DE4441789C1 - Data recognition system for noisy radio data signal - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von als Bit-Folge vorliegenden, zyklisch wiederholten Daten in einem insgesamt nichtzyklisch wiederholten, insbesondere gestörten, Radio-Daten-System(RDS)-Signal.The present invention relates to a method for recognizing as a bit sequence existing, cyclically repeated data in an overall non-cyclical repeated, especially disturbed, radio data system (RDS) signal.
Es ist bekannt durch Mittelwertbildung über periodisch wiederkehrende Signalwerte die in dem periodisch inneliegenden statistisch auftretenden Störungen herauszufiltern, wodurch ein ungestörtes oder zumindest ein weniger gestörtes Signal entsteht, vgl. Kress, Dieter; Irmer, Ralf: Angewandte Systemtheorie: kontinuierliche und zeitdiskrete Signalverarbeitung; R.Oldenburger Verlag 1990, S. 243 und 244.It is known from averaging over periodically recurring signal values filter out the statistically occurring disturbances that occur periodically, which creates an undisturbed or at least a less disturbed signal, cf. Kress, Dieter; Irmer, Ralf: Applied Systems Theory: Continuous and discrete-time signal processing; R.Oldenburger Verlag 1990, pp. 243 and 244.
RDS-Rundfunkempfänger besitzen die Möglichkeit, bei Verschlechterung des empfangenen Signals einer bestimmten Frequenz automatisch auf eine alternative Frequenz des eingestellten Rundfunksenders umzuschalten. Die zugehörigen alternativen Frequenzen eines eingestellten Rundfunksenders werden mit dem RDS- Datenstrom übertragen und von dem Rundfunkempfänger gespeichert. Da alle Rundfunkfrequenzen heutzutage an verschiedenen Orten unterschiedlichen Rundfunksendern zugeordnet sind, muß vor dem Umschalten auf eine Alternativfrequenz überprüft werden, ob auf der Alternativfrequenz tatsächlich derselbe Rundfunksender sendet, also dasselbe Rundfunkprogramm zu empfangen ist. Dies wird meistens durch probeweises Umschalten des Rundfunkempfängers auf die Alternativfrequenz und anschließendes Auswerten des im übertragenen RDS- Datenstrom enthaltenen Programmidentifizierung(PI)-Codes erreicht.RDS broadcast receivers have the option of deteriorating received signal of a certain frequency automatically to an alternative Switch the frequency of the set radio station. The associated alternative frequencies of a set radio station are Data stream transmitted and stored by the radio receiver. Since all Broadcast frequencies are different at different places these days Broadcast stations must be assigned before switching to a Alternative frequency are checked whether the alternative frequency actually the same radio station is broadcasting, i.e. the same radio program can be received. This is usually done by trial switching the radio receiver to the Alternative frequency and subsequent evaluation of the in the transmitted RDS Data flow contained program identification (PI) codes reached.
Im praktischen Betrieb treten oft Situationen auf, in denen die Qualität des empfangenen Signales verschlechtert und eine potentielle Alternativfrequenz bereits empfangbar ist, deren Empfangsqualität aber noch so gering ist, daß deren RDS- Signal nicht auswertbar ist. Obwohl hierbei die subjektive Hörqualität auf der alternativen Frequenz bereits besser sein kann als die der eingestellten Frequenz, kann das Gerät nicht auf die neue Frequenz wechseln, weil eine Überprüfung des PI-Codes aufgrund des nicht auswertbaren RDS-Signals nicht möglich ist. In practical operation, situations often arise in which the quality of the received signals deteriorated and a potential alternative frequency already is receivable, but the reception quality is still so low that its RDS Signal cannot be evaluated. Although here the subjective hearing quality on the alternative frequency can already be better than that of the set frequency the device does not switch to the new frequency because of a check of the PI code is not possible due to the non-evaluable RDS signal.
Eine Verbesserung kann in dieser Situation dadurch erzielt werden, daß auf einen Einrastvorgang des RDS-Decoders und evtl. auch auf einen CRC-Check verzichtet wird. Da der gesuchte PI-Code aus den auf der eingestellten Frequenz empfangenen und gespeicherten RDS-Daten bekannt ist, kann dieser als Bit-Muster direkt im RDS- Datenstrom gesucht werden. Dieses Verfahren scheitert allerdings, wenn das Signal auf der Alternativfrequenz relativ stark gestört ist, da dann der gesuchte, üblicherweise aus 16 Bit bestehende, PI-Code nicht in einem Stück als Bit-Muster empfangen werden kann.An improvement in this situation can be achieved by: The RDS decoder snaps into place and a CRC check may not be necessary becomes. Since the PI code searched is from the received on the set frequency and stored RDS data is known, it can be stored as a bit pattern directly in the RDS Data stream are searched. However, this procedure fails when the signal is relatively severely disturbed on the alternative frequency, because then the Usually consisting of 16 bits, PI code not in one piece as a bit pattern can be received.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der zuvor genannten Art derart weiterzubilden, daß eine Erkennung der Daten auch bei stärker gestörtem RDS-Signal möglich ist.The invention is therefore based on the object, the method of the aforementioned Kind in such a way that a recognition of the data even with more disturbed RDS signal is possible.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein mehrere Zyklen enthaltender Teil des Datenstroms untersucht und eine statistische Auswertung der einzelnen Bit-Positionen des betrachteten Zyklus′ vorgenommen wird, und daß die gesuchten Daten aus dem Ergebnis der statistischen Auswertung abgeleitet werden.This object is achieved in that a multiple cycles containing part of the data stream examined and a statistical evaluation of the individual bit positions of the cycle under consideration 'is made, and that the searched data can be derived from the result of the statistical evaluation.
Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, daß die RDS-Daten im RDS- Datenstrom zyklisch wiederholt werden. Beispielsweise der PI-Code wird in jeder RDS-Gruppe übertragen, so daß beispielsweise bei einer Bit-Frequenz des RDS- Datenstromes von 1187,5 Hz und einer Gruppenlänge von 104 Bits der im A-Block angeordnete PI-Code etwa 11mal pro Sekunde übertragen wird.The invention makes use of the knowledge that the RDS data in the RDS Data stream can be repeated cyclically. For example, the PI code is in each RDS group transmitted so that, for example, at a bit frequency of the RDS Data stream of 1187.5 Hz and a group length of 104 bits in the A block arranged PI code is transmitted about 11 times per second.
Auch wenn jeder der übertragenen A-Blocks durch zufällige Bit-Fehler aufgrund der schlechten Empfangsqualität ungültig wird, so ist es doch sehr unwahrscheinlich, daß immer die gleichen Bits des A-Blocks von der Störung betroffen sind. Untersucht man nun den Datenstrom über einen längeren Zeitraum, so daß mehrere RDS-Gruppen erfaßt werden, so kann durch statistische Auswertung der einzelnen Bit-Positionen die ursprüngliche Information wieder hergestellt werden, zumindest solange die Bit- Fehlerzahl kleiner als 50% ist. Durch die statistische Auswertung liegt also die ursprüngliche Bit-Folge vor, welcher dann der gesuchte PI-Code entnommen werden kann. Damit kann der PI-Code verifiziert und der Rundfunkempfänger auf die neue Frequenz umgeschaltet werden.Even if each of the transmitted A blocks is due to random bit errors due to the bad reception quality becomes invalid, it is very unlikely that the same bits of the A block are always affected by the fault. One examines now the data stream over a longer period of time, so that several RDS groups can be detected by statistical evaluation of the individual bit positions original information is restored, at least as long as the bit Number of errors is less than 50%. The statistical evaluation means that original bit sequence, from which the sought PI code is then extracted can. This enables the PI code to be verified and the radio receiver to use the new one Frequency can be switched.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß eine Auswertung des RDS- Signals schon bei geringen Feldstärken möglich ist. Dies hat unter anderem zur Folge, daß dem Rundfunkempfänger eine größere Anzahl von verifizierten Alternativfrequenzen zur Verfügung steht, auf die eine Umschaltung erfolgen kann. Zudem stehen die Informationen über neue Alternativfrequenzen früher zur Verfügung. Insgesamt wird daher durch die Erfindung die Empfangsqualität des Rundfunkempfängers verbessert. The method according to the invention has the advantage that an evaluation of the RDS Signal is possible even at low field strengths. Among other things, this means that the radio receiver has a larger number of verified Alternative frequencies are available, to which switching can take place. In addition, information about new alternative frequencies is available earlier Available. Overall, the reception quality of the Broadcast receiver improved.
Bevorzugt wird jeder Bit-Position des betrachteten Zyklus der Wert "0" zugeordnet, wenn bei weniger als der Hälfte der untersuchten Zyklen an dieser Bit-Position der Wert "1" festgestellt wurde, und umgekehrt wird jeder Bit-Position der Wert "1" zugeordnet, wenn bei mehr als der Hälfte der untersuchten Zyklen an dieser Bit- Position der Wert "1" festgestellt wurde. Dies stellt sicher, daß praktisch immer eine verwertbare Bit-Folge erhalten wird. Selbstverständlich kann die erforderliche Prozentzahl für einen positiven Eintrag an den jeweiligen Bit-Positionen auch höher angesetzt werden, um die Fehlerwahrscheinlichkeit zu verringern.Each bit position of the cycle under consideration is preferably assigned the value "0", if less than half of the cycles examined at this bit position Value "1" has been determined, and vice versa, each bit position becomes "1" assigned if more than half of the cycles examined on this bit Position of the value "1" was determined. This ensures that practically always one usable bit sequence is obtained. Of course, the required Percentage for a positive entry at the respective bit positions is also higher can be used to reduce the probability of errors.
Zur Durchführung der statistischen Auswertung kann bevorzugt der RDS-Datenstrom durch ein Schieberegister geschoben werden, dessen Länge der Anzahl der Bit- Positionen des betrachteten Zyklus′ entspricht. Jeder Bit-Position des Fehlerregisters ist dabei ein Zähler zugeordnet, dessen Zählerstand jeweils um "1" erhöht wird, wenn nach Durchschieben einer der Länge des Schieberegisters entsprechenden Anzahl von Bits an dieser Bit-Position der Wert "1" vorliegt. Nach dem Durchschieben von n Zyklen werden die Zähler ausgewertet. Weist ein Zähler den Stand "0" auf; dann ist das jeweilige Bit eindeutig "0", denn es war in allen empfangenen Zyklen "0". Ebenso bedeutet der Zählerstand "n", daß das jeweilige Bit eindeutig "1" ist. Zusätzlich werden die Zählerstände zwischen "0" und "n/2" dem Wert "0" und die Zählerstände zwischen "n/2" und "n" dem Wert "1" zugeordnet. Wie bereits zuvor gesagt, können auch andere Grenzen für die Zuordnung der Zählerstände gewählt werden.The RDS data stream can preferably be used to carry out the statistical evaluation are shifted by a shift register, the length of which corresponds to the number of bit Positions of the considered cycle 'corresponds. Each bit position of the error register a counter is assigned, the counter reading of which is increased by "1" if after pushing through a number corresponding to the length of the shift register Bits at this bit position have the value "1". After pushing through n Cycles, the counters are evaluated. If a counter is at "0"; then the respective bit clearly "0" because it was "0" in all received cycles. As well the counter reading "n" means that the respective bit is clearly "1". In addition the counter readings between "0" and "n / 2" become the value "0" and the counter readings between "n / 2" and "n" assigned the value "1". As said before, can other limits can also be selected for the assignment of the meter readings.
Die gesuchten Daten müssen nun als Bit-Muster in der durch die statistische Auswertung erhaltenen Bit-Folge vorhanden sein. Das Auffinden der Daten kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung durch Vergleich der Bit-Positionen auf das Vorhandensein des gesuchten Bit-Musters erfolgen. Dies ist beispielsweise durch einen einfachen Verschiebe- und Vergleichsvorgang möglich.The data you are looking for must now appear as a bit pattern in the statistical Evaluation received bit sequence be available. The data can be found after an embodiment of the invention by comparing the bit positions on the The desired bit pattern is present. This is for example by a simple moving and comparison process possible.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die sich aus der statistischen Auswertung ergebende Bit-Folge des betrachteten Zyklus′ einem RDS- Blockerkennungs-Algorithmus unterworfen werden, um einen die gesuchten Daten enthaltenden Datenblock in der Bit-Folge des betrachteten Zyklus′ zu erkennen und dessen Bit-Folge zu bestimmen. So kann beispielsweise der A-Block, welcher aus dem PI-Code mit 16 Bit und dem CRC-Code mit 10 Bit besteht, detektiert und anschließend der PI-Code hieraus bestimmt werden. Durch diese Vorgehensweise wird die Fehlerquote des Verfahrens verringert. According to another embodiment of the invention, the statistical Evaluation of the resulting bit sequence of the cycle in question 'an RDS Block detection algorithm are subjected to one of the searched data containing data block in the bit sequence of the cycle under consideration ' to determine its bit sequence. For example, the A block, which consists of the PI code with 16 bits and the CRC code with 10 bits exists, detects and then the PI code can be determined from it. By doing this the error rate of the procedure is reduced.
Neben der Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung des PI- Codes eines empfangenen Rundfunk-Signals kann dieses auch zur Erkennung von PTY(Programmtyp)-Daten, PS(Programm-Servicename)-Daten und TP(traffic- Programm)-Daten verwendet werden.In addition to using the method according to the invention for recognizing the PI Codes of a received broadcast signal can also be used to detect PTY (program type) data, PS (program service name) data and TP (traffic- Program) data can be used.
Eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.An embodiment variant of the method according to the invention is shown in FIG attached drawing explained.
Die einzige Figur zeigt hierbei eine schematische Darstellung eines Schieberegisters mit zugeordneten Zählern.The only figure shows a schematic Representation of a shift register with assigned counters.
Bei der dargestellten Variante weist das Schieberegister 1 eine Länge von 104 Bits auf. Dementsprechend sind 104 Zähler 2 jeweils einer Bit-Position des Schieberegisters 1 zugeordnet.In the variant shown, the shift register 1 has a length of 104 bits. Accordingly, 104 counters 2 are each assigned to a bit position of shift register 1 .
Das empfangene RDS-Signal wird gemäß den Pfeilen 3 auf der einen Seite in das Schieberegister 1 eingeschoben und verläßt dieses auf der anderen Seite wieder. Sobald jeweils 104 Bit in das Schieberegister 1 eingeschoben wurden, wird bei jeder "1" im Schieberegister 1 der entsprechende Zähler 2 um "1" erhöht. Nachdem n RDS- Gruppen mit jeweils 104 Bits auf diese Weise durch das Schieberegister 1 geschoben und untersucht wurden, wird der Zählerstand, der in der Zeichnung jeweils durch einen schwarzen, senkrechten Balken 4 dargestellt ist, ausgewertet. Hat ein Zähler den Stand "0", dann ist das jeweilige Bit "0"< hat er den Zählerstand n, dann ist das jeweilige Bit "1". Bei Zählerständen zwischen "0" und "n/2" wird dem Bit der Wert "0", bei Zählerständen zwischen "n/2" und "n" der Wert "1" zugeordnet.The received RDS signal is inserted according to the arrows 3 on one side into the shift register 1 and leaves it again on the other side. Once each 104 bits have been inserted into the shift register 1, is incremented for each "1" in the shift register 1 of the corresponding counter 2 to "1". After n RDS groups with 104 bits each have been shifted and examined by the shift register 1 in this way, the counter reading, which is represented in the drawing by a black, vertical bar 4 , is evaluated. If a counter has the status "0", then the respective bit is "0"<if it has the counter status n, then the respective bit is "1". With counter readings between "0" and "n / 2" the value "0" is assigned to the bit, with counter readings between "n / 2" and "n" the value "1".
Die so erhaltene Bit-Folge 5, die in der Zeichnung unterhalb der Zähler 3 beispielhaft dargestellt ist, wird für die weitere Auswertung verwendet. Das heißt, die gesuchten Daten werden beispielsweise durch Überprüfen der sich aus den Zählerständen ergebenden Bit-Folge 5 auf das Vorliegen eines bestimmten Bit-Musters ermittelt. Alternativ kann die aus den Zählerständen erhaltene Bit-Folge 5 einem RDS- Blockerkennungs-Algorithmus unterworfen werden, um einen bestimmten Block, der die gesuchten Daten enthält, beispielsweise den A-Block zu detektieren. Ist der gesuchte Block erkannt, so können dessen einzelne Bit-Positionen ausgelesen und daraus die gesuchten Daten erhalten werden.The bit sequence 5 obtained in this way , which is shown as an example in the drawing below the counter 3 , is used for further evaluation. This means that the data sought are determined, for example, by checking the bit sequence 5 resulting from the counter readings for the presence of a specific bit pattern. Alternatively, the bit sequence 5 obtained from the counter readings can be subjected to an RDS block detection algorithm in order to detect a specific block which contains the searched data, for example the A block. If the searched block is recognized, its individual bit positions can be read out and the searched data can be obtained therefrom.
Wird die Länge des Schieberegisters und damit die Anzahl der Zähler vergrößert, so können neben PI-, TP- und PTY-Code auch weitere Informationen, beispielsweise der Programmservicenahme aus einem gestörten RDS-Signal gewonnen werden.If the length of the shift register and thus the number of counters is increased, then In addition to the PI, TP and PTY codes, you can also add further information, such as the Program service can be obtained from a disturbed RDS signal.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HARMAN BECKER AUTOMOTIVE SYSTEMS (BECKER DIVISION) |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: HARMAN BECKER AUTOMOTIVE SYSTEMS GMBH, 76307 KARLS |
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |