卫星电视系统中的频道扫描装置及频道扫描方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种卫星电视系统中的频道扫描装置，其中包含一频谱产生电路、一存储器与一人造神经网络。该频谱产生电路是用以接收一电视信号，并且对该电视信号进行一频谱分析，以产生一频谱。该存储器是用以储存根据多个频谱样本预先产生的一组运算参数。该人造神经网络包含多个神经元电路，并是用以根据该组运算参数对该电视信号的该频谱施以一神经网络运算，以产生一频道扫描结果。该组运算参数包含该多个神经元电路中每一个神经元电路于进行该神经网络运算时采用的一偏移量与一个或多个权重。

Channel Scanning Device and Channel Scanning Method in Satellite TV System

【技术实现步骤摘要】
卫星电视系统中的频道扫描装置及频道扫描方法
本专利技术与卫星电视相关，并且尤其与卫星电视系统中位于用户端的频道扫描技术相关。
技术介绍
随着通信技术的进步，数字电视广播的发展渐趋成熟。除了基站和电缆线路，数字电视信号也可透过人造卫星传送。图1呈现一个卫星电视信号接收端的功能方块图。碟型天线110接收到的电视信号会先被送往前端电路120进行初步的解调、低噪声降频等处理程序，再透过缆线130传递至电视信号接收装置140(可能是配合电视设备运作的机顶盒，也可能是电视设备本身)。依据现行的技术规范，数字电视卫星广播中各频道的中心频率及频道宽度，对于接收端来说都是未知数。因此，许多电视信号接收装置140会提供频道扫描(channelscan)的功能，用来找出有哪些电视频道可供用户观看。易言之，电视信号接收装置140必须自行扫描所有可能存在电视信号的频率，以侦测出哪些频率存在电视信号。图2呈现一个频道扫描装置的功能方块图，其中包含一调谐器210、一频谱产生电路220，以及一频道判定电路230。以下分述各电路的功能。碟型天线110接收到的电视信号的频率通常在3吉赫以上。经过前端电路120的降频处理后，进入调谐器210的接收信号y的频率落在950兆赫到2150兆赫之间。这个频率范围也就是可能存在电视信号的频段。调谐器210每次自接收信号y中撷取一个小范围频段内的信号z，交给频谱产生电路220分析。以调谐器210每次能撷取的频率范围是50兆赫为例，950兆赫到2150兆赫的频率范围可被分割为二十四个大小各为50兆赫的区段，依序被撷取出来交给频谱产生电路220产生其频谱S。图3A呈现一段理想中的频谱S。出现较高能量的频率区段便是存在电视信号的频段。图3A中的频谱S涵盖了五个电视频道，分别对应于频率区段310～350。以频率区段340为例，此电视频道的中心频率即为频率区段340的中心点对应的频率FC，而其频道宽度即为频率区段340的宽度。在理想情况下，频道判定电路230只要找出能量高于一预设门槛值ETH的频率区段即可直接界定出各电视频道的中心频率及频道宽度。在实际通信环境中，除了传递过程中受到的噪声干扰，前端电路120的非线性(non-linearity)效应以及缆线130造成的信号反射，都会造成频谱S的失真。图3B呈现一段实际上可能产生的频谱S。比较图3A与图3B可看出，频谱失真的问题会大幅提高频道扫描的困难度。更具体地说，在找出能量高于预设门槛值ETH的频率区段后，频道判定电路230无法直接据此判定电视频道所在区段的左右边界。为了将各种可能的失真现象纳入考虑，频道判定电路230往往需要将多达数十种预先归纳出的检验条件(例如频谱能量上升/下降的斜率、频谱能量开始下降后是否在短时间内再次回升……等等)逐一套用在频谱S中各个可能的频道边界上进行检验，始能完成其判定工作。实务上，如图2所示，现行的频道判定电路230通常包含多个检验电路230A，用来各自根据不同的检验条件来检验频谱S。
技术实现思路
本专利技术提出一种新的频道扫描装置及频道扫描方法。根据本专利技术的一实施例为一种卫星电视系统中的频道扫描装置，其中包含一频谱产生电路、一存储器与一人造神经网络。该频谱产生电路是用以接收一电视信号，并且对该电视信号进行一频谱分析，以产生一频谱。该存储器是用以储存根据多个频谱样本预先产生的一组运算参数。该人造神经网络包含多个神经元电路，并是用以根据该组运算参数对该电视信号的该频谱施以一神经网络运算，以产生一频道扫描结果。该组运算参数包含该多个神经元电路中每一个神经元电路于进行该神经网络运算时采用的一偏移量与一个或多个权重。根据本专利技术的另一实施例为一种卫星电视系统中的频道扫描方法，配合包含多个神经元电路的一人造神经网络运作。首先，一电视信号被接收并进行一频谱分析，以产生一频谱。根据多个频谱样本预先产生的一组运算参数被提供至该人造神经网络。该组运算参数包含该多个神经元电路中每一个神经元电路于进行一神经网络运算时采用的一偏移量与一个或多个权重。随后，该电视信号的该频谱做为输入信号被提供至该人造神经网络，由该人造神经网络根据该组运算参数对该频谱施以该神经网络运算，以产生一频道扫描结果。关于本专利技术的优点与精神可以借由以下专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。附图说明图1呈现一个卫星电视信号接收端的功能方块图。图2呈现一个现行频道扫描装置的功能方块图。图3A呈现一个理想中的频谱范例；图3B呈现一个实际上可能产生的频谱范例。图4为根据本专利技术的一实施例中的频道扫描装置的功能方块图。图5为一具有多层结构的人造神经网络的示意图。图6是用以呈现根据本专利技术的一频道扫描结果范例。图7为根据本专利技术的一实施例中的频道扫描方法的流程图。符号说明110：碟型天线120：前端电路130：缆线140：电视信号接收装置210：调谐器220：频谱产生电路230：频道判定电路230A：检验电路310～350：频率区段400：频道扫描装置410：调谐器420：频谱产生电路430：人造神经网络430A：输入层430B：隐藏层430C：输出层440：存储器S71～S74：流程步骤须说明的是，本专利技术的图式包含呈现多种彼此关联的功能性模块的功能方块图。该等图式并非细部电路图，且其中的连接线仅用以表示信号流。功能性元件及/或程序间的多种互动关系不一定要透过直接的电性连结始能达成。此外，个别元件的功能不一定要如图式中绘示的方式分配，且分布式的区块不一定要以分布式的电子元件实现。具体实施方式根据本专利技术的一实施例为一种卫星电视系统中的频道扫描装置，其功能方块图是绘示于图4。频道扫描装置400包含一调谐器410、一频谱产生电路420、一人造神经网络430，以及一存储器440。实务上，频道扫描装置400可以独立存在，也可以被整合在各种需要对卫星电视信号进行频道扫描的电路中。以下分述各电路的运作方式。调谐器410是用以自接收信号y中撷取特定频段内的信号z，交给频谱产生电路420进行频谱分析。在接收信号y中所有可能存在电视信号的频率范围都被分析完成后，便可产生相对应的一频谱S。实务上，接收信号y可为但不限于由连接至一碟型天线的前端电路所产生的电视信号。如图5所示，人造神经网络430包含多个神经元电路(以饼图样表示)，并且可被组态为具有多层(multi-layer)结构。须说明的是，虽然实务中的人造神经网络所包含的神经元数量和连接复杂度皆远高于图5所示者，但本领域的技术人员透过后续介绍可理解，本专利技术的范畴不限于特定网络架构。举例而言，人造神经网络430可采用但不限于以下几种神经网络架构：由YannLeCun提出的LeNet、由AlexKrizhevsky等人提出的AlexNet、由MatthewZeiler等人提出的ZFNet、由Szegedy等人提出的GoogLeNet、由KarenSimonyan等人提出的VGGNet，以及由KaimingHe等人提出的ResNet。在人造神经网络430中，除了最前端的输入层430A与最后端的输出层430C，另有串接在输入层430A与输出层430C之间的一个或多个隐藏层430B。输入层430A是用以接收频谱S，而输出层430C输出的运算结果即为人造神经网络430负责产生的频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卫星电视系统中的频道扫描装置，包含：一频谱产生电路，用以接收一电视信号，并且对该电视信号进行一频谱分析，以产生一频谱；一存储器，用以储存根据多个频谱样本预先产生的一组运算参数；以及一人造神经网络，包含多个神经元电路，用以根据该组运算参数对该电视信号的该频谱施以一神经网络运算，以产生一频道扫描结果，其中，该组运算参数包含该多个神经元电路中每一个神经元电路于进行该神经网络运算时采用的一偏移量与一个或多个权重。

【技术特征摘要】
1.一种卫星电视系统中的频道扫描装置，包含：一频谱产生电路，用以接收一电视信号，并且对该电视信号进行一频谱分析，以产生一频谱；一存储器，用以储存根据多个频谱样本预先产生的一组运算参数；以及一人造神经网络，包含多个神经元电路，用以根据该组运算参数对该电视信号的该频谱施以一神经网络运算，以产生一频道扫描结果，其中，该组运算参数包含该多个神经元电路中每一个神经元电路于进行该神经网络运算时采用的一偏移量与一个或多个权重。2.如权利要求1所述的频道扫描装置，其特征在于，该频道扫描结果包含多个二进制位，分别对应于该频谱上的多个特定频率，每一该多个二进制位代表每一该多个特定频率上存在电视频道与否。3.如权利要求2所述的频道扫描装置，其特征在于，该人造神经网络包含一输入层以及一输出层，该输入层与该输出层分别包含的神经元电路的个数等于该频谱的该多个特定频率的个数。4.权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：童泰来，廖懿颖，
申请(专利权)人：晨星半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71