Способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов и блок управления для его осуществления



Способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов и блок управления для его осуществления
Способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов и блок управления для его осуществления
Способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов и блок управления для его осуществления

 


Владельцы патента RU 2555862:

РОБЕРТ БОШ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении достоверности приема информации. Для этого описан способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов, включающий прием сигнала первого радиодиапазона (331) посредством первого интерфейса и сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона (332, 333) посредством по меньшей мере одного другого интерфейса, причем первый радиодиапазон и по меньшей мере один другой радиодиапазон соответствуют различным частотным диапазонам, и первый радиодиапазон или по меньшей мере один другой радиодиапазон представляет собой диапазон цифрового радиовещания по стандарту DAB. Далее способ включает прием (104) сигнала выбора посредством интерфейса, причем сигнал выбора указывает на то, предусмотрена ли дальнейшая обработка сигнала первого радиодиапазона (331) и/или сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона (332, 333). В зависимости от сигнала выбора осуществляется дискретизация (106) сигнала первого радиодиапазона (331) с общей частотой дискретизации и/или сигнала указанного по меньшей мере одного другого радиодиапазона (332, 333) с указанной общей частотой дискретизации. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов по пункту 1 формулы изобретения, способу определения общей частоты дискретизации по пункту 11 формулы изобретения и блоку управления по пункту 15 формулы изобретения.

Уровень техники

Цифровое радиовещание в формате DAB (сокр. от англ. ″Digital Audio Broadcasting″) представляет собой цифровой стандарт передачи данных, в частности, для радиопрограмм. В дальнейшем описании термин ″цифровое радио″ использован в качестве родового понятия для стандартов вещания DAB, DAB+ и DMB (сокр. от англ. ″Digital Multimedia Broadcasting″ - ″цифровое мультимедийное вещание″).

Современные радиовещательные приемники, разработанные для приема сигналов в формате DAB, частотно-модулированных сигналов и амплитудно-модулированных сигналов, имеют тюнеры (узлы приемной части), в которых приходящие от антенны высокочастотные (ВЧ) сигналы фильтруются, усиливаются и смешиваются до подходящей промежуточной частоты. В приемниках некоторых типов после этого происходит оцифровка сигналов с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) и происходит их цифровая демодуляция. При этом для трактов DAB и трактов FM/AM применяются отдельные тюнеры.

Недостаток этих известных из уровня техники устройств заключается в том, что как для аналоговых сигналов FM/AM, так и для сигналов в формате DAB перед оцифровкой ширина полосы сигнала сильно уменьшается, из-за чего для приема двух или большего числа сигналов, каждый из которых может соответствовать одной радиостанции, на каждый подлежащий приему сигнал требуется по полному тракту приемника, состоящему из тюнера и АЦП.

В высококачественных мобильных приемниках часто необходимы два или более трактов для сигналов FM/AM для реализации функций, таких как улучшение приема посредством алгоритмов разнесенного приема, работающих в фоновом режиме приемников для приема данных от системы передачи информационных сообщений одновременно с радиосигналом (RDS, сокр. от англ. "Radio Data System"), наблюдения за радиостанциями, передающими данные по каналу автодорожных сообщений (ТМС, сокр. от англ. "Traffic Message Channel") и прочих целей. Вдобавок для цифрового радиовещания в формате DAB необходимы один или несколько приемных трактов для реализации, например, улучшения приема сигналов в формате DAB (например, за счет разнесенного приема) и работающего в фоновом режиме тюнера, например, для создания списка радиостанций.

В более новых предлагаемых системах предусмотрено, что весь FM- или АМ-диапазон оцифровывается с помощью широкополосного АЦП, для того, чтобы иметь в наличии весь этот диапазон в цифровой форме. Затем в блоке цифровой обработки сигналов может происходить демодуляция любого числа каналов, в зависимости от располагаемых вычислительных ресурсов.

Раскрытие изобретения

Для решения задачи по устранению вышеизложенных недостатков в настоящем изобретении разработаны способ прямой дискретизации сигналов нескольких различных радиодиапазонов, способ определения общей частоты дискретизации, блок управления, в котором используются эти способы, а также компьютерный программный продукт, охарактеризованные в независимых пунктах формулы изобретения. В зависимых пунктах формулы изобретения и в приведенном ниже подробном описании раскрыты предпочтительные варианты осуществления изобретения.

В соответствии с изобретением способ прямой дискретизации может быть распространен на прием сигнала цифрового радиовещания в формате DAB. Таким образом, могут быть созданы приемники, в частности радиоприемники, сигналов в диапазонах DAB/FM/AM. Для этого предлагается способ определения частоты дискретизации, которая может быть использована как для диапазона DAB, так и для FM-диапазона и АМ-диапазона.

Это дает преимущество, заключающееся в значительном упрощении приемных трактов систем, служащих для приема сигналов в диапазонах DAB и FM/AM.

В настоящем изобретении разработан способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов, включающий: прием сигнала первого радиодиапазона посредством первого интерфейса и сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона посредством по меньшей мере одного другого интерфейса, причем первый радиодиапазон и по меньшей мере один другой радиодиапазон соответствуют различным частотным диапазонам, и первый радиодиапазон или по меньшей мере один другой радиодиапазон представляет собой диапазон цифрового радиовещания по стандарту DAB; прием сигнала выбора посредством интерфейса, причем сигнал выбора указывает на то, предусмотрена ли дальнейшая обработка сигнала первого радиодиапазона и/или сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона; и выполняемую в зависимости от сигнала выбора дискретизацию сигнала первого радиодиапазона с общей частотой дискретизации и/или сигнала указанного по меньшей мере одного другого радиодиапазона с той же самой общей частотой дискретизацииПредлагаемый в изобретении способ может быть осуществлен, например, приемной частью радиоприемника, выполненной с возможностью приема передач радиостанций или программ, транслируемых через тракт передачи в нескольких радиодиапазонах. Когда речь идет о сигналах нескольких радиодиапазонов, то имеются в виду высокочастотные сигналы, посредством каждого из которых передается информационный сигнал, например, радиопрограмма. Каждый из радиодиапазонов может иметь собственный частотный диапазон. При этом частотные диапазоны радиодиапазонов могут находиться на расстоянии друг от друга. Сигнал в радиодиапазоне DAB может излучаться на частоте между 174,928 МГц и 239,2 МГц. Частоты других радиодиапазонов могут быть ниже, чем частоты радиодиапазона DAB. К примеру, в качестве сигналов других радиодиапазонов могут выступать сигнал в АМ-диапазоне с частотой от 153 кГц до 26,1 МГц и/или сигнал в FM-диапазоне с частотой от 87,5 МГц до 108 МГц. Первый интерфейс и по меньшей мере один другой интерфейс могут представлять собой средства сопряжения с антеннами или входными каскадами, согласованные с соответствующими радиодиапазонами. Возможен одновременный прием сигналов разных радиодиапазонов через соответствующие интерфейсы. Например, возможен одновременный прием сигналов трех различных радиодиапазонов. Сигнал выбора может выдаваться, например, пользователем, при выборе пользователем одного из радиодиапазонов. Также сигнал выбора может выдаваться системой для получения нужной информации, передаваемой в определенном радиодиапазоне. Сигналом выбора может оказываться управляющее воздействие, например, на коммутатор, посредством которого в дискретизатор могут подаваться сигналы нескольких радиодиапазонов. Дискретизатор может быть выполнен с возможностью дискретизации выбираемого при помощи сигнала выбора радиодиапазона с общей частотой дискретизации. Общая частота дискретизации может быть заранее задана и установлена фиксированной. При этом общая частота дискретизации определяет соответствующую общую скорость взятия отсчетов. Таким образом, каждый из сигналов нескольких радиодиапазонов может быть дискретизирован с одной и той же общей частотой дискретизации, или скоростью взятия отсчетов сигнала. Дискретизатор может быть выполнен с возможностью одновременной дискретизации сигналов двух или более радиодиапазонов. В этом случае сигнал выбора может нести в себе функцию выбора соответствующего числа радиодиапазонов для обеспечения возможности дискретизации и последующей обработки сигналов.

Сигнал первого радиодиапазона может представлять собой сигнал, выдаваемый первым входным каскадом, согласованным с первым радиодиапазоном. Соответственно, сигнал по меньшей мере одного другого радиодиапазона может представлять собой сигнал, выдаваемый другим входным каскадом, согласованным по меньшей мере с одним другим радиодиапазоном. Таким образом, каждому радиодиапазону может быть поставлен в соответствие собственный входной каскад.

Кроме того, сигналы первого радиодиапазона и по меньшей мере одного другого радиодиапазона могут представлять собой сигналы, поступающие по меньшей мере от одной антенны, согласованной с соответствующим радиодиапазоном. Таким образом, для каждого радиодиапазона может быть предусмотрена собственная антенна или возможно совместное использование общей антенны для двух или более радиодиапазонов. Общая антенна может быть настроена на несколько радиодиапазонов, так что для каждого радиодиапазона используется не собственная антенна, а собственный входной каскад.

Предлагаемый в изобретении способ может включать подачу дискретизированного сигнала первого радиодиапазона или дискретизированного сигнала второго радиодиапазона в интерфейс. При этом интерфейс может представлять собой интерфейс, обеспечивающий сопряжение с устройством цифровой обработки сигналов. Таким образом, имеется возможность дальнейшей обработки сигналов различных радиодиапазонов, проводимой после их дискретизации, одним и тем же устройством цифровой обработки сигналов.

Кроме того, радиодиапазоны дополнительно могут включать в себя АМ-диапазон и/или FM-диапазон. Таким образом, предлагаемый в изобретении способ может быть выгодно использован в приемниках радиовещательных сигналов в диапазонах DAB и FM и AM.

Из этого следует, что различные частотные диапазоны могут включать в себя частотный диапазон от 100 кГц до 50 МГц и/или частотный диапазон от 50 МГц до 150 МГц и частотный диапазон от 150 МГц до 250 МГц. В частности, также возможны частотные диапазоны: 153 кГц - 26,1 МГц; 87,5-108 МГц; 174,928-239,2 МГц. В качестве альтернативы также возможны любые другие частотные диапазоны, так что, например, возможна адаптация способа под радиочастотные диапазоны, используемые в различных странах.

Общая частота дискретизации может быть определена согласно предлагаемому в изобретении способу определения общей частоты дискретизации. Общую частоту дискретизации можно определять отдельно и подавать в устройство, выполненное с возможностью осуществления способа прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов. В альтернативном варианте общая частота дискретизации может определяться самим устройством, выполненным с возможностью осуществления способа прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов.

Соответственно, объектом настоящего изобретения является также способ определения общей частоты дискретизации для прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов, включающий нахождение первой полосы Найквиста, относящейся к первому радиодиапазону, и по меньшей мере одной другой полосы Найквиста, относящейся по меньшей мере к одному другому радиодиапазону, и определение общей частоты дискретизации как частоты, находящейся одновременно в первой полосе Найквиста и по меньшей мере в одной другой полосе Найквиста. Частоты, заключенные в отдельных полосах Найквиста, могут быть подходящими для дискретизации сигналов соответствующего радиодиапазона. При этом в соответствии с критерием Найквиста также может быть предусмотрена субдискретизация.

Соответственно, первая полоса Найквиста и по меньшей мере одна другая полоса Найквиста могут иметь различные порядки. При этом чем выше порядок, тем сильнее субдискретизация. Таким образом, для радиодиапазонов с более высокими частотами можно выбрать более сильную субдискретизацию, чем для радиодиапазонов с более низкими частотами. Это позволяет находить общую частоту дискретизации для радиодиапазонов, даже если частоты радиодиапазонов отличаются в десятки раз.

Общую частоту дискретизации можно определять как частоту, находящуюся на максимальном расстоянии от границ первой полосы Найквиста и по меньшей мере одной другой полосы Найквиста. Благодаря этому могут быть максимально просто реализованы полосовые фильтры в высокочастотных входных каскадах.

Кроме того, общую частоту дискретизации можно определять как частоту, кратную идеальной частоте дискретизации сигнала первого радиодиапазона или сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона. Это приводит к еще большему упрощению всей системы.

Еще одним объектом настоящего изобретения является блок управления, выполненный с возможностью осуществления предлагаемых в изобретении способов. К тому же с помощью этого варианта осуществления настоящего изобретения в форме блока управления возможно быстрое и эффективное решение задачи, положенной в основу настоящего изобретения.

В контексте настоящего изобретения под блоком управления может пониматься электрический аппарат, который обрабатывает сигналы датчиков и в зависимости от них выдает сигналы управления. Блок управления может иметь интерфейс, реализованный аппаратными и/или программными средствами. В случае выполнения на аппаратном уровне интерфейсы могут представлять собой, например, часть системы на основе так называемой специализированной интегральной схемы (сокр. ASIC от англ. "Application Specific Integrated Circuit"), которая реализует самые различные функции блока управления. Однако также возможно, что интерфейсы представляют собой самостоятельные ИС или по меньшей мере частично образованы из дискретных схемных элементов. В случае выполнения в виде программного обеспечения интерфейсы могут представлять собой модули ПО, которые имеются, например, на микроконтроллере или цифровом сигнальном процессоре наряду с другими модулями ПО. В контексте настоящего изобретения блок управления может представлять собой радиоприемник или его часть, в частности, принимающую часть.

Также преимуществом изобретения является компьютерный программный продукт с программным кодом, записанным на машиночитаемом носителе данных, таком как полупроводниковое запоминающее устройство, накопитель на жестких магнитных дисках или оптическое запоминающее устройство, и используемый для осуществления охарактеризованных выше способов при выполнении программы в блоке управления.

Краткое описание чертежей

Изобретение более подробно раскрыто в приведенном ниже примере, сделанном со ссылками на приложенные чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - блок-схема последовательности выполнения операций предлагаемого в изобретении способа прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов;

на фиг.2 - блок-схема последовательности выполнения операций предлагаемого в изобретении способа определения общей частоты дискретизации;

на фиг.3 - структурная схема варианта осуществления настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

В приведенном ниже описании предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения для обозначения встречающихся на разных чертежах функционально идентичных элементов использованы одинаковые или подобные номера позиций. Во избежание повторов описание этих элементов в таком случае опущено.

На фиг.1 показана блок-схема последовательности выполнения операций предлагаемого в изобретении способа прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов в одном варианте осуществления настоящего изобретения.

На первом шаге осуществляют прием 102 сигнала первого радиодиапазона посредством первого интерфейса и прием сигнала одного или нескольких других радиодиапазонов посредством по меньшей мере одного или нескольких других интерфейсов. Например, возможно, что сигнал первого радиодиапазона принимается посредством первого интерфейса, сигнал второго радиодиапазона -посредством второго интерфейса, а сигнал третьего радиодиапазона -посредством третьего интерфейса. В этом варианте осуществления радиодиапазоны находятся в различных частотных диапазонах. На следующем шаге можно осуществлять прием 104 сигнала выбора посредством еще одного интерфейса. Сигнал выбора может определять, принятый сигнал какого из радиодиапазонов подлежит дискретизации для последующей обработки. Операция формирования сигнала выбора может проводиться перед приемом 102 сигналов радиодиапазонов, одновременно с ним или после него. Если одновременно может дискретизироваться всегда только один радиосигнал, то с помощью сигнала выбора может быть выбран только один радиодиапазон. Если же возможна одновременная дискретизация двух или более радиосигналов, то посредством сигнала выбора может быть выбрано соответствующее число радиодиапазонов, сигналы которых могут дискретизироваться параллельно. На следующем шаге осуществляют дискретизацию 106 того сигнала(-ов) радиодиапазона или радиодиапазонов, на который(-ые) указывает сигнал выбора. При этом дискретизация 106 сигналов для каждого выбираемого радиодиапазона осуществляется с одной и той же частотой дискретизации. Если во время дискретизации 106 происходит прием изменившегося сигнала выбора, то дискретизация может осуществляться далее в отношении сигнала радиодиапазона, измененного в соответствии с сигналом выбора.

На фиг.2 показана блок-схема последовательности выполнения операций предлагаемого в изобретении способа определения общей частоты дискретизации для прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов, в одном варианте осуществления настоящего изобретения.

На шаге нахождения 212 может быть определена первая полоса Найквиста, соответствующая первому радиодиапазону, сигнал которого еще только предстоит принять или уже принят.Первую полосу Найквиста можно определить в соответствии с условием Найквиста, соответствующим первому радиодиапазону. Кроме того, для каждого из других подлежащих приему или уже принятых сигналов радиодиапазонов может быть определена другая, соответствующая ему полоса Найквиста. Это определение может осуществляться на основании условий Найквиста, каждое из которых поставлено в соответствие каждому радиодиапазону. При этом условия Найквиста могут отличаться, например тем, что они имеют различные порядки. После нахождения полос Найквиста можно осуществлять определение 214 общей частоты дискретизации. При этом общая частота дискретизации может быть определена как частота, находящаяся в каждой из найденных полос Найквиста. Это может осуществляться посредством подходящего алгоритма выбора или алгоритма сравнения. Обычно из множества полос Найквиста можно найти несколько возможных общих частот дискретизации. В ситуации, если на выбор имеется несколько возможных общих частот дискретизации, то в качестве общей частоты дискретизации можно выбрать одну из возможных частот. Это может осуществляться на основании заранее заданных критериев выбора. Затем эта общая частота дискретизации может быть использована для дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов.

На фиг.3 показана структурная схема приемного устройства в варианте осуществления настоящего изобретения. Приемное устройство может быть выполнено с возможностью осуществления предлагаемого в изобретении способа прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов. Для этого приемное устройство может иметь соответствующий блок управления.

Приемное устройство имеет коммутатор 322 и дискретизатор 324. Коммутатор 322 имеет один или несколько интерфейсов для приема сигналов нескольких радиодиапазонов 331, 332, 333. Коммутатор 322 выполнен с возможностью выбора сигнала одного из радиодиапазонов 331, 332, 333 и подачи его в дискретизатор 324. Для этого коммутатор 322 может быть выполнен с возможностью приема сигнала выбора, определяющего тот радиодиапазон, сигнал которого должен быть далее передан в дискретизатор 324 посредством коммутатора 322. Дискретизатор 324 выполнен с возможностью приема сигнала радиодиапазона, направленного ему коммутатором 322, и дискретизации его с общей частотой дискретизации. Дискретизатор 324 может быть выполнен с возможностью приема или генерирования соответствующего сигнала дискретизации (сигнала тактовой частоты), который имеет общую частоту дискретизации. Дискретизатор 324 может быть выполнен с возможностью формирования на выходе прошедшего дискретизацию сигнала радиодиапазона. Дискретизатор 324 может быть выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя (АЦП).

Дискретизированный сигнал радиодиапазона может быть принят и подвергнут дальнейшей обработке устройством 342 цифровой обработки сигналов. Устройство 342 цифровой обработки сигналов может быть выполнено с возможностью выдачи сигнала радиодиапазона, подвергнутого дальнейшей обработке. Устройство 342 цифровой обработки сигналов может быть выполнено в виде цифрового сигнального процессора (DSP, сокр. от англ. "Digital Signal Processor").

Коммутатор 322 может быть выполнен с возможностью приема сигналов радиодиапазонов 331, 332, 333 от одного или нескольких средств приема. В соответствии с этим вариантом осуществления коммутатор 322 выполнен с возможностью приема сигнала первого радиодиапазона 331 от первого высокочастотного (ВЧ) входного каскада 351, сигнала второго радиодиапазона 332 - от второго ВЧ входного каскада 352, и сигнала третьего радиодиапазона 333 - от третьего ВЧ входного каскада 353.

В этом варианте осуществления приемное устройство имеет первую антенну 361, вторую антенну 362 и третью антенну 363. Первая антенна 361 выполнена с возможностью приема первого высокочастотного сигнала и подачи его к первому ВЧ входному каскаду 351. Вторая антенна 362 выполнена с возможностью приема второго высокочастотного сигнала и подачи его ко второму ВЧ входному каскаду 352. Третья антенна 363 выполнена с возможностью приема третьего высокочастотного сигнала и подачи его к третьему ВЧ входному каскаду 353. По этому варианту осуществления первая антенна 361 выполнена с возможностью приема сигнала радиодиапазона с амплитудной модуляцией (AM), вторая антенна 362 выполнена с возможностью приема сигнала радиодиапазона с частотной модуляцией (диапазон FM, в том числе УКВ), а третья антенна 363 выполнена с возможностью приема сигнала радиодиапазона цифрового радиовещания (DAB) в диапазоне "Band III". Соответственно, первый ВЧ входной каскад 351 может представлять собой входной каскад для обработки сигнала в АМ-диапазоне, второй ВЧ входной каскад 352 может представлять собой входной каскад для обработки сигнала в FM-диапазоне, а третий ВЧ входной каскад 353 может представлять собой входной каскад для обработки сигнала в формате DAB в диапазоне "Band III". Тип и число принимаемых сигналов и, таким образом, тип и число трактов прохождения сигналов выбраны только ради примера и могут быть адаптированы под конкретные потребности. Так, например, можно использовать комбинированную антенну для одновременного приема сигналов двух или более принимаемых диапазонов.

Со ссылками на показанное на фиг.3 устройство описана система, в которой с помощью одного или нескольких АЦП может производиться оцифровка сигналов FM-диапазона, АМ-диапазона и диапазона "Band III". Для получения простой конструкции предпочтительно обеспечить возможность работы одного или нескольких АЦП для всех трех диапазонов с одной и той же частотой дискретизации. Ниже приведено описание предлагаемого в изобретении выбора частоты дискретизации, подходящей для такой системы.

Для этого на фиг.3 в качестве примера показана система, служащая для прямой дискретизации сигналов АМ-диапазона 331, FM-диапазона 332 и диапазона "Band III" 333. Система состоит из: антенн 361, 362, 363, каждая из которых соответствует одному из трех диапазонов 331, 332, 333, и ВЧ входных каскадов 351, 352, 353, в качестве которых могут выступать полосовой фильтр, вероятно, усилитель или, вероятно, схема автоматической регулировки усиления (АРУ; англ. AGC, сокр. от "automatic gain control"). Вместо различных антенн для каждого принимаемого диапазона также можно использовать одну антенну одновременно для двух или более принимаемых диапазонов. После коммутатора 322 следует АЦП 324 и блок 342 цифровой обработки сигналов, в данном случае - цифровой сигнальный процессор. В зависимости от положения, в которое переключен коммутатор 322, АЦП 324 преобразует сигнал АМ-диапазона 331, FM-диапазона 332 или диапазона "Band III" 333. Затем, в следующем далее блоке 342 цифровой обработки сигналов может происходить демодуляция любого количества каналов принимаемых диапазонов 331, 332, 333, в зависимости от располагаемых вычислительных ресурсов. В качестве альтернативы также можно предусматривать два или более АЦП для обеспечения возможности одновременного преобразования и одновременной демодуляции сигналов двух или более диапазонов 331, 332, 333. В этом случае могут быть параллельно расположены, например, два АЦП 324, а один или два коммутатора 322 могут переправлять сигналы двух выбранных диапазонов из диапазонов 331, 332, 333 к двум АЦП для дискретизации.

Для получения простой конструкции предпочтительно, чтобы один или несколько АЦП 324 для всех трех диапазонов 331, 332, 333 работали с одной и той же частотой дискретизации.

Это может быть достигнуто в соответствии с изобретением с помощью описанной ниже методики выбора частоты дискретизации. В этом примере приведены границы диапазонов, принятые в Европе.

Для АМ-диапазона (занимает полосу частот от fАM_мин=153 кГц до fAM_макс=26,1 МГц) определяют первую полосу Найквиста:

fдискр.>2∗fАМ_макс (1-ая полоса Найквиста)

Для FM-диапазона (занимает полосу частот от fFM_мин=87,5 МГц до fFM_макс=108 МГц) определяют вторую полосу Найквиста:

2∗ fFM_мин>f∗дискр.>fFM_макс (2-ая полоса Найквиста)

Для используемого для цифрового радиовещания по стандарту DAB диапазона "Band III" (занимает полосу частот от fDAB_мин=174,928 МГц до fDАВ_макс=239,2 МГц) определяют третью полосу Найквиста:

fDAB_мин>fдискр.>2∗ fDAB_макс/3 (3-я полоса Найквиста)

Таким образом, дискретизация сигналов диапазонов 331, 332, 333 происходит согласно критерию Найквиста, в соответствии с которым:

(2∗fмин)/(n-1)>fдискр.>2∗fмакс/n

где n=1 для АМ-диапазона 331,

n=2 для FM-диапазона 332, и

n=3 для диапазона DAB 333.

Таким образом, используются полосы Найквиста различных порядков.

Объединяя приведенные выше выражения для всех трех диапазонов 331, 332 и 333, получаем:

Условие 1:

min (2∗fFM_мин, fDАВ_мин)>fдискр.>max(fAM_макс>fFM_макс, 2∗fDAB_макс/3),

и при подстановке численных значений получаем:

min (175 МГц, 174,928 МГц)>fдискр.>mах(26,1 МГц, 108 МГц, 159,467 МГц)

Предпочтительно обеспечить возможность выбора частоты дискретизации таким образом, чтобы для всех диапазонов получалась максимально большая удаленность верхних и нижних границ диапазонов от определенных частотой дискретизации границ соответствующих полос Найквиста. Это позволяет максимально просто реализовать полосовые фильтры в ВЧ входных каскадах 351, 352, 353.

Отсюда получаются следующие дополнительные условия:

Условие 2:

Для АМ-диапазона значение (fдискр./2-fАМ_макс) должно быть максимально большим.

Условие 3:

Для FM-диапазона должны быть одновременно максимально большими значение (fдискр.-fFM_макс) и значение (fFM_мин-fдискр./2). В идеальном случае это означает:

fдискр.-fFM_макс-fFM_мин-fдискр./2

Отсюда следует:

fдискр.=2/3∗(fFM_макс+fFМ_мин).

При подстановке численных значений получаем:

fд=2/3∗(87,5 МГц + 108 МГц)=130,33 МГц.

Поскольку в соответствии с условием 1 частота дискретизации должна быть fдискр.≥159,467 МГц, то, следовательно, для целей оптимизации для FM-диапазона должно быть выбрано минимальное значение, удовлетворяющее условию 1, т.е. fдискр.≈159,467 МГц.

Условие 4:

Для диапазона "Band III" должны быть одновременно максимально большими значение (3∗fдискр./2-fDAB_макс) и значение (fDAB_мин-fдискР.). В идеальном случае это означает:

3∗fдискр./2-fDAВ_макс=fDАВ_мин-fдискр.

Отсюда следует:

fдискр.=2/5∗(fDАВ_макс+fDAВ_мин).

При подстановке численных значений получаем:

Fдискр.=2/5∗(174,928 МГц + 239,2 МГц)=165,6512 МГц.

Из этих выкладок следует, что область оптимальных значений частоты дискретизации определяется компромиссом между указанными четырьмя условиями:

159,467 МГц ≤fдискр.≤примерно 165,6512 МГц.

Еще одно упрощение всей системы достигается за счет выбора такой скорости взятия отсчетов, чтобы для операций в последующем блоке цифровой обработки сигналов получить наиболее простое уменьшение скорости взятия отсчетов до значения, подходящего для демодуляции.

В то время как демодуляция амплитудно-модулированного и частотно-модулированного сигналов менее зависит от определенной частоты дискретизации, демодуляция сигнала цифрового радиовещания в формате DAB основана на скорости взятия отсчетов (частоте дискретизации) 2,048 МГц.

С учетом этого обстоятельства в качестве предпочтительной частоты (скорости) дискретизации получается:

около 165,6512 МГц≥fдискр.=N∗2,048 МГц≥159,467 МГц.

С учетом указанных выше условий оптимальным является:

либо

а) fдискр.=81∗2,048 МГц=165,888 МГц либо

б) fдискр.=80∗2,048 МГц=163,84 МГц,

поскольку при этих значениях вдобавок к оптимизации удаленности принимаемых диапазонов от границ диапазонов получается весьма простая децимация с коэффициентом децимации 34=81 или 24∗5=80 для диапазона "Band III".

Описанное изобретение в целом может быть применено в системах, в которых прием сигналов формата DAB в диапазоне "Band III" сочетается с приемом услуг, предоставляемых в FM-диапазоне и/или АМ-диапазоне. Примером такой ситуации может являться случай, например, приема радиодиапазона по гибридной технологии "HD Radio" в АМ-диапазоне и/или FM-диапазоне, приема сигнала, передаваемого в стандарте цифрового радиовещания DRM (сокр. от "Digital Radio Mondiale") в АМ-диапазоне, или приема сигнала, передаваемого в стандарте DRM+в FM-диапазоне.

Предлагаемый в изобретении подход дает возможность получения конструкции прибора, в которой тюнеры замещены одним или несколькими широкополосными преобразователями. К примеру, изобретение можно применять при проектировании радиовещательных приемников грядущих поколений.

Описанные и представленные на чертежах варианты осуществления выбраны только ради примера. Возможны комбинации между собой различных вариантов осуществления, как полностью, так и отдельными признаками. Кроме того, один вариант осуществления может быть дополнен признаками другого варианта осуществления.

Кроме того, шаги предлагаемого в изобретении способа могут повторяться, а также осуществляться в последовательности, отличной от описанной.

В тех местах настоящего документа, где при описании варианта осуществления использована грамматическая конструкция "и/или", связывающая между собой первый и второй признаки, подразумевается, что этот вариант осуществления в одной своей форме имеет как первый признак, так и второй признак, а в другой форме - либо только первый признак, либо только второй признак.

1. Способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов, включающий:
- прием (102) сигнала первого радиодиапазона (331) посредством первого интерфейса и сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона (332, 333) посредством по меньшей мере одного другого интерфейса, причем первый радиодиапазон и по меньшей мере один другой радиодиапазон соответствуют различным частотным диапазонам, и первый радиодиапазон или по меньшей мере один другой радиодиапазон представляет собой диапазон цифрового радиовещания по стандарту DAB;
- прием (104) сигнала выбора посредством интерфейса, причем сигнал выбора указывает на то, предусмотрена ли дальнейшая обработка сигнала первого радиодиапазона и/или сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона; и
- выполняемую в зависимости от сигнала выбора дискретизацию (106) сигнала первого радиодиапазона с общей частотой дискретизации и/или сигнала указанного по меньшей мере одного другого радиодиапазона с той же самой общей частотой дискретизации.

2. Способ по п. 1, в котором сигнал первого радиодиапазона (331) представляет собой сигнал, выдаваемый первым входным каскадом (351), согласованным с первым радиодиапазоном, а сигнал по меньшей мере одного другого радиодиапазона представляет собой сигнал, выдаваемый другим входным каскадом (352, 353), согласованным по меньшей мере с одним другим радиодиапазоном.

3. Способ по п. 1, в котором сигналы первого радиодиапазона и по меньшей мере одного другого радиодиапазона (331, 332, 333) представляют собой сигналы, поступающие по меньшей мере от одной антенны (361, 362, 363), согласованной с соответствующим радиодиапазоном.

4. Способ по п. 1, дополнительно включающий подачу дискретизированного сигнала первого радиодиапазона или дискретизированного сигнала второго радиодиапазона в интерфейс, обеспечивающий сопряжение с устройством (342) цифровой обработки сигналов.

5. Способ по одному из пп. 1-4, в котором радиодиапазоны (331, 332, 333) также включают в себя АМ-диапазон и/или FM-диапазон.

6. Способ по одному из пп. 1-4, в котором различные частотные диапазоны включают в себя частотный диапазон от 100 кГц до 50 МГц и/или частотный диапазон от 50 МГц до 150 МГц и частотный диапазон от 150 МГц до 250 МГц.

7. Способ по одному из пп. 1-4, в котором общую частоту дискретизации определяют путем выполнения следующих действий:
- нахождение (212) первой полосы Найквиста, относящейся к первому радиодиапазону (331), и по меньшей мере одной другой полосы Найквиста, относящейся по меньшей мере к одному другому радиодиапазону (332, 333); и
- определение (214) общей частоты дискретизации как частоты, находящейся одновременно в первой полосе Найквиста и по меньшей мере в одной другой полосе Найквиста.

8. Способ по п. 7, в котором первая полоса Найквиста и по меньшей мере одна другая полоса Найквиста имеют различные порядки.

9. Способ по п. 7, в котором общую частоту дискретизации определяют как частоту, находящуюся на максимальном расстоянии от границ первой полосы Найквиста и по меньшей мере одной другой полосы Найквиста.

10. Способ по п. 7, в котором общую частоту дискретизации определяют как частоту, кратную идеальной частоте дискретизации сигнала первого радиодиапазона или сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона.

11. Способ определения общей частоты дискретизации для осуществления способа прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов по одному из предыдущих пунктов, включающий:
- нахождение (212) первой полосы Найквиста, относящейся к первому радиодиапазону (331), и по меньшей мере одной другой полосы Найквиста, относящейся по меньшей мере к одному другому радиодиапазону (332, 333); и
- определение (214) общей частоты дискретизации как частоты, находящейся одновременно в первой полосе Найквиста и по меньшей мере в одной другой полосе Найквиста.

12. Способ по п. 11, в котором первая полоса Найквиста и по меньшей мере одна другая полоса Найквиста имеют различные порядки.

13. Способ по п. 11, в котором общую частоту дискретизации определяют как частоту, находящуюся на максимальном расстоянии от границ первой полосы Найквиста и по меньшей мере одной другой полосы Найквиста.

14. Способ по одному из пп. 11-13, в котором общую частоту дискретизации определяют как частоту, кратную идеальной частоте дискретизации сигнала первого радиодиапазона или сигнала по меньшей мере одного другого радиодиапазона.

15. Блок управления, выполненный с возможностью осуществления способа по одному из пп. 1-14.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству беспроводной связи. Технический результат состоит в уменьшении энергопотребления, уменьшении количества составных частей и улучшении производительности при приеме сигнала, что достигается отсутствием модуля переключения антенны.

Изобретение относится к радиоприемникам и может использоваться в телеуправлении спутником. Достигаемый технический результат - подавление запрещенных полос в синтезаторах частот при их использовании в устройствах преобразования частоты.

Изобретение относится к передаче управляющей информации восходящей линии связи, содержащейся в блоке битов, через радиоканал в базовую станцию. Технический результат состоит в создании в LTE формата физического управляющего канала восходящей линии связи (PUCCH), способного переносить большое количество битов.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в радиочастотной (RF) распределительной системе. В распределительной системе, включающей множество компонентов, подключенных к процессору посредством сети Ethernet и подключенных к распределительной системе антенны посредством коаксиального кабеля, посредством процессора выполняется способ самовыявления радиочастотной конфигурации, в котором предписывают первому радиочастотному (RF) компоненту RF распределительной системы предоставить сгенерированный модулированный сигнал на RF порте, принимают указание от второго RF компонента, когда им посредством RF порта обнаружен указанный сигнал от первого RF компонента, причем указание указывает, что первый RF компонент и второй RF компонент электрически соединены через RF порты.

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть для использовано для компенсации узкополосных помех. Технический результат - повышение помехоустойчивости приема двоичных цифровых сигналов в результате компенсации ансамбля узкополосных помех, полоса ΔfП каждой из которых и полоса ΔfС полезного сигнала удовлетворяют условию Δ f П Δ f С < < 1 .

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для обработки гидроакустических сигналов в условиях реального канала распространения. Техническим результатом является повышение помехоустойчивости при решении задачи обнаружения гидроакустического сигнала в реальных условиях эксплуатации (мощность сигнала много меньше уровня гидроакустических шумов) при низкой вычислительной мощности аппаратного обеспечения.
Изобретение относится к способам распознавания радиосигналов и может быть использовано в технических средствах распознавания вида и параметров модуляции радиосигналов.

Группа изобретений относится к приемникам сигналов спутниковых радионавигационных систем GPS и ГЛОНАСС открытого кода частотного диапазона L1. Технический результат заключается в обеспечении надежного слежения за сигналами уровня 30 дБГц без срывов при рывке до 8000 G/c, что соответствует на 9.5 дБ более высокой чувствительности в тех же динамических условиях.

Изобретение относится к радиосвязи. Техническим результатом является подавление увеличения потребляемой мощности терминала, предотвращая при этом снижение точности измерения SINR, вызываемое ошибками ТРС на базовой станции.

Изобретение относится к технике обработки шумоподобных сигналов (ШПС) и может быть использовано в радиолокационных и радионавигационных системах, а также в системах связи.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах приема цифровых информационных сигналов для цифровой демодуляции кодированных двоичных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМ). Технический результат заключается в обеспечении высокоскоростной цифровой демодуляции сигналов с фазовой манипуляцией. Некогерентный цифровой демодулятор кодированных сигналов с фазовой манипуляцией содержит аналого-цифровой преобразователь, регистр сдвига многоразрядных кодов на четыре отсчета, первый и второй n-каскадные каналы квадратурной обработки сигналов, генератор тактовых импульсов, два вычислительных устройства, заданное число квадратичных преобразователей, равное числу кодовых последовательностей, образующих блок квадратичных преобразователей и решающее устройство, при этом каждое вычислительное устройство состоит из заданного числа вычислителей откликов. 7 ил.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к технике цифровой сотовой радиосвязи, и может быть использовано для создания цифровых радиотелефонных сетей нового поколения. Технический результат заключается в создании радиотракта с цифровым (номерным) способом вызова и адресации корреспондентов, обеспечивающего конфиденциальность передачи информации. Предложены способ адресации корреспондентов мобильной радиосети, основанный на принципе кодового разделения каналов, и устройство динамической адресации радиосредств мобильной радиосети. Устройство состоит из Регистра передаваемых команд, Регистра принимаемых команд, Регистра динамической адресации передатчика, Регистра динамической адресации приемника, Генератора псевдослучайных кодовых последовательностей передатчика, Генератора псевдослучайных кодовых последовательностей приемника, Модулятора и Демодулятора радиочастотных сигналов, Блока вычислителя-преобразователя кодов. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электрорадиотехнике и может использоваться в охранных системах и системах мониторинга состояния контролируемых объектов. Технический результат состоит в повышении устойчивости работы в условиях плотной городской застройки с высоким уровнем промышленных помех и интерференционных замираний, обусловленных многолучевостью сигналов, отраженных от городских строений. Для этого вводят N≥1 территориально разнесенных приемных станций, с выходов которых информационные сигналы по дополнительным каналам связи передают на соответствующие входы пульта централизованного наблюдения, причем в каждой приемной станции антенна выполнена в виде двух пространственно-разнесенных антенных элементов, которые через антенные усилители подключены к первому и второму входам двухканального приемника, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока цифровой обработки сигналов, выход которого подключен к входу блока вторичной цифровой обработки сигналов, выход которого подключен к входу блока передачи данных, выход которого является выходом приемной станции. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к системам управления питанием мобильных устройств. Технический результат - обеспечение работы важных программ при предразряженном состоянии батареи. Предложены архитектура и соответствующие способы для управления питанием нестационарных медицинских устройств. Медицинское устройство описано с помощью набора услуг, каждой из которых присвоен уровень приоритета (от произвольного до особо важного), при этом архитектура управления питанием позволяет использовать сменные модули управления различных уровней. Контроллер безопасности питания контролирует систему для обеспечения надлежащего поддержания услуг особой важности, а также обеспечения оповещений, когда остающийся заряд аккумулятора близок к критическому уровню. Контроллер надежности обеспечивает оптимальное распределение питания между различными услугами. Модуль контроля устройства оценивает характеристики устройства, которые могут быть использованы на других уровнях. Общая архитектура обеспечивает безопасное и оптимальное управление услугами и обеспечивает работу устройства по принципу «снизу вверх». 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при построении устройств радиосвязи. Достигаемым техническим результатом полезной модели является повышение излученной мощности сигнала при работе радиопередающих устройств в радиолиниях с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. Применение такой схемы позволит повысить достоверность передаваемой информации в радиолиниях с быстрой сменой рабочих частот. 2 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является обеспечение возможности мобильному терминалу управлять холодильником. Способ работы мобильного терминала включает в себя этапы, на которых принимают информацию о состоянии холодильника от холодильника, отображают информацию о состоянии холодильника на экране и передают сигнал управления, введенный пользователем, холодильнику. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к области радиовещания. Технический результат изобретения заключается в улучшении приема сигналов от радиопередатчиков. Система для приема сигналов от радиопередатчиков содержит по меньшей мере один аналого-цифровой преобразователь (12), предназначенный для оцифровки (22) всего требуемого частотного диапазона (20), принимаемого посредством по меньшей мере одной антенны (10), например ЧМ-диапазона. Кроме того, предусмотрены средства для демодуляции (23) по меньшей мере двух сигналов, принятых на различных частотах излучения радиопередатчика и последующего комбинирования сигналов, принятых на различных частотах излучения ЧМ-радиостанции. 5 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике приема и обработки радиосигналов и может быть использовано для создания перспективных радиосредств с программируемой архитектурой с цифровой обработкой сигналов в условиях воздействия блокирующих сигналов с динамически изменяющимся уровнем и априорной неопределенностью параметров для обеспечения устойчивой радиосвязи в сложной помеховой обстановке. Технический результат - уменьшение вероятности неприема сигнала в условиях воздействия на радиоприемное устройство блокирующих помех с динамически меняющимся уровнем. Устройство содержит блок бланкирования импульсных помех (1), N полосовых фильтров (8.1-8.N), два сумматора (9, 16), аналого-цифровой преобразователь (10), два блока памяти (12, 15), блок задержки (18), два блока умножения (13, 19), блок быстрого преобразования Фурье (14), блок вычисления обратной величины (17), блок бланкирования узкополосной помехи (20); коррелятор (21), блок формирования опорного сигнала (22), пороговый блок (23) и блок регулировки усиления (2), включающий управляемый аттенюатор (3), амплитудный детектор (4), два компаратора (5, 6), счетчик (7) и блок задержки (11). 6 ил.

Изобретение относится к области радиосвязи. Техническим результатом является обеспечение возможности мобильному терминалу выборочного управления любым из множества бытовых приборов. Упомянутый технический результат достигается тем, что мобильный терминал включает в себя блок беспроводной связи для сбора внешней информации или передачи информации об операции к бытовому прибору, и контроллер для формирования информации о рекомендованной операции для бытового прибора на основе собранной внешней информации. Мобильный терминал может предоставлять специализированную информацию об операции для каждого бытового прибора без отдельного включения устройства для управления одним или несколькими бытовыми приборами, предусмотренными в доме. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к портативному терминалу. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств. Портативный терминал включает в себя корпус терминала, излучатель, включающий в себя проводящий материал и сконфигурированный в заранее заданном шаблоне для передачи либо приема беспроводных сигналов, печатную плату, смонтированную в корпусе терминала и сконфигурированную для обработки беспроводного сигнала, являясь электрически соединенной с излучателем, и модуль с искусственным магнитным проводником, расположенный рядом с излучателем и сконфигурированный для отражения беспроводного сигнала. 14 з.п. ф-лы, 16 ил.
Наверх