DE60319001T2

DE60319001T2 - Verfahren und schaltung zur automatischen abstimmung in einem fm-rundfunkempfänger

Info

Publication number: DE60319001T2
Application number: DE60319001T
Authority: DE
Inventors: Han L. Tan
Original assignee: NXP BV
Current assignee: NXP BV
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-06-04
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2023-06-05
Also published as: EP1514348A1; ATE385626T1; ES2300580T3; US20050227648A1; CN1659783A; EP1514348B1; WO2003105342A1; DE60319001D1; JP2006514448A; CN100542026C; US7848720B2; AU2003241096A1; KR20050008799A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Abstimmung eines FM-Rundfunkempfängers durch Abtasten des Frequenzbandes des Empfängers, bis ein FM-Signal empfangen wird, das den Kriterien zur Kennzeichnung des Signals als von vorgegebener Qualität entspricht, das insbesondere von einer gültigen FM-Station kommt.
Das Dokument EP-A-0430469 offenbart ein Beispiel für ein derartiges Verfahren.
Eines der wesentlichen Merkmale bei einem Rundfunkempfänger ist die Funktion der automatischen Abstimmung. Dies ermöglicht einem Benutzer, das Frequenzband des Empfängers nach verfügbaren Signalen zu durchsuchen, sie einzustellen und sie als Voreinstellungen zu speichern, alles auf Knopfdruck. Insbesondere bei Kombi-Fernseh-FM-Rundfunkempfängern werden Fernseh- und FM-Radiofrequenzsignale über eine derartige automatische Abstimmungsfunktion in Basisband-Video- und Audiosignale umgewandelt. Diese automatische Abstimmungsfunktion ist zum Beispiel für Hersteller von Fernsehkarten für PCs (Personal Computer) wichtig, die Computerbenutzern die Möglichkeit bieten möchten, Fernseh- und Rundfunksendungen zu genießen, während sie an ihren PCs arbeiten.
Das Konzept der automatischen Abstimmung bei Fernsehern ist gängig und verhältnismäßig fehlerfrei, wobei ein Fernsehsignal ein eindeutiger Typ eines modulierten Signals ist, das unter anderen Eigenschaften einen periodischen Synchronimpuls aufweist. Dadurch ist es immer möglich, zwischen einem Fernsehsignal und einem Nicht-Fernsehsignal, das eine kurze Dauer, ein nicht periodisches Geräusch aufweist, zu unterscheiden.
Eine verhältnismäßig fehlerfreie automatische Abstimmung ist jedoch im Falle von FM-Rundfunk nicht gut möglich. Ein FM-Diskriminator ist nicht von Natur aus in der Lage, zwischen einem echten FM-Rundfunksignal und einem Nicht-FM-Störsignal, das frequenzstabil oder zufällig sein kann, zu unterscheiden. Dies führt zu einem Fall, in dem bekannte automatische Abstimmsysteme zahlreiche Signale auffangen und speichern können, aber vielleicht sind nur ein kleiner Teil davon beabsichtigte Signale. Das Abstimmen auf die restlichen Voreinstelllungen führt nur zu einem irritierenden Geräusch.
Das erste Problem liegt in der Empfindlichkeit des Empfängersystems, das in der Lage ist, Signale aufzuspüren, die nahe am Störpegel liegen. Dies bedeutet, dass die Möglichkeit des irrtümlichen Speicherns eines Zufallsgeräuschsignals, das zum Zeitpunkt der automatischen Abstimmung vorhanden ist, verhältnismäßig hoch ist. Außerdem bedeutet dies auch, dass ein echtes FM-Signal, das sehr schwach ist, ebenfalls erfasst werden kann. In Wirklichkeit macht es wenig Sinn, einen Kanal zu speichern, wenn ein FM-Rundfunksignal unter eine bestimmte Signalstärke fällt, allgemein bekannt als FM-Schwelle, da die Tonqualität einfach zu schlecht ist, um verständlich zu sein.
Bekanntermaßen werden zwei Bedingungen angewandt, die erfüllt sein müssen, wenn entschieden wird, ob ein Signal eine gültige FM-Station ist. Der Pegel des FM-ZF-Signals muss ausreichend hoch sein. Dies kann zum Beispiel durch das Einstellen eines Bits in einem Zustandsregister, das dem Benutzer zur Verfügung steht, erfolgen. Dieses Kriterium wird im Folgenden als „Intensität" bezeichnet. Ist diese Bedingung erfüllt, muss der Zustand der automatischen Frequenzregelung (AFC) überprüft werden; befindet sich das empfangene Signal innerhalb der ZF-Bandbreite, ist die zweite Bedingung erfüllt, und das Signal wird dann als gültige Station gespeichert. Bei dem ZF-Band mit 10,7 MHz müssen sich die empfangenen Signale innerhalb ±75 kHz der ZF von 10,7 MHz befinden. Dieses zweite Kriterium wird im Folgenden als „AFC-Fenster" bezeichnet. Ein Konzept für die automatische Abstimmung eines FM-Rundfunkempfängers durch Abtasten des Frequenzbandes des Empfängers, bis ein FM-Signal empfangen wird, das den Kriterien zur Kennzeichnung des Signals als von vorgegebener Qualität entspricht, ist bereits bekannt, zum Beispiel aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 430 469 . Erfüllt ein empfangenes FM-Signal beide Kriterien, wird dies im Folgenden als „positives Prüfergebnis" bezeichnet.
Falls jedoch eine ausreichend starke zufällige Störung den Demodulator des FM-Rundfunkempfängers erreicht, kann sie ebenfalls irrtümlicherweise gespeichert werden, da sie vorübergehend innerhalb des AFC-Fensters erscheinen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Erfassung derartiger zufälliger Frequenzstörungen zu verhindern.
Daher ist gemäß der Erfindung das Verfahren, wie in dem Eingangsabsatz beschrieben, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens während der Abstimmung ständig festgelegt wird, ob das FM-Signal die Kriterien erfüllt oder nicht, woraufhin diese Ergebnisse eine vorgegebene Anzahl von Malen gelesen werden, und das FM-Signal wird nur gespeichert, wenn die Kriterien mindestens meistens erfüllt sind. Es wurde festgestellt, dass gute Ergebnisse erzielt werden, wenn diese Ergebnisse 10 Mal gelesen werden und das FM-Signal nur gespeichert wird, wenn die Kriterien mindestens 8 Mal erfüllt werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine automatische Abstimmvorrichtung mit Mitteln, um zu registrieren, ob ein FM-Signal, das in einem FM-Rundfunkempfänger empfangen wird, das insbesondere von einer gültigen FM-Station kommt, Kriterien zum Kennzeichnung des Signals als von vorgegebener Qualität entspricht oder nicht, und Zählmitteln zum Registrieren in einem Zeitraum mit einer vorgegebenen Anzahl von Malen, der registriert wird, ob das FM-Signal die Kriterien erfüllt oder nicht, die Anzahl der Male, bei denen das FM-Signal die Kriterien erfüllt. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen FM-Rundfunkempfänger zum Durchführen des oben genannten Verfahrens, umfassend die oben genannte automatische Abstimmvorrichtung.
Die Erfindung betrifft ferner einen Algorithmus zum Verarbeiten von FM-Signalen in einer automatischen Abstimmvorrichtung gemäß den obigen Ausführungen, ein Rechnerprogramm, das in der Lage ist, auf Signal verarbeitenden Mitteln in einem FM-Rundfunkempfänger zu laufen oder mit einem FM-Rundfunkempfänger, der die oben genannte automatische Abstimmvorrichtung aufweist, zusammenzuwirken, sowie einen Informationsträger, der Anweisungen enthält, die von Signal verarbeitenden Mitteln ausgeführt werden sollen, wobei die Anweisungen dergestalt sind, dass das Verarbeitungsmittel in die Lage versetzt wird, das oben genannte Verfahren durchzuführen.
Die Erfindung wird ferner durch eine spezielle Ausführungsform und mit Bezug auf die Zeichnung, die ein Ablaufdiagramm des Verfahrens gemäß der Erfindung zeigt, erläutert.
Das Abtasten des FM-Bandes, das in den meisten Teilen der Welt der Frequenzbereich von 87,5 bis 108,5 MHz ist, erfolgt über ein Signal eines lokalen Oszillatoren (LO), das in einem Bereich von 98,2 bis 119,2 MHz in Schritten von 50 kHz abgesucht wird. Im Ablaufdiagramm wird dies durch Block 1 angezeigt. Zu Beginn jeder LO-Abtastung wird ein Zähler zum Zählen positiver Prüfergebnisse rückgesetzt. Sobald ein FM-Signal empfangen wird, wird geprüft, ob dieses Signal die Signalqualitätskriterien „Intensität" und „AFC-Fenster" erfüllt. Dies erfolgt in 10 Iterationsschritten. Wenn der Zähler rückgesetzt wird, wird die Anzahl der Iterationen ebenfalls rückgesetzt. Das Iterationsverfahren wird durch 1 (Block 3) in Gang gesetzt, wobei jedes Mal, wenn das empfangene FM-Signal geprüft wird, die Anzahl der Iterationen um 1 erhöht wird. Die Anzahl der Iterationen in diesem Beispiel ist auf 10 begrenzt. Solange die Anzahl der Iterationen nicht den Wert 10 erreicht hat, angegeben in Block 4, wird geprüft, ob das FM-Signal die Kriterien „Intensität" (Block 5) und „AFC-Fenster" (Block 6) erfüllt oder nicht. Erfüllt das FM-Signal beide Kriterien, wird der Zähler für positive Prüfergebnisse um 1 heraufgesetzt (Block 7), und nach einer kurzen Verzögerung wird die folgende Prüfung des FM-Signals durchgeführt (Block 4). Wurde nach 10 Iterationsschritten (Block 4) in diesem Beispiel 8 Mal eine positive Prüfung registriert (Block 8), stammt das gefundene FM-Signal von einer echten Station, und die entsprechende Radiofrequenz wird gespeichert (Block 9). Sind 10 Iterationsschritte durchgeführt und es gibt keine 8 positiven Ergebnisse (Blöcke 4 und 8), wird der LO-Frequenzwert um zwei Schritte, das heißt um 100 kHz, erhöht (Block 10). Wurde das Ende der LO-Frequenzabtastung noch nicht erreicht (Block 11), wird der Zähler erneut rückgesetzt, und eine Suche nach einer gültigen FM-Station wird auf einer umgetasteten Frequenz gestartet. Ist das Ende der LO-Frequenzabtastung erreicht, endet das Verfahren und kann erneut gestartet werden. Ist das erste Kriterium „Intensität" nicht erfüllt (Block 5), wird das lokale Oszillatorsignal erhöht, wonach das Verfahren wiederholt oder beendet wird, wie beschrieben. Ist das erste Kriterium „Intensität" erfüllt, aber das zweite Kriterium „AFC-Fenster" nicht, wird die Anzahl der Iterationsschritte erhöht, jedoch natürlich nicht die Anzahl der positiven Ergebnisse. Jedoch kann danach ein positives Prüfergebnis erzielt werden, da es immer noch möglich ist, dass in 10 Iterationsschritten 8 positive Prüfergebnisse erreicht werden.
Dieses Verfahren wird in einer automatischen Abstimmvorrichtung, die Teil eines FM-Rundfunkempfängers ist, mit Mitteln durchgeführt, um zu registrieren, ob ein FM-Signal, das in einem FM-Rundfunkempfänger empfangen wird, die Kriterien „Intensität" und „AFC-Fenster" erfüllt oder nicht. Ob das FM-Signal die Kriterien erfüllt oder nicht, kann dauernd oder mindestens während des Abstimmens in der automatischen Abstimmvorrichtung registriert werden, zum Beispiel in einem darin befindlichen Zustandsregister. Dieses Zustandsregister wird während jedes Prüfverfahrens 10 Mal gelesen. Daher umfasst die Abstimmvorrichtung Zählmittel zum Registrieren in einem Zeitraum mit einer vorgegebenen Anzahl von Malen (10 Mal), der registriert wird, ob das FM-Signal die Kriterien erfüllt oder nicht, die Anzahl der Male, bei denen das FM-Signal die Kriterien erfüllt.
Das oben genannte Prüfverfahren erfolgt mit Hilfe eines Algorithmus in Form eines Rechnerprogramms, das in der Lage ist, auf Signal verarbeitenden Mitteln in dem FM-Rundfunkempfänger zu laufen oder mit einem FM-Rundfunkempfänger, der die automatische Abstimmvorrichtung aufweist, zusammenzuwirken.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Abwandlungen sind möglich. Insbesondere bei der Anzahl der Iterationsschritte und der Anzahl der positiven Prüfergebnisse innerhalb der Anzahl der Iterationsschritte können andere Zahlen als 10 beziehungsweise 8 gewählt werden. Ferner lässt sich feststellen, dass das Abtastverfahren, wie oben beschrieben, bei einem FM-Band in dem Frequenzbereich von etwa 75 MHz bis 91 MHz, wie es in Japan der Fall ist, angewandt werden.

Claims

Verfahren zur automatischen Abstimmung eines FM-Rundfunkempfängers durch Abtasten des Frequenzbandes des Empfängers, bis ein FM-Signal empfangen wird, das den Kriterien zur Kennzeichnung des Signals als von vorgegebener Qualität entspricht, wobei die Kriterien ein erstes Kriterium umfassen, das als Signalpegel festgelegt ist, der nicht niedriger ist als eine Schwelle eines Diskriminators (5), die über dem Störpegel liegt, und ein zweites Kriterium, das als empfangenes FM-Signal, das sich innerhalb des automatischen Frequenzregelungsfensters befindet, festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens während der Abstimmung ständig festgelegt wird, ob das FM-Signal die Kriterien erfüllt oder nicht, wobei diese Ergebnisse eine vorgegebene Anzahl von Malen gelesen werden, und das empfangene FM-Signal nur gespeichert wird (9), wenn die Ergebnisse anzeigen, dass die Kriterien in mindestens 80% der vorgegebenen Anzahl der Male erfüllt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ergebnisse eine vorgegebene Anzahl von 10 Malen (4) gelesen werden und das FM-Signal nur gespeichert wird, wenn die Kriterien mindestens 8 Mal erfüllt sind.
Automatische Abstimmvorrichtung zur automatischen Abstimmung eines FM-Rundfunkempfängers durch Abtasten des Frequenzbandes des Empfängers, bis ein FM-Signal empfangen wird, das den Kriterien zur Kennzeichnung des Signals als von vorgegebener Qualität entspricht, wobei die Kriterien ein erstes Kriterium umfassen, das als Signalpegel festgelegt ist, der nicht niedriger ist als eine Schwelle eines Diskriminators (5), die über dem Störpegel liegt, und ein zweites Kriterium, das als empfangenes FM-Signal, das sich innerhalb des automatischen Frequenzregelungsfensters befindet, festgelegt ist, umfassend Zählmittel, die dazu bestimmt sind, in einem Zeitraum mit einer vorgegebenen Anzahl von Malen zu registrieren, wie häufig das empfangene FM-Signal die Kriterien erfüllt, und Prüfmittel, die dazu bestimmt sind zu prüfen, dass die Ergebnisse der Zählmittel anzeigen, dass in mindestens 80% der vorgegebenen Anzahl der Male die Kriterien erfüllt sind und das FM-Signal gespeichert werden kann. (9)
FM-Rundfunkempfänger zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, umfassend eine automatische Abstimmvorrichtung nach Anspruch 3.
Rechnerprogrammerzeugnis, umfassend Programmabschnitte, die auf einem rechnerlesbaren Medium gespeichert sind zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wenn das Programmerzeugnis auf Signal verarbeitenden Mitteln eines FM-Rundfunkempfängers läuft.
Informationsträger, der das Rechnerprogrammerzeugnis nach Anspruch 5 speichert.