DE3050980C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abstimmen eines Rundfunkempfängers, insbesondere Autoradioempfängers, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Besonders im Ultrakurzwellen-Empfangsbereich von Rundfunk­ empfängern sind die Empfangsbedingungen stark von den je­ weiligen örtlichen Gegebenheiten abhängig, da die Ausbrei­ tungsverhältnisse im Ultrakurzwellengebiet ähnlichen Gesetzen gehorchen wie in der Optik. Beim Betrieb von Rundfunkempfän­ gern in Fahrzeugen, also bei Autoradioempfängern, kann der eingestellte Sender daher starken Feldstärkeschwankungen und Störungen unterliegen, die durch die wechselnden Aus­ breitungsbedingungen verursacht werden, die bei der Bewegung des Fahrzeuges angetroffen werden. Da gewöhnlich mehrere Sender dasselbe Programm ausstrahlen, ist es möglich, auf einen anderen Sender umzuschalten, der dasselbe Programm ausstrahlt, wenn die Empfangsqualität des zuvor eingestell­ ten Senders nicht mehr ausreicht. Wenn der zu empfangende Sender charakteristische Modulationsmerkmale, d. h. eine Kennung, aufweist, insbesondere eine sogenannte Verkehrs­ funkkennung, so kann das Aufsuchen eines anderen Senders, der dieselbe Kennung aufweist und daher im Normalfall das­ selbe Programm ausstrahlt, automatisch durch Sendersuchlauf erfolgen. Dabei muß der gesamte Abstimmbereich nach dem Sender durchsucht werden, der die beste Empfangsqualität ergibt.

Die charakteristischen Modulationsmerkmale eines Senders können vielfältiger Art sein. Im allgemeinsten Fall bestehen sie aus dem Niederfrequenz-Modulationsinhalt des empfangenen Senders. Wenn zwei Sender übereinstimmende charakteristische Modulationssignale aufweisen, die in dem Inhalt der Nieder­ frequenzmodulation bestehen, so strahlen sie dasselbe Pro­ gramm ab. Viele Sender strahlen aber neben dem Niederfrequenz- Modulationsinhalt zusätzlich eine sogenannte Kennung ab, bei der es sich um eine zeitlich unveränderte Modulation handelt, durch die dieser Sender im allgemeinen eindeutig identifi­ ziert werden kann. In einem solchen Falle bestehen die charak­ teristischen Modulationsmerkmale aus dieser Kennung. Zum Bei­ spiel strahlen die sogenannten Verkehrsfunksender eine soge­ nannte Verkehrskennung zusätzlich zu dem eigentlichen Nieder­ frequenz- Modulationsinhalt aus, und zusätzlich zu der Verkehrs­ kennung strahlen sie eine sogenannte Bereichskennung aus, die eine eindeutige Entscheidung ermöglicht, ob der empfangene Verkehrsfunksender für den Bereich, in dem sich der Rundfunk­ empfänger gerade befindet, der zutreffende ist.

Gewöhnlich wird als Kriterium für die Empfangswürdigkeit eines Senders seine Feldstärke am Empfangsort herangezogen, wie z. B. aus der DE-OS 28 50 866 bekannt ist. Es wurde nun gefunden, daß dieses Kriterium allein ungeeignet ist, da unter verschiedenen Empfangsbedingungen ein schwächer ein­ fallender Sender durchaus subjektiv bewertet eine bessere Empfangsqualität ergeben kann als ein mit höherer Feldstärke empfangener Sender, der dasselbe Programm ausstrahlt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abstimmen eines Rundfunkempfängers zu schaffen, durch das unter den ein Modulationssignal fester Frequenz aussendenden Sendern derjenige eingestellt werden soll, der subjektiv die beste Empfangsqualität ergibt.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abstimmen eines Rund­ funkempfängers wird als Empfangsqualitätskriterium eines ein­ gestellten Senders vorzugsweise zusätzlich zur Auswertung der Feldstärke der Klirrfaktor eines Modulationssignals fester Frequenz ausgewertet. Es ist an sich bereits aus "Grundig Technische Informationen", 4 (1979) S. 174-178 bekannt, beim SM-Sendersuchlauf neben dem Frequenznulldurchgang und der Feldstärke auch den NF-Klirrfaktor auszuwerten. Zur Auswer­ tung des Klirrfaktors wird ein schmalbandiges Filter verwen­ det, das auf eine Frequenz wenig oberhalb der oberen NF-Fre­ quenzgrenze (17 kHz) abgestimmt ist. Bei einer solchen Klirr­ faktorauswertung können aber nur die mehr oder weniger zufäl­ lig im Durchlaßbereich des Filters liegenden Oberwellen be­ rücksichtigt werden. Bei Modulationspausen ist keine Auswer­ tung möglich. Schließlich ist es aus der Zeitschrift "Funk­ schau" 1974, Heft 22, S. 849 bis 852 bereits bekannt gewesen, ein Modulationssignal fester Frequenz, nämlich das Pilotton­ signal, zur Steuerung eines Stereodecoders zu verwenden. Eine Qualitätsbeurteilung wird hier jedoch nicht vorgenommen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist im Patent­ anspruch 2 angegeben.

Einzelheiten einer Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanord­ nung zum Abstimmen eines Rundfunkempfängers;

Fig. 2A und 2B, die aneinanderzufügen sind, ein Ablaufdia­ gramm zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Damit während des Sendersuchlaufs, des Vergleichens der ver­ schiedenen Sender aus einem der Speicherfelder A, B, C . . . des Speichers 10 in bezug auf ihre Empfangsqualitätskrite­ rien, also Feldstärke und Klirrfaktor, und während des Aus­ wählens des die beste Empfangsqualität ergebenden Senders der Benutzer des Radioempfängers nicht mit Störgeräuschen belästigt wird, ist eine Stummschaltung mittels eines Ana­ logschalters 20 vorgesehen, der ebenfalls von der Steuer­ schaltung 6 gesteuert wird und das Ausgangssignal MPX des Empfängers 2 nur dann zu dem Niederfrequenzteil 22 durchläßt, wenn der ausgewählte, die beste Empfangsqualität ergebende Sender eingestellt ist.

Die Schaltungsanordnung enthält zwei getrennte Empfänger 24, 26. Ferner ist eine Steuerschaltung mit Hilfe von zwei ge­ trennten Mikrocomputern 6 a, 6 b verwirklicht.

Der Empfänger 24 ist mit einer Abstimmschaltung 28 verbunden, bei der es sich um eine Frequenzsyntheseschaltung handelt. Die Abstimmschaltung 28 wird gemeinsam mit einem zugehörigen Anzei­ gemodul 30 von dem Mikrocomputer 6 a gesteuert, der ferner eine Tastatur 32 überwacht, um die Abstimmschaltung 28 anzusteuern, sobald über die Tastatur 32 eine neue Empfangsfrequenz oder Kennung eines gewünschten Senders eingegeben wird.

Ein die Feldstärke des empfangenen Senders darstellendes elek­ trisches Signal FS gelangt aus dem Empfänger 24 zum einen über einen Integrator 34 und zum anderen direkt an einen Analog­ schalter 36 und von diesem über einen Analog/Digital-Umsetzer 38 auf einen Datenbus 40, der mit beiden Mikroprozessoren 6 a, 6 b verbunden ist. Das demodulierte Ausgangssignal MPX des Empfän­ gers 24 gelangt ebenfalls zu dem Analogschalter 36, der von dem Mikrocomputer 6 a gesteuert wird und das demodulierte Aus­ gangssignal MPX zu dem Niederfrequenzteil 42 durchschalten und während einer Auswertung der Empfangsqualitätskriterien eines gefundenen Senders die Integrationsschaltungen 34 und 48 aus­ schalten kann. Das Ausgangssignal MPX des Empfängers 24 gelangt ferner über ein Filter 44 zu einer Klirrfaktor-Auswerteschal­ tung 46, welche die elektrische Größe KF erzeugt. Diese elek­ trische Größe KF wird über eine Integrationsschaltung 48 zur weiteren Verarbeitung dem Mikrocomputer 6 a zugeführt.

Der bisher beschriebene Teil der Schaltungsanordnung ent­ hält den eigentlichen Rundfunkempfänger, dessen Empfangs­ signal hörbar gemacht wird. Dieser Empfänger 24 bleibt stets so lange auf einen Sender eingestellt, wie dessen Empfangsqualitätskriterien Feldstärke und Klirrfaktor den gestellten Forderungen genügen. Erst wenn diese Forderungen nicht mehr erfüllt sind, wird der Empfänger mittels des Analogschalters 36 stumm geschaltet, bis derjenige Sender ausgewählt und eingestellt ist, der die beste Empfangsquali­ tät ergibt. Das Auswählen des jeweils besten Senders und die Einstellung des Empfängers 24 auf diesen Sender erfolgt durch den Mikrocomputer 6 a, der zu diesem Zweck Zugriff zu einem Arbeitsspeicher 10 A hat, der über einen Adreßbus 50 adressiert wird und die Speicherfelder A, B, C, . . . enthält. Dieser Speicher ist als RAM-Element, also als Speicherelement für willkürlichen Zugriff, ausgebildet. Der Inhalt des Spei­ chers 10 A wird kontinuierlich aufgefrischt bzw. aktualisiert, um die wechselnden Empfangsverhältnisse bei der Bewegung des Rundfunkempfängers in einem Fahrzeug zu berücksichtigen. Durch diese Auffrischung oder Aktualisierung enthält der Arbeitsspeicher 10 A stets sämtliche Empfangsfrequenzen der zu empfangenden Sender, die bestimmte charakteristische Modulationsmerkmale, insbesondere eine Senderkennung, auf­ weisen, der eines der Speicherfelder A, B, C, . . . zugeordnet ist. Diese Auffrischung des Arbeitsspeichers 10 wird im wesentlichen durch den zweiten Empfänger 26 und den diesen steuernden Mikrocomputer 6 b erreicht. Der Empfänger 26 wird durch seine zugeordnete Abstimmschaltung 52 kontinuierlich oder periodisch über den gesamten Abstimmbereich abgestimmt, und sein demoduliertes Ausgangssignal MPX wird einer Prüf­ schaltung 54 zugeführt, die feststellt, ob das empfangene Signal bestimmte charakteristische Modulationsmerkmale auf­ weist. Zur Vereinfachung wird im folgenden angenommen, daß es sich bei den charakteristischen Modulationsmerkmalen um eine Senderkennung handelt, wie sie für Zwecke des Verkehrs­ funks üblich ist. Bekanntlich strahlen die sogenannten Ver­ kehrsfunksender einen als Senderkennung bezeichneten unhör­ baren Pilotton von 57 kHz aus, der die automatische Identi­ fizierung eines Verkehrsfunksenders ermöglicht. Zusätzlich zu dieser Senderkennung wird eine sogenannte Verkehrsbereichs­ kennung ausgestrahlt, die durch Amplitudenmodulation des 57-kHz-Pilottons mit Frequenzen im Bereich von 23,75 Hz bis 53,98 Hz gebildet wird. Zum Beispiel ist das Gebiet der Bundes­ republik Deutschland in eine Anzahl von Verkehrsbereichen eingeteilt, denen jeweils eine Verkehrsbereichskennung zuge­ ordnet ist, die mit einem der Buchstaben A, B, . . . F bezeich­ net wird. Entsprechend sind die verschiedenen Felder des Arbeitsspeichers 10 A mit A, B, C, . . . F bezeichnet. In die­ sen Feldern werden also die beim Suchlauf gefundenen Sender gespeichert, die eine Senderkennung und die zutreffende Verkehrsbereichskennung aufweisen.

Während eines Sendersuchlaufs über den gesamten Abstimmbe­ reich werden die gefundenen Sender zunächst vorübergehend gemeinsam mit einem Code, der ihre Kennung darstellt, in einem Suchlaufspeicher 10 B eingespeichert, der über einen Datenbus und einen Adreßbus mit dem Mikrocomputer 6 b ver­ bunden ist. Nach einem vollständigen Sendersuchlauf über den gesamten Abstimmbereich werden die Daten aus dem Suchlauf­ speicher 10 B in den Arbeitsspeicher 10 A überführt und nach der zutreffenden Verkehrsbereichskennung in die einzelnen Felder A bis F einsortiert. Daraufhin wird der Suchlaufspei­ cher 10 B gelöscht und steht für einen neuen Suchlauf zur Verfügung.

Über einen Anzeigemodul 56, der mit der Abstimmschaltung 52 verbunden ist, kann der Suchlaufvorgang beobachtet werden.

Das Filter 44 siebt aus dem Ausgangssignal MPX des Empfän­ ders 24 vorzugsweise die vierte Harmonische bzw. die dritte Oberwelle des 19-kHz-Stereo-Pilottonsignals aus, das bei Stereosendungen stets vorhanden ist. Das Vorhandensein dieser Oberwelle ist ein sicheres Anzeichen dafür, daß das Nieder­ frequenz-Modulationssignal Verzerrungen aufweist. Die Klirr­ faktor-Auswerteschaltung 46 stellt die Amplitude dieses Ober­ wellensignals fest und bewertet sie. Die Integrationsschal­ tung 48 sorgt dafür, daß nicht bereits einmalige oder nicht zu oft auftretende kurzzeitige Störungen zu einem neuen Aus­ wahlvorgang führen. In ähnlicher Weise sorgt der Integrator 34 dafür, daß nicht bereits kurzzeitige Feldstärkeeinbrüche einen neuen Auswahlvorgang auslösen.

Der Suchlaufspeicher 10 B und der Arbeitsspeicher 10 A können in der Praxis als ein und dasselbe RAM-Speicherelement ausge­ bildet sein, das von dem Mikrocomputern 6 a, 6 b entsprechend adressiert wird.

Zum Auffüllen und Aktualisieren des Arbeitsspeichers 10 A wird zunächst der Suchlaufspeicher 10 B gelöscht. Dann wird die un­ tere Frequenzgrenze des Abstimmbereichs festgelegt, die z. B. den Wert 87,5 MHz haben kann. Dann werden die Abstimmschal­ tung 52 und der Anzeigemodul 56 angesteuert, der die während des Sendersuchlaufs jeweils eingestellte Frequenz anzeigt. Solange kein Sender empfangen wird, wird die Frequenz schritt­ weise erhöht, bis die obere Frequenzgrenze des Abstimmbereichs überschritten ist, die z. B. den Wert 108 MHz hat. Wenn die obere Frequenzgrenze überschritten ist, werden die Frequen­ zen aller gefundenen Sender aus dem Suchlaufspeicher 10 B in den Arbeitsspeicher 10 A überführt, und zwar jeweils in das entsprechende Speicherfeld A bis F, das der vorhandenen Ver­ kehrsbereichskennung zugeordnet ist.

Es wird nun auf die Fig. 2A und 2B Bezug genommen, um den Teil des Verfahrens zu beschreiben, der die Auswahl des je­ weils besten Senders der gewünschten Bereichskennung aus dem Arbeitsspeicher 10 A betrifft.

Der Vorgang beginnt mit dem als "START" bezeichneten Schritt 110, der dem Einschalten des Rundfunkempfängers entspricht. Unmittelbar nach dem Einschalten wird aus dem Arbeitsspeicher des Mikrocomputers 6 a die durch eine Programmnummer gekenn­ zeichnete Frequenz des zuletzt vor dem Abschalten des Rund­ funkempfängers eingestellten Senders ausgelesen (Schritt 112). Im Schritt 114 wird geprüft, ob es sich bei diesem Sender um einen Verkehrsfunksender handelt, d. h. ob dieser Sender eine Senderkennung aufweist. Falls dieser Sender kein Ver­ kehrsfunksender ist, wird im Schritt 116 die Frequenz dieses Senders an die Abstimmschaltung 28 ausgegeben. Dieser Sender wird dann über den Empfänger 24 empfangen und über den Analog­ schalter 36 zu dem Niederfrequenzteil 42 durchgeschaltet. Anschließend wird dann nur noch die Tastatur 32 überwacht, um festzustellen, ob über diese Tastatur ein neuer Sender eingegeben wird, der zum Empfang durchgeschaltet werden soll.

Wenn aber im Schritt 114 festgestellt wird, daß der zuletzt gehörte Sender ein Verkehrsfunksender ist, so wird im Schritt 118 aus sämtlichen Sendern, die in dem zutreffenden Speicher­ feld A bis F abgespeichert sind, derjenige ausgewählt, der die beste Empfangsqualität ergibt.

Nachdem im Schritt 118 der Empfänger 24 auf den besten Sender eingestellt wurde, wird im Schritt 120 überprüft, ob die Empfangsqualitätskriterien Feldstärke und Klirrfaktor den gestellten Forderungen genügen. Insbesondere wird zu­ nächst im Schritt 122 geprüft, ob die Feldstärke des einge­ stellten Senders einen vorbestimmten unteren Pegel über­ schreitet. Falls dies zutrifft, wird im Schritt 124 geprüft, ob ein Klirrsignal vorhanden ist. Solange kein Klirrsignal vorhanden ist und der untere Pegel der Feldstärke überschrit­ ten bleibt, bleibt der Sender eingestellt, und es wird über die später beschriebene Programmschleife überwacht, ob über die Tastatur 32 ein neuer Sender eingegeben wird, der zum Empfang durchgeschaltet werden soll, und ob die Empfangsqua­ litätskriterien noch erfüllt sind.

Sobald im Schritt 122 festgestellt wird, daß der untere Feld­ stärkepegel nicht überschritten ist, oder sobald im Schritt 124 ein Klirrsignal ermittelt wird, tritt das Programm in eine Warteschleife 126 ein, die mit "HALT" bezeichnet ist und später unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert wird. Kurz gesagt hat diese Warteschleife 126 die Aufgabe, zu verhin­ dern, daß ständig eine neue Senderauswahl 118 erfolgt, wenn kein Sender gefunden wird, der klirrfrei ist und dessen Feld­ stärke den unteren Pegel überschreitet. Die Warteschleife 126 wird erst nach Ablauf einer Wartezeit von z. B. einer Sekunde verlassen; die Warteschleife 126 wird jedoch ebenfalls ver­ lassen, wenn der empfangene Sender nicht verklirrt ist und seine Feldstärke einen zweiten Pegel überschreitet, der grö­ ßer ist als der untere Pegel.

Es wird nun auf Fig. 2B Bezug genommen; es wird die Pro­ grammschleife zur Überwachung der Tastatur 32 beschrieben. Im Schritt 128 wird die Tastatur 32 abgefragt. Wenn die Ta­ statur nicht gedrückt ist, was im Schritt 130 ermittelt wird, wird im Schritt 132 geprüft, ob der eingestellte Sender ein Verkehrsfunksender ist. Wenn es sich nicht um einen Ver­ kehrsfunksender handelt, wird die Programmschleife durch Rückführung zum Schritt 128 geschlossen. Wenn jedoch im Schritt 130 festgestellt wird, daß die Tastatur 30 gedrückt wurde, so wird im Schritt 134 erneut geprüft, ob der über die Tastatur eingegebene Sender ein Verkehrsfunksender ist. Wenn es sich nicht um einen Verkehrsfunksender handelt, wird der gewünschte Sender über den Schritt 136 ausgegeben, d. h. der Empfänger 24 wird auf die gewünschte Empfangsfrequenz eingestellt. Das Programm kehrt dann erneut zu der Programm­ schleife zur Überwachung der Tastatur zurück.

Wenn jedoch im Schritt 132 festgestellt wird, daß der einge­ stellte Sender ein Verkehrsfunksender ist, wird im Schritt 138 (Fig. 2A) geprüft, ob die Empfangsqualitätskriterien Feldstärke und Klirrfaktor den geforderten Bedingungen ge­ nügen. Im Schritt 140 wird geprüft, ob die Feldstärke des eingestellten Senders den unteren Pegel überschreitet, und im Schritt 142 wird geprüft, ob ein Klirrsignal vorhanden ist. Wenn entweder der untere Pegel nicht überschritten wird oder ein Klirrsignal vorhanden ist, wird erneut im Schritt 118 die Senderwahl aktiviert, um den besten Sender aus dem Arbeitsspeicher 10 A auszuwählen. Nur wenn der untere Feld­ stärkepegel überschritten wird und kein Klirrsignal vorhanden ist, tritt das Programm wieder in die Programmschleife zur Überwachung der Tastatur ein (Fig. 2B).

Wenn jedoch im Schritt 134 festgestellt wird, daß der über die Tastatur 32 neu eingegebene Sender ein Verkehrsfunksender ist, wird im Schritt 144 erneut eine Senderauswahl getroffen. Anschließend wird im Schritt 146 wieder geprüft, ob die Empfangsqualitätskriterien erfüllt werden. Im Schritt 148 wird geprüft, ob die Feldstärke den unteren Pegel überschrei­ tet, und im Schritt 150 wird geprüft, ob ein Klirrsignal vorhanden ist. Wenn entweder die Feldstärke den unteren Pegel nicht mehr überschreitet oder ein Klirrsignal auftritt, tritt das Programm in eine Warteschleife 152 ein, die der be­ reits erwähnten Warteschleife 126 entspricht. Nach Verlassen dieser Warteschleife gelangt das Programm zu dem bereits er­ läuterten Schritt 138 (Fig. 2A); auch wenn in den Schritten 148, 150 festgestellt wird, daß der untere Feldstärkepegel überschritten wird und kein Klirrsignal vorhanden ist, geht das Programm zu diesem Schritt 138 über.

Claims (2)

1. Verfahren zum Abstimmen eines Rundfunkempfängers mittels automatischen Sendersuchlaufs, bei welchem der jeweils zum Empfang über den Niederfrequenzteil des Rundfunkempfängers durchgeschaltete Sender kontinuierlich anhand bestimmter Empfangsqualitätskriterien auf seine Empfangsqualität überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Empfangsqualitätskriterium der Klirrfaktor eines Modulationssignals fester Frequenz verwendet wird, indem eine Harmonische dieser Frequenz ausge­ filtert und ihre Amplitude gemessen und bewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Modulationssignal fester Frequenz der Pilotton für Stereoübertragungen verwendet wird und daß die vier­ te Harmonische bzw. dritte Oberwelle dieses Pilottons ausgefiltert und bewertet wird.