CN105229928B - 用于信号质量估计和控制的方法及电路 - Google Patents

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Abstract

在实施例中，一种信号质量估计和控制的方法包括生成与无线电信号相关联的解调信号(802)。基于与解调信号质量相关联的信息(804)，无线电信号的无线电频率信噪比(RFSNR)的值被估计(806)。估计RFSNR的值有助于无线电信号的信号质量估计和解调信号的控制。

Description

用于信号质量估计和控制的方法及电路
技术领域
本申请一般涉及信号处理，并且特别涉及用于信号质量估计和控制的方法及电路。
背景技术
通过估计在无线电通信中的接收信号的质量，可以将各种系统参数增强。例如，在频率调制(FM)无线电接收器中，通过实现立体声噪声控制(SNC)机制(诸如软静音和单声道立体声混合)，感知的音频质量的一致性跨各种各样的信号条件被维持。如果在无线电接收器中接收的信噪比(SNR)降低，则在解调的音频信号中的噪声变得相对更可感知。软静音是用于衰减在低接收SNR处的最终音频输出以减轻噪声可听度的技术。类似地，当接收的SNR劣化时，音频输出逐渐从立体声切换到单声道模式。在FM中，最优音频保真度通过将立体声(L-R)信号与单声道(L+R)信号混合从而动态缩放立体声(L-R)信号来保持。信号质量估计是用于使SNC机制可行的重要工具，因为软静音衰减因子或单声道-立体声混合因子可以基于该信号条件来控制。
发明内容
在所述示例中，一种信号质量估计和控制的方法包括生成与无线电信号相关联的解调信号。基于与解调信号的质量相关联的信息估计无线电信号的无线电频率信噪比(RFSNR)的值。估计RFSNR的值有助于无线电信号的信号质量估计和解调信号的控制。
此外，在所述示例中，一种电路包括频移器电路、滤波器电路以及RFSNR估计电路。频移器电路经配置以转换与无线电信号相关联的解调信号，以使得解调信号的无信号区在直流(DC)周围。转换的信号包括信号分量和噪声分量。滤波器电路被耦合到频移器电路并且经配置以拒绝信号分量并且保留噪声分量。RFSNR估计电路被耦合到滤波器电路并且经配置以基于噪声分量来估计无线电信号的RFSNR的值。
此外，在所述示例中，一种无线电接收器包括：解调器电路、信号质量估计电路以及控制电路。解调器电路经配置以生成与无线电信号相关联的解调信号。信号质量估计电路被耦合到解调器电路，并且经配置以：获取(access)与解调信号的质量相关联的信息，并且基于该信息估计无线电信号的无线电频率信噪比(RFSNR)的值。控制电路被耦合到信号质量估计电路并且经配置以基于RFSNR的估计值来控制解调信号。
附图说明
图1是与FM广播相关联的示例FM多路复用信号的曲线图。
图2A和图2B是在用于SNC的RFSNR和音频SNR之间变化的示例曲线图。
图3是用于执行SNC的无线电接收器的示例电路的框图。
图4A和图4B是涉及在无线电接收器中的基于示例接收信号强度指示(RSSI)的信号质量估计的变化的曲线图。
图5是根据实施例的无线电接收器的框图。
图6是根据实施例的信号质量估计电路的框图。
图7A、图7B和图7C是图6的信号质量估计电路的示例性能的图表。
图8是根据实施例的在无线电接收器中的信号质量估计和控制的方法的流程图。
具体实施方式
在无线电通信系统的一个示例中，通过无线电信号在广播信道上发送信息。例如，在FM频带中的广播信道上的信息包括多路复用(MPX)格式基带信号(“MPX信号”)的频率调制版本。在这个示例中，MPX信号通过将多个信号组合成一个复合信号而生成，从而使得FM接收器重构原来的信号。MPX信号包括由FM接收器使用以产生音频输出的左(L)信道信息和右(R)信道信息。在一个示例中，MPX信号格式包括L+R(左加右)信息，L-R(左减右)信息和19千赫兹(kHz)的导频载波信号。
参考图1，MPX信号100沿着由标号120表示的频率轴示出。MPX信号100包括总和信号(L+R)102和具有抑制载波的幅度调制差信号(L-R)104。总和信号(L+R)102包含左音频信号加(+)右音频信号的信息，并且差信号(L-R)104包含左音频信号减(-)右音频信号的信息。为允许幅度调制差信号的解调，导频载波信号106被添加到MPX信号100。L+R信息位于15Hz和15kHz之间的频带中，L-R信息位于38kHz周围，跨越从23kHz至53kHz的频带，并且导频载波信号106位于19kHz处。
立体声解码器经配置以将解调的立体声MPX信号转换回到左(L)音频信号和右(R)音频信号。例如，许多FM接收器经配置以通过使L+R和L-R信号相加来生成左(L)信道音频输出信号，以及通过使L+R和L-R信号相减来生成右(R)信道音频输出信号，从而产生完整的立体声输出。如果选择了单声道输出，则FM接收器允许传递完整的(L+R)信号到左(L)信道和右(R)信道两者。此外，不同程度的单声道立体声混合被应用以保持最佳的音频保真度。
在一个示例中，无线电广播频带接收器诸如FM广播频带接收器遭受由于附近强烈的阻滞物(blocker)和/或其它来源或条件而导致的噪声。为了减轻噪声问题，FM接收器实现立体声噪声控制(SNC)，从而提高接收期间的音频感知。用于提高声音感知的SNC机制包括：软静音；以及单声道立体声混合。例如，当接收的信号的信噪比(SNR)降低时，在解调的音频信号中的噪声变得相对更可感知。软静音是用于衰减在低接收SNR处的最终音频输出以减轻噪声可听度的技术。因此，软静音对于掩蔽在音频设备中的瞬变是有用的。在一个示例中，瞬变是电路操作的突然变化或由这种突然变化造成的伪信号。例如，通过在将耳机插入到操作的无线电、音响或蜂窝电话中之前佩戴耳机可能经历瞬变的声音。在音频电子设备的操作期间其它瞬变出现。如果接收的信号质量良好，则单声道/立体声混合被执行以平衡音频SNR与立体声分离。分别参考图2A和2B示出了用于减轻噪声可听度的软静音和单声道/立体声混合的效果。
图2A显示表示在用于软静音衰减的RFSNR(在x轴212上绘制)和音频SNR(在y轴214上绘制)之间的示例变化的曲线图210。响应于由与RFSNR密切相关的变化218所示的信号质量度量(metric)，变化216显示在较低的RFSNR水平下增加的音频衰减的示例。这有助于在低RFSNR水平下最小化噪声感知度。类似地，当接收的信号的SNR劣化时，音频输出逐渐从立体声切换到单声道模式，如参考图2B所解释的。在图2B中，曲线220表示在用于单声道/立体声混合的RFSNR(在x轴222上绘制)和音频SNR(在y轴224上绘制)之间的示例变化。当接收的信号质量良好时，单声道/立体声混合对于平衡音频SNR与立体声分离是有用的。最佳音频保真度通过动态地缩放立体声(L-R)信号同时与单声道(L+R)信号混合来保持。
各种技术可用于通过软静音并且单声道/立体声混合来减轻立体声噪声。一种这种技术确定接收的信号强度指示(RSSI)以便预测在诸如FM接收器的无线电接收器处接收的信号的RFSNR。RSSI是当信号到达其目的地时最新的信号强度的测量。更高的RSSI值指示更强的信号。在一些示例中，当RSSI指示弱的信号强度时，RSSI的确定可用于混合从立体声到单声道的音频输出。参考图3进一步解释了用于减轻在无线电接收器(例如FM接收器)中的噪声信号的RSSI的使用。
图3是用于执行SNC的无线电接收器的示例电路300的框图。无线电接收器经配置以基于与接收的信号相关联的RSSI的确定来确定接收信号质量。电路300包括接收器前端电路302、模拟到数字转换器(ADC)电路304、表示抽取级(decimation stage)的抽取电路(decimation circuit)306、解调器电路308、解调后处理电路310，以及RSSI估计电路312。接收器前端电路302经配置以将从天线314接收的无线电信号转换成基带信号。ADC电路304经配置以将接收器前端电路302的输出信号转换成数字信号。RSSI估计电路312经配置以基于抽取电路306的输出来指示RSSI。解调器电路308经配置以解调抽取电路306的输出。解调器电路308的输出包括解调信号(例如FM多路复用信号)，其被提供给解调后处理电路310。解调后处理电路310包括控制电路316，其经配置以基于RSSI电路的输出来处理(从解调器电路308接收的)解调的信号。在FM接收器中，控制电路316经配置以处理解调的信号(例如，MPX信号)并输出例如L和R音频信号。在FM接收器中的SNC电路是控制电路316的示例。RSSI用于执行SNC的电路300的无线电接收器中的主控制参数(或度量)。
RSSI度量反映了在电路300的天线314处接收的信号的信号质量。然而，仅当在接收器处的噪声功率(包括所有的因子，诸如天线噪声、接收器噪声系数、热噪声等)是精确已知时，RSSI度量才反映真实的信号质量。在具有不同类型的天线配置/取向的现实场条件下，在接收器前端电路302的输入处的噪声显著变化。例如，在便携式FM接收器中，天线阻抗和/或增益作为FM信道频率、天线取向等的函数而发生高度变化性。这导致复合系统(包括天线)的噪声系数的显著变化性。参考图4A和图4B示出了表明作为信道频率、天线取向、天线类型等的函数的噪声轮廓(profile)和增益变化的各种示例曲线。
图4A显示RSSI(沿y轴412)随FM信道频率(沿x轴414)的变化410。在该示例曲线中，使用耳机天线在打开的窗口附近执行测量。在图4A中，噪声分布和增益相对于FM信道频率而变化。图4B显示信道频率(沿x轴422)与RSSI(在RF屏蔽区域中测量)(沿y轴424)的另一个示例性曲线420。如由曲线426、428、430所示，对于不同天线取向和天线类型，带内噪声功率随信道频率发生变化。在图4B中，在测量的噪声中存在大的变化(超过约20分贝)，其显著高于热噪声水平432。此外，对于不同类型的天线，RSSI度量的值随信道频率出现显著变化。因此，RSSIRSSI不是信号质量的真实指示。
通常，在其中无线电接收器的噪声系数稳定并且可预测的条件下预测在RSSI和RFSNR之间的映射。因此，在这种条件下，RSSI可用作与解调后处理电路(例如解调后处理电路310)相关联的控制电路中的度量。然而，在便携式无线电接收器中，天线阻抗和/或增益作为诸如信道频率、天线取向等因子的函数而出现高度变化性。这导致复合系统(包括天线)的噪声系数的显著变化性。相应地，基于RFSNR估计的信号质量估计和控制机制在无线电接收器中是有用的。
除了提供目前不可用的益处之外，各种实施例提供用于在无线电接收器中基于RFSNR估计的信号质量估计和控制机制的解决方案，例如，克服各种性能障碍的无线电接收器。例如，各种实施例基于在解调信号中的噪声功率和在接收信号的质量之间的相关性的确定提供信号质量估计。在示例实施例中，电路经配置以估计RFSNR的值，并随后控制在无线电接收器中的解调信号，从而提高解调信号的质量。
图5是根据实施例的无线电接收器500的框图。FM接收器是无线电接收器500的一个示例。无线电接收器经配置以提供基于RFSNR估计的信号质量估计和控制机制。无线电接收器500经配置以接收无线电信号，诸如FM信号。在图5中，无线电接收器500包括接收器前端电路502、模拟到数字转换器(ADC)电路504、表示抽取级的抽取电路506、解调器电路508、解调后处理电路510、信号质量估计电路512，以及天线514。接收器前端电路502、ADC电路504、抽取电路506、解调器电路508，以及解调后处理电路510具有与电路300(图3)的它们的类似命名组件相同的结构和功能。
无线电接收器500被示为包括信号质量估计电路512，其经配置以估计无线电信号的RFSNR值，从而估计无线电信号的信号质量。在实施例中，基于与从无线电信号生成的解调信号的质量相关联的信息来确定RFSNR。在实施例中，信号质量估计用于执行在FM无线电接收器中的最佳SNC。
例如，无线电接收器500通过利用在解调信号中的噪声功率和接收信号的质量之间的相关性来帮助动态估计信号质量。因此，如果无线电接收器500是FM接收器，则其通过利用在MPX信号中的噪声功率和在无线电接收器500的输入端处接收的无线电信号的SNR之间的相关性来帮助动态估计无线电信号的信号质量。MPX信号指的是从在FM接收器中的解调器电路508中输出的FM解调信号。在实施例中，在解调信号中的噪声功率是RFSNR和无线电接收器500的局部振荡器(LO)的相位噪声的函数。在中等RFSNR及以下，音频SNR主要由前端噪声限制。当相位噪声贡献与前端噪声相比可忽略不计时，这意味着在测量的噪声功率和RFSNR之间的高度相关性。
在实施例中，在无线电接收器500中接收的信号被假定为由噪声破坏。信号被频移至基带并被处理以除去带外的阻滞物并且过滤带外的噪声分量。频移复基带信号被解调以获得解调信号。在良好的RFSNR下，仅与瞬时复合FM相量相切的噪声分量影响性能，而径向分量没有影响。解调信号包括期望的信号分量，来自LO的相位噪声贡献以及差分的基带过滤的加性白高斯噪声(AWGN)。如果来自LO相位噪声的贡献与前端噪声相比可忽略不计，则在解调器电路508的输出处的加性噪声分量完全(或几乎完全)由载波幅度和基带噪声的正交分量来确定。在解调之后的噪声水平反比于所接收的信号幅度。因此，在解调信号中的噪声功率是在无线电接收器500处接收的信号的信号状况的直接指示。在实施例中，如果无线电接收器500是FM接收器，则在FM调制信号中的平均功率是Ac 2/2，其中Ac是FM载波幅度，而在发送带宽BT中的平均噪声功率是N0BT，其中N0是噪声功率谱密度。因此RFSNR由以下表达式(1)表示：
RFSNR＝Ac 2/2N0BT (1)
MPX信号包括一个或多个无信号区。例如，如已经参考图1描述的，在15kHz至23kHz之间的MPX信号的频带不包含除了导频之外的任何信号分量。因此，在与无信号区(例如，与15kHz至23kHz相关联的区域)对应的FM接收器处的MPX信号仅包含噪声分量和一个信号分量(例如在15kHz至23kHz区域中的导频载波信号)。在与f1kHz至f2kHz频带的频带相关联的无信号区中的噪声功率基于以下表达式(2)计算：
在此，BT是FM发送带宽(200kHz)，并且RFSNR表示为 从上述表达式中，平均噪声功率反比于RFSNR。在dB标度上，噪声功率由以下表达式(3)给出：
NoisePower_dB＝10*log10(NoisePower)
＝k-RFSNR(dB) (3)
其中，k为常量，并且k的值取决于与无信号区的频带相关联的频率值(f1和f2)。
在示例实施例中，基于表达式(1)和(2)计算在15kHz至23kHz频带中的噪声功率，从而获得：
在dB标度上，噪声功率由以下表达式(5)给出：
NoisePower_dB＝10*log10(NoisePower) (5)
＝71.66-RFSNR(dB)
表达式(3)和(5)指示RFSNR和测量的噪声功率之间的直接线性关系。因此，接收的信号的RFSNR通过测量与解调信号(诸如在FM接收器中的MPX信号)的无信号区相关联的频带中的噪声功率来直接估计。在示例实施例中，与在MPX信号中的15kHz至23kHz频带相关联的区域对应于无信号区。
在图5中，解调器电路508被耦合到信号质量估计电路512和解调后处理电路510，以使得解调后处理电路510从解调器电路508接收数字化解调信号。此外，解调器电路508被耦合到信号质量估计电路512。信号质量估计电路512经配置以通过分析解调信号的无信号区的噪声功率来确定无线电信号的RFSNR。信号质量估计电路512随后向解调后处理电路510的控制电路516提供RFSNR的估计值。在FM接收器中，控制电路516经配置以基于RFSNR的估计值来控制解调信号。例如，在FM接收器中，控制电路516使用测量的RFSNR来执行SNC。在实施例中，执行SNC包括执行单声道-立体声混合控制。例如，控制电路516经配置以确定是否将单声道混合和/或从立体声到单声道的混合程度。在另一个实施例中，执行SNC包括执行软静音控制。可选地，信号质量估计电路512通过使用微控制器和加载到与微控制器相关联的存储器存储装置中的适当软件代码或固件来实现。此外，根据需要，信号质量估计电路512采用硬件，或硬件、固件和/或软件的任何合适组合来实现。
图6是信号质量估计电路600的框图，其是信号质量估计电路512(图5)的示例。在实施例中，信号质量估计电路600经配置以通过利用解调信号中的噪声功率和接收的无线电信号的RFSNR之间的相关性来估计接收的无线电信号的信号质量。在实施例中，接收的无线电信号是FM信号。在FM接收器中，信号质量估计电路600经配置以测量在接收的MPX频谱中的无信号区(例如没有导频载波信号的15kHz至23kHz频带)中的噪声功率。
在一个示例实施例中，信号质量估计电路600经配置以频移解调信号，以使得与无信号区相关联的解调信号处于直流(DC)。与无信号区相关联的解调信号包括信号分量和噪声分量。信号质量估计电路600经配置以拒绝信号分量并保留解调信号的噪声分量。此外，信号质量估计电路600经配置以测量与解调信号的噪声分量相关联的功率。噪声分量的测量功率包括在与无信号区的解调信号相关联的噪声功率。如参考图5所讨论的，噪声功率具有与接收的无线电信号的RFSNR的相关性，并相应地使来自信号质量估计电路600的RFSNR的估计可行。
在实施例中，信号质量估计电路600经配置以接收解调信号。在示例实施例中(例如，在与FM接收器相关联的信号质量估计电路中)，信号质量估计电路600从诸如(参考图5说明的)解调器电路508的解调器电路接收解调的MPX信号602。信号质量估计电路600经配置以获取与解调信号质量相关联的信息。在实施例中，信号质量估计电路600经配置以获取与解调信号的SNR相关联的信息，并基于信息来估计无线电信号的RFSNR值。在实施例中，信号质量估计电路600包括频移器电路604、滤波器电路606以及RFSNR估计电路608。
频移器电路604经配置以将接收的解调信号602转换为输入，以使得解调信号602的无信号区在DC周围。如果无线电接收器是FM接收器，则频移器604经配置以对MPX信号进行下转换，以使得与无信号区相关联的频移信号在DC周围。在实施例中，解调信号602的无信号区包括信号分量，诸如导频载波信号和噪声分量。在一个示例中，导频载波信号与解调信号602的15kHz至23kHz的频带相关联。在实施例中，频移器电路604包括耦合到混频器612以便跟踪与解调信号的无信号区相关联的信号的相位的PLL电路610。混频器612经配置以将PLL电路610的输出和解调信号多路化以生成解调信号。
滤波器电路606被耦合到频移器电路604，并且经配置以拒绝信号分量并保留在无信号区中的频移解调信号的噪声分量。例如，对于与导频载波信号相关联的无信号区，滤波器电路606经配置以去除在DC处的导频信号和从DC偏移超出4kHz的所有信号，以使得仅噪声分量被保留。在实施例中，滤波器电路606包括用于去除信号分量并且保留噪声分量的一个或多个半带滤波器(half-band filter)。例如，在其中解调器电路的输出在192kHz的信号采样速率下可用的FM接收器中，滤波器电路606包括第一半带滤波器(192kHz至96kHz)、第二半带滤波器(96kHz至48kHz)、第三半带滤波器(48kHz到24kHz)，以及有限脉冲响应(FIR)滤波器(600kHz至3kHz)。在实施例中，FIR滤波器包括在DC处的空值和4kHz的截止频率。
RFSNR估计电路608被耦合到滤波器电路606，并且经配置以基于与无信号区相关联的频移信号的噪声分量来估计无线电信号的RFSNR的值。在实施例中，与频移信号的噪声分量相关联的噪声功率通过累加在滤波器电路606的输出处的样本的平方来测量。测量窗口被编程以提供在噪声估计精度和测量时间之间的平衡。如参考图5所讨论的，噪声分量指示与解调信号的无信号区相关联的噪声功率，并相应地提供RFSNR的估计。在实施例中，诸如在FM接收器中，由RFSNR估计电路608测量的噪声功率为：
NoisePower_dB＝10*log10(NoisePower) (6)
＝k-RFSNR(dB)
在实施例中，RFSNR估计电路608被耦合到控制电路，诸如(参考图5说明的)控制电路516。RFSNR估计电路608的输出通过由框614指示的控制电路接收。在实施例中，控制电路经配置以使用RFSNR的估计值来处理解调信号。例如，在FM接收器中，控制电路经配置以基于RFSNR的估计值来执行SNC。在实施例中，执行SNC包括执行单声道-立体声混合控制。在另一个实施例中，执行SNC包括执行软静音控制。
图7A、7B和7C是在FM接收器中的信号质量估计电路600的示例性能的图表，其中FM接收器基于RFSNR估计用单声道-立体声混合控制和软静音控制来实现SNC。图7A显示在实际的RFSNR(沿x轴712绘制)和估计的RFSNR(沿y轴714绘制)之间的曲线710。曲线710显示在实际的RFSNR 716(例如基于实验室模拟来测量)和估计的RFSNR 718(通过使用信号质量估计电路，诸如信号质量估计电路600来估计)之间的比较。在图7A中，在估计的RFSNR和实际的RFSNR之间存在高度的相关性(其由包围线720包围的区域示出)，特别是在关注的范围中(例如，在8dB至40dB之间)。
在图7B中，曲线730显示作为RF输入电平(沿x轴734)的函数的片上系统(SoC)中的音频衰减(沿y轴732)(其指示信号质量估计电路600的性能)。在该示例中，评估在差信号条件下(例如在热噪声支配的场景下)的软静音性能。示出信号质量估计电路600的性能的曲线736与期望的软静音性能(由曲线738示出)紧密地匹配。图7C显示根据实施例的针对SNC的信号质量估计电路的性能。曲线740在音频SNR(沿y轴742)和RFSNR(沿x轴744)之间示出了SNC机制，其中从仅单声道性能(由曲线748示出)到全立体声性能(由曲线750示出)的转换746通过使用信号质量估计电路600在两个曲线(748和750)之间转换来实现。图7A、7B和7C指示信号质量估计电路600有助于改进在FM接收期间的感知音频质量。
在图8中，方法800包括使用RFSNR的估计值，以便估计接收的无线电信号的质量，并且控制与诸如FM接收器的无线电接收器中的无线电信号相关联的解调信号。在某些实施例中，方法800的操作由诸如信号质量估计电路600(图6)的电路执行，其经配置以有助于估计与在无线电接收器的无线电信号相关联的RFSNR的值。
在框802处，该方法包括生成与无线电信号相关联的解调信号。在实施例中，无线电信号在无线电接收器的输入处接收。具体地，无线电信号在无线电接收器的接收器前端电路处接收，并通过耦合到接收器前端电路的解调器电路解调。解调器电路的示例包括解调器电路508(见例如图5)。在实施例中，无线电信号包括FM信号，因此FM信号由解调器电路解调以生成MPX信号。
在框804处，该方法包括获取与解调信号的质量相关联的信息。在实施例中，信息包括指示与解调信号的无信号区相关联的噪声功率的噪声功率值。在具有MPX信号的实施例中，MPX信号的无信号区包括在15kHz至23kHz之间的频带，其涉及解调信号的导频载波信号。
在FM接收器中，为了获取在MPX信号的无信号区中的噪声功率，MPX信号被频移，以使得与无信号区相关联的频移MPX信号在DC周围。频移MPX信号包括噪声分量和信号分量。在实施例中，信号分量被拒绝并且仅噪声分量被保留。在一个示例中，滤波器被应用以拒绝DC和在4kHz以上的所有信号，并且噪声功率被估计。在实施例中，噪声功率通过累加在滤波器输出处的样本的平方来估计。在一个示例中，FIR滤波器包括：在DC处的空值和4kHz的截止频率，其用于拒绝DC和在4kHz以上的所有信号。
在框806处，该方法包括基于信息来估计针对无线电信号的RFSNR的值。例如，FM信号的RFSNR的值基于与MPX信号的无信号区相关联的噪声功率值来估计。在实施例中，RFSNR值基于以下表达式计算：
RFSNR(dB)≈71.66-NoisePower(dB) (7)
RFSNR的估计值有助于接收的无线电信号的信号质量估计。例如，RFSNR的估计值对于在FM接收器中执行SNC机制是有用的。在某些实施例中，执行SNC包括执行单声道/立体声混合控制和/或执行软静音控制。在实施例中，RFSNR的估计值有助于解调信号的控制。
虽然信号质量估计和控制的方法参考无线电接收器诸如基于FM的无线电接收器来说明，但是用于估计与无线电信号相关联的RFSNR的方法和电路可用于各种其它通信系统的解调器电路中，包括那些实施PM(相位调制)、FSK(频移键控)、PSK(相移键控)等的通信系统。此外，这种通信系统允许使用与解调信号(例如，在解调信号的无信号区中的噪声功率)相关联的参数来估计与无线电信号相关联的预解调SNR度量。
该技术的各种实施例基于在与无线电信号相关联的解调信号中的噪声功率和接收的RFSNR之间的相关性的确定来提供信号质量估计。该技术的各种实施例提供了用于信号质量估计和控制的电路，其经配置以估计RFSNR值并且随后基于RFSNR的估计值来执行控制。所提出的技术克服了在现实场景和各种天线配置下基于接收信号强度的信号质量估计器的限制。所提出的技术可以在各种应用中实现，例如通过所提出的电路实现的软静音、单声道/立体声混合、音频质量指示，以及基于场景的电流降低。
修改在所述实施例中是可能的，并且其它实施例在权利要求的范围内是可能的。

Claims (20)

1.一种信号质量估计和控制的方法，所述方法包括：
生成与无线电信号相关联的解调信号；
获取与所述解调信号的质量相关联的信息；以及
基于所述信息估计所述无线电信号的无线电频率信噪比即RFSNR的值；
利用所估计的无线电频率信噪比即RFSNR的值来控制所述解调信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线电信号包括频率调制信号即FM信号，并且所述解调信号包括多路复用信号即MPX信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述信息包括与所述MPX信号的无信号区相关联的噪声功率值。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述RFSNR的所述值基于下列表达式通过测量所述MPX信号的所述无信号区中的所述噪声功率值来估计：
SNRRF(dB)≈k–NoisePower(dB)，
其中：SNRRF(dB)是在分贝(dB)标度上的所述RFSNR的值，NoisePower(dB)是在所述dB标度上的噪声功率值，并且k是常数，k的值取决于与所述无信号区的频带相关联的频率值。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述MPX信号的所述无信号区包括在15千赫兹(kHz)和23kHz之间的频带。
6.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：
频移所述MPX信号，以使得所述MPX信号的所述无信号区处于直流，即DC，其中频移信号包括在所述无信号区中的信号分量和噪声分量；
拒绝所述信号分量并且保留所述噪声分量；以及
计算与所述噪声分量相关联的所述噪声功率值，以便估计所述RFSNR的所述值。
7.根据权利要求1所述的方法，其中执行所述解调信号的控制包括基于所述RFSNR的估计值来执行立体声噪声控制即SNC。
8.根据权利要求7所述的方法，其中执行所述SNC包括执行单声道立体声混合控制。
9.根据权利要求7所述的方法，其中执行所述SNC包括执行软静音控制。
10.一种用于信号质量估计和控制的电路，所述电路包括：
频移器电路，其经配置以转换与无线电信号相关联的解调信号，以使得所述解调信号的无信号区在直流周围，即DC周围，其中转换的信号包括信号分量和噪声分量；
滤波器电路，其被耦合到所述频移器电路并且经配置以拒绝所述信号分量并且保留所述噪声分量；
无线电频率信噪比估计电路即RFSNR估计电路，其被耦合到所述滤波器电路并且经配置以基于所述噪声分量来估计所述无线电信号的RFSNR的值；以及
控制器，其被耦合到所述解调信号和所述无线电频率信噪比估计电路即RFSNR估计电路，并且利用所估计的无线电频率信噪比即RFSNR的值来控制所述解调信号。
11.根据权利要求10所述的电路，进一步包括：解调器电路，其被耦合到所述频移器电路并且经配置以生成与所述无线电信号相关联的所述解调信号。
12.根据权利要求11所述的电路，其中所述频移器电路包括：
锁相环电路即PLL电路，其经配置以跟踪与所述无信号区相关联的所述解调信号的相位；以及
混频器，其被耦合到所述PLL电路和所述解调器电路，所述混频器经配置以将所述PLL电路的输出和所述解调信号多路化。
13.根据权利要求10所述的电路，其中所述RFSNR估计电路经配置以基于下列表达式通过测量在MPX无线电信号的无信号区中的噪声功率值来估计所述RFSNR的所述值：
SNRRF(dB)≈k–NoisePower(dB)，
其中：SNRRF(dB)是在分贝(dB)标度上的所述RFSNR的所述值，NoisePower(dB)是在所述dB标度上的噪声功率值，并且k是常量，k的值取决于与所述无信号区的频带相关联的频率值。
14.根据权利要求13所述的电路，其中所述MPX无线电信号的所述无信号区包括在15千赫兹(kHz)和23kHz之间的频带。
15.一种无线电接收器，其包括：
解调器电路，其经配置以生成与无线电信号相关联的解调信号；
信号质量估计电路，其被耦合到所述解调器电路，所述信号质量估计电路经配置以：获取与所述解调信号的质量相关联的信息，并且基于所述信息估计用于所述无线电信号的无线电频率信噪比即RFSNR的值，其中估计所述RFSNR的所述值有助于所述无线电信号的信号质量估计；以及
控制电路，其被耦合到所述信号质量估计电路并且经配置以基于所述RFSNR的估计值来控制所述解调信号。
16.根据权利要求15所述的无线电接收器，其中所述无线电信号包括频率调制信号即FM信号，并且所述解调信号包括多路复用信号即MPX信号。
17.根据权利要求16所述的无线电接收器，其中所述信号质量估计电路包括：
频移器电路，其经配置以转换所述MPX信号，以使得所述MPX信号的无信号区在直流即DC周围，其中频移信号包括信号分量和噪声分量；
滤波器电路，其被耦合到所述频移器电路并且经配置以拒绝所述信号分量并且保留所述噪声分量；
无线电频率信噪比估计电路即RFSNR估计电路，其耦合到所述滤波器电路并且经配置以基于所述噪声分量来估计所述MPX信号的RFSNR的值；以及
控制电路，其被耦合到所述RFSNR估计电路并且经配置以使用所述RFSNR的所述估计值从而有助于所述无线电接收器中的信号质量控制。
18.根据权利要求17所述的无线电接收器，其中所述频移器电路包括：锁相环电路即PLL电路，其经配置以跟踪所述MPX信号的相位；以及混频器，其被耦合到所述PLL电路和所述解调器电路，所述混频器经配置以将所述PLL电路的输出和所述MPX信号多路化。
19.根据权利要求17所述的无线电接收器，其中所述RFSNR估计电路经配置以基于在所述MPX信号的所述无信号区中的噪声功率值的测量根据下列表达式来估计所述RFSNR的所述值：
SNRRF(dB)≈k–NoisePower(dB)
其中：SNRRF(dB)是在分贝(dB)标度上的所述RFSNR的所述值，NoisePower(dB)是在所述dB标度上的噪声功率值，并且k是常量，k的值取决于与所述无信号区的频带相关联的频率值。
20.根据权利要求19所述的无线电接收器，其中所述MPX信号的所述无信号区包括在15千赫兹(kHz)和23kHz之间的频带。
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