用于衛星電視信號監測系統的數字中頻模塊的制作方法
【專利摘要】一種用于衛星電視信號監測系統的數字中頻器，其特征是：由依次連接的數字下變頻器、數字檢波器和異常報警器組成，各部分全部是在Xilinx公司的XC5VSX95T‐1FF1136型號FPGA中完成，數字下變頻器輸入ADC采樣數據，經采樣后數字信號的中心頻率在中頻頻段，輸入數字下變頻器后先經數字本振（NCO）把信號頻譜搬移到基帶，再經降采樣濾波電路降低數字信號的數據率；經數字下變頻器處理得到的兩路基帶信號I(n)、Q(n)輸入數字檢波器；數字檢波器由依次連接的包絡檢波電路、視頻濾波電路和視頻檢波電路組成，數字檢波器處理后得到的檢波信號一方面輸入異常報警器，對異常的衛星電視信號進行監測報警，另一方面經接口輸入上層主機進行顯示。
【專利說明】用于衛星電視信號監測系統的數字中頻模塊
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種能夠完成全波段信號監測、發現異常報警的用于衛星電視信號監測系統的數字中頻模塊。
技術背景
[0002]近年來，衛星廣播電視技術以其“無所不在”和“直接面向用戶”的特點在衛星電視業務、移動衛星業務、因特網接入、專用網絡、軍事通信等領域得到了快速發展，通信衛星在種類、數量、頻段和通信容量上保持增長。衛星廣播電視信號在衛星通信鏈路中傳輸，容易受到氣象和天文地理等變化的影響，同時也有可能受到其他通訊設備信號或人為蓄意的干擾，例如敵對勢力為干擾我國衛星電視播出，非法占用廣播電視信號頻段的插播行為。另一方面，監測中心作為播出部門的第一線崗位，值班人員需一直緊繃安全這根弦，扎實認真地履行自己的職責，消除麻痹松懈，實現了安全播出“既經濟又安全、高質量、不間斷”最高的要求，這就必須24小時密切注視衛星電視接收信號的同時還要兼顧多臺播出設備工作狀態，值班強度很大。衛星廣播電視系統的不斷發展，在播出頻道、頻率和播出時間上不斷增加，對廣播電視播出的工作量和工作難度都提出了更高要求，完善衛星廣播電視信號監測系統成為迫切的需求。
[0003]衛星廣播電視信號監測實際上是個相對寬泛的概念，其內容只有定性的描述，無確切定量的界定，監測設備更多地依據客戶需求定制，因此，在行業內系統化、標準化程度不高，往往是廣播電視播出機構、廣告商、節目提供商等根據自身需求對若干感興趣的異常信號進行組合監測，因而系統的設計結構差異性很大。在這種背景下，監測并沒有形成一個系統的技術、產品門類。
[0004]為完成對衛星廣播電視信號的監測，監測設備首先需要對全波段射頻信號進行頻譜分析。傳統的掃頻頻譜分析電路采用超外差結構，雖有很高的測量動態范圍，卻只能測量信號在掃描頻率范圍內的幅度譜，缺乏對信號的相位信息的測量能力。同時，傳統的掃頻頻譜分析方法是通過本振信號的掃描來實現，是一種非實時性的方法，被測量的信號只能是周期穩定的信號，對強突發性和高瞬變的信號缺乏測量能力。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題，就是提供一種用于衛星電視信號監測系統的數字中頻模塊，滿足不同客戶對不同異常信號進行監測的需求；另一方面，監測系統對信號進行全波段頻譜分析時，不僅能夠提供寬頻信號的幅度譜，而且對被測信號的相位信息能做出測量。
[0006]解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:
[0007]—種用于衛星電視信號監測系統的數字中頻器，其特征是:由依次連接的數字下變頻器、數字檢波器和異常報警器組成，各部分全部是在Xilinx公司的XC5VSX95T - 1FF1136型號FPGA中完成，數字下變頻器輸入ADC采樣數據，經采樣后數字信號的中心頻率在中頻頻段，輸入數字下變頻器后先經數字本振(NCO)把信號頻譜搬移到基帶，再經降采樣濾波電路降低數字信號的數據率；經數字下變頻器處理得到的兩路基帶信號I(n)、Q(n)輸入數字檢波器；數字檢波器由依次連接的包絡檢波電路、視頻濾波電路和視頻檢波電路組成，數字檢波器處理后得到的檢波信號一方面輸入異常報警器，對異常的衛星電視信號進行監測報警，另一方面經接口輸入上層主機進行顯示；
[0008]所述的數字檢波器用于完成傳統掃頻頻譜分析電路中包絡檢波器的功能，在包絡檢波中，通過在FPGA中設計的多路選擇器選擇顯示信號的幅度譜或者相位信息，其中幅度
譜通過
【權利要求】
1.一種用于衛星電視信號監測系統的數字中頻器，其特征是:由依次連接的數字下變頻器、數字檢波器和異常報警器組成，各部分在Xilinx公司的XC5VSX95T - 1FF1136型號FPGA中完成，數字下變頻器輸入ADC采樣數據，經采樣后數字信號的中心頻率在中頻頻段，輸入數字下變頻器后先經數字本振把信號頻譜搬移到基帶，再經降采樣濾波電路降低數字信號的數據率；經數字下變頻器處理得到的兩路基帶信號I (n)、Q(n)輸入數字檢波器；數字檢波器由依次連接的包絡檢波電路、視頻濾波電路和視頻檢波電路組成，數字檢波器處理后得到的檢波信號一方面輸入異常報警器，對異常的衛星電視信號進行監測報警，另一方面經接口輸入上層主機進行顯示； 所述的數字檢波器用于完成傳統掃頻頻譜分析電路中包絡檢波器的功能，在包絡檢波中，通過在FPGA中設計的多路選擇器選擇顯示信號的幅度譜或者相位信息，其中幅度譜通過
2.根據權利要求1所述的用于衛星電視信號監測系統的數字中頻器，其特征是:所述的異常報警器在對全波段衛星電視信號進行頻譜顯示時，每屏顯示的點數定為800個點；在點數(N(I)~Ntl)和(N7~N(SOO))頻率范圍內，異常報警器監測是否出現新的載波，這時檢波信號的幅度值在上述兩個點的頻率范圍內存在大于固定幅度值的點，判斷標準是這種點數連續存在5個以上；四個通道帶寬的點數范圍分別為(N。~Ni)、(N2~N3)、(N4~N5)和(N6~N7),載波消失是檢波信號的幅度值在四個通道范圍內小于標準信號幅度值，判斷標準是這種點數連續存在5個以上；功率超標是檢波信號的幅度值在通道范圍內超過了上下限信號的幅度值，這時要檢測通道內每個信號點；頻譜展寬是檢波信號在超過固定幅度值的點數多于相應通道范圍內的點數； 異常報警模塊通過FSM取得每一幀內檢波信號點與標準模板信號點輸入比較器比較，判斷信號點是否異常，同時通過FSM控制計數器對異常點計數，當滿足上述異常報警的點數要求時進行報警。
3.根據權利要求1所述的用于衛星電視信號監測系統的數字中頻器，其特征是:固定幅度值由用戶根據標準信號幅度值提供，標準信號幅度值是通過連續采集20幀檢波信號計算平均值得到。
【文檔編號】H04N17/00GK103618889SQ201310595124
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月21日 優先權日:2013年11月21日
【發明者】明建成, 祁舒喆, 肖勇 申請人:廣東電網公司電力科學研究院