TWI261420B - Method for automatically searching available frequency band applicable to digital audio broadcasting transponder - Google Patents

Description

1261420 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種自動搜 指一種在設定的調頻波段範圍 並以此頻率波段作為傳送端裝 載波頻率的方法。 尋可用頻率波段的方法，尤 内搜尋未使用的頻率波段， 置與接收端裝置之間的發射 【先前技術】 /遺著資訊科技的日新月異，大眾所能獲得的資訊，也從 以往的口耳父傳、文字媒體、廣播、電視，進步到現在可以 透過網際網路的傳遞，跨越過國界的限制，將即時的聲音及 影像傳遞到地球另-面的彼方。而對於以往人們來說，透過 廣播播送聲音訊號的方式，主要是社會大眾賴以獲取外界最 新貧汛的媒體工具，但是隨著電視及電影媒體的興起，其同 時可以透過螢幕及擴音器所播放的影像及聲音，可以對於社 會大眾在視覺上產生更大的震撼，由此使得廣播淪為次要的 媒體，而使用廣播的人口數目也因此逐漸下降及流失。但也 由於以往在類比式的廣播技術（如FM調幅及AM調頻）上有 聲音品質低落、易受干擾、快速移動時不利於接收的品質、 會受到發射功率而影響廣播品f，以及副載波無法配合廣播 電台提供資訊的服務等缺點，使其在營運上遭遇到難以解決 的瓶頸，但直到今日由於數位科技的進步，透過數位音訊廣 播（Digital Audio Broadcasting’DAB)，已可解決了上述的缺 點，數位音訊廣播主要由WARC會議在1992年訂定出來， 其包括有VHF頻段·· 170-240 MHz或L頻段·· 1452-1492 4 1261420 MHz’數位音訊廣播它主要的優點在於能夠提供高品質、雙 聲道、多聲道立體聲廣播，其音f可以如同所播放 的品質一般，且在多路徑、陰影、移動及靜止的環境之下， 它的接收品質皆為極佳’也有非常高的抗干擾及誤碼校正的 能力’有很高功率效率，而其發射機功率也只有fm發射機 的十分之一至百分之一，對於環境的影響較小，而其覆蓋率 更可達到95%，時間有效性99%，甚且可以附帶傳送附加 信息。 雖然數位音訊廣播擁有比類比式廣播具有較佳的音訊 播放品質，以及極佳的音訊接收品質，但由於目前使用一般 的廣播接收播放裝置的使用者，如果為了收聽數位廣播資 訊，除了需購買數位廣播接收機，更必須更換或升級其原有 的廣播接收播放裝置，方可去接收及播放數位廣播資訊的内 容，如此將造成使用成本上的一大負擔，並且造成使用上的 不便，而使數位廣播難以普遍地向大眾進行推廣及使用。 本發明即配合此一構想，使既有汽車音響或其他視聽設 備能提供更多視聽選擇，以在盡可能不改變既有設備架構之 前提下同樣能接收及播放數位廣播的節目，以提高其附加功 能及價值。 【發明内容】 本發明之主要目的，在於提供一種應用於數位廣播接收 轉發裝置之自動搜尋可用頻率波段方法，其主要搭配一接收 數位廣播發射台發送之數位廣播訊號的數位廣播接收轉發 5 1261420 衣置、以及一接收數位廣播接收轉發裝置發送的數位廣播訊 號、並予以播放的廣播接收播放裝置，使得僅具有一般廣播 接收播放裝置的使用者不需要另外更換及升級其廣播接收 播放裝置之硬體設備，即可透過數位廣播接收轉發裝置將數 位廣播訊號予以轉換後，並在設定的調頻波段範圍内搜尋該 廣播訊號未使用的無線電波頻率波段，以此頻率波段作為數 位廣播接收轉發裝置發射載波時的無線電波頻率，以提供現 有的廣播接收播放裝置可以調整同一頻率代號進行接收及 播放者。 為達成上述目的，本發明之數位廣播接收轉發裝置包括 :-接收單元、一微處理器、一通訊單元、一頻道偵測設定 早7L及-輸人/輸出單元。其中接收單元具有—天線，用以 接收數位廣播發射站發送之數位廣播訊號，並經處理後輸出 於微處理器;微處理器將接收單元所傳遞來的數位訊號予以 Μ縮處理及還原，使得聲音訊號及與聲音訊號内容有關之 節目數據資料得以分離，並輸出至通訊單元處理;通訊單元 主要”有天線及-晶片形式之編碼器，且自微處理器接收 分離之聲音訊號及節目資訊’利用編碼器分別予以適當編碼 (⑶ding)後’再產生—載波訊號，並依照選定的頻率波段將 載波訊號經由天線發射，而接收端則可藉由一收音機或車用 音響等廣播接收播放裝置在有效的傳輸範圍内接收此載波 訊號’並依據廣播接收播放裝置其本身所具有的播放功能而 去選擇其-或㈣播放聲音訊號或節目資訊者。頻道偵測設 U元係W設定通訊單元發射載波的頻率波段，首先在針 6

10 15

20 1261420 對通訊單元能接收外界各廣播電台所使用頻率波段的範圍 内，去搜尋及偵測其中空白（未使用）的頻率，以設定做為 通訊單元發射載波的頻率波段；輸入/輸出單元包含至少一 供使用者選擇操作之按鍵及_顯示字幕或圖形之液晶顯示 面板；其中顯示面板用以顯示頻率波段的數值或訊息；而按 鍵則提供使用者輸入其決定的指令。 本發明並揭示-種於設定之調頻波段範圍内搜尋空白 頻率的方法，其包含： & 步驟a ··設定搜尋的頻率範圍； 步驟b :設定搜尋的起始頻率； 步驟c :設定搜尋的頻率間隔； d:開始搜尋是否有任何頻率訊號^若是，執行步驟 g ,倘若否，執行步驟e ; 步驟e:紀錄此—空白頻率；判斷是否繼續搜尋？倘若' 執行步驟g，倘若否，執行步驟f， 疋’ 步驟f:設定該空白頻率為發射載波的頻率，並執行步驟k. 步驟g:判斷是否已完成該設定之頻率範圍 ’ 是，執行步驟丄，倘若否，執行步驟h;.倘右 步驟h:繼縯搜尋下-個頻道内的頻率訊號，

步驟1:判斷是否有搜尋到空白頻率?倘若是，執行步：： 倘若否，執行步驟k ; J 步驟j:在搜尋到的—或複數個空白頻率中選擇I中― 頻率設定為該發射載波的頻率； 工白 步驟k :結束。 7 1261420 【實施方式】 本發明之技術内容與功效，將於以下配合圖式之較佳實 施例詳細說明中詳述。 5 如圖1所示，為本發明應用於數位廣播接收轉發裝置 之自動搜尋可用頻道方法較佳實施例，所應用之一數位廣 播接收轉發裝置20及一數位廣播發射站1〇、一廣播接收播 放裝置30共同組成的系統架構示意圖。如圖所示，本實施 > 例中數位廣播接收轉發裝置20係以一可攜式電子裝置為 10 例，廣播接收播放裝置30則為一安裝於車輛4〇之車用音 響，且可接收一般廣播電台發送的無線電波訊號（如：調頻 FM、調幅AM);其中該系統係由數位廣播發射站1〇發射 出數位廣播訊號11，並藉由數位廣播接收轉發裝置接收 數位廣播汛唬11及經由解調還原後，再將訊號轉換成調頻 15 載波，並以特定的頻率波段將載波訊號向外界發送；而廣 _ 播接收播放裝置30並可相應調整與數位廣播接收轉發裝置 20發射的頻率波段於同一頻率代號，以在所在處一定範圍 内接收此載波訊號，並解調及播放此訊號内容者。另外， 於其他變化例中，數位廣播接收轉發裝置2〇亦可為非可攜 之固定安裝形式，廣播接收播放裝置30則亦可家用音響、 藍芽耳機或其他固定或可攜形式，而非以本實施例所舉為 限。 、、 如圖2所示，係該數位廣播接收轉發裝置2〇較佳實施 例之電路方塊圖。如圖所示，數位廣播接收轉發裝置別主 8 1261420 要包括：接收單元21、微處理器22、通訊單元以、頻㈣ 測設定單元24及輸入/輸出單元25(1/〇)。其中，頻道制 設定單元24與通訊單元23、輸入/輸出單元乃電性連 接；以及微處理器22分別與接收單元2ι、通訊單 元23、頻道偵測設定單元24及輸入/輸出單元乃電 性連接。 配合圖3所示，本實施例中接收單元21具有一天線2ΐι

10 15 20 及其他必要電路（圖未示），用以接收數位廣播發射站1〇發 达之數位廣播射頻訊號u，並將射頻訊號u予以降頻至中 頻（IF)訊號後，轉換還原成數位訊號，並將數位訊號調解後 輸出於微處理器22進行處理。 本實施例中微處理器22將接收單元21所傳遞來的數位 ㈣予以解壓縮處理及還原，使得聲音訊號及與聲音訊號内 谷有關之節目資料（例如：節目名稱、主持人、歌名等）得 以分離’並輸出至通訊單元23處理；其中本實施例所述之 微處理器、22係4 一數位信號處理器⑼咖叫㈣

Pr〇Cessor，DSP)’使得微處理器22除了可做一般運算處理 之功用外’另同時可針對聲音訊號進行解壓縮處理及還原， 而數位信號處理器在本發明中既可為硬體形式，亦可 形式所設置。 ^ /本實施例中通訊單元23主要具有一天線231及一晶片 形式之編碼器232,而該天線231並可接收其所在處—定範 圍内大氣中所有廣播源（如一調頻廣播電台5〇)發送的廣播 就5 1通況單元23自微處理器22接收分離之聲音訊號 9 1261420 及硪目資Λ，且利用編碼器232分別予以適當編碼（c〇ding) 後’再產生一調頻（FM)載波訊號23〇(如以為例，節目 資Λ等文子訊息可以搭載在副載波中，以仙$規袼發送）， 並依照利用本發明所搜尋獲得之一未使用（空白）的頻率波 5 段將載波訊號230經由天線231發射，而接收端則可藉由一 收音機或車用音響等廣播接收播放裝置30相應調整與數位 廣播接收轉發裝置20發射的頻率波段於同一頻率代號，以 • 2有效的範圍内接收此載波訊號230,並依據廣播接收播放 裝置30其本身所具有的播放功能而去選擇播放載波訊號 〇 23G中之聲音或節目資訊其中至少—者。其中本實施例所述 的編碼器232係為-種RDS(Radi〇 Data㈣㈣編碼器 232，RDS 亦稱調頻副載波（Radio Data System，RDS)系統， 由於RDS係為-種附加在FM廣播上的數據傳送系統，並 15 可以利用一般調頻廣播電台50廣播的頻率，再加上部分的 、、扁碼用來傳运貧訊給特定族群，譬如可以顯示廣播站名等文 字資訊，其中將所接收的數位廣播訊號Π内容予以解調 後’並經由RDS編碼器232將所解離的聲音訊號及節目資 訊予以編碼，並透過通訊單^ 23轉換成調頻載波訊號23〇 2〇 f傳輸至外界’使用者使用具有RDS功能的廣播接收播放 裝^ 30接受訊號230時，將可同時接收所附帶的聲音訊號 及節目資汛内容，並進行播放及顯示。 本實施例中頻道偵測設定單元24係用以設定通訊單元 23發射載波訊號230的頻率波段，首先在針對通訊單元23 能接收外界各廣播電台所使用頻率波段的範圍内，去搜尋及 10 1261420 偵測其中空白（未使用）的頻率波段，以設定做為通訊單元 23發射載波訊號230的頻率波段。 本實施例中輸入/輸出單元25(1/0)包含至少一供使用者 選擇操作之按鍵251及一顯示字幕或圖形之液晶顯示面板 2 5 2。其中該顯示面板2 5 2用以顯示頻率波段的數值或訊 息；例如：發射載波訊號時的頻率波段、搜尋到的未使用頻 率波段、設定所要搜尋的頻率範圍、起始頻率，以及搜尋頻 率之間隔等數值；而該按鍵251則提供使用者輸入其決定的 指令。 如圖3所示，本實施例中廣播接收播放裝置3〇主要包 括一接收單元31、一播放單元32及一轉換單元33。 接收單元31配合接收數位廣播接收轉發裝置2〇之通訊 單元23所傳送的載波訊號230(包含數位廣播資訊的聲音訊 唬及節目資訊），而主要具有一天線3丨丨及一晶片形式之解 碼器312，天線311在接收包含有聲音訊號及節目資訊的載 波訊號後，藉由解碼器312解碼後再輸出至轉換單元33。 播放單元3 2則包含一播放聲音之揚聲器3 21及一顯示 字幕或圖形之液晶顯示面板322。 轉換單元33進一步將解碼後之聲音訊號及節目資訊轉 換為適於播放單元32播放之格式，本實施例中轉換單元33 包含晶片型式之一音效處理器331及一字元轉換器332,分 別將聲音訊號及節目資訊轉換成適於揚聲器3 21及液晶顯 示面板3 2 2播放顯示之格式，而後分別輸出至揚聲器3 21 及液晶顯示面板322播放顯示。 11 1261420 如圖4所示，簡要言之，上述數位廣播接收轉發裝置 20及廣播接收播放裝置30間之關聯運作，主要包括下述步 驟如步驟401、402所示，數位廣播接收轉發裝置2〇自一 數位廣播發射站10接收一數位廣播訊號u，而後自該數位 5 廣播訊號11分離出聲音訊號及節目資訊； 再如步驟403、404所示，將聲音訊號及節目資訊分別 予以適當編碼，而後發射供廣播接收播放裝置3〇接收。 v驟405至407所示，廣播接收播放裝置將接收 之耳曰Λ 5虎及節目資訊解碼後，分別轉換為適於播放單元 1〇 32播放之格式’而後分別由揚聲器321及液晶顯示面板322 播放顯示。 #如圖5所不，該應用於數位廣播接收轉發裝置之自動搜 尋可用頻率波段方法較佳實施例，係以儲存於數位廣播接收 轉發裝置20内頻道偵測設定單元24之一應用程式為例，該 15 程式於執行後將使數位廣播接收轉«置20自動進行下述 g 步驟： 如步驟50H03所示，使用者可經由頻道制設定單元 24及液晶面板252的顯示、按鍵251的操作選擇設定所要 «的頻率範圍、起始頻率’以及設定搜尋頻率間隔的大 小；在本實㈣中則係指設定在調頻波段（87 5MHz〜 1〇嶋2)範圍内，作為空白頻^貞測的範圍，且設定 87.5MHz為起始頻率，以及設定每間隔q顧z錢一次； 於其他變化實施射，搜尋的頻率範圍、起始頻率及頻率之 間隔的設其-或全部可為頻道偵測設定單元的内設值。 12 10 15 20 1261420 如步驟504所示，以預先設定的起始頻率最小值開始進 行搜尋每一頻率波段中是否能接收到任何廣播源發送的廣 播訊號，例如本例中係先針對87 5MHz此一頻道開始搜尋 頻率訊號1而其起始解亦可由所設定的頻道範圍的最大 值開始進行搜尋，例如：從⑽M H z的頻率開始往下搜尋； 再如步驟5 0 5所示，頻道伯測設定單元2 4會偵測判斷 通訊單元23在此-頻率波段巾⑼如I·。是否有接收 到任何廣播源發送的廣播訊號？倘若未_到任何的廣播 訊號則執行步驟_ ;反之，如有仙到任何的頻率訊號則 執行步驟509 ; 如步驟5 0 6所示，當偵測結果未在該頻率波段發現有任 何的廣播訊號，代表所偵測的頻率波段係為空白頻率，即為 未使用的頻率波段’此時即可將搜尋到的頻率波段數值報知 給微處理器22，並透過該顯千哭。〇时 、、員不态252顯示已搜尋到的頻率 波段的訊息與數值； 如步驟507所示’由於已搜尋到一空白頻率可作為通訊 單元23發射載波訊號23〇時的頻率波段，因此，由使用者 透過一按鍵251選擇輸入其決定的指令，以決定是否要繼續 搜尋？倘若是，執行步驟5G9;反之，則執行㈣_;如 步驟508所示，設^此-搜尋到的空白頻率騎訊單元η 發射載波訊號230時的頻率波段，並透過該顯示器252顯示 之’依據所顯示之已設定頻率波段的數值，供使用者可以調 整廣播接㈣《置3〇的收聽頻率於同—頻率代號，便於 進行接收載波訊號230，執行步驟514 ; 13 10 15 20 1261420 圍是否已完成搜尋_頻率範 v驟510，反之，則執行步驟513 ; 如步驟510所示，結束搜尋； 到511所示，判斷在設定的搜尋範圍内是否有搜尋 判空白的頻率·烛〇 θ β议+ 驟咖4;右疋，執行步驟⑸2;反之，則執行步 搜γΓΓ512所示，藉由顯示面板252顯示—或複數筆 子的工白頻率，使用者透過按鍵251輸人選擇i中一* 二頻率設定為通訊單元23發射載波峨23的_ 段；然後執行步驟s514;在 ㈣頻羊波 號顯示於該顯示面板252上亦將指定的頻率代 放夺置3…“ i (、使用者可以調整廣播接收播 2置30的收聽頻率於同—頻率代號，便於進行接收廣播 :步驟S513所示’依據事先所妓的頻率間隔大小作 2減值，繼續去搜尋下__道是否㈣率 步驟S505 ; 最後如步驟s514所示，結束工作流程。 综上所述，本發明揭示—種應用於數位廣播接收轉發裝 置之自動搜尋可用解波段方法，搭配-接收端之廣播接收 插放裝置3G，使得數位廣播接收轉發裝置2G於接收數位廣 插貧錢，透過本方法在設定的調頻波段範圍内搜尋其中未 使用的無線頻率波段，並以此—頻率波段作為數位廣播接收 轉發裝置20發射載波時的無線電波頻率，同時可以調整廣 播接收播放裝置30的收聽頻率於同—頻率代號，以便於進 14 1261420 行接收數位廣播接收轉發裝置2〇發送的載波訊號，並且透 過廣播接收播放裝置30在該調整到的頻率波段上播放此載 波訊號的内容；換言之，對於既有的調頻廣播聽眾及使用者 來說’如果希望另外接收數位廣播的服務時，不需要再去更 換或升級其原有的廣播接收播放裝置30，即可透過本方法 使原有的廣播接收播放裝置3〇透過一般的調頻波段（未使 用之頻率波段）接收數位廣播的節目及訊息資料。

廣義言之，本發明並揭示一種無線訊號傳 10 15

20 供一第一電子裝置（上例中即數位廣播接收轉發裝置2〇)傳 迗一無線訊號供一第二電子裝置接收（上例中即廣播接收播 放凌置30)，該方法包括：a•自第一電子裝置搜尋第一電子 叙置及第二電子裝置所在環境中空白之無線可用頻率波 丰又，b.於第一電子裝置顯示經搜尋獲得之該可用頻率波段， 以供使用者將第二電子裝置之接收頻道設^於該可用頻率 波&’c·自第-電子裝置透過該可用頻率波段發送訊號供第 二電子裝置接收。其中，㈣a更包含下述次要步驟：設定 搜尋頻率範圍（上例切们顧^刪Hz);設定起始頻 率（上例中即調頻波段87·5ΜΗζ)，且起始頻率即係自該頻率 视圍之最小值或最大值其中之-選出者；設定頻率間隔(上 2即（UMHz);自該起始頻率開始並隨該頻率間隔 调整，搜尋各頻率波段上是否有任何頻率訊號；當=波段上無頻率訊號時，將該頻率波段設定為該可;頻 惟以上所述者，僅為本發明 之一較佳實施例 而已 ，並非 15 1261420 用來限定本發明實施之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所 述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應 包括於本發明之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1為數位廣播接收轉發裝置與數位廣播發射站及廣播接 收播放裝置共同組成之系統架構圖。

10 圖2為數位廣播接收轉發裝置較佳實施例之電路方塊圖。 圖3為數位廣播接收轉發裝置與數位廣播發射站、廣播接 收播放裝置及調頻廣播電台共同組成之系統方塊圖。 圖4為數位廣播接收轉發方法較佳實施例之主要實施步驟 流程圖。 15 圖5為頻道偵測設定單元之頻道搜尋方法的流程 【主要元件符號說明】 10 圖 20 11 20 21 211 22 23 230 24 25 數位廣播發射站 射頻訊號 數位廣播接收轉發裝置 接收單元 天線 微處理器 通訊單元 載波訊號 231 頻道偵測設定單元 輸入/輸出單元 天線 232 編碼器 16 1261420 251 按鍵 252 顯示 面板 30 廣播接收播放裝置 31 接收單元 311 天線 312 解碼 器 32 播放單元 321 揚聲器 322 顯示 面板 33 轉換單元 331 音效處理器 332 字元轉換器 40 車輛 •ο 50 調頻廣播電台 51 廣播訊號 401-407、501-514 實施步驟

17

Claims (1)

1261420 拾、申請專利範圍： 1、-種應用於數位廣播接收轉發裝置之自動搜尋可用頻率波段方法， 其在-設定辭峨尋未使㈣頻率波段，朋以使該接收轉發裝置 接收數位_«後，透鮮波段發送對應減供__顧接收播放裝 置接收，該方法包含： 步驟a :設定搜尋的起始頻率； 步驟b ··設定搜尋的頻率間隔；

曰步驟C:自該起始頻率開始並隨該頻率間隔而逐漸調整，搜尋各頻道上 是否有任何頻率訊號； 步驟d:當搜報得-頻道上錢率職時，將觸率蚊為該可用頻 率波段，步驟e :顯示該可用頻率波段。 、 2、如申請糊_丨項騎之方法，其巾該鱗之 定為調頻波段87·5ΜΗζ〜1〇8MHz。 其中該搜尋之辭範圍係經 3、如申請專利範圍第丨項所述之方法， 由使用者輸入設定。

4、如申請專利範圍第丨項所述之方法，其中步驟a 該設定頻率範圍的最小值。 中該起始頻率為 c中係以該起始頻 a中該起始頻率為 5、 如申請專利範圍帛4項所述之方法，其中步驟 率開始，並依據觸钱隔作為增值，持續搜尋。 6、 如申請專利範圍第！項所述之方法，其中步驟 該設定頻率範圍的最大值。 7、如申請專利範圍第6項所述之方法，其中步驟c 率開始，並依據該解間隔作為敵，持續搜尋。 、-種數位廣播訊號應驗無線電波模式輪出的自動搜 中係以该起始頻 8 尋可用頻道 1 1261420 的方法，其包含： 步驟a :設定搜尋的頻率範圍 步驟b :設定搜尋的起始頻率 步驟c ··設定搜尋的頻率間隔 驟e ;倘若否， 步驟d:開始搜尋是否有任何頻率訊號？偏若是，執行步 執行步驟g ;

步驟e :紀錄此一空白頻率 倘若否，執行步驟f， 判斷是否繼續搜 尋？倘若是，執行步驟g， 步驟f ·设定该空白頻率為發射載波的頻率，並執行步驟^ 步驟g :判斷是否已完成該設定之頻率範圍的搜 i ’倘若否，執行步驟h ; 尋？倘若是，執行步

回到步驟d ; ’執行步驟j，倘若否， 步驟h :繼續搜尋下一個頻道内的頻率訊號， 步驟i :判斷是否有搜尋到空白頻率？倘若是 執行步驟k ; 一空白頻率設定為

步驟j:在搜尋到的一或複數個空白頻率中選擇其中 該發射載波的頻率； 步驟k :結束。 9、-種無線域傳遞方法’用以供—第―電子裝置傳送—無線訊號供 第二電子裝置接收，該方法包括： ^ 〇 置所在環境中 a.自δ玄弟一電子裝置搜哥邊弟一電子裝置及第二電子裝 空白之無線可用頻道； 第 b於該第—電子裝懸雜搜顿得之該可關道，叫使用者將該 二電子裝置之接收頻道設定於該可用頻道； α自該第一電子裝置透過該可用頻道發送訊號供該第二電子裝置接 2 1261420 收。 10、 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中，該步驟3更包含下述 次要步驟： al·設定起始頻率； a2·设定頻率間隔； a3.自該起始頻率開始並隨該頻率間隔而逐漸調整，搜尋各頻道上是否 有任何頻率訊號； a4.當搜尋獲得一頻道上無頻率訊號時，將該頻道設定為該可用頻道。 11、 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，該步驟a更包含於 次要步驟al前一設定搜尋頻率範圍之步驟，而步驟al中該起始頻率艮〆 自該頻率範圍之最小值或最A值其巾之_選出者。 P係

3