DE4103064A1 - Radio data signal receiver esp. for car - Google Patents
Radio data signal receiver esp. for carInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Rundfunkempfänger nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention relates to a radio receiver according to the Genus of the main claim.
Bei bekannten Rundfunkempfängern mit einer Einrichtung zur Decodierung von Radio-Daten-Signalen - im folgenden RDS-Empfänger genannt -, insbesondere Autoradios, wird von Zeit zu Zeit zunächst geprüft, ob ein Sender mit einer anderen Frequenz empfangswürdig ist und weiterhin ob er das gleiche Programm abstrahlt. Bei den bekannten RDS-Empfängern benötigen diese Prüfungen eine Zeit von 20 ms bis 30 ms bzw. 150 ms bis 300 ms, was zu störenden Knackgeräuschen führt, weil solange kein Audiosignal aus der empfangenen Frequenz zur Verfügung steht.In known radio receivers with a device for Decoding of radio data signals - in the following RDS receiver called -, especially car radios, is from From time to time first checked whether a transmitter with a other frequency is receivable and continues whether he is broadcasts the same program. With the known RDS receivers these tests require a time of 20 ms to 30 ms or 150 ms to 300 ms, which leads to annoying cracking noises, because as long as no audio signal from the received frequency is available.
In der Patentanmeldung R.-Nr. 2115 der Anmelderin wird zwar ein Rundfunkempfänger angegeben, mit welchem die relativ groben Störungen (150 ms bis 300 ms) beseitigt werden. Es verbleiben jedoch die möglichen Störungen von kurzer Dauer, die insbesondere bei großen Amplituden des Audiosignals auftreten.In the patent application R.-Nr. 2115 of the applicant specified a radio receiver with which the relative gross disturbances (150 ms to 300 ms) can be eliminated. It however, the possible disturbances of short duration remain especially when the audio signal has large amplitudes occur.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die durch das probehalber Umschalten auf eine andere Frequenz bedingten Störungen unhörbar zu machen.The object of the present invention is that by trial switching to another frequency conditional To make disturbances inaudible.
Der erfindungsgemäße Rundfunkempfänger hat den Vorteil, daß keinerlei störende Knackgeräusche mehr wahrgenommen werden können, wenn probehalber auf eine andere Frequenz umgeschaltet wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Rundfunkempfängern, die bereits eine digitale Signalverarbeitung enthalten, der zusätzliche Aufwand im wesentlichen aus einem digitalen Signalprozessor besteht, der häufig ohnehin für andere Aufgaben im Rundfunkempfänger vorgesehen ist.The radio receiver according to the invention has the advantage that no more annoying cracking noises are perceived can try a different frequency when testing is switched. Another advantage is that for radio receivers that already have a digital Signal processing included, the additional effort in essentially consists of a digital signal processor, which is often used for other tasks in the radio receiver anyway is provided.
Die andere Frequenz kann an sich eine beliebige Frequenz sein. Zweckmäßigerweise werden jedoch probehalber alternative Frequenzen empfangen, die in einem Speicher im Rundfunkempfänger als zur gleichen Programmkette gehörend abgelegt sind.The other frequency can be any frequency be. However, it is advisable to try it out receive alternative frequencies, which are stored in a memory in the Broadcast receiver as belonging to the same program chain are filed.
Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung sind Rundfunkempfänger mit einer Einrichtung zur Decodierung von Radio-Daten-Signalen, wobei im umgeschalteten Zustand das Radio-Daten-Signal empfangen und decodiert wird. Die Erfindung ist jedoch auch bei Empfängern anwendbar, bei denen eine andere Prüfung einer anderen Frequenz erfolgt, beispielsweise eine Messung der Feldstärke.A preferred application of the invention are Radio receiver with a device for decoding Radio data signals, which in the switched state Radio data signal is received and decoded. The However, the invention is also applicable to receivers who are testing another frequency, for example a measurement of the field strength.
Eine besonders vorteilhafte Maßnahme bei einem Rundfunkempfänger mit einer Einrichtung zum vorübergehenden Umschalten von einer empfangenen Frequenz auf eine andere Frequenz besteht darin, daß während der vorübergehenden Umschaltung ein monauraler Empfang erfolgt. Dieses hat den Vorteil, daß alle zur Erzeugung und zur Einblendung des Ersatzsignals erforderlichen Maßnahmen nur einmal getroffen zu werden brauchen. Dieses betrifft sowohl den Schaltungsaufwand als auch den Rechenaufwand bei der Verwendung von Prozessoren.A particularly advantageous measure for one Radio receiver with a temporary device Switch from one received frequency to another Frequency is that during the temporary Switching a monaural reception takes place. This has that Advantage that all for generating and displaying the Replacement signal necessary measures taken only once need to be. This affects both Circuit effort as well as the computational effort at Use of processors.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß bereits vor der vorübergehenden Umschaltung auf monauralen Empfang umgeschaltet wird und daß ein Zurückschalten auf Stereo-Empfang erst nach dem Ende der vorübergehenden Umschaltung erfolgt. Dieses hat den Vorteil, daß auch die zur Bildung der Ersatzsignale benutzten Abschnitte der Audiosignale monaural empfangen werden und gegebenenfalls weniger mit Störungen behaftet sind.It is preferably provided that before temporary switching to monaural reception is switched and that a switch back to Stereo reception only after the end of the temporary Switchover takes place. This has the advantage that the sections of the used to form the substitute signals Audio signals are received monaurally and if necessary are less affected by interference.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Main claim specified invention possible.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are in the drawing represented with several figures and in the following Description explained in more detail. It shows:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Empfängers, Fig. 1 is a block diagram of a receiver according to the invention,
Fig. 2 Zeitdiagramme einiger in dem Empfänger nach Fig. 1 auftretender Signale und Fig. 2 timing diagrams of some occurring in the receiver of Fig. 1 and
Fig. 3 weitere Zeitdiagramme zur Erläuterung des Empfängers nach Fig. 1. Fig. 3 further time diagrams to illustrate the receiver of FIG. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Rundfunkempfänger weist ein Empfangsteil 1 auf, das Signale von einer Antenne erhält und über einen Steuereingang 3 von einem Mikrocomputer 4 auf die jeweils zu empfangene Frequenz einstellbar ist. An das Empfangsteil 1 schließt sich ein Frequenzdemodulator 5 an, dessen Ausgang mit einem RDS-Decoder 6 und einem Stereo-Decoder 7 verbunden ist. Das Ausgangssignal des RDS-Decoders 6 wird zur weiteren Auswertung bzw. zur Anzeige dem Mikrocomputer 4 zugeführt. Die beiden Audiosignale werden bei 8, 9 analog/digital-gewandelt und gelangen in eine Signalverarbeitungsschaltung 10, mit deren Hilfe verschiedene Einstellungen, wie beispielsweise Lautstärke und Klangfarbe vorgenommen werden können. Außerdem dient die Signalverarbeitungsschaltung 10 zur Stummschaltung und zur Umschaltung zwischen MONO und STEREO durch Steuersignale, welche vom Mikrocomputer 4 zugeführt werden.The radio receiver shown in Fig. 1 has a receiving part 1 , which receives signals from an antenna and can be adjusted via a control input 3 by a microcomputer 4 to the frequency to be received. A frequency demodulator 5 connects to the receiving part 1 , the output of which is connected to an RDS decoder 6 and a stereo decoder 7 . The output signal of the RDS decoder 6 is fed to the microcomputer 4 for further evaluation or display. The two audio signals are converted analog / digital at 8, 9 and reach a signal processing circuit 10 , with the aid of which various settings, such as volume and timbre, can be made. In addition, the signal processing circuit 10 is used for muting and for switching between MONO and STEREO by control signals which are supplied by the microcomputer 4 .
Die an Ausgängen der Signalverarbeitungsschaltung 10 anstehenden Audiosignale L und R werden über jeweils eine Verzögerungseinrichtung 11, 12, einen steuerbaren Umschalter 13, 14, einen Digital/Analog-Wandler 15, 16 und eine Endstufe 17, 18 Lautsprechern 19, 20 zugeführt. Die Verzögerungseinrichtung 12 weist einen Ausgang 21 auf, bei welchem das Audiosignal R lediglich um einen kleinen Teil gegenüber der gesamten Verzögerungszeit der Verzögerungseinrichtung 12 verzögert ist. Von diesem Ausgang 21 kann das verzögerte Audiosignal R über jeweils einen steuerbaren Schalter 22, 23 in Schreib-Lese-Speicher 24, 25 eingelesen werden. Ausgänge der Schreib-Lese-Speicher 24, 25 sind mit Eingängen eines digitalen Signalprozessors 26 verbunden.The present at outputs of the signal processing circuit 10. Audio signals L and R are supplied via a delay device 11, 12, a controllable switch 13, 14, a digital / analog converters 15, 16 and an output stage 17, 18, speakers 19, 20, respectively. The delay device 12 has an output 21 , in which the audio signal R is only delayed by a small part compared to the total delay time of the delay device 12 . The delayed audio signal R can be read from this output 21 into read / write memories 24 , 25 via a controllable switch 22 , 23 in each case. Outputs of the read / write memories 24 , 25 are connected to inputs of a digital signal processor 26 .
Die steuerbaren Schalter 22, 23 werden vom Mikrocomputer 4 gesteuert. Zum Austausch von Daten bzw. Steuersignalen sind der Mikrocomputer 4, die Signalverarbeitungsschaltung 10 und der digitale Signalprozessor 26 direkt miteinander verbunden. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß mit den Rechenoperationen zur Bildung der Ersatzsignale der digitale Signalprozessor 26 nicht ausgelastet ist und somit für weitere Aufgaben, beispielsweise die Klangregelung, Lautstärkeregelung oder in Abänderung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels zur Demodulation des Radio-Daten-Signals zur Verfügung steht. The controllable switches 22 , 23 are controlled by the microcomputer 4 . For the exchange of data or control signals, the microcomputer 4 , the signal processing circuit 10 and the digital signal processor 26 are connected directly to one another. In this context, it should be mentioned that the arithmetic operations for forming the substitute signals do not utilize the digital signal processor 26 and thus for further tasks, for example tone control, volume control or in a modification of the exemplary embodiment shown in FIG. 1 for demodulating the radio data signal is available.
Die vom Mikrocomputer 4 steuerbaren Umschalter 13, 14 dienen dazu, entweder die verzögerten Audiosignale L, R oder die vom digitalen Signalprozessor erzeugten Ersatzsignale zu den Digital/Analog-Wandlern 15, 16 zu leiten. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß verschiedene Einzelheiten in Fig. 1 im Sinne einer übersichtlichen Darstellung gewählt wurden. So sind beispielsweise die Umschalter 13, 14 und die Schalter 22, 23 wie mechanische Schalter dargestellt, bei einer Realisierung werden jedoch in der digitalen Schaltungstechnik übliche logische Schaltungen angewendet. Ebenso könnten die Schreib-Lese-Speicher 24, 25 zu einem Speicher vereinigt werden und die Signale durch entsprechende Adressierung getrennt eingeschrieben und ausgelesen werden.The switch 13 , 14 which can be controlled by the microcomputer 4 serve to route either the delayed audio signals L, R or the replacement signals generated by the digital signal processor to the digital / analog converters 15 , 16 . In this context, it should be mentioned that various details in FIG. 1 have been chosen in order to provide a clear overview. For example, the changeover switches 13 , 14 and the switches 22 , 23 are shown like mechanical switches, but in the case of an implementation, conventional logic circuits are used in digital circuit technology. Likewise, the read-write memories 24 , 25 could be combined to form a memory and the signals could be written and read separately by appropriate addressing.
Im folgenden werden anhand von Fig. 2 die zeitlichen Vorgänge bei dem Empfänger nach Fig. 1 erläutert, welche bei dem vorübergehenden Umschalten auf eine andere Frequenz stattfinden. Dabei sind stellvertretend für die Audiosignale digitale Signale dargestellt, wobei 0 "Signal nicht vorhanden" und 1 "Signal vorhanden" bedeutet. Zeile a der Fig. 2 zeigt das Audiosignal R bzw. L an den Ausgängen der Signalverarbeitungsschaltung 10. Zum Zeitpunkt t1 wird die Mono-Wiedergabe eingeschaltet, so daß die Signale L und R gleich sind. Bei t2 beginnt die Stummschaltung wegen der vorübergehenden Umschaltung der Empfangsfrequenz. Ab dem Zeitpunkt t3 ist wieder ein Empfang der ursprünglich empfangenen Frequenz möglich, so daß das Audiosignal wieder seinen vorherigen Pegel einnimmt. Schließlich wird bei t4 der Mono-Betrieb wieder ausgeschaltet. Die Stummschaltung muß nicht wirklich erfolgen, was nach der noch folgenden Funktionsbeschreibung der Umschalter 13, 14 deutlich wird. The time processes at the receiver according to FIG. 1, which take place during the temporary switching to a different frequency, are explained below with reference to FIG. 2. Digital signals are represented as representative of the audio signals, where 0 means "signal not present" and 1 "signal present". Line a of FIG. 2 shows the audio signal R or L at the outputs of the signal processing circuit 10 . At time t 1 , mono playback is switched on, so that signals L and R are the same. At t 2 the muting starts because of the temporary switching of the reception frequency. From time t 3 , the originally received frequency can be received again, so that the audio signal returns to its previous level. Finally, the mono mode is switched off again at t 4 . The muting does not really have to take place, which becomes clear after the functional description of the changeover switches 13 , 14 which follows.
Das in Fig. 2, Zeile b dargestellte verzögerte Signal R′ am Ausgang 21 der Verzögerungseinrichtung 12 (Fig. 1) ist gegenüber dem Signal R um eine Zeit tA verzögert. Zwischen t2 und t5 wird der Signalabschnitt A vor dem Beginn der Unterbrechung des Signals R′ in den Schreib-Lese-Speicher 24 eingeschrieben. Zeile c stellt das Steuersignal SA des vom Mikrocomputer 4 abgegebenen Signals zum Steuern des Schalters 22 dar. Nach dem Ende der Unterbrechung des verzögerten Signals R′, beginnend mit dem Zeitpunkt t6, wird ein Zeitabschnitt B durch Schließen des Schalters 23 in den Schreib-Lese-Speicher 25 eingeschrieben, wozu der Schalter 23 vom Mikrocomputer 4 mit dem Steuersignal SB beaufschlagt wird.The delayed signal R 'shown in FIG. 2, line b' at the output 21 of the delay device 12 ( FIG. 1) is delayed by a time tA compared to the signal R. Between t 2 and t 5 , the signal section A is written into the read-write memory 24 before the interruption of the signal R '. Line c represents the control signal SA of the signal emitted by the microcomputer 4 for controlling the switch 22. After the end of the interruption of the delayed signal R ′, starting at the point in time t 6 , a period B is closed by closing the switch 23 in the write Read memory 25 is written , for which purpose the switch 23 is acted upon by the microcomputer 4 with the control signal SB.
Zeile e der Fig. 2 stellt die Rechenzeiten RA und RB zur Analyse der Signalabschnitte A und B sowie einen Zeitabschnitt RS zur Bildung des Ersatzsignals SE aus den durch die Analyse gewonnenen Signalen dar. Nach dem Zeitabschnitt RS gibt der digitale Signalprozessor das Ersatzsignal SE, das in Zeile f dargestellt ist, an die Umschalter 13, 14 ab. An den jeweils anderen Eingängen der Umschalter 13, 14 liegt das in Zeile g dargestellte Signal R′′ bzw. L′′, das um die gesamte Laufzeit der Verzögerungseinrichtung 11, 12 gegenüber dem Signal R bzw. L verzögert ist. Zeile h zeigt schematisch das mit dem Ersatzsignal aufgefüllte Audiosignal.Line e of FIG. 2 represents the computing times RA and RB for the analysis of the signal sections A and B and a time section RS for forming the substitute signal SE from the signals obtained by the analysis. After the time section RS the digital signal processor outputs the substitute signal SE, which is shown in line f, to the switch 13 , 14 . At the other inputs of the changeover switches 13 , 14 is the signal R '' or L '' shown in line g, which is delayed by the entire running time of the delay device 11 , 12 compared to the signal R or L. Line h shows schematically the audio signal filled with the substitute signal.
In den in Fig. 2, Zeile e dargestellten Rechenzeiten wird im digitalen Signalprozessor 26 getrennt für die Audiosignalabschnitte A und B eine Fourieranalyse durchgeführt, wobei die Komponenten ermittelt werden, die am energiereichsten sind. Die Anzahl der Komponenten bestimmt die Qualität des Ersatzsignals SE, wobei in den meisten Fällen eine realtiv geringe Anzahl, beispielsweise 3, möglicherweise auch lediglich 1, ausreichen wird. Außerdem reicht eine Fourieranalyse in groben Abstufungen aus. In the computing times shown in FIG. 2, line e, a Fourier analysis is carried out separately for the audio signal sections A and B in the digital signal processor 26 , the components that are most energetic being determined. The number of components determines the quality of the substitute signal SE, with in most cases a relatively small number, for example 3, possibly only 1, will suffice. A Fourier analysis in rough grades is also sufficient.
Zur Ermittlung der Komponenten des Audiosignals wird der im Schreib-Lese-Speicher 22 bzw. im Schreib-Lese-Speicher 23 gespeicherte Signalabschnitt in den digitalen Signalprozessor eingelesen. Wenn ein Signalabschnitt einmal vollständig in den digitalen Signalprozessor eingelesen worden ist, ist ein Umlauf beendet, bei welchem das Signal dem Eingang eines digitalen Filters zugeführt wird, das mit einem entsprechenden Programm realisiert ist. Um nun die einzelnen Komponenten dem Audiosignal entnehmen zu können, werden die Filterkoeffizienten nach jedem Umlauf geändert, bis das Spektrum des Audiosignals durchlaufen ist. Anstelle der Änderung der Koeffizienten kann jedoch auch die Taktfrequenz, mit welcher die Audiosignale aus den Schreib-Lese-Speichern ausgelesen werden, stufenweise geändert werden.To determine the components of the audio signal, the signal section stored in the read / write memory 22 or in the read / write memory 23 is read into the digital signal processor. Once a signal section has been completely read into the digital signal processor, a cycle is ended in which the signal is fed to the input of a digital filter, which is implemented with a corresponding program. In order to be able to take the individual components from the audio signal, the filter coefficients are changed after each cycle until the spectrum of the audio signal has run through. Instead of changing the coefficients, the clock frequency with which the audio signals are read out of the read / write memories can also be changed in stages.
Während jeden Umlaufs stellt der digitale Signalprozessor fest, ob die am Filterausgang erhaltene Komponente des Audiosignals größer ist als eine der bereits gespeicherten Komponenten. Zutreffendenfalls wird die gespeicherte Komponente mit kleinerer Amplitude durch die neue ersetzt. Es werden jeweils die Amplitude, die Komponente und gegebenenfalls ein Wert für das Ein- bzw. Ausschwingen gespeichert.During each round the digital signal processor provides determines whether the component of the Audio signal is greater than one of those already stored Components. If applicable, the saved Component with smaller amplitude replaced by the new one. The amplitude, the component and if necessary, a value for the swinging in or out saved.
Durch eine Reduzierung der Anzahl der Umläufe ist eine Reduzierung der Rechenzeit möglich. Da sich im Frequenzbereich oberhalb von 8 kHz selten die energiereichsten Komponenten des Audiosignals befinden, kann dieser Frequenzbereich unberücksichtigt bleiben. Damit kann auch die Abtastfrequenz für die zur Bildung des Ersatzsignals dienenden Signalabschnitte des Audiosignals verringert werden. Dementsprechend ist es ausreichend, wenn nur jeder dritte Abtastwert der Audiosignale über die Schalter 22, 23 in die Schreib-Lese-Speicher 24, 25 eingelesen wird. Damit ermäßigt sich die Kapazität der Schreib-Lese-Speicher entsprechend.The computing time can be reduced by reducing the number of cycles. Since the high-energy components of the audio signal are rarely in the frequency range above 8 kHz, this frequency range can be disregarded. The sampling frequency for the signal sections of the audio signal used to form the substitute signal can thus also be reduced. Accordingly, it is sufficient if only every third sample value of the audio signals is read into the read / write memories 24 , 25 via the switches 22 , 23 . The capacity of the read-write memory is reduced accordingly.
Auch an die Genauigkeit der Amplitude des Ersatzsignals brauchen nicht so hohe Ansprüche gestellt zu werden, so daß zur Erzeugung des Ersatzsignals mit einer geringeren Amplitudenauflösung gearbeitet werden kann.Also the accuracy of the amplitude of the replacement signal do not have to be so demanding, so that to generate the replacement signal with a lower one Amplitude resolution can be worked.
Sind die Komponenten der Audiosignalabschnitte A und B ermittelt worden, wird mit Hilfe eines weiteren Programms im digitalen Signalprozessor aus den Komponenten beider Signalabschnitte das Ersatzsignal SE ermittelt. In Fig. 3 sind die Hüllkurven von drei verschiedenen Verläufen der Amplitude einer Komponente dargestellt. In Zeile a sind die Amplituden während der Signalabschnitte A und B des Audiosignals gleich hoch, so daß das Ersatzsignal SE konstant ist. Bei dem in Zeile b der Fig. 3 dargestellten Verlauf nimmt die Amplitude der Komponente innerhalb des Bereichs der Signalunterbrechung ab. Es ist demnach zur Erzeugung des Signals SE zwischen einer größeren Amplitude zu Beginn der Unterbrechung und einer kleineren Amplitude am Ende der Unterbrechung zu interpolieren.If the components of the audio signal sections A and B have been determined, the substitute signal SE is determined from the components of both signal sections with the aid of a further program in the digital signal processor. In Fig. 3, the envelopes of three different curves are shown the amplitude of a component. In line a, the amplitudes during signal sections A and B of the audio signal are the same, so that the substitute signal SE is constant. In the line in b 3 profile illustrated in FIG., The amplitude decreases of the component within the range of the signal interruption. Accordingly, in order to generate the signal SE, it is necessary to interpolate between a larger amplitude at the beginning of the interruption and a smaller amplitude at the end of the interruption.
Schließlich zeigt Zeile c der Fig. 3 den Fall, daß im Signalabschnitt A die Komponente nicht vorhanden ist, während sie im Signalabschnitt B schon eine gewisse Größe erreicht hat. Auch hier wird eine entsprechende Interpolation vorgenommen. Dabei können die Interpolationen auch nach e-Funktionen vorgenommen werden.Finally, line c of FIG. 3 shows the case in which the component is not present in signal section A, while it has already reached a certain size in signal section B. A corresponding interpolation is also carried out here. The interpolations can also be carried out according to e-functions.
Die zeitgerechte Addition aller berechneten Signalkomponenten-Interpolate ergibt das Ersatzsignal SE, das unmittelbar danach zur Verfügung steht und über die Umschalter 13, 14 anstelle des Audiosignals den Digital/Analog-Wandlern zugeführt wird.The timely addition of all calculated signal component interpolates results in the substitute signal SE, which is available immediately thereafter and is supplied to the digital / analog converters instead of the audio signal via the switches 13 , 14 .
Claims (9)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |