数据信号与射频信号合成并在有线电视电缆中传输的方法

摘要

本发明公开了数据信号与射频信号合成并在有线电视电缆中传输的方法。本发明中，所述智能分析模块的输出端连接有所述AD转换器模块的输入端，所述AD转换器模块的输出端连接有所述数据导入模块的输入端，所述数据导入模块的输出端连接有所述存储器模块的输入端，所述存储器模块的内部数据输出端电性连接有所述显示终端的信息输入端，所述存储器模块的外部固定安装有所述系统编程模块；抗干扰模块内部设置有调制扩频模块、信号分集模块、信号编码模块和智能天线模块在对射频信号输入模块和数据信号输入模块的信号输入时进行了抗干扰处理，从而避免了信号输入过程中的干燥绕，提高了信号合成的质量，从而保证了后续信号处理的清晰度。

说明书

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，具体为数据信号与射频信号合成并在有线电视电缆中传输的方法。

背景技术

有线电视简称CATV(Cable Television)，最初指“公用天线电视”，现在指所有被用来将视频信号传输到社区和居民家中的电缆或光纤铜缆混合系统。最早的有线电视业务出现在1948年，那时的有线电视网络被用来实现广播电视节目的简单再传输。在20世纪80年代初，有线电视网络在全世界范围内实现了大面积的覆盖。有线电视网络企业是指向用户提供有线电视业务的运营企业。有限电视在播放时，需要用到电缆来进行信号合成传输。

但是常见的传输方法在传输时，信号输入之后未经过抗干扰处理，就使得信号在合成处理时，容易出现噪点，影响影像质量。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述提出的问题，提供数据信号与射频信号合成并在有线电视电缆中传输的方法。

本发明采用的技术方案如下：数据信号与射频信号合成并在有线电视电缆中传输的方法，包括存储器模块、系统编程模块、数据导入模块、AD转换器模块、智能分析模块、信号输入模块、信号合成模块、电源模块、信号输出终端、显示终端、抗干扰模块、射频信号输入模块、数据信号输入模块、调制扩频模块、信号分集模块、信号编码模块、智能天线模块，所述信号输入模块的输出端连接有所述智能分析模块的输入端，所述智能分析模块的输出端连接有所述AD转换器模块的输入端，所述AD转换器模块的输出端连接有所述数据导入模块的输入端，所述数据导入模块的输出端连接有所述存储器模块的输入端，所述存储器模块的内部数据输出端电性连接有所述显示终端的信息输入端，所述存储器模块的外部固定安装有所述系统编程模块，所述存储器模块的输出端连接有所述系统编程模块的输入端，所述系统编程模块的输出端连接有所述信号合成模块的输入端，所述信号合成模块的输出端连接有所述信号输出终端的输入端。

在一优选的实施方式中，所述存储器模块的电源接口电性连接有所述电源模块，所述电源模块的电源输出端连接有所述存储器模块和所述系统编程模块的输入端。

在一优选的实施方式中，所述智能分析模块的外部固定安装有所述抗干扰模块，所述抗干扰模块的内部固定安装有所述调制扩频模块、所述信号分集模块、所述信号编码模块和所述智能天线模块，所述调制扩频模块、所述信号分集模块、所述信号编码模块和所述智能天线模块的输出端连接有所述抗干扰模块的输入端。

在一优选的实施方式中，所述信号输入模块的内部包括所述调制扩频模块和所述信号分集模块，所述调制扩频模块和所述信号分集模块的输出端连接有所述信号输入模块的输入端。

在一优选的实施方式中，所述调制扩频模块对信号源的编码信息进行处理，使其变为适合于信道传输的过程；信号源的编码信息含有直流分量和低频率分量，称为基带信号；基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号，以适合于信道传输；这个带通信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号；调制是通过改变高频载波的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的。

在一优选的实施方式中，所述信号分集模块分集技术是研究如何利用多径信号来改善系统的性能；在一定条件下，多径传输引起的快衰落对不同空间、不同极化、不同频率、不同时间上所发送的信号，其相关性将随着空间位置上的分开、极化的差异、频率间隔的扩展以及时│间间隔的延长而减弱；分集技术正是利用这一特点，通过把不同空间、不同极化方式、不同频率、不同时间上所接收到的多个信号进行综合，利用相互间的不相关性，达到抗衰落的目的；分集是减小多径衰落的重要方法，主要包括三类∶时间分集、频率分集和空间分集；时间分集通过采用时间交织与信道编码，在时间域内提供信号的副本；频率分集通过在不同的载波频率上发送信号，在频域内提供信号的副本；空间分集是利用多副天线来实现的；为获得好的分集效果，时间分集要求发送冗余信号的若干时隙之间相互独立，频率分集要求几个载波频率之间相互独立，而空间分集为保证多个发送或多个接收信号之间的独立性要求各副天线之间的距离要足够大。

在一优选的实施方式中，所述信号编码模块规定RFID系统读写器对标签的通信使用PIE编码，标签对读写器的通信采用FM0或编码；PIE编码的极性翻转特性使得编码数据可无二义性地进行译码，且物理上实现容易；此种编码方式对标签处理能力要求不高；PIE编码还带有时钟信息，在通信过程中，能较好地保持数据同步，抵抗各种无线干扰，从而提高系统在无线环境下的可靠性；密勒码信号中带有时钟信息，具有较好的抗干扰能力。

在一优选的实施方式中，所述智能天线模块有测向和波束形成能力的天线阵列；智能天线由以下三部分构成∶天线阵列，信号合成通道和自适应控制单元；其中，天线阵列是由按某种规律排列的单元天线构成的；常用的阵列形式有直线阵列和圆形阵列；信号合成通道则将来自每个单元天线的空间感应信号加权相加；自适应单元是根据一定算法和优化准则主动地去适应周围电磁环境的变化；实际上，智能天线利用了天线阵列中各单元之间的位置关系，也就是利用了信号的相位关系，这是与传统的分集技术本质上的区别；智能天线能够识别信号的入射方向，从而实现在相同频率、时间和码组上用户的扩展。

在一优选的实施方式中，所述存储器模块为型号AD9954的SRAM,所述内部包含了1024*32位SRAM；可以对SRAM进行读写操作，但两者不能同时进行；从串行I/O进行写操作具有优先权，如果试图在RAM读操作期间进行写操作，读操作将会被暂停；RAM可以通过多种方式控制，工作方式的选择由RAM段控制字<7∶ 5>决定；对RAM的读/写控制在各种方式给予讲解。

在一优选的实施方式中，所述显示终端为液晶显示器，只要向所述显示终端的内部送入相应的命令和数据就可实现所需要的显示，这种模块与CPC能很容易的接口，使用起来特别灵活方便；它是近几年国外发展很快的一项新兴产业，产品分为字符和图形两种；字符型液晶板上排列着若干个5×10或5×7点阵的字符显示位，每个显示位可显示一个字符，从规格上分为每行8、16、24、40、 80位，有一行二行和四行三类；内存中192种字符包括英文大小字母，数字和书写符号等；用户还可定义4个5×10或8个5×7点阵的字符；PCB上有14个引脚端，其中有8条数据线，二条控制线，二条电源线。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，抗干扰模块内部设置有调制扩频模块、信号分集模块、信号编码模块和智能天线模块在对射频信号输入模块和数据信号输入模块的信号输入时进行了抗干扰处理，从而避免了信号输入过程中的干燥绕，提高了信号合成的质量，从而保证了后续信号处理的清晰度。

2、本发明中，设置的显示终端，可以对信号合成过程中的质量进行检测查看，从而保证了信号合成处理过程中的准确性，同时配合AD转换器模块内部的TLC0820ACWD8位AD转换器，无须外部时钟源，差分电压基准输入，单5V电源供电，输入信号高出基准电压提示，转换速率390K，可以加快信号处理过程中的速度。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明中抗干扰模块系统框图；

图3为本发明中信号输入模块系统框图。

图中标记：1-存储器模块、2-系统编程模块、3-数据导入模块、4-A/D转换器模块、5-智能分析模块、6-信号输入模块、7-信号合成模块、8-电源模块、 9-信号输出终端、10-显示终端、11-抗干扰模块、12-射频信号输入模块、13- 数据信号输入模块、14-调制扩频模块、15-信号分集模块、16-信号编码模块、 17-智能天线模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-3，数据信号与射频信号合成并在有线电视电缆中传输的方法，包括存储器模块1、系统编程模块2、数据导入模块3、AD转换器模块4、智能分析模块5、信号输入模块6、信号合成模块7、电源模块8、信号输出终端9、显示终端10、抗干扰模块11、射频信号输入模块12、数据信号输入模块13、调制扩频模块14、信号分集模块15、信号编码模块16、智能天线模块17，智能天线模块17有测向和波束形成能力的天线阵列；智能天线由以下三部分构成∶天线阵列，信号合成通道和自适应控制单元；其中，天线阵列是由按某种规律排列的单元天线构成的；常用的阵列形式有直线阵列和圆形阵列；信号合成通道则将来自每个单元天线的空间感应信号加权相加；自适应单元是根据一定算法和优化准则主动地去适应周围电磁环境的变化；实际上，智能天线利用了天线阵列中各单元之间的位置关系，也就是利用了信号的相位关系，这是与传统的分集技术本质上的区别；智能天线能够识别信号的入射方向，从而实现在相同频率、时间和码组上用户的扩展；存储器模块1的电源接口电性连接有电源模块8，电源模块8的电源输出端连接有存储器模块1和系统编程模块2的输入端；信号输入模块6的输出端连接有智能分析模块5的输入端，信号输入模块6 的内部包括调制扩频模块14和信号分集模块15，调制扩频模块14和信号分集模块15的输出端连接有信号输入模块6的输入端；智能分析模块5的外部固定安装有抗干扰模块11，抗干扰模块11的内部固定安装有调制扩频模块14、信号分集模块15、信号编码模块16和智能天线模块17，调制扩频模块14、信号分集模块15、信号编码模块16和智能天线模块17的输出端连接有抗干扰模块11的输入端，智能天线模块17有测向和波束形成能力的天线阵列；智能天线由以下三部分构成∶天线阵列，信号合成通道和自适应控制单元；其中，天线阵列是由按某种规律排列的单元天线构成的；常用的阵列形式有直线阵列和圆形阵列；信号合成通道则将来自每个单元天线的空间感应信号加权相加；自适应单元是根据一定算法和优化准则主动地去适应周围电磁环境的变化；实际上，智能天线利用了天线阵列中各单元之间的位置关系，也就是利用了信号的相位关系，这是与传统的分集技术本质上的区别；智能天线能够识别信号的入射方向，从而实现在相同频率、时间和码组上用户的扩展；信号编码模块16规定RFID 系统读写器对标签的通信使用PIE编码，标签对读写器的通信采用FM0或Millermodulatedsubcarier编码；PIE编码的极性翻转特性使得编码数据可无二义性地进行译码，且物理上实现容易；此种编码方式对标签处理能力要求不高；PIE编码还带有时钟信息，在通信过程中，能较好地保持数据同步，抵抗各种无线干扰，从而提高系统在无线环境下的可靠性；密勒码信号中带有时钟信息，具有较好的抗干扰能力；信号分集模块15分集技术是研究如何利用多径信号来改善系统的性能；在一定条件下，多径传输引起的快衰落对不同空间、不同极化、不同频率、不同时间上所发送的信号，其相关性将随着空间位置上的分开、极化的差异、频率间隔的扩展以及时│间间隔的延长而减弱；分集技术正是利用这一特点，通过把不同空间、不同极化方式、不同频率、不同时间上所接收到的多个信号进行综合，利用相互间的不相关性，达到抗衰落的目的；分集是减小多径衰落的重要方法，主要包括三类∶时间分集、频率分集和空间分集；时间分集通过采用时间交织与信道编码，在时间域内提供信号的副本；频率分集通过在不同的载波频率上发送信号，在频域内提供信号的副本；空间分集是利用多副天线来实现的；为获得好的分集效果，时间分集要求发送冗余信号的若干时隙之间相互独立，频率分集要求几个载波频率之间相互独立，而空间分集为保证多个发送或多个接收信号之间的独立性要求各副天线之间的距离要足够大大于若干波长；调制扩频模块14对信号源的编码信息进行处理，使其变为适合于信道传输的过程；信号源的编码信息信源含有直流分量和低频率分量，称为基带信号；基带信号往往不能作为传输信号，因此必须把基带信号转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号，以适合于信道传输；这个带通信号叫做已调信号，而基带信号叫做调制信号；调制是通过改变高频载波的幅度、相位或者频率，使其随着基带信号幅度的变化而变化来实现的；；智能分析模块5的输出端连接有AD转换器模块4的输入端，AD转换器模块4的输出端连接有数据导入模块3的输入端，数据导入模块3的输出端连接有存储器模块1 的输入端，存储器模块1的内部数据输出端电性连接有显示终端10的信息输入端，显示终端10为液晶显示器，只要向显示终端10的内部送入相应的命令和数据就可实现所需要的显示，这种模块与CPC能很容易的接口，使用起来特别灵活方便；它是近几年国外发展很快的一项新兴产业，产品分为字符和图形两种；字符型液晶板上排列着若干个5×10或5×7点阵的字符显示位，每个显示位可显示一个字符，从规格上分为每行8、16、24、40、80位，有一行二行和四行三类；内存中192种字符包括英文大小字母，数字和书写符号等；用户还可定义4个5×10或8个5×7点阵的字符；PCB上有14个引脚端，其中有8条数据线，二条控制线，二条电源线；存储器模块1的外部固定安装有系统编程模块2，存储器模块1的输出端连接有系统编程模块2的输入端，系统编程模块 2的输出端连接有信号合成模块7的输入端，信号合成模块7的输出端连接有信号输出终端9的输入端。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。