EP1772980A1 - Method and apparatus for for the transmission of broadcasts - Google Patents

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EP1772980A1
EP1772980A1 EP05021797A EP05021797A EP1772980A1 EP 1772980 A1 EP1772980 A1 EP 1772980A1 EP 05021797 A EP05021797 A EP 05021797A EP 05021797 A EP05021797 A EP 05021797A EP 1772980 A1 EP1772980 A1 EP 1772980A1
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EP
European Patent Office
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signal
drm
frequency
multiplex
center frequency
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05021797A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alex Bienefeld
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Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
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Priority to JP2006274272A priority patent/JP2007104687A/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04H2201/10—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system
    • H04H2201/20—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system digital audio broadcasting [DAB]

Definitions

  • the present invention relates to a method for transmitting broadcast signals as well as a corresponding transmitting device and a corresponding receiving device.
  • DARC Data Radio Channel
  • DRM Digital Radio Mondiale
  • the inventive method and the transmitting and / or receiving device according to the invention for the transmission of broadcast signals there is no direct transmission of the DRM signal and the broadcast of the FM or FM radio is neither impaired nor restricted, but it finds a parallel emission of FM broadcasting and a DRM signal on a frequency instead.
  • a DRM signal and an FM multiplex signal is generated in the inventive method for transmitting broadcast signals and then using the FM multiplexed signal to carry the DRM signal.
  • an FM and a DRM signal can be transmitted in parallel on one frequency without the need for direct transmission of a DRM signal.
  • the present invention thus enables a "smooth transition" from conventional FM broadcasting to DRM +.
  • the DRM signal is additively added to the FM multiplex signal.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal in the FM multiplex is 76 kHz.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal is synchronized to the frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal is four times the frequency of the pilot tone of the FM multiplexed signal.
  • the frequency of the pilot tone is 19 kHz.
  • the DRM signal additively added to the FM multiplex signal is preferably DRM-demodulated and decoded on the receiver side.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal is down-converted prior to DRM demodulation and decoding.
  • DRM decoders which are designed, for example, for a frequency of 12 kHz, can currently be used for the demodulation.
  • a transmitting device for transmitting radio signals, which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, has a device for generating a DRM signal and a device for generating an FM multiplex signal.
  • means are provided for adding the DRM signal to the FM multiplexed signal.
  • a receiving device which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, has a device for demodulating and decoding a DRM signal additively added to an FM multiplex signal.
  • a device for downmixing the intermediate or center frequency of the DRM signal is additionally provided, which is arranged in front of the device for demodulation and for decoding the DRM signal.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal after downmixing is 12kHz.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal in the FM multiplex is 76kHz.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal to the frequency of the pilot tone which is preferably transmitted in the FM multiplex signal synchronized.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal is four times the frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal, the pilot tone frequency advantageously being 19kHz.
  • the pilot tone frequency advantageously being 19kHz.
  • the figure shows a block diagram of a transmission according to the invention and a block diagram of a receiving device according to the invention for data transmission.
  • Methods for data transmission are known from the prior art, in which data are transmitted in the stereo multiplex signal of the FM broadcasting, above the RDS signal. Methods for this are e.g. HSDS and DARC (ETSI EN 300 751). In the DARC method, e.g. a subcarrier of 76kHz used. The resulting bandwidth of the DARC signal in the FM multiplex is approximately 32kHz.
  • a suitable modulation scheme and matching channel coding are required.
  • a suitable modulation technique is Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), which avoids frequency selective fading.
  • Frequency-selective fading does not drastically affect the reception of digital audio, as the digital audio is distributed among many subcarriers that do not interfere with each other.
  • the subcarriers are at different frequencies that are close together. With the channel coding a large part of the occurring transmission errors can be detected and corrected if necessary.
  • the FM multiplex signal is used to transport a DRM (Digital Radio Mondiale) signal.
  • DRM Digital Radio Mondiale
  • a DRM signal ie a signal in which the DRM information is modulated on many in the frequency spectrum adjacent subcarriers, so that the maximum of a carrier frequency in the frequency range is exactly on the zeros of all other carrier frequencies, as a modulation for the individual subcarrier
  • the quadrature amplitude modulation (QAM) is used and a channel coding to ensure the most robust possible error protection, provided with an intermediate or center frequency of 76kHz and then additively added to the FM multiplex signal. This results in a 4.5 to 20 kHz wide spectrum around the intermediate or center frequency of 76 kHz in the FM multiplex.
  • the intermediate or center frequency of 76 kHz is hereby synchronized to the 19 kHz frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal (4-fold pilot tone frequency), since the COFDM method requires exact synchronization of transmitter and receiver.
  • the pilot tone frequency is also transmitted in the FM multiplex signal and has hitherto been used to generate a signal used for demodulation of a subcarrier method, eg for a differential signal of the stereo transmission, an RDS signal for transmission of additional program-related information, etc. Double sideband modulation necessary carrier.
  • the DRM signal can transmit up to three additional digital audio channels or additional services, such as slideshows, data services, etc., in addition to the FM broadcast signal, ie, one main data channel and up to three additional sub-data channels, also referred to as "streams" become.
  • additional digital audio channels or additional services such as slideshows, data services, etc.
  • the FM multiplex signal with the additively added DRM signal is supplied to a DRM decoder capable of processing the intermediate frequency used here, 76kHz, so that the original DRM information is recovered.
  • the intermediate or center frequency of the DRM signal of 76kHz before feeding to the DRM decoder may be set to a lower frequency of e.g. 12kHz, which is a "standard" intermediate or center frequency in DRM demodulation and decoding, and therefore can be processed by many DRM decoders already on the market.
  • the broadcast signal transmission method of the present invention can be performed by the broadcast signal transmission apparatuses described below with reference to the figure.
  • the transmitting device 10 for the transmission of broadcast signals in this case comprises a device 1 for generating a DRM signal having an intermediate or center frequency of 76kHz.
  • the DRM signal becomes an input of an adder 3, at whose further input an FM multiplex signal of a device 2 for generating an FM multiplex signal is applied, so that a baseband signal is generated consisting of an FM multiplex signal with added DRM signal.
  • the baseband signal can then be modulated onto a FM carrier by means of a modulation device 4, amplified by means of an output stage 5 and then transmitted as a broadcasting signal.
  • the receiving device 11 receives the broadcasting signal transmitted by the transmitting device according to the invention.
  • the received broadcast signal is first down-converted by means of an HF / IF tuner 6 to an intermediate frequency of, for example, 10.7 MHz.
  • the down-converted broadcast signal is demodulated by means of a demodulator 7, such as an FM discriminator or a DSP, so that the original baseband signal, i. the FM multiplex signal with the additively added DRM signal is recovered.
  • the baseband signal is fed to a DRM decoder 9 which is suitable for the intermediate or center frequency of the DRM signal of 76kHz and demodulates and decodes the DRM signal, recovering as the output of the DRM decoder 9 the original DRM information becomes.
  • the baseband signal to a mixer 8, which mixes and outputs the DRM signal from 76kHz to a current intermediate or center frequency of 12kHz for DRM decoders.
  • This downmixed DRM signal is then applied to a currently marketed DRM decoder 9 which is designed for the 12kHz intermediate or center frequency, demodulates and decodes the downconverted DRM signal, and then outputs the original DRM information.
  • FM multiplex and DRM signals can be transmitted simultaneously with the inventive method and apparatus for transmitting broadcast signals without the need for direct transmission or without separately specified frequency ranges for DRM signal transmission.
  • a hitherto unused fallow frequency range in the FM multiplex signal for the transmission of digital broadcast data and / or additional digital services can be used.

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  • Signal Processing (AREA)
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  • Transmitters (AREA)
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Abstract

A transmitter (10) for transmitting broadcast signals has a device (1) for generating a digital radio mondiale (DRM) signal that has an intermediate/center frequency of 76 kHz. The DRM signal is fed to a first input on an adding device (3), to the second input of which is attached a frequency modulation (FM) multiplex signal in a device (2) for generating an FM multiplex signal. Independent claims are also included for the following: (1) A transmitting device for transmitting broadcast signals, especially for carrying out the method of the present invention; (2) A receiving device for transmitting broadcast signals, especially for carrying out the method of the present invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Rundfunksignalen sowie eine entsprechende Sendevorrichtung und eine entsprechende Empfangsvorrichtung.The present invention relates to a method for transmitting broadcast signals as well as a corresponding transmitting device and a corresponding receiving device.

Radios in Fahrzeugen empfingen früher nur amplitudenmodulierte (AM)-Bänder und frequenzmodulierte (FM)-Bänder des terrestrischen Radiorundfunks. Bekannt ist ferner DAB. FM-Rundfunkstationen haben einen Sendebereich, der auf einen relativ kleinen geographischen Bereich beschränkt ist. Da die Anzahl von Rundfunkstationen stetig zunahm, werden von einigen FM-Stationen Formatinformationen gemeinsam mit anderen digitalen Daten über das Programm der Station unter Verwendung eines Verfahrens übertragen, das als Radio-Daten-System (RDS) bekannt ist, welches die Verwendung von FM-Hilfsträgern beinhaltet. Über die FM-Hilfsträger erfolgen Datenrundfunksendungen wie z.B. Finanz- und Verkehrsinformationen von Unternehmen. AM-Radiostationen besitzen keine äquivalenten Hilfsträger, die für sie wie bei FM-Stationen verfügbar sind, um Daten über ihr Programm auszustrahlen. In Japan werden Zusatzinformation über das DARC(Data Radio Channel = Datenfunkkanal)-System übertragen, wobei sich die Bezugstakfrequenzen des RDS- und des DARC-Systems unterscheiden.Radios in vehicles used to receive only amplitude modulated (AM) bands and frequency modulated (FM) bands of terrestrial radio broadcasting. Also known is DAB. FM broadcast stations have a broadcast area that is limited to a relatively small geographic area. As the number of broadcast stations has steadily increased, some FM stations transmit format information along with other digital data through the station's program using a method known as the Radio Data System (RDS), which prohibits the use of FM radio stations. Subcarriers includes. About the FM subcarrier carry data broadcasts such. Financial and traffic information of companies. AM radio stations do not have equivalent subcarriers available to them, as in FM stations, to broadcast data through their program. In Japan, additional information is transmitted through the DARC (Data Radio Channel) system, with the reference clock frequencies of the RDS and DARC systems being different.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Probleme sowie der zunehmenden Nachfrage nach digitalem Rundfunk wurde von einem internationalen Konsortium von Rundfunksendern und Elektronikherstellern ein digitales Rundfunksystem, bekannt als Digital Radio Mondiale (DRM) vorgeschlagen und im Jahr 2003 als internationaler Standard verabschiedet. Das digitale Rundfunksystem DRM ist ein digitales System für Kurz-, Mittel- und Langwelle, das vorhandene Frequenzen und Bandbreiten rund um die Welt nutzen kann. Bisher ist nur der Regulierungsweg für den Kurz-, Mittel- und Langwellenfrequenzbereich geebnet, so dass nur dort eine direkte Übertragung von DRM-Signalen erfolgen kann (ETSI ES 201 980). Für den Ultrakurzwellen(UKW)-Frequenzbereich gibt es eine derartige Einigung noch nicht, hier laufen erst Diskussionen um eine Erweiterung von DRM bis 120 MHz (DRM+), so dass eine direkte Übertragung von DRM-Signalen im Ultrakurzwellen-Frequenzbereich derzeit noch nicht zulässig ist.Because of the problems described above, as well as the increasing demand for digital broadcasting, an international broadcasting corporation and electronics manufacturer consortium has proposed a digital broadcasting system known as Digital Radio Mondiale (DRM) and adopted in 2003 as an international standard. The digital broadcasting system DRM is a digital system for short, medium and long wave, which can use existing frequencies and bandwidths around the world. So far, only the regulatory path for the short-, medium- and long-wave frequency range is leveled, so that only there can take place a direct transmission of DRM signals (ETSI ES 201 980). For the ultra-short wave (VHF) frequency range, there is no such agreement, here are only discussions about an expansion from DRM to 120 MHz (DRM +), so that a direct transmission of DRM signals in the ultra-short wave frequency range is currently not allowed ,

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zu schaffen, den Einsatzbereich von DRM zu erweitern, ohne die Standardisierung für DRM+ durch das DRM-Konsortium abwarten zu müssen.Therefore, it is an object of the present invention to provide a way to extend the scope of DRM without having to wait for the DRM + standardization by the DRM consortium.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Übertragung von Rundfunksignalen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Übertragung von Rundfunksignalen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 und/oder 10 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung angegeben.This object is achieved by a method for transmitting broadcast signals with the features of claim 1 and an apparatus for transmitting broadcast signals with the features of claim 9 and / or 10. In the dependent claims advantageous developments of the invention are given.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Sende- und/oder Empfangsvorrichtung zur Übertragung von Rundfunksignalen findet keine direkte Übertragung des DRM-Signals statt und die Ausstrahlung des FM- bzw. UKW-Rundfunks wird weder beeinträchtigt noch eingeschränkt, sondern es findet eine parallele Ausstrahlung des FM-Rundfunks und eines DRM-Signals auf einer Frequenz statt.The inventive method and the transmitting and / or receiving device according to the invention for the transmission of broadcast signals, there is no direct transmission of the DRM signal and the broadcast of the FM or FM radio is neither impaired nor restricted, but it finds a parallel emission of FM broadcasting and a DRM signal on a frequency instead.

Dazu wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung von Rundfunksignalen ein DRM-Signal sowie ein FM-Multiplexsignal erzeugt und dann das FM-Multiplexsignal zum Transport des DRM-Signals genutzt.For this purpose, a DRM signal and an FM multiplex signal is generated in the inventive method for transmitting broadcast signals and then using the FM multiplexed signal to carry the DRM signal.

Auf diese Weise können ein FM- und ein DRM-Signal parallel auf einer Frequenz übertragen werden, ohne dass eine direkte Übertragung eines DRM-Signals erforderlich ist.In this way, an FM and a DRM signal can be transmitted in parallel on one frequency without the need for direct transmission of a DRM signal.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht somit insbesondere einen "fließenden Übergang" vom herkömmlichen FM-Rundfunk zu DRM+.In particular, the present invention thus enables a "smooth transition" from conventional FM broadcasting to DRM +.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das DRM-Signal dem FM-Multiplexsignal additiv hinzugefügt.According to a preferred development of the method according to the invention, the DRM signal is additively added to the FM multiplex signal.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beträgt die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals im FM-Multiplex 76 kHz.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the intermediate or center frequency of the DRM signal in the FM multiplex is 76 kHz.

Vorteilhafterweise wird die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals zu der Frequenz des Pilottons des FM-Multiplexsignals synchronisiert.Advantageously, the intermediate or center frequency of the DRM signal is synchronized to the frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal.

Dabei beträgt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals das Vierfache der Frequenz des Pilottons des FM-Multiplexsignals.In a preferred embodiment, the intermediate or center frequency of the DRM signal is four times the frequency of the pilot tone of the FM multiplexed signal.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung beträgt die Frequenz des Pilottons 19kHz.According to a further advantageous development, the frequency of the pilot tone is 19 kHz.

Bevorzugt wird das dem FM-Multiplexsignal additiv hinzugefügte DRM-Signal empfängerseitig DRM-demoduliert und -decodiert.The DRM signal additively added to the FM multiplex signal is preferably DRM-demodulated and decoded on the receiver side.

Vorteilhafterweise wird die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals vor der DRM-Demodulation und -Decodierung heruntergemischt. Dadurch können für die Demodulation derzeit handelsübliche DRM-Decoder, die beispielsweise für eine Frequenz von 12kHz ausgelegt sind, verwendet werden.Advantageously, the intermediate or center frequency of the DRM signal is down-converted prior to DRM demodulation and decoding. As a result, commercially available DRM decoders, which are designed, for example, for a frequency of 12 kHz, can currently be used for the demodulation.

Eine erfindungsgemäße Sendevorrichtung zur Übertragung von Radiosignalen, die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, weist eine Einrichtung zur Erzeugung eines DRM-Signals und eine Einrichtung zur Erzeugung eines FM-Multiplexsignals auf. Darüber hinaus ist eine Einrichtung zur Addition des DRM-Signals zu dem FM-Multiplexsignal vorgesehen.A transmitting device according to the invention for transmitting radio signals, which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, has a device for generating a DRM signal and a device for generating an FM multiplex signal. In addition, means are provided for adding the DRM signal to the FM multiplexed signal.

Eine erfindungsgemäße Empfangsvorrichtung, die insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, weist eine Einrichtung zur Demodulation und zur Decodierung eines einem FM-Multiplexsignal additiv hinzugefügten DRM-Signals auf.A receiving device according to the invention, which is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, has a device for demodulating and decoding a DRM signal additively added to an FM multiplex signal.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann somit auf einfache Weise ein DRM- und ein FM-Multiplexsignal parallel auf einer Frequenz übertragen werden.By means of the device according to the invention can thus be transmitted in parallel on a frequency in a simple manner, a DRM and an FM multiplex signal.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zusätzlich eine Einrichtung zum Heruntermischen der Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals vorgesehen, die vor der Einrichtung zur Demodulation und zur Decodierung des DRM-Signals angeordnet ist. Dadurch kann eine herkömmliche Einrichtung zur Demodulation von DRM-Signalen, die üblicherweise für niedrigere Frequenzen ausgebildet ist, verwendet und dadurch Kosten für neue Einrichtungen zur Demodulation und zur Decodierung eingespart werden.In a preferred embodiment of the device according to the invention, a device for downmixing the intermediate or center frequency of the DRM signal is additionally provided, which is arranged in front of the device for demodulation and for decoding the DRM signal. Thereby, a conventional device for demodulation of DRM signals, which is usually designed for lower frequencies used and thereby saving costs for new facilities for demodulation and decoding.

Bevorzugt beträgt die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals nach dem Heruntermischen 12kHz.Preferably, the intermediate or center frequency of the DRM signal after downmixing is 12kHz.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals im FM-Multiplex 76kHz.According to an embodiment of the invention, the intermediate or center frequency of the DRM signal in the FM multiplex is 76kHz.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals zu der Frequenz des Pilottons, der bevorzugt im FM-Multiplexsignal mit übertragen wird, synchronisiert.According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, the intermediate or center frequency of the DRM signal to the frequency of the pilot tone, which is preferably transmitted in the FM multiplex signal synchronized.

Bevorzugt beträgt die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals das Vierfache der Frequenz des Pilottons des FM-Multiplexsignals, wobei die Frequenz des Pilottons vorteilhafterweise 19kHz beträgt. Auf diese Weise muss für die Synchronisation kein neues Synchronisationssignal erzeugt werden, sondern es wird eine bereits vorhandene Ressource genützt, die bisher bereits zur Erzeugung eines zur Demodulation einer als Unterträgerverfahren verwendeten Doppelseitenband-Modulation notwendigen Trägers verwendet wird.Preferably, the intermediate or center frequency of the DRM signal is four times the frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal, the pilot tone frequency advantageously being 19kHz. In this way, a new synchronization signal does not have to be generated for the synchronization, but an already existing resource is used which has hitherto already been used to generate a carrier necessary for demodulating a double sideband modulation used as a subcarrier method.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung, die eine Figur umfasst, offensichtlich.These and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of a preferred embodiment taken in conjunction with the drawing which includes a figure.

Die Figur zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Sende- sowie ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Empfangsvorrichtung zur Datenübertragung.The figure shows a block diagram of a transmission according to the invention and a block diagram of a receiving device according to the invention for data transmission.

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Datenübertragung bekannt, bei denen im Stereo-Multiplexsignal des FM-Rundfunks, oberhalb des RDS-Signals Daten übertragen werden. Verfahren hierzu sind z.B. HSDS und DARC (ETSI EN 300 751). Beim DARC-Verfahren wird z.B. ein Unterträger von 76kHz verwendet. Die resultierende Bandbreite des DARC-Signals im FM-Multiplex beträgt ca. 32kHz.Methods for data transmission are known from the prior art, in which data are transmitted in the stereo multiplex signal of the FM broadcasting, above the RDS signal. Methods for this are e.g. HSDS and DARC (ETSI EN 300 751). In the DARC method, e.g. a subcarrier of 76kHz used. The resulting bandwidth of the DARC signal in the FM multiplex is approximately 32kHz.

Die vorstehend angeführten Verfahren zur Datenübertragung werden ausschließlich zum Transport von Daten für Zusatzdienste verwendet, wie z.B. DGPS, Verkehrsinformationen, begleitenden Daten zum Radioprogramm (PAD). In Europa werden diese Verfahren zur Datenübertragung jedoch nur sehr selten angewendet, so dass der Frequenzbereich im FM-Multiplexsignal um 76kHz meist noch zur Verfügung steht.The above-mentioned data transmission methods are used exclusively for transporting data for supplementary services, such as e.g. DGPS, traffic information, accompanying data to the radio program (PAD). In Europe, these methods of data transmission, however, are used very rarely, so that the frequency range in the FM multiplex signal at 76kHz is still mostly available.

Insbesondere im Kurzwellenfrequenzbereich besteht das Problem für DRM darin, dass Fehler aufgrund von Mehrwegeempfang, Dopplerverschiebungen und Rauschen berücksichtigt und/oder kompensiert werden müssen, um eine brauchbare Signalqualität zu erhalten. Daher sind ein geeignetes Modulationsverfahren sowie eine passende Kanalcodierung erforderlich. Ein geeignetes Modulationsverfahren ist das orthogonale Frequenzmultiplex(OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplex)-Verfahren, durch das ein frequenzselektiver Schwund vermieden werden kann. Diese Kanalcodierung ist ein Vielträgerverfahren mit einer gegenüber einem Einzelträgerverfahren geringeren Datenübertragungsrate, wobei zusätzlich noch eine Codierung erfolgen kann (COFDM = Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex), um dem charakteristischen zeitvarianten Verhalten des Kanals zu begegnen. Der frequenzselektive Schwund wirkt sich dann nicht drastisch auf den Empfang von digitalen Audiodaten aus, da die digitalen Audiodaten auf viele Unterträger, die sich gegenseitig nicht beeinflussen, verteilt werden. Die Unterträger befinden sich auf unterschiedlichen Frequenzen, die nahe beieinander liegen. Mit der Kanalcodierung kann ein großer Teil der auftretenden Übertragungsfehler erkannt und gegebenenfalls korrigiert werden.Particularly in the shortwave frequency range, the problem for DRM is that errors due to multipath, Doppler shifts, and noise must be considered and / or compensated to obtain useful signal quality. Therefore, a suitable modulation scheme and matching channel coding are required. A suitable modulation technique is Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), which avoids frequency selective fading. This channel coding is a multi-carrier method with a data transmission rate which is lower than that of a single carrier method, with the additional possibility of coding (COFDM = Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing) in order to match the characteristic time-variant behavior of the Channel to meet. Frequency-selective fading does not drastically affect the reception of digital audio, as the digital audio is distributed among many subcarriers that do not interfere with each other. The subcarriers are at different frequencies that are close together. With the channel coding a large part of the occurring transmission errors can be detected and corrected if necessary.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung von Rundfunksignalen wird das FM-Multiplexsignal zum Transport eines DRM(Digital Radio Mondiale)-Signals genutzt.In the method according to the invention for the transmission of broadcast signals, the FM multiplex signal is used to transport a DRM (Digital Radio Mondiale) signal.

Dazu wird ein DRM-Signal, d.h. ein Signal, bei dem die DRM-Information vielen im Frequenzspektrum nebeneinander angeordneten Subträgern aufmoduliert ist, so dass das Maximum einer Trägerfrequenz im Frequenzbereich genau auf den Nullstellen aller anderen Trägerfrequenzen liegt, wobei als Modulationsart für den einzelnen Subträger die Quadraturamplitudenmodulation (QAM) verwendet und durch eine Kanalcodierung ein möglichst robuster Fehlerschutz sichergestellt wird, mit einer Zwischen- oder Mittenfrequenz von 76kHz bereitgestellt und anschließend dem FM-Multiplexsignal additiv hinzugefügt. Hieraus resultiert ein 4,5 bis 20 kHz breites Spektrum um die Zwischen- oder Mittenfrequenz von 76kHz im FM-Multiplex. Die Zwischen- oder Mittenfrequenz von 76kHz wird hierbei zu der 19kHz Frequenz des Pilottons des FM-Multiplexsignals synchronisiert (4-fache Pilotton-Frequenz), da das COFDM-Verfahren eine genaue Synchronisation von Sender und Empfänger erfordert. Die Pilottonfrequenz wird im FM-Multiplexsignal mit übertragen und dient bisher bereits zur Erzeugung eines zur Demodulation einer als Unterträgerverfahren z.B. für ein Differenzsignal der Stereoübertragung, ein RDS-Signal zur Übertragung programmbezogener Zusatzinformationen, usw. verwendeten Doppelseitenband-Modulation notwendigen Trägers. Über das DRM-Signal können bis zu drei weitere digitale Audiokanäle oder Zusatzdienste, wie Diashows, Datendienste, usw. zusätzlich zum FM-Rundfunksignal übertragen werden, d.h. man hat einen Hauptdatenkanal und bis zu drei weitere Subdatenkanäle, die jeweils auch als "Streams" bezeichnet werden.For this purpose, a DRM signal, ie a signal in which the DRM information is modulated on many in the frequency spectrum adjacent subcarriers, so that the maximum of a carrier frequency in the frequency range is exactly on the zeros of all other carrier frequencies, as a modulation for the individual subcarrier The quadrature amplitude modulation (QAM) is used and a channel coding to ensure the most robust possible error protection, provided with an intermediate or center frequency of 76kHz and then additively added to the FM multiplex signal. This results in a 4.5 to 20 kHz wide spectrum around the intermediate or center frequency of 76 kHz in the FM multiplex. The intermediate or center frequency of 76 kHz is hereby synchronized to the 19 kHz frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal (4-fold pilot tone frequency), since the COFDM method requires exact synchronization of transmitter and receiver. The pilot tone frequency is also transmitted in the FM multiplex signal and has hitherto been used to generate a signal used for demodulation of a subcarrier method, eg for a differential signal of the stereo transmission, an RDS signal for transmission of additional program-related information, etc. Double sideband modulation necessary carrier. The DRM signal can transmit up to three additional digital audio channels or additional services, such as slideshows, data services, etc., in addition to the FM broadcast signal, ie, one main data channel and up to three additional sub-data channels, also referred to as "streams" become.

Auf diese Weise ist eine parallele Ausstrahlung des FM-Rundfunks und des DRM-Signals auf einer Frequenz möglich.In this way, a parallel broadcasting of the FM broadcast and the DRM signal on one frequency is possible.

Zur Demodulation des wie vorstehend beschriebenen modulierten Signals wird das FM-Multiplexsignal mit dem additiv hinzugefügten DRM-Signal einem DRM-Decoder zugeführt, der die verwendete Zwischen- oder Mittenfrequenz, hier 76kHz verarbeiten kann, so dass die ursprünglichen DRM-Information wieder erhalten wird. Alternativ kann die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals von 76kHz vor einer Zuführung zum DRM-Decoder auf eine niedrigere Frequenz von z.B. 12kHz heruntergemischt werden, die eine "Standard"-Zwischen- oder Mittenfrequenz bei der DRM-Demodulation und -Decodierung darstellt und daher von vielen bereits auf dem Markt verfügbaren DRM-Decodern verarbeitet werden kann.For demodulation of the modulated signal as described above, the FM multiplex signal with the additively added DRM signal is supplied to a DRM decoder capable of processing the intermediate frequency used here, 76kHz, so that the original DRM information is recovered. Alternatively, the intermediate or center frequency of the DRM signal of 76kHz before feeding to the DRM decoder may be set to a lower frequency of e.g. 12kHz, which is a "standard" intermediate or center frequency in DRM demodulation and decoding, and therefore can be processed by many DRM decoders already on the market.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Übertragung von Rundfunksignalen kann durch die nachstehend unter Bezugnahme auf die Figur beschriebenen Vorrichtungen zur Übertragung von Rundfunksignalen durchgeführt werden.The broadcast signal transmission method of the present invention can be performed by the broadcast signal transmission apparatuses described below with reference to the figure.

Die in der Figur gezeigte erfindungsgemäße Sendevorrichtung 10 zur Übertragung von Rundfunksignalen umfasst dabei eine Einrichtung 1 zur Erzeugung eines DRM-Signals, das eine Zwischen- oder Mittenfrequenz von 76kHz aufweist. Das DRM-Signal wird einem Eingang eines Addierers 3 zugeführt, an dessen weiterem Eingang ein FM-Multiplexsignal einer Einrichtung 2 zur Erzeugung eines FM-Multiplexsignals anliegt, so dass ein Basisbandsignal bestehend aus einem FM-Multiplexsignal mit hinzugefügtem DRM-Signal erzeugt wird. Das Basisbandsignal kann dann mittels einer Modulationseinrichtung 4 auf einen FM-Träger aufmoduliert, mittels einer Endstufe 5 verstärkt und anschließend als Rundfunksignal ausgesendet werden.The transmitting device 10 according to the invention shown in the figure for the transmission of broadcast signals in this case comprises a device 1 for generating a DRM signal having an intermediate or center frequency of 76kHz. The DRM signal becomes an input of an adder 3, at whose further input an FM multiplex signal of a device 2 for generating an FM multiplex signal is applied, so that a baseband signal is generated consisting of an FM multiplex signal with added DRM signal. The baseband signal can then be modulated onto a FM carrier by means of a modulation device 4, amplified by means of an output stage 5 and then transmitted as a broadcasting signal.

Die in der gleichen Figur gezeigte erfindungsgemäße Empfangsvorrichtung 11 empfängt das von der erfindungsgemäßen Sendevorrichtung gesendete Rundfunksignal. Das empfangene Rundfunksignal wird zunächst mittels eines HF/ZF-Tuners 6 auf eine Zwischenfrequenz von beispielsweise 10,7MHz heruntergemischt. Anschließend wird das heruntergemischte Rundfunksignal mittels eines Demodulators 7, beispielsweise eines FM-Diskriminators oder eines DSPs, demoduliert, so dass das ursprüngliche Basisbandsignal, d.h. das FM-Multiplexsignals mit dem additiv hinzugefügten DRM-Signal, zurückgewonnen wird. Schließlich wird das Basisbandsignal einem DRM-Decoder 9 zugeführt, der für die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals von 76kHz geeignet ist und das DRM-Signal demoduliert und decodiert, wobei als Ausgangssignal des DRM-Decoders 9 die ursprüngliche DRM-Information wieder erhalten wird.The receiving device 11 according to the invention shown in the same figure receives the broadcasting signal transmitted by the transmitting device according to the invention. The received broadcast signal is first down-converted by means of an HF / IF tuner 6 to an intermediate frequency of, for example, 10.7 MHz. Subsequently, the down-converted broadcast signal is demodulated by means of a demodulator 7, such as an FM discriminator or a DSP, so that the original baseband signal, i. the FM multiplex signal with the additively added DRM signal is recovered. Finally, the baseband signal is fed to a DRM decoder 9 which is suitable for the intermediate or center frequency of the DRM signal of 76kHz and demodulates and decodes the DRM signal, recovering as the output of the DRM decoder 9 the original DRM information becomes.

Alternativ ist es auch möglich, das Basisbandsignal einer Mischeinrichtung 8 zuzuführen, die das DRM-Signal von 76kHz auf eine für DRM-Decoder derzeit übliche Zwischen- oder Mittenfrequenz von 12kHz heruntermischt und ausgibt. Dieses heruntergemischte DRM-Signal wird dann einem derzeit marktüblichen DRM-Decoder 9 zugeführt, der für die Zwischen- oder Mittenfrequenz von 12kHz ausgelegt ist, das heruntergemischte DRM-Signal demoduliert und decodiert und daraufhin die ursprüngliche DRM-Information ausgibt.Alternatively, it is also possible to supply the baseband signal to a mixer 8, which mixes and outputs the DRM signal from 76kHz to a current intermediate or center frequency of 12kHz for DRM decoders. This downmixed DRM signal is then applied to a currently marketed DRM decoder 9 which is designed for the 12kHz intermediate or center frequency, demodulates and decodes the downconverted DRM signal, and then outputs the original DRM information.

Auf diese Weise können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sowie den erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Übertragung von Rundfunksignalen ohne das Erfordernis einer direkten Übertragung oder ohne gesondert festgelegte Frequenzbereiche für die DRM-Signalübertragung gleichzeitig FM-Multiplex- und DRM-Signale übertragen werden. Dadurch kann ein bisher ungenutzt brachliegender Frequenzbereich im FM-Multiplex-Signal für die Übertragung digitaler Rundfunkdaten und/oder digitaler Zusatzdienste genutzt werden.In this way, FM multiplex and DRM signals can be transmitted simultaneously with the inventive method and apparatus for transmitting broadcast signals without the need for direct transmission or without separately specified frequency ranges for DRM signal transmission. As a result, a hitherto unused fallow frequency range in the FM multiplex signal for the transmission of digital broadcast data and / or additional digital services can be used.

Claims (15)

Verfahren zur Übertragung von Rundfunksignalen mit den Schritten: Erzeugen eines DRM-Signals, Erzeugen eines FM-Multiplexsignals, und Nutzen des FM-Multiplexsignals zum Transport des DRM-Signals. Method for transmitting broadcast signals with the steps: Generating a DRM signal, Generating an FM multiplex signal, and Using the FM multiplex signal to transport the DRM signal. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das DRM-Signal dem FM-Multiplexsignal additiv hinzugefügt wird.Method according to claim 1,
characterized,
that the DRM signal is additively added to the FM multiplexed signal. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals zu der Frequenz des Pilottons des FM-Multiplexsignals synchronisiert wird.Method according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the intermediate or center frequency of the DRM signal is synchronized to the frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals das Vierfache der Frequenz des Pilottons des FM-Multiplexsignals beträgt.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the intermediate or center frequency of the DRM signal is four times the frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals im FM-Multiplex 76kHZ beträgt.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the intermediate or center frequency of the DRM signal in the FM multiplex is 76kHZ. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das dem FM-Multiplexsignal additiv hinzugefügte DRM-Signal empfängerseitig DRM-demoduliert und -decodiert wird.Method according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the DRM signal additively added to the FM multiplex signal is DRM-demodulated and decoded on the receiver side. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals vor der DRM-Demodulation und -Decodierung heruntergemischt wird.Method according to claim 6,
characterized,
that the intermediate or center frequency of the DRM signal is down-converted prior to DRM demodulation and decoding. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die heruntergemischte Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals 12kHz beträgt.Method according to claim 7,
characterized,
that the down-converted intermediate or center frequency of the DRM signal is 12kHz. Sendevorrichtung zur Übertragung von Rundfunksignalen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit: einer Einrichtung (1) zur Erzeugung eines DRM-Signals, einer Einrichtung (2) zur Erzeugung eines FM-Multiplexsignals, und einer Einrichtung (3) zur Addition des DRM-Signals zu dem FM-Multiplexsignal. Transmitting device for transmitting broadcast signals, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising: a device (1) for generating a DRM signal, a device (2) for generating an FM multiplex signal, and means (3) for adding the DRM signal to the FM multiplex signal. Empfangsvorrichtung zur Übertragung von Rundfunksignalen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit: einer Einrichtung (9) zur Demodulation und zur Decodierung eines einem FM-Multiplexsignal additiv hinzugefügten DRM-Signals. Receiving device for transmitting broadcast signals, in particular for carrying out the method according to one of the preceding claims, comprising: means (9) for demodulating and decoding an FM signal additively added to an FM multiplex signal. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Einrichtung (8) zum Heruntermischen der Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals vorgesehen ist, die vor der Einrichtung (9) zur Demodulation und zur Decodierung des DRM-Signals angeordnet ist.Receiving device according to claim 10,
characterized,
in that a device (8) is provided for down-mixing the intermediate or center frequency of the DRM signal, which is arranged before the device (9) for demodulating and decoding the DRM signal. Empfangsvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die heruntergemischte Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals 12kHz beträgt.Receiving device according to claim 11,
characterized,
that the down-converted intermediate or center frequency of the DRM signal is 12kHz. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischen- oder Mittenfrequenz des DRM-Signals zu der Frequenz des Pilottons des FM-Multiplexsignals synchronisiert ist.Device according to one of claims 9 to 12,
characterized,
in that the intermediate or center frequency of the DRM signal is synchronized to the frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zwischen- oder Mittelfrequenz des DRM-Signals das Vierfache der Frequenz des Pilottons des FM-Multiplexsignals beträgt.Device according to one of claims 9 to 13,
characterized,
the intermediate or center frequency of the DRM signal is four times the frequency of the pilot tone of the FM multiplex signal. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischen- oder Mittelfrequenz des DRM-Signals im FM-Multiplex 76kHz beträgt.Device according to one of claims 9 to 14,
characterized in that the intermediate or center frequency of the DRM signal in the FM multiplex is 76kHz.
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