CN105874731A

CN105874731A - 用于呈现数字接收信号的设备与方法

Info

Publication number: CN105874731A
Application number: CN201480062270.3A
Authority: CN
Inventors: S.格茨
Original assignee: Schaidt Innovations GmbH and Co KG
Current assignee: Schaidt Innovations GmbH and Co KG
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2014-09-15
Publication date: 2016-08-17
Also published as: EP3044890A1; US20160226609A1; JP2016535546A; DE102013015101A1; KR20160058839A; WO2015036126A1

Abstract

本发明涉及一种用于呈现数字接收信号的设备与方法。通过本发明为常规无线电接收器的操作人员提供用于呈现数字接收信号的通用的和舒适的操作方案。

Description

用于呈现数字接收信号的设备与方法

技术领域

本发明涉及用于呈现数字接收信号的设备与方法。通过本发明为常规无线电接收器的操作人员提供用于呈现数字接收信号的通用的和舒适的操作方案。

背景技术

车辆中的常规无线电接收器通常仅仅被设置用于模拟无线电信号的接收，而不被设置用于数字无线电信号、尤其是DRM和DAB。然而，大数量存在的模拟无线电接收器的更换是昂贵的并且耗费的，使得数字无线电广播到目前为止仅仅很少可以由车辆接收。

用于移动交通用户的模拟和数字接收的完整设备当前仍不充足地可用并且在所完成的发展之后首先通常对于许多用户以不利的价格性能比可供使用。

本发明所基于的“交互式RDS广播”架构的方案——下面也称作IRB架构——基于所述任务提出，据此在通过FM-RDS-接收器播放和显示音频源时应实现交互式通信和菜单引导。

适合用于实施根据本发明的方法的FM-RDS-接收器由现有技术——例如由欧洲专利申请0 333 194——已知。这样的FM（UKW）接收器通过具有第一或主调谐器或者第二或辅调谐器的双调谐器-FM-RDS-接收器实现。主调谐器用于将接收器协调到具有所期望的音频节目的无线电发送台上并且用于处理音频节目信号以用于声音再现。

如果所接收的发送器也发送RDS数据，则主调谐器还提取通过所接收的RDS发送信号传输的RDS数据（RDS-数据电报），此外也包括替代频率（AF）的列表。这样的列表提供发送频率的协调数据，所述发送频率传输与接收器实际上被协调到的节目相同的节目。

RDS-数据电报的格式在欧洲是统一的。在此，除了传输实际的无线电信号还传输其他信息，所述其他信息可以由拥有相应的RDS-解码器的汽车收音机分析。因此，例如可以在相应的显示装置或者收音机的显示器上显示所接收的节目的名称（PS码）。

发明内容

为了解决一开始提到的任务，使用FM-RDS-接收器的发送器列表，以便能够同时呈现可选择的音频源和/或菜单功能。如何能够用户友好地或者舒适地呈现和操作发送器列表，取决于相应的FM-RDS-接收器。

发送器列表的长度仅仅通过在UKW-频带中有接收能力的发送器的可能数目来限制；因此，所述长度是无问题的并且对于本发明的实现不是限制。

“交互式RDS广播”架构从其基础结构出发基于以下部件：

a. 音频源的管理、分类和优先权排序

b. 具有FM调制器的实时MPX编码器

c. 实时样本播放器

d. 实时加法器

e. 具有减少的RDS信息的MPX编码器

f. FM调制器

g. 用于样本的存储器

h. 加法器

i. 用于返回通道的解码器。

硬件方面必须满足以下条件：

必须为具有约50-70dBμV水平的RDS接收器、即FM-RDS接收器提供在UKW频带中的经FM调制的信号。FM-RDS接收器的NF（低频）输出被数字化，或者FM-RDS接收器的ZF信号（中间频率信号）借助FM-RDS解调器可解调并且能够被提供到用于返回通道的软件解码器上。

根据本发明的“交互式RDS广播”架构的通信实施如下，其中首先应注意，存在至少两种方案，根据所述两种方案能够实现通信：

第一方案：由收音机重新输出并且由IRB分析中间频率。

第二方案：在音频范围中的明确的标识被添加到MPX（复用）信号中，所述标识可以在末级输出端上由IRB分析。

对于所有预先挑选的音频源，音频源的名称作为PS码被计算到无音频信号的MPX信号中，被频率调制并且被传输到FM-RDS接收器上。通过RDS协议范围的减小、FM信号的中间存储和汇总，可以将技术耗费保持得低。

最终的发送器列表显示所有PS码——也即音频源的名称——作为FM-RDS接收器中的“发送器”。

一旦所显示的“发送器”之一被操作人员选择，则FM-RDS接收器首先接收无音频信号（安静的）的发送器。同时，根据方案提供ZF信号或者音频标识给IRB。如果现在IRB识别PS码，所述PS码与具有相应PS码的当前激活的发送器等同，则IRB切换到所选择的音频源上或者执行相应的菜单功能。

“交互式RDS广播通信”具有以下优点：

IRB不必解释控制指令，而是基于设计上静态的控制信息，所述控制信息由操作人员提供给所述IRB。IRB与操作人员之间的通信由此是明确的并且是稳定的。

此外，IRB操作方案可以与制造商无关地在每个FM-RDS接收器中实现，例如在家庭和移动娱乐电子设备中也如此。

此外，对于根据本发明的IRB方案的实施不需要CAN（Controller Area Network：控制器区域网络）并且还不需要关于不同车辆制造商的软件匹配。

此外，不需要改装的车辆的重新资格认证。此外，原始FM-RDS接收器的操作元件没有被改变用途地使用或者获得附加功能。这包括以下优点：直观操作和操作人员引导保持不变并且电台按钮可以如在惯常运行中那样被使用。

此外，汽车中的转向轮远程操作维持其原始功能。此外，娱乐电子设备中的远程操作同样不受限制地可用。

此外，根据本发明的设备或者根据本发明的方法不要求限于固定数目的收藏夹或者存储空间。

此外，能够实现发送器列表的动态构造。也就是说，通过滚动和翻页来进行发送器选择也是可能的并且不要求从发送器到发送器的缓慢的或者对于操作人员而言烦人的转换。更确切地说，发送器切换可以在无时间损耗的情况下以任意顺序实现。

此外，不需要附加的操作或者显示元件的安装并且根据本发明的方法的简单安装和集成可以在无特别配置过程的情况下进行。

附图说明 / 具体实施方式

图1借助具有“交互式RDS广播”操作方案的FM-RDS接收器再现改装DAB调谐器的技术实现/方案。

对于实际DAB调谐器和前端的技术实现存在多种可能性，其中在任何情况下都不需要特殊芯片组的安装。为了实施根据本发明的方法使用双调谐器，所述双调谐器从在机动车中的应用来看，拥有相应的汽车适用性和足够的接收灵敏性。

根据本发明的方案备选基本上提供至少以下的接口：

a）数字音频数据流（立体声）

b）数据业务

c）用于控制DAB调谐器并且用于读取DAB发送器列表的通信接口。

因为DAB调谐器的通过FM调谐器的RDS通道的完整操作在PAG头单元中实现，所以符合目的地必须在软件中实现以下任务：

DAB发送器列表必须符合目的地按照重要性分类。为此，统计地检测每个“发送器”。因此，越长时间地收听发送器，发送器在发送器列表中越显得在更前面。在此，统计也必须检测目前为止还未接收到的发送器；后者例如对于乘车上下班的人或者在度假乘车的情况下是重要的。

发送器管理根据DAB发送器列表和统计确定第一n个发送器并且为每个发送器分配一个频率，所述频率优选应始终是相同的。

在接着的步骤中，由第一n个发送器中的每个计算无音频的MPX信号。在此减小RDS协议，使得仅仅传输发送器名称。由此，RDS数据流具有固定的长度和持续时间（例如约500ms）。MPX信号借助确定的频率通过计算进行频率调制，并且作为“样本”保存在存储器中。作为后台活动，更多样本在当前输出时可以被置入存储器中（切换性能）。

这些样本中的一些持续地位于存储器中并且具有以下名称作为“发送器名称”：

“-DAB-”、“-NEXT-”、“-FM-”或者“CONFIG”。

由发送器管理确定的n个发送器（样本）通过计算相加并且必要时作为总和信号又保存在存储器中。

独立于样本地，实时过程计算具有DAB音频数据的MPX信号，所述DAB音频数据包含RDS信号。所述RDS信号应包括无线电文本和所选择的数据业务作为TMC（Traffic Message Channel：交通信息频道）信息。如此生成的实时MPX信号同样以确定的频率通过计算进行频率调制并且实时地被加至存储器中的样本的总和信号。

DAC（Digital Analog Converter：数字模拟转换器）从该数字数据流产生模拟信号。借助混频器将信号变频到FM频率范围中，其中应指出以下：

如果来自DAC的频率保持高于10MHz，则混频器的镜像频率由系统决定地位于FM频带之外。借助组合器将所计算的FM信号与所接收的FM频带混频并且通过FM输入端输送给PAG头单元。为了避免辐射和对FM天线的反作用，可能需要放大器，所述放大器也能够补偿组合器的衰减，所述组合器的功能仅仅被需要用于将样本“-DAB-”混合在到目前为止的FM运行中。

在DAB运行中分离FM天线。

作为PAG头单元的特殊性，FM调谐器必须在FM运行中将在同一FM天线线缆中的ZF又返回给车辆的天线分集（天线分集）。

与此并行地可以分析该ZF信号。为此，通过简单的调谐器又提供RDS信息。在通过操作人员在DAB-运行中从其FM发送器列表中选择确定的“发送器”的情况下，该RDS信息精确地对应于所发送的RDS信息。通过这种方式来传达给DAB模块，所述操作人员分别愿意收听哪个发送器。

发送器管理接着将DAB调谐器调节到该DAB发送器上并且将音频信号和数据业务没有噼啪声地提供给实时MPX编码器。直至该时刻，已经由存储器中的样本在无当前激活的发送器的情况下计算新的总和信息。

操作人员现在收听所选择的发送器。如果操作人员例如选择发送器“-NEXT”，则激活的音频路径的频率切换到“NEXT”频率上，以便可以继续收听由最后用户收听的音频。此外，由下n个样本计算并使用新的总和信息。

符合目的地，应持久地管理统计、发送器管理和样本，以便在启动时可以立即发送最后的样本。

上述调谐器的PLL（锁相环）优选应该如此确定尺寸，使得借助软件不仅可以接收ZF而且可以接收完整的FM频带。

优选地，在硬件侧应利用FM天线作为DAB天线。此外优选地，车辆的天线分集应借助10.7MHz振荡器包括可调节的振幅。

优选地应设置一种可能性，在无ZF分析的情况下也可以运行DAM调谐器。为此可以将低声的标识一起采集在音频频带中，所述标识在切换的情况下在末级输出端上确定。

图2示出DAB接收器的框图，所述DAB接收器具有到头单元的FM耦合。

技术描述

用于改装市场的DAB模块基本上由DAB接收器、功率强的数字信号处理器（DSP）、用于来自于头单元的中间频率（ZF）的FM调谐器以及根据汽车标准的电网部分组成。

附加硬件的应用是不需要的，因为接收器的操作通过现有操作单元——诸如头单元的操作部分——实现。

在许多头单元的天线输入端处可用的ZF信息被用作反馈信息通道。替代地，可以将音频信号上的标识用作反馈通道，由此同样可以实现根据本发明的“交互式RDS广播”通信。

为了切换到DAB上，头单元必须位于FM模式中。DAB模块将无音频的FM信号与RDS信息、例如“-DAB-”混合成自由频率上的FM天线信号。所述发送器在头单元的FM发送器列表中出现在第一位置上，因为该发送器相比通过天线接收的FM发送器具有更高的发送功率或者在按照字母顺序的情况下在开始处具有特殊字符。所选择的发送器作为RDS信息被包含在由头单元在天线输入端处提供的ZF中并且通过ZF过滤器和调谐器可供DSP使用。

在所选择的发送器的反馈信息到达DSP之后，模块切换到DAB模式中。在该状况中，关断FM天线并且在不存在具有所定义的频率和DAB信息（DAB调谐器的发送器名称）的音频的情况下将DAB发送器列表中的n个发送器发送到头单元上。通过ZF，DSP又得到哪个发送器被选择的反馈消息并且激活用于该发送器的音频信号。在此，给操作人员传递以下印象：即头单元在DAB模式中恰恰如其先前在FM模式中所表现的那样表现。

图3根据一种操作方案示出“-DAB-”作为FM发送器列表中的发送器。操作人员在FM发送器列表中又发现具有名称-DAB-的另一发送器。在选择该发送器的情况下切换到DAB模式中。

建立具有第一n（例如n=10）个发送器的新的发送器列表，所述发送器通过DAB接收。在新的发送器列表的第一位置处，现在出现-FM-，以便又能够切换回到FM模式中。在第二位置上出现信息“-NEXT-”，以便显示接下来的n个发送器。在一种优选的实施方式中，在发送器列表中提供的发送器此外可以如在FM运行中那样存储在电台按钮上。

操作方案的应用是多样化的。替代DAB接收器可以使用每个任意的模拟或者数字音频模块（诸如SDARS[Satellite Digital Audio Radio Services：卫星数字音频无线电业务]调谐器，MP3播放器等等）。

图4示出在RDS-FM收音机的天线输入端上在UKW频带中的FM发送器的频谱。

总之，本发明根据第一实施方式涉及一种用于在被设置用于接收模拟接收器信号的第一接收设备上呈现、优选接收、发送和显示数字接收信号、优选DAB接收信号的方法，所述方法具有以下步骤：

a）在所述第一接收设备的发送器列表中提供至少一个附加的接收通道，其中所述附加接收通道被分配给所述数字接收信号；

b）通过附加于所述第一接收设备设置的第二接收设备产生所述附加接收通道，所述第二接收设备接收数字接收信号并且为所述第一接收设备提供模拟接收信号；以及

c）在所述第一接收设备上选择所述数字接收信号。

第二，本发明优选在第一实施方式的一种方法变型中涉及一种方法，其中在所述第一接收设备上选择所述附加接收通道之后由所述第二接收设备为所述第一接收设备产生多个模拟接收通道。

第三，本发明优选地涉及前述第二方案的一种方法变型，其中所述多个模拟接收通道中一个接收通道包含音频信息并且另外的模拟接收通道无音频信息地被呈现在所述第一接收通道的发送器列表中。

在另一种——第四方法变型中，本发明特别优选地涉及根据第二或者第三方法变型的一种方法，其中由所述第二接收设备产生的多个模拟接收通道对应于所述数字输入通道。

在另一方案中，本发明涉及一种根据前述第一实施方式或者所有所列举的方法变型之一的一种方法，其中所述第一接收设备是FM RDS 无线电接收器并且所述第二接收设备是DAB接收设备和/或其他数字音频源。

此外，本发明涉及一种用于优选地在使用根据前述方案或者实施方式的方法的情况下呈现、优选接收、发送和显示数字接收信号的设备，所述设备由用于选择接收通道的第一接收设备、用于接收数字接收通道的第二接收设备组成，所述数字接收通道被输送给用于选择所述接收通道的第一接收设备。

此外，本发明优选涉及上述设备，其中优选在所述第二接收设备中设有切换装置，所述切换装置在选择所述附加接收通道之后将所述模拟接收信号的接收切换到数字接收信号的接收上和/或相反地切换和/或从所述第一接收设备切换到所述第二接收设备上并且反之亦然。

Claims

1.用于在被设置用于接收模拟接收器信号的第一接收设备上呈现、优选接收、发送和显示数字接收信号、优选DAB接收信号的方法，所述方法具有以下步骤：

a）在所述第一接收设备的发送器列表中提供至少一个附加接收通道，其中所述附加接收通道被分配给所述数字接收信号；

c）在所述第一接收设备上选择所述数字接收信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一接收设备上选择所述附加接收通道之后由所述第二接收设备为所述第一接收设备产生多个模拟接收通道。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个模拟接收通道中一个接收通道包含音频信息并且另外的模拟接收通道无音频信息地被呈现在所述第一接收通道的发送器列表中。

4.根据权利要求2和3中任一项所述的方法，其特征在于，由所述第二接收设备产生的多个模拟接收通道对应于所述数字输入通道。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一接收设备是FM RDS无线电接收器并且所述第二接收设备是DAB接收设备和/或其他数字音频源。

6.用于优选在使用根据权利要求1至5中任一项所述的方法的情况下呈现、优选接收、发送和显示数字接收信号的设备，所述设备由用于选择接收通道的第一接收设备、用于接收数字接收通道的第二接收设备组成，所述数字接收通道被输送给用于选择所述接收通道的第一接收设备。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，优选在所述第二接收设备中设有切换装置，所述切换装置在选择所述附加接收通道之后将所述模拟接收信号的接收切换到数字接收信号的接收上和/或相反地切换和/或从所述第一接收设备切换到所述第二接收设备上并且反之亦然。