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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Empfangssystem.
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Stand der Technik
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Aus der
EP 1 729 431 A2 ist ein Funkempfänger mit mehreren, unabhängig voneinander für Diversitätsempfang oder simultanen Mehrkanalempfang steuerbaren Empfangspfaden bekannt. Der bekannte Funkempfänger umfasst in einer Ausführung eine Anzahl N von zwei oder mehr Empfangszweigen, die jeder eine Antenne, einen Tuner und einen Demodulationsschaltkreis umfassen und jeder ein demoduliertes Signal liefern. Die demodulierten Signale werden einem Auswahlschaltkreis zugeführt, durch den eine Auswahl der demodulierten Signale unmittelbar oder über eine Kombinationsschaltung einem weiteren Auswahlschaltkreis zugeleitet werden. Der weitere Auswahlschaltkreis wählt aus den ihm zugeleiteten demodulierten oder aus den demodulierten Signalen kombinierten Signalen diejenigen Signale aus, die als Eingangssignale einer Anzahl von Dekodierungsblöcken zugeleitet werden. In jedem dieser Dekodierungsblöcke erfolgt eine Signalbearbeitung bzw. -dekodierung, z.B. ein sogenanntes „Demapping“ oder ein sogenanntes „Deinterleaving“. Von den Dekodierungsblöcken werden dekodierte Signale ausgegeben und einem dritten Auswahlschaltkreis zugeführt. Aus den dekodierten Signalen ausgewählte Signale werden von dem dritten Auswahlschaltkreis weiteren Dekodierern und diesen nachgeschalteten Ausgabeeinheiten oder Aufzeichnungsvorrichtungen zugeführt.
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Da bei dem demgemäß bekannten Funkempfänger die Anzahl durch den Empfang gewonnener demodulierter Signale übereinstimmend mit der Anzahl der Empfangszweige maximal gleich N ist, sind bei dem bekannten Funkempfänger N Dekodierungsblöcke vorgesehen. Das bedingt einen hohen Schaltungsaufwand. Außerdem enthält der bekannte Funkempfänger keine Einrichtungen zum Empfangen und Verarbeiten von Signalen nach unterschiedlichen Übertragungsstandards.
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Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Empfangssystem mit verringertem Schaltungsaufwand zu schaffen, das ferner geeignet ist zum wahlweisen oder simultanen Verarbeiten eines oder mehrerer Empfangssignale nach einem oder mehreren Übertragungsstandards.
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Diese Aufgabe wird bei einem derartigen Empfangssystem dadurch gelöst, dass zum wahlweisen oder simultanen Verarbeiten wenigstens eines Empfangssignals nach wenigstens einem Übertragungsstandard, insbesondere für den Radiorundfunk, eine Anzahl von Hochfrequenz-Empfangsstufen vorgesehen ist, deren jede zum Empfangen des wenigstens einen Empfangssignals und zum daraus Gewinnen eines Zwischensignals eingerichtet ist. Ferner ist eine Anzahl mit je einer der Hochfrequenz-Empfangsstufen verbundener Signalverarbeitungsvorrichtungen vorgesehen zum Gewinnen wenigstens eines Nutzsignals aus dem von der verbundenen Hochfrequenz-Empfangsstufe zugeführten Zwischensignal. Dabei sind die Hochfrequenz-Empfangsstufen wahlweise für den Empfang von Empfangssignalen unterschiedlicher Übertragungsstandards eingerichtet und die Signalverarbeitungsvorrichtungen für eine Signalverarbeitung und eine Gewinnung von Nutzsignalen nach diesen unterschiedlichen Übertragungsstandards konfigurierbar.
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Dabei ist vorzugsweise, jedoch nicht notwendig, die Anzahl der Signalverarbeitungsvorrichtungen gleich der Anzahl der Hochfrequenz-Empfangsstufen und jede der Hochfrequenz-Empfangsstufen mit genau einer der Signalverarbeitungsvorrichtungen verbunden, so dass das Empfangssystem die genannte Anzahl paralleler Empfangspfade umfasst. Die Hochfrequenz-Empfangsstufen sind dabei vorteilhaft als sogenannte „Analog-Frontends“ ausgestaltet, die durch entsprechende Abstimmung eine Verarbeitung in einem breiten Empfangsfrequenzband ermöglichen, welches alle Frequenzbereiche abdeckt, die für die zu verarbeitenden Empfangssignale, insbesondere für den Radiorundfunk, auch in unterschiedlichen Übertragungsstandards verwendet werden, z.B. bei analogen Rundfunksignalen im AM- oder FM-Bereich oder digitalen Rundfunksignalen nach dem DAB-Standard. Insbesondere umfassen die Hochfrequenz-Empfangsstufen eine Analog-Digital-Wandlung, so dass das Zwischensignal unabhängig vom Übertragungsstandard des jeweils verarbeiteten Empfangssignals stets in digitaler Form abgegeben wird. Damit sind die Hochfrequenz-Empfangsstufen universell für alle Empfangssignale einsetzbar.
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Angepasst an die vorbeschriebene Ausgestaltung der Hochfrequenz-Empfangsstufen sind die Signalverarbeitungsvorrichtungen vorteilhaft zur Verarbeitung von Zwischensignalen in ausschließlich digitaler Form eingerichtet. Bevorzugt sind die Signalverarbeitungsvorrichtungen als programmierbare Signalprozessoren ausgeführt. Damit ist eine Anpassung der einzelnen auszuführenden Signalverarbeitungsschritte an den jeweils zu verarbeitenden Übertragungsstandard durch eine Programmsteuerung bzw. Konfiguration der Signalverarbeitungsvorrichtungen in einfacher und flexibler Weise möglich.
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Die Erfindung ermöglicht eine verbesserte Nutzung der Komponenten des Empfangssystems. Die Darstellung unterschiedlicher Funktionen des Empfangssystems kann mit deutlich verringertem Schaltungsaufwand vorgenommen werden. Dadurch können Kosten eingespart werden.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die Hochfrequenz-Empfangsstufen mit wenigstens einer Antenne verbunden zum Empfangen und Zuführen des wenigstens einen Empfangssignals zu den Hochfrequenz-Empfangsstufen. Da jede der Hochfrequenz-Empfangsstufen zur Verarbeitung aller Empfangssignale eingerichtet ist, ergeben sich für die Anordnung der wenigstens einen Antenne unterschiedliche Möglichkeiten, die eine flexible Konfiguration des Empfangssystems ermöglichen.
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In einer Ausführungsform besonders einfacher Schaltungskonfiguration ist jede der Hochfrequenz-Empfangsstufen mit je einer der Antennen unmittelbar verbunden. Bevorzugt sind dabei alle Antennen insbesondere im Hinblick auf Frequenzbereich und Richtcharakteristik für den Empfang aller zu verarbeitenden Empfangssignale ausgestaltet. Dieser Empfang kann in einer Abwandlung dieser Ausführungsform auch dadurch sichergestellt werden, dass die Hochfrequenz-Empfangsstufen mit einer gemeinsamen Antenne verbunden sind. Vorzugsweise ist diese Verbindung über eine Antennenweichenschaltung zum Aufspalten des Empfangssignals von der Antenne auf die einzelnen Hochfrequenz-Empfangsstufen hergestellt. Die Antennenweichenschaltung übernimmt dabei eine bevorzugt gleichmäßige Aufteilung der von der Antenne abgegebenen Leistung des Empfangssignals an die einzelnen Hochfrequenz-Empfangsstufen. Es ist jedoch auch eine Aufspaltung des Empfangssignals nach Frequenzbereichen möglich.
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Eine besonders flexibel einsetzbare Konfiguration des Empfangssystems wird erhalten, wenn nach einer anderen Ausgestaltung die Hochfrequenz-Empfangsstufen und die Antennen mit einer Antennenschalteinheit verbunden sind, über die jede der Hochfrequenz-Empfangsstufen wahlweise mit je wenigstens einer der Antennen verbindbar ist.
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Bevorzugt können dabei die Antennen speziell für einen bestimmten Frequenzbereich und ggf. eine bestimmte Richtcharakteristik ausgestaltet sein, um einen optimierten Empfang in diesem Frequenzbereich zu ermöglichen. Durch die Antennenschalteinheit sind die Empfangssignale von den einzelnen Antennen dann bedarfsweise auf eine oder mehrere der Hochfrequenz-Empfangsstufen verteilbar, die auf einen Empfang in dem betreffenden Frequenzbereich eingestellt werden sollen.
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Vorteilhaft kann mit einer derartigen Antennenschalteinheit auch eine Antennendiversität verwirklicht werden, wobei eine Hochfrequenz-Empfangsstufe zwischen mehreren – bevorzugt gleichartig ausgestalteten – Antennen umschaltbar ist.
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Nach einer anderen Fortbildung des Empfangssystems weist jede der Signalverarbeitungsvorrichtungen je eine Anzahl hintereinandergeschalteter Signalverarbeitungsstufen auf und sind die in den Signalverarbeitungsvorrichtungen bezüglich ihrer Hintereinanderschaltung untereinander gleichrangigen Signalverarbeitungsstufen zum Ausführen zueinander wenigstens weitgehend gleichartiger Signalverarbeitungsschritte konfigurierbar. Dabei ist unter einer Hintereinanderschaltung von Signalverarbeitungsstufen zu verstehen, dass ein Ausgang einer voraufgehenden Signalverarbeitungsstufe mit einem Eingang einer in der Hintereinanderschaltung nachfolgenden Signalverarbeitungsstufe verbunden ist. Die bezüglich dieser Hintereinanderschaltung untereinander gleichrangigen Signalverarbeitungsstufen sind dann in jeder der Signalverarbeitungsvorrichtungen die ersten, zweiten, usw. Signalverarbeitungsstufen. Vorzugsweise umfassen dabei alle Signalverarbeitungsvorrichtungen die gleiche Anzahl von Signalverarbeitungsstufen, wodurch eine flexible Konfiguration jeder der Signalverarbeitungsvorrichtungen zur Verarbeitung jedes der Zwischensignale ermöglicht wird.
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Insbesondere weisen bei einer derartigen Konfiguration des Empfangssystems die Signalverarbeitungsvorrichtungen je eine erste, zweite und dritte hintereinandergeschaltete Signalverarbeitungsstufe auf und ist jede der ersten Signalverarbeitungsstufen zum Ausführen wenigstens einer Filterung und Kanaldekodierung oder einer Selektionsfilterung angepasst an die Konfiguration der zugehörigen, verbundenen Hochfrequenz-Empfangsstufe konfigurierbar, ist weiterhin jede der zweiten Signalverarbeitungsstufen zum Ausführen wenigstens einer Audiodekodierung oder -demodulation und von Empfangsverbesserungsverfahren konfigurierbar und ist außerdem jede der dritten Signalverarbeitungsstufen wenigstens zum Ausführen einer weiteren Filterung, Verzögerung und/oder Amplitudenregelung konfigurierbar.
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Zur Durchführung von Empfangsverbesserungsverfahren werden die betreffenden zweiten Signalverarbeitungsstufen mit entsprechenden Empfangsverbesserungsalgorithmen programmiert; als solche kommen z.B. zur Verarbeitung eines analogen frequenzmodulierten Empfangssignals ein sogenanntes DDA oder ein Phasendiversitätsverfahren und zur Verarbeitung eines Rundfunksignals nach einem digitalen Übertragungsstandard ein Algorithmus nach dem sogenannten „Multi Ratio Combining“ zur Anwendung.
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Da derartige Empfangsverbesserungsalgorithmen bevorzugt eine Kombination von Signalen mehrerer Empfangspfade, d.h. aus mehreren Hochfrequenz-Empfangsstufen und damit verbundenen Signalverarbeitungsvorrichtungen verwenden, sind nach einer vorteilhaften Weiterbildung Ausgangssignale von bezüglich ihrer Hintereinanderschaltung untereinander gleichrangigen Signalverarbeitungsstufen wenigstens zweier Signalverarbeitungsvorrichtungen als Eingangssignale wahlweise oder in Kombination wenigstens einer bezüglich ihrer Hintereinanderschaltung nachrangigen Signalverarbeitungsstufe zuleitbar.
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In diesem Fall folgt in der Reihenfolge der Signalverarbeitung auf eine voraufgehende, z.B. Erste Signalverarbeitungsstufe der betreffenden Signalverarbeitungsvorrichtung nicht allein die zugehörige nachfolgende, z.B. Zweite Signalverarbeitungsstufe; vielmehr werden z.B. Ausgangssignale zweier erster Signalverarbeitungsstufen zweier unterschiedlicher Signalverarbeitungsvorrichtungen als Eingangssignale einer einzigen zweiten Signalverarbeitungsstufe zugeführt, in der diese Eingangssignale in einer dem anzuwendenden Empfangsverbesserungsalgorithmus entsprechenden Weise kombiniert werden.
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Gemäß einer anderen Ausgestaltung umfasst das Empfangssystem eine Korrelationsstufe, der Ausgangssignale wenigstens zweier der zweiten Signalverarbeitungsstufen zuleitbar sind zum Bilden eines ein Maß für eine zeitliche Korrelation der zugeleiteten Ausgangssignale darstellenden Korrelationssignals. Bevorzugt findet die Korrelationsstufe Anwendung, wenn gleiche Programminhalte mit einem analogen als auch einem digitalen Übertragungsstandard übertragen und empfangen werden. Das nach digitalem Übertragungsstandard übertragene und im Empfangssystem dekodierte Nutzsignal ist hierbei systembedingt zeitlich gegenüber dem nach dem analogen Übertragungsstandard übertragenen und demodulierten Nutzsignal verzögert. Zur Ermittlung der zeitlichen Differenz beider Nutzsignale wird dazwischen in der Korrelationsstufe eine Autokorrelation gebildet.
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Das Empfangssystem umfasst bevorzugt ferner eine Steuereinheit zum Steuern und/oder Einrichten bzw. Konfigurieren wenigstens der Hochfrequenz-Empfangsstufen, der Signalverarbeitungsvorrichtungen und/oder der Korrelationsstufe. In der Steuereinheit können dazu insbesondere zu jeder einzustellenden Konfiguration des Empfangssystems entsprechende Programme gespeichert sein, mit denen die einzelnen Stufen des Empfangssystems wahlweise geladen werden können. Bevorzugt werden derartige Programme jedoch dem Empfangssystem von außerhalb zugeführt, wobei durch die Steuereinheit gesteuert wird, dass die entsprechenden Programme in die Signalverarbeitungsvorrichtungen geladen werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung, in deren Figuren übereinstimmende Elemente mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, dargestellt und werden im nachfolgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Empfangssystems,
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2 eine Abwandlung des Beispiels gemäß 1,
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3 eine weitere Abwandlung des Beispiels gemäß 1,
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4 eine grobschematische Darstellung eines herkömmlichen Empfangssystems und
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5 eine grobschematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Empfangssystems zum Vergleich.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Empfangssystems 100 insbesondere für den Radiorundfunk mit einer Anzahl n von analogen Hochfrequenz-Empfangsstufen 31, 32, ... 3n, im Folgenden auch als „Frontends“ bezeichnet. Jedes der Frontends 31, 32, 3n ist mit einer Antenne 21, 22, ... bzw. 2n verbunden und zum Empfangen eines Empfangssignals von der zugehörigen Antenne 21, 22, ... bzw. 2n eingerichtet. In den Frontends 31, 32, ... bzw. 3n wird aus dem jeweils zugeführten Empfangssignal durch Bandbegrenzung, Verstärkung, Filterung, Mischung und ggf. weitere Signalverarbeitungsschritte sowie eine Analog-Digital-Wandlung ein Zwischensignal gewonnen. Dieses als Ausgangssignal vom jeweiligen Frontend 31, 32, ... bzw. 3n abgegebene Zwischensignal stellt das noch modulierte bzw. kodierte Empfangssignal im Basisband, ggf. auch in einem Zwischenfrequenzband, in digitaler Form dar. Die vorgenannten Signalverarbeitungsschritte sind von den bevorzugt in allen Rundfunkfrequenzbereichen abstimmbaren Frontends 31, 32, ... bzw. 3n bevorzugt für alle im Einsatzgebiet des Empfangssystems 100 verwendeten unterschiedlichen Übertragungsstandards ausführbar, z.B. für AM, FM, DAB, DRM und DMB, und werden bevorzugt unabhängig vom Übertragungsstandard des jeweiligen Empfangssignals durchgeführt, stimmen also bevorzugt für alle Übertragungsstandards wenigstens weitgehend überein.
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In den parallel zueinander angeordneten Frontends 31, 32, ... bzw. 3n können die Empfangssignale wahlweise oder simultan verarbeitet werden. Je nachdem, auf welche Empfangssignale die einzelnen Frontends 31, 32, ... bzw. 3n abgestimmt sind, lassen sich mit dem Empfangssystem 100 unterschiedliche Aufgaben wahrnehmen. Typischerweise können zur Verarbeitung heute üblicher Empfangssignale und damit zu realisierender Aufgaben etwa zwei bis fünf Frontends 31, 32, ... bzw. 3n vorgesehen sein.
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Den Frontends 31, 32, ... bzw. 3n nachgeschaltet, d.h. mit je einem ihrer Ausgänge verbunden, ist eine Anzahl von Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, ... bzw. 4n, die zum Gewinnen je eines Nutzsignals aus dem von dem verbundenen Frontend 31, 32, ... bzw. 3n zugeführten Zwischensignal eingerichtet ist. In 1 ist die Anzahl der Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, ... bzw. 4n gleich der Anzahl n der Frontends 31, 32, ... bzw. 3n gewählt, so dass je ein Frontend 31, 32, ... bzw. 3n mit der verbundenen Signalverarbeitungsvorrichtung 41, 42, ... bzw. 4n einen Empfangspfad bildet und das Empfangssystem 100 damit n parallele Empfangspfade umfasst, jedoch kann die Anzahl der Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, ... bzw. 4n von der Anzahl n der Frontends 31, 32, ... bzw. 3n abweichen. Die Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, ... bzw. 4n sind für eine Signalverarbeitung und eine Gewinnung von Nutzsignalen nach bevorzugt allen im Einsatzgebiet des Empfangssystems 100 verwendeten unterschiedlichen Übertragungsstandards konfigurierbar, z.B. für AM, FM, DAB, DRM und DMB. Zusammen mit den Frontends 31, 32, ... bzw. 3n sind die so gebildeten Empfangspfade für die insbesondere simultane Verarbeitung von Empfangssignalen nach übereinstimmenden oder nach unterschiedlichen Übertragungsstandards einsetzbar.
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Die Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, ... bzw. 4n im beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen je eine erste 51, 52, ... bzw. 5n, zweite 61, 62, ... bzw. 6n und dritte 81, 82, ... bzw. 8n hintereinandergeschaltete Signalverarbeitungsstufe auf. Dabei sind die in den einzelnen Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, ... bzw. 4n bezüglich ihrer Hintereinanderschaltung untereinander gleichrangigen Signalverarbeitungsstufen, d.h. je die ersten 51, 52, ... bzw. 5n, die zweiten 61, 62, ... bzw. 6n und die dritten 81, 82, ... bzw. 8n Signalverarbeitungsstufen untereinander, zum Ausführen zueinander wenigstens weitgehend gleichartiger Signalverarbeitungsschritte konfigurierbar. Insbesondere sind die ersten Signalverarbeitungsstufen 51, 52, ... bzw. 5n zum Ausführen zumindest einer Filterung und Kanaldekodierung zum Verarbeiten von Empfangssignalen nach digitalen Übertragungsstandards oder einer Selektionsfilterung zum Verarbeiten von Empfangssignalen nach analogen Übertragungsstandards, angepasst an die Konfiguration des zugehörigen, verbundenen Frontends 31, 32, ... bzw. 3n, konfigurierbar. Die zweiten Signalverarbeitungsstufen 61, 62, ... bzw. 6n sind übereinstimmend zum Ausführen wenigstens einer Audiodekodierung für digitale Übertragungsstandards oder einer Demodulation eines Audiosignals für analoge Übertragungsstandards und von Empfangsverbesserungsverfahren konfigurierbar. Die dritten Signalverarbeitungsstufen 81, 82, ... bzw. 8n sind zumindest zum Ausführen einer weiteren Filterung, einer Signalverzögerung und ggf. auch einer Amplitudenregelung konfigurierbar. Von den dritten Signalverarbeitungsstufen 81, 82, ... bzw. 8n abgegebene Ausgangssignale sind zur weiteren Verarbeitung, Wiedergabe oder Aufzeichnung an nicht dargestellte, sich anschließende Stufen weiterleitbar.
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1 zeigt ferner die Möglichkeit, dass Ausgangssignale von bezüglich ihrer Hintereinanderschaltung untereinander gleichrangigen Signalverarbeitungsstufen, d.h. je der ersten 51, 52, ... bzw. 5n oder zweiten 61, 62, ... bzw. 6n Signalverarbeitungsstufen untereinander, wenigstens zweier Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, ... bzw. 4n als Eingangssignale wahlweise oder in Kombination wenigstens einer bezüglich ihrer Hintereinanderschaltung nachrangigen Signalverarbeitungsstufe, d.h. je einer der zweiten 61, 62, ... bzw. 6n oder dritten 81, 82, ... bzw. 8n Signalverarbeitungsstufen, zuleitbar sind. Als Beispiel sind die Ausgangssignale der ersten Signalverarbeitungsstufen 51, 52 der beiden Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42 gemeinsam als Eingangssignale der zweiten Signalverarbeitungsstufe 61 der Signalverarbeitungsvorrichtung 41 zugeleitet. Die zweite Signalverarbeitungsstufe 61 kann dann für die Ausführung eines Empfangsverbesserungsalgorithmus konfiguriert sein, der sich eine Kombination zweier Empfangspfade zunutze macht. Dieses kann für analoge Empfangssignale durch sogenannte DDA oder Phasendiversität oder für digitale Empfangssignale ein Algorithmus auf Grundlage eines sogenannten „Multi Ratio Combining“ sein. Als weiteres Beispiel sind die Ausgangssignale der zweiten Signalverarbeitungsstufen 61, 62, 6n der drei dargestellten Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, 4n, die Audiosignale darstellen, gemeinsam als Eingangssignale der dritten Signalverarbeitungsstufe 81 der Signalverarbeitungsvorrichtung 41 zugeleitet, in der eine Überblendung oder Mischung mehrerer der Audiosignale erfolgen kann.
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1 zeigt ferner eine Steuereinheit 90 zum Steuern bzw. Konfigurieren der Frontends 31, 32, ... bzw. 3n für die Abstimmung auf den Empfang bestimmter Empfangssignale und der Signalverarbeitungsvorrichtungen 41, 42, ... bzw. 4n. für die Ausführung bestimmter Signalverarbeitungsschritte. Insbesondere wird darin die Konfiguration der ersten Signalverarbeitungsstufen 51, 52, ... bzw. 5n angepasst an die Einstellung der vorgeschalteten Frontends 31, 32, ... bzw. 3n, wobei je nach den zu verarbeitenden Empfangssignalen zu einer bestimmten Einstellung der Frontends 31, 32, ... bzw. 3n unterschiedliche Konfigurationen der ersten Signalverarbeitungsstufen 51, 52, ... bzw. 5n vorkommen können bzw. gewählt werden müssen; z.B. erfolgen DRM-Aussendungen in Frequenzbereichen, in denen auch eine analoge AM-Aussendung vorgenommen wird, so dass die Einstellung der Frontends 31, 32, ... bzw. 3n für beide Aussendungen identisch ist, obgleich die Konfiguration der ersten Signalverarbeitungsstufen 51, 52, ... bzw. 5n in diesen beiden Fällen voneinander abweicht. Bei den zweiten Signalverarbeitungsstufen 61, 62, ... bzw. 6n werden zusätzlich zur Konfiguration auf die gewünschte Form der Signalverarbeitung auch die Kombinationen der Signale mehrerer Empfangspfade konfiguriert. Die Konfiguration kann entweder durch das Laden eines neuen Programms in einen von der betreffenden Signalverarbeitungsstufe umfassten Signalverarbeitungsprozessor oder durch das Umschalten zwischen mindestens zwei parallel vorgehaltenen Signalverarbeitungsstufen geschehen. Dazu ist die Steuereinheit 90 mit den Frontends 31, 32, ... 3n und den Signalverarbeitungsstufen 51, 52, ... 8n über Steuerleitungen 110 verbunden. In einer Konfiguration, die sich der Kombination von Empfangspfaden bedient, sind nicht notwendigerweise alle zweiten oder auch dritten Signalverarbeitungsstufen aktiv. Es ist möglich, dass in einzelne Signalverarbeitungsstufen entweder kein Programm geladen oder kein Eingangssignal eingespeist wird. Die Konfiguration der Frontends und der Signalverarbeitungsstufen und der Signalfluss zwischen ihnen kann während des Betriebs jederzeit verändert werden, so dass z.B. dieselben Frontends und Signalverarbeitungsstufen zunächst ein analoges FM-Empfangssignal im UKW-Band, danach ein digitales DAB-Empfangssignal im Band III und später digitale DRM-Empfangssignale im KW-Band verarbeiten.
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Werden gleiche Programminhalte nach verschiedenen Übertragungsstandards übertragen, ist das nach digitalem Übertragungsstandard übertragene und im Empfänger decodierte Audiosignal systembedingt zeitlich gegenüber dem nach analogem Übertragungsstandard übertragenen und demodulierten Audiosignal verzögert. Zur Ermittlung der Zeitdifferenz dieser Signale wird zwischen ihnen in einer Korrelationsstufe 70 eine Autokorrelation gebildet. Hierzu werden von der Steuereinheit 90 mindestens zwei Ausgangssignale der zweiten Signalverarbeitungsstufen der Korrelationsstufe 70 zugeführt und die Korrelation in der Korrelationsstufe 70 gestartet. Auch die Korrelationsstufe 70 ist mit der Steuereinheit 90 über eine der Steuerleitungen 110 verbunden.
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2 zeigt eine mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnete Abwandlung des Empfangssystems 100 nach 1. Im Empfangssystem 200 sind die Frontends 31, 32, ..., 3n über eine Einheit zur Aufspaltung des Empfangssignals, d. h. eine Antennenweiche 210, mit einer gemeinsamen Antenne 221 verbunden. Die Antennenweiche 210 kann derart ausgestaltet sein, dass alle Empfangssignale simultan oder wahlweise an alle Frontends 31, 32...3n geleitet werden. Die Empfangssignal können aber auch nach Frequenzbereichen aufgeteilt an verschiedene Frontends geleitet werden, wobei die einzelnen Frontends dann so ausgestaltet sein können, dass sie nur einen entsprechenden Teil der Empfangssignale, vorzugsweise nur einen Teil aller Empfangsfrequenzbereiche, empfangen können.
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3 zeigt eine mit dem Bezugszeichen 300 bezeichnete weitere Abwandlung des Empfangssystems 100 nach 1. Jedes der Frontends 31, 32...3n ist wahlweise mit je wenigstens einer von einer Anzahl Antennen 321, 322...32m über eine Antennenschalteinheit 310 verbindbar. Die Anzahl m der Antennen 321, 322...32m kann von der Anzahl der Frontends 31, 32...3n abweichen. Über die Antennenschalteinheit 310 kann eine Umschaltung zwischen mehreren der Antennen 321, 322...32m erfolgen, eine sogenannte Antennendiversität. Vorteilhaft sind alle Antennen 321, 322...32m und eventuell zusätzlich benötigte Filter oder ähnliche Baugruppen für alle Empfangsfrequenzbereiche an sämtliche Frontends 31, 32...3n anschließbar. Auch kann das Empfangssystem 300 mit Antennen bzw. Frontends ausgestaltet sein, die nur für einen Teil aller Empfangsfrequenzbereiche ausgelegt sind. Die Konfiguration der Antennenschalteinheit 310 ist entweder fest vorgebbar oder über eine Steuerleitung 110 von der Steuereinheit 90 einstellbar.
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In 3 sind ferner weitere Steuerleitungen 111 von den zweiten Signalverarbeitungsstufen 51, 52...5n an die Antennenschalteinheit 310 geführt. Falls bevorzugt bei analogen Rundfunksignalen im FM-Bereich eine Antennendiversität durchgeführt wird, erfolgt die Auswertung der Signale nach der Demodulation und muss notwendigerweise in hoher Geschwindigkeit erfolgen. Daher wird in diesem Fall eine direkte Steuerung über die weiteren Steuerleitungen 111 einer Steuerung über die Steuereinheit 90 vorgezogen.
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Die Steuereinheit 90 umfasst eine Steuerung 91 und eine Anzahl von Blöcken 92. Jeder der Blöcke 92 symbolisiert die Gesamtheit der für eine vorgegebene Konfiguration wenigstens eines Empfangspfads benötigten Daten und Programme. Die Blöcke 92 können, z.B. in Form eines Teils einer umfassenden Speichereinrichtung, als Programmspeicher ausgebildet sein, in denen die zu jeder einzustellenden Konfiguration des Empfangssystems entsprechenden Programme gespeichert sind, mit denen die einzelnen Stufen des Empfangssystems wahlweise geladen werden können. Bevorzugt werden derartige Programme jedoch dem Empfangssystem von außerhalb zugeführt, so dass jeder der Blöcke 92 anstelle eines tatsächlichen Programmspeichers lediglich eine mögliche Konfiguration des Empfangssystems bildet, die dieses nach außen hin zeigt. Über Steuerleitungen 93 erfolgt eine externe Steuerung der Steuereinheit 90. Die Daten und Programme zu jedem der Blöcke 92 bilden einen sogenannten „virtuellen Tuner“. Da die einzelnen Empfangspfade zur Verarbeitung unterschiedlicher Empfangssignale unterschiedlich konfigurierbar sind, können mehr „virtuelle Tuner“ 92 als tatsächlich in Hardware aufgebaute Empfangspfade vorhanden sein. Auf weitere, mit dem Empfangssystem verbundene Schaltungsbaugruppen haben die Konfigurationen der Komponenten des Empfangssystems keinen Einfluss. Durch die Virtualisierung der einzelnen Empfangspfade erfolgt eine Entkopplung der übrigen Schaltungsbaugruppen vom beschriebenen Empfangssystem. Die zur Verfügung stehenden Empfangspfade werden hierbei nicht direkt, sondern mittels einer durch die "virtuellen Tuner" gebildeten Abstraktionsschicht verwendet. Die Steuereinheit 90 steuert die Empfangspfade dynamisch so, dass alle „virtuellen Tuner“ optimal bedient werden. Die weiteren, mit dem Empfangssystem verbundenen Schaltungsbaugruppen benötigen keinerlei Informationen über die tatsächliche Anzahl der Empfangspfade.
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In den folgenden Tabellen ist an einem Empfangssystem
100 mit vier Empfangspfaden (n = 4) z.B. nach
1 eine beispielhafte Auswahl unterschiedlicher Konfigurationen grob schematisch dargestellt. Dabei ist mit ID = 1...4 die Nummerierung der Empfangspfade bezeichnet.
| ID | Frontend | Erste Signalverarbeitungsstufe 51...54 | Zweite Signal-Verarbeitungs-Stufe 61...64 | Dritte Signalverarbeitungsstufe 81...84 |
| 1 | FM Modus | FM Filterung | FM Empfangs-Verbesserung DDA, FM Demodulation, RDS Dekodierung | Audioverarbeitung Hörsignal |
| 2 | FM Modus | FM Filterung | nicht verwendet | nicht verwendet |
| 3 | FM Modus | FM Filterung | FM Demodulation, RDS Dekodierung | nicht verwendet |
| 4 | DAB Modus | DAB Filterung, Kanaldekodierung | DAB Quellendekodierung | Audioverarbeitung Hörsignal |
Tabelle 1
| ID | Frontend | Erste Signalverarbeitungsstufe 51...54 | Zweite Signal-Verarbeitungs-Stufe 61...64 | Dritte Signalverarbeitungsstufe 81...84 |
| 1 | FM Modus | FM Filterung | FM Demodulation, RDS Dekodierung | Audio-Verarbeitung Hörsignal |
| 2 | FM Modus | FM Filterung | FM Demodulation, RDS Dekodierung | nicht verwendet |
| 3 | DAB Modus | DAB Filterung, Kanaldekodierung | DAB Quellendekodierung | Audio-Verarbeitung Hörsignal |
| 4 | DAB Modus | DAB Filterung, Kanaldekodierung | DAB Quellendekodierung | nicht verwendet |
Tabelle 2
| ID | Frontend | Erste Signalverarbeitungsstufe 51...54 | Zweite Signal-Verarbeitungs-Stufe 61...64 | Dritte Signalverarbeitungsstufe 81...84 |
| 1 | DAB Modus | DAB Filterung, Kanaldekodierung erster Teil | DAB Empfangsverbesserung, Kanaldekodierung zweiter Teil, DAB Quellendekodierung | Audio-Verarbeitung Hörsignal |
| 2 | DAB Modus | DAB Filterung, Kanaldekodierung erster Teil | nicht verwendet | nicht verwendet |
| 3 | DAB Modus | DAB Filterung, Kanaldekodierung | DAB Quellendekodierung | nicht verwendet |
| 4 | FM Modus | FM Filterung | FM Demodulation, RDS Dekodierung | nicht verwendet |
Tabelle 3
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Die 4 und 5 zeigen grob schematisch einen Vergleich zwischen einem Empfangssystem mit starr konfigurierten Frontends 31...35 und Signalverarbeitungsvorrichtungen 41...45 wie in 4 und einem erfindungsgemäß ausgebildeten Empfangssystem mit flexibel konfigurierbaren Frontends 31...35 und Signalverarbeitungsvorrichtungen 41...45 nach 5. Durch die flexibel anpassbare Konfiguration können in diesem Beispiel erfindungsgemäß zwei von fünf Empfangspfaden und damit beträchtlicher Schaltungsaufwand gespart werden.
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Die Steuerung der Empfangspfade und die Signalführung ist unter anderem abhängig von den zur Verfügung stehenden Stufen und deren Konfiguration und von eventuellen Einstellungen durch einen Nutzers. Hierbei ist z.B. wichtig, welche Quelle der Empfangssignale gewählt ist, ob eine das Empfangssystem nutzende Navigationszielführung aktiviert ist und an welchem geographischen Ort sich das Empfangssystem befindet. So müssen etwa in der Nähe von Staats- oder Ländergrenzen ggf. Rundfunksender aus mehreren Ländern gleichzeitig empfangen werden, um z.B. Verkehrsinformationen in Form von RDS-TMC oder DAB-TPEG zu empfangen. Außerdem hängt die Konfiguration von den weiter zu erfüllenden Aufgaben des Empfangssystems und deren Prioritäten ab wie z. B. der Erstellung dynamischer Senderlisten für die unterschiedlichen Übertragungsstandards und dem Empfang von Datendiensten.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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