，連接至該數(shù)字匹配濾波器，用以根據(jù)控制裝置設(shè)定的控制信號計算該濾波基頻信號的頻譜；一頻譜參數(shù)獲取裝置，連接至該頻譜計算裝置，用以根據(jù)控制裝置設(shè)定的控制信號計算該頻譜與一門限的第一交越點及第二交越點，并據(jù)以計算出該頻譜的粗載波頻率偏移、細載波頻率偏移、該數(shù)字基頻信號的粗符碼率及細符碼率，輸出第一交越點、第二交越點、粗載波頻率偏移、細載波頻率偏移、粗符碼率及細符碼率并發(fā)送給控制裝置；一控制裝置，連接至該模擬調(diào)諧器、該數(shù)字混頻器、頻譜計算裝置以及該頻譜參數(shù)獲取裝置；用于根據(jù)搜尋頻率范圍設(shè)定模擬調(diào)諧器的模擬載波頻率偏移；所述控制裝置判斷在該數(shù)字匹配濾波器輸出的頻譜是否有檢測到信號，如果沒有檢測到信號，所述控制裝置設(shè)定該模擬調(diào)諧器令待測信號頻譜的主要成分移頻至該數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬中；獲取該待測信號參數(shù)并依據(jù)該頻譜的粗載波頻率偏移計算出該頻譜的數(shù)字載波頻率偏移，并設(shè)定該數(shù)字混波器，以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬調(diào)諧器進一步在系統(tǒng)頻道搜尋范圍頻譜中獲取一區(qū)塊頻譜，并根據(jù)控制裝置 所設(shè)定的模擬載波頻率偏移產(chǎn)生模擬基頻信號，所述模擬載波頻率偏移為搜尋范圍頻譜中 的起始頻譜；所述控制裝置進一步依據(jù)數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬設(shè)定一第一邊界點及一第二邊 界點，依據(jù)數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬及直流處設(shè)定一第一屏蔽指標；根據(jù)頻譜參數(shù)獲取 裝置輸出的第一交越點是否大于或等于第一屏蔽指標來判定數(shù)字匹配濾波器輸出的頻譜 是否檢測到信號；根據(jù)第一交越點是否碰觸第二邊界點或第二交越點是否碰觸第一邊界點 來判斷信號的頻譜是否被數(shù)字匹配濾波器所包含。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一邊界點和第二邊界點的距離為所述數(shù)字匹配濾波器的通帶寬度，第一邊界點 在所述數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬的右邊，第二邊界點在所述數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬 的左邊；所述第一屏蔽指標位于所述數(shù)字匹配濾波器的直流處減去所述數(shù)字匹配濾波器工作 頻寬的一半。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述該第一交越點碰觸該第二邊界點為該第一交越點的頻率小于或等于該第二邊界 點的頻率，所述該第二交越點碰觸該第一邊界點為該第二交越點的頻率小于或等于該第一 邊界點的頻率。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括一第一計數(shù)器及一第二計數(shù)器，該數(shù)字混頻器依據(jù)控制裝置設(shè)定的 反映頻譜解析度的步階大小移動該數(shù)字基頻信號的頻譜，以產(chǎn)生一偏移基頻信號，數(shù)字混 頻器將該數(shù)字基頻信號的頻譜移動一步階大小，該控制裝置同時分別將第一屏蔽指標及該 第一計數(shù)器減少一步階大小，直至該控制裝置判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所包含 為止，并根據(jù)該第一計數(shù)器的數(shù)值是否小于等于O來判斷區(qū)塊頻譜是否已掃描完成；該控 制裝置將該第二計數(shù)器設(shè)定為搜尋范圍頻譜中的起始頻譜，并根據(jù)第二計數(shù)器的值是否為 搜尋范圍頻譜中的最大頻譜來判定搜尋范圍頻譜是否掃描完畢。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)諧器進一步在系統(tǒng)頻道搜尋范圍頻譜中獲取一區(qū)塊頻譜，并根據(jù)控制裝置設(shè)定 的模擬載波頻率偏移產(chǎn)生模擬基頻信號，所述模擬載波頻率偏移為搜尋范圍頻譜中的起始 頻譜；所述控制裝置進一步依據(jù)數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬及直流處設(shè)定一第一屏蔽指標， 依據(jù)第一屏蔽指標右邊一個反映頻譜解析度的步階大小處設(shè)定一第二屏蔽指標，該第一屏 蔽指標及第二屏蔽指標以移動一工作頻譜視窗；根據(jù)頻譜參數(shù)獲取裝置輸出的第一交越點 是否大于或等于第一屏蔽指標來判定數(shù)字匹配濾波器輸出的頻譜是否檢測到信號；根據(jù)第 二交越點的頻率是否小于該第二屏蔽指標處的頻率來判斷信號的頻譜是否被數(shù)字匹配濾 波器所包含。
7. 如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一屏蔽指標位于所述數(shù)字匹配濾波器的直流處減去所述數(shù)字匹配濾波器工作 頻寬的一半。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括一第三計數(shù)器，該第三計數(shù)器設(shè)定為搜尋范圍頻譜中的起始頻譜， 并根據(jù)第三計數(shù)器的值是否為搜尋范圍頻譜中的最大頻譜來判定搜尋范圍頻譜是否掃描 完畢。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包括一連接數(shù)字混頻器、數(shù)字自動 增益控制裝置及控制裝置的內(nèi)插裝置；所述控制裝置進一步根據(jù)頻譜參數(shù)獲取裝置輸出的粗符碼率計算一向下采樣因子，輸 出向下采樣因子至所述內(nèi)插裝置；所述內(nèi)插裝置依據(jù)控制裝置發(fā)送的一向下采樣因子，對數(shù)字混頻器發(fā)送的偏移基頻信 號進行內(nèi)插運算產(chǎn)生一內(nèi)插偏移基頻信號，輸出內(nèi)插偏移基頻信號至數(shù)字自動增益控制裝 置；所述數(shù)字自動增益控制裝置進一步根據(jù)內(nèi)插偏移基頻信號產(chǎn)生一增益基頻信號，并輸 出至數(shù)字匹配濾波器。
10. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)還包含一模擬調(diào)諧器自動增益控制裝置，連接至該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器及該模擬調(diào)諧器，依據(jù)該數(shù)字基頻信號用以自動調(diào)整該模擬調(diào)諧器的增益。
11. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)插裝置包含一串接積分梳型濾波器。
12. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻譜計算裝置包含一第一多任務(wù)器，其第一輸入端連接至該數(shù)字匹配濾波器，用以接收該濾波基頻信號；一 N點快速傅立葉轉(zhuǎn)換器，連接至該第一多任務(wù)器，將該第一多任務(wù)器的輸出信號進行傅立葉轉(zhuǎn)換；一取樣點能量計算器，連接至該快速傅立葉轉(zhuǎn)換器，用以計算該快速傅立葉轉(zhuǎn)換器輸出信號中每一取樣點的能量；一累加器，用以累加該取樣點能量計算器的輸出信號，進而獲得一頻譜。一 Cordic裝置，連接至該數(shù)字匹配濾波器，用以對該濾波基頻信號執(zhí)行Cordic運算；一四倍相位裝置，連接至該Cordic裝置及該第一多任務(wù)器的第二輸入端，用以對該Cordic裝置輸出的信號執(zhí)行四倍相位運算，并輸出至該第一多任務(wù)器的第二輸入端；一延遲自相關(guān)器，用以計算該濾波基頻信號的自相關(guān)信號，并輸出至該第一多任務(wù)器的第三輸入端；一均衡器，連接至該累加器，用以對該累加器輸出的信號進行等化運算；一第二多任務(wù)器，其第一輸入端及第二輸入端連接至該累加器，其第三輸入端連接至該均衡器，依據(jù)一控制信號用以將該第一輸入端及第二輸入端的輸入信號或第三輸入端的輸入信號輸出。
13. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述頻譜參數(shù)獲取裝置包含一第一解多任務(wù)器，連接至該頻譜計算裝置，依據(jù)該控制信號，用以將該頻譜計算裝置的輸出信號由其該第一輸出端或第二輸出端及第三輸出端輸出；一移動平均裝置，連接至該第一解多任務(wù)器的第一輸出端，用以對該頻譜計算裝置輸出的頻譜進行移動平均，進而產(chǎn)生一平滑頻譜；一交越點搜尋裝置，連接至該移動平均裝置，用以找尋該平滑頻譜的交越點，并輸出一第一交越點及一第二交越點；一第一加法器，連接至該交越點搜尋裝置，用以將該第一交越點及該第二交越點相加；一除法器，連接至該第一加法器，用以產(chǎn)生一粗載波頻率偏移。一第二加法器，連接至該交越點搜尋裝置，用以將該第二交越點與該第一交越點相減，進而產(chǎn)生該數(shù)字基頻信號的一粗符碼率；一峰值檢測器，連接至該第一解多任務(wù)器的第二輸出端及第三輸出端，用以對該頻譜計算裝置輸出的頻譜進行峰值檢測，進而產(chǎn)生該頻譜的一峰值位置指標；一第二解多任務(wù)器，連接至該峰值檢測器，依據(jù)該控制信號以將該峰值檢測器的輸出信號由其該第二輸出端或第三輸出端輸出；一細載波頻率偏移計算裝置，連接至該第二解多任務(wù)器，依據(jù)該峰值計算一細載波頻率偏移；一細符碼率計算裝置，連接至該第二解多任務(wù)器，依據(jù)該峰值位置指標，計算一細符碼率。
14.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述向下采樣因子為其中，BWDMF為該數(shù)字匹配濾波器頻寬，C—SR為該粗符碼率，4為一第一調(diào)整因子。
15. 如權(quán)利要求1至14任一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一交越點為該平滑頻譜第一次大于一門限值處的頻率，所述第二交越點為該平滑頻譜第一次小于該門限值處的頻率；所述門限值TH為<formula>formula see original document page 5</formula>其中，Max為該平滑頻譜于屏蔽指標間的振幅最大值，Min為該平滑頻譜于屏蔽指標間的振幅最小值，n為一第二調(diào)整因子。
16. —種用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃方法，其特征在于，該方法包括`501、 初始化系統(tǒng)參數(shù)；`502、 根據(jù)搜尋頻率范圍設(shè)定一模擬調(diào)諧器用以獲取一區(qū)塊頻譜；`503、 設(shè)定該模擬調(diào)諧器移動待測信號的頻譜，并設(shè)定數(shù)字混頻器用以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，進而產(chǎn)生一偏移基頻信號；`505、 控制裝置判斷是否有檢測到信號，若判斷有檢測到信號，執(zhí)行步驟506，若判斷沒有檢測到前述信號，則執(zhí)行步驟509 ;`506、 判斷該信號的頻譜是否被一數(shù)字匹配濾波器所包含，若有包含，執(zhí)行步驟507，若沒有包含，執(zhí)行步驟509;`507、 獲取該信號參數(shù)，并依據(jù)該頻譜的粗載波頻率偏移計算出該頻譜的數(shù)字載波頻率偏移，并設(shè)定該數(shù)字混波器，以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位；`509、 判斷該區(qū)塊頻譜是否已掃描完成，若是，執(zhí)行步驟510，若否，則執(zhí)行步驟511 ;以及`510、 判定該搜尋范圍頻譜是否已掃描完畢，若是，結(jié)束該盲掃方法，若否，設(shè)定該模擬調(diào)諧器以獲取下一區(qū)塊頻譜，并執(zhí)行步驟503 ;`511、 設(shè)定該模擬調(diào)諧器移動待測信號的頻譜，并設(shè)定數(shù)字混頻器用以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位，進而產(chǎn)生一偏移基頻信號，執(zhí)行步驟505。
17. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述步驟503和步驟511中設(shè)定該模擬調(diào)諧器移動待測信號的頻譜是通過更新第一屏蔽指標來實現(xiàn)的；步驟505所述判斷是否有檢測到信號包括當該第一交越點的頻率大于或等于該第一屏蔽指標處的頻率時，則表示有檢測到該信號，否則表示沒有檢測到該信號；步驟505所述判斷該信號的頻譜是否被一數(shù)字匹配濾波器所包含包括當一第一交越點碰觸一第二邊界點或一第二交越點碰觸一第一邊界點時，該信號的頻譜被判定為該數(shù)字匹配濾波器所包含，否則該信號的頻譜被判定未為該數(shù)字匹配濾波器包含。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述該第一交越點碰觸該第二邊界點為該第一交越點的頻率小于或等于該第二邊界點的頻率，所述該第二交越點碰觸該第一邊界點為該第二交越點的頻率小于或等于該第一邊界點的頻率。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一邊界點和第二邊界點的距離為所述數(shù)字匹配濾波器的通帶寬度，第一邊界點在所述數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬的右邊，第二邊界點在所述數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬的左邊；所述第一屏蔽指標位于所述數(shù)字匹配濾波器的直流處減去所述數(shù)字匹配濾波器工作頻寬的一半。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述步驟509中判定該區(qū)塊頻譜是否已掃描完畢是通過如下步驟完成5091)該數(shù)字混頻器依據(jù)控制裝置設(shè)定的反映頻譜解析度的步階大小移動該數(shù)字基頻信號的頻譜，以產(chǎn)生一偏移基頻信號；5092)數(shù)字混頻器將該數(shù)字基頻信號的頻譜移動一步階大小，該控制裝置同時分別將第一屏蔽指標及該第一計數(shù)器減少一步階大小，直至該控制裝置判定該信號的頻譜被數(shù)字匹配濾波器所包含為止；5093)根據(jù)該第一計數(shù)器的數(shù)值是否小于等于0來判斷區(qū)塊頻譜是否已掃描完成。
21. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述步驟510中判定該搜尋范圍頻譜是否已掃描完畢是通過如下步驟完成5101)該控制裝置將該第二計數(shù)器設(shè)定為搜尋范圍頻譜中的起始頻譜；5102)根據(jù)第二計數(shù)器的值是否為搜尋范圍頻譜中的最大頻譜來判定搜尋范圍頻譜是否掃描完畢。
22. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述步驟503和步驟511中設(shè)定該模擬調(diào)諧器移動待測信號的頻譜是通過移動工作視窗，更新第一屏蔽指標和一第二屏蔽指標來實現(xiàn)的；步驟505所述判斷是否有檢測到信號包括當該第一交越點的頻率大于或等于該第一屏蔽指標處的頻率時，則表示有檢測到該信號，否則表示沒有檢測到該信號；步驟505所述判斷該信號的頻譜是否被一數(shù)字匹配濾波器所包含包括當一第二交越點的頻率小于該第二屏蔽指標處的頻率，該信號的頻譜被判定為該數(shù)字匹配濾波器所包含，否則該信號的頻譜被判定未為該數(shù)字匹配濾波器包含。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述第一屏蔽指標位于所述數(shù)字匹配濾波器的直流處減去所述數(shù)字匹配濾波器工作頻寬的一半；所述第二屏蔽指標位于第一屏蔽指標右邊一個反映頻譜解析度的步階大小處。
24. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述步驟510中判定該搜尋范圍頻譜是否已掃描完畢是通過如下步驟完成5101)該控制裝置將該第三計數(shù)器設(shè)定為搜尋范圍頻譜中的起始頻譜；5102)根據(jù)第三計數(shù)器的值是否為搜尋范圍頻譜中的最大頻譜來判定搜尋范圍頻譜是否掃描完畢。
25. 如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，步驟507還包括一內(nèi)插步驟，依據(jù)控制裝置發(fā)送的一向下采樣因子，對數(shù)字混頻器發(fā)送的偏移基頻信號進行內(nèi)插運算，進而產(chǎn)生一 內(nèi)插偏移基頻信號。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述向下采樣因子為其中，BWDMF為該數(shù)字匹配濾波器頻寬，C—SR為該粗符碼率，4為一第一調(diào)整因子。
27.如權(quán)利要求17或22所述的方法，其特征在于，所述第一交越點為該平滑頻譜第一次大于一門限值處的頻率，所述第二交越點為該平滑頻譜第一次小于該門限值處的頻率，所述門限值TH為TH = (Max-Min) X ii+Min，其中，Max為該平滑頻譜于屏蔽指標間的振幅最大值，Min為該平滑頻譜于屏蔽指標間的振幅最小值，n為一第二調(diào)整因子。
28.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，步驟503之后還包括步驟504 :等待模擬調(diào)諧器自動增益控制裝置及數(shù)字自動增益控制裝置穩(wěn)定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制裝置根據(jù)搜尋頻率范圍設(shè)定模擬調(diào)諧器的模擬載波頻率偏移；判斷在該數(shù)字匹配濾波器輸出的頻譜是否有檢測到信號，如果沒有檢測到信號，控制裝置設(shè)定該模擬調(diào)諧器令待測信號頻譜的主要成分移頻至該數(shù)字匹配濾波器的工作頻寬中；獲取該待測信號參數(shù)并依據(jù)該頻譜的粗載波頻率偏移計算出該頻譜的數(shù)字載波頻率偏移，并設(shè)定該數(shù)字混波器，以對該數(shù)字基頻信號進行頻率移位；數(shù)字混頻器根據(jù)控制裝置的設(shè)定將檢測到的信號頻譜中心移至數(shù)字匹配濾波器工作頻譜的直流處。本發(fā)明還提供了一種用于DVB-S系統(tǒng)的盲掃方法。采用本發(fā)明的方法及裝置，能準確地計算載波頻率偏移及符碼率，實現(xiàn)快速盲掃。
文檔編號H04N5/50GK101778266SQ20101010523
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者曾俊杰, 黃柏方 申請人:凌陽科技股份有限公司