[发明专利]用于减少电视信号中的多径失真的方法和设备

说明书

本申请要求于1999年9月8日申请的序列号为60/152859的美国临时专利申请的优先权，并且在本文中将其作为参考。

本申请一般涉及一种用于接收电视信号的方法和设备，尤其是涉及一种用于自适应地降低已接收的电视信号中的多径失真的天线系统。

本发明的背景

长久以来，地面电视广播信号都被多径失真所困扰。传输的电视信号被建筑物或者其他大型物体所反射，造成了在接收机中接收到了不期望的多路信号。这些不期望的信号和传输的信号相合并并且在电视屏幕上产生了通常被称为“重影”的信号。当接收地面数字广播电视信号的时候，例如高清晰度电视信号(HDTV)，重影能够完全的阻止图像的构成。在城市中由于在发射场中干扰节点的出现，造成了接收的电视信号的幅度的严重降低，因此多径失真在城市环境中存在的问题尤为严重。通常在城市环境中可见的小型天线在这样的节点中能被完全的遮盖，结果是电视信号整体丢失。

目前用于去除模拟和数字电视接收中的电视信号的多径失真是基于电视接收机中的适配均衡器。但是这样的技术只是在多径失真不是太严重的环境中有效。在严重的多径环境中，例如当多径失真导致了在天线中出现了场节点的时候，目前的均衡技术是不能充分的校正这种失真的。

因此，在该领域中需要一种天线系统，该系统能够在信号被送到电视接收机之前降低电视信号中的多径失真。

发明概述

与现有技术相关联的缺点可以通过一种用于降低电视信号中的多径失真的方法和设备来克服。具体讲，由多个天线元件接收期望的电视信号的空间唯一的拷贝。该空间唯一的拷贝被送到一个适配合并器，并产生了一个空间合并的信号，将该信号送到电视接收机中。适配合并器形成了一个空间唯一的拷贝的加权和，它有效地将空间零点加在多径干扰的方向上。加权信息是由使用了位于设备当中的多径处理器的智能的适配控制器提供的。智能可以由源于合并器的输出信号或者由对输入信号自身的处理而产生的指标值的形式出现。

附图的简要说明

本发明教义将在下文的结合附图的详细描述中容易理解，其中

附图1表明根据本发明的设备的方框图；

附图2表明适配合并器的一个实施例的方框图；

附图3A表明四端口环形天线的透视图；

附图3B表明四端口环形天线的俯视图；

附图3C表明馈送端口详细的侧视图；

附图3D表明馈送端口的详细的俯视图；

附图3E表明具有一个变压器的馈送端口的详细的俯视图；

附图4A示意性的表明本发明中低频的基本以及受控的辐射模型；

附图4B示意性的表明本发明中高频的基本以及受控的辐射模型；

附图5示意性的示出了苜蓿叶形天线的设计结构。

为了有利于理解，在可能使用附图标记的地方，同样的附图标记表示附图中同样的元件。

详细描述

附图1表明了用于降低电视信号中的多径失真的设备100的方框图。设备100包括多个天线元件106(例如，图示的4个)，一个适配合并器102，以及一个电视接收机104。天线元件106接收一个与从一个频带内的多个频道中选出的期望的地面广播电视频道相应的RF信号。与广播频道相应的RF信号是模拟和数字电视信号。在美国模拟信号可以包括一个传统的全国电视标准委员会(NTSC)调制的信号。数字电视信号可以包括一个符合先进电视系统委员会(ATSC)标准A/53的残留边带调制信号，例如高清晰度电视信号(HDTV)。这里描述的系统通过对系统的输入部分作适当地改变可以配置成能够运行其它格式，例如欧洲格式。

每一个天线元件106接收一个期望电视信号的空间唯一的拷贝(即，一个具有与入射角度相关的唯一的幅度和相位的电视信号的拷贝)。每一个空间唯一的拷贝被送到适配合并器102用于空间处理。适配合并器102产生一个空间唯一的拷贝的加权和，该加权和有效地将空间零点放置在多径干扰的方向上。适配合并器102的空间处理是自适应性的，表现在(1)加权信息是通过使用表明设备100工作状况的检测值的指标值(FoM)而产生的，或者(2)加权是由输入信号的直接处理决定的。适配合并器102的输出被送到电视接收机104用于解调制以及电视信号的显示。