EP2338233A1 - Ir-empfangseinheit - Google Patents
Ir-empfangseinheitInfo
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- EP2338233A1 EP2338233A1 EP09740288A EP09740288A EP2338233A1 EP 2338233 A1 EP2338233 A1 EP 2338233A1 EP 09740288 A EP09740288 A EP 09740288A EP 09740288 A EP09740288 A EP 09740288A EP 2338233 A1 EP2338233 A1 EP 2338233A1
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
- H04B1/10—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
- H04B1/1027—Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference assessing signal quality or detecting noise/interference for the received signal
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/34—Muting amplifier when no signal is present or when only weak signals are present, or caused by the presence of noise signals, e.g. squelch systems
- H03G3/341—Muting when no signals or only weak signals are present
Definitions
- the present invention relates to an IR Empfangse ⁇ nhe ⁇ t and a method for receiving IR Sgnalen
- an IR receiver is provided with a decision logic unit for activating or deactivating a squelch.
- the squelch is activated or deactivated depending on an average of the frequency, a variance of the receiver intermediate frequency, an average of the audio amplitude, a variance of the audio amplitude and / or a signal strength the receiver DC link frequency
- the decision logic unit is configured to activate squelch when the variance of the frequency exceeds a threshold.
- the decision logic unit is configured to enable squelch when the average of the audio amplitude is below a predetermined threshold.
- the decision logic unit is configured to activate a squelch when the average of the audio amplitude falls below a predetermined threshold and when the variance of the audio amplitude is above a predetermined threshold.
- the invention also relates to an IR receiver having a decision logic unit for determining whether a meaningful signal is present.
- the determination of whether a meaningful signal is present is based on an average of the frequency, a variance of the frequency, an average of the audio amplitude, a variance of the audio amplitude and / or a signal strength of a receiver intermediate frequency.
- the invention also relates to a method for activating or deactivating a squelch in an IR receiver.
- the squelch is activated or deactivated based on an evaluation of the mean value of the frequency, a variance of the frequency, an average value of the audio amplitude, a variance of the audio amplitude and / or a signal strength of the receiver DC link frequency.
- the invention relates to the idea of providing an IR receiving unit which derives the signal strength RSSI directly from the receiver intermediate frequency signal.
- the DC component extracted from the FM demodulator may represent a measure of the carrier frequency of the received signal.
- the DC voltage component can also be averaged over time.
- the variance of the demodulator DC voltage component is a measure of the time fluctuations of the carrier frequency about the mean value.
- the mean value of the rectified amplitudes behind the demodulator represents a measure of the average loudness of the received signal.
- the variance of the rectified audio amplitude is a measure for the temporal fluctuations of the volume, ie the dynamics.
- FIG. 1 shows a block diagram of an IR receiving unit according to a first exemplary embodiment.
- Fig. 1 shows a block diagram of an IR receiving unit according to a first embodiment.
- the IR receiving unit has an FM demodulator 40, a level detector 30, a first low pass 50, a second low pass 60, a first high pass 70, a first RMS detector 80, a second high pass 90, a rectifier 100, a third low pass 110 , a third high pass 120, a second RMS detector 130, a decision logic unit 20, and a memory 10.
- the receiver IF frequency is received by both the FM demodulator 40 and the level detector 30.
- the level detector 30 determines the signal strength SS or the RSSI (Radio Signal Strength Indicator) and outputs this signal strength SS to the decision logic unit 20.
- SS Signal Strength Indicator
- the output of the FM demodulator 40 is forwarded to both the first low pass 50 and the second high pass 90.
- the cutoff frequency of the first low-pass filter represents the frequency f1.
- the output of the first low-pass filter 50 represents a DC voltage component of the carrier frequency DCT. This signal is supplied to the second low-pass filter 60 and the second high-pass filter 70.
- the output signal of the second low-pass filter 60 represents a frequency average MWF.
- the cut-off frequency is f2 here.
- the first high-pass filter 70 has a cut-off frequency of f2, and the output signal of the high-pass filter 70 is forwarded to the first RMS detector 80.
- the output of the first RMS detector 80 represents the variance of the frequency VF.
- the output signal of the second high-pass filter 90 having a cut-off frequency of at least 20 Hz (ie, the lower limit of the listening range) is supplied to the rectifier 100.
- the output signal of the rectifier 100 is supplied to the third low-pass filter 110 and the third high-pass filter 120.
- the output signal of the third low-pass filter 110 represents an average value of the audio amplitude MWA.
- the output signal of the third high-pass filter 120 is fed to the second RMS detector 130.
- the output signal of the second RMS detector 130 represents the variance of the audio amplitude VA or the dynamics.
- the mean value of the frequency MWF, the variance of the frequency VF, the mean value of the frequency Audio amplitude MWA, the variance of the audio amplitude VA and / or the signal strength SS can be supplied to the decision logic unit 20.
- the decision logic unit 20 is also connected to a memory 10.
- the decision logic unit 20 outputs as output signal a squelch signal RS.
- the signal strength SS is thus derived directly from the receiver intermediate frequency signal ZF.
- the mean value of the rectified audio amplitude MWA represents a measure of the mean volume of the received signal.
- the variance of the DC component of the demodulator VA relates to the time fluctuations of the carrier frequency around the mean value and can thus give an indication of the stability of the received carrier frequency.
- the variance of the rectified audio amplitude is a measure of the temporal fluctuations of the volume.
- the decision logic unit 20 checks whether the received signal strength SS is below or above a predetermined threshold value. If the signal strength SS is below a predetermined threshold value or if the carrier frequency fluctuates by a predetermined amount (if the variance of the frequency is above a set value), then reception of a sufficient signal is not possible. In such a case, it can be assumed that the receiver is located in the transition region of several transmitters or interference sources. However, if the carrier frequency fluctuates within a predetermined amount and the variance is thus below a threshold value, then it can be assumed that only one carrier frequency is received. Furthermore, it can be assumed that the received carrier frequency has a sufficient signal-to-noise ratio at the input of the receiver. In the event that there is a carrier frequency with sufficient stability, then the frequency can be determined by taking the mean of the frequency MWF. This frequency may be stored in memory 10 and used later to tune or recognize the received carrier frequency.
- the audio amplitude is used for the evaluation and the average value of the audio amplitude MWA is above a predetermined threshold value, there may be a disturbance and the amplitude of the corresponding frequency deviation may be outside the specification.
- the mean value of the audio amplitude MWA is below a predetermined threshold, a closer look may be necessary. If the variance of the audio Litude is below a threshold, then there may be little dynamics, ie the signal is not or little modulated. Alternatively, a constant envelope may be present. In this case, however, it must still be determined whether there is a meaningful signal such as music or speech. However, if the variance of the audio amplitude is greater than a predetermined threshold, then there is sufficient dynamics, ie the signal is likely to be a meaningful signal such as music or speech.
- the received signal is sufficiently modulated.
- a corresponding signal may be considered useful and the corresponding carrier frequency may be stored in a memory the receiving unit can access it later.
- the received signal can also be selected.
- the stored frequency can be selected as long as the deviation is slow in time. If a signal has been selected or recognized as meaningful, then the squelch RS can be released.
- an IR receiving unit includes a decision logic unit as described in the first embodiment.
- the decision logic unit is not used exclusively to activate or deactivate a squelch but to determine whether or not there is a meaningful signal. Based on the result, a part of the IR receiver can be controlled. For example, a squelch can be controlled or a station search can be performed.
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Abstract
Es wird ein IR-Empfänger mit einer Entscheidungslogikeinheit (20) zum Aktivieren oder Deaktivieren einer Rauschsperre vorgesehen. Die Aktivierung oder Deaktivierung der Rauschsperre erfolgt in Abhängigkeit von einem Mittelwert der Frequenz (MWF), einer Varianz, der Empfängerzwischenfrequenz (VF), einem Mittelwert der Audioamplitude (MWA), einer Varianz der Audioamplitude (VA) und/oder einer Signalstärke (SS) der Empfängerzwischenkreisfrequenz (ZF).
Description
IR-Empfangseιnheit
Die vorliegende Erfindung betrifft eine IR-Empfangseιnheιt und ein Verfahren zum Empfangen von IR-Sιgnalen
Bei bekannten IR-Empfangseιnheιten muss typischerweise eine Rauschsperre realisiert werden, um Störgeräusche wahrend der Sendepausen auszublenden Dies erfolgt bei- spielsweise durch Auswertung der Empfangssignalstarke RSSI Erst wenn das empfangene Signal einen vorgegebenen Wert überschreitet, dann kann es durchgeschaltet bzw verstärkt werden Eine alternative Möglichkeit zur Realisierung der Rauschsperre stellt die Analyse des demoduherten Rauschens dar
Diese beiden Möglichkeiten des Vorsehens einer Rauschsperre sind jedoch für eine Infrarotkommunikation nicht sinnvoll, da in dem relevanten Frequenzbereich eine Leuchtstofflampe (oder ein Plasmafernseher oder dergleichen) nicht von einem IR- Sender unterschieden werden kann
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine IR-Empfangseιnheιt vorzusehen, welche eine Rauschsperre ermöglicht
Diese Aufgabe wird durch eine IR-Empfangseιnheιt gemäß Anspruch 1 oder durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelost
Somit wird ein IR-Empfanger mit einer Entscheidungslogikeinheit zum Aktivieren oder Deaktivieren einer Rauschsperre vorgesehen Die Aktivierung oder Deaktivierung der Rauschsperre erfolgt in Abhängigkeit von einem Mittelwert der Frequenz, einer Varianz der Empfangerzwischenfrequenz, einem Mittelwert der Audioamplitude, einer Varianz der Audioamplitude und/oder einer Signalstarke der Empfanger-Zwischenkreisfrequenz
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Entscheidungslogikeinheit dazu ausgestaltet, eine Rauschsperre zu aktivieren, wenn die Varianz der Frequenz einen Grenzwert überschreitet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Entscheidungslogikein- heit dazu ausgestaltet, eine Rauschsperre zu aktivieren, wenn der Mittelwert der Audioamplitude unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Entscheidungslogikeinheit dazu ausgestaltet, eine Rauschsperre zu aktivieren, wenn der Mittelwert der Audioamplitude unter einen vorgegebenen Schwellwert fällt und wenn die Varianz der Audio- amplitude über einem vorgegebenen Schwellwert liegt.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen IR-Empfänger mit einer Entscheidungslogikeinheit zum Bestimmen, ob ein sinnvolles Signal vorliegt. Die Bestimmung, ob ein sinnvolles Signal vorliegt, basiert auf einem Mittelwert der Frequenz, einer Varianz der Frequenz, einem Mittelwert der Audioamplitude, einer Varianz der Audioamplitude und/oder einer Signalstärke einer Empfängerzwischenkreisfrequenz.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren einer Rauschsperre in einem IR-Empfänger. Das Aktivieren oder Deaktivieren der Rauschsperre erfolgt basierend auf einer Auswertung des Mittelwertes der Frequenz, einer Varianz der Frequenz, eines Mittelwertes der Audioamplitude, einer Varianz der Audioamplitude und/oder einer Signalstärke der Empfänger-Zwischenkreisfrequenz.
Die Erfindung betrifft den Gedanken, eine IR-Empfangseinheit vorzusehen, welche die Signalstärke RSSI direkt aus dem Empfänger-Zwischenfrequenzsignal ableitet. Ferner kann der Gleichspannungsanteil, welcher aus dem FM-Demodulator extrahiert wird, ein Maß für die Trägerfrequenz des Empfangssignals darstellen. Der Gleichspannungsanteil kann ferner zeitlich gemittelt werden. Femer stellt die Varianz des Demodulator- Gleichspannungsanteils ein Maß für die zeitlichen Schwankungen der Trägerfrequenz um den Mittelwert dar. Der Mittelwert der gleichgerichteten Amplituden hinter dem Demodula- tor stellt ein Maß für die mittlere Lautstärke des Empfangssignals dar. Die Varianz der gleichgerichteten Audioamplitude stellt ein Maß für die zeitlichen Schwankungen der Lautstärke, d. h. die Dynamik dar.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche,
Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert,
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer IR-Empfangseinheit gemäß einem ers- ten Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer IR-Empfangseinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die IR-Empfangseinheit weist einen FM-Demodulator 40, einen Pegeldetektor 30, einen ersten Tiefpass 50, einen zweiten Tiefpass 60, einen ersten Hochpass 70, einen ersten RMS-Detektor 80, einen zweiten Hochpass 90, einen Gleichrichter 100, einen dritten Tiefpass 110, einen dritten Hochpass 120, einen zweiten RMS-Detektor 130, eine Entscheidungslogikeinheit 20 und einen Speicher 10 auf. Die Empfänger- Zwischenfrequenz wird sowohl von dem FM-Demodulator 40 als auch von dem Pegeldetektor 30 empfangen. Der Pegeldetektor 30 bestimmt die Signalstärke SS bzw. die RSSI (Radio Signal strength indicator) und gibt diese Signalstärke SS an die Entscheidungslo- gikeinheit 20 aus. Das Ausgangssignal des FM-Demodulators 40 wird sowohl an den ersten Tiefpass 50 als auch an den zweiten Hochpass 90 weitergeleitet. Die Grenzfrequenz des ersten Tiefpasses stellt die Frequenz f1 dar. Der Ausgang des ersten Tiefpasses 50 stellt einen Gleichspannungsanteil der Trägerfrequenz DCT dar. Dieses Signal wird dem zweiten Tiefpass 60 und dem zweiten Hochpass 70 zugeführt. Das Ausgangs- Signal des zweiten Tiefpasses 60 stellt einen Frequenzmittelwert MWF dar. Die Grenzfrequenz beträgt hierbei f2. Der erste Hochpass 70 weist eine Grenzfrequenz von f2 auf, und das Ausgangssignal des Hochpasses 70 wird an den ersten RMS-Detektor 80 weitergeleitet. Das Ausgangssignal des ersten RMS-Detektors 80 stellt die Varianz der Frequenz VF dar.
Das Ausgangssignal des zweiten Hochpasses 90 mit einer Grenzfrequenz von mindestens 20 Hz (d. h. die untere Grenze des Hörbereichs) wird dem Gleichrichter 100 zugeführt. Das Ausgangssignal des Gleichrichters 100 wird dem dritten Tiefpass 110 und dem dritten Hochpass 120 zugeführt. Das Ausgangssignal des dritten Tiefpasses 110 stellt einen Mittelwert der Audioamplitude MWA dar. Das Ausgangssignal des dritten Hochpas- ses 120 wird dem zweiten RMS-Detektor 130 zugeführt. Das Ausgangssignal des zweiten RMS-Detektors 130 stellt die Varianz der Audioamplitude VA bzw. die Dynamik dar. Der Mittelwert der Frequenz MWF, die Varianz der Frequenz VF, der Mittelwert der
Audioamplitude MWA, die Varianz der Audioamplitude VA und/oder die Signalstärke SS kann der Entscheidungslogikeinheit 20 zugeführt werden. Die Entscheidungslogikeinheit 20 ist ebenfalls mit einem Speicher 10 verbunden. Die Entscheidungslogikeinheit 20 gibt als Ausgangssignal ein Rauschsperresignal RS aus.
Die Signalstärke SS wird somit direkt aus dem Empfänger-Zwischenfrequenzsignal ZF abgeleitet. Der Mittelwert der gleichgerichteten Audioamplitude MWA stellt ein Maß für die mittlere Lautstärke des Empfangssignals dar. Die Varianz des Gleichspannungsanteils des Demodulators VA betrifft die zeitlichen Schwankungen der Trägerfrequenz um den Mittelwert und kann somit einen Hinweis auf die Stabilität der empfangenen Träger- frequenz geben. Die Varianz der gleichgerichteten Audioamplitude ist ein Maß für die zeitlichen Schwankungen der Lautstärke.
Die Entscheidungslogikeinheit 20 prüft, ob die empfangene Signalstärke SS unter- oder oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes liegt. Ist die Signalstärke SS unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes oder wenn die Trägerfrequenz um ein vorbestimmtes Maß schwankt (wenn die Varianz der Frequenz über einem Sollwert liegt), dann ist ein Empfang eines ausreichenden Signals nicht möglich. In einem derartigen Fall kann angenommen werden, dass sich der Empfänger im Übergangsbereich mehrerer Sender bzw. Störquellen befindet. Wenn die Trägerfrequenz jedoch innerhalb eines vorbestimmten Maßes schwankt und die Varianz somit unter einem Schwellwert liegt, so kann ange- nommen werden, dass lediglich eine Trägerfrequenz empfangen wird. Ferner kann angenommen werden, dass die empfangene Trägerfrequenz einen ausreichenden Störabstand am Eingang des Empfängers aufweist. In dem Fall, dass eine Trägerfrequenz mit einer ausreichenden Stabilität vorliegt, dann kann die Frequenz ermittelt werden, indem der Mittelwert der Frequenz MWF herangezogen wird. Diese Frequenz kann in dem Speicher 10 gespeichert werden und später zum Tunen bzw. zum Wiedererkennen der empfangenen Trägerfrequenz verwendet werden.
Wenn die Audioamplitude zur Auswertung herangezogen wird und der Mittelwert der Audioamplitude MWA über einem vorgegebenen Schwellwert liegt, so kann eine Störung vorliegen und die Amplitude des entsprechenden Frequenzhubs kann außerhalb der Spezifikation liegen.
Wenn der Mittelwert der Audioamplitude MWA unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt, so kann eine nähere Betrachtung notwendig sein. Wenn die Varianz der Audioamp-
litude unter einem Schwellwert liegt, dann kann wenig Dynamik vorliegen, d. h. das Signal ist nicht oder wenig moduliert. Alternativ dazu kann eine konstante Hüllkurve vorliegen. In diesem Fall muss jedoch noch bestimmt werden, ob ein sinnvolles Signal wie beispielsweise Musik oder Sprache vorliegt. Wenn die Varianz der Audioamplitude jedoch größer als ein vorgegebener Schwellwert ist, dann ist ausreichend Dynamik dar, d. h. das Signal stellt mit hoher Wahrscheinlichkeit ein sinnvolles Signal wie beispielsweise Musik oder Sprache dar.
Wenn die Varianz der Audioamplitude VA über einem vorgegebenen Schwellwert liegt, dann ist das Empfangssignal ausreichend moduliert.
Wenn die Frequenz stabil ist und die Frequenz innerhalb der zulässigen Toleranzen ist und die Audioamplitude sich innerhalb eines zulässigen Bereichs befindet und die Dynamik ausreichend hoch ist, so kann ein entsprechendes Signal als sinnvoll erachtet werden und die entsprechende Trägerfrequenz kann in einem Speicher abgelegt werden, damit die Empfangseinheit später darauf zurückgreifen kann.
Wenn die Frequenz stabil ist und die Audioamplitude sich innerhalb des zulässigen Bereichs befindet und die Trägerfrequenz ausreichend nahe an der gespeicherten Frequenz liegt, so kann das empfangene Signal ebenfalls ausgewählt werden. Wenn ein Signal ausgewählt wurde und die Trägerfrequenz leicht neben der gespeicherten Trägerfrequenz ist, so kann die gespeicherte Frequenz ausgewählt werden, sofern die Abwei- chung zeitlich langsam erfolgt. Wenn ein Signal ausgewählt bzw. als sinnvoll anerkannt worden ist, dann kann die Rauschsperre RS freigegeben werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine IR- Empfangseinheit eine Entscheidungslogikeinheit wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben auf. Die Entscheidungslogikeinheit dient dabei jedoch nicht ausschließlich dazu, eine Rauschsperre zu aktivieren oder zu deaktivieren, sondern dazu, zu bestimmen, ob ein sinnvolles Signal vorliegt oder nicht. Basierend auf dem Ergebnis kann ein Teil des IR-Empfängers gesteuert werden. So kann beispielsweise eine Rauschsperre gesteuert werden oder es kann ein Sendersuchlauf durchgeführt werden.
Claims
1. IR-Empfänger, mit einer Entscheidungslogikeinheit (20) zum Aktivieren oder Deaktivieren einer Rauschsperre basierend auf einem Mittelwert der Frequenz (MWF), einer Varianz der Frequenz (VF), einem Mittelwert der Audioamplitude (MWA), einer Varianz der Audioamplitude (VA) und/oder einer Signalstärke (SS) der Empfängerzwischenkreisfrequenz (ZF).
2. IR-Empfänger nach Anspruch 1 , wobei die Entscheidungslogikeinheit (20) dazu ausgestaltet ist, eine Rauschsperre zu aktivieren, wenn die Varianz der Frequenz (VF) einen Grenzwert nicht überschreitet.
3. IR-Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Entscheidungslogikeinheit (20) dazu ausgestaltet ist, eine Rauschsperre zu aktivieren, wenn der Mittelwert der Audioamplitude (MWA) unter einem vorgegebenen Schwellwert liegt.
4. IR-Empfänger nach Anspruch 3, wobei die Entscheidungslogikeinheit dazu ausge- staltet ist, eine Rauschsperre zu aktivieren, wenn die Varianz der Audioamplitude (VA) größer als ein Schwellwert ist.
5. IR-Empfänger, mit einer Entscheidungslogikeinheit (20) zum Bestimmen, ob ein empfangenes Signal ein sinnvolles Signal darstellt basierend auf einer Auswertung eines Mittelwerts der Frequenz (MWF), einer Varianz der Frequenz (VF), eines Mittelwerts der Audioamplitude
(MWA), einer Varianz der Audioamplitude (VA) und/oder einer Signalstärke (SS) der
Empfängerzwischenkreisfrequenz (ZF).
6. Verfahren zum Aktivieren oder Deaktivieren einer Rauschsperre in einem IR- Empfänger, wobei das Aktivieren oder Deaktivieren der Rauschsperre basierend auf einer Auswertung eines Mittelwerts der Frequenz (MWF), einer Varianz der Frequenz (V), eines Mittelwerts der Audioamplitude (MWA), einer Varianz der Audioamplitude (VA) und/oder einer Signalstärke (SS) der Empfängerzwischenkreisfrequenz (ZF) erfolgt.
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