CN100481896C - 处理导频信号的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种装置(100)，譬如电视信号接收器，处理导频信号以便能够适当产生L-R立体声差信号等等。根据示范性实施例，所述装置(100)包括：信号源(702)，用于提供导频信号；以及处理电路(704-724)，用于处理导频信号以产生具有AC分量和DC分量的第一处理的导频信号。所述处理电路(704-724)使用DC分量控制AC分量的信号参数并产生第二处理的导频信号，使用该第二处理的导频信号可以产生L-R立体声差信号。

Description

处理导频信号的装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年5月20日在美国专利和商标局提交的、具有分配序号60/572,929的临时申请的优先权及产生的所有权益。

技术领域

本发明一般涉及用于譬如电视信号接收器的装置的信号处理，以及更具体地，涉及用于处理导频信号的装置和方法，其能够适当产生L-R立体声差信号，等等。

背景技术

譬如电视信号接收器和收音机的装置可以使用数字信号处理产生包括音频信号的某些信号。例如，这些装置可以使用作为简单乘积解调的数字解调技术产生L-R立体声差信号。为了使用简单乘积解调适当产生L-R立体声差信号，可能有必要重新构造用于简单乘积解调处理的音频导频信号。而且，优选的是：这种重新构造的导频信号表现出在幅度上很小的变化，并且是对称的(即，不包括DC分量)。如果重新构造的导频信号的幅度变化很大，可能不能使用简单乘积解调适当产生L-R立体声差。

直到此时，还没有适当解决重新构造导频信号以便能够使用简单乘积解调适当产生L-R立体声差信号的问题。因此，需要一种用于处理导频信号的装置和方法，该装置和方法避免了上面的问题，并因此能够适当产生L-R立体声差信号，等等。本发明处理这些和/或其他问题。

发明内容

依照本发明的一方面，公开了一种用于处理导频信号的装置。根据示范性实施例，所述装置包含：用于提供导频信号的装置，以及用于处理导频信号以产生具有AC分量和DC分量的第一处理的导频信号的处理装置。处理装置使用DC分量控制AC分量的信号参数并产生第二处理的导频信号。

依照本发明的另一方面，公开了一种用于处理导频信号的方法。根据示范性实施例，所述方法包含步骤：接收导频信号，处理导频信号以产生具有AC分量和DC分量的第一处理的导频信号，以及使用DC分量控制AC分量的信号参数并产生第二处理的导频信号。

依照本发明的又一方面，公开了一种电视信号接收器。根据示范性实施例，所述电视信号接收器包含：用于提供导频信号的信号源，以及用于处理导频信号以产生具有AC分量和DC分量的第一处理的导频信号的导频处理电路。所述导频处理电路使用DC分量控制AC分量的信号参数并产生第二处理的导频信号。

附图说明

通过参考结合附图的本发明实施例的下面描述，本发明的上述和其它特性和优点、以及获得它们的方式将变得更加明显，并且将更容易理解本发明，其中：

图1是根据本发明示范性实施例的装置的方框图；

图2是提供图1的音频处理块的进一步详情的方框图；

图3是根据本发明示范性实施例的导频处理电路；

图4是根据本发明示范性实施例的立体声检测电路；以及

图5是图示根据本发明示范性实施例的步骤的流程图。

在此展示的范例说明了本发明的优选实施例，并且这些范例不应被理解为在任何方面限制本发明范围。

具体实施方式

现在参考附图，更具体地参考图1，示出了根据本发明示范性实施例的装置100的方框图。如图1所示，装置100包含：譬如信号接收元件10的信号接收装置、譬如调谐器20的调谐装置、譬如中频(IF)处理块30的中频(IF)处理装置、譬如模数转换器(ADC)40的模数转换装置、譬如视频处理块50的视频处理装置、以及譬如音频处理块60的音频处理装置。可以使用集成电路(IC)实现图1的以上元件中的一些，并且例如一些元件可以包括在一个或多个IC上。为了描述清楚起见，在图1中没有示出与装置100相关的某些传统元件，譬如：某些控制信号、电源信号、时钟信号和/或其它元件。根据示范性实施例，将装置100实现为电视信号接收器，但是也可以实现为其它类型的装置或设备，譬如收音机。

信号接收元件10用于从譬如地面、电缆、卫星、因特网和/或其它信号源的一个或多个信号源接收射频(RF)信号。根据示范性实施例，将信号接收元件10实现为天线，但是也可以将其实现为任何形式的信号接收元件，譬如输入终端和/或其它元件。

调谐器20用于执行信号调谐功能。根据示范性实施例，调谐器20从信号接收元件10接收RF输入信号，并通过滤波和频率下变换(即，单或多级下变换)RF输入信号来执行信号调谐功能，以便因此产生IF信号。RF输入信号和IF信号可以包括音频、视频和/或数据内容，并且可以是模拟调制方案(例如：NTSC、PAL、SECAM等)和/或数字调制方案(例如：ATSC、QAM等)。

IF处理块30用于处理从调谐器20提供的IF信号，以便因此产生处理的IF信号。根据示范性实施例，IF处理块30执行包括滤波和放大功能的IF处理功能以产生处理的IF信号。例如，IF处理块30可以包括一个或多个独立的声表面波(SAW)滤波器和放大器，其分别滤波(例如，去除不希望的临近信道能量)和放大从调谐器20提供的IF信号，以便因此产生处理的IF信号。

ADC40用于执行模数转换功能。根据示范性实施例，ADC40将从IF处理块30提供的处理的IF信号从模拟格式转换为数字格式，以便因此产生数字IF信号。

视频处理块50用于执行各种视频处理功能。根据示范性实施例，视频处理块50执行包括解调、解码、和/或其它视频处理功能的视频处理功能，以便因此产生处理的视频信号。如图1所示，从视频处理块50输出的处理的视频数字信号用于进一步视频处理和输出。

音频处理块60用于执行各种音频处理功能。根据示范性实施例，音频处理块60执行包括立体声和处理、导频处理、立体声差处理、和次级音频处理功能的音频处理功能。此后将提供关于音频处理块60的进一步详情。

参考图2，示出了提供图1的音频处理块60的进一步详情的方框图。如图2所示，音频处理块60包含：譬如滤波和下变换块62的滤波和下变换装置、譬如数字FM解调器64的数字解调装置、譬如采样率转换器(SRC)66的采样率转换装置、譬如立体声和处理块68的立体声和处理装置、譬如导频处理块70的导频处理装置、譬如立体声差处理块72的立体声差处理装置、以及譬如次级音频处理块74的次级音频处理装置。可以使用IC实现图2的以上元件，例如一些元件可以包括在一个或多个IC上。为了描述清楚起见，在图2中没有示出与音频处理块60相关的某些传统元件，譬如：某些控制信号、电源信号、时钟信号和/或其它元件。

滤波和下变换块62用于执行滤波和频率下变换功能。根据示范性实施例，滤波和下变换块62滤波并频率下变换从ADC 40提供的数字IF信号，以便因此产生具有大约4.5MHz中心频率的数字音频信号。

数字FM解调器64用于执行数字FM解调功能。根据示范性实施例，数字FM解调器64解调从滤波和下变换块62提供的数字音频信号，以便因此产生包括各种音频成分信号(例如，立体声和/差信号、导频信号、次级音频信号)的解调的数字音频信号。

SRC 66用于执行采样率转换功能。根据示范性实施例，SRC 66把从数字FM解调器64提供的解调的数字音频信号从第一采样率转换为第二采样率，以便因此产生采样率转换的数字音频信号。

立体声和处理块68用于执行立体声和处理功能。根据示范性实施例，立体声和处理块68滤波从SRC 60提供的采样率转换的数字音频信号，以便因此提供具有大约14kHz中心频率的L+R立体声和信号。

导频处理块70用于执行导频处理功能。根据示范性实施例，导频处理块70包括图3中示出的导频处理电路70A和图4中示出的立体声检测电路70B，它们分别执行导频处理和立体声检测功能。将在后面分别参考图3和4提供关于导频处理电路70A和立体声检测电路70B的进一步详情。

立体声差处理块72用于执行立体声差处理功能。根据示范性实施例，立体声差处理块72滤波从SRC 66提供的采样率转换的数字音频信号，以便因此提供具有大约31.5kHz中心频率的滤波的信号。还根据示范性实施例，立体声差处理块72包括譬如数字解调器的解调装置，其通过把31.5kHz滤波的信号与从导频处理块70提供的处理的导频信号相乘来执行简单乘积解调，以便因此产生L-R立体声差信号。

次级音频处理块74用于执行次级音频处理功能。根据示范性实施例，次级音频处理块74处理从SRC 66提供的采样率转换的数字信号，以便因此产生次级音频信号。如图2所示，由上述的立体声和处理块68、导频处理块70、立体声差处理块72以及次级音频处理块74产生的信号进一步提供用于进一步音频处理和输出。

参考图3，示出了根据本发明示范性实施例的导频处理电路70A。如先前所说明的，图3的导频处理电路70A包括在图2的导频处理块70中。如图3所示，导频处理电路70A包含：譬如带通滤波器(BPF)702的滤波装置、譬如乘法器704的第一乘法装置、譬如延迟单元706的第一延迟装置、譬如加法器708的第一加法装置、譬如除法器710的第一除法装置、譬如减法器712的第一减法装置、譬如加法器714的第二加法装置、譬如除法器716的第二除法装置、譬如延迟单元718的第二延迟装置、譬如乘法器720的第二乘法装置、譬如查找表(LUT)722的查找表装置、以及譬如乘法724的第三乘法装置。根据示范性实施例，可以使用IC实现图3的以上元件，并且例如一些元件可以包括在一个或多个IC上。为了描述清楚起见，在图3中没有示出与导频处理电路70A相关的某些传统元件，譬如：某些控制信号、电源信号、时钟信号和/或其它元件。

BPF 702用于滤波从SRC 66提供的采样率转换的数字音频信号，以便因此提供具有大约15.734kHz中心频率的导频信号。例如，可以将BPF 702实现为具有至少两个极点的高-Q滤波器(high-Q filter)。如这里所指的，术语“导频信号”指用于任何数字处理应用的任何类型的导频信号、载波信号和/或其它参考信号。但是，根据在此描述的示范性实施例，将参考数字音频处理应用来描述导频信号。

乘法器704用于把从BPF 702提供的导频信号与其自身相乘(即，平方导频信号)，并因此产生第一处理的导频信号。根据示范性实施例，第一处理的导频信号包括交流(AC)分量和直流(DC)分量。第一处理的导频信号可以表示为A*cos(wt)²＝A/2*(1+cos(2wt))，其中A/2表示DC分量，以及cos(2wt)表示AC分量。如后面将要描述的，导频处理电路70A使用DC分量控制AC分量的信号参数(例如，增益/幅度)，并因此产生具有最小幅度变化的第二处理的导频信号。此外，DC分量可以用于检测立体声是否出现。

延迟单元706用于延迟从乘法器704提供的第一处理的导频信号，以便因此产生第一处理的导频信号的延迟形式。根据示范性实施例，延迟单元706对第一处理的导频信号延迟等于五个时钟周期的一段时间。可以作为设计选择的内容选择时钟周期频率。加法器708用于把从乘法器704提供的第一处理的导频信号加到从延迟单元706提供的第一处理的导频信号的延迟形式上，并因此产生和信号。除法器710用于把从乘法器708提供的和信号除以值二，并因此产生相应的输出信号。根据示范性实施例，从除法器710提供的输出信号表示由乘法器704产生的第一处理的导频信号的DC分量。在图3中，延迟单元706、加法器708和除法器710作为梳状滤波器操作，该梳状滤波器隔离由乘法器704产生的第一处理的导频信号的DC分量。

加法器712用于在从乘法器704提供的第一处理的导频信号中减去从除法器710提供的输出信号(即，第一处理的导频信号的DC分量)，并因此产生相应的输出信号。根据示范性实施例，减法器712的输出信号表示由乘法器714产生的第一处理的导频信号的AC分量，其中去除了DC分量。

加法器714用于把从除法器710提供的输出信号(即，第一处理的导频信号的DC分量)加到从延迟单元718提供的延迟的信号上，并因此产生和信号。除法器716用于把从加法器714提供的和信号除以值二，并因此产生相应的输出信号。延迟单元718用于延迟从除法器716提供的输出信号，并因此产生延迟的信号，该延迟的信号返回提供到加法器714。在图3中，加法器714、除法器716以及延迟单元718作为平均滤波器操作，该平均滤波器从第一处理的导频信号的DC分量中去除残留的AC分量。

乘法器720用于把从延迟单元718提供的延迟的信号乘以分数值3/16，并因此产生相乘信号。LUT 722用于提供具有基于从乘法器720提供的相乘信号的输入DC值的值的输出信号。根据本发明示范性实施例，下面的表1总结了从乘法器720提供的相乘信号的输入DC值(参见表1的第一和第三列)与从LUT 722提供的输出信号的值(参见表1的第二和第四列)之间的关系。

 

输入DC值	LUT输出值	输入DC值(继续)	LUT输出值(继续)
				0	127	32	32
1	127	33	31
				2	127	34	30
3	127	35	29
				4	127	36	28
5	127	37	28

 

6	127	38	27
				7	127	39	26
8	127	40	26
				9	114	41	25
10	102	42	24
				11	93	43	24
12	85	44	23
				13	79	45	23
14	73	46	22
				15	68	47	22
16	64	48	21
				17	60	49	21
18	57	50	20
				19	54	51	20
20	51	52	20
				21	49	53	19
22	47	54	19
				23	45	55	19
24	43	56	18
				25	41	57	18
26	39	58	18
				27	38	59	17
28	37	60	17
				29	35	61	17
30	34	62	17
				31	33	63	16

表1

如上面表1所示，从LUT 722提供的输出信号的值根据从乘法器720提供的相乘信号的输入DC值反方向变化。在这种方式下，当从乘法器720提供的相乘信号的输入DC值减小时，LUT 722的输出信号的值增加，反之亦然。

乘法器724用于把从减法器712提供的输出信号乘以从LUT 722提供的输出信号，并因此产生第二处理的导频信号。如此前所述，减法器712的输出信号表示由乘法器704产生的第一处理的导频信号的AC分量。此外，从LUT 722提供的输出信号是从由乘法器704产生第一处理的导频信号的DC分量中导出的。因此，本发明使用第一处理的导频信号的DC分量控制第一处理的导频信号的AC分量的幅度/增益，并因此产生具有最小幅度变化的第二处理的导频信号。如图3所示，把由乘法器724产生的第二处理的导频信号提供到立体声差处理块72(参见图2)，在立体声差处理块72中使用第二处理的导频信号产生L-R立体声差信号。如此前说明的，图2的立体声差处理块72包括解调装置，譬如数字解调器，其通过把31.5kHz信号与从乘法器724提供的第二处理的导频信号相乘来执行简单乘积解调，以便因此产生L-R立体声差信号。由于使用第一处理的导频信号的DC分量控制第二处理的导频信号的增益/幅度，所以本发明能够便利地使用简单乘积解调适当地产生L-R立体声差信号。

参考图4，示出了根据本发明示范性实施例的立体声检测电路70B。如此前说明的，图4的立体声检测电路70B包括在图2的导频处理块70中。如图4所示，立体声检测电路70B包含：譬如比较器726的比较装置、譬如复用器728的复用装置，以及譬如D类触发器730的门控装置。根据示范性实施例，可以使用IC实现图4的以上元件，并且一些元件可以(例如)包含在一或多IC上。为了描述清楚起见，在图4中没有示出与立体声检测电路70B相关的某些传统元件，譬如：某些控制信号、电源信号、时钟信号和/或其它元件。

比较器726用于比较从导频处理电路70A提供的第一处理的导频信号的DC分量与从复用器728提供的输出信号，并根据比较产生输出信号。根据示范性实施例，比较器726包括：“A”端子，用于接收从导频处理电路70A提供的第一处理的导频信号的DC分量；“B”端子，用于接收从复用器728提供的输出信号。根据这个示范性实施例，如果至端子“A”的输入大于至端子“B”的输入，则比较器726提供其输出信号为逻辑“1”值，以及相反地，如果至端子“A”的输入不大于至端子“B”的输入，则比较器726提供其输出信号为逻辑“0”值。

复用器728用于根据从D类触发器730提供(即，反馈)的控制信号的逻辑状态，选择性地输出STEREO_ACQUIRE信号或STEREO_RELEASE信号。根据示范性实施例，STEREO_ACQUIRE信号表示由应用电路设计者(或用户)设定的用于表示立体声出现的阈值。相对地，STEREO_RELEASE信号表示由应用电路设计者(或用户)设定的用于表示立体声不出现的阈值。用于STEREO_ACQUIRE和STEREO_RELEASE信号的实际值可以是设计选择的内容。根据这个示范性实施例，如果从D类触发器730提供的控制信号展示逻辑“0”值，则复用器728输出STEREO_ACQUIRE信号，以及相反地，如果从D类触发器730提供的控制信号展示逻辑“1”值，则复用器728输出STEREO_RELEASE信号。

D类触发器730用于依照应用时钟信号接收并输出从比较器726提供的输出信号。如此前说明的，把D类触发器730的输出信号反馈到复用器728作为控制信号，该控制信号控制复用器728输出STEREO_ACQUIRE信号或STEREO_RELEASE信号。如图4中所示，D类触发器730的输出信号也用于进一步音频处理和输出。

为了便于更好地理解本发明，将提供一个例子。现在参考图5，示出了图示根据本发明示范性实施例的步骤的流程图500。为了举例和说明的目的，将参考如此前描述的装置100的各种元件描述图5的步骤。图5的步骤仅仅是例示性的，并不意欲在任何方面限制本发明。

在步骤510，接收导频信号。根据示范性实施例，如此前描述的，把导频信号作为图3的BPF 702的输出信号接收。

在步骤520，处理接收到的导频信号，以便产生具有AC分量和DC分量的第一处理的导频信号。根据示范性实施例，在步骤520，乘法器704通过将在步骤510接收的导频信号乘以其自身(即，平方导频信号)来产生第一处理的导频信号。在步骤520产生的第一处理的导频信号可以表示为A*cos(wt)²＝A/2*(1+cos(2wt))，其中A/2表示DC分量，以及cos(2wt)表示AC分量。

在步骤530，使用DC分量控制AC分量的信号参数，并因此产生第二处理的导频信号。根据示范性实施例，图3的导频处理电路70A的延迟单元706、加法器708、和除法器710作为梳状滤波器操作，该梳状滤波器产生第一处理的导频信号的DC分量。此外，导频处理电路70A的减法器712通过从第一处理的导频信号中减去DC分量来产生第一处理的导频信号的AC分量。导频处理电路70A的加法器714、除法器716、延迟单元718、乘法器720、和LUT 722进一步处理第一处理的导频信号的DC分量。在步骤530，乘法器724将DC分量的这个处理形式与AC分量相乘，以便因此产生第二处理的导频信号。

在步骤540，使用DC分量检测立体声是否出现。根据示范性实施例，将第一处理的导频信号的DC分量提供到图4的立体声检测电路70B以使能在步骤540的检测。在步骤540，如此前描述的，在立体声检测电路70B中，比较器726比较第一处理的导频信号的DC分量与从复用器728输出的STEREO_ACQUIRE信号或STEREO_RELEASE信号，以便因此作出检测。

在步骤550，使用第二处理的导频信号产生L-R立体声差信号。根据示范性实施例，将由图3的导频处理电路70A的乘法器724产生的第二处理的导频信号提供到图2的立体声差处理块72，以便因此能够在步骤550产生L-R立体声差信号。如此前所述，立体声差处理块72通过把31.5kHz信号与第二处理的导频信号相乘来执行简单乘积解调，以便因此产生L-R立体声差信号。由于使用第一处理的导频信号的DC分量控制第二处理的导频信号中的增益/幅度变化，所以本发明能够便利地使用简单乘法解调适当地产生L-R立体声差信号。

如这里所描述的，本发明提供一种用于处理导频信号的装置和方法，其能够适当产生L-R立体声差信号，等等。本发明可以具体地应用于带或不带集成显示设备的各种装置。因此，这里使用的措词“电视信号接收器”可以指包括，但不限于，电视装置、包括集成显示设备的计算机或监视器的系统或装置，以及譬如机顶盒、录像机(VCR)、数字多功能盘(DVR)播放机、视频游戏盒、个人录像机(PVR)、可能不包括集成显示设备的计算机或其它装置的系统或装置。

虽然已经将本发明描述为具有优选设计，但是在本公开的精神和范围内可以进一步修改本发明。因此本申请意欲涵盖任何变化、使用、或使用本发明一般构思的本发明的修改。此外，本发明意欲涵盖这些偏离本公开的、在本领域的已知或习惯实施范围之内的设计，该领域是本发明所属的领域并且其属于所附权利要求书的限定范围。

Claims (15)

1.一种处理导频信号的装置(100)，包含：

用于提供导频信号的装置(702)；

处理装置(704-724)，用于处理所述导频信号，以便产生具有AC分量和DC分量的第一处理的导频信号；以及

其中所述处理装置(704-724)使用所述DC分量控制所述AC分量的信号幅度并产生第二处理的导频信号。

2.如权利要求1所述的处理导频信号的装置(100)，进一步包含检测装置(70B)，用于使用所述DC分量检测立体声是否出现。

3.如权利要求1所述的处理导频信号的装置(100)，进一步包含解调装置(72)，用于使用所述第二处理的导频信号来执行解调功能，以便产生L-R立体声差信号。

4.如权利要求3所述的处理导频信号的装置(100)，其中所述解调装置(72)使用简单乘积解调。

5.如权利要求1所述的处理导频信号的装置(100)，其中所述导频信号是音频导频信号。

6.一种用于处理导频信号的方法(500)，包含：

接收导频信号(510)；

处理所述导频信号，以便产生具有AC分量和DC分量的第一处理的导频信号(520)；以及

使用所述DC分量控制所述AC分量的信号幅度并产生第二处理的导频信号(530)。

7.如权利要求6所述的方法(500)，进一步包括：使用所述DC分量检测立体声是否存在(540)。

8.如权利要求6所述的方法(500)，进一步包括：使用所述第二处理的导频信号来执行解调功能以便产生L-R立体声差信号(550)。

9.如权利要求8所述的方法(500)，其中所述解调功能使用简单乘积解调。

10.如权利要求6所述的方法(500)，其中所述导频信号是音频导频信号。

11.一种电视信号接收器(100)，包含：

信号源(702)，用于提供导频信号；

处理电路(704-724)，用于处理所述导频信号，以便产生具有AC分量和DC分量的第一处理的导频信号；以及

其中所述处理电路(704-724)使用所述DC分量控制所述AC分量的信号幅度并产生第二处理的导频信号。

12.如权利要求11所述的电视信号接收器(100)，进一步包含检测电路(70B)，用于使用所述DC分量检测立体声是否出现。

13.如权利要求11所述的电视信号接收器(100)，进一步包含立体声处理器(72)，用于使用所述第二处理的导频信号来执行解调功能，以便产生L-R立体声差信号。

14.如权利要求13所述的电视信号接收器(100)，其中所述解调功能使用简单乘积解调。

15.如权利要求11所述的电视信号接收器(100)，其中所述导频信号是音频导频信号。

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