CN1252948C - 联播信号发生器和产生峰值衰减的联播信号的方法 - Google Patents

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Abstract

公开了减低峰值的联播信号发生器和用于产生稳定的峰值衰减联播信号的方法，该联播信号结合了数字广播信号和模拟广播信号。联播信号发生器包括至少一个衰减级，用来衰减数字和/或模拟广播信号以获得稳定的联播信号。每个衰减级包括用来产生错误信号的联播信号发生器；以及衰减部件，用于根据所述第一错误信号，衰减模拟和数字广播信号中的至少一个信号。

Description

联播信号发生器和产生峰值衰减的联播信号的方法
技术领域
本发明涉及减低峰值联播信号发生器，涉及用于产生峰值衰减联播信号的方法，以及涉及联播广播信号。
背景技术
DRM(全球数字广播)是低于30MHz广播频段下的数字服务。传统模拟和新的数字服务的同时传送将简化和加速DRM系统的引入，这是因为在引入DRM期间不会丢掉模拟服务的听众。
在欧洲专利申请EP-A-01118908.1，“全球数字广播/调幅联播”中，详细说明了联播传送信号和联播信号发生器。由本申请的申请人提交的所述申请的全部公开内容通过引用结合于本文中。
当通过EP-A-01118908.1中所述的联播模式中的一个信道同时传送数字DRM信号和模拟音频信号时，在AM(调幅)最高振幅或DRM最高振幅超过某个特定值的情况下，系统将变得不稳定。因为有这一特性，模拟信号和DRM信号的信号功率必须要比载波小。因此，AM信号和DRM信号的信号功率相对较小。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种联播信号发生器，一种用于产生联播信号的方法以及一种联播广播信号，该信号允许增加模拟和数字信号的信号功率，以便增加模拟和数字系统的覆盖范围。
本发明的目的通过根据本发明一个方面的减低峰值的联播信号发生器、根据本发明另一方面的产生峰值衰减的联播信号的方法，以及根据本发明又一方面的联播广播信号得到解决。根据本发明的再一方面定义了一种计算机程序产品。
根据本发明的一个方面，提供了一种减低峰值的联播信号发生器，用于数字广播信号和模拟广播信号，具有最终联播信号发生器，它产生供传输的最终联播信号，其特征在于：提供了初始衰减级，其包括：第一联播信号发生器，它从所述广播信号开始，产生第一错误信号；以及一衰减部件，它根据所述第一错误信号，衰减所述广播信号中的至少一个信号，以便产生第一衰减信号，所述最终联播信号就根据第一衰减信号来产生；其中，所述初始衰减级包括延迟元件，用于用相应的时间延迟来延迟所述广播信号，以补偿所述第一联播信号发生器和所述第一衰减部件所导致的处理时间；以及所述初始衰减级和附加衰减级包括乘法器，用以用加权信号乘以所述广播信号或所述前面的衰减信号中的至少一个信号。
通常，利用限幅器来减少最高振幅。该限幅器导致宽的频谱，因而不适于产生联播传送信号。
本发明允许产生具有最大信号强度的基础模拟和数字传送信号的稳定联播信号。衰减量的选择依赖于错误信号。该错误信号用于衡量联播信号的信号稳定性。仅应用必要的衰减量于基础信号。
为衰减模拟和/或数字广播信号，使用了平滑加权函数，因而避免了频谱失真。仅当为进行模拟和数字传送信号的边带调制而不可或缺时，才衰减联播信号。大多数时候不影响信号的振幅。
根据本发明的优选实施例，所述第一衰减级包括延迟元件，用于以相应的时间延迟来延迟所述广播信号，以补偿由所述第一联播信号发生器和所述第一衰减部件所导致的处理时间。当精确地补偿了第一联播信号发生器和第一衰减部件所占用的处理时间时，进一步的信号衰减将与前面的信号衰减完全同相。因此，可以精确地调节峰值减低的程度，以符合相应传送情况的需要。避免了因相移而导致的失真。
根据本发明的优选实施例，所述减低峰值的联播信号发生器还包括M个附加衰减级，每个附加衰减级包括：第二联播信号发生器，它从前面的衰减信号开始，产生第二错误信号；第二衰减部件，它根据所述第二错误信号，衰减所述先前的衰减信号中的至少一个信号，以便根据产生的是哪一个所述最终联播信号以产生第二个进一步衰减的信号。因此，M是包括零的正整数，它根据最终联播信号的需要稳定性和/或根据每个衰减级的衰减度来决定。借助于附加衰减级，利用一串不同的可用衰减，可以找到获得稳定联播信号所需的信号衰减量。若某个衰减不足够，对应的错误信号将表示联播信号不稳定，因此可通过启用另外的衰减级来增加衰减。为获得最佳联播信号而使用迭代策略是重要的。当取得稳定的联播信号时，可以确信在所述联播信号内具有最高可能的信号强度。这样的优点是增加了模拟和数字系统的覆盖范围。
所述附加衰减级最好包括延迟元件，从而以相应的时间延迟来延迟前面的衰减信号，以补偿所述第二联播信号发生器和所述第二衰减部件所导致的处理时间。因此，联播信号发生器中的所有信号将保持同相，避免了失真。此外，可用清晰的方式叠加由不同衰减级产生的不同衰减。
所述峰值减低级最好包括乘法器，用于将所述广播信号或所述前面的衰减信号中的至少一个信号乘以加权信号。与加权信号的乘法能够直接累积不同的加权步骤。使用平滑加权信号不会导致频谱失真。
所述数字广播信号最好是DRM信号。更可取的是，所述模拟广播信号是调幅音频广播信号。此时，将发生从传统AM技术到数字标准(如DRM)的技术性转变。为此，最好有能够同时支持两种标准的调制技术。
所述第一和第二联播信号发生器最好分别包括第一调制器，用来将数字信号调制为传输信道载波的边带；第二调制器，用来将校正信号调制为传输信道载波的另一边带，其中确定所述校正信号，使得传输信道的包络解调代表联播信号发生器的模拟输入信号；以及第一加法器，用来相加所述两个边带。
根据本发明另一方面，提供一种用于从数字广播信号和模拟广播信号开始产生峰值衰减的联播信号的方法，包括以下步骤：借助第一联播信号发生器，从所述广播信号产生第一错误信号；确定所述第一错误信号是否超过预定阈值；在所述第一错误信号太大的情况下，衰减所述模拟和所述数字广播信号中的至少一个信号，以产生第一衰减信号；用加权信号乘以所述广播信号或所述前面的衰减信号中的至少一个信号；根据所述第一衰减信号产生供传输的最终联播信号；以及用相应的时间延迟来延迟所述广播信号，从而补偿所述第一联播信号发生器和后续处理单元所导致的处理时间。
上述方法最好能产生在一个传输信道中结合了数字信号和模拟信号的联播广播信号。
本发明不必一定用硬件来实现。本发明还可以计算机程序产品的形式实现，当所述计算机程序产品在计算机、数字信号处理器等上执行时，将实现上述的方法步骤。
附图说明
本发明的其他目的和功能将从以下结合附图的示范性实施例的说明中变得更加清晰，其中：
图1显示包括(M+1)个衰减级的峰值衰减联播信号发生器框图；
图2描绘作为时间函数的加权信号，它用来衰减模拟广播信号；
图3显示包括N个校正信号单元的单个联播信号发生器框图；
图4显示联播广播信号的下边带和上边带的调制。
具体实施方式
图1中显示了根据本发明的联播信号产生单元的框图。为避免大的AM最高振幅或大的DRM最高振幅导致产生不稳定的联播广播信号，模拟广播信号1和数字广播信号2可以按需要被衰减以获得稳定信号。为此，建议迭代过程，因而提供了几个衰减级：初始衰减级3和若干附加衰减级4。
初始衰减级3包括联播信号发生器5和峰值衰减单元7。模拟广播信号1和数字广播信号2都连接到联播信号发生器5。联播信号发生器5将模拟和数字广播信号1、2转换为联播信号。数字广播信号2调制联播信号的上边带，而下边带根据校正信号调制。当产生联播信号时所产生的错误由错误信号6表示。尤其是在大的信号振幅的情况下，联播信号不再稳定。在这种情况下，错误信号6假定一个较大值。
根据本发明，通过衰减模拟和/或数字广播信号1、2来使联播信号稳定。错误信号6被转发到峰值衰减单元7。衰减程度的选择按照错误信号6的大小决定。或者，可以独立于错误信号的大小而选择一个恒定的衰减度。当错误信号6的幅度很小时，将完全没有衰减。当错误信号6较大时，将衰减模拟广播信号1或数字广播信号2(或两者)。将错误信号6与预定阈值比较，在错误信号6超过所述阈值的情况下，必须衰减模拟和数字广播信号1、2中的至少一个信号。在图1显示的解决方案中，仅衰减了模拟广播信号1；数字广播信号2完全没有被衰减。模拟信号的衰减通常能得到足够的结果。在DRM信号有高的最高振幅的情况下，DRM信号的最高振幅可以用前述模拟信号的相同方法来衰减。
峰值衰减单元7产生加权信号8，该信号被转发到乘法器11。由延迟元件10所延迟的延迟模拟信号9也被转发到乘法器11。在乘法器11处，延迟的模拟信号9乘以加权信号8，结果就获得了衰减的模拟信号12。
加权信号8在图2中描述。通常，加权信号有振幅1。在t＝0.25秒时，峰值衰减电路检测到错误信号超过某个特定阈值。加权信号的增益在0.25秒时从1减小到0.9。因此衰减了导致AM解调联播信号中失真的音频信号的最高振幅，然后，衰减的信号被用于获得稳定的联播信号的新尝试。
在联播信号发生器5和峰值衰减单元7内，花了一些处理时间用来估计错误信号6及提供加权信号8。因此，为补偿该时间延迟，模拟广播信号1和数字广播信号2都被延迟。延迟元件10将模拟广播信号1转化为延迟的模拟信号9，延迟元件13将数字广播信号2转化为延迟的数字信号14。
接着，衰减的模拟信号12和延迟的数字信号14被转发到M个附加衰减级4，其中M是包括零的正整数。衰减的模拟信号12和延迟的数字信号14都被输入到联播信号发生器151，该发生器是第一附加衰减级的一部分。从这一组衰减信号12和14开始，联播信号发生器产生联播信号和对应的错误信号161，由此，错误信号表示是否可以将模拟信号12和数字信号14整合为一个联播信号。错误信号161被转发到第一附加衰减级的峰值衰减单元171，所述峰值衰减单元171向乘法器191提供加权信号181。衰减的模拟信号12连接到延迟元件201，以获得延迟信号211。该延迟信号连接到乘法器191，后者将所述延迟信号211乘以加权函数181。衰减程度根据错误信号161的大小来选择，或选择固定的衰减程度。乘法结果是获得了进一步衰减的模拟信号221，该信号被转发到下一衰减级。
延迟数字信号14也被转发到延迟元件231，从而获得了延迟数字信号241。进一步衰减的模拟信号221和延迟数字信号241被传递到下一衰减级，并继续迭代衰减过程。
在最后的衰减级(它是第M个附加衰减级)产生衰减的模拟信号25和延迟的数字信号26。这两个信号25、26被转发到最终联播信号发生器27，所述最终联播发生器27决定最终联播传送信号28。
图3中显示示范性联播信号发生器的框图。联播信号发生器的技术实现可以在上面引用的欧洲专利申请EP-A-01118908.1，“全球数字广播/调幅联播”中找到。联播信号发生器5和151至15M可以如图3中所示来实现。联播信号由第一调制器31产生，该调制器将数字传输信号调制为传输信道载波的一个边带，此处为上边带USB，第二调制器32将校正信号C调制为传输信道载波的另一个边带，此处为下边带LSB。结果信号在图4中所示，其中显示了两个不同的边带。
为产生联播信号，第一加法器33将所述两个边带相加以及可能的在两个边带中心的载波信号。其中载波信号由载波信号发生器34产生。
提供给第一调制器1的数字传输信号对应于当时的校正信号C，也就是说在产生校正信号C期间被延迟以与之匹配。
图3中显示的联播信号发生器还包括校正信号发生器，它在本例中也延迟数字信号。校正信号发生器包括第三调制器35，以将所述数字传输信号调制为所述一个边带，即此处为上边带；第四调制器36，用来将模拟传输信号调制为另一边带，此处为下边带；第二加法器37，用来将所述两个边带及在所述两个边带中心由第二载波信号发生器38产生的载波信号相加。此外，校正信号发生器包括第一包络解调器39，以包络解调这样产生的联播信号；第一延迟元件40，用来根据处理时间延迟模拟传输信号，以产生解调的相应联播信号；第一减法器41，用来从延迟的模拟传输信号减去包络解调的联播信号，以产生错误信号；第一乘法器42，以用时变或非时变的变量来加权错误信号；第三加法器43，以通过将加权错误信号加到延迟的模拟传输信号上来产生校正信号C或中间校正信号；以及第二延迟元件44，以根据产生和解调相应的联播信号所需的处理时间来延迟数字传输信号。
如上所述，这些可以被当作一个校正信号单元的校正信号发生器的单元产生校正信号或中间校正信号。由这样一个校正信号单元产生的校正信号通常只是粗略的估计，不会必然地导致正确传输模拟传输信号。但是，其质量也可被认为是足够的。在它不足够的情况下，从第三加法器43提供的结果信号可能与前面由N个相似的后续校正信号单元处理模拟传输信号相同的方式被处理。这种情况下数字传输信号也将相应地被延迟。这样的重复处理可能执行N次，即被N个相似的后续校正信号单元处理，其中N是包括零的正整数，它由校正信号所需要的精度来决定，该精度在第N个校正信号单元之后被确定。

Claims (12)

1.一种减低峰值的联播信号发生器，用于数字广播信号(2)和模拟广播信号(1)，具有最终联播信号发生器(27)，它产生供传输的最终联播信号(28)，其特征在于：
提供了初始衰减级(3)，其包括：
第一联播信号发生器(5)，它从所述广播信号(1，2)开始，产生第一错误信号(6)；以及
第一衰减部件(7)，它根据所述第一错误信号(6)，衰减所述广播信号(9)中的至少一个信号，以便产生第一衰减信号(12，14)，所述最终联播信号(28)就根据第一衰减信号来产生；
其中，所述初始衰减级包括延迟元件，用于用相应的时间延迟来延迟所述广播信号，以补偿所述第一联播信号发生器和所述第一衰减部件所导致的处理时间；以及
所述初始衰减级和附加衰减级包括乘法器，用以用加权信号乘以所述广播信号或所述前面的衰减信号中的至少一个信号。
2.如权利要求1所述的减低峰值的联播信号发生器，其特征在于：
所述减低峰值的联播信号发生器还包括M个附加衰减级，每个附加衰减级包括：
第二联播信号发生器，它从前面的衰减信号开始，产生第二错误信号；
第二衰减部件，它根据所述第二错误信号，衰减所述前面的衰减信号中的至少一个信号，以便产生第二个进一步的衰减信号，所述最终联播信号就根据第二个进一步的衰减信号来产生；
其中M是一个正整数，它根据所述最终联播信号的需要稳定性和/或每个衰减级的衰减程度来确定。
3.如权利要求2所述的减低峰值的联播信号发生器，其特征在于：
所述附加衰减级包括延迟元件，用于用相应的时间延迟来延迟前面的衰减信号，从而补偿由所述第二联播信号发生器和所述第二衰减部件所导致的处理时间。
4.如以上权利要求1或2中任一所述的减低峰值的联播信号发生器，其特征在于所述数字广播信号是全球数字广播信号。
5.如以上权利要求1或2中任一所述的减低峰值的联播信号发生器，其特征在于所述模拟广播信号是调幅音频广播信号。
6.如权利要求2所述的减低峰值的联播信号发生器，其特征在于：
所述第一和第二联播信号发生器分别包括：
第一调制器，用来将数字信号调制为传输信道载波的一个边带；
第二调制器，用来将校正信号调制为传输信道载波的另一边带，由此确定所述校正信号，使得所述传输信道的包络解调代表联播信号发生器的模拟输入信号；以及
第一加法器，用来相加所述两个边带。
7.一种用于从数字广播信号(2)和模拟广播信号(1)开始产生峰值衰减的联播信号的方法，包括以下步骤：
借助第一联播信号发生器(5)，从所述广播信号(1，2)产生第一错误信号(6)；
确定所述第一错误信号(6)是否超过预定阈值；
在所述第一错误信号(6)太大的情况下，衰减所述模拟和所述数字广播信号(1，2)中的至少一个信号，以产生第一衰减信号(12，14)；
用加权信号乘以所述广播信号或所述前面的衰减信号中的至少一个信号；
根据所述第一衰减信号(12，14)产生供传输的最终联播信号(28)；以及
用相应的时间延迟来延迟所述广播信号，从而补偿所述第一联播信号发生器和后续处理单元所导致的处理时间。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于以下步骤：
从所述第一衰减信号开始，借助第二联播发生器产生第二错误信号；
根据所述第二错误信号，衰减所述先前的衰减信号中的至少一个信号，以便产生第二个进一步衰减的信号，所述最终联播信号就根据第二个进一步衰减的信号来产生；
其中，整个过程重复M次，其中M是包括零的正整数并根据最终联播信号的需要稳定性和/或根据每个衰减级的衰减程度来确定。
9.如权利要求7或8中任何一项所述的方法，其特征在于：
用相应的时间延迟来延迟所述前面的衰减信号，从而补偿由所述第二联播信号发生器和后续处理单元所导致的处理时间。
10.如权利要求7或8中任何一项所述的方法，其特征在于所述数字广播信号是全球数字广播信号。
11.如权利要求7或8中任何一项所述的方法，其特征在于所述模拟广播信号是调幅音频广播信号。
12.如权利要求7或8中任何一项所述的方法，其特征在于：
所述联播信号通过将数字信号和模拟信号整合在一个传输信道中来产生，其中：
所述数字信号被调制为传输信道载波的一个边带；
校正信号被调制为传输信道载波的另一边带；以及
选择校正信号，使得传输信道的包络解调代表所述模拟信号。
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