專利名稱：有線電視調制解調器結構的制作方法
技術領域：
有線電視調制解調器結構技術領域[0001]本實用新型涉及一種有線電視調制解調器結構，尤其涉及具有振幅位移調變 (Amplitude Shift Keying，ASK)傳輸功能的ASK上行接收單元，以及具有頻率位移調變 (Frequency Shift Keying, FSK)傳輸功能的FSK下行傳送單元。
背景技術：
[0002]由于都會區的集合住宅過于密集，使得無線電視頻道的信號很容易被建筑物阻擋或干擾，比如多重反射，因此，降低都會區無線電視的接收質量。此外，隨著電視頻道的增多，以及無線電視頻道的資源有限，有線電視系統業者利用電視纜線布建播放網絡，連接至每個收視用戶，藉以提供相當多的有線電視頻道節目給都會區的居民。且近年來，利用有線電視觀看電視節目的收視模式，已是很普遍的現象。[0003]一般，有線電視系統還提供接收及傳送的雙向傳輸功能，因此，有線電視業者可藉回傳機制以檢視客戶端的信號質量，并能進一步監控及防止有線電視的纜線被剪接或盜用的情形。[0004]然而現有技術的缺點是，有線電視調制解調器使用頻率位移調變(FSK)方式以傳輸上行信息及下行信息，因此必須等待信號穩定，而使得上行信息及下行信息的傳輸速度很慢。例如，最高傳送速率為9，600bps，遠低于目前有線電視頻道所容許的傳送速率。此外，在進行數據傳輸的上行及下行收發模塊中，一般是使用石英晶體震蕩產生所需的基頻， 所以無法輕易改變目標工作頻率，而必須重新更換石英晶體并調整帶通及濾波電路的零件值，造成實務應用上的不方便。因此，需要一種有線電視調制解調器結構，能對上行及下行信息分別使用ASK及 FSK傳輸，且具有鎖相回路結構，不僅可加速傳輸速率，而且能輕易改變工作頻率，解決上述現有技術的問題。實用新型內容[0006]本實用新型的主要目的在提供一種有線電視調制解調器結構，包括電力轉換單元、輸出控制及盜接檢知單元、上行控制單元、上行傳送單元、混頻單元、下行接收單元、下行控制單元及數據連接單元，其中電力轉換單元將比如市電的輸入電源轉換成適當的輸出電源以供其它單元使用，輸出控制及盜接檢知單元連接住戶電視使用端，可產生上行信息， 比如可包含盜接狀態，并以振幅位移調變(ASK)方式經上行控制單元、上行傳送單元、混頻單元及數據連接單元傳送至計算機，同時，數據連接單元可將計算機的下行信息經混頻單元、下行接收單元及下行控制單元，而以頻率位移調變(FSK)方式傳送至輸出控制及盜接檢知單元。[0007]此外，有線電視控制信號可由計算機傳送出去，并經數據連接單元、混頻單元、下行接收單元及下行控制單元而傳送至輸出控制及盜接檢知單元，藉以由輸出控制及盜接檢知單元依據下行信息以控制有線電視信號播放至住戶電視使用端。同時，盜接檢知單元可檢知住戶電視使用端的有線電視信號是否被盜接，而將盜接狀態包含于上行信息中。因此， 本實用新型可達成遠程監控及傳播的功能，且本實用新型的下行接收單元具有可程序鎖相回路結構，可很方便的隨時改變工作頻率，增加實務應用上的彈性，尤其是上行接收使用 ASK方式，而非下行傳送所使用FSK頻率位移調變方式，因此，不須等待回傳信號穩定，便能直接回傳數據，而沒有等待的問題，可加速傳輸速率。
[0008]圖1為本實用新型有線電視調制解調器結構的示意圖。[0009]圖2至圖9為圖1部分單元的示意圖。[0010]其中，附圖標記說明如下[0011]10電力轉換單元 21混頻器 23高通濾波器 40上行傳送單元 60下行接收單元[0012]80鎖相回路(PLL)單元 D2方向SD混頻單元 U2光耦合組件 U4第二寬帶放大器 U6上行傳送芯片 U8下行接收芯片 UlO下行控制芯片 Vout輸出電源 X2晶體振蕩器 X4晶體振蕩器具體實施方式
以下配合圖式及組件符號對本實用新型的實施方式做更詳細的說明，使本領域技術人員在研讀本說明書后能據以實施。[0014]參考圖1，本實用新型有線電視調制解調器結構的示意圖。如圖1所示，本實用新型有線電視調制解調器結構包括電力轉換單元10、輸出控制及盜接檢知單元20、上行控制單元30、上行傳送單元40、數據連接單元50、混頻單元SD、下行接收單元60、下行控制單元520輸出控制及盜接檢知單元 22低通濾波器 30上行控制單元 50數據連接單元 70下行控制單元Dl方向PC計算機 Ul離線式開關控制芯片 U3第一寬帶放大器 U5上行控制芯片 U7數據連接芯片 U9PLL芯^Vin輸入電源 Xl晶體振蕩器 X3晶體振蕩器70以及鎖相回路(Phase-Locked Loop, PLL)單元80，用以提供有線電視系統的住戶電視使用端以及計算機PC之間的雙向傳輸功能。[0015]電力轉換單元10主要是將外部的輸入電源Vin轉換成具適當電壓的輸出電源 Vout，其中輸入電源Vin可為AC 60 90V，而輸出電源Vout可包括一般電子組件所使用的 DC 3. 3V及5V直流電的至少其中之一，藉以供電給輸出控制及盜接檢知單元20、上行控制單元30、上行傳送單元40、數據連接單元50、混頻單元SD、下行接收單元60、下行控制單元 70以及鎖相回路單元80。[0016]參考圖2，本實用新型電力轉換單元的示意圖，其中電力轉換單元10包括多個變壓器、多個二極管、多個電容、離線式開關控制芯片Ul以及光耦合組件U2，用以將輸入電源 Vin轉換成輸出電源Vout，其中圖2所示的輸出電源Vout包括5V(比如圖中的VCC)以及 3. 3V直流電的至少其中之一。離線式開關控制芯片Ul可選用Power Integration公司的商品化TNY280芯片，而光耦合組件U2可選用夏普(Sharp)公司的商品化PC817芯片。[0017]回到圖1，輸出控制及盜接檢知單元20可用以輸出有線電視信號至住戶電視使用端，同時可接收住戶電視使用端的回送信號以產生上行信號，其中有線電視信號是由計算機PC傳送至數據連接單元50，并經由混頻單元SD、下行接收單元60以及下行控制單元70 而進一步傳送至輸出控制及盜接檢知單元20。上行控制單元30接收來上行信號，進行振幅位移調變(Amplitude Shift Keying, ASK)的解調變處理而產生ASK解調變信號。上行傳送單元40接收ASK解調變信號，進行譯碼處理以產生上行信息。混頻單元SD接收上行信息，并傳送至數據連接單元50，而數據連接單元50產生接收信息，并由計算機PC接收。[0018]因此，上行信號可經由輸出控制及盜接檢知單元20、上行控制單元30、上行傳送單元40、混頻單元SD及數據連接單元50,而以FSK方式傳送至計算機PC。例如，當住戶電視使用端發生有線電視信號被盜接時，輸出控制及盜接檢知單元20接收到來自住戶電視使用端的回送信號，當作盜接檢知信號，而回傳至計算機PC，使得計算機PC可立即采取必要措施，比如斷信或發出警示通知。此外，數據連接單元50可接收由計算機PC所傳送的傳送信息，進而產生下行信息，并傳送至混頻單元SD。混頻單元SD接收下行信息并傳送至下行接收單元60，而由下行接收單元60進行編碼處理以產生下行傳送信息，同時鎖相回路單元80產生頻率位移調變 (Frequency Shift Keying, FSK)基頻信號。下行控制單元70接收下行傳送信息,并藉FSK 基頻信號以進行FSK調變處理而產生下行信號，并傳送至輸出控制及盜接檢知單元20。[0020]輸出控制及盜接檢知單元20可依據下行信號以控制是否輸出有線電視信號至住戶電視使用端。例如，如果下行信號包含斷信指令，則輸出控制及盜接檢知單元20停止輸出有線電視信號至住戶電視使用端，而如果下行信號包含特定頻道斷信指令，則輸出控制及盜接檢知單元20停止輸出有線電視信號中的特定頻道至住戶電視使用端，比如該特定頻道為收費頻道，而住戶已取消收視或未繳納費用時。再者，如果下行信號包含正常輸出指令，則輸出控制及盜接檢知單元20正常輸出有線電視信號至住戶電視使用端。[0021]如上所述，本實用新型可達到將計算機PC的傳送信息以FSK方式正確傳送至控制及盜接檢知單元20，用以控制有線電視信號的輸出。[0022]以下將詳細說明本實用新型中其它單元的操作以及特征。[0023]參考圖3，本實用新型混頻濾波單元的示意圖，其中混頻單元SD包括混頻器21、低通濾波器22以及高通濾波器23，且圖中的方向Dl表示上行傳送路徑的反向信號方向，而方向D2表示下行接收路徑的正向信號方向。混頻器21連接有線電視信號，低通濾波器22連接混頻器21以進行低通濾波處理，并產生下行信號。高通濾波器23連接來自上行傳送單元40的上行信息，并進行高通濾波處理，混頻器21進一步連接高通濾波器23并進行混頻處理。[0024]低通濾波器22由多個電容以及多個電感構成。高通濾波器23是由多個電容、多個電感、第一寬帶放大器U3以及第二寬帶放大器U4構成，其中第一寬帶放大器U3可為日商NEC公司所販賣的UPC1651G芯片，用以進行初級放大處理，而第二寬帶放大器U4可為日商NEC公司所販賣的UPC1677C芯片，用以進行后級放大處理。[0025]參考圖4，本實用新型上行控制單元的示意圖，其中上行控制單元30包括多個電容、多個電感、二極管、晶體振蕩器Xl以及上行控制芯片U5，且晶體振蕩器Xl產生基本頻率，可為455KHZ，并經上行控制芯片U5接收后進一步轉換成中頻信號，用以對上行信號解調出ASK解調信號。上行控制芯片U5可為一般市售的ASK芯片，比如RX3400芯片，用以實現ASK解調功能。[0026]參考圖5，本實用新型上行傳送單元的示意圖，其中上行傳送單元40包括多個電容、多個電阻、晶體管、晶體振蕩器X2以及上行傳送芯片U6，且晶體振蕩器X2產生工作頻率以提供上行傳送芯片U6當作系 統頻率用，上行傳送芯片U6對上行控制單元30的ASK解調信號以譯碼出上行信息。上行傳送芯片U6可為微控制器(Microcontroller,MCU),比如一般商用的80C51芯片。[0027]參考圖6，本實用新型數據連接單元的示意圖，其中數據連接單元50包括多個電容、二反相器、連接器Pl以及數據連接芯片U7，且數據連接芯片U7對上行傳送單元40的上行信息進行轉換處理，并將所產生的接收信息經連接至計算機的連接器Pl而傳送至計算機。數據連接芯片U7可為RS232收發芯片，比如美商Maxim Integrated Products公司所販賣的MAX232E芯片。連接器Pl可為RS232連接器。此外，計算機所產生的傳送信息可經連接器Pl而傳送至數據連接單元50，并轉換成下行信息。[0028]參考圖7，本實用新型下行接收單元的示意圖，其中下行接收單元60包括多個電容、多個電阻、四反相器、晶體振蕩器X3以及下行接收芯片U8，且晶體振蕩器X3產生工作頻率以提供下行接收芯片U8當作系統頻率用，而下行接收芯片U8接收數據連接單元50的下行信息，進行編碼處理以產生下行傳送信息。下行接收芯片U8可為一般商用的80C51微控制器芯片。[0029]參考圖8，本實用新型PLL單元的示意圖，其中PLL單元80包括多個電容、多個電感、二變壓器、二極管、晶體振蕩器X4以及PLL芯片U9，且晶體振蕩器X4產生基頻信號，而 PLL芯片U9接收基頻信號并進行倍頻處理，比如64倍頻，以產生高頻震蕩信號，比如大于 700MHz以上，并當作FSK基頻信號以供給下行控制單元70。由于PLL芯片U9具有可程序化設定信號頻率大小的功能，使得PLL單元80具有可程序化的鎖相回路結構。PLL芯片U9 可為美商摩托羅拉(Motorola)公司的PLL頻率合成芯片，MC145158-2。[0030]參考圖9，本實用新型下行控制單元的示意圖，其中下行控制單元70包括多個電容、多個電感、多個電阻、可變電阻、二極管以及下行控制芯片U10，且下行控制芯片UlO利用PLL單元80所提供的FSK基頻信號，將下行接收單元60的下行傳送信息轉換成FSK的高頻信號，亦即下行信號。下行控制芯片UlO可為一般市售的FSK傳送芯片，比如SSTX4930 芯片，用以實現的FSK傳送功能。[0031]要注意的是，圖2至圖9所示的電路只是用以說明本實用新型特征的示范性實例而已，并非用以限定本實用新型的范圍，因此可使用其它組件以達成所需的電氣功能。[0032]本實用新型的上行信息可包括來自客戶端的監控信息，比如可在有線電視纜線被惡意切斷或轉接盜用時產生該監控信息，用以傳送至計算機以進行實時監控，并提醒有線電視系統業者采取必要措施。此外，上行信息可用以主動檢視客戶端的信號質量。[0033]在本實用新型中，計算機的傳送信息可經下行傳送至住戶電視使用端，藉以控制使用端的有線電視信號是否打開。因此，很容易對未繼續付費的使用端關閉所有的有線電視頻道，或打開或關閉使用端的特定有線電視頻道，比如需額外付費的頻道，而不需派員至使用端執行切斷有線電視纜線。[0034]本實用新型的特點在于利用ASK方式將上行信息傳送至計算機，同時利用FSK方式將下行信息傳送至輸出控制單元，因此可改善整體的傳輸速率，并避免干擾使用端的有線電視信號，進而提高收視質量。[0035]此外，本實用新型的另一特點在于具有可程序的鎖相回路結構，可隨時可改變工作頻率，增加應用上的 彈性以及方便性。[0036]以上所述僅為用以解釋本實用新型較佳實施例，并非企圖據以對本實用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同創作精神下所作有關本實用新型的任何修飾或變更，皆仍應包括在本實用新型意圖保護的范疇。
權利要求1.一種有線電視調制解調器結構，用以提供有線電視系統的住戶電視使用端以及一計算機之間的傳輸功能，該有線電視調制解調器結構，其特征在于，包括一輸出控制及盜接檢知單元，用以輸出一有線電視信號至該住戶電視使用端，并接收該住戶電視使用端的回送信號以產生一上行信號，且接收一下行信號；一上行控制單元，接收來自該輸出控制及盜接檢知單元的上行信號，進行振幅位移調變的解調變處理而產生一振幅位移調變解調變信號；一上行傳送單元，接收該振幅位移調變解調變信號，進行譯碼處理以產生一上行信一混頻單元，接收并傳送該上行信息，且接收并傳送一下行信息；一數據連接單元，接收來自該混頻單元的上行信息，并產生一接收信息而傳送至該計算機，且該數據連接單元接收由該計算機所傳送的該有線電視信號以及一傳送信息，并依據該傳送信息而產生該下行信息，進一步將該有線電視信號以及該下行信息傳送至該混頻單元；一下行接收單元，接收來自該混頻單元的有線電視信號以及下行信息，并進行編碼處理以產生一下行傳送信息，且傳送該有線電視信號以及該下行傳送信息；一鎖相回路單元，產生一頻率位移調變基頻信號；一下行控制單元，接收該有線電視信號以及該下行傳送信息，并藉該頻率位移調變基頻信號，對該下行傳送信息進行頻率位移調變處理而產生該下行信號，進而將該有線電視信號以及該下行信號傳送至該輸出控制及盜接檢知單元，該輸出控制及盜接檢知單元依據該下行信號以控制該有線電視信號至該住戶電視使用端的播放；以及一電力轉換單元，將外部的一輸入電源轉換成具適當電壓的輸出電源，用以供電給該混頻單元、該上行控制單元、該上行傳送單元、該數據連接單元、該下行接收單元、該下行控制單元以及該鎖相回路單元，其中且該輸出控制及盜接檢知單元進一步用以在該住戶電視使用端發生該有線電視信號被盜接時，產生該回送信號以當作一盜接檢知信號。
2.如權利要求1所述的有線電視調制解調器結構，其特征在于，該電力轉換單元包括多個變壓器、多個二極管、多個電容、一離線式開關控制芯片以及一光稱合組件，且該輸入電源為AC 60 90V，而該輸出電源包括DC 3. 3V直流電及DC 5V直流電的至少其中之一。
3.如權利要求1所述的有線電視調制解調器結構，其特征在于，該混頻單元包括一混頻器、一低通濾波器以及一高通濾波器，該混頻器連接該有線電視信號，該低通濾波器連接該混頻器以進行低通濾波處理，并產生該下行信號，該高通濾波器連接來自該上行傳送單元的上行信息，并進行高通濾波處理，且該混頻器進一步連接該高通濾波器并進行混頻處理。
4.如權利要求1所述的有線電視調制解調器結構，其特征在于，該上行接收單元包括多個電容、多個電感、一二極管、一晶體振蕩器以及一上行接收芯片，且該晶體振蕩器產生基本頻率，并經該上行接收芯片接收后進一步轉換成中頻信號，用以對該上行信號解調出該振幅位移調變解調信號。
5.如權利要求1所述的有線電視調制解調器結構，其特征在于，該上行控制單元包括多個電容、多個電阻、一晶體管、一晶體振蕩器以及一上行控制芯片，且該晶體振蕩器產生工作頻率以提供該上行控制芯片當作系統頻率用，該上行控制芯片對該上行接收單元的振幅位移調變解調信號以譯碼出該上行信息。
6.如權利要求1所述的有線電視調制解調器結構，其特征在于，該數據連接單元包括多個電容、二反相器、一連接器以及一數據連接芯片，且該數據連接芯片對該上行控制單元的上行信息進行轉換處理，并將所產生的該接收信息經連接至該計算機的該連接器而傳送至該計算機，而該計算機所產生的該傳送信息經該連接器而傳送至該數據連接單元，并轉換成該下行信息。
7.如權利要求1所述的有線電視調制解調器結構，其特征在于，該下行控制單元包括多個電容、多個電阻、四反相器、一晶體振蕩器以及一下行控制芯片，且該晶體振蕩器產生工作頻率以提供該下行控制芯片當作系統頻率用，而該下行控制芯片接收該數據連接單元的下行信息，進行編碼處理以產生該下行傳送信息。
8.如權利要求1所述的有線電視調制解調器結構，其特征在于，該鎖相回路單元包括多個電容、多個電感、二變壓器、一二極管、一晶體振蕩器以及一鎖相回路芯片，且該晶體振蕩器產生基頻信號，而該鎖相回路芯片接收該基頻信號并進行倍頻處理，產生該頻率位移調變基頻信號，并以供給該下行傳送單元。
9.如權利要求1或8所述的有線電視調制解調器結構，其特征在于，該下行傳送單元包括多個電容、多個電感、多個電阻、一可變電阻、一二極管以及一下行傳送芯片，且該下行傳送芯片利用該鎖相回路單元所提供的該頻率位移調變基頻信號，將該下行控制單元的下行傳送信息轉換成頻率位移調變高頻信號的該下行信號。
專利摘要一種有線電視調制解調器結構，包括電力轉換單元、輸出控制及盜接檢知單元、上行控制單元、上行傳送單元、混頻單元、下行接收單元、下行控制單元及數據連接單元，電力轉換單元將輸入電源轉換成其它單元的所需電源，輸出控制及盜接檢知單元連接住戶電視使用端，可產生上行信息，而以振幅位移調變方式藉上行控制單元、上行傳送單元、混頻單元及數據連接單元傳送至計算機，且數據連接單元可將計算機的下行信息經混頻單元、下行接收單元及下行控制單元，而以頻率位移調變方式傳送至輸出控制及盜接檢知單元以控制有線電視信號的播放，因此，本實用新型可達成遠程監控及傳播的功能。
文檔編號H04N7/10GK202841352SQ201220239050
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月25日 優先權日2012年5月25日
發明者張鎮非 申請人:張鎮非