DE102008031643A1 - Receiver arrangement, in particular for use in motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Eine Empfängeranordnung umfasst einen Eingangsanschluss zur Zuführung eines Hochfrequenzsignals, der an einen Eingangskreis mit einem in seiner Verstärkung regelbaren Verstärker und einem Frequenzmischer angeschlossen ist. Der Frequenzmischer ist dem Verstärker nachgeschaltet zur Umsetzung eines verstärkten Signals auf eine Zwischenfrequenz. Ein Demodulator ist an den Frequenzmischer angeschlossen. Weiterhin umfasst die Empfängeranordnung wenigstens ein in seiner Sperrfrequenz abstimmbares Kerbfilter mit einem ersten Abstimmeingang sowie eine Signalverarbeitungseinrichtung. Letztere ist an dem Demodulator (21) angeschlossen zur Verarbeitung eines demodulierten Signals und ausgebildet zur Abgabe eines Abstimmsignals an den ersten Abstimmeingang (123, 133, 143) in Antwort auf einen aus dem empfangenen Signal abgeleiteten Parameter.A receiver arrangement comprises an input terminal for supplying a high-frequency signal which is connected to an input circuit having a gain-controllable amplifier and a frequency mixer. The frequency mixer is connected downstream of the amplifier for converting an amplified signal to an intermediate frequency. A demodulator is connected to the frequency mixer. Furthermore, the receiver arrangement comprises at least one notch filter tunable in its blocking frequency with a first tuning input and a signal processing device. The latter is connected to the demodulator (21) for processing a demodulated signal and adapted to deliver a tuning signal to the first tuning input (123, 133, 143) in response to a parameter derived from the received signal.
Description
Die Erfindung betrifft eine Empfängeranordnung, insbesondere eine Empfängeranordnung zum Einsatz in Kraftfahrzeugen.The Invention relates to a receiver arrangement, in particular a receiver arrangement for use in motor vehicles.
Moderne Empfänger, beispielsweise Radio- oder Funkempfänger in Kraftfahrzeugen, müssen heute eine Vielzahl Nutzsignale empfangen beziehungsweise empfangen können. Beispielsweise wäre es wünschenswert, mehrere Radiosignale auf unterschiedlichen Frequenzen zu empfangen und zu verarbeiten. Dies erlaubt eine flexible Umschaltung zwischen einzelnen Radiosendern. Andererseits können auch Verkehrsinformationen auf unterschiedlichen Frequenzen übermittelt werden, die dem Kraftfahrzeugführer angezeigt werden sollen.modern Receiver, For example, radio or radio receivers in motor vehicles, must today can receive or receive a variety of useful signals. For example, it would be desirable to receive several radio signals on different frequencies and process. This allows flexible switching between individual radio stations. On the other hand, also traffic information be transmitted on different frequencies that the Motor vehicle driver to be displayed.
Es gibt daher Bestrebungen, die Signalverarbeitung rein softwarebasiert zu realisieren, um so eine größtmögliche Flexibilität für die unterschiedlichen Anwendungen zu erhalten.It Therefore there are efforts, the signal processing purely software-based to realize maximum flexibility for the different Get applications.
Damit verbunden geht eine allgemeine Demodulation empfangener und auf eine Zwischenfrequenz umgesetzter Nutzsignale einher. Das umgesetzte Signal besitzt häufig wegen der oben genannten unterschiedlichen Anwendungen ein relativ breitbandiges Spektrum an unterschiedlichen Nutzsignalen, die anschließend einzeln verarbeitet werden.In order to connected is a general demodulation received and on an intermediate frequency converted converted useful signals. The implemented Signal is common because of the above different applications a relative broadband spectrum of different useful signals, which are then individually are processed.
Insbesondere bei mobilen Empfängern, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, können Störsignale einen besonders großen Einfluss auf die Signalqualität haben. Bei einem Störsignal wird ein anderer Sender in einem Band gegenüber dem Nutzsignal deutlich stärker. Dies kann dazu führen, dass das Nutzsignal nicht mehr mit ausreichender Qualität empfangbar ist. Diese Störsignale sind oftmals nicht im Vorfeld bekannt, sondern können plötzlich durch die Mobilität des Empfängers in ver schiedenen Frequenzbereichen auftreten bzw. sich verändern. Die Störsignale, zum Teil mit recht großem Pegel im Vergleich zu dem Nutzsignal können eine Verstärkungsregelung innerhalb der Signalverarbeitungskette beeinträchtigen und zu einer Verminderung der Signalqualität des empfangenen Nutzsignals bis hin zum Verlust durch Dämpfung führen.Especially with mobile receivers, For example, in motor vehicles, interference signals can have a particularly large influence on the signal quality to have. In case of a noise signal another transmitter in a band becomes distinct from the useful signal stronger. This can cause that the useful signal can no longer be received with sufficient quality is. These interfering signals are often not known in advance, but can be sudden due to the mobility of the recipient in ver different frequency ranges occur or change. The noise, partly with quite a big one Levels compared to the wanted signal can be a gain control within the signal processing chain and to a reduction the signal quality of the received signal to the loss caused by attenuation.
Es besteht daher das Bedürfnis, verbesserte mobile Empfänger insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen anzugeben.It There is therefore a need improved mobile receiver Specify in particular for use in motor vehicles.
Diesem Bedürfnis wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 Rechnung getragen.this desire is taken into account by the subject of claim 1.
Die Erfindung zeichnet sich durch eine Empfängeranordnung, insbesondere zum Einsatz in Kraftfahrzeugen aus, welche einen Eingangsanschluss zur Zuführung eines Hochfrequenzsignals aufweist. Mit dem Eingangsanschluss verbunden ist ein Eingangskreis, welcher einen in seiner Verstärkung regelbaren Verstärker und einen Frequenzmischer umfasst. Dieser ist dem Verstärker nachgeschaltet und zur Umsetzung eines verstärkten Signals auf eine Zwischenfrequenz ausgeführt. An den Frequenzmischer ist ein Demodulator angeschlossen. Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Empfängeranordnung wenigstens ein in seiner Sperrfrequenz abstimmbares Kerbfilter mit einem ersten Abstimmeingang. Dieses ist Teil des Eingangkreises.The Invention is characterized by a receiver arrangement, in particular for use in motor vehicles, which has an input terminal to the feeder having a high frequency signal. Connected to the input terminal is an input circuit, which has an adjustable in its gain amplifier and a frequency mixer. This is connected downstream of the amplifier and to implement a reinforced Signals executed on an intermediate frequency. To the frequency mixer a demodulator is connected. Furthermore, the receiver arrangement according to the invention comprises at least one notch filter tunable in its blocking frequency a first tuning input. This is part of the entrance circle.
Ein solches Kerbfilter, oftmals auch Notch-Filter bezeichnet, stellt eine sehr schmalbandige Bandsperre dar zur Unterdrückung oder Dämpfung eines einzelnen Störsignals.One Such notch filters, often called notch filters, provides a very narrow band-stop filter for suppression or damping of a single interfering signal.
Die Empfängeranordnung weist weiterhin eine Signalverarbeitungseinrichtung auf, die an den Demodulator angeschlossen ist und zur Verarbeitung eines demodulierten Signals dient. Sie ist weiterhin zur Abgabe eines Abstimmsignals an den ersten Abstimmeingang in Antwort auf einen aus dem empfangenen Signal abgeleiteten Parameter ausgebildet.The receiver arrangement further comprises a signal processing device, the the demodulator is connected and for processing a demodulated Signal is used. It is also for dispensing a tuning signal to the first tuning input in response to one from the received one Signal derived parameters formed.
Mit der Signalverarbeitungseinrichtung wird so das Kerbfilter in seiner Sperrfrequenz auf einen möglichen Störer eingestellt und bedämpft diesen. Dadurch wird eine dem Kerbfilter nachgeschaltete Verstärkungsregelung nicht übersteuert und die Empfindlichkeit des Eingangskreises bleibt weiterhin gewährleistet. Mit dem in seiner Sperrfrequenz abstimmbaren Kerbfilter können starke Störsignale relativ zum schwachen Nutzsignal wirkungsvoll bedämpft werden.With the signal processing device is so the notch filter in his Blocking frequency to one possible disturbers set and damped this. This will become a notch filter downstream gain control not overdriven and the sensitivity of the input circuit remains guaranteed. With the notch filter tunable in its blocking frequency can strong noise be attenuated effectively relative to the weak useful signal.
Eine Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Signalverarbeitungseinrichtung das demodulierte Signal auswertet und hiervon einen Parameter ableitet. In Abhängigkeit des Parameters stellt die Signalverarbeitungseinrichtung die Sperrfrequenz des Kerbfilters ein. Beispielsweise kann der Parameter eine Signalstärke eines Störsignals abbilden. Alternativ ist es auch möglich, die Signalstärke des Nutzsignals beziehungsweise die Signalqualität des Nutzsignals zu ermitteln und abhängig hiervon die Sperrfrequenz des Kerbfilters abzustimmen. In einer Ausgestaltung fehlt die Signalverarbeitungseinrichtung eine FFT (fast fourier transformation) durch und analysiert das erhaltene Frequenzspektrum auf Störsignale. Liegen Störsignale oberhalb eines Schwellwertes, so wird das Kerbfilter auf die entsprechende Frequenz abgestimmt werden.A Embodiment of the invention is characterized in that the Signal processing device evaluates the demodulated signal and derive a parameter from this. Depending on the parameter the signal processing means the cutoff frequency of the notch filter one. For example, the parameter may have a signal strength of interference signal depict. Alternatively, it is also possible to change the signal strength of the Useful signal or to determine the signal quality of the desired signal and dependent to tune the blocking frequency of the notch filter. In a In the embodiment, the signal processing device lacks an FFT (almost fourier transformation) and analyzes the obtained Frequency spectrum on interference signals. If there are interfering signals above a threshold, the notch filter will be set to the appropriate one Frequency to be tuned.
In einer anderen Ausgestaltung zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass die Signalstärke über die Frequenz erfasst wird. Auf diese Weise lassen sich Störsignalanteile in Frequenzbereichen ermitteln, die außerhalb des Nutzfrequenzbereichs liegen.In another embodiment, the invention is characterized in that the signal strength is detected via the frequency. In this way, noise components can be determined in frequency ranges, which lie outside the useful frequency range gene.
In einer weiteren Ausgestaltung zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass das Nutzsignal einen Bestandteil umfasst, der Rückschlüsse auf die Qualität des Nutzsignals erlaubt. Beispielsweise kann das Nutzsignal einen Synchronisationsanteil enthalten, der es der Signalverarbeitungseinrichtung ermöglicht, auf die Qualität des demodulierten Signals zurück zu schließen. Dies ist zweckmäßig, weil das Nutzsignal bereits verarbeitet wird und dennoch dynamisch auftretende Änderungen in der Signalqualität detektiert werden können.In In another embodiment, the invention is characterized from that the useful signal comprises a component, the conclusions on the quality the useful signal allowed. For example, the useful signal a Contain a synchronization component that allows the signal processing device to on the quality the demodulated signal back to shut down. This is convenient because that Payload signal is already processed and yet dynamically occurring changes in signal quality can be detected.
In einer Weiterbildung der Empfängeranordnung weist das Kerbfilter einen zweiten Abstimmeingang zur Einstellung seiner Güte auf. Dadurch können auch breitbandigere Störsignale wirkungsvoll bedämpft werden. Ein Abstimmungsbereich kann mehrere MHz beispielsweise 50 MHz umfassen.In a development of the receiver arrangement the notch filter has a second tuning input for adjustment his kindness on. Thereby can also broadband interference signals effectively damped become. A tuning range may be several MHz, for example 50 MHz.
In einer Weiterbildung zeichnet sich die Empfängeranordnung aus durch eine Regelung zur Einstellung einer Verstärkung des regelbaren Verstärkers. Damit kann der Verstärker in einem Bereich betrieben werden, der zu einer größtmöglichen Verstärkung des Nutzsignals führt, ohne durch nichtlineare Effekte die Signalqualität negativ zu beeinflussen.In In a further development, the receiver arrangement is characterized by a Control for setting a gain of the controllable amplifier. In order to can the amplifier operate in an area that is at the highest possible level reinforcement the useful signal leads, without negatively influencing the signal quality by nonlinear effects.
Um weitere gleichzeitig auftretende Störsignale zu verhindern, können zusätzliche Kerbfilter vorgesehen sein. Diese können parallel zu wenigstens einem Kerbfilter angeordnet sein und gegenüber dem ersten Kerbfilter eine unterschiedliche Sperrfrequenz aufweisen.Around To prevent further interference signals occurring simultaneously, additional Notch filter be provided. These can be parallel to at least one Notch filters be arranged and opposite the first notch a filter have different blocking frequency.
In einer anderen Ausgestaltung zeichnet sich die Erfindung durch ein zweites Kerbfilter aus, das dem wenigstens einen Kerbfilter nachgeschaltet ist.In In another embodiment, the invention is characterized by a second notch filter, which is connected downstream of the at least one notch filter is.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand verschiedener Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail erläutert. Es zeigen:in the The invention will be described below with reference to various embodiments explained in detail with reference to the drawings. It demonstrate:
In den Ausführungsformen sind einzelne Merkmale der Erfindung verdeutlicht und unterschiedlich stark hervorgehoben. Die in den Ausführungsformen angesprochenen Aspekte können ohne weiteres miteinander kombiniert werden. Wirkungs- beziehungsweise funktionsgleiche Bauelemente tragen die gleichen Bezugszeichen.In the embodiments Individual features of the invention are illustrated and different strongly highlighted. The addressed in the embodiments Aspects can be easily combined with each other. Impact or functionally identical components carry the same reference numerals.
In
der Ausführungsform
der
Der
Ausgangsknoten
Der
Ausgang des Frequenzmischers
Der
Mikroprozessor
Wenn
hingegen die Signalqualität
aufgrund eines nahe am Nutzsignal liegenden Störsignals beeinträchtigt wird,
regelt der Mikroprozessor
Auf
diese Weise wird ein ”Saugkreis” gebildet,
mit dem die Störsignale
bedämpft
werden. Das von den Störern
weitgehend befreite Nutzsignal wird im Verstärker
Zur
Realisierung eines Kerbfilters zeigt
Das
Kerbfilter
Schließlich ist
der dritte Zweig
Bei dieser Ausführungsform eines passiven Kerbfilters sind die einzelnen Pole des Schaltkreises individuell abstimmbar, so dass die Sperrfrequenz des Kerbfilters auf die gewünschte Mittenfrequenz hin einstellbar ist.at this embodiment a passive notch filter, the individual poles of the circuit are individual tunable, allowing the notch filter's cutoff frequency to the desired center frequency is adjustable.
Der
Eingang
Zwischen
dem Widerstand
Eine
Einstellung der Sperrfrequenz wird über die Kondensatoren
Durch eine geeignete Kombination verschiedener Notch-Filter in Parallel- beziehungsweise Serienschaltung lassen sich unterschiedliche Störsignale in einem Eingangssignal wirkungsvoll bedämpfen und somit auch schwache Nutzsignale mit ausreichender Qualität verstärken und verarbeiten. Ein Desensibilisierungsproblem breitbandiger Empfänger wird somit verringert und die Empfindlichkeit des Empfängers gesteigert.By a suitable combination of different notch filters in parallel or series circuit can be different interference signals in effectively attenuate an input signal and thus also weak ones Amplify and process useful signals with sufficient quality. A desensitization problem broadband receiver becomes thus reducing and increasing the sensitivity of the receiver.
- 11
- Empfängeranordnungreceiver arrangement
- 1010
- Antenneantenna
- 1111
- Eingangskreisinput circuit
- 12, 13, 1412 13, 14
- Kerbfilternotch filter
- 2020
- breitbandiges Empfangsteilbroadband receive part
- 2121
- Demodulatordemodulator
- 2222
- Mikroprozessormicroprocessor
- 111111
- einstellbarer Verstärkeradjustable amplifier
- 111a111
- Regeleingangcontrol input
- 112112
- TiefpassfilterLow Pass Filter
- 113113
- PhasenregelkreisPhase-locked loop
- 114114
- HochfrequenzmischerRF mixer
- 115115
- TiefpassfilterLow Pass Filter
- 121, 131, 141121 131, 141
- Kerbfilternotch filter
- 122, 132, 142122 132, 142
- Schalterswitch
- 123, 133, 143123 133, 143
- Abstimmeingangtuning
- 124, 134, 144124 134, 144
- Signaleingangsignal input
- 125, 135, 145125 135, 145
- Signalausgangsignal output
- 150150
- Ausgangsknotenoutput node
- 41, 42, 4341 42, 43
- Ästebranches
- 44, 4544 45
- Induktivitäteninductors
- 46, 4746 47
- Kondensatorencapacitors
- 49, 5049, 50
- Induktivitäteninductors
- 48, 5148 51
- abstimmbare Kondensatorentunable capacitors
- 61, 6261, 62
- Operationsverstärkeroperational amplifiers
- 63, 64, 70263 64, 702
- Widerständeresistors
- 66, 67, 6566 67, 65
- abstimmbare Kondensatorentunable capacitors
- 68, 69, 70168 69, 701
- Knotennode
- 7070
- Spannungsteilervoltage divider
Claims (6)
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