CN102055489A - 用于广播接收机中的搜台装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于广播接收机中的搜台装置及方法；包括：换频道模块，其输出端连接至自动增益控制模块的输入端；自动增益控制模块，其输出端连接至自动频率控制模块的输入端；自动频率控制模块，其输出端连接至接收信号强度估计模块的输入端、接收信号质量估计模块的输入端以及解调信号质量估计的输入端；接收信号强度估计模块、接收信号质量估计模块、解调信号质量估计模块以及自动频率控制模块的输出端连接至判决模块。本发明可以很好的反映频道内有用信号的强度、质量以及解调信号的质量；保持从射频到解调输入的增益是最佳值，提高了接收信号强度、接收信号质量信噪比估计和解调信号质量毛刺个数计数估计的准确度；能够快速有效的搜台。

Description

用于广播接收机中的搜台装置及方法
技术领域
本发明涉及一种本发明涉及一种通信装置及方法，具体涉及一种广播接收机中的装置及方法。
背景技术
广播接收机主要用于接收FM和AM信号。其中搜台模块是一个非常重要的装置。早期的接收机仅仅根据接收信号的强度RSSI作为台好坏的判据，该方法对于不存在外界干扰，并且接收机内部对每个台的噪声和干扰是一致的情况是适用的。但是FM和AM广播频段存在这诸多外界干扰，并且不同频道的干扰和噪声也差别很多，接收机本身在不同频道的性能也表现不一，这就需要更好的判据。近来，很多接收机引入了一些信号质量相关的判据，这些方法要么只能适用于特定的工作条件，要么需要很高的设计复杂度。
如图1所示的是现有广播接收机搜索一个台的过程，该过程主要包括换频道、接收信号强度RSSI估计、中频计数、以及台好坏判决。其中接收信号强度RSSI估计根据本频道内信号的总功率来估计有用信号强度。中频计数对中频信号的过零点进行计数，该计数结果可以部分反映信号的质量。
现有产品的一个主要问题是当本频道存在很大的空中噪声时，接收信号强度RSSI就无法反映频道内有用信号的强度。
现有产品的另外一个问题是，当本频道信号很弱，虽然此时解调输出信噪比足够高，但是中频信号信噪比可能会很差，这样中频计数得到的计数结果就无法准确的反映信号质量。
现有产品还有一个问题是，在换频道后，从射频到解调输入的增益不是最佳值，而且频道频率也可能不准确，这也影响了接收信号强度RSSI和中频计数的准确度。
现有产品还有一个问题是，中频计数在不同的频偏下，即使输入信号信噪比相同，其计数结果也会差别很大，导致该指标并不能准确有效的反映频道的信号质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于广播接收机中能够快速有效搜台的装置。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种用于广播接收机中的搜台装置；包括：换频道模块，其输出端连接至自动增益控制模块的输入端；自动增益控制模块，其输出端连接至自动频率控制模块的输入端；自动频率控制模块，其输出端连接至接收信号强度估计模块的输入端；接收信号强度估计模块和/或自动频率控制模块的输出端连接至判决模块。
本发明的有益效果在于：本装置可以很好的反映频道内有用信号的强度、质量；并且保持从射频到解调输入的增益是最佳值，提高了接收信号强度和中频计数的准确度；能够快速有效的搜台。
本发明还提供了前述用于广播接收机中的搜台装置的使用方法；包括以下步骤：
步骤一、每次搜索一个新台，通过换频道模块来将接收机频率锁定到新台；
步骤二、通过自动增益控制模块完成增益控制，完成接收机前端增益的调节；
步骤三、通过自动频率控制模块估计收发机之间的频率误差，并进行频率校正；
步骤四、通过接收信号强度估计模块根据信号幅度来估计信道信号强度；
步骤五、判决模块根据自动频率控制模块和/或接收信号强度估计模块的结果来判决出当前台是好是坏。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是现有广播接收机中的搜台方法示意图；
图2是本发明实施例所述广播接收机中的搜台装置示意图；
图3是本发明实施例所述广播接收机中的搜台方法流程图。
具体实施方式
本发明的主要目的是提供一个用于广播接收机中的搜台方法和装置，该方法首先完成自动增益控制(AGC)和自动频率控制(AFC)，将前端增益和接收频率调节到最佳值，然后再进行接收信号强度RSSI和频道质量估计。
本发明的另外一个目的是提供一种更有效的频道质量估计方法来估计台的好坏，该方法估计频道内信号的信噪比SNR，可以用于调频FM和调幅AM广播。
本发明的另外一个目的是结合解调过程中发现的毛刺(Glitch)来统计一定周期内的毛刺个数GN，该毛刺个数GN仅仅用于FM广播。
如图2所示，本实施例所述的装置的主要部件包括：一个换频道模块、一个与换频道模块相连接的快速自动增益控制AGC模块、一个与快速自动增益控制AGC模块相连接的慢速自动增益控制AGC模块、一个与慢速自动增益控制AGC模块相连接的自动频率控制AFC模块、自动频率控制AFC模块可以连接信噪比SNR估计模块、接收信号强度RSSI估计模块、毛刺个数GN计算模块中的一个或几个；自动频率控制AFC模块以及信噪比SNR估计模块或接收信号强度RSSI估计模块或毛刺个数GN计算模块都连接至一个判决模块。
如图3所示的用于广播接收机中的搜台装置的使用方法，其包括：每次搜索一个新台，都要通过换频道来将接收机频率锁定到新台。
快速自动增益控制AGC完成快速的增益控制，完成接收机前端增益的粗调。
慢速自动增益控制AGC完成慢速而精确的增益控制。
自动频率控制AFC估计收发机之间的频率误差，并进行频率校正。
信噪比SNR估计根据FM/AM信号的特征来估计信道信号质量。
接收信号强度RSSI估计根据信号幅度来估计信道信号强度。
毛刺个数GN计算的结果可以反映解调结果的质量。
判决模块根据自动频率控制AFC、信噪比SNR估计、接收信号强度RSSI估计以及毛刺个数GN计算的结果来判决出当前台是好是坏。
本发明的工作原理在于：换频道后，由于新频道的信号强度和前一个台无关，就需要重新调整射频前段增益。为了减少增益调整需要的时间，首先使用快速自动增益控制AGC完成粗调，然后再使用慢速自动增益控制AGC进行细调。
在完成增益控制后，自动频率控制AFC首先估计出收发机之间的频率误差，并通过校准本地接收机的接收频率来使得收发频率一致。如果收发机之间的频率误差超出一定的门限，则设定一个标志位自动频率控制AFCRL＝1。
在完成上述的自动增益控制AGC和自动频率控制AFC后，此时的接收机处于最佳的接收状态。在此状态下，接收机会估计出射频信号的质量信噪比SNR，射频信号的接收信号强度RSSI，以及解调信号的质量毛刺个数GN。
射频信号的质量信噪比SNR根据射频信号的包络或者瞬时频率来实现。对于FM信号，由于其是常包络调制，所以任何包络的起伏都可以认为是噪声或者干扰。根据此特征，信噪比SNR就可以根据包络的直流和交流分量的比例来得到。对于AM信号，其载波频率是常数，所以可以根据载波频率中的直流和交流分量的比例来得到。
射频信号的强度就是信号包络的平均功率。
解调信号的质量毛刺个数GN通过统计FM解调输出中存在的毛刺来得到。FM解调的原始输出值就是FM信号的瞬时频率，如果瞬时频率大于理论上最大的可能频率，比如最大调制频偏，则认为该输出是毛刺。
最后根据前面得到的参数进行判决，判决一个台为好台的标准有如下判据：
1：自动频率控制AFCRL＝0
2：信噪比SNR大于一个设定的门限，该门限可以设为灵敏度时对应的信噪比SNR
3：接收信号强度RSSI大于一个设定的门限，该门限可以设为灵敏度时对应的接收信号强度RSSI
4：毛刺个数GN小于一个设定的门限，该门限可以设为灵敏度时对应的毛刺个数GN
通过联合使用上述判据，甚至联合使用几个台的上述判据，并优化各判据中的门限，可以得到最优的搜台结果。
本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。

Claims (10)

1.一种用于广播接收机中的搜台装置；其特征在于，包括：
换频道模块，其输出端连接至自动增益控制模块的输入端；
自动增益控制模块，其输出端连接至自动频率控制模块的输入端；
自动频率控制模块，其输出端连接至接收信号强度估计模块的输入端；
接收信号强度估计模块和/或自动频率控制模块的输出端连接至判决模块。
2.如权利要求1所述的用于广播接收机中的搜台装置；其特征在于，
所述自动增益控制模块包括快速自动增益控制模块和慢速自动增益控制模块；
所述快速自动增益控制模块的输入端连接至换频道模块的输出端，快速自动增益控制模块的输出端连接至慢速自动增益控制模块的输入端；
所述慢速自动增益控制模块的输出端连接至自动频率控制模块的输入端。
3.如权利要求1或2所述的用于广播接收机中的搜台装置；其特征在于，还包括：
所述自动频率控制模块的输出端连接至信噪比估计模块的输入端；
所述信噪比估计模块的输出端连接至判决模块。
4.如权利要求1或2所述的用于广播接收机中的搜台装置；其特征在于，还包括：
所述自动频率控制模块的输出端连接至毛刺个数计算模块的输入端；
所述毛刺个数计算模块的输出端连接至判决模块。
5.如权利要求1所述的用于广播接收机中的搜台装置的使用方法；其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、每次搜索一个新台，通过换频道模块来将接收机频率锁定到新台；
步骤二、通过自动增益控制模块完成增益控制，完成接收机前端增益的调节；
步骤三、通过自动频率控制模块估计收发机之间的频率误差，并进行频率校正；
步骤四、通过接收信号强度估计模块根据信号幅度来估计信道信号强度；
步骤五、判决模块根据自动频率控制模块和/或接收信号强度估计模块的结果来判决出当前台是好是坏。
6.如权利要求5所述的用于广播接收机中的搜台装置的使用方法；其特征在于，所述步骤二包括：
通过快速自动增益控制模块完成快速的增益控制，完成接收机前端增益的粗调；
通过慢速自动增益控制模块完成慢速而精确的增益控制。
7.如权利要求6所述的用于广播接收机中的搜台装置的使用方法；其特征在于，
所述步骤四还包括：通过信噪比估计模块根据FM/AM信号的特征来估计信道信号质量；
所述步骤五还包括：判决模块根据自动频率控制模块和/或接收信号强度估计模块和/或信噪比估计模块结果来判决出当前台是好是坏。
8.如权利要求7所述的用于广播接收机中的搜台装置的使用方法；其特征在于，当应用于FM广播时，
所述步骤四还包括：通过毛刺个数计算模块反映解调结果的质量；
所述步骤五还包括：判决模块根据自动频率控制模块和/或接收信号强度估计模块和/或信噪比估计模块和/或毛刺个数计算模块结果来判决出当前台是好是坏。
9.如权利要求8所述的用于广播接收机中的搜台装置的使用方法；其特征在于，
步骤三中，如果自动频率控制模块判定收发机之间的频率误差超出一预定的门限，则设定一个标志位自动频率控制AFCRL＝1；
在步骤五中，当同时满足以下标准时，判决模块判定一个台为好台：
自动频率控制AFCRL＝0；
信噪比大于一个设定的门限，所述信噪比门限设为灵敏度时对应的信噪比；
接收信号强度大于一个设定的门限，所述接收信号强度门限设为灵敏度时对应的接收信号强度；
毛刺个数小于一个设定的门限，所述毛刺个数门限设为灵敏度时对应的毛刺个数。
10.如权利要求9所述的用于广播接收机中的搜台装置的使用方法；其特征在于，射频信号的质量信噪比根据射频信号的包络或者瞬时频率来实现；对于FM信号，信噪比可以根据包络的直流和交流分量的比例来得到；对于AM信号，信噪比可以根据载波频率中的直流和交流分量的比例来得到。
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