BRPI0621755A2 - sintonizador a cabo digital com vários canais - Google Patents

Abstract

SINTONIZADOR A CABO DIGITAL COM VáRIOS CANAIS. São apresentados um método e um aparelho para recepção simultânea de vários canais RF digitais. Especificamente, N circuitos de amplificador - filtro (11, 112, 113) são configurados para receber e separar um sinal de entrada RF analógico com vários canais em N sinais analógicos, cada um incluindo uma faixa de freqUências diferente. N conversores de analógico para digital (121, 122, 123) são proporcionados, cada um respectivamente acoplado com um dos N circuitos de amplificador- filtro (111, 112, 113) e configurado para receber um sinal analógico e gerar um respectivo sinal digital. Um sintonizador digital (130) é acoplado para receber e demultiplexar os N sinais digitais gerados pelos N conversores de analógico para digital (121, 122, 123), desse modo recuperando M canais RF digitais. M circuitos de demodulação (141,142,143) são proporcionados para executar a demodulação e a correção antecipada de erros dos M canais RF digitais (veja a FIG. 1). Esta combinação de componentes permite a recepção substancialmente simultânea de vários canais a cabo digitais dentro de um único circuito receptor digital adequado para uso com sistemas convencionais de distribuição a cabo e em um custo razoável.

Description

"SINTONIZADOR A CABO DIGITAL COM VÁRIOS CANAIS"

Campo da Invenção

A presente invenção diz respeito a comunicações de televisão e em particular, a um aparelho e método para recepção de televisão com vários canais.

Antecedentes da Invenção

De modo a acomodar as crescentes demandas de consumidores de televisão, os difusores de televisão a cabo (TV a cabo ou CATV) têm se transformados ultimamente para proporcionar canais digitais (opostos aos analógicos tradicionais) entre seu conteúdo de difusão. Os difusores de TV a cabo têm empregado tecnologia digital, por exemplo, para aumentar o número de canais oferecidos, adicionar informação de programação por canal, e para proporcionar funcionalidade de interação remota, tal como filmes pay-per-view (PPV) e eventos de esporte.

À medida que os benefícios da televisão a cabo digital têm se tornado conhecidos, a demanda do consumidor tem continuado a crescer, junto com a demanda por variedade de conteúdo aumentada. Esta demanda por variedade aumentada tem alcançado o nível de usuário final, onde vários usuários dentro de uma única residência podem preferir desfrutar diferentes programas da televisão a cabo simultaneamente. Devido aos receptores de tele- visão a cabo digital, ou decodificadores de sinais (STB) serem anteriormente projetados pa- ra receber somente um único canal por vez, a recepção simultânea de vários canais apre- sentou um problema para os domicílios com vários usuários.

As soluções tradicionais para este problema têm incluído o aprovisionamento de vá- rios receptores ou STBs, cada um localizado em diferentes ambientes da residência. Deste modo, cada dispositivo de recepção de televisão, por exemplo, um aparelho de televisão, poderia ser acoplado com seu próprio STB, e cada usuário poderia, independentemente, receber e controlar a recepção de diferentes programas de televisão a cabo. Estas soluções tradicionais sofreram de várias desvantagens, incluindo custo aumentado de adquirir vários STBs, requerimentos aumentados de espaço para os STBs adicionais, necessidade de ca- beamento adicional de cabo coaxial na residência, etc.

Em adição às desvantagens mencionadas acima, as soluções tradicionais carecem de flexibilidade requerida para acompanhar novos desenvolvimentos na demanda do con- sumidor e na diversificação desta demanda. Por exemplo, os consumidores agora deman- dam suporte para recepção e exibição simultâneas de vários canais de televisão em uma única tela de televisão (por exemplo, picture-in-picture (PiP)). Em adição, o surgimento da tecnologia de gravador de vídeo pessoal (PVR) aumenta a demanda por capacidade de re- cepção de vários canais. Vários PVRs incluem a habilidade de sintonizar um ou mais canais para assistir, enquanto simultaneamente sintonizando com um ou mais canais adicionais para gravação junto a um meio de gravação. A informação nos canais gravados então fica disponível para reprodução posterior ou para outro processamento.

Junto com a habilidade de simultaneamente sintonizar vários canais, seria vantajo- so que o equipamento de sintonização incluísse uma funcionalidade de ligação à rede, a qual permitiria a distribuição do conteúdo recebido para várias localizações, tal como vários ambientes dentro de uma residência. Portanto, seria desejável ter uma rede de distribuição acoplada com um dispositivo sintonizador de vários canais. Adicionalmente, seria vantajoso se tal rede de distribuição incluísse um dispositivo de ligação à rede que fosse integral com um sistema sintonizador, assim simplificando a configuração e a manutenção de uma rede para redistribuição de conteúdo de canal a cabo.

Os consumidores começara a demandar flexibilidade adicional na localização dos dispositivos de recepção, incluindo dispositivos de mídia pessoal de mão capazes de remo- tamente receber programas de televisão digital bem como programas de música digital, sem o custo aumentado de vários STBs.

Sumário da Invenção

Dada a demanda do consumidor por flexibilidade e conveniência aumentadas, exis- te uma necessidade por um receptor de televisão digital capaz de simultaneamente receber vários canais, projetado para apresentar uma variedade de conteúdo digital, e adequado para uso com sistemas convencionais de apresentação de televisão.

A presente invenção é direcionada para um método e aparelho para recepção si- multânea de vários canais de televisão digital. Especificamente, o aparelho da presente invenção é direcionado para um circuito receptor de vários canais incluindo vários circuitos de amplificador - filtro configurados para receber um sinal de entrada RF analógico de vá- rios canais, os vários circuitos de amplificador - filtro incluindo pelo menos um primeiro cir- cuito de amplificado - filtro configurado para gerar um primeiro sinal analógico incluindo uma primeira faixa de freqüências e um segundo circuito de amplificador - filtro configurado para gerar um segundo sinal analógico incluindo uma segunda faixa de freqüências. São pro- porcionados vários conversores de analógico para digital, cada um respectivamente acopla- do com um dos vários circuitos de amplificador - filtro, os vários conversores de analógico para digital incluindo pelo menos um primeiro conversor de analógico para digital configura- do para receber o primeiro sinal analógico e gerar um primeiro sinal digital e um segundo conversor de analógico para digital configurado para receber o segundo sinal analógico e gerar um segundo sinal digital. Um sintonizador digital é proporcionado, acoplado para re- ceber pelo menos o primeiro e o segundo sinais digitais gerados pelos vários conversores de analógico para digital, o sintonizador digital configurado para recuperar vários canais de RF digitais.

Em uma concretização alternativa, em adição ao dito acima, vários circuitos demo- duladores são acoplados com o sintonizador digital, os vários circuitos demoduladores inclu- indo pelo menos um primeiro circuito demodulador configurado para receber e demodular um primeiro canal dos vários canais de RF digitais e um segundo circuito demodulador sen- do configurado para receber e demodular um segundo canal dos vários canais de RF digi- tais. Os vários circuitos demoduladores incluem o conjunto de circuitos configurados para correção antecipada de erros.

O método da presente invenção inclui receber pelo menos um sinal de entrada RF analógico de vários canis; separar o sinal de entrada RF analógico de vários canais em pelo menos dois sinais analógicos incluindo um primeiro sinal analógico incluindo uma primeira faixa de freqüências e um segundo sinal analógico incluindo uma segunda faixa de freqüên- cias; converter os pelo menos dois sinais analógicos em pelo menos dois respectivos sinais digitais, incluindo converter o primeiro sinal analógico em um primeiro sinal digital e conver- ter o segundo sinal analógico em um segundo sinal digital; e demultiplexar os pelo menos dois sinais digitais para recuperar os vários canais RF digitais.

Em uma concretização alternativa, em adição às etapas acima, o método inclui de- modular os vários canais RF digitais, incluindo pelo menos demodular um primeiro canal RF digital e demodular um segundo canal RF digital; e antecipadamente corrigir erros dos vá- rios canis RF digitais e executar uma segunda correção de erro antecipada do segundo ca- nal RF digital.

Esta combinação de componentes, quando empregada na configuração da presen- te invenção, permite a recepção substancialmente simultânea de vários canais de televisão a cabo digital dentro de um único circuito receptor digital. Estas vantagens podem ser pro- porcionadas de uma forma adequada para uso com os sistemas convencionais de apresen- tação de televisão a cabo e com um custo razoável.

Breve Descrição dos Desenhos

Nos desenhos:

A Fig. 1 é um diagrama de blocos simplificado ilustrando um circuito receptor de vá- rios canais ilustrativo de acordo com a presente invenção;

A Fig. 2 é um diagrama de blocos simplificado ilustrando uma parte do circuito re- ceptor de vários canais ilustrativo apresentado na Fig. 1;

A Fig. 3 é um diagrama de blocos simplificado ilustrando outra parte do circuito re- ceptor de vários canais ilustrativo apresentado na Fig. 1;

A Fig. 4 é um fluxograma ilustrando um método ilustrativo para receber vários ca- nais RF digitais de acordo com uma concretização alternativa da presente invenção.

Descrição Detalhada

A discussão seguinte do método e aparelho direcionados para um circuito receptor de vários canais irá ajudar a esclarecer os aspectos e vantagens da presente invenção, in- cluindo sua facilidade de formação utilizando técnicas convencionais para construir disposi- tivos e circuitos eletrônicos que são bem conhecidos na técnica.

Na discussão seguinte, o termo no singular "sinal" e o termo no plural "sinais" são utilizados de forma intercambiada e são para serem entendidos como incluindo informação analógica ou digital, em uma única freqüência ou em várias freqüências, e podem ou não incluir codificação, modulação, informação de banda lateral, ou outros aspectos de sinais ou de formas de onda bem conhecidos na técnica. Adicionalmente, quando é feita referência a um "receptor", "transmissor", "saída" ou "entrada", etapas anteriores do processo podem ter sido utilizadas para formar os sinais ou as formas de onda compatíveis com estes aspectos.

Em adição, nenhuma ordem particular é requerida para as etapas do método des- crito abaixo, com a exceção destas logicamente exigindo os resultados de etapas anteriores, por exemplo, a conversão do primeiro e do segundo sinais analógico para o primeiro e se- gundo sinais digitais requer a geração anterior do primeiro e do segundo sinais analógico. De outro modo, as etapas numeradas são proporcionadas abaixo em uma ordem ilustrativa que pode ser alterada. Por exemplo, as várias etapas de demodulação podem ser reorde- nadas ou executadas simultaneamente.

Uma concretização ilustrativa da invenção será agora descrita com referência à Fig. 1. Apesar de que a invenção será descrita utilizando o ambiente de recepção de sinais de televisão a cabo, deve ser aparente que a invenção pode ser utilizada em outros tipos de sistemas de comunicação de radio freqüência, incluindo a recepção de canais de televisão digital via satélite e sistemas terrestres de transmissão de televisão. Em contraste com o esquema descrito acima, concretizações ilustrativas da presente invenção proporcionam a recuperação substancialmente simultânea de vários canais RF digitais dentro de um único circuito receptor de vários canais, desse modo reduzindo o custo e aumentando a flexibili- dade do sistema.

A FIG. 1 apresenta uma representação de diagrama de blocos simplificado de um circuito receptor de vários canais geralmente designado 100 de acordo com um aspecto da presente invenção. O circuito receptor de vários canais 100 inclui vários bancos ou circuitos de amplificador - filtro 111, 112, 113, vários conversores de analógico para digital 121, 122, 123, um sintonizador digital 130, e vários circuitos demoduladores 141, 142, 143. Deve ser aparente a partir da FIG. 1 que, apesar de três elementos de cada um dos vários serem a- presentados, a apresente invenção não está desse modo limitada e qualquer número de circuitos de amplificador - filtro, de conversores de analógico para digital e / ou de circuitos demoduladores, pode ser utilizado de acordo com a presente invenção. Em adição, o nú- mero (1, ..., M) de circuitos demoduladores proporcionado não está necessariamente rela- cionado com o número proporcionado (1.....N) de circuitos de amplificador - filtro e / ou de conversores de analógico para digital, e por conseqüência, a presente invenção não deve ser limitada a isto. Durante a operação, de acordo com uma concretização, um sinal de entrada RF analógico de vários canis recebido no acoplador de entrada 101 é dividido em vários sinais substancialmente idênticos no separador 102. O separador 102 pode inclui um ou mais am- plificadores, filtros, ou outros componentes (não apresentados) que reduzem ou superam a perda de inserção ou outros efeitos adversos da separação, como deve ser aparente para os versados na 'técnica. Os vários circuitos de amplificador - filtro 111, 112, 113 então se- gregam o sinal de entrada analógico de vários canais em vários sinais analógicos separados com diferentes faixas, ou "bandas" de freqüência. Cada sinal analógico separado é então convertido da forma analógica para digital em um conversor de analógico para digital 121, 122, 123.

Deve ser observado que, em uma concretização da invenção, o separador 102 é omitido. Nesta concretização, as respectivas entradas dos bancos de amplificador / filtro 111, 112, 113 são mutuamente diretamente conectadas com o acoplador de entrada 101. Os bancos de amplificador / filtro 111, 112, 113 servem como um demuliplexador para de- multiplexar o sinal de entrada recebido no acoplador de entrada 101. Em uma concretiza- ção, cada banco de amplificador / filtro possui características particulares que permitem a passagem de uma faixa específica de freqüências substancialmente independentes das ca- racterísticas de seleção de freqüência dos outros bancos de amplificador / filtro. Por exem- plo, um filtro pode ter uma faixa de passagem de cerca de 5 até cerca de 300 MHz, enquan- to outro filtro pode ter uma faixa de passagem de cerca de 300 até cerca de 600 MHz.

Em uma concretização, as bordas de interrupção de faixa seriam passadas através de dois aparelhos amplificadores, por exemplo, os bancos de amplificador / filtro 111, 112. Assim, por exemplo, os canis presentes logo acima de uma distante do centro de 300 MHz passaria através tanto do filtro de 5 até 300 MHz como do filtro de 300 até 600 MHz. Isto ajuda a garantir a cobertura contínua de todo o canal independente de características não ideais do filtro.

Os sinais convertidos para digital são acoplados com o sintonizador digital 130, o qual demultiplexa os sinais convertidos para digital para gerar vários sinais de canal digital. Cada sinal de canal digital é então acoplado com um demodulador separado 141, 142, 143 que executa as operações de demodulação e de correção antecipada de erros (FEC)1 apro- priadas para o conteúdo deste canal digital. Finalmente, em uma concretização, os sinais de canal digital resultantes são cada um acoplado com um acoplador de saída separado 151, 152, 153 para processamento adicional, incluindo, por exemplo, processamento de transporte MPEG.

Cada um dos vários bancos ou circuitos de amplificador - filtro 111, 112, 113é con- figurado para processar freqüências dentro de uma faixa especificada. Por exemplo, um primeiro circuito de amplificador - filtro 111 pode ser configurado para processar freqüências de cerca de 5 MHz até cerca de 300 MHz1 um segundo circuito de amplificador - filtro 112 pode ser configurado para freqüências entre cerca de 300 MHz e cerca de 600 MHz1 e um terceiro circuito de amplificador /- filtro 113 pode ser configurado para freqüências de cerca de 600 MHz até cerca de 900 MHz. Em tal exemplo, a presente invenção pode ser utilizada para recuperar vários canais de televisão a cabo digital a partir de um sinal de entrada RF analógico de vários canais que inclui freqüências na faixa de cerca de 5 MHz até cerca de 900 MHz.

Referindo-se agora à FIG. 2, cada circuito de amplificador - filtro 111, 112, 113 in- clui pelo menos um amplificador 201, 203, 205 e um filtro 202, 204, 206, respectivamente. Cada um dos amplificadores 201, 203, 205 pode ser um amplificador de baixo nível de ruído (LNA) ou outro amplificador adequado para uso em aplicações RF analógicas de extremida- de frontal.

Cada um dos filtros 202, 204, 206 pode ser um filtro de passa-faixa (BPF) ou outro dispositivo adequado para passagem de uma faixa ou banda de freqüências enquanto si- multaneamente removendo ou atenuando outras freqüências fora da faixa ou banda. Cada um dos circuitos de amplificador - filtro 111, 112, 113 pode incluir um ou mais componentes adicionais (não apresentados) para realizar a segregação do sinal de entrada analógico co- mo descrito acima.

Em adição, cada um dos filtros 202, 204, 206 pode incluir um amplificador com ga- nho controlado. Em uma concretização ilustrativa, cada um dos filtros 202, 204, 206 inclui uma entrada de controle de ganho que permite o ajuste do respectivo ganho do filtro. O sistema assim pode ser configurado para permitir o ajuste dos filtros para corresponderem a uma faixa de níveis possíveis do sinal recebido a partir do sistema enquanto mantendo ní- veis desejados de sinal nas entradas dos conversores de A/D. Em uma concretização da invenção, é proporcionado um dispositivo para comparar uma saída do filtro com um valor de ponto estabelecido e para controlar o ganho do filtro em um circuito de realimentação.

Cada circuito de amplificador - filtro 111, 112, 113 de preferência deve ser fisica- mente separado e pode ser configurado para amplificar uma faixa particular de freqüências sem produzir efeitos substanciais de distorção intermodulação. Alternativamente, os circui- tos de amplificador - filtro 111, 112, 112 podem estar localizados juntos em um único pacote configurado para permitir o processamento dos sinais dentro de cada faixa separadamente e de forma independente (por exemplo, substancialmente livre de distorção de intermodulação que pode ser atribuída à amplificação simultânea de uma ampla faixa de freqüências). Os circuitos de amplificador - filtro 111, 112, 113 de preferência devem ser configurados para minimizar a degradação de uma ou mais características do sinal particularmente suscetíveis aos efeitos de extremidade frontal, tal como fator de interferência, sensibilidade e intervalo dinâmico. Por empregar técnicas de subamostragem, várias concretizações da presente in- venção podem ser economicamente implementadas. Como seria entendido pelos versados na técnica, o critério de Nyquist é satisfeito contanto que a largura de banda de um sinal seja menor do que metade da freqüência de amostragem. Em uma concretização da inven- ção, cada faixa possui uma largura de banda de cerca de 300 MHz. Por conseqüência, ca- da um dos conversores A/D 121, 122, 123 pode recuperar uma respectiva freqüência alvo se ele operou em uma freqüência de amostragem de 600 MHz. Em adição, desde que cada uma das faixas possui substancialmente a mesma largura de banda, um único clock de 600 MHz é suficiente para proporcionar uma freqüência de operação para todos os conversores de analógico para digital. Por conseqüência, em uma concretização, um único dispositivo de relógio pode proporcionar o sinal regulador para todos os conversores A/D. Além disso, a freqüência requerida não é notadamente alta, facilitando o projeto e a implementação do dispositivo de relógio.

Sem o uso de uma subamostragem, o sistema iria requerer, por exemplo, um pri- meiro conversor de analógico para digital 121 operando com uma freqüência de amostra- gem de cerca de 600 MHz para processar freqüências em uma faixa de cerca de 5 MHz até 300 MHz, um segundo conversor de analógico para digital 122 operando com uma freqüên- cia de amostragem de cerca de 1,2 GHz para processar freqüências em uma faixa entre cerca de 300 MHz e cerca de 600 MHz, um terceiro conversor de analógico para digital 123 operando com uma freqüência de amostragem de cerca de 1,8 GHz para processar fre- qüências em uma faixa de cerca de 600 MHz até cerca de 900 MHz1 etc.

De acordo com um aspecto da invenção, cada conversor de analógico para digital 121, 122, 123 pode incluir um seletor de freqüência 211, 212, 213 para estabelecer a fre- qüência de amostragem e / ou a "freqüência de entrada correspondendo à faixa desejada.

Por exemplo, um primeiro conversor de analógico para digital 121 pode incluir um primeiro seletor de freqüência 211 incluindo um acoplador de entrada do relógio no qual um sinal regulador é transmitido, indicando a freqüência de amostragem desejada do primeiro con- versor de analógico para digital 121. Outras formas de comunicar uma freqüência de amos- tragem desejada de cada um dos conversores de analógico para digital 121, 122, 123 po- dem ser utilizadas de acordo com a presente invenção, como seria apreciado pelos versa- dos na técnica.

Cada conversor de analógico para digital 121, 122, 123 deve possuir características de resolução e de linearidade suficientes para satisfatoriamente processar sinais de televi- são digital e sinais associados pretendidos para os usuários finais em um sistema de difusão de televisão a cabo convencional. Por exemplo, cada conversor de analógico para digital 121, 122, 123 pode produzir a partir de cerca de 1024 até cerca de 65536 valores separa- dos, correspondendo a uma resolução de 10 (isto é, 210 = 1024) até 16 (isto é, 216 = 65536) bits.

Referindo-se agora à FIG. 3, um sintonizador digital 120 é proporcionado para pro- cessar os sinais digitais convertidos pelos vários conversores de analógico para digital 121, 122, 123. O sintonizador digital 130 pode incluir um ou mais multiplexadores ou demultiple- xadores digitais capazes de gerar vários sinais de canal digital a partir do sinais de faixa digital convertidos. O sintonizador digital 130 pode incluir vários componentes configurados como é bem conhecido na técnica para recuoerar vários sinais de canal digital substancial- mente simultaneamente utilizando vários processadores digitais separados ou um único processador digital.

O sintonizador digital 130 pode incluir um seletor de canal 315 para permitir a sele- ção de um ou mais canais digitais particulares desejados para serem recuperados. Por e- xemplo, um conjunto selecionado de canais de televisão a cabo digital pode ser comunicado para o sintonizador digital 130 através do seletor de canal 315 correspondendo a várias se- leções pay-per-view desejadas pelos membros de um domicílio; o sintonizador digital 130 pode demultiplexar somente os sinais de canal digital correspondendo a estes canais de televisão a cabo digital. Alternativamente, o sintonizador digital 130 pode ser configurado para demultiplexar e recuperar todos os sinais de canal digital disponíveis.

Deve ser apreciado que o sintonizador digital 130 de acordo com a presente inven- ção não está limitado às operações descritas acima, mas o sintonizador digital 130 também pode executar várias outras operações de processamento antes de proporcionar os sinais de canal digital adequados para uso em cada um dos circuitos de demodulação 141, 142, 143. Por exemplo, o sintonizador digital 130 pode executar operações de codificação, de decodificação, de embaralhar, de desembaralhar, girar e / ou retirar o giro antes de passar os sinais de canal digital para os circuitos de demodulação 141, 142, 143.

Cada um dos circuitos de demodulação 141, 142, 143 pode incluir um ou mais de- moduladores 301, 303, 305 e conjuntos de circuitos de correção antecipada de erro (FEC) 302, 304, 306, respectivamente. Cada um dos circuitos de demodulação 141, 142, 143 po- de incluir os demoduladores 301, 303, 305 configurados para executarem uma função de demodulação particular ou um conjunto de funções correspondendo ao tipo de conteúdo digital esperado de ser encontrado dentro de um sinal de canal digital correspondente. Por exemplo, um primeiro demodulador 301 pode ser configurado para executar a demodulação por modulação por amplitude de quadratura (QAM) de sinais de televisão a cabo digital; um segundo demodulador 303 pode ser configurado para executar a demodulação por modula- ção por deslocamento de fase em quadratura (QPSK) de sinais de áudio digitais; e um ter- ceiro demodulador 305 pode ser configurado para executar a demodulação de faixa lateral residual (VSB) de sinais de televisão de alta definição (HDTV). Obviamente, deve ser apre- ciado que mais do que um dentre os vários circuitos 141, 142, 143 podem ser configurados para executarem funções ou operações similares ou idênticas em sinais de canal digital se- parados, substancialmente simultaneamente.

Os circuitos de correção antecipada de erros (FEC) 302, 304, 306 podem incluir um ou mais componentes configurados para codificação ou decodificação, por exemplo, um decodificador Reed-Solomon. Deve ser apreciado que cada um dos circuitos de demodula- ção 141, 142, 143 e / ou sintonizador digital 130, podem incluir conjunto de circuitos para proporcionar funções adicionais, por exemplo, filtros adaptáveis para remover os efeitos da propagação multipercurso, interferência de canal conjunto, e outros tipos de interferência de radio freqüência (TFI) bem conhecidas na técnica.

A FIG. 4 apresenta uma representação em fluxograma de um método para receber vários canais RF digitais geralmente designado por 400 de acordo com um aspecto da pre- sente invenção. O método 400 inclui uma etapa de separação 402, uma primeira etapa de conversão 403, uma segunda etapa de conversão 404, uma etapa de demultiplexação 405, uma primeira etapa de demodulação 406, e uma segunda etapa de demodulação 407.

O método 40 começa na etapa 401 e continua para a etapa 402 na qual um sinal de entrada RF analógico com vários canais é separado em vários sinais analógicos incluindo pelo menos ρ primeiro e o segundo sinais analógicos. O primeiro sinal analógico inclui uma primeira faixa de freqüências e o segundo sinal analógico inclui uma segunda faixa de fre- qüências. Deve ser apreciado que o sinal de entrada também pode ser separado em pelo menos um terceiro sinal analógico incluindo uma terceira faixa de freqüências, e a primeira, a segunda e a terceira faixas de freqüências não precisam ser necessariamente contíguas.

Na etapa 403, o primeiro sinal analógico é convertido em um primeiro sinal digital utilizando um primeiro conversor de analógico para digital. Na etapa 404, o segundo sinal analógico é convertido para um segundo sinal digital utilizando um segundo conversor de analógico para digital independentemente da conversão executada no primeiro conversor de analógico para digital. O primeiro e o segundo conversores de analógico para digital podem converter diferentes faixas de freqüências da forma analógica para digital, similar aos con- versores de analógico para digital 121, 122, 123 descritos acima com referência às FIGS. 1 e 2, e cada um deve possuir uma freqüência de amostragem de pelo menos duas vezes a largura de banda da respectiva faixa de freqüências de acordo com o teorema de amostras de Shannon-Nyquist. O primeiro e o segundo conversores de analógico para digital devem executar tais conversões com características de resolução e de linearidade suficientes para satisfatoriamente processar os sinais de televisão digital e os sinais associados pretendidos para os usuários finais em um sistema de difusão de televisão a cabo convencional.

Na etapa 405, o primeiro sinal digital (convertido no primeiro conversor de analógico para digital) e o segundo sinal digital (convertido no segundo conversor de analógico para digital) são demultiplexados para gerar vários sinais de canal RF digital incluindo pelo me- nos o primeiro e o segundo sinais de canal RF digital. Cada um dos vários sinais de canal RF digital tipicamente é caracterizado por uma freqüência portadora diferente e uma largura de banda ou faixa de freqüências designada para uma aplicação particular ou tipo de conte- údo a ser transportado neste canal. Deve ser aparente que cada sinal de canal RF digital pode por sua vez transportar ou proporcionar vários fluxos de dados, por exemplo, áudio, vídeo, informação de programa, ou conteúdo interativo.

Na etapa 406, o primeiro sinal de canal RF digital é demodulado e passa pela cor- reção antecipada de erros. Na etapa 407, o segundo sinal de canal RF digital é demodulado e passa pela correção antecipada de erros. As etapas 406 e 407 podem ser realizadas utili- zando os circuitos de demodulação 141, 142, 142 descritos acima com referência às FIGS. 1 e 3. Entretanto, a presente invenção não está limitada a isto e as etapas 406 e 407 alter- nativamente podem ser realizadas em qualquer outro dentre vários modos conhecidos na técnica, por exemplo, as etapas de demodulação e de correção antecipada de erros 406 e 407 podem ser executadas dentro de um ou mais processadores digitais temporariamente ou semi-permanentemente programados para executar tais operações.

O método então continua para etapa 407, onde ele termina até que outro sinal de entrada RF analógico com vários canais seja recebido a partir do qual é desejado que um ou mais canais RF digitais sejam recuperados.

Como ilustrado na discussão precedente e nas figuras acompanhantes, o método e aparelho da presente invenção representam um aperfeiçoamento no estado da técnica para receptores digitais a cabo de vários canais e para os métodos associados.

A presente invenção proporciona um circuito receptor de vários canais e o método que realiza a recepção substancialmente simultânea de vários canais de televisão a cabo digital a um custo razoável. Estas vantagens podem ser incorporadas em um único circuito receptor digital capaz de recuperar uma ampla variedade de conteúdo digital, e podem ser configuradas para uso com sistemas convencionais de distribuição de televisão a cabo.

Os versados na técnica irão apreciar que a invenção, como descrita acima, permite que um único dispositivo receba um sinal modulado em uma entrada e produza vários sinais de vídeo, ou outros sinais de informação, relacionados com o sinal modulado. Estes vários sinais de vídeo podem então ser recebidos nos respectivos dispositivos tal como, por exem- plo, um dispositivo de exibição de televisão, um dispositivo PVR, um dispositivo gravador de videocassete, ou qualquer outro dispositivo de recepção de sinal apropriado. Estes disposi- tivos podem ser dispostos nas respectivas localizações que podem ser ou não remotas u- mas das outras. Por conseqüência, por exemplo, vários receptores de televisão, PVRs, ou outros dispositivos, podem ser dispostos nos respectivos ambientes de uma casa ou de uma moradia com várias unidades, em um respectivo dentre vários escritórios, ou de outro modo em localizações separadas enquanto simultaneamente recebendo sinais a partir de uma entrada comum de sinal modulado.

Enquanto a invenção foi descrita em detalhes em conexão com as concretizações preferidas atualmente, deve ser prontamente entendido que a invenção não está limitada a tais concretizações reveladas. Ao invés disso, a invenção pode ser modificada para incorpo- rar qualquer número de variações, alterações, substituições, ou disposições equivalentes até agora não descritas, mas que sejam proporcionais ao espírito e ao escopo da invenção. Por conseqüência, a invenção não é para ser vista como limitada pela descrição anterior, mas somente é limitada pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims (21)

1. Aparelho (100), CARACTERIZADO por compreender: primeiro dispositivo para processar (111) um sinal de entrada compreendendo si- nais em uma primeira faixa de freqüências e sinais em uma segunda faixa de freqüências para produzir um primeiro sinal analógico incluindo sinais na primeira faixa de freqüências e substancialmente excluindo os sinais na segunda faixa de freqüências; segundo dispositivo para processar (112) o sinal de entrada compreendendo sinais em uma primeira faixa de freqüências e sinais em uma segunda faixa de freqüências para produzir um segundo sinal analógico incluindo sinais na segunda faixa de freqüências e substancialmente excluindo os sinais na primeira faixa de freqüências; um primeiro conversor analógico para digital (121) para processar o primeiro sinal analógico para produzir um primeiro sinal digital representando os sinais na primeira faixa de freqüências; um segundo conversor analógico para digital (122) para processar o segundo sinal analógico para produzir um segundo sinal digital representando os sinais na segunda faixa de freqüências; e um dispositivo para processar (130) o primeiro e o segundo sinais digitais para si- multaneamente produzir um primeiro sinal de saída representando um primeiro canal digital incluído na primeira faixa de freqüências e um segundo sinal de saída representando um segundo canal digital incluído na segunda faixa de freqüências.

2. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adicio- nalmente compreender um terceiro circuito de amplificador - filtro (113) configurado para processar sinais dentro de uma terceira faixa de freqüências e um terceiro conversor de analógico para digital (121) configurado para gerar um terceiro sinal digital compreendendo uma representação dos ditos sinais processados dentro da dita terceira faixa de freqüências.

3. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira faixa de freqüências inclui freqüências de cerca de 5 MHz até cerca de 300 MHz, a dita segunda faixa inclui freqüências entre cerca de 300 MHz e cerca de 600 MHz1 e a dita terceira faixa inclui freqüências de cerca de 600 MHz até cerca de 900 MHz.

4. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos primeiro, segundo e terceiro conversores de analógico para digital (121, 122, -123) possuem freqüências de amostragem de pelo menos 600 MHz.

5. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos primeiro, segundo e terceiro conversores de analógico para digital (121, 122, -123) são configurados para uma freqüência de entrada de até cerca de 900 MHz.

6. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o processador digital (130) inclui um seletor de freqüência para selecionar uma fre- qüência de amostragem desejada.

7. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dentre os ditos primeiro, segundo e terceiro conversores de analógico para digital (121, 122, 123) possuem uma resolução de pelo menos cerca de 10 bits.

8. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dos ditos primeiro, segundo e terceiro conversores de analógico para digital (121, 122, 123) possui uma resolução de cerca de 10 até cerca de 16 bits.

9. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito processador digital (130) é configurado para recuperar substancialmente todos os sinais com as ditas primeira e segunda faixas de freqüências.

10. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito processador digital (130) é configurado para recuperar um conjunto seleciona- do de sinais com as ditas primeira e segunda faixas de freqüências.

11. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito processador digital (130) é configurado para recuperar o dito conjunto selecio- nado de sinais com as ditas primeira e segunda faixas de freqüências substancialmente si- multaneamente.

12. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por adi- cionalmente compreender um primeiro circuito demodulador (141) acoplado com o dito pro- cessador digital (130) e um segundo circuito demodulador (142) acoplado com o dito pro- cessador digital (130).

13. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos primeiros e segundo circuitos demoduladores (141, 142) incluem conjunto de circuitos configurados para correção antecipada de erros (302, 304, 306).

14. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito processador digital (130) multiplexa os ditos primeiro, segundo e terceiro sinais digitais, converte para uma freqüência inferior o dito sinal multiplexado e extrai a informação desejada a ser acoplada com os ditos primeiro e segundo circuitos demoduladores (141, -142).

15. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito processador digital (130) converte para freqüência inferior e extrai a informa- ção desejada a ser acoplada com os ditos primeiro e segundo circuitos demoduladores (141, 142) a partir de cada um dentre os ditos primeiro, segundo e terceiro sinais individualmente.

16. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito aparelho (100) processar freqüências entre cerca de 5 MHz e cerca de 900 MHz.

17. Aparelho (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o aparelho (100) processa canais de televisão a cabo.

18. Método (400) de processamento de sinais, CARACTERIZADO por compreen- der as etapas de: (a) separar um sinal de entrada em um primeiro sinal analógico e em um segundo sinal analógico; (b) digitalizar o dito primeiro sinal analógico para gerar um primeiro sinal digital; (c) digitalizar o dito segundo sinal analógico para gerar um segundo sinal digital; (d) converter para uma freqüência inferior o dito primeiro sinal digital e o dito se- gundo sinal; e (e) extrair a informação desejada de programa de televisão a partir do dito primeiro sinal digital convertido para uma freqüência inferior e do dito segundo sinal digital.

19. Método (400), de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por adi- cionalmente compreender as etapas de: (a) demodular (406, 407) a dita informação de programa de televisão extraída; (b) executar a correção antecipada de erros (406, 407) sobre a dita informação de programa de televisão extraída.

20. Método (400), de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO por com- preender as etapas de: (a) multiplexar o dito primeiro sinal digital e o dito segundo sinal digital após as ditas etapas de digitalização e antes da dita etapa de conversão para freqüência inferior.

21. Método (400), de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente a etapa de conversão para freqüência inferior compreende converter para freqüência inferior cada um dentre os ditos primeiro e segundo conjuntos de sinais indi- vidualmente.