信号评估系统和方法技术方案

公开了信号评估系统和方法。用于数字TV接收机的智能天线配置估计器包括：数据输入装置，可操作用来获取信道的脉冲响应的估计，其中电视信号通过该信道被传递到接收机；最大值查找装置，可操作用来查找信道脉冲响应的最大值，该最大值对应于主信号路径；平均装置，可操作用来计算包括对应于一个或多个附加信号路径的信道脉冲响应值的信道脉冲响应的平均值；以及比率计算装置，可操作用来计算信道脉冲响应的最大值与平均值的比率作为质量值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种信号评估系统和方法。
技术介绍
成功在室内接收地面视频广播经常受到挑战。在模拟TV广播的情况中，劣质接收的特点为伴随有诸如重影和雪花图片之类的熟悉的图像伪像的图像质量的优雅劣化。相反，数字地面电视(DTT)的出现显著增强了接收到的图片质量(只要接收机输入端的接收信号质量保持在某一阈值之上即可)。然而在这个阈值之下，图片质量会迅速降低，或图片会完全消失(被称为“砖墙式接收性能”)。不幸地是，在利用置顶天线(set-top antenna)进行室内接收的情况下，经常遇到的接收环境会使所接收到的信号质量低于该性能阈置，从而给用户带来主观上比模拟电视(TV)更差的体验。为了解决这个问题，可以使用所谓的“智能天线”。这种智能天线包括活动的(可操控的)定向天线，其能够接收配置数据，以适应性地修改并更好地优化每一个接收到的TV信道在被选择时的天线接收特性。为了促进这种技术的采用，美国消费电子协会(CEA)开发了一种叫做CEA-909标准的配置数据标准。CEA-909标准提供了一种用于给定TV信道的从接收机到智能天线的配置信号，其中该配置信号包括用于粗略方向规范的2个比特、用于精细方向规范的2个比特、规定水平或垂直极化的1个比特、规定增益等级的2个比特、以及规定信道编号的7个比特。图1示出了粗略方向的四个值N和精细方向的四个值M如何被结合为[N，M1从而提供用于可操控的智能天线的16个方向。应当理解的是，这16个方向和N和M的四个值是非限定性的示例。为了最初为给定的TV信道选择合适的配置，必须评估可用配置的一些(如果不是全部)可能排列的信号接收。这可能是一个漫长的过程。评估通常基于所接收的信号强度和信号质量的组合进行。可根据例如信噪比来估计接收信号的信号强度，其中可以根据例如信号相对于所使用的调制方案的星座图中的目标符号的偏移来确定信噪比(以类似于调制误差率的方式)。信号强度的其他指标包括射频(RF)信号强度或自动增益控制系统的增益值。同时，信号质量的指标包括诸如解调信号的误比特率(BER)之类的度量。显而易见的是，用于TV信道的可接受的观看的阈值误比特率可能非常低，这就要求在能够获得BER的统计上的显著估计之前经过相当长的时间。在需要评估大量智能天线排列的同时，不期望延长配置或重配置智能天线的过程。数字接收机的设计者所使用的信号强度和/或信号质量指标的组合决定了接收机的响应能力以及接收信号的质量，因为将选择天线的配置来最大化一个或两个所述指标。因此，期望在可能的情况下改善这些指标，以在配置智能天线时改善数字接收机的响应能力，并且改善接收信号的获得质量。
技术实现思路
在第一方面，提供了根据权利要求1的一种评估信号接收的方法。在另一方面，提供了根据权利要求11的一种智能天线配置估计器。在附属权利要求中定义了本专利技术更多的各个方面和特征。附图说明现在将参照附图通过示例来说明本专利技术的实施例，其中：图1是CEA-909兼容智能天线可用的接收方向的示意图。图2是根据本专利技术实施例的信号评估系统的示意图。图3是来自接收多路径信号的数字TV接收机的信道脉冲响应(CIR)的示意图。图4A是第一智能天线方向的CIR功率的示意图。图4B是第二智能天线方向的CIR功率的示意图。图5是八个DVB-T信道的接收和性能值的表格。图6是根据本专利技术实施例的数字TV接收机接收链的示意图。图7是根据本专利技术实施例的最初配置智能天线的扫描过程的流程图。图8是根据本专利技术实施例的当最初配置智能天线时所使用的所谓盲搜索过程的流程图。图9是根据本专利技术实施例的当最初配置智能天线时所使用的增益评估过程的流程图。图10是根据本专利技术实施例的质量因数评估过程的流程图。图11是六个DVB-T信道的接收和性能值的表格。图12是根据本专利技术实施例的配置跟踪过程的流程图。图13是根据本专利技术实施例的增益跟踪过程的流程图。图14A是根据本专利技术实施例的方向性测试过程的流程图。图14B是根据本专利技术实施例的方向性跟踪过程的流程图。具体实施方式公开了一种信号评估系统和方法。在后续说明中，呈现了多个具体细节以提供对本专利技术实施例的透彻理解。然而本领域技术人员应该理解，不必使用这些具体细节来实施本专利技术。相反，在适当的情况下，为了清楚起见，省略了本领域技术人员已知的具体细节。现在参照图2，数字TV(电视)接收机100可操纵用来接收地面数字TV信号，诸如但不限于符合DVB-T、DVB-T2和/或ISDB-T标准的信号。接收机通常经由同轴电缆1002从置顶智能天线1010获取这些信号。智能天线1010包括天线控制器1020和可操控天线1030(例如，可使用天线控制器设置的相位延迟来操控的天线阵列)。为了设置操控方向并用其他方法配置智能天线，数字TV接收机随后使用控制电缆1004将符合CEA-909标准的配置数据发送到智能天线。对于数字TV接收机来说，评估并选择智能天线的配置的初始过程分成三个部分。首先，对于给定的RF信道并且对于智能天线的每一种配置，监控如前所述的信号强度和/或信号质量的指标。其次，选择生成最佳信号强度和/或信号质量的智能天线的配置、或符合基于这些测量结果的一些其他标准的智能天线的配置。再次，将该配置与信道编号相关联地存储，并使用CEA-909标准按需求将配置传送到智能天线。在传统的系统中，可使用诸如RF信号强度之类的信号强度的评估。然而，对于多路径环境而言，其具有无法正确区分信号强度在多个信号路径上的分布因而无法正确区分良好和不良多路径接收环境的缺点。在接收机中用来解决多路径信号环境的后续技术(例如，参照接收符号和符号星座图)趋于复杂和缓慢。现在同样参照图3，在本专利技术的实施例中，已经理解的是，传统的数字TV接收机将执行信道评估，以均衡遭受多路径或其他信道缺陷的影响的接收信号。作为本过程的一个方面，数字TV接收机将生成信道脉冲响应(CIR)或频率响应(根据该频率响应能够推导得出CIR)。例如，在正交频分复用(OFDM)系统中，导频信号在OFDM符号的某些子载波上被格式化，从而使得在执行逆FFT(快速傅里叶变换)时能够获得CIR的估计。因此，能够从针对信道均衡已经执行的现有信道估计获取CIR(即，不是出于智能天线配置的目的，诸如接收机链中的正常处理)。图3示出了多路径环境中的RF信道的一般CI本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评估用以接收电视信号的质量值的方法，该方法包括以下步骤：获取信道的脉冲响应的估计，其中所述电视信号通过所述信道被传送到接收机；查找所述信道脉冲响应的最大值，所述最大值对应于主信号路径；计算包括对应于一个或多个附加信号路径的信道脉冲响应值的所述信道脉冲响应的平均值；以及计算所述信道脉冲响应的最大值与平均值的比率作为所述质量值。

【技术特征摘要】
2011.08.12 GB 1113912.81.一种评估用以接收电视信号的质量值的方法，该方法包括以下步
骤：
获取信道的脉冲响应的估计，其中所述电视信号通过所述信道被传送
到接收机；
查找所述信道脉冲响应的最大值，所述最大值对应于主信号路径；
计算包括对应于一个或多个附加信号路径的信道脉冲响应值的所述信
道脉冲响应的平均值；以及
计算所述信道脉冲响应的最大值与平均值的比率作为所述质量值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述信道脉冲响应是通过与所述
信号的接收相关联的信道均衡过程获取的。
3.一种用于预定信道的智能天线配置过程，包括以下步骤：
初始化智能天线以从多个可用方向中的一个可用方向接收信号；
根据权利要求1或权利要求2评估在所述一个可用方向的信号接收；
将所述质量值与所述一个方向相关联地存储；以及
针对其他一些或所有可用方向重复这些步骤。
4.根据权利要求3所述的智能天线配置过程，其中在所述接收机不能
实现所述信号上的解调锁定的情况下，针对特定方向的信号接收的评估不
被执行。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的智能天线配置过程，包括选择具
有最大质量值的方向并相应配置所述智能天线的步骤。
6.根据权利要求3或权利要求4所述的智能天线配置过程，包括以下步
骤：
针对所述多个可用方向中的每一个可用方向评估RF信号强度；
将相应的RF信号强度与每一个方向相关联地存储；以及
对于与最大质量值相关联的方向和与最大RF信号强度相关联的方向，
评估共用接收性能度量；并且
选择根据所述共用接收性能度量被评估为具有最佳接收性能的方向，
并相应地配置所述智能天线。
7.根据权利要求6所述的智能天线配置过程，其中对根据所述共用接
收性能度量被评估为具有最佳接收性能的方向的选择相对于与最大质量值
相关联的方向被偏移预定偏移量。
8.根据权利要求5所述的智能天线配置过程，包括以下步骤：
配置所述智能天线使用所选择的方向、和预定的一组增益值中的最低
增益值；
估计所述配置的信噪比；
将所述信噪比与所述增益值相关联地存储；
针对所述预定的一组增益值中的每一个后续增益值重复所述配置、估
计和存储步...

【专利技术属性】
技术研发人员：高兰姆·豪森·阿斯加迪，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：