DE10028378A1 - Empfangsgerät - Google Patents

Abstract

Ein Empfangsgerät, beispielsweise für Rundfunkempfang, hat ein breitbandiges Filter (12) und ein schmalbandiges Filter (13), das das Frequenzband des Breitbandsignals (S W ) weiter begrenzt und ein Schmalbandsignal (S N ) zur Demodulation an einen Demodulator (16) liefert. Das empfangene Signal (S R ) und/oder eines der daraus abgeleiteten Signale, einschließlich des Schmalbandsignals (S N ), werden von einem Regler (14) in Abhängigkeit vom Pegel des Breitbandsignals (S W ) geregelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Empfangsgerät, das in der Lage ist, ein durch Begren­ zen der Bandbreite eines empfangenen Signals gebildetes Schmalbandsignal in ein Basisbandsignal zu demodulieren, ein Empfangsgerät mit verbesserter Qua­ lität des demodulierten Signals und ein Empfangsgerät, das in der Lage ist, ein Signal mit einer gewünschten Empfangsfrequenz zu empfangen.

Allgemein umfaßt ein Empfangsgerät einen variablen Verstärker, der in der Lage ist, die Verstärkung des Pegels eines empfangenen Signals zu ändern, einen Hochfrequenzverstärker zum Verstärken des von dem variablen Verstärker aus­ gegebenen Signals, ein schmalbandiges Bandpaßfilter zum Begrenzen der Band­ breite des vom Hochfrequenzverstärker ausgegebenen Signals auf eine vorgege­ bene Bandbreite entsprechend dem Modulationsverfahren des Empfangssignals, einen Zwischenfrequenzverstärker zum Verstärken des von dem schmalbandi­ gen Filter ausgegebenen (modulierten) Schmalbandsignals, einen Demodulator zum Umwandeln des verstärkten Schmalbandsignals in ein (demoduliertes) Ba­ sisbandsignal und einen Regler zur Regelung der Verstärkung des variablen Ver­ stärkers gemäß einem Verfahren zur automatischen Verstärkungsregelung (AGC, Automatic Gain Control) auf der Grundlage des Pegels des Schmalbandsi­ gnals.

Wenn bei dem Empfangsgerät mit dem oben beschriebenen Aufbau das empfan­ gene Signal einen niedrigen Signalpegel hat, so erhöht der Regler auf der Grund­ lage des Pegels des Schmalbandsignals die Verstärkung des variablen Verstär­ kers. Umgekehrt, wenn das empfangene Signal einen niedrigen Pegel hat, redu­ ziert der Regler die Verstärkung des variablen Verstärkers, wiederum auf der Grundlage des Schmalbandsignals. Auf diese Weise wird die Amplitude des vom Zwischenfrequenzverstärker ausgegebenen Schmalbandsignals auf einen kon­ stanten Wert eingeregelt, wodurch ein optimaler Pegel für die Demodulation im Demodulator eingestellt wird.

Bei diesem herkömmlichen Empfangsgerät treten jedoch die folgenden Probleme auf: Das herkömmliche Empfangsgerät verwendet für die automatische Verstär­ kungsregelung als Rückkopplungssignal den Pegel des Schmalbandsignals, so daß die Regelung der Verstärkung des variablen Verstärkers verzögert erfolgt, hauptsächlich wegen der Signalverzögerung, die je nach der Bandpaßcharakteri­ stik durch das schmalbandige Filter verursacht wird. Folglich muß der Regler die Verstärkung des variablen Verstärkers so schnell wie möglich nachregeln, nachdem er den Pegel des Schmalbandsignals detektiert hat. Infolgedessen hat das herkömmliche Empfangsgerät den Mangel einer gedämpft oszillierenden Übergangscharakteristik, die aus der für die Regelung erforderlichen schnellen Ansprechcharakteristik und der durch das schmalbandige Filter verursachten Signalverzögerung resultiert, und die gedämpften Oszillationen der Übergang­ scharakteristik lassen sich nicht innerhalb kurzer Zeit ausregeln.

Insbesondere wird in diesem Fall die durch das schmalbandige Filter verursach­ te Signalverzögerung größer, wenn das Durchlaßband des schmalbandigen Fil­ ters schmaler wird. Dies vergrößert die Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt der Nachregelung der Verstärkung des variablen Verstärkers und dem Zeitpunkt der Detektion des Pegels des Schmalbandsignals, mit der Folge, daß die Ampli­ tude und die Dauer der gedämpften Oszillationen der Übergangscharakteristik deutlich zunehmen. Deshalb ist bei der von dem herkömmlichen Empfangsgerät ausgeführten Regelung die Regelstabilität mangelhaft. Wenn außerdem je nach Modulationsverfahren ein schmalbandiges Filter aus einer Vielzahl solcher Filter mit unterschiedlichen Bandbreiten ausgewählt wird, ist es sehr schwierig eine optimale Regelung auszuführen, weil die unterschiedlichen Bandbreiten zu un­ terschiedlichen Verzögerungszeiten der jeweiligen schmalbandigen Filter führen.

Weiterhin wird bei dem herkömmlichen Empfangsgerät die Verstärkung des va­ riablen Verstärkers in unkonditionierter und festgelegter Weise auf der Grundla­ ge des Pegels oder der Amplitude des vom schmalbandigen Filter ausgegebenen Schmalbandsignals geregelt. Spezieller, wenn angenommen wird, daß der Hoch­ frequenzverstärker außer einem als Nutzsignal dienenden Hochfrequenzsignal f₁ noch mehrere weitere Hochfrequenzsignale f₂, f₃ aufnimmt, so wird in diesem Empfangsgerät die Verstärkung des variablen Verstärkers nur auf der Grundla­ ge der Amplitude eines Schmalbandsignals geregelt, das dem Hochfrequenzsi­ gnal f₁ entspricht. Wenn das Hochfrequenzsignal f₁ beispielsweise einen niedri­ gen Pegel hat, wird deshalb die Verstärkung des variablen Verstärkers auf einen hohen Wert eingestellt, und wenn das Hochfrequenzsignal f₁ einen hohen Pegel hat, wird die Verstärkung im Zuge der Regelung auf einen niedrigen Wert einge­ stellt. Wenn jedoch die Verstärkung des variablen Verstärkers auf einen hohen Wert eingestellt ist, so verstärkt der Hochfrequenzverstärker das empfangene Si­ gnal auf einem breiten Band, so daß auch die anderen Hochfrequenzsignale f₂, f₃ mit derselben Verstärkung wie das Nutzsignal verstärkt werden. Hierdurch kommt der Hochfrequenzverstärker in einen Zustand, in dem er durch die Hoch­ frequenzsignale f₂, f₃ gesättigt ist, so daß das als Nutzsignal dienende Hochfre­ quenzsignal f₁ unterdrückt wird. Diese Unterdrückung des Hochfrequenzsignals f₁ bewirkt eine Abnahme des Pegels des auf dem Hochfrequenzsignal f₁ beru­ henden Schmalbandsignals. Da das herkömmliche Empfangsgerät in diesem Fall die automatische Verstärkungsregelung auf der Grundlage des Pegels des Schmalbandsignals ausführt, bewirkt die Regelung eine weitere Erhöhung der Verstärkung des variablen Verstärkers, mit der Folge, daß das Hochfrequenzsi­ gnal f₁ noch weiter unterdrückt wird. Bei dem herkömmlichen Empfangsgerät tritt deshalb zusätzlich das Problem auf, daß das dem Nutzsignal f₁ entspre­ chende Schmalbandsignal durch die Unterdrückung verloren gehen kann.

Weiterhin ist ein Empfangsgerät bekannt, das eine Rauschunterdrückungs­ schaltung aufweist, die durch einen digitalen Signalprozessor (DSP) oder derglei­ chen gebildet wird. Wenn bei einem Empfangsgerät dieser Art durch den Benut­ zer ein Rauschunterdrückungsschalter betätigt wird, so unterdrückt die Rauschunterdrückungsschaltung das in einem demodulierten Signal enthaltene Rauschen. Wenn das Signal/Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis) des demodu­ lierten Signals abnimmt, wird somit das S/N-Verhältnis eines in dem demodu­ lierten Signal enthaltenen Sprachsignals durch die Rauschunterdrückungsver­ arbeitung verbessert, so daß das Sprachsignal vom Lautsprecher mit einer zu ei­ nem gewissen Grad verbesserten Höhrbarkeit ausgegeben wird.

Bei einem Empfangsgerät dieser Art treten jedoch die folgenden Probleme auf: Das S/N-Verhältnis kann durch die Rauschunterdrückungsverarbeitung des DSP in einem gewissen Ausmaß verbessert werden, doch wenn das S/N-Verhält­ nis unter einen bestimmten Pegel absinkt, nimmt der Verbesserungseffekt ab, so daß es schwierig wird, ein Sprachsignal wiederzugeben, mit dem Nachrichten oder Informationen positiv übermittelt werden können. Wenn das S/N-Verhält­ nis extrem verringert ist, wird es außerdem für die Rauschunterdrückung sehr schwierig, den primären Effekt der Verbesserung des S/N-Verhältnisses zu er­ reichen, so daß das Sprachsignal überhaupt keine Informationen mehr übermit­ teln kann. Weiterhin führt die Rauschunterdrückung zu einer beträchtlichen Verzerrung des Sprachsignals, so daß beispielsweise die ursprünglichen Merk­ male der Stimme einer Person, die über das Telefon spricht, bei der Wiedergabe des Sprachsignals verloren gehen und es somit schwieriger wird, die sprechende Person zu identifizieren. Der Benutzer muß entscheiden, ob er die Rauschunter­ drückung einschaltet oder nicht, und er muß dabei selbst den Rauschunter­ drückungsschalter betätigen. Wenn die Rauschunterdrückung eingeschaltet wird, ist in einigen Fällen das Sprachsignal noch schlimmer verzerrt, und der Benutzer muß somit den Rauschunterdrückungsschalter erneut betätigen, um die Rauschunterdrückung auszuschalten. Bei dem herkömmlichen Empfangsge­ rät besteht daher der Nachteil, daß umständliche Umschaltoperationen erforder­ lich sind.

Weltweit sendende Rundfunkstationen wie etwa BBC (British Broadcasting Cor­ poration), VOA (Voice of America) und dergleichen nutzen außerdem im Hinblick auf die Ausbreitungsbedingungen von Radiowellen mehrere Frequenzen in Kurz­ wellenbändern von z. B. 3 MHz bis 17 MHz zur simultanen Übertragung von Rundfunkprogrammen, die denselben Inhalt haben. Es sind verschiedene Typen von HF Allband-Empfangsgeräten verfügbar, die in der Lage sind, Rundfunkpro­ gramme dieser Art zu empfangen. Selbst wenn sich die Ausbreitungsbedingun­ gen von Radiowellen eines Rundfunkprogramms auf einer Empfangsfrequenz dynamisch ändern, etwa in Abhängigkeit von der Jahreszeit, der Tageszeit, der Dämpfung (fading) und der An- oder Abwesenheit von atmosphärischen Störun­ gen, kann der Hörer somit eine am besten geeignete Empfangsfrequenz auswäh­ len, die ein Empfangssignal mit optimaler Qualität liefert, indem er von Fall zu Fall von einer Empfangsfrequenz auf eine andere umschaltet.

Das herkömmliche Empfangsgerät hat jedoch die folgenden Nachteile: Wann im­ mer sich die Ausbreitungsbedingungen einer empfangenen Radiowelle ändern, ist es erforderlich, die Empfangsfrequenz am Empfänger zu ändern, indem ein Abstimmknopf oder dergleichen betätigt wird. Selbst wenn die optimale Fre­ quenz gefunden werden kann, besteht das Problem, daß sich die Ausbreitungs­ bedingungen der Radiowellen in kurzer Zeit beträchtlich ändern können. Damit der Empfang desselben Rundfunkprogramms mit optimaler Empfangsqualität fortgesetzt werden kann, muß der Hörer deshalb die Empfangsfrequenz fortlau­ fend ändern. Wenn ein Rundfunkprogramm mit demselben Inhalt auf einer Viel­ zahl von Frequenzen übertragen wird, ist es außerdem sehr schwierig, die Fre­ quenz zu finden, die die optimalen Empfangsbedingungen bietet, weil es nicht möglich ist, die auf den verschiedenen Frequenzen empfangenen Signale gleich­ zeitig zu hören und hinsichtlich der Empfangsqualität zu vergleichen.

Beim Wechsel der Empfangsfrequenz können die in Frage kommenden Frequen­ zen relativ einfach in einem im Handel erhältlichen Frequenzverzeichnis nachge­ schlagen werden. Wenn der Hörer jedoch kein solches Frequenzverzeichnis be­ sitzt, ist es schwierig, die richtige Frequenz zu finden. Selbst wenn der Hörer ein Frequenzverzeichnis hat, ist es mühsam und zeitraubend, die richtige Seite im Frequenzverzeichnis aufzuschlagen, um die Frequenz zu ändern. Darüber hin­ aus erfordert es eine gewisse Zeit, das Empfangsgerät auf die optimale Emp­ fangsfrequenz des Rundfunkprogramms abzustimmen, und es kann daher vor­ kommen, daß das Programm bereits beendet ist, bevor die richtige Abstimmung gefunden wurde.

Eine erste Aufgabe der Erfindung ist es, ein Empfangsgerät zu schaffen, bei dem die Verarbeitung eines Empfangssignals oder eines Schmalbandsignals mit den Schaltkreisen des Empfangsgerätes optimal geregelt werden kann.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es, ein Empfangsgerät zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Signalqualität eines in einem demodulierten Signal ent­ haltenen Sprachsignals weiter zu verbessern.

Eine dritte Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Empfangsgerät zu schaffen, mit dem es möglich ist, innerhalb eines Frequenzbandes automatisch diejenige Empfangsfrequenz zu wählen, bei der die Empfangsqualität optimal ist.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß mit den in den Patentansprüchen an­ gegebenen Merkmalen gelöst.

Zur Lösung der ersten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Empfangsgerät ge­ schaffen, das die folgenden Merkmale aufweist:
ein breitbandiges Filter zum Begrenzen der Bandbreite eines empfangenen Si­ gnals und zur Ausgabe eines entsprechenden Breitbandsignals,
ein schmalbandiges Filter zum Begrenzen der Bandbreite des Breitbandsignals
und zur Ausgabe eines entsprechenden Schmalbandsignals,
einen Demodulator zum Demodulieren des Schmalbandsignals und
einen Regler, der anhand des Pegels des Breitbandsignals eine Regelung an dem empfangenen Signal und/oder einem der daraus abgeleiteten Signale einschließ­ lich des Schmalbandsignals vornimmt.

Bei diesem Empfangsgerät führt der Regler auf der Grundlage des Pegels des vom breitbandigen Filter erhaltenen Breitbandsignals eine Regelung an dem empfangenen Signal und/oder mindestens einem daraus abgeleiteten Signal einschließlich des Schmalbandsignals aus, so daß es möglich ist, die Verarbei­ tung des betreffenden Signals sehr schnell zu regeln. In diesem Zusammenhang schließt der Begriff "Pegel des Breitbandsignals" sowohl einen hinsichtlich der Zeit überwachten Pegel des Breitbandsignals als auch einen hinsichtlich der Frequenz überwachten Pegel dieses Signals ein.

Bevorzugt weist das Empfangsgerät einen variablen Verstärker auf, der in der Lage ist, die Verstärkung zu verändern, mit der der Pegel des empfangenen Si­ gnals eingestellt wird, und der Regler regelt die Verstärkung dieses variablen Verstärkers.

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform bestimmt der Regler die Verstär­ kung des variablen Verstärkers auf der Grundlage des Pegels des Breitbandsi­ gnals, wodurch die Verstärkung des variablen Verstärkers in Abhängigkeit vom Pegel des Breitbandsignals optimal geregelt werden kann.

Bevorzugt weist das Empfangsgerät eine Korrektureinrichtung zur Korrektur der Amplitude des Schmalbandsignals und zur Ausgabe des resultierenden korri­ gierten Signals an den Demodulator auf, und der Regler regelt die von dieser Korrektureinrichtung ausgeführte Amplitudenkorrektur.

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform wird die von der Korrektureinrich­ tung vorgenommene Signalkorrektur auf der Grundlage des Pegels des Breit­ bandsignals geregelt, wodurch es möglich ist, die Signalkorrektur unter optima­ len Bedingungen in Abhängigkeit vom Pegel des Breitbandsignals vorzunehmen.

Zur Lösung der zweiten Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Empfangsgerät mit den folgenden Merkmalen vorgesehen:
einer Extraktionsschaltung zum Extrahieren von Sprachparametern aus einem ursprünglichen demodulierten Signal und
eine Sprach-Erregungsschaltung zur Erregung eines Sprachsignals auf der Grundlage der extrahierten Sprachparameter und zur Ausgabe des resultieren­ den Signals als ein demoduliertes Signal.

Bei diesem Empfangsgerät erregt die Sprach-Erregungsschaltung ein Sprachsi­ gnal auf der Grundlage der von der Extraktionsschaltung extrahierten Sprach­ parameter, wodurch das S/N-Verhältnis des ursprünglichen demodulierten Si­ gnals verbessert werden kann. Das von der Sprach-Erregungsschaltung erzeug­ te demodulierte Signal kann entweder ein analoges Signal oder ein digitales Si­ gnal sein.

Bevorzugt weist das Empfangsgerät eine Steuereinrichtung auf, die die Weiter­ gabe des von der Sprach-Erregungsschaltung gelieferten demodulierten Signals für die Tonwiedergabeverarbeitung ermöglicht, wenn das ursprüngliche demo­ dulierte Signal von schlechter Qualität ist.

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform ermöglicht die Steuereinrichtung die Weiterleitung des von der Sprach-Erregungsschaltung ausgegebenen demo­ dulierten Signals für die Tonwiedergabeverarbeitung, wenn die Qualität des ur­ sprünglichen demodulierten Signals gering ist, so daß automatisch, je nachdem, welches Signal die höhere Qualität hat, entweder das ursprüngliche demodulier­ te Signal oder das von der Sprach-Erregungsschaltung erzeugte demodulierte Signal ausgegeben wird, ohne daß umständliche Umschaltvorgänge ausgeführt werden müssen.

Bevorzugt enthält das Empfangsgerät eine Rauschunterdrückungsschaltung zur Unterdrückung von Rauschen, das in dem ursprünglichen demodulierten Signal enthalten ist, und zur Ausgabe des resultierenden Signals an die Extraktions­ schaltung.

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform unterdrückt die Rauschunterdrüc­ kungsschaltung das Rauschen, das in dem ursprünglichen demodulierten Si­ gnal enthalten ist, wodurch es möglich ist, das S/N-Verhältnis des demodulier­ ten Signals weiter zu verbessern.

Bevorzugt enthält das Empfangsgerät eine Lautparameter-Extraktionsschaltung (Vokaltraktparameter-Extraktionsschaltung) zum Extrahieren eines Vokaltrakt- oder Lautparameters als einen der Sprachparameter aus dem ursprünglichen demodulierten Signal, wenn das ursprüngliche demodulierte Signal eine hohe Qualität hat, einen Parameterspeicher zum Speichern des extrahierten Lautpa­ rameters und eine Parameter-Korrelationsschaltung zum Berechnen eines Kor­ relationsgrades zwischen einem neuen Lautparameter, der durch die Extrakti­ onsschaltung extrahiert wurde, und dem im Parameterspeicher gespeicherten Lautparameter, um zu entscheiden, ob der Korrelationsgrad zwischen dem neu­ en Lautparameter und dem gespeicherten Lautparameter hoch ist, und die Sprach-Erregungsschaltung erzeugt das Sprachsignal auf der Grundlage des im Parameterspeicher gespeicherten Lautparameters und eines Sprachtreiber-Quel­ lenparameters als einem durch die Extraktionsschaltung extrahierten Sprachpa­ rameter, wenn durch die Parameter-Korrelationsschaltung entschieden wurde, daß der Korrelationsgrad hoch ist.

Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform erzeugt die Sprach-Erregungs­ schaltung das Sprachsignal auf der Grundlage des im Parameterspeicher gespei­ cherten Lautparameters und eines Sprachtreiber-Quellenparameters als einem der Sprachparameter, der durch die Extraktionsschaltung extrahiert wurde, wenn von der Parameter-Korrelationsschaltung entschieden wurde, daß eine hohe Korrelation zwischen dem neuen Lautparameter und dem gespeicherten Lautparameter besteht. Hierdurch ist eine originaltreue Wiedergabe eines Sprachsignals möglich, das ein sehr hohes S/N-Verhältnis hat und gleichzeitig die kennzeichnenden Merkmale der Stimme einer beispielsweise über das Tele­ fon sprechenden Person aufweist.

Zur Lösung der dritten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Empfangsgerät ge­ schaffen, das die folgenden Merkmale aufweist:
einen Demodulator zum Demodulieren einer Gruppe von Empfangssignalen mit identischem Inhalt aber unterschiedlichen Frequenzen in jeweilige demodulierte Signale und zur Ausgabe der demodulierten Signale und
eine Wähleinrichtung zur Auswahl eines der demodulierten Signale auf der Grundlage der Empfangsqualitäten jedes der demodulierten Signale.

Mit diesem Empfangsgerät ist es möglich, automatisch ein Empfangssignal auf einer Frequenz auszuwählen, die die optimale Empfangsqualität bietet.

Bevorzugt enthält der Demodulator ein Vielzahl von Demodulationsschaltungen, die gleichzeitig die jeweiligen Empfangssignale demodulieren.

In dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Demodulator durch eine Viel­ zahl von Demodulationsschaltungen gebildet, so daß im Vergleich zu einem Ver­ fahren, bei dem die Frequenz mit der optimalen Empfangsqualität durch Scan­ nen ermittelt wird, sämtliche Empfangsfrequenzen innerhalb kurzer Zeit über­ prüft werden können, so daß augenblicklich ein Signal mit einer Empfangsfre­ quenz empfangen werden kann, die die optimale Qualität bietet.

Bevorzugt enthält das Empfangsgerät einen Speicher für Frequenzdatensätze, die jeweils den Empfangssignalen entsprechen, derart, daß jeder Frequenzda­ tensatz einer von mehreren Gruppen zugeordnet ist, und die Wähleinrichtung liest aus dem Speicher diejenigen Frequenzdatensätze, die den Empfangssigna­ len in der Gruppe entsprechen, zu der eine ausgewählte Empfangsfrequenz ge­ hört, und gibt die Frequenzdatensätze an den Demodulator aus, so daß der De­ modulator die diesen Frequenzdatensätzen entsprechenden Empfangssignale demoduliert.

Bei dieser Ausführungsform kann der Demodulator die Demodulation rasch ausführen.

Bevorzugt enthält das Empfangsgerät einen Frequenzdetektor zum Erkennen ei­ ner anderen Empfangsfrequenz, deren Signal denselben Inhalt hat wie das Si­ gnal der ausgewählten Empfangsfrequenz, und die Wähleinrichtung gibt Fre­ quenzdatensätze entsprechend der ausgewählten Empfangsfrequenz und der anderen Empfangsfrequenz an den Demodulator aus, so daß der Demodulator diejenigen Empfangssignale demoduliert, die der ausgewählten Empfangsfre­ quenz und der anderen Empfangsfrequenz entsprechen.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, aus einer Vielzahl von Empfangssignalen, die den gewünschten Inhalt haben, automatisch ein Emp­ fangssignal mit einer Frequenz auszuwählen, die die optimale Empfangsqualität bietet.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnun­ gen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Empfangsgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2A zeigt eine Wellenform eines empfangenen Signals S_R.

Fig. 2B zeigt eine Wellenform eines Breitbandsignals S_W und eines Schmal­ bandsignals S_N.

Fig. 2C zeigt eine Wellenform eines Schmalbandsignals S_CA.

Fig. 3 zeigt ein Spektrum des empfangenen Signals S_R.

Fig. 4A zeigt die Wellenform des Breitbandsignals S_W mit überlagertem Rau­ schen.

Fig. 4B zeigt die Wellenform eines Schmalbandsignals S_N.

Fig. 4C zeigt die Wellenform eines korrigierten Schmalbandsignals S_CA.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Empfangsgerätes gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm eines Empfangsgerätes gemäß einer dritten Ausführungsform.

Fig. 7 ist ein Spektraldiagramm von Kurzwellen-Rundfunksignalen, die von einer Antenne empfangen werden.

Erste Ausführungsform

Das in Fig. 1 gezeigte Empfangsgerät 1 ist in der Lage, Hochfrequenzsignale mit Frequenzen von beispielsweise bis zu 30 MHz direkt zu empfangen, und hat ei­ nen Hochfrequenzverstärker und einen Mischer (nicht gezeigt), die an eine ein­ gangseitige Stufe des Empfangsgerätes angeschlossen sind, um die Hochfre­ quenzsignale in der Frequenz herabzusetzen, so daß es möglich ist, Signale mit höheren Frequenzen zu empfangen. Im folgenden wird ein Beispiel eines emp­ fangenen Signals S_R beschrieben, das die Frequenz f₁ hat und zu einem Basis­ bandsignal demoduliert wird.

Gemäß Fig. 1 hat das Empfangsgerät 1 einen variablen Verstärker 11, ein breit­ bandiges Filter 12 (Bandpaß) eine Gruppe 13 aus mehreren schmalbandigen Fil­ tern (Bandpaß) 21a, 21b, 21c, einen Regler 14, eine Korrektureinrichtung 15 und einen Demodulator 16. Der variable Verstärker 11 hat eine Dämpfungs­ schaltung mit wenigstens einer Stiftdiode (pin diode), beispielsweise ∂-form so­ wie eine Verstärkerschaltung. Die Gesamtverstärkung des Verstärkers 11 ist va­ riabel steuerbar durch variable Steuerung des Ausmaßes der Dämpfung in der Dämpfungsschaltung in Abhängigkeit von einem Dämpfungssignal S_C1, das vom Regler 14 zugeführt wird. Das breitbandige Filter 12 hat eine Bandbreite, die zur Bewertung des Signalpegels des empfangenen Signals S_R ausreichend ist und gleichzeitig so begrenzt ist, daß unerwünschtes Rauschen eliminiert wird (z. B. ± 50 KHz um eine Mittenfrequenz f₁). Das breitbandige Filter 12 ist als Bandpaß­ filter ausgeführt, dessen Verzögerungszeit in bezug auf eine Frequenz innerhalb des Bandes hinreichend klein ist (beispielsweise weniger als ein Viertel der Ver­ zögerungszeit in jedem der schmalbandigen Filter 21a bis 21c des Blockes 13). Das breitbandige Filter 12 begrenzt die Bandbreite des empfangenen Signals S_R und bildet daraus ein Breitbandsignal S_W, das dem Regler 14 und der Gruppe 13 der schmalbandigen Filter zugeführt wird.

Die schmalbandigen Filter der Gruppe 13 haben unterschiedliche Bandbreiten, die an jeweils unterschiedliche Modulationsverfahren zur Modulation des emp­ fangenen Signals S_R angepaßt sind, so daß es möglich ist, je nach Modulations­ verfahren eines der schmalbandigen Filter zu benutzen, indem auf das betref­ fende Filter geschaltet wird. Spezieller umfaßt die Gruppe 13 ein schmalbandi­ ges Filter 21a mit einer Bandbreite BW1 (z. B. 100 Hz) für Telegramm-Signale, ein schmalbandiges Filter 21b mit einer Bandbreite BW2 (z. B. 3 KHz) für Sprachsignale, die nach dem SSB (Single Side Band)-Verfahren gebildet sind, und ein schmalbandiges Filter 21c mit einer Bandbreite BW3 (z. B. 15 KHz) für ein Sprachsignal, das nach einem FM-Verfahren (Frequenzmodulation) gebildet ist. Fig. 1 zeigt den Zustand, in dem das Filter 21a ausgewählt ist.

Im folgenden werden die Filter 21a bis 21c zusammenfassend mit dem Bezugs­ zeichen 21 bezeichnet, wenn es auf die Unterscheidung zwischen den einzelnen Filtern nicht ankommt. Zum leichteren Verständnis kann angenommen werden, daß die schmalbandigen Filter 21a-21c in diesem Beispiel jeweils als Analogfil­ ter ausgebildet sind. In der Praxis werden sie jedoch mit Hilfe eines digitalen Si­ gnalprozessors (DSP) als digitale Filter implementiert.

Der Regler 14 wird im gezeigten Beispiel ebenfalls durch einen DSP gebildet. Er umfaßt beispielsweise zwei Analog/Digital-Wandler (A/D-Wandler) und hat die Funktion, das zugeführte Breitbandsignal S_W mit Hilfe eines der beiden A/D- Wandler in digitale Daten umzuwandeln und den Signalpegel des Breitbandsi­ gnals S_W anhand der digitalen Daten sowohl auf Frequenzbasis als auch auf Zeitbasis zu erfassen. Entsprechend hat der Regler 14 auch die Funktion, das von der Gruppe 13 zugeführte Schmalbandsignal S_N mit Hilfe des anderen A/D- Wandlers in digitale Daten umzuwandeln und auf der Grundlage dieser digitalen Daten den Signalpegel des Schmalbandsignals S_N auf Frequenzbasis und auf Zeitbasis zu erfassen. Weiterhin steuert der Regler 14 die Verstärkung des varia­ blen Verstärkers 11 und die Signalkorrektur mit Hilfe der Korrektureinrichtung 15 auf der Grundlage der erfaßten Signalpegel. Mit der Erfassung eines Si­ gnalpegels "auf Frequenzbasis" ist in dieser Anmeldung die Erfassung der Pegel von Frequenzkomponenten eines Signals mit Hilfe der schnellen Fourier Trans­ formation (FFT) gemeint, wohingegen mit der Erfassung eines Signalpegels "auf Zeitbasis" die Erfassung eines Momentanwertes der Gesamtsumme der Si­ gnalpegel der Frequenzkomponenten gemeint ist.

Die Korrektureinrichtung 15 korrigiert das von der Gruppe 13 der schmalbandi­ gen Filter erhaltene Schmalbandsignal S_N in Abhängigkeit von einem Korrektur­ signal S_C2, das vom Regler 14 zugeführt wird. Spezieller vollzieht die Korrek­ tureinrichtung 15 eine Amplitudenkorrektur des Schmalbandsignals S_N, wenn bezüglich des Schmalbandsignals S_N die gedämpft oszillierende Übergangscha­ rakteristik auftritt, infolge von Überkompensation durch den variablen Verstär­ ker 11, Signalabschwächung oder dergleichen, Schwebungsunterdrückungsver­ arbeitung zur Beseitigung von Schwebungssignalen, die durch sogenannte Inter­ modulation (IM) aus dem Schmalbandsignal S_N generiert werden, und Rauschunterdrückungsverarbeitung zum Beseitigen von Rauschen, das in dem Schmalbandsignal S_N enthalten ist. Der Demodulator 16 umfaßt eine Hüllkur­ ven-Detektorschaltung für Telegramm-Signale und AM-Signale (Amplitudenmo­ dulation), eine synchrone SSB-Detektionsschaltung (SSB = Single Side Band) und eine FM-Detektionsschaltung (für Frequenzmodulation), etwa eine Quadra­ tur-Detektionsschaltung, die durch im Stand der Technik bekannte Schaltkreise implementiert sind.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Empfangsgerätes 1 beschrieben.

Wenn ein empfangenes Signal S_R eingegeben wird, verstärkt zunächst der varia­ ble Verstärker 11 das empfangene Signal S_R mit einem vorgegebenen Verstär­ kungsfaktor G und leitet das empfangene Signal S_R verstärkt an das breitbandi­ ge Filter 12 weiter. Das breitbandige Filter 12 eliminiert dann außerhalb des Bandes liegendes unerwünschtes Rauschen aus dem verstärkten empfangenen Signal S_R und erzeugt ein Breitbandsignal S_W das an die Gruppe 13 der schmalbandigen Filter weitergeleitet wird. Dabei ist die von dem breitbandigen Filter 12 verursachte Signalverzögerung im Vergleich zu der Signalverzögerung, die durch jedes der schmalbandigen Filter 21 verursacht wird, so klein, daß das breitbandige Signal S_W den Regler 14 hinreichend früher erreicht als das Schmalbandsignal S_N, das von der Gruppe 13 der schmalbandigen Filter an den Regler weitergeleitet wird. Folglich kann der Regler 14 augenblicklich den Si­ gnalpegel des breitbandigen Signals S_W erfassen, so daß er schnell mit der Ver­ stärkungsregelung des variablen Verstärkers 11 beginnen kann. Wenn zum Bei­ spiel das empfangene Signal S_R mit seiner kurzen Anstiegszeit, wie es in Fig. 2A gezeigt ist, von dem Empfangsgerät 1 empfangen wird, so wird durch den Regler 14 rasch die Amplitudeninformation des Breitbandsignals S_W detektiert, daß das breitbandige Filter 12 passiert hat. Demgemäß kann der Regler 14 mit der Ver­ stärkungsregelung des Verstärkers 11 beginnen, indem er das Verstärkungssig­ nal S_C1 an den Verstärker 11 ausgibt, und zwar wesentlich schneller als bei der herkömmlichen Regelung, und außerdem ist es möglich, die Amplitudeninfor­ mation des Breitbandsignals S_W, die aus der Verstärkungsregelung resultiert, hinreichend früh zu erfassen. Deshalb kann an dem empfangenen Signal S_R auf der Grundlage der Amplitudeninformation des Breitbandsignals S_W eine ange­ messene Regelung ausgeführt werden, so daß, wie in Fig. 2B gezeigt ist, das in die Gruppe 13 der schmalbandigen Filter eingegebene Breitbandsignal S_W eine Wellenform mit einer Übergangscharakteristik annimmt, die keinerlei gedämpfte Oszillationen aufweist. Dabei ist der Zeitversatz zwischen dem Eintreffen des die geregelte Größe bildenden empfangenen Signals S_R am Verstärker 11 und der Ausführung der Regeloperation durch den Regler 14 anhand des Breitbandsi­ gnals S_W hinreichend klein, so daß die Stabilität des geschlossenen Regelkreises verbessert wird.

Durch dasjenige der schmalbandigen Filter 21, das entsprechend der Modulati­ on des Nutzsignals ausgewählt wurde, werden dann nicht benötigte Rausch­ komponenten aus dem Breitbandsignal S_W eliminiert, und die Bandbreite des Signals wird so begrenzt, daß man ein Schmalbandsignal S_N erhält, das an die Korrektureinrichtung 15 ausgegeben wird. Dabei überwacht der Regler 14 den Signalpegel des Schmalbandsignals S_N und hält die Rückkopplung an den Ver­ stärker 11 konstant, wenn sich der Signalpegel im wesentlichen bei einem festen Wert stabilisiert. Durch die oben beschriebene Verarbeitung ist es möglich, eine hohe Ansprechgeschwindigkeit des Regelsystems und zugleich eine hohe Stabili­ tät des geschlossenen Regelkreises zu erhalten. Dabei ist es auch möglich je nach Modulationsverfahren, etc., geeignete Zeitpunkte für das Einsetzen und Aussetzen des Regeleingriffs festzulegen.

Als nächstes steuert der Regler 14 die Amplitudenkorrekturoperation der Kor­ rektureinrichtung 15 in Abhängigkeit von der erfaßten Amplitudeninformation des Breitbandsignals S_W. Was das durch das schmalbandige Filter 21 laufende Schmalbandsignal S_N betrifft, wird dabei ein zukünftiger Wert dieses Schmal­ bandsignals geschätzt, so daß der Regler 14 in der Lage ist, eine Vorwärtssteue­ rung der Funktion der Korrektureinrichtung 15 vorzunehmen. Normalerweise verstärkt die Korrektureinrichtung 15 das Schmalbandsignal S_N mit dem Ver­ stärkungsfaktor "1" und variiert die Verstärkung in Abhängigkeit von dem Kor­ rektursignal S_C2, das vom Regler 14 ausgegeben wird. Um die Amplitude des in Fig. 2B gezeigten Schmalbandsignals S_N (von dem angenommen werden kann, daß es annähernd dieselbe Wellenform wie das Breitbandsignal S_W hat) auf ei­ nen festen Wert einzuregeln, gibt daher der Regler 14 ein Korrektursignal S_C2 aus, durch das die Verstärkung in der Korrektureinrichtung 15 einmal reduziert und dann progressiv wieder erhöht wird. Wie in Fig. 2C gezeigt ist, wird die Kor­ rektureinrichtung 15 dadurch in die Lage versetzt, ein neues Schmalbandsignal S_CA zu erzeugen, dessen Amplitude auf einen konstanten Wert gehalten wird. Der Demodulator 16 demoduliert dann das korrigierte Schmalbandsignal S_CA zu einem Basisbandsignal S_D.

Wenn unter schmalbandigen Filtern 21a bis 21c ein gewünschtes Filter entspre­ chend dem Modulationsverfahren und dergleichen ausgewählt wird, so ändert sich die Verzögerungszeit des Schmalbandsignals in Abhängigkeit von der Band­ breite des ausgewählten Filters. Wenn Informationen über die Verzögerungszeit, die von jedem schmalbandigen Filter 21 verursacht wird, vorab in einem ROM im Regler 14 gespeichert wird, kann der Regler 14 daher die Korrektureinrich­ tung 15 entsprechend der Verzögerungszeit, die von dem ausgewählten Filter 21 hervorgerufen wird, so ansteuern, daß sich eine korrekte Signalwellenform er­ gibt. Die Korrektureinrichtung 15 wird somit durch den Regler 14 so angesteu­ ert, daß die Wellenform des Schmalbandsignals S_N korrigiert wird, und auf diese Weise können die gedämpften Oszillationen bei Signalübergängen eliminiert werden, die aufgrund der vom schmalbandigen Filter 21 verursachten Signalver­ zögerung in dem Schmalbandsignal S_N erzeugt werden, und man erreicht die für die Regelung im geschlossenen Regelkreis erforderliche schnelle Ansprechcha­ rakteristik, und die Wellenform des Schmalbandsignals S_N wird so korrigiert, daß man eine saubere und gewünschte Wellenform erhält.

Wenn, wie in Fig. 3 gezeigt ist, Störsignale empfangen werden, die Frequenzen f₂ und f₃ außerhalb der Bandbreiten BW1 bis BW3 der einzelnen schmalbandigen Filter 21 jedoch innerhalb der Bandbreite des breitbandigen Filters 12 haben, kann in das Band jedes schmalbandigen Filters 21 manchmal ein Nebensignal mit einer Frequenz f₄ (2 × f₂ - f₃) eingemischt werden. In einem solchen Fall überwacht der Regler 14 den Signalpegel des Breitbandsignals S_W auf Frequenz­ basis mit Hilfe der schnellen Fouriertransformation. Wenn das Einstreuen von Störsignalen oder Interferenzwellen festgestellt wird, liefert der Regler 14 an den variablen Verstärker 11 ein Verstärkungssignal S_C1, durch das die Regelverstär­ kung herabgesetzt wird, das heißt, daß das Ausmaß der Dämpfung durch die Dämpfungsschaltung erhöht wird. Hierdurch ist es möglich, eine Sättigung der Verstärkerschaltung des variablen Verstärkers 11 zu verhindern und so das Ausmaß zu reduzieren, in dem das Nebensignal generiert wird. Gleichzeitig mißt der Regler 14 die Frequenzen (f₂, f₄ in diesem Beispiel) der Stör- oder Interfe­ renzwellen, und es wird entschieden, ob das Nebensignal in das Band des schmalbandigen Filters 21 fällt oder nicht. Wenn sich ergibt, daß das Nebensig­ nal in dieses Band eingemischt wird, gibt der Regler 14 ein Korrektursignal S_C2 aus, um die Korrektureinrichtung 15 zu veranlassen, die Schwebungsunter­ drückungsverarbeitung auszuführen. Bei dieser Schwebungsunterdrückung setzt die Korrektureinrichtung 15 ein eingebautes adaptives Filter in Betrieb, um so das durch Intermodulation erzeugte Nebensignal zu beseitigen.

Eine Unterdrückung des als Nutzsignal dienenden Schmalbandsignals S_N kann nicht nur in dem Fall auftreten, in dem das Nebensignal in das Band jedes schmalbandigen Filters 21 eingemischt wird, sondern manchmal auch in dem Fall, in dem die augenblickliche Gesamtsumme der Pegel der Frequenzkompo­ nenten der im Breitbandsignal S_W enthaltenen Signale ein Niveau erreicht, das zur Sättigung des variablen Verstärkers 11 oder dergleichen führt. Um diesen unerwünschten Effekt zu beseitigen, liefert der Regler 14 auch in diesem Fall ein Verstärkungsignal S_C1 an den variablen Verstärker 11, das so beschaffen ist, daß die Dämpfung der Dämpfungsschaltung des variablen Verstärkers 11 er­ höht wird.

Wenn dem Breitbandsignal S_W ein Rauschsignal mit einer scharf begrenzten Spitzenspannung überlagert ist, wie in Fig. 4A gezeigt ist, so führt der Regler 14 die schnelle Fouriertransformation aus, um einen Gesamtanstieg des Signalpe­ gels auf dem gesamten Frequenzband zu erfassen. Wenn dabei festgestellt wird, daß dem Breitbandsignal S_W das Rauschsignal N überlagert ist, so regelt der Regler 14 die Verstärkung des variablen Verstärkers 11 auf einen festen Wert. Mit anderen Worten, in diesem Fall wird das empfangene Signal S_R über das breitbandige Filter 12 an die Gruppe 13 der schmalbandigen Filter weitergelei­ tet, ohne daß es in dem variablen Verstärker 11 einer von der Amplitude des Rauschsignals N abhängigen Verstärkungsregelung unterzogen wird. So werden die Hochfrequenzkomponenten des Rauschsignals N aus dem von der Gruppe 13 der schmalbandigen Filter ausgegebenen Schmalbandsignal S_N eliminiert, und zugleich wird das Schmalbandsignal S_N durch das schmalbandige Filter 21 um eine vorgegebene Zeitspanne verzögert. Obgleich noch etwas von dem Rauschsignal N überlagert ist, nimmt das Schmalbandsignal S_N daher eine Wel­ lenform ohne oszillierende Übergänge an, wie in Fig. 4B gezeigt ist, weil durch den Regler 14 keine rückgekoppelte Regelung der Verstärkung ausgeführt wird.

Gleichzeitig schätzt der Regler 14 einen nachteiligen Einfluß auf die Amplitude des Schmalbandsignals S_N ab, der durch das dem Breitbandsignal S_W überla­ gerte Rauschen verursacht wird, auf der Grundlage von Information über die Frequenzcharakteristik und Verzögerungscharakteristik jedes schmalbandigen Filters 21, die vorab im ROM des Reglers 14 gespeichert ist. Der Regler 14 gibt dann ein Korrektursignal S_C2 aus, das so beschaffen ist, daß die Korrekturein­ richtung 15 eine Signalkorrektur vornimmt, durch die die Amplitude des Schmalbandsignals S_N konstant gehalten wird. Im Ergebnis erzeugt die Korrek­ tureinrichtung 15 ein neues Schmalbandsignal S_CA, dessen Amplitude annä­ hernd konstant ist, wie in Fig. 4C gezeigt ist, und liefert dieses Signal an den Demodulator 16.

Bei dem Empfangsgerät 1 regelt somit der Regler 14 die variable Verstärkung des Verstärkers 11 in Abhängigkeit vom Signalpegel des vom breitbandigen Fil­ ter 12 ausgegebenen Breitbandsignals S_W, wodurch es möglich ist, sowohl eine hohe Ansprechgeschwindigkeit der rückgekoppelten Regelung als auch eine hohe Stabilität des geschlossenen Regelkreises zu erreichen. Weiterhin führt der Regler 14 eine Vorwärtssteuerung der Korrektureinrichtung 15 in Abhängigkeit vom Signalpegel des Breibandsignals S_W aus, wodurch es möglich ist, die Si­ gnalwellenform des Schmalbandsignals S_N so zu korrigieren, daß man eine sau­ bere und erwünschte Wellenform erhält.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Insbesondere ist sie nicht auf den oben beschriebenen Fall beschränkt, daß das Signal S_R das direkt empfangene Signal ist, sondern es ist auch möglich, ein Si­ gnal S_R mit einer höheren Frequenz zu empfangen, indem zusätzlich der Hoch­ frequenzverstärker und der Mischer vorgesehen werden. Weiterhin ist der Auf­ bau des Demodulators 16 nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt. Der Demodulator 16 kann auch so aufgebaut sein, daß ein empfangenes Signal S_R digital durch FSK (Frequency Shift Keying) oder QAM (Amplituden-Quadratur­ modulation) demoduliert wird.

Zweite Ausführungsform

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm eines Empfangsgerätes 2 gemäß einer zweiten Aus­ führungsform der Erfindung. Das Empfangsgerät 2 kann Hochfrequenzsignale, beispielsweise aus dem gesamten Bereich von Langwellensignalen (LF) bis zu Hochfrequenzsignalen (HF), direkt empfangenen. Das Empfangsgerät 2 ist so aufgebaut, daß Signale mit höheren Frequenzen wie etwa VHF-Signale, UHF-Si­ gnale etc. empfangen werden können, indem ein Mischer an eine Stufe auf der Eingangsseite eines Hochfrequenzverstärkers 212 angeschlossen wird, um die Frequenz solcher Signale herabzusetzen.

Wie spezieller in Fig. 5 gezeigt ist, umfaßt das Empfangsgerät 2 eine Antenne 211, einen Hochfrequenzverstärker 212, einen Demodulator 213, eine S/N-Be­ wertungseinrichtung 214, eine Sprachsignal-Verarbeitungseinrichtung 215, ei­ nen Ausgangsverstärker 216 und einen Lautsprecher 217. Der Hochfrequenz­ verstärker 212 enthält einen automatischen Verstärkungsregler (AGC = Automa­ tic Gain Control), ein Bandpaßfilter für ein vorgegebenes Band, etc., und ver­ stärkt ein empfangenes Signal S_R auf einem breiten Band mit einer vorgegebe­ nen Verstärkung. Der Demodulator 213 wird durch einen digitalen Signalpro­ zessor (DSP) ein ASIC (Application Specific Integrated Circuit) oder einen DRP (Digital Radio Processor) gebildet. Der Demodulator 213 demoduliert das emp­ fangene S_R entsprechend dem jeweiligen Modulationsverfahren des empfange­ nen Signals S_R, d. h., durch Hüllkurven-Detektion für Telegramm-Signale und AM-Signale (Amplituden Modulation), SSB-Detektion oder FM-Detektion, z. B. zur Verwendung in einer Quadratur-Detektionsschaltung, und liefert demodu­ lierte Signaldaten D_D1 entsprechend einem ursprünglichen demodulierten Si­ gnal.

Die S/N-Bewertungseinrichtung 214 bildet eine Steuereinrichtung im Sinne der Erfindung und wird beispielsweise durch einen digitalen Signalprozessor (DSP) implementiert. Die S/N-Bewertungseinrichtung 214 bewertet das S/N-Verhält­ nis des ursprünglichen demodulierten Signals auf der Grundlage der vom De­ modulator 213 erhaltenen demodulierten Signaldaten D_D1 und steuert die Um­ schaltung eines später beschriebenen Schalters 221 in Abhängigkeit vom S/N- Verhältnis. Die Steuerung der Schaltfunktion des Schalters 221 mit Hilfe der S/­ N-Bewertungseinrichtung 214 muß nicht ausschließlich auf den demodulierten Signaldaten D_D1 beruhen, sondern kann auch auf der Grundlage der Pegelinfor­ mation (C/N-Information) des empfangenen Signals S_R erfolgen.

Die Sprachsignal-Verarbeitungseinrichtung 215 umfaßt den Schalter 221 mit zwei Schalteinheiten 221a, 221b, eine Lautparameter-Extraktionsschaltung 222, einen Parameterspeicher 223, eine Parameter-Korrelationsschaltung 224, eine Rauschunterdrückungsschaltung 225, einen Sprachcodierer (vocoder) 226 und einen Digital/Analog-Wandler (D/A-Wandler 227. Der Sprachcodierer 226 ent­ hält eine Sprachparameter-Extraktionsschaltung 231 und eine Sprachsignal-Er­ regungsschaltung 232.

Die Lautparameter-Extraktionsschaltung 222 extrahiert Sprachparameter, die sich auf ein Sprachsignal beziehen, das in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthalten ist, wenn die demodulierten Signaldaten D_D1 von hoher Qualität sind, das heißt, wenn ihr S/N-Verhältnis größer oder gleich z. B. 15 dB ist. Die Sprachparameter umfassen einen Sprachtreiber-Quellenparameter bestehend aus Sprachinformation, Tonhöheninformation und Amplitudeninformation, die es ermöglichen, verbale Inhalte zu identifizieren, und einem Lautparameter Pa1, der es ermöglicht, persönliche Stimm-Merkmale zu unterscheiden. Die Lautpa­ rameter-Extraktionsschaltung 222 ermöglicht nur die Speicherung des Lautpa­ rameters Pa1 im Parameterspeicher 223. Der Parameterspeicher 223 wird durch ein RAM mit hoher Kapazität oder eine Festplatte gebildet und speichert Lautpa­ rameter Pa1, die von der Lautparameter-Extraktionsschaltung 222 extrahiert wurden. Die Lautparameter-Korrelationsschaltung 224 berechnet einen Korrela­ tionsgrad zwischen einem Lautparameter Pa2, der durch die Sprachparameter- Extraktionsschaltung 231 extrahiert wurde, und jedem Lautparameter Pa1, der im Parameterspeicher 223 gespeichert ist, und gibt einen Lautparameter Pa1, dessen Korrelation mit dem Lautparameter Pa2 größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert, anstelle des Lautparameters Pa2 an die Sprachsignal-Erregungs­ schaltung 232 aus.

Die Rauschunterdrückungsschaltung 225, die durch einen digitalen Signalpro­ zessor (DSP) gebildet wird, unterdrückt das in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthaltene Rauschen durch ein adaptives Filterverfahren, z. B. unter Ver­ wendung des LMS Koeffizientenerneuerungsalgorithmus, und liefert die erhalte­ nen demodulierten Signaldaten DDN an den Sprachcodierer 226. Der Sprachco­ dierer 226 benutzt das Verfahren LPC (Linear Predictive Coding) oder PARGOR (Partielle Autokorrelation) und reproduziert Sprachsignaldaten D_D0 von hoher Qualität auf der Grundlage des im Parameterspeicher 223 gespeicherten Laut­ parameters Pa1 oder des Lautparameters Pa2, der durch die Sprachparameter- Extraktionsschaltung 231 extrahiert wurde, und eines Sprachtreiber-Quellenpa­ rameters Pb, der von der Sprachparameter-Extraktionsschaltung 231 aus den demodulierten Signaldaten D_DN extrahiert wurde. Obgleich der Sprachcodierer 226 normalerweise dazu benutzt wird, die über eine Leitung übertragene Daten­ menge zu reduzieren, benutzt das Enpfangsgerät 2 diesen Sprachcodierer in der Sprachsignal-Verarbeitungseinrichtung 215 dazu, Parameter der demodulierten Signaldaten D_D1 (oder D_DN) zu analysieren und ein Sprachsignal wiederzugeben, und somit ist die Menge der aus den demodulierten Signaldaten D_D1 (oder D_DN) zu extrahierenden Sprachparameter-Daten nicht begrenzt. Deshalb ist der Sprachcodierer 226 wesentlich rauschunemfindlicher, und er liefert Sprachsi­ gnaldaten D_D0, die einem Sprachsignal mit ausgezeichnetem Signal/Rausch- Verhältnis entsprechen. Wenn der Sprachcodierer 226 Sprachsignaldaten D_D0 auf der Grundlage eines Lautparameters Pa1 reproduziert, der im Parameter­ speicher 223 gespeichert ist, liefert er außerdem Sprachsignaldaten D_D0, die ei­ nem Sprachsignal entsprechen, das eine treue Wiedergabe des ursprünglichen Sprachsignals darstellt. Der Digital/Analog-Wandler 227 besorgt die Digital/­ Analog-Umwandlung der demodulierten Signaldaten D_D1 oder der demodulier­ ten Signaldaten D_DN, die über einen beweglichen Kontakt "a" der Schalteinheit 221b zugeführt werden, in ein demoduliertes Signal S_D0 und gibt das demodu­ lierte Signal S_D0 an den Ausgangverstärker 216 aus. Der Ausgangsverstärker 216 verstärkt das demodulierte Signal S_D0 mit einer vorgegebenen Verstärkung und gibt das resultierende Signal an den Lautsprecher 217 aus.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Empfangsgerätes 2 beschrieben.

Wenn das Signal S_R über die Antenne 211 empfangen wird, verstärkt der Hoch­ frequenzverstärker 212 das empfangene Signal S_R mit einer vorgegebenen Ver­ stärkung und liefert ein verstärktes Signal S_R an den Demodulator 213. Der De­ modulator 213 demoduliert das empfangene Signal S_R in das ursprüngliche de­ modulierte Signal, mit Hilfe eines Demodulationsverfahren, daß an das jeweils zu demodulierende Signal, d. h., das empfangene Signal S_R, angepaßt ist und liefert dann Daten D_D1 des demodulierten Signals an die S/N-Bewertungsein­ richtung 214 und die Sprachsignal-Verarbeitungseinrichtung 215. Die S/N-Be­ wertungseinrichtung 214 detektiert dann den Pegel eines in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthaltenen Sprachsignals, z. B. durch schnelle Fouriertrans­ formation (FFT), und berechnet das S/N-Verhältnis der demodulierten Signalda­ ten D_D1. Wenn entschieden wird, daß das S/N-Verhältnis hoch ist (größer oder gleich 15 dB), so steuert die S/N-Bewertungseinrichtung 214 die Schalteinhei­ ten 221a, 221b so an, daß ihre beweglichen Kontakte "a" mit den jeweiligen fe­ sten Kontakten "b" verbunden werden. In diesem Zustand gelangen die demodu­ lierten Signaldaten DD1 über den beweglichen Kontakt "a" und den festen Kon­ takt "b" der Schalteinheit 221a und den beweglichen Kontakt "a" und den festen Kontakt "b" der Schalteinheit 221b an dem Digital/Analog-Wandler 227. Der D/­ A-Wandler 227 wandelt dann die demodulierten Signaldaten D_D1 in ein demodu­ liertes Signal S_D0 um, das an den Ausgangsverstärker 216 weitergegeben wird. Der Ausgangsverstärker 216 verstärkt das demodulierte Signal S_D0 mit dem vor­ gegebenen Verstärkungsfaktor und gibt das verstärkte demodulierte Signal S_D0 zur Schallabgabe an den Lautsprecher 217 aus.

Außerdem werden die demodulierten Signaldaten D_D1 auch in die Lautparame­ ter-Extraktionsschaltung 222 eingegeben. Die Lautparameter-Extraktionsschal­ tung 222 extrahiert einen Lautparameter Pa1 aus einem Sprachsignal, das in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthalten ist, beispielsweise alle zwanzig bis dreißig Millisekunden, und erlaubt die Speicherung des extrahierten Lautpa­ rameters Pa1 im Parameterspeicher 223.

Wenn andererseits die S/N-Bewertungseinrichtung 214 feststellt, daß das S/N- Verhältnis klein (beispielsweise kleiner als 15 dB), so steuert die S/N-Bewer­ tungseinrichtung 214 die Schalteinheiten 221a, 221b so an, daß ihre bewegli­ chen Kontakte "a" mit jeweiligen festen Kontakten "c" verbunden werden. In die­ sem Fall werden die demodulierten Signaldaten D_D1 über den beweglichen Kon­ takt "a" und den festen Kontakt "c" der Schalteinheit 221a in die Rauschunter­ drückungsschaltung 225 eingegeben. Die Rauschunterdrückungsschaltung 225 verbessert dann das S/N-Verhältnis der demodulierten Signaldaten D_D1 durch eine Rauschunterdrückungsverarbeitung und gibt die verbesserten demodulier­ ten Signaldaten D_DN an die Sprachparameter-Extraktionsschaltung 231 aus. Obgleich in diesem Fall das in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthaltene Sprachsignal aufgrund der Unterdrückung von Rauschen wie etwa weißem Rau­ schen, Schwebungen und dergleichen, ein gewisses Maß an Verzerrung auf­ weist, werden dennoch demodulierte Signaldaten D_DN mit verbessertem S/N- Verhältnis erzeugt. Wenn das Rauschen nicht unterdrückt wird, spiegelt sich das in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthaltene Rauschen in den Sprach­ parametern wieder, so daß Rauschsignale im weiteren Sinne den Sprachsignal­ daten D_D0 überlagert werden, die von der Sprachsignal-Erregungsschaltung 232 reproduziert werden. Im Vergleich zu Sprachsignaldaten, die einfach auf der Grundlage der demodulierten Signaldaten D_D1 reproduziert werden, können da­ her die Sprachsignaldaten D_D0, die von der Sprachsignal-Erregungsschaltung 232 reproduziert werden, ein Sprachsignal mit weiter verbessertem S/N-Verhält­ nis enthalten, da das Rauschen durch die Rauschunterdrückungsschaltung 225 unterdrückt wurde. Als nächstes extrahiert die Sprachparameter-Extraktions­ schaltung 231 Sprachparameter aus einem Sprachsignal, das in den demodu­ lierten Signaldaten D_DN enthalten ist, und von diesen Sprachparametern wird der Sprachtreiber-Quellenparameter Pb an die Sprachsignal-Erregungsschal­ tung 232 ausgegeben, während der Lautparameter Pa2 an die Parameter-Korre­ lationsschaltung 224 ausgegeben wird.

Die Parameter-Korrelationsschaltung 224 berechnet dann die Korrelation zwi­ schen dem von der Sprachparameter-Extraktionsschaltung 231 erhaltenen Lautparameter Pa2 und jedem der Lautparameter Pa1, die im Parameterspei­ cher 223 abgelegt sind. Wenn ein Lautparameter Pa1 gefunden wird, der eine hohe Korrelation mit dem Lautparameter Pa2 aufweist, so liest die Parameter- Korrelationsschaltung 224 den Lautparameter Pa1 aus dem Parameterspeicher 223 und gibt diesen an die Sprachsignal-Erregungsschaltung 232 aus. Wenn dagegen kein Lautparameter Pa1 gefunden wird, der eine hohe Korrelation mit dem Lautparameter Pa2 aufweist, so gibt die Parameter-Korrelationsschaltung 224 den von der Sprachparameter-Extraktionsschaltung 231 gelieferten Lautpa­ rameter Pa2 an die Sprachsignal-Erregungsschaltung 232 aus.

Die Sprachsignal-Erregungsschaltung 232 reproduziert dann Sprachsignaldaten D_D0 auf der Grundlage des von der Parameter-Korrelationsschaltung 224 erhal­ tenen Lautparameters Pa1 (oder Pa2) und des Sprachtreiber-Quellenparameters Pb, der von der Sprachparameter-Extraktionsschaltung 231 geliefert wird. Wenn in diesem Fall die Sprachsignaldaten D_D0 auf der Grundlage des Lautparame­ ters Pa1 reproduziert werden, der aus dem Parameterspeicher 223 gelesen wur­ de, ist es möglich, die Sprachsignaldaten D_D0 mit sehr hohem S/N-Verhältnis zu reproduzieren, da der Lautparameter Pa1 nur sehr weniger verrauscht ist. Wei­ terhin ist es möglich, die Sprachsignaldaten D_D0 zu reproduzieren, ohne daß die charakteristischen Merkmale der Stimme im Sprachsignal verlorengehen, da die reproduzierten Sprachsignaldaten D_D0 auf dem Lautparameter Pa1 beruhen, der beispielsweise aus dem Sprachsignal der Person selbst extrahiert wurde, die über das Telefon spricht.

Wenn dagegen die Sprachsignaldaten D_D0 auf der Grundlage des Lautparame­ ters Pa2 reproduziert werden, der von der Sprachparameter-Extraktionsschal­ tung 231 extrahiert wurde, so wird das S/N-Verhältnis sowohl durch den Sprachcodierer 226 als auch durch die Rauschunterdrückungsschaltung 225 verbessert, so daß die Sprachsignaldaten D_D0 mit hohem S/N-Verhältnis repro­ duziert werden können, obgleich in diesem Fall die charakteristischen Merkmale der Stimme im Sprachsignal zu einem gewissen Grad verlorengehen. Die Sprachsignaldaten D_D0 werden dann über den festen Kontakt "c" und den be­ weglichen Kontakt "a" der Schalteinheit 221b an den D/A-Wandler 227 weiter­ geleitet. Der D/A-Wandler 227 führt eine Digital/Analog-Umwandlung der de­ modulierten Signaldaten D_D0 in das demodulierte Signal S_D0 aus und liefert das resultierende Signal an den Ausgangsverstärker 216. Der Ausgangsverstärker 216 verstärkt das demodulierte Signal Spe mit der vorgegebenen Verstärkung und gibt das verstärkte demodulierte Signal S_D0 zur Schallerzeugung an den Lautsprecher 217 aus.

Wenn bei dem Empfangsgerät 2 das S/N-Verhältnis der demodulierten Signal­ daten D_D1 niedrig ist, reproduziert der Sprachcodierer 226 das demodulierte Si­ gnal S_D0 auf der Grundlage des Lautparameters Pa1, der aus den demodulierten und rauschunterdrückten Signaldaten D_DN extrahiert wurde, oder auf der Grundlage des Lautparameters Pa2, der durch den Sprachcodierer 226 aus den demodulierten Signaldaten D_D1 extrahiert wurde. So ist es möglich, das S/N- Verhältnis eines in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthaltenen Sprachsi­ gnals zu verbessern und eine treue Wiedergabe der Sprachmerkmale des Sprachsignals zu erreichen. Weiterhin wird bei dieser Signalverarbeitung durch die Rauschunterdrückungsschaltung 225 das in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthaltene Rauschen unterdrückt, so daß es möglich ist, ein Sprachsignal mit höherem S/N-Verhältnis zu reproduzieren. Wenn der in den demodulierten Signaldaten D_D1 enthaltene Lautparameter Pa1 bereits im Parameterspeicher 223 gespeichert ist, so beruht die Wiedergabe des Sprachsignals auf dem Laut­ parameter Pa1, der nur sehr wenig verrauscht ist, und somit kann ein Sprachsi­ gnal reproduziert werden, das die charakteristischen Merkmale des ursprüngli­ chen Sprachsignals aufweist und ein sehr hohes S/N-Verhältnis hat.

Die Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Zum Bei­ spiel ist das Verfahren zur Wiedergabe von Sprache mit Hilfe des Sprachcodie­ rers 226 nicht auf die hier benutzte Ausführungsform beschränkt, sondern es können verschiedene andere Methoden benutzt werden. Natürlich kann ein Sprachsignal allein von dem Sprachcodierer 226 reproduziert werden, ohne daß die Lautparameter-Extraktionsschaltung 222, der Parameterspeicher 223 oder die Parameter-Korrelationsschaltung 224 vorhanden sind. In diesem Fall kann der Aufbau des Empfangsgerätes 2 vereinfacht werden, obgleich die typischen Merkmale des Sprachsignals in gewissem Ausmaß verlorengehen. Weiterhin kann der Sprachcodierer 226 die Sprachsignaldaten D_D0 auf der Grundlage der demodulierten Signaldaten D_D1 reproduzieren, ohne daß die Rauschunterdrüc­ kungsschaltung 225 vorhanden ist. Auch in diesem Fall läßt sich der Aufbau des Empfangsgerätes 2 vereinfachen.

Dritte Ausführungsform

Das in Fig. 6 gezeigte Empfangsgerät 3 ist ein HF-Allbandempfänger, der dazu ausgebildet ist, Kurzwellensignale direkt zu empfangen. Das Empfangsgerät 3 umfaßt eine Antenne 311, einen Hochfrequenzverstärker 312, eine Steuereinheit 313, einen Demodulator 314, einen Signalumschalter 315, einen Ausgangsver­ stärker 316 und einen Lautsprecher 317. Der Hochfrequenzverstärker 312 ver­ stärkt ein auf einem breiten Band empfangenes Signal mit einer vorgegebenen Verstärkung. Um Signale mit höherer Frequenz zu empfangen, etwa VHF-Signa­ le oder dergleichen, könnte ein Mischer zum heruntertransformieren des emp­ fangenen Signals in einer Stufe auf der Eingangsseite des Hochfrequenzverstär­ kers 312 vorgesehen sein.

Die Steuereinheit 313 umfaßt einen Analog/Digital-Wandler 321 (A/D-Wandler), einen digitalen Signalprozessor (DSP) 322 und einen Speicher 323. Bei dieser Ausführungsform führt der A/D-Wandler 321 an dem breitbandigen empfange­ nen Signal mit hoher Geschwindigkeit eine Analog/Digital-Umwandlung aus, um ein Empfangssignal D_R zu erzeugen. Der DSP 322, der eine Steuereinheit und einen Frequenzdetektor im Sinne dieser Erfindung bildet, detektiert die Fre­ quenzinformation sämtlicher empfangener Signale, die in dem Breitbandsignal enthalten sind, so wie die zugehörige Spektralinformation auf der Grundlage des Empfangsignals D_R. Weiterhin liefert der DSP 322 Demodulationsdaten D_D2 zur Demodulation eines Signals in dem Demodulator 314, auf der Grundlage von Empfangsfrequenzinformation, die durch Betätigen eines nicht gezeigten Ab­ stimmknopfes eingegeben wird, und er steuert die Umschaltoperationen des Si­ gnalumschalters 315 auf der Grundlage von Signalqualitätsdaten D_RC, die vom Demodulator 314 ausgegeben werden. Die Demodulationsdaten D_D2 umfassen Daten über den Demodulationsmodus, die den Demodulator 314 veranlassen, die entsprechende Demodulation vorzunehmen, sowie Empfangsfrequenzdaten für ein zu demodulierendes Empfangssignal. Im Speicher 323 ist eine Vielzahl von Frequenzdatensätzen in der Form einer Frequenztabelle abgelegt, in der die Frequenzdatensätze derart nach Inhalten der zugehörigen Empfangssignale in Gruppen klassifiziert sind, daß jeder Datensatz seiner zugehörigen Gruppe zuge­ wiesen ist. Die Frequenztabelle enthält Informationen über die Frequenzen von Kurzwellen-Rundfunksendern (BBC, VOA, etc.) aus verschiedenen Ländern, FAX über Wetterbedingungen, etc. Zum Beispiel enthält die Frequenztabelle Informa­ tionen über Frequenzen f₁, f₃, f₄ einer Kurzwellen-Rundfunkstation, die als "Sta­ tion A" bezeichnet werden soll, und Frequenzen f₂, f₆ einer Kurzwellen-Rund­ funkstation, die als "Station B" bezeichnet werden soll.

Der Demodulator 314 enthält mehrere DSPs (drei in diesem Beispiel), nämlich DSP 331a bis DSP 331c (im folgenden zusammenfassend als "DSP 331" bezeich­ net, wenn es auf die Unterscheidung zwischen den einzelnen Prozessoren nicht ankommt), und diese DSPs bilden jeweils eine Demodulationsschaltung. Jedes DSP 331 erhält Demodulationsdaten D_D2 vom DSP 322 und demoduliert ein Empfangssignal mit der Frequenz, die in den Demodulationsdaten D_D2 definiert ist, nach einem an diese Demodulationsdaten D_D2 angepaßten Demodulations­ verfahren. Gleichzeitig liefert das DSP 331 Signalqualitätsdaten D_RC, die über ei­ nen Bus 318 an den DSP 322 weitergeleitet werden. Die Signalqualitätsdaten D_RC umfassen Signalpegelinformation (stattdessen kann auch C/N-Information, S/N-Information, Fehlerrateninformation oder dergleichen benutzt werden) für das demodulierte Basisbandsignal S_B, Information über die Anwesenheit oder Abwesenheit von Signalabschwächung (fading) sowie Information über die An­ wesenheit oder Abwesenheit von Störsendern oder Interferenz. Die einzelnen De­ modulationsschaltungen müssen nicht notwendigerweise durch einen DSP ge­ bildet werden, sondern können auch durch einen ASIC oder einen DRP (Digital Radio Processor) gebildet werden. Der Signalumschalter 315, der beispielsweise durch Analogschalter gebildet wird, leitet selektiv eines der von den DSPs 331a bis 331c erhaltenen Basisbandsignale S_B an den Ausgangsverstärker 316 weiter. Der Ausgangsverstärker 316 verstärkt das vom Signalumschalter 315 ausge­ wählte Basisbandsignal S_B mit einer vorgegebenen Verstärkung und gibt das verstärkte Signal an den Lautsprecher 317 aus.

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Empfangsgerätes 3 am Beispiel des Emp­ fangs von Kurzwellenrundfunk erläutert.

Zunächst wird mit Hilfe eines nicht gezeigten Demodulationsmodus-Schalters ein vorgegebener Demodulationsmodus ausgewählt, und gleichzeitig wird mit Hilfe des Abstimmknopfes eine vorgegebene Empfangsfrequenz ausgewählt. Es soll nun angenommen werden, daß eine der Empfangsfrequenzen ausgewählt wurde, die der Station A zugeordnet sind. In diesem Fall liest der DSP 322 aus dem Speicher 323 die Frequenzdatensätze zu den mehreren Frequenzen f₁, f₃, f₄ einer Gruppe, zu der auch die ausgewählte Empfangsfrequenz gehört, und liefert Demodulationsdaten D_D2, die den Demodulationsmodus und die Empfangsfre­ quenz f₁ angeben, an den DSP 331a. In ähnlicher Weise gibt der DSP 332 Demo­ dulationsdaten D_D2, die den Demodulationsmodus und die Empfangsfrequenz f₃ angeben, an den DSP 331b und Demodulationsdaten D_D2, die den Demodulati­ onsmodus und die Empfangsfrequenz f₄ angeben, an den DSP 331c.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, liefert die Antenne 311 ein Breitbandsignal, das Kurz­ wellensignale S₁ bis S₄ (im folgenden als "Kurzwellensignal S" bezeichnet, wenn es auf die Unterscheidung zwischen den einzelnen Signalen nicht ankommt) mit den jeweiligen Frequenzen f₁ bis f₄ enthält. In diesem Fall verstärkt der Hochfre­ quenzverstärker 312 jedes Kurzwellensignal S mit einem vorgegebenen Verstär­ kungsfaktor und leitet das verstärkte Signal an die Steuereinheit 313 weiter. Der A/D-Wandler 321 der Steuereinheit 313 konvertiert dann kollektiv die Kurzwel­ lensignale S₁ bis S₄ und erzeugt so Empfangssignaldaten D_R, die Spektralinfor­ mation und Pegelinformation für jede Spektralkomponente enthalten, und liefert die Empfangssignaldaten D_R an den DSP 332 und die DSPs 331a bis 331c.

Jeder DSP 331 demoduliert dann in Übereinstimmung mit den Demodulations­ daten D_D2 das eingegebene Kurzwellensignal S in ein Sprachsignal als Breit­ bandsignal S_B. Auf der Grundlage der empfangenen Demodulationsdaten D_D2 begrenzt in diesem Fall der DSP 331a das Band des Kurzwellensignals S₁ auf eine vorgegebene Bandbreite, deren Mittenfrequenz auf die Frequenz f₁ einge­ stellt ist, und führt eine Quadraturdemodulation für das Kurzwellensignal S₁ aus, um so das Basisbandsignal S_B zu erzeugen. Ähnlich begrenzt der DSP 331b das Band des Kurzwellensignals S₃ auf eine vorgegebene Bandbreite, deren Mit­ tenfrequenz auf die Frequenz f₃ ausgestellt ist, und führt eine Quadraturdemo­ dulation an dem Kurzwellensignal S₃ aus, um so das Basisbandsignal S_B zu er­ zeugen. Entsprechend begrenzt der DSP 331c das Band des Kurzwellensignals S₄ auf eine vorgegebene Bandbreite, deren Mittenfrequenz auf die Frequenz f₄ eingestellt ist, und führt eine Quadraturdemodulation an dem Kurzwellensignal S₄ aus, um so das Basisbandsignal S_B zu erzeugen. Gleichzeitig erzeugt jeder DSP 331 Signalqualitätsdaten D_RC, die sich auf das zugeführte Kurzwellensignal S beziehen, und gibt diese Daten an den DSP 332 aus.

Als nächstes wählt der DSP 332 auf der Grundlage der erhaltenen Signalquali­ tätsdaten DRC automatisch das Kurzwellensignal S aus, das hinsichtlich der Empfangssignalqualität die besten Bedingungen bietet. Dabei wählt der DSP 332 vorzugsweise ein Kurzwellensignal S mit maximalem Empfangspegel aus, und wenn die Kurzwellensignale S₁ bis S₄ ähnliche Empfangspegel haben, wählt der DSP 332 ein Kurzwellensignal S aus, das nicht durch Fading oder Störsen­ der beeinträchtigt ist. Im vorliegenden Beispiel soll angenommen werden, daß das Kurzwellensignal S₃ ausgewählt wird, das frei von Fading und Störquellen ist und zugleich den höchsten Empfangspegel aufweist.

Als nächstes liefert der DSP 332 an den Signalumschalter 315 ein Umschaltsi­ gnal S_S, das so beschaffen ist, daß der Signalumschalter 315 auf das Kurzwel­ lensignal S₃ schaltet. Der Signalumschalter 315 wählt dann das vom DSP 331b gelieferte Basisbandsignal S_B aus und leitet dieses an den Ausgangsverstärker 316 weiter. Der Ausgangsverstärker 316 verstärkt das so erhaltene Basisbandsi­ gnal S_B mit einem vorgegebenen Verstärkungsfaktor und gibt das verstärkte Ba­ sisbandsignal S_B zur Schallausgabe an den Lautsprecher 317 weiter. Im Ergeb­ nis gibt somit das Empfangsgerät 3 als hörbares Ausgangssignal von den meh­ reren Kurzwellensignalen S₁, S₃ und S₄ dasjenige Kurzwellensignal S₃, das die besten Empfangsbedingungen bietet. Indem die oben beschriebenen Prozesse fortlaufend ausgeführt werden, wird selbst dann, wenn sich die Qualität jedes empfangenen Kurzwellensignals S dynamisch in Abhängigkeit von Ausbrei­ tungsbedingungen der Radiowellen ändert, stets automatisch das optimale Kurzwellensignal S ausgewählt und empfangen.

Zum Empfang eines Kurzwellensignals S, das nicht in der Frequenztabelle im Speicher 323 gespeichert ist, wird der Abstimmknopf für die Auswahl einer vor­ gegebenen Frequenz benutzt. In diesem Fall werden in den DSP 332 die Emp­ fangsfrequenzdaten eingegeben, die sich auf die ausgewählte Empfangsfrequenz des Kurzwellensignals S beziehen. Als nächstes führt der DSP 332 an den Emp­ fangssignaldaten D_R eine schnelle Fouriertransformation (FFT) aus, wodurch die in dem empfangenen Signal enthaltenen Frequenzkomponenten detektiert wer­ den, und gleichzeitig wird eine von der ausgewählten Empfangsfrequenz ver­ schiedene Frequenz detektiert, die dieselben Spektralkomponenten hat wie die Spektralkomponenten innerhalb eines vorgegebenen Bandes, dessen Mittenfre­ quenz die ausgewählte Empfangsfrequenz ist. Wenn eine solche Frequenz detek­ tiert wird, liefert der DSP 332 Demodulationsdaten D_D2, die die Demodulations­ modus-Daten und die Empfangsfrequenzdaten der ausgewählten Empfangsfre­ quenz enthalten, an den DSP 331a, und er liefert Demodulationsdaten D_D2, die die Demodulationsmodus-Daten und Empfangsfrequenzdaten der anderen de­ tektierten Frequenz enthalten, an den DSP 331b. Wenn in diesem Fall noch eine weitere Frequenz der oben genannten Art detektiert wird, werden entsprechende Demodulationsdaten D_D2 auch an den DSP 331c ausgegeben. Somit kann ähn­ lich wie bei den oben beschriebenen Prozessen das optimale Kurzwellensignal S für den Empfang ausgewählt werden.

Bei dem Empfangsgerät 3 demodulieren somit die DSPs 331 mehrere Kurzwel­ lensignale S, die denselben Nachrichten- oder Informationsinhalt tragen, und gleichzeitig wählt die Steuereinheit 313 automatisch unter diesen Kurzwellen­ signalen S dasjenige aus, das die beste Empfangsqualität bietet, so daß es mög­ lich ist, das optimale Kurzwellensignal S zu empfangen, ohne daß umständliche Abstimmoperationen vorgenommen werden müssen.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Insbesondere ist sie nicht auf das beschriebene Beispiel des Emp­ fangs von Kurzwellenrundfunk beschränkt, sondern ist selbstverständlich auch beim Empfang von Mittelwellenradio, TV-Sendern und FAX anwendbar. Die De­ modulationsschaltungen, die den Demodulator 314 bilden können auch so auf­ gebaut sein, daß eine analoge Demodulation von AM-Demodulationsschaltun­ gen, SSB-Detektionsschaltungen und FM-Detektionsschaltungen einschließlich Quadratur-Detektionsschaltungen ausgeführt wird, oder daß eine digitale De­ modulation an einem Empfangssignal S_R ausgeführt wird, das mit FSK oder QAM moduliert ist. Weiterhin ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, daß der Demodulator 314 in dem Empfangsgerät 3 durch drei DSPs 331a bis 331c gebil­ det wird, sondern selbstverständlich ist die Anzahl der DSPs 331 nicht be­ schränkt, und der Demodulator 314 kann ebenso auch nur zwei DSPs 331 ent­ halten. In diesem Fall ist nur dafür zu sorgen, daß zum Beispiel das vom DSP 331a gelieferte Basisbandsignal S_B stets an den Ausgangsverstärker 316 weiter­ geleitet wird, während die Demodulationsdaten D_D2, die sich auf jede der übri­ gen relevanten Empfangsfrequenzen beziehen, sequentiell an einen anderen DSP 331 weitergeleitet werden, so daß es möglich ist, mehrere Empfangsfrequenzen zu scannen, und daß gleichzeitig der DSP 322 die Demodulationsdaten D_D2, die der Empfangsfrequenz mit der besten Empfangsqualität entsprechen, an den DSP 331a übermittelt.

Weiterhin kann im Hochfrequenzverstärker 312 ein programmierbares Band­ paßfilter vorgesehen sein, das in der Lage ist, die Bandbreite und Mittenfrequenz des durchgelassenen Bandes zu variieren, so daß die Empfangsbandbreite des Hochfrequenzverstärkers 312 entsprechend einer ausgewählten Empfangsfre­ quenz begrenzt wird. Außerdem kann in dem Hochfrequenzverstärker 312 ein automatischer Verstärkungsregler (AGC) vorgesehen sein, so daß der DSP 332 die Verstärkung der AGC-Schaltung auf der Grundlage der Signalqualitätsdaten D_RC regelt, die vom DSP 331 ausgegeben werden.

Wenn es sich bei dem Empfangsgerät 3 um ein Sende/Empfangsgerät handelt, bei dem Empfangsfrequenz mit den optimalen Empfangsbedingungen auf der Grundlage der Signalqualitätsdaten D_RC für das empfangene Signal ermittelt wird, und wenn die Information bezüglich dieser Frequenz an das Sende/Emp­ fangsgerät des anderen Partners übermittelt wird, so können Sender und Emp­ fänger derart zusammenarbeiten, daß sie stets die optimale Frequenz benutzen, so daß es möglich ist, eine Kommunikationsverbindung mit optimaler Qualität auf der zum jeweiligen Zeitpunkt optimalen Frequenz aufzubauen, je nach Aus­ breitungsbedingungen der Radiowellen, die täglichen, jahreszeitlichen und regio­ nalen Schwankungen unterliegen.

Weiterhin ist die Gruppierung von Datensätzen, die in die Frequenztabelle im Speicher 323 eingetragen werden, nicht auf die Gruppierung anhand von Rund­ funkstationen beschränkt. Zum Beispiel könnte für die Speicherung auch eine Frequenztabelle vorbereitet werden, bei der die Datensätze nach Kategorien wie etwa Nachrichten, Sport und dergleichen gruppiert sind, so daß verschiedene Rundfunkstationen in derselben Gruppe enthalten sind. Weiterhin können eine Leitstation und Stationen, die unter dieser Leitstation vernetzt sind, in einer Gruppe zusammengefaßt werden.

Schließlich sind auch alle denkbaren Kombinationen von Merkmalen der drei beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung möglich.

Claims (11)

1. Empfangsgerät mit:

• - an einem breitbandigen Filter (12) zur Begrenzung der Bandbreite eines empfangenen Signals und zur Ausgabe eines entsprechenden Breitbandsignals (S_W).
• - einem schmalbandigen Filter (21a, 21b, 21c) zur Begrenzung der Bandbreite des Breitbandsignals (S_W) und zur Ausgabe eines entsprechenden Schmalband­ signals (S_N).
• - einem Demodulator (16) zum Demodulieren des vom schmalbandigen Filter erhaltenen Schmalbandsignals (S_N) und
• - einem Regler (14), der das empfangene Signal (S_R) und/oder ein daraus ab­ geleitetes Signal einschließlich des Schmalbandsignals (S_N) auf der Grundlage des Pegels des Breitbandsignals (S_W) regelt.

2. Empfangsgerät nach Anspruch 1, mit einem variablen Verstärker (11) zum Verstärken des Pegels des empfangenen Signals (S_R) mit einer durch den Regler (14) veränderbaren Verstärkung.

3. Empfangsgerät nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Korrektureinrichtung (15), die die Amplitude des Schmalbandsignals (S_N) in Abhängigkeit von einem Signal (S_C2) des Reglers (14) korrigiert und ein entsprechend korrigiertes Signal (S_CA) als korrigiertes Schmalbandsignal an den Demodulator (16) weiterleitet.

4. Empfangsgerät mit:

• - einer Sprachparameter-Extraktionsschaltung (231) zum Extrahieren von Sprachparametern aus einem ursprünglichen demodulierten Signal (D_DN)
• - einer Sprach-Erregungsschaltung (232) zum Erzeugen eines Sprachsignals auf der Grundlage der extrahierten Sprachparameter und zur Ausgabe des er­ zeugten Signals als ein demoduliertes Signal (S_D0).

5. Empfangsgerät nach Anspruch 4, mit einer Steuereinrichtung (214, 221a, 221b), die das von der Sprach-Erregungsschaltung (232) erzeugte demodulierte Signal (S_D0) zum Zweck der Schallwiedergabe weiterleitet, wenn das ursprüngli­ che demodulierte Signal (D_D) von schlechter Qualität ist.

6. Empfangsgerät nach Anspruch 4 oder 5, mit einer Rauschunterdrückungs­ schaltung (225) zur Unterdrückung von Rauschen in dem ursprünglichen demo­ dulierten Signal (D_D1) und zur Ausgabe des rauschunterdrückten Signals (D_DN) an die Sprachparameter-Extraktionsschaltung (231).

7. Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, mit einer Lautparame­ ter-Extraktionsschaltung (222) zum Extrahieren eines Lautparameters, der ei­ nen der Sprachparameter bildet, aus dem ursprünglichen demodulierten Signal (D_D), wenn das ursprüngliche demodulierte Signal von hoher Qualität ist, einem Parameterspeicher (223) zum Speichern der extrahierten Lautparameter, und ei­ ner Parameter-Korrelationsschaltung (224) zum Berechnen der Korrelation zwi­ schen einem von der Sprachparameter-Extraktionsschaltung (231) neu extra­ hierten Lautparameter (Pa2) und einem im Parameterspeicher (223) abgelegten Lautparameter (Pa1) und zur Entscheidung, ob eine hohe Korrelation besteht oder nicht, wobei, wenn eine hohe Korrelation besteht, die Sprach-Erregungsschaltung (232) das Sprachsignal auf der Grundlage des im Parameterspeicher (223) ge­ speicherten Lautparameters (Pa1) und eines Sprachtreiber-Quellenparameters (Pb) erzeugt, der von der Sprachparameter-Extraktionsschaltung (231) als ein weiterer Sprachparameter extrahiert wurde.

8. Empfangsgerät mit:

• - einem Demodulator (314), der dazu ausgebildet ist, eine Gruppe von emp­ fangenen Signalen (D_R), die denselben Inhalt aber unterschiedliche Frequenzen haben, parallel zu demodulieren, und
• - einer Steuereinheit (313) zur Auswahl eines der demodulierten Signale (S_B) in Abhängigkeit von der Empfangsqualität der demodulierten Signale.

9. Empfangsgerät nach Anspruch 8, bei dem der Demodulator (314) mehrere Demodulatorschaltungen (331a, 331b, 331c) enthält, die die verschiedenen Si­ gnale simultan demodulieren.

10. Empfangsgerät nach Anspruch 8 oder 9, mit einem Speicher (323) zum Speichern von zu Gruppen zusammengefaßten Empfangsfrequenzen, bei dem die Steuereinheit (313) aus dem Speicher (323) die Empfangsfrequenzen liest, die zu derselben Gruppe gehören wie die eingestellte Empfangsfrequenz, und diese Empfangsfrequenzen zur Demodulation an den Demodulator (314) aus­ gibt.

11. Empfangsgerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, mit einem Frequenzde­ tektor zum Detektieren einer von der eingestellten Empfangsfrequenz verschie­ denen Empfangsfrequenz, deren Signal denselben Inhalt wie die eingestellte Empfangsfrequenz hat, bei dem die Steuereinheit (313) die eingestellte Emp­ fangsfrequenz und die vom Frequenzdetektor detektierten Empfangsfrequenzen zur Demodulation an den Demodulator (314) ausgibt.