专利名称：对设备扩展数字卫星无线电覆盖的数字卫星接收机和方法
技术领域：
本发明一般而言RF接收机，更具体地涉及一种改进数字卫星RF接收机访问数字卫星信号的数字卫星RF接收机和方法。
背景技术：
卫星数字音频无线(SDAR)服务已经变得日益普及，其提供覆盖大的地理区域例如北美洲的数字无线服务。这些服务接收上行的广播节目，所述上行的广播节目再被直接转播给订阅服务的数字无线电设备。服务的每个订户通常拥有一个数字无线电设备，该数字无线电设备具有一个接收机和一个或多个用于接收数字广播的天线。虽然许多数字无线电设备已经被设计成供车辆中使用，但是其他数字无线电设备正日益被设计成供家庭或办公室环境中使用，以及用于个人便携式或可佩戴使用，包括在室外环境中。
在卫星数字音频无线服务系统中，数字卫星接收机通常被编程来接收和解码数字卫星信号，其典型地包括许多数字音频频道。这些信号直接从卫星接收，或者从地面中继器(repeater)接收，所述地面中继器重发这些数字卫星信号以便提供改进的覆盖范围和可用性。除了广播编码的数字质量音频信号之外，卫星服务还可以传输可用于各种其他应用的数据。所述广播信号可以包括广告、有关授权发行的信息、有关广播音频节目的信息、以及新闻、体育和娱乐广播节目。因此，数字广播可用于多个卫星音频无线电设备、卫星电视、卫星因特网、以及各种其他消费者服务中的任何一个。
为了使订户通过数字无线电设备接收数字卫星内容，数字无线电设备的接收机部分典型地必须能够从卫星或中继器接收数字卫星信号。在大多数地理区域中，为了正确地接收卫星信号，通常需要晴朗无干扰的天空。在用户希望使用位于一个结构比如车辆内的数字卫星接收机的情形中，或者当用户不能定位接收机以使接收机可以从卫星或地面中继器接收数字卫星信号时，这可能就是有问题的。
例如，为了提供基于卫星的服务而装备的车辆通常包括一个或多个用于接收卫星数字广播的天线。天线布置的一个实例包括安装在汽车的侧视镜外壳中的一个或多个天线。所述天线可被安装在其他位置，这取决于诸如车辆类型、大小、以及配置之类的因素。当这些天线能够给数字卫星接收机(典型地安装在车辆中和直接连接到天线)提供数字卫星信号时，它们典型地不能将该信号提供给由车厢内的用户所携带的便携式数字接收机。由于车厢的封闭特性，所以在不直接拴系到车辆天线的情况下，便携式数字接收机的用户可能难以获得一个充分的数字卫星信号。
数字卫星信号对于便携式数字接收机使用可能是不充分的情形的另一实例是在家庭或办公室环境中。典型地，数字卫星无线电设备的家庭用户将使天线附于家的屋顶上或者在可以接收一个充分的数字卫星信号的另一位置(例如在窗附近)。虽然这对于直接连接到该天线的卫星接收机能够工作良好，但是希望使用他们的设备而不需要“拴系”到该固定天线的便携式数字卫星接收机的用户会发现，在不移动到该便携式数字接收机能够直接接收到数字卫星信号的位置(例如在房屋外或者在门或窗附近)的情况下，接收一个充分的数字卫星信号是困难的。
这个问题的一种可能的解决方案是由Delphi销售的Delphi XM信号中继器，其在家内从天线接收S波段卫星信号，将该S波段信号转换为在工业、科学和医疗(ISM)频带中的一个频率，并且将在ISM频带内转换的数字卫星信号无线地重发到上变频器天线模块，所述上变频器天线模块与位于屋内的数字卫星接收机的天线输入端相连。所述上变频器天线模块将ISM频带卫星信号转换回到S波段卫星信号，并将该S波段卫星信号通过接收机的天线输入端提供给数字卫星接收机。此时，数字卫星接收机处理该S波段卫星信号，就像它将处理直接从卫星或地面中继器接收到的任何标准S波段卫星信号一样。通过使用该系统，用户可以将位于屋内的天线的作用范围有效地扩展到屋内的其他数字接收机。
上面讨论的解决方案提供了增强的服务，但是需要用于将S波段信号转换为ISM频带中的频率的下变频器电路、以及用于在信号可以被典型的数字卫星接收机接收和处理之前将ISM频带信号转换回到S波段的上变频器天线模块。所述附加的上变频器天线模块增加了便携式数字卫星接收机系统的费用，并且增大了这些系统的功率消耗预算，这通常在便携式设备中不是优选的。另外，该解决方案被设计成中继信号，所述信号由两个普及的市场上可买到的数字卫星系统(XM)之一而不是两个系统来发送。
所需要的是这样一种数字卫星接收机系统，它可以接收已转换为不同于S波段的频带的重发的数字卫星信号，并且可以直接处理在不同于S波段的频带中的数字卫星信号，而不需要S波段天线、或者首先将非S波段信号转换为S波段的电路。
如果所述数字卫星接收机系统能够有效地中继并转换由多个商业卫星无线电系统例如SIRIUSTM和XM系统所提供的信号，那么这也将是期望的。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于接收和处理数字卫星无线电信号的系统。所述系统包括天线，用于接收无线广播数字卫星无线电信号；以及中继器模块，用于从天线接收数字卫星无线电信号，将这些信号转换为在工业、科学和医疗频率范围内转换的卫星信号，以及发送所转换的卫星信号。所述系统还包括至少一个接收机模块，用于接收由中继器模块所发送的转换的卫星信号，并且直接从所接收的转换的卫星信号提取数据。
根据本发明的另一方面，提供一种数字卫星无线电接收机，其用于接收卫星广播信号以及由中继器转换为ISM频带的卫星信号。所述接收机包括至少一个天线，用于接收数字卫星无线电信号和ISM频带中的信号中的至少一个。所述接收机还包括ISM接收电路，用于接收ISM频带中的转换的信号并直接从转换的信号中提取数据。所述接收机进一步包括卫星接收电路，用于接收数字卫星无线电信号并直接从数字卫星无线电信号中提取数据。
根据本发明的又一方面，提供一种用于处理数字卫星无线电信号的方法。所述方法包括以下步骤在中继器中接收数字卫星无线电信号，将数字卫星无线电信号转换为ISM频带中的转换的卫星信号以形成一个转换的卫星ISM信号，以及发送所转换的卫星ISM信号。所述方法还包括以下步骤在至少一个接收机中接收转换的卫星ISM信号，以及在接收机中对转换的卫星ISM信号进行处理以获得数据。
通过参考后面的说明书、权利要求书以及附图，本领域技术人员将进一步理解和认识本发明的这些和其他的特征、优点以及目的。
现在将参考附图通过例子来描述本发明，其中图1是根据本发明一个实施例装备有用于接收和处理数字卫星无线电信号的系统的车辆的示意图；图2是根据本发明一个实施例的系统的框图，其进一步说明用于接收和处理数字卫星无线电信号的接收机单元；图3是根据另一个实施例说明接收机中的数字卫星无线电接收和解码电路的框图；图4是根据又一个实施例说明接收机中的数字卫星无线电接收和解码电路的框图；图5是根据再一个实施例说明在数字卫星无线电系统的接收机中的前端和接收机电路的框图；图6是根据再一个实施例说明使用多个中继器来接收和处理数字卫星无线电信号的系统的框图；以及图7是根据一个实施例说明用于接收和处理数字卫星无线电信号的方法的流程图。
具体实施例方式
参考图1，根据本发明的一个实施例，用于接收并处理数字卫星无线电信号的系统10被通常说明为位于车辆12例如汽车上。系统10通常包括一个中继器模块20和一个或多个ISM频带接收机模块30。中继器模块20接收广播卫星信号，并且使卫星广播数据可用于接收机模块30。虽然系统10在此被显示和描述为用于车辆12，但是应当认识到，系统10可以应用于其他环境。
车辆12被显示为装备有耦合到卫星天线22的中继器模块20。中继器模块20被配置成通过卫星天线22接收数字卫星无线电信号。数字卫星无线电信号当前通常由远程卫星在2320-2345MHz频带上的频率广播。中继器模块20也将数字卫星无线电信号转换为工业、科学和医疗频带中的数字无线电信号(在下文为转换的卫星ISM信号)，并将转换的卫星ISM信号重发到能够接收并处理ISM频带中的信号的范围内的接收机。所述ISM频带当前通常包括下述的频率范围6.765-6.795；13.553-13.567；26.957-27.283；40.664-40.70；433.05-434.79；902-928；2,400-2,500，5,725-5,875，24,000-24,250；61,000-61,500；122,000-123,000；以及244,000-246,000MHz。
车辆12还被显示为装备有多个比如4个位于车辆12的车厢内的ISM频带接收机模块30。ISM频带接收机模块30被配置成从中继器模块20接收所转换的卫星ISM信号，并且将所转换的卫星ISM信号解码以直接从转换的卫星ISM信号中提取音频或其他数据。如所示，ISM频带接收机模块30能够与便携式电子设备比如膝上型计算机24或蜂窝电话25相连。ISM频带接收机模块30也可以被直接集成在其他电子设备比如PDA 26内。最后，ISM频带接收机模块30能够充当独立的音频接收机，其提供从转换的卫星ISM信号中解码的音频输出。
在操作中，卫星天线22从一个或多个卫星或地面中继器接收数字卫星无线电信号。所接收的数字卫星无线电信号可以是XM卫星无线电信号、SIRIUSTM数字卫星无线电信号、或者其他广播数字卫星无线电信号。所接收的数字卫星无线电信号在一个适合于数字卫星无线电信号的接收和发送的频带上被接收，举例来说，例如2.320GHz到2.345GHz。
卫星天线22给中继器模块20提供所接收的数字卫星无线电信号。中继器模块20将在卫星频带中已接收到的数字卫星无线电信号转换成在工业、科学和医疗频带中的数字卫星无线电信号。已经被转换成ISM频带中的数字卫星无线电信号的数字卫星无线电信号(转换的卫星ISM信号)然后由中继器模块20在ISM频带中重发。
中继器模块20所重发的转换的卫星ISM信号由在中继器模块20的范围内的ISM频带接收机模块接收，例如显示为位于车辆12的车厢中的ISM频带接收机模块30。ISM频带接收机模块30接收在ISM频带中的转换的卫星ISM信号，并且直接从转换的卫星ISM信号中提取音频或其他数据。当被配置为独立接收机时，ISM频带接收机模块30提供从接收到的转换的卫星ISM信号中已经解码的音频输出信号。当连接到或集成在便携式电子设备内时，ISM频带接收机模块30提供音频或数据输出，以供在便携式电子设备中使用，例如通过膝上型计算机24的扬声器进行重放，通过蜂窝电话25的扬声器进行重放，或者在PDA26上重放。
应当认识到，多个中继器模块20和一个或多个ISM频带接收机模块30可以位于车辆12内。虽然中继器模块20和ISM频带接收机模块30被显示在车辆12中，但是还应当认识到，中继器模块20和ISM频带接收机模块30可以位于其他结构比如房屋或其他建筑物中，或者可以位于外部环境。还应当认识到，多于一个的天线22可与中继器模块20相连，并且ISM频带接收机模块30可以具有一个或多个天线，以用于接收ISM频带信号、卫星频带信号、或另一频带中的信号。
参考图2，根据第一实施例通常说明了用于接收和处理数字卫星无线电信号的系统10。所述系统10包括卫星天线22，用于接收在卫星频带中广播的数字卫星无线电信号。所述系统也包括中继器模块20，其被耦合到卫星天线22，用于接收数字卫星无线电信号，将接收到的数字卫星无线电信号转换为ISM频带中的信号(转换的卫星ISM信号)，以及将转换的数字卫星无线电信号重发或广播到能够接收在ISM频带中广播的数字卫星无线电信号的远程接收机30。中继器模块20包括用于将接收到的数字卫星信号转换为ISM频带的混频器电路，用于对转换的信号进行滤波以除去非ISM频带信号的滤波器电路26，以及用于将由中继器模块20所发送的信号的功率限制到满足FCC要求的功率电平的增益控制电路28。转换的数字卫星无线电信号的广播传输处于足以覆盖预定应用的范围、例如覆盖整个车辆乘客车厢的功率电平。
如所示，系统10包括多个ISM频带接收机30，用于从中继器模块20接收转换的卫星ISM信号。接收机模块30被显示为均具有电池32，用于给接收机模块30的电路提供电源。另外或可选地，非电池的电源也可以被应用以提供电源。每个接收机模块30也被显示为具有一个ISM频带天线34，用于接收ISM频带中的转换的卫星ISM信号。ISM频带天线34将接收到的转换的卫星ISM信号提供给混频器36。混频器36也被显示为从本地振荡器35接收信号。本地振荡器35被配置成给混频器36提供信号(例如正弦波)，以使混频器36能够将接收到的转换的卫星ISM信号转换为大约0Hz的基带信号。混频器36也被配置成给解码器38提供所得到的基带(0Hz)信号。解码器38被配置成从混频器36所提供的转换的卫星ISM基带信号中提取音频信号，并且从接收机模块30中提供音频输出。
在操作中，卫星天线22从卫星或地面中继器接收数字卫星无线电信号。所接收的数字卫星无线电信号可以包括音频和/或其他数据。卫星天线22给中继器模块20提供所接收的数字卫星无线电信号。中继器模块20将接收到的数字卫星无线电信号转换为ISM频带中的转换的卫星ISM信号。然后中继器模块20对转换的卫星ISM信号进行滤波以除去ISM频带以外的频率，并且在再一个本地广播中重发所转换的卫星ISM信号，以使在中继器模块20的范围内的接收机模块30能够接收到转换的卫星ISM信号。在中继器模块20的范围内的接收机模块30接收由中继器模块20通过天线34所发送的转换的卫星ISM信号。在接收机模块30中，由本地振荡器35所提供的正弦波驱动混频器36，以将接收到的转换的卫星ISM信号转换为0Hz的基带信号。然后解码器38处理从混频器36接收到的基带信号(0Hz)以从基带信号中提取音频和/或其他数据。接收机模块30可进一步被配置成放大音频输出信号，并且在耦合到或集成在接收机模块30内的扬声器上广播音频输出信号。
应当认识到，任何数目的N个接收机模块30能够接收并处理转换的卫星ISM信号，以便为每个接收机模块30提供音频输出。还应当认识到，图2所说明的系统10可以被实施在车辆中、在一个结构比如建筑物或房屋中、或者外部。如所示，卫星天线22和中继器模块20能够接收、转换、并转播由XM系统、SIRIUSTM系统、这两个系统、或者任何其他数字卫星无线电系统所发送的ISM频带数字卫星无线电信号。
参考图3，根据第二实施例通常说明了在系统10中用于接收数字卫星无线电信号和转换的卫星ISM信号的数字卫星无线电接收机30A。数字卫星无线电接收机30A被显示为具有第一ISM频带天线34，其与ISM频带带通滤波器42相连，用于接收在ISM频带中的信号。ISM频带带通滤波器42给信号检测器/控制电路44提供信号，该信号检测器/控制电路44给开关46提供表示接收到的在ISM频带中的信号的强度或质量的信号。数字卫星无线电接收机30A也被显示为具有第二ISM频带天线34，其与ISM频带RF前端电路40相耦合，用于接收在ISM频带中所发送的信号。ISM频带RF前端电路40被配置成接收已经转换成ISM频带的数字卫星无线电信号，将ISM频带输入信号转换成基带(0Hz)信号，并将基带信号传送到开关46。数字卫星无线电接收机30A也被显示为具有卫星频带天线48，用于接收在卫星频带例如S波段上发送的数字卫星无线电信号。卫星频带天线48被显示为与卫星频带RF前端电路50相耦合。卫星频带RF前端电路50接收在卫星频带中广播的数字卫星无线电信号，将卫星频带信号转换为基带(0Hz)信号，并将基带信号提供给开关46。开关46被显示为将来自ISM频带RF前端电路40或卫星频带RF前端电路50的基带信号提供给解码器38。基于由信号检测器/控制电路44所提供的信号强度/质量信号，开关46确定哪个基带信号将被提供给解码器38。解码器38被配置成对基带信号进行解码以提供音频或其他输出数据。
在操作中，ISM频带带通滤波器42通过天线34接收已经被转换为ISM频带的数字卫星无线电信号(转换的卫星ISM信号)。在对接收到的信号进行滤波以除去非ISM频率后，ISM频带带通滤波器42将滤波的信号提供给信号检测器/控制电路44。信号检测器/控制电路44给开关46提供表示接收到的转换的卫星ISM信号的强度或质量的信号。基于由信号检测器/控制电路44所提供的信息，开关46确定是来自ISM频带RF前端电路40的基带信号还是来自卫星频带RF前端电路50的基带信号将被提供给解码器38。如果信号检测器/控制电路44表明转换的卫星ISM信号太弱或不可用，则开关46将选择卫星频带RF前端电路50作为将由解码器38处理的基带信号的源。然而，如果信号检测器/控制电路44确定一个充分的转换的卫星ISM信号可用，则开关46将选择ISM频带RF前端电路40作为将由解码器38处理的基带信号的源。
为了在ISM频带RF前端电路40中产生基带信号，转换的卫星ISM信号首先在ISM频带天线中被34接收，并且由ISM频带天线34提供给ISM频带RF前端电路40。然后ISM频带RF前端电路40处理所接收的ISM频带信号以将它们转换为基带信号，并将所得到的基带信号提供给开关46。为了在卫星频带RF前端电路50中产生基带信号，卫星频带天线48首先接收在卫星频带中的数字卫星无线电信号，并给卫星频带RF前端电路50提供这些信号。然后卫星频带RF前端电路50处理在卫星频带中接收到的数字卫星无线电信号以将它们转换为基带信号，并将所得到的基带信号传送到开关46。如上所述，开关46确定哪些基带信号将被传送到解码器38以用于进一步处理。然后解码器38对所选择的基带信号进行处理以提取音频或其他信息。
虽然图3中的接收机30A显示了两个ISM频带天线34，但是应当认识到，一个ISM频带天线34可以给ISM频带带通滤波器42和ISM频带RF前端电路40二者提供输入信号。另外，应当认识到，多于两个的ISM频带天线34可以被应用在接收机中，并且多于一个的卫星频带天线48可以被应用在接收机60中。还应当认识到，虽然在图3中显示了一个ISM频带RF前端电路和一个卫星频带RF前端电路，但是接收机30A可以具有多个ISM频带RF前端电路和多个卫星频带RF前端电路，其具有操作来选择最佳的基带信号以用于在解码器38中进行进一步处理的开关46。
参考图4，根据第三实施例通常说明了系统10中的数字卫星无线电接收机30B，用于接收数字卫星无线电信号和转换的卫星ISM信号。接收机30B被显示为具有第一ISM频带天线34，用于向开关46提供已经转换成ISM频带的数字卫星无线电信号。接收机30B也被显示为具有卫星频带天线48，用于向开关46提供在卫星频带中的数字卫星无线电信号。接收机30B还被显示为具有第二ISM频带天线34，用于接收已经转换为ISM频带的数字卫星无线电信号，并向用于滤除在ISM频带外的频率的ISM频带带通滤波器42提供信号。ISM频带带通滤波器42被配置成向信号检测器/控制电路44提供滤波的转换的卫星ISM信号。信号检测器/控制电路44被配置成评估由滤波器42所提供的ISM信号的强度和/或质量，并向开关46和可编程振荡器52提供一个信号质量输出信号。可编程振荡器52被配置成向混频器54提供信号(例如正弦波)，以驱动混频器54和前端电路56将来自开关46的输入信号转换为基带(0Hz)信号。前端电路56被配置成向解码器38提供所得到的基带信号。解码器38被配置成对基带信号进行处理以提取音频或其他信息。
在操作中，第二ISM频带天线34、ISM频带带通滤波器42、信号检测器/控制电路44、以及开关46以一种类似于对于图3所示的实施例所讨论的方式来进行操作。总之，信号检测器/控制电路44确定足够强度的转换的卫星ISM信号是否可用于处理。如果信号检测器/控制电路44确定转换的卫星ISM信号不可用或太弱，则信号检测器/控制电路44向开关46提供信号，以使开关46将选择卫星频带天线48作为要进一步处理的信号的源。如果信号检测器/控制电路44确定一个充分的转换的卫星ISM信号可用，则信号检测器/控制电路44向开关46提供信号，以使开关46选择ISM频带天线34作为要进一步处理的信号的源。
信号检测器/控制电路44也向可编程锁相振荡器52提供表示一个充分的ISM频带信号的可用性的信号。可编程锁相振荡器52利用来自信号检测器/控制电路44的信号来选择驱动混频器54的频率。如果信号检测器/控制电路44表明一个充分的ISM信号可用，则振荡器52提供将使混频器54和前端电路56能够将从开关46接收到的ISM频带信号转换到基带的频率。如果一个充分的ISM信号不可用，则振荡器52提供将使混频器54和前端电路56能够将来自开关46的卫星频带信号转换到基带的频率。以这种方式，一组电路可以基于来自信号检测器/控制电路44的信号而被主动地重新配置，以便处理在ISM频带或卫星频带中的信号。一旦混频器54和前端电路56已经处理了ISM频带信号或卫星频带信号，则前端电路56向解码器38提供所得到的处理的基带数字卫星无线电信号，以用于提取音频和/或其他数据。
参考图5，根据第四实施例通常说明了在系统10中的数字卫星无线电接收机30C，用于接收数字卫星无线电信号和转换的卫星ISM信号。数字卫星无线电接收机30C被显示为具有ISM频带天线34，用于接收在ISM频带中广播的数字卫星无线电信号。ISM频带天线34向ISM频带RF前端电路40提供接收到的ISM频带信号。ISM频带RF前端电路40被配置成对接收到的转换的卫星ISM信号进行处理以将接收到的信号转换为基带信号。ISM频带RF前端40也被配置成向接收机电路58提供从转换的卫星ISM信号中提取的基带数字卫星无线电信号，该接收机电路58可以包括常规的SDARS分集接收机电路。
接收机30C也被显示为具有卫星频带天线48，用于接收在卫星频带中广播的数字卫星无线电信号。卫星频带天线48向卫星频带RF前端电路50提供接收到的数字卫星无线电信号。卫星频带RF前端50被配置成对在卫星频带中接收到的数字卫星无线电信号进行处理，以将接收到的数字卫星无线电信号转换为基带信号，并向接收机电路58提供所得到的基带信号，该接收机电路58可以包括常规的SDARS分集接收机电路。接收机电路58被配置成对从ISM频带RF前端40和卫星频带RF前端50接收到的基带数字卫星无线电信号进行评估，以确定使用哪个信号源，并且进一步处理该信号源以提取音频和/或其他数据。
在操作中，ISM频带天线34接收所转换的卫星ISM信号，并且向ISM频带RF前端电路40提供该信号。ISM频带RF前端电路40对接收到的转换的ISM信号进行处理以将其转换为基带信号。然后ISM频带RF前端电路40向分集接收机电路58提供所得到的基带信号。以类似的方式，卫星频带天线48接收数字卫星无线电信号，并且向卫星频带RF前端电路50提供该信号。卫星频带RF前端50对接收到的数字卫星无线电信号进行处理以将其转换为基带信号。然后基于卫星的RF前端50将所得到的基带信号提供给分集接收机电路58。分集接收机电路58对接收到的基带信号进行评估，并对一个或多个基带信号进行处理以提取和/或处理音频和/或其他数据。
参考图6，根据本发明的又一个实施例通常说明了用于接收并处理数字卫星无线电信号的系统90。系统90包括位于第一位置的第一中继器模块20，例如在车辆中。中继器模块20被配置成接收在卫星频带中的数字卫星无线电信号，并在ISM频带内的第一频带上转播该数字卫星信号。系统90也包括位于第二位置的第二中继器模块20A，例如在车辆中。中继器模块20A被配置成接收在卫星频带中的数字卫星无线电信号，并在ISM频带内的第二频率上转播该数字卫星无线电信号。
系统90也被显示为具有卫星频带ISM分集接收机92。卫星频带ISM分集接收机92包括第一ISM天线34，其被配置成从中继器模块20接收所转换的卫星ISM信号，并向第一频率转换器94提供所转换的卫星ISM信号。第一频率转换器94被配置成接收由中继器模块20在ISM频带中的第一频率上发送的转换的卫星ISM信号，并将来自在第一频带中接收到的转换的卫星ISM信号的数字卫星无线电信号转换为基带信号。接收机92还被显示为具有第二ISM频带天线34，其被配置成接收由中继器模块20A所发送的转换的卫星ISM信号，并将接收到的信号提供给第二频率转换器96。第二频率转换器96被配置成接收由中继器模块20A在ISM频带中的第二频率上发送的转换的卫星ISM信号，所述第二频率不同于由中继器模块20所发送的第一频率，并且将来自第二频带中的所接收的转换的卫星ISM信号的数字卫星无线电信号转换为基带信号。第一频率转换器94和第二频率转换器96都被显示为向卫星频带分集接收机电路58提供从ISM频带信号提取的基带数字卫星无线电信号。卫星频带分集接收机电路58可以包括常规电路，其被配置成从由第一频率转换器94和第二频率转换器96所提供的不同基带数字卫星无线电信号中进行选择，并对所选择的基带信号进行处理以提取和/或处理音频和/或其他数据。
应当认识到，虽然图6的系统90显示了第一和第二中继器模块20和20A以及第一和第二频率转换器95和96，但是多于两个的中继器模块和频率转换器模块也可在系统90中使用。附加的中继器模块和/或频率转换器可以在所讨论的相同的第一和第二频率上使用，或者可以在另外的频率上使用。
参考图7，根据本发明的一个实施例，提供一种对于系统10或90用于接收和处理数字卫星无线电信号的方法100。在第一步102中，在中继器模块中接收卫星数字音频信号。接着在步骤104中，将卫星数字音频信号转换为ISM频带中的信号。在第三步106中，发送在ISM频带中的转换的卫星信号。接着在步骤108中，在远程接收机中接收转换的ISM频带卫星信号。接着在步骤110中，在接收机中处理转换的ISM频带卫星信号以获得数据。
应当认识到，卫星和ISM频带在将来可以改变，并且对卫星和ISM频带的提及将打算包括可能被加到当前支持卫星和ISM无线通信的频带上的附加频率。
如所述，本发明提供一种数字卫星接收机系统的益处，其能够直接处理所转换的数字卫星信号，而不需要附加的天线或电路来将数字卫星信号再转换到卫星频率范围中。另外，本发明提供一种数字卫星接收机系统，其能够重发并处理由多于一个的常规卫星无线电系统所提供的信号。
上面的描述被视为仅仅是优选实施例的描述。本领域技术人员以及进行或使用本发明的人们将想到本发明的修改。因此，应当理解，在附图中所示以及上面所述的实施例仅仅是用于说明性的目的，而不是打算限制本发明的范围，本发明的范围由后面的权利要求书来限定，正如根据包括等同原则的专利法的原理所解释的。
权利要求
1.一种用于接收并处理数字卫星无线电信号的系统，包括天线，其被配置成接收数字卫星无线电信号；中继器模块，其被耦合到所述天线，并且具有信号处理电路和信号发送电路，所述中继器模块被配置成从所述天线接收在第一频率范围中的数字卫星无线电信号，处理该数字卫星无线电信号以将该数字卫星无线电信号转换为在第二频率范围中的转换的卫星信号，并且进一步发送所转换的卫星信号；以及至少一个接收机模块，其被配置成接收并处理由所述中继器模块所发送的在第二频率范围中的转换的卫星信号，其中所述至少一个接收机模块对接收到的在第二频率范围中的转换的卫星信号进行处理，以直接从接收到的转换的卫星信号中提取数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其中由所述中继器模块接收并处理的数字卫星无线电信号是S波段数字卫星无线电信号。
3.根据权利要求1所述的系统，其中从接收到的转换的卫星信号中提取的数据包括音频/数据。
4.根据权利要求1所述的系统，其中所述中继器模块和所述至少一个接收机模块中的至少一个位于车辆中。
5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个接收机模块中的至少一个被连接到便携式电子设备。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个接收机模块中的至少一个被集成在便携式电子设备内。
7.根据权利要求1所述的系统，其中所述中继器模块被配置成接收并处理包括XM和SIRIUSTM数字卫星无线电信号的多个数字卫星无线电信号。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收机模块进一步被配置成接收并处理在第一频率范围中的数字卫星无线电信号。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述至少一个接收机模块被配置成在处理第二频率范围中的转换的卫星信号和处理第一频率范围中的数字卫星无线电信号之间切换，以及其中当至少一个接收机模块确定在第二频率范围中的转换的卫星信号不可用时，所述接收机模块直接处理在第一频率范围中的数字卫星无线电信号。
10.根据权利要求1所述的系统，其中第一频率范围是用于在卫星、地面卫星中继器和卫星接收机之间传送卫星信号的频率范围，其中所述第二频率范围是工业、科学和医疗(ISM)频率范围，以及其中所述转换的卫星信号是转换的卫星ISM信号。
11.一种用于接收在第一频带中的卫星数字无线电信号以及由中继器转换到第二频带的转换的卫星信号的数字卫星无线电接收机，包括至少一个天线，其被配置成接收在第一频带中的数字卫星无线电信号和在第二频带中的转换的卫星信号中的至少一个；接收电路，其被配置成从中继器模块接收在第二频带中的转换的卫星信号，并且从转换的卫星信号中提取数据；以及卫星接收电路，其被配置成接收在第一频带中的数字卫星无线电信号，并且从数字卫星无线电信号中提取数据。
12.根据权利要求11所述的数字卫星无线电接收机，其中从转换的卫星信号提取的数据包括音频和数据中的至少一种。
13.根据权利要求11所述的数字卫星无线电接收机，进一步包括开关电路，该开关电路被配置成在处理第一频率范围中的数字卫星无线电信号和处理从中继器接收到的在第二频率范围中的转换的卫星信号之间切换，其中当第二频率中的转换的卫星信号可用时，所述开关电路选择在第二频带中的转换的卫星信号以用于在所述接收电路中进行处理，以及其中所述开关电路否则选择第一频带中的数字卫星无线电信号以用于在所述接收电路中进行处理。
14.根据权利要求11所述的数字卫星无线电接收机，其中所述接收电路和卫星接收电路中的至少一个位于车辆中。
15.根据权利要求11所述的数字卫星无线电接收机，其中所述卫星接收电路能够接收SIRIUSTM和XM信号二者。
16.根据权利要求11所述的数字卫星无线电接收机，其中所述接收电路和卫星接收电路中的至少一个位于便携式电子设备中。
17.根据权利要求11所述的数字卫星无线电接收机，其中所述接收电路和卫星接收电路中的至少一个被连接到便携式电子设备。
18.根据权利要求11所述的数字卫星无线电接收机，其中所述第一频率范围是卫星频率范围，以及所述第二频率范围是ISM频带中的频率范围。
19.一种用于处理卫星数字音频信号的方法，包括以下步骤在中继器中接收在第一频带中的数字卫星无线电信号；在中继器中将该数字卫星无线电信号转换为在第二频带中的转换的卫星信号；发送所转换的卫星信号；在至少一个远程接收机模块中接收所转换的卫星信号；以及在所述至少一个远程接收机模块中处理所转换的卫星信号以获得数据。
20.根据权利要求19所述的方法，其中通过处理所转换的卫星信号而获得的数据包括音频和数据中的至少一种。
21.根据权利要求19所述的方法，进一步包括在所述至少一个远程接收机模块中接收在第一频率的数字卫星无线电信号的步骤。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括以下步骤当在第二频带中的转换的卫星信号不可用时，在所述至少一个接收机模块中处理在第一频带中的数字卫星无线电信号。
23.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一频带是卫星频带，以及其中所述第二频带是ISM频带。
全文摘要
一种用于接收并处理数字卫星无线电信号的系统包括天线，用于接收数字卫星无线电信号；以及中继器模块，用于从天线接收在第一频带中的数字卫星无线电信号，将这些信号转换成在第二频带中的转换的卫星信号，并且发送所转换的卫星信号。所述系统还包括至少一个接收机模块，用于接收由中继器模块所发送的转换的卫星信号，并且直接从接收到的转换的卫星信号中提取数据。
文档编号H04H1/00GK101030806SQ200710092390
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年3月1日
发明者F·M·赫希臣伯格 申请人:德尔菲技术公司