приемник сигнала для цифрового звукового вещания
Классы МПК: | H04L27/26 с многочастотными кодами |
Автор(ы): | КАТСУМОТО Хироси (JP) |
Патентообладатель(и): | КАБУСИКИ КАЙСЯ КЕНВУД (JP) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-05-12 публикация патента:
10.11.2003 |
Изобретение относится к приемникам для приема сигналов цифрового звукового вещания. Достигаемый технический результат - обеспечение нормального приема сигнала вещания даже в неблагоприятных окружающих условиях типа условий многолучевого приема. Приемник сигнала цифрового звукового вещания содержит смеситель, аналого-цифровой преобразователь, ортогональный детектор, дискретный преобразователь Фурье, детектор задержки для детектирования дискретных, преобразованных посредством преобразования Фурье данных и цифроаналоговый преобразователь, управляемый напряжением генератор, два средства детектирования ухода частоты, два интегратора, компаратор и схему переключения. 1 с. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Приемник сигнала цифрового звукового вещания, содержащий смеситель, на один из входов которого подается аналоговый сигнал приема, аналого-цифровой (А/Ц) преобразователь выходного сигнала смесителя в цифровой сигнал, ортогональный (I/Q) детектор для получения ортогональных (I/Q) данных из цифрового сигнала, дискретный преобразователь Фурье для дискретного Фурье-преобразования полученных ортогональных (I/Q) данных, детектор задержки для детектирования дискретных, преобразованных посредством преобразования Фурье данных и цифроаналоговый (Ц/А) преобразователь, выполненный с возможностью подачи напряжения управления частотой на управляемый напряжением генератор для управления частотой его колебаний и корректировки ухода частоты, отличающийся тем, что содержит первое средство (7) детектирования, для детектирования ухода частоты в соответствии с фазовым опорным символом, содержащимся в выходном сигнале схемы дискретного преобразователя Фурье, второе средство (8) детектирования ухода частоты для детектирования фазы демодулированных данных и вычисления разности между детектированной фазой и фазой без ухода частоты, интегратор (17) для интегрирования выходных данных схемы абсолютного значения данных величины ухода частоты, детектированного упомянутым первым средством (7) детектирования ухода частоты и компаратор (18) для сравнения интегрированного выходного сигнала от интегратора (17) с первым, предварительно определенным, диапазоном первого порогового значения, схему (10) переключателя для выбора или выходных данных первого средства (7) детектирования ухода частоты или выходных данных второго средства (8) детектирования ухода частоты в ответ на результаты сравнения указанного компаратора (18), причем при нахождении выходного сигнала интегратора за пределами первого диапазона пороговых значений выбирается первое средство (7) детектирования ухода частоты, а при нахождении выходного сигнала интегратора в пределах диапазона пороговых значений выбирается второе средство (8) первого детектирования ухода частоты, причем данные величины ухода частоты, полученные от схемы (10) переключателя, интегрируются интегратором (11) и выходные данные интегратора (11) подаются на цифроаналоговый преобразователь (41). 2. Приемник по п. 1, дополнительно содержащий компаратор (19) для сравнения выходных данных схемы абсолютного значения со вторым предварительно определенным диапазоном пороговых значений, калькулятор (20) логической суммы для вычисления логической суммы выходного сигнала компаратора (19) и интегрированного выходного сигнала компаратора (18), переключатель (21). 3. Приемник по п. 1, дополнительно содержащий компаратор (22) для сравнения выходных данных схемы (16) абсолютного значения с третьим предварительно определенным диапазоном пороговых значений и выработки выходного сигнала уровня, выходной сигнал компаратора задерживается блоком (23) задержки, при этом выходные данные блока (23) задержки дополнительно задерживаются блоком (24) задержки и выходные данные компаратора (22) и выходные данные блока (23) и блока (24) задержки складываются вместе сумматором (25), и переключатель (26).Описание изобретения к патенту
Область техникиНастоящее изобретение касается приемника для приема сигналов цифрового звукового вещания, более конкретно приемника, оборудованного демодулятором для демодулирования сигнала, модулируемого посредством частотного уплотнения ортогональных сигналов (далее называемого ЧУОС). Описание предшествующего уровня техники
В патенте ЕР-А-606941 и работе М. Льюсайя и др.: "Aquistion* и отслеживание несущей частоты для систем ЧУОС", издания "Трансляция по каналам связи" института ИИЭР, том 44, 11, за ноябрь 1996 раскрыт обычный демодулятор для демодуляции сигнала, модулированного посредством ЧУОС. В таком обычном демодуляторе, показанном на фиг.2, ЧУОС-модулированный сигнал приема поступает на входную клемму, осуществляется частотное преобразование смесителем 1 и аналого-цифровое преобразование (А/Ц) А/Ц-преобразователем 2. Преобразованный А/Ц-преобразователем сигнал приема преобразуется в I/Q-данные полосы частот модулирующих сигналов посредством I/Q-детектора (ортогонального детектора) 3, и эти I/Q-данные поступают на схему 4 быстрого преобразования Фурье (далее называемую схемой БПФ). Схема 4 БПФ осуществляет Фурье-преобразование и преобразует входной сигнал временной области в сигнал частотной области. Выходной сигнал со схемы 4 БПФ поступает на блок 6 задержки/детектирования и на детектор 40 ухода частоты. Блок 6 задержки/детектирования обнаруживает входной сигнал посредством задержки на один символ и выводит демодулированные данные через выходную клемму. Детектор 40 ухода частоты обнаруживает величину ухода частоты в соответствии с фазовым опорным символом, содержащимся во входном сигнале. Обнаруженная величина ухода частоты преобразуется посредством Ц/А преобразователя 41 и поступает на управляемый напряжением генератор 9, который функционирует как гетеродин. В соответствии с обнаруженной и преобразованной Ц/А преобразователем величиной сдвига частоты производится управление частотой колебания управляемого напряжением генератора 9 для коррекции ухода частоты, чтобы на смеситель 1 поступал выводной сигнал управляемого напряжением генератора 9 со скорректированным сдвигом фазы для преобразования частоты. Однако описанный выше обычный приемник связан с некоторой проблемой, состоящей в том, что нормальный прием сигнала может оказаться невозможным при приеме в условиях многолучевого распространения из-за большой величины обнаруженного ухода частоты. Краткое описание изобретения
В основу настоящего изобретения положена задача создания приемника, способного осуществлять прием сигнала даже в неблагоприятных окружающих условиях, типа приема в условиях многолучевого распространения. В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, обеспечен приемник сигнала цифрового звукового вещания, содержащий смеситель, на один из входов которого подается аналоговый сигнал приема, аналого-цифровой (А/Ц) преобразователь для выходного сигнала смесителя в цифровой сигнал, ортогональный (I/Q) детектор для получения ортогональных (I/Q) данных из цифрового сигнала, дискретный преобразователь Фурье для дискретного Фурье-преобразования полученных ортогональных (I/Q) данных, детектор задержки для детектирования дискретных, преобразованных посредством преобразования Фурье данных и цифроаналоговый (Ц/А) преобразователь, выполненный с возможностью подачи напряжения управления частотой на управляемый напряжением генератор для управления частотой его колебаний и корректировки ухода частоты, и поставленная задача решается тем, что имеется первое средство детектирования для детектирования ухода частоты в соответствии с фазовым опорным символом, содержащимся в выходном сигнале схемы дискретного преобразователя Фурье, второе средство детектирования ухода частоты для детектирования фазы демодулированных данных и вычисления разности между детектированной фазой и фазой без ухода частоты, интегратор для интегрирования выходных данных схемы абсолютного значения данных величины ухода частоты, детектированного упомянутым первым средством детектирования ухода частоты и компаратор для сравнения интегрированного выходного сигнала от интегратора с первым предварительно определенным диапазоном первого порогового значения, схему переключателя для выбора или выходных данных первого средства детектирования ухода частоты или выходных данных второго средства детектирования ухода частоты в ответ на результаты сравнения указанного компаратора, причем при нахождении выходного сигнала интегратора за пределами первого диапазона пороговых значений выбирается первое средство детектирования ухода частоты, а при нахождении выходного сигнала интегратора в пределах первого диапазона пороговых значений выбирается второе средство детектирования ухода частоты, причем данные величины ухода частоты, полученные от схемы переключателя, интегрируются интегратором, и выходные данные интегратора подаются на цифровоаналоговый преобразователь. Желательно, чтобы приемник содержал компаратор для сравнения выходных данных схемы абсолютного значения со вторым предварительно определенным диапазоном пороговых значений, калькулятор логической суммы для вычисления логической суммы выходного сигнала компаратора и интегрированного выходного сигнала компаратора, переключатель. Желательно, чтобы приемник содержал компаратор для сравнения выходных данных схемы абсолютного значения с третьим предварительно определенным диапазоном пороговых значений и выработки выходного сигнала уровня, выходной сигнал компаратора задерживается блоком задержки, при этом выходные данные блока задержки дополнительно задерживаются блоком задержки, и выходные данные компаратора и выходные данные линии и блока задержки складываются вместе сумматором, и переключатель. В случае приемника по изобретению, снабженного средством загрузки, если величина ухода частоты, обнаруженная первым средством детектирования ухода частоты, находится во втором диапазоне порогового значения и величина ухода частоты, обнаруженная первым средством частотного детектирования, выбрана для автоматического управления частотой, то величина ухода частоты, обнаруженная первым средством частотного детектирования, может сразу переключаться на величину ухода частоты, обнаруженную вторым средством частотного детектирования. Следовательно, можно избежать частого переключения, которое в противном случае может быть вызвано внешними помехами. Приемник по настоящему изобретению дополнительно содержит: средство сравнивания для сравнения предварительно определенного третьего диапазона пороговых значений, более узкого, чем второй диапазон пороговых значений, с величиной ухода частоты, обнаруженной первым средством детектирования ухода частоты; и средство очистки для очистки интегратора, если в результате сравнения средством сравнивания определено, что величина ухода частоты, обнаруженная первым средством детектирования ухода частоты, продолжает находиться во втором диапазоне пороговых значений в течение предварительно определенного периода времени. В случае приемника по изобретению, снабженного средством очистки, автоматическое управление частотой может поддерживаться величиной ухода частоты, обнаруженной вторым средством детектирования ухода частоты, даже если создаются мгновенные шумы. Следовательно, автоматическое управление частотой не будет переключаться мгновенными шумами на величину ухода частоты, обнаруженную первым средством детектирования ухода частоты. Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет блок-схему, иллюстрирующую устройство главных частей приемника, соответствующего варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 2 представляет блок-схему, иллюстрирующую устройство главных частей обычного приемника. Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
Ниже будет описан приемник по изобретению, соответствующий варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 1 представляет блок-схему, иллюстрирующую устройство главных частей приемника, соответствующего варианту осуществления изобретения. В приемнике этого варианта осуществления выполняется преобразование частоты сигнала приема в сигнал промежуточной частоты смесителем 1 во взаимодействии с генератором 9, управляемым напряжением, функционирующим как гетеродин. Сигнал промежуточной частоты преобразуется в цифровой сигнал аналого-цифровым преобразователем 2. Сигнал промежуточной частоты, преобразованный в цифровой сигнал, поступает на I/Q детектор (ортогональный детектор) 3, который преобразует входной сигнал в I/Q данные полосы модулирующих частот. Выходные I/Q данные поступают в схему 4 БПФ. Схема 4 БПФ образует окна для входных данных в соответствии с количеством точек БПФ и Фурье-преобразованием входных данных в элементе окна, чтобы посредством этого преобразовать входной сигнал временной области в сигнал частотной области. Выходной сигнал схемы 4 БПФ поступает на блок 6 задержки-детектирования, который выводит демодулированные посредством задержки-детектирования данные через выходную клемму. Выходной сигнал схемы 4 БПФ поступает также на первое средство (7) детектирования ухода частоты для обнаружения ухода частоты входного сигнала. Демодулированные посредством задержки- детектирования данные поступают также на второе средство (8) детектирования ухода частоты. Первое средство (7) детектирования ухода частоты обнаруживает величину ухода частоты в соответствии с фазовым опорным символом, содержащимся в выходном сигнале схемы БПФ, и вырабатывает данные величины ухода частоты. Второе средство (8) детектора ухода частоты обнаруживает фазу данных, демодулированных посредством задержки-детектирования блоком 6 задержки-детектирования и поступающих с него, и вычисляет разницу между обнаруженной фазой и фазой без ухода частоты для обнаружения величины ухода частоты. Данные величины ухода частоты, обнаруженные посредством первого средства 7 детектирования ухода частоты, умножаются на величину



















/4+n/2 радиан). Например, если n=0 (если выходная величина задержки детектирования находится в первом квадранте) и нет никакой фазовой ошибки, то фаза выходного сигнала задержки-детектирования равна (
/4 радиан) и Im2-Re2=0. Если имеется фазовая ошибка, то фазовая ошибка или ошибка ухода частоты определяется разностью (Im2-Re2). Следовательно, уход частоты, обнаруживаемый детектором 8 ухода частоты, находится в диапазоне (от
/8 до -
/8 радиан).









Это предварительно определенное значение n устанавливается на такую маленькую величину, что, когда она добавляется в случае маленькой величины ухода частоты, сразу же выбирается выходной сигнал детектора 8 ухода частоты, а когда она добавляется при большой величине ухода частоты, остается выбрать выходной сигнал детектора 7 ухода частоты. В результате, даже если это предварительно определенное значение






Класс H04L27/26 с многочастотными кодами