WO2004004417A1 - Verfahren zur bewertung der empfangsqualität eines stereorundfunkempfängers und stereorundfunkempfänger - Google Patents

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WO2004004417A1
WO2004004417A1 PCT/EP2003/006793 EP0306793W WO2004004417A1 WO 2004004417 A1 WO2004004417 A1 WO 2004004417A1 EP 0306793 W EP0306793 W EP 0306793W WO 2004004417 A1 WO2004004417 A1 WO 2004004417A1
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signal
reception quality
bandpass
correlation
khz
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PCT/EP2003/006793
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Christoph Benz
Stefan Gierl
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Harman/Becker Automotive Systems Gmbh
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04S—STEREOPHONIC SYSTEMS 
    • H04S1/00—Two-channel systems
    • H04S1/007—Two-channel systems in which the audio signals are in digital form
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H40/00—Arrangements specially adapted for receiving broadcast information
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    • H04H40/27—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95
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    • H04H40/45—Arrangements characterised by circuits or components specially adapted for receiving specially adapted for broadcast systems covered by groups H04H20/53 - H04H20/95 specially adapted for stereophonic broadcast receiving for FM stereophonic broadcast systems receiving

Definitions

  • the invention relates to a method for evaluating the reception quality in a stereo broadcast receiver with a receiver for generating the stereo multiplex signal, from which a decoder generates the (L + R) signal and by means of an auxiliary carrier the upper and lower sideband of the (L-R) signal.
  • the invention further relates to a stereo broadcast receiver with a receiver for generating the stereo multiplex signal and with a decoder for generating the (L + R) signal and the upper and lower sideband of the (L-R) signal by means of an auxiliary carrier from the stereo ultiplex signal.
  • High quality stereo radio receivers for motor vehicles are for multi-path reception, e.g. suitable for antenna or frequency diversity or a combination of both.
  • Multipath reception is understood to mean the reception of radio signals on one of several transmission paths or channels.
  • Multi-path reception is known by means of one of several alternative antennas, which is referred to as antenna diversity, and on one of several alternative reception frequencies, which is understood by the term frequency diversity.
  • An antenna diversity reception system is a radio reception system with a radio receiver that can be connected to one of several, usually spatially separated antennas.
  • Antenna diversity reception systems of this type are used, for example, in motor vehicles.
  • Disk antennas are preferably used as antennas, which are integrated into the windows of the motor vehicle, for example.
  • a selection circuit selects one of the antennas for connection to the radio receiver according to predefinable criteria.
  • Such a criterion for evaluating the reception quality is e.g. the reception field strength or interference interference occurring at higher reception field strengths, for example caused by interfering multipath reception as a result of signal reflections on mountains, buildings or similar media reflecting radio waves.
  • a frequency diversity reception system is a radio reception system with an antenna and at least two radio receivers.
  • One radio receiver serves as an operational receiver, while the other radio receiver, as a search and test receiver, searches for alternative reception frequencies and checks their reception quality. If the search receiver finds an alternative reception frequency that offers a better reception quality than the reception frequency currently set for the company receiver, then either the company receiver is tuned to the new reception frequency found or the search and company receiver swap roles. The search receiver then remains tuned to the instantly optimal reception frequency found and takes over the task of the previous company receiver, which now searches for alternative reception frequencies as a search receiver and checks their reception quality.
  • the company receiver is also referred to as a hearing receiver, while for the search recipient the term background receiver is used.
  • Car radios for frequency diversity are also known which only require one receiver.
  • the receiver audibly checks the reception of the program currently set on alternative frequencies for the listener. Is an alternative frequency better reception quality is found, the receiver is tuned to this Empfangsfr 'FREQUENCY.
  • frequency diversity reception systems are particularly suitable for use in motor vehicles, because the reception conditions also change during the journey due to the constantly changing shape of the terrain.
  • a combination of antenna and frequency diversity is particularly advantageous.
  • VHF radio transmitters transmit the so-called stereo multiplex signal, which is formed from the audio center signal - also called mono signal with a frequency of up to 15 KHz, the stereo pilot tone with a frequency of 19 KHz and the stereo signal with a frequency of 23 KHz to 53 KHz.
  • the mono signal is the sum signal from the left and right channels and is therefore also called the (L + R) signal.
  • the stereo signal consists of the lower and upper sideband of the difference signal from the left and right channels.
  • the term (L-R) is used for this signal.
  • the upper and lower sidebands of the (L-R) signal are generated using a 38 KHz subcarrier.
  • the received signal becomes the (L + R) signal and, by means of an auxiliary carrier of 38 kHz generated in the stereo radio receiver, the upper and the lower Sideband of the (LR) signal obtained.
  • the audio signal for the left channel - the so-called L signal - and the audio signal for the right channel, which is called the R signal is referred to.
  • the analog stereo ultiplex signal is preferably digitized before further processing.
  • the reception quality is to be determined on the basis of a criterion. It is known to determine the reception quality by evaluating the reception field strength or interference interference. For this, e.g. the IF signal or the HF signal can be evaluated.
  • the reception quality should be assessed according to strict standards.
  • this object is achieved with the features specified in claim 1 in that a criterion for evaluating the reception quality is derived from the signal energy or power of the upper and lower sideband of the (LR) signal.
  • this object is achieved with the features specified in claim 11 in that a criterion for evaluating the reception quality is derived from the signal energy or power of the upper and lower sideband of the (L-R) signal.
  • the invention provides to derive a criterion for evaluating the reception quality from the signal energy or the power of the upper and lower sidebands of the (L-R) signal.
  • the invention is based on the following findings and considerations.
  • the upper and lower sidebands of the (L-R) signal are identical with respect to the 38 KHz subcarrier.
  • the spectral distribution of the interference components after demodulation will mean that the lower and the upper sideband of the (L-R) signal are no longer identical, but are more or less different. This effect is used according to the invention to detect interference and thus to assess the reception quality.
  • a first embodiment of the invention provides to compare the signal energy or the power of the upper sideband with that of the lower sideband. The greater the difference between the two signal energies or powers compared, the greater the interference and the poorer the reception quality.
  • the reception quality is optimal if the signal energies or powers of the upper and lower sidebands are the same.
  • a further exemplary embodiment of the invention provides for the cross-correlation function of the signals or the power of the lower sideband to be formed with the signal energy or power of the upper sideband. The higher the correlation, the better the reception quality, while a decrease in the correlation is associated with a deterioration in the reception quality.
  • the cross correlation is a very precise measure of the reception quality.
  • Another exemplary embodiment of the invention provides for filtering the lower sideband of the (LR) signal by means of a first bandpass and the “ upper sideband of the (LR) signal by means of a second bandpass.
  • a signal is obtained which represents a measure of the reception quality.
  • the two band passes are preferably dimensioned such that their passbands do not overlap.
  • the center frequency of the first bandpass is e.g. 31 KHz, while that of the second bandpass is selected to be 45 KHz.
  • a further exemplary embodiment of the invention provides for the output signals of the two bandpasses to be put into the baseband position by mixing with the subcarrier of 38 kHz in one mixer each and then to be filtered by means of a lowpass each before the signal energies or the power are compared with one another or the Cross correlation function is formed.
  • the cross-correlation function is preferred the output signals of the two low-pass filters, which is a strict measure of the reception quality.
  • Figure 1 is a block diagram of an embodiment of a stereo broadcast receiver according to the invention.
  • Figure 2 shows the frequency spectrum of the stereo ultiplex signal.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an exemplary embodiment of a stereo radio receiver according to the invention.
  • An antenna A is connected to the antenna input of a receiver E, the output of which, at which the stereo multiplex signal MPX can be tapped, is connected to the input of a decoder DSP, preferably a digital signal processor.
  • the first output of the digital signal processor DSP, at which the (LR) signal can be tapped, is connected to the first input of a stereo matrix MX, the input of a first band pass BP1 and the input of a second band pass BP2.
  • the second output of the digital signal processor DSP, at which the (L + R) signal can be removed, is connected to the second input of the Stereomatrix MX, the first output, at which the L signal L can be tapped, to a first loudspeaker, the left loudspeaker LL, and its second output, at which the R signal R can be tapped, is connected to a second loudspeaker, the right loudspeaker LR.
  • the output of the first bandpass is connected to the first input of a first mixer Ml, at whose second input the auxiliary carrier H of 38 KHz is present and whose output is connected to the input a first low pass TP1 is connected.
  • the output of the second bandpass filter BP2 is connected to the first input of a second mixer M2, at the second input of which the auxiliary carrier H of 38 kHz is connected and whose output is connected to the input of a second lowpass filter TP2.
  • the output of the first low-pass filter TP1 is connected to the first input and the output of the second low-pass filter TP2 to the second input of a unit K for forming the cross-correlation function, at the output of which a cross-correlation signal Q can be taken, which represents a measure of the reception quality.
  • the cross-correlation signal Q is supplied, for example, to a control unit S which tunes the receiver E to the best reception frequency ' or, in the case of an antenna diversity reception system, switches the antenna with the best reception to the receiver E.
  • a control unit S which tunes the receiver E to the best reception frequency ' or, in the case of an antenna diversity reception system, switches the antenna with the best reception to the receiver E.
  • it can also be, for example, a combination of an antenna diversity and frequency diversity reception system with several antennas and receivers, which are not shown in FIG. 1 for reasons of clarity.
  • the part of the stereo radio receiver shown in FIG. 1 consists of the two bandpasses BP1 and BP2, the two mixers M1 and M2, the two low-pass filters TP1 and TP2 and the unit K for forming the cross-correlation function and is outlined in dashed lines in FIG.
  • the (L + R) signal which is also called mono or sum signal, extends from 20 Hz to 15 KHz.
  • the pilot tone P lies at 19 KHz, which is followed by the lower sideband of the (LR) signal from 23 KHz to about 38 KHZ. Beyond the Subcarrier frequency of 38 kHz, the upper sideband of the (LR) signal extends up to 53 kHz.
  • the digital (LR) signal generated by the digital signal processor DSP from the analog stereo multiplex signal MPX is filtered in a first bandpass BPl with a center frequency of 31 KHz and fed to a mixer Ml, where it is mixed by the subcarrier H of 38 KHz in the baseband is shifted.
  • the digital (LR) signal is filtered by means of the second band pass BP2 with a center frequency of 45 KHz and in a mixer M2 by mixing with the subcarrier H of 38 KHz in "the baseband position.
  • the output signal of the Mixer Ml is low-pass filtered using low-pass filter TP1.
  • the output signal of mixer M2, which is shifted to the baseband position is low-pass filtered in low-pass filter TP2.
  • the unit K forms the cross-correlation of the output signals of the two low-pass filters TP1 and TP2 the signal Q representing the cross-correlation, which represents a very precise measure of the reception quality, the higher the correlation, the better the reception quality.
  • the invention is not restricted to a digital exemplary embodiment. It can also be implemented using analog technology.
  • the method according to the invention and the stereo radio receiver according to the invention are characterized by a very precise evaluation of the reception quality, which enables a precise switchover to an alternative antenna or an alternative reception frequency in an antenna diversity or frequency diversity system.
  • the invention is particularly for use in mobile stereo broadcast receivers, e.g. B. in motor vehicles, suitable. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Aus der Signalenergie oder Leistung des oberen und des unteren Seitenbandes (OS,US) des (L-R)-Signals (L-R) des Stereomul tiplexsignales (MPX) wird in einem Stereorundfunkempfänger ein genaues Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität abgeleitet. Hierzu wird aus dem (L-R)-Signal (L-R) das obere Seitenband (OS) mittels eines ersten Bandpasses (BP1) herausgefiltert und in einem ersten Mischer (M1) durch Mischen mit einem Hilfsträger (H)-von 38 KHz in die Basisbandlage versetzt. Entsprechend wird das untere Seitenband (US) mittels eines zweiten Bandpasses (BP2) aus dem (L-R)-Signal (L-R) herausgefiltert und durch Mischen in einem zweiten Mischer (M2) mit dem Hilfsträger (H) von 38 KHz in die Basisbandlage versetzt. Das Ausgangssignal des ersten Mischers (M1) wird in einem ersten Tiefpass (TP1) tiefpassgefiltert, während das Ausgangssignal des zweiten Mischers (M2)in einem zweiten Tiefpass (TP2) tiefpassgefiltert wird. Aus den Ausgangssignalen der beiden Tiefpässe (TP1,TP2) wird in einer Einheit (K) die Kreuzkorrelation (Q) gebildet, die ein sehr genaues Mass für die Empfangsqualität darstellt. Je grösser die Kreuzkorrelation ist, desto besser ist di Empfangsqualität.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Bewertung der Empfangsqualität eines Stereorund¬ funkempfängers und Stereorundfunkempfänger.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bewertung der Empfangsqualität in einem Stereorundfunkempfänger mit einem Empfänger zur Erzeugung des Stereomultiplexsignales, aus dem ein Decoder das (L+R) -Signal und mittels eines Hilfsträgers das obere und das untere Seitenband des (L-R) -Signals erzeugt.
Die Erfindung betrifft weiter einen Stereorundfunkempfänger mit einem Empfänger zur Erzeugung des Stereomultiplexsignales und mit einem Decoder zur Erzeugung des (L+R) -Signals und des oberen, und unteren Seitenbandes des (L-R) -Signals mittels eines Hilfsträgers aus dem Stereo ultiplexsignal.
Hochwertige Stereorundfunkempfänger für Kraftfahrzeuge sind für Mehrwegeempfang, z.B. für Antennen- oder Frequenzdiversity oder einer Kombination aus beidem, geeignet .
Unter Mehrwegeempfang wird der Empfang von Funksignalen auf einem von mehreren Übertragungswegen oder -kanälen verstanden.
Bekannt ist der Mehrwegeempfang mittels einer von mehreren alternativen Antennen, was als Antennendiversity bezeichnet wird, und auf einer von mehreren alternativen Empfangsfreguen- zen, was unter dem Begriff Frequenzdiversity verstanden wird.
Eine Antennendiversity-Empfangsanläge ist eine Funkempfangsanlage mit einem Funkempfänger, der an eine von mehreren, meist räumlich getrennten Antennen anschließbar ist. Derartige An- tennendiversity-Empfangsanlagen werden z.B. in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Als Antennen dienen bevorzugt Scheibenantennen, die beispielsweise in die Scheiben des Kraftfahrzeugs integriert sind. Bei Betrieb einer Antennendiversity- E pfangsanlage, beispielsweise ein Stereorundfunkempfänger, eine Fernsehempfangsanlage oder eine Telefonanlage, wählt eine Auswahlschaltung nach vorgebbaren Kriterien eine der Antennen zum Anschließen an den Funkempfänger aus.
Ein derartiges Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität sind z.B. die Empfangsfeldstärke oder bei höheren Empfangs- feldstärken auftretende Interferenzstörungen, beispielsweise durch störenden Mehrwegeempfang infolge von Signalreflexionen an Bergen, Gebäuden oder ähnlichen Funkwellen reflektierenden Medien verursacht .
Wenn die Empfangsqualität nachläßt, wird auf eine alternative Antenne umgeschaltet, die Empfangssignale einer besseren Qualität liefert.
Eine Frequenzdiversity-Empfangsanlage ist eine Funkempfangsan- läge mit einer Antenne und mindestens zwei Funkempfängern. Der eine Funkempfänger dient als Betriebsempfänger, während der andere Funkempfänger als Such- und Prüfempfänger alternative Empfangsfrequenzen sucht und deren Empfangsqualität prüft. Findet der Suchempfänger eine alternative Empfangsfrequenz, die eine bessere Empfangsqualität bietet als die augenblicklich beim Betriebsempfänger eingestellte Empfangsfrequenz, so wird entweder der Betriebsempfänger auf die neue gefundene Empfangsfrequenz abgestimmt oder der Such- und Betriebsempfänger tauschen ihre Rollen. Der Suchempfänger bleibt dann auf die gefundene augenblicklich optimale Empfangsfrequenz abgestimmt und übernimmt die Aufgabe des bisherigen Betriebsempfängers, der jetzt als Suchempfänger alternative Ξmpfangsfre- quenzen sucht und deren Empfangsqualität prüft. Bei Autoradios wird der Betriebsempfänger auch als Hörempfänger bezeichnet, während für den Suchempfänger der Begriff Hintergrundempfänger gebräuchlich ist.
Es sind auch Autoradios für Frequenzdiversity bekannt, die nur einen Empfänger benötigen. Während des Betriebs prüft der Empfänger für den Hörer unhörbar den Empfang des gerade eingestellten Programms auf alternativen Frequenzen. Wird eine alternative Frequenz besserer Empfangsqualität gefunden, so wird der Empfänger auf diese Empfangsfr'equenz abgestimmt.
Ebenso wie Antennendiversity-Empfangsanlagen sind auch Fre- quenzdiversity-Empfangsanlagen besonders für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet, weil sich während der Fahrt infolge der sich ständig ändernden Form des Geländes auch die Emp- fangsverhältnisse ändern. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination aus Antennen- und Frequenzdiversity.
UKW-Rundfunksender senden das sogenannte Stereomultiplexsignal aus, das aus dem Audiomittensignal - auch Monosignal genannt mit einer Frequenz bis zu 15 KHz, dem Stereopilotton mit einer Frequenz von 19 KHz und dem Stereosignal mit einer Frequenz von 23 KHz bis 53 KHz gebildet wird.
Das Monosignal ist das Summensignal aus dem linken und rechten Kanal und wird deshalb auch (L+R) -Signal genannt. Das Stereosignal besteht aus dem unteren und oberen Seitenband des Differenzsignals aus dem linken und dem rechten Kanal. Für dieses Signal ist der Begriff (L-R) gebräuchlich. Das obere und das untere Seitenband des (L-R) -Signals werden mittels eines Hilfsträgers von 38 KHz erzeugt.
In einem Stereorundfunkempfänger werden aus dem Empfangssignal das (L+R) -Signal sowie mittels eines im Stereorundfunkempfänger erzeugten Hilfsträgers von 38 KHz das obere und das untere Seitenband des (L-R) -Signals gewonnen. Durch Bildung der Summen- und Differenzsignale aus dem (L-R) -Signal und dem (L+R) - Signal werden das Audiosignal für den linken Kanal - das sogenannte L-Signal - und das Audiosignal für den rechten Kanal, das als R-Signal bezeichnet wird, gebildet. Vorzugsweise wird das analoge Stereo ultiplexsignal vor der weiteren Verarbeitung digitalisiert.
Wie bereits erwähnt, ist zum Umschalten auf eine alternative Antenne oder eine alternative Empfangsfrequenz die Empfangsqualität anhand eines Kriteriums zu bestimmen. Es ist bekannt, die Empfangsqualität durch Auswerten der Empfangsfeldstärke oder von Interferenzstörungen zu bestimmen. Hierzu kann z.B. das ZF-Signal oder das HF-Signal ausgewertet werden.
Um möglichst stets die augenblicklich beste Empfangsfrequenz oder Antenne in einer Empfangsanlage zum Mehrwegeempfang auswählen zu können, sollte die Empfangsqualität nach strengen Maßstäben bewertet werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Bewertung der Empfangsqualität in einem Stereorundfunkempfänger sowie einen Stereorundfunkempfänger so zu gestalten, daß eine möglichst genaue, zuverlässige und schnelle Bewertung der Empfangsqualität erzielt wird.
Verfahrensmäßig wird diese Aufgabe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen dadurch gelöst, dass aus der Signalenergie oder Leistung des oberen und unteren Seitenbandes des (L-R) - Signals ein Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität abgeleitet wird. Vorrichtungsmäßig wird diese Aufgabe mit den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen dadurch gelöst, dass aus der Signalenergie oder Leistung des oberen und unteren Seitenbandes des (L- R) -Signals ein Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität abgeleitet ist .
Die Erfindung sieht vor, aus der Signalenergie oder der Leistung des oberen und des unteren Seitenbandes des (L-R) -Signals ein Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität abzuleiten. Dabei geht die Erfindung von folgenden Erkenntnissen und Überlegungen aus.
Bei ungestörtem Empfang eines frequenzmodulierten Stereorundfunksignals sind das obere und das untere Seitenband des (L- R) -Signals bezüglich des Hilfsträgers von 38 KHz identisch. Überlagern sich dem frequenzmodulierten Stereorundfunksignal jedoch Störungen, so wird die spektrale Verteilung der Störkomponenten nach der Demodulation dazu führen, dass das untere und das obere Seitenband des (L-R) -Signals nicht mehr iden- tisch sind, sondern mehr oder weniger stark unterschiedlich ausfallen. Dieser Effekt wird erfindungsgemäß genutzt, um Störungen zu detektieren und um somit die Empfangsqualität zu beurteilen.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, die Signalenergie oder die Leistung des oberen Seitenbandes mit der des unteren Seitenbandes zu vergleichen. Je größer der Unterschied der beiden miteinander verglichenen Signalenergien oder Leistungen ausfällt, desto größer sind die Störungen und desto schlechter wird die Empfangsqualität. Optimale Empfangsqualität liegt vor, wenn die Signalenergien oder Leistungen des oberen und des unteren Seitenbandes gleich sind. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, die Kreuzkorrelationsfunktion der Signale oder der Leistung des unteren Seitenbandes mit der Signalenergie oder Leistung des oberen Seitenbandes zu bilden. Je höher die Korrelation aus- fällt, desto besser ist die Empfangsqualität, während eine Abnahme der Korrelation mit einer Verschlechterung der Empfangsqualität verbunden ist. Die Kreuzkorrelation stellt ein sehr genaues Maß für die Empfangsqualität dar.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, das untere Seitenband des (L-R) -Signals mittels eines ersten Bandpasses und das "obere Seitenband des (L-R) -Signals mittels eines zweiten Bandpasses zu filtern. Durch Vergleich der Signalenergien oder Leistungen an den Ausgängen der beiden Band- passe oder durch Bildung der Kreuzkorrelationsfunktion der beiden Ausgangssignale der beiden Bandpässe wird ein Signal gewonnen, das ein Maß für die Empfangsqualität darstellt.
Vorzugsweise sind die beiden Bandpässe so dimensioniert, dass sich ihre Durchlassbereiche nicht überschneiden.
Die Mittenfrequenz des ersten Bandpasses beträgt z.B. 31 KHz, während die des zweiten Bandpasses zu 45 KHz gewählt ist.
Für die Bandpässe sind z.B. Butterworth-Bandpässe zweiter Ordnung gut geeignet.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, die Ausgangssignale der beiden Bandpässe durch Mischen mit dem Hilfsträger von 38 KHz in je einem Mischer in die Basisbandlage zu versetzen und anschließend mittels je eines Tiefpasses zu filtern, bevor die Signalenergien oder die Leistung miteinander verglichen werden oder die Kreuzkorrelationsfunktion gebildet wird. Vorzugsweise wird die Kreuzkorrelationsfunktion der AusgangsSignale der beiden Tiefpässe gebildet, die ein strenges Maß für die Empfangsqualität darstellt.
Die Erfindung wird nun anhand der Figuren näher beschrieben und erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Stereorundfunkempfängers und
Figur 2 das Frequenzspektrum des Stereo ultiplexsignals.
In Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Stereorundfunkempfängers abgebildet.
Eine Antenne A ist an den Antenneneingang eines Empfängers E angeschlossen, dessen Ausgang, an dem das Stereomultiplex- signal MPX abgreifbar ist, mit dem Eingang eines Decoders DSP, vorzugsweise ein digitaler Signalprozessor, verbunden ist. Der erste Ausgang des digitalen Signalprozessors DSP, an dem das (L-R) -Signal abgreifbar ist, ist mit dem ersten Eingang einer Stereomatrix MX, dem Eingang eines ersten Bandpasses BPl und dem Eingang eines zweiten Bandpasses BP2 verbunden. Der zweite Ausgang des digitalen Signalprozessors DSP, an dem das (L+R) - Signal abnehmbar ist, ist mit dem zweiten Eingang der Stereomatrix MX verbunden, deren erster Ausgang, an dem das L-Signal L abgreifbar ist, mit einem ersten Lautsprecher, dem linken Lautsprecher LL, verbunden ist, und deren zweiter Ausgang, an dem das R-Signal R abgreifbar ist, mit einem zweiten Lautsprecher, dem rechten Lautsprecher LR, verbunden ist. Der Ausgang des ersten Bandpasses ist mit dem ersten Eingang eines ersten Mischers Ml verbunden, an dessen zweitem Eingang der Hilfstr ger H von 38 KHz anliegt und dessen Ausgang mit dem Eingang eines ersten Tiefpasses TP1 verbunden ist . Analog hierzu ist der Ausgang des zweiten Bandpasses BP2 mit dem ersten Eingang eines zweiten Mischers M2 verbunden, an dessen zweitem Eingang der Hilfsträger H von 38 KHz liegt und dessen Ausgang mit dem Eingang eines zweiten Tiefpasses TP2 verbunden ist. Der Ausgang des ersten Tiefpasses TP1 ist mit dem ersten Eingang und der Ausgang des zweiten Tiefpasses TP2 mit dem zweiten Eingang einer Einheit K zur Bildung der Kreuzkorrelationsfunktion verbunden, an deren Ausgang ein Kreuzkorrelationssignal Q abnehm- bar ist, das ein Maß für die Empfangsqualität darstellt. Das Kreuzkorrelationssignal Q wird beispielsweise einer Steuereinheit S zugeführt, welche den Empfänger E auf die beste Empfangsfrequenz 'abstimmt oder bei einer Antennendiversity- empfangsanlage diejenige Antenne mit dem besten Empfang an den Empfänger E schaltet. Es kann sich z.B. aber auch um eine Kombination aus einer Antennendiversity- und Frequenzdiversity- empfangsanlage mit mehreren Antennen und Empfängern handeln, die der Übersichtlichkeit wegen nicht in Figur 1 gezeichnet sind.
Der erfindungsgemäße Teil des in Figur 1 gezeigten Stereorundfunkempfängers besteht aus den beiden Bandpässen BPl und BP2, den beiden Mischern Ml und M2, den beiden Tiefpässen TP1 und TP2 sowie der Einheit K zur Bildung der Kreuzkorrelationsfunk- tion und ist in Figur 1 gestrichelt umrandet.
Die Funktion der Erfindung wird nun mit Hilfe des in Figur 2 abgebildeten Frequenzspektrums des Stereomultiplexsignales erläutert.
Das (L+R) -Signal, das auch Mono- oder Summensignal genannt wird, erstreckt sich von 20 Hz bis 15 KHz. Bei 19 KHz liegt der Pilotton P, an den sich von 23 KHz bis etwa 38 KHZ das untere Seitenband des (L-R) -Signals anschließt. Jenseits der Hilfsträgerfrequenz von 38 KHz, erstreckt sich das obere Seitenband des (L-R) -Signals bis zu 53 KHz.
Das vom digitalen Signalprozessor DSP aus dem analogen Stereo- multiplexsignal MPX erzeugte digitale (L-R) -Signal wird in einem ersten Bandpass BPl mit einer Mittenfrequenz von 31 KHz gefiltert und einem Mischer Ml zugeführt, wo es durch Mischen mit dem Hilfsträger H von 38 KHz in die Basisbandlage versetzt wird. Ebenso wird das digitale (L-R) -Signal mittels des zwei- ten Bandpasses BP2 mit einer Mittenfrequenz von 45 KHz gefiltert und in einem Mischer M2 durch Mischen mit dem Hilfsträger H von 38 KHz in" die Basisbandlage versetzt. Das in die Basisbandlage versetzte Ausgangssignal des Mischers Ml wird mittels des Tiefpasses TP1 tiefpassgefiltert. Ebenso wird das in die Basisbandlage versetzte Ausgangssignal des Mischers M2 im Tiefpass TP2 tiefpassgefiltert. In der Einheit K wird die Kreuzkorrelation der Ausgangssignale der beiden Tiefpässe TPl und TP2 gebildet. Am Ausgang der Einheit K liegt daher ein die Kreuzkorrelation repräsentierendes Signal Q, das ein sehr ge- naues Maß für die Empfangsqualität darstellt. Je höher die Korrelation ist, desto besser ist die Empfangsqualität.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein digitales Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie kann ebenso in analoger Technik realisiert werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und der erfindungsgemäße Stereorundfunkempfänger zeichnen sich durch eine sehr genaue Bewertung der Empfangsqualität aus, die in einer Antennendiver- sity- oder Frequenzdiversitye pfangsanlage ein präzises Umschalten auf eine alternative Antenne oder eine alternative Empfangsfrequenz ermöglicht. Die Erfindung ist insbesondere für den Einsatz in mobilen Stereorundfunkempfängern, z. B. in Kraftfahrzeugen, geeignet. Bezugszeichenliste
A Antenne
BPl Bandpass BP2 Bandpass
DSP Decoder, digitaler Signalprozessor
E Empfänger
ER erfindungsgemäßer Teil
H Hilfsträger von 3,8KHz K Einheit zur Bildung der Kreuzkorrelation
L L-Signal
LL linker Lautsprecher
LR rechter Lautsprecher
L+R (L+R) -Signal L-R (L-R) -Signal
MPX analoges Stereomultiplexsignal
MX Stereomatrix
Ml Mischer
M2 Mischer P Pilotton
Q Kreuzkorrelationssignal
R R-Signal
S Steuereinheit
TP1 Tiefpass TP2 Tiefpass

Claims

Patentansprüche
1 • Verfahren zur Bewertung der Empfangsqualität in einem Stereorundfunkempfänger mit einem Empfänger (E) zur Erzeugung des Stereomultiplexsignales (MPX) , aus dem ein Decoder
(DSP) das (L+R) -Signal (L+R) und mittels eines Hilfsträgers (H) das obere und das untere Seitenband des (L-R) - Signals (L-R) erzeugt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass. aus der Signalenergie oder Leistung des oberen und unteren Seitenbandes (US, OS) des (L-R) -Signals (L-R) ein Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität abgeleitet wird.
2 • Verfahren nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e nn z e i c h n e t, dass das Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität aus einem Vergleich der Signalenergie oder Leistung des oberen Seitenbandes (OS) mit der des unteren Seitenbandes (US) des (L- R) -Signals' (L-R) abgeleitet wird, wobei die Empfangsquali- tat mit zunehmendem Unterschied der beiden Signalenergien oder Leistungen abnimmt, bei abnehmendem Unterschied dagegen zunimmt und bei Gleichheit maximal wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität aus der Kreuzkorrelation der Signale oder der Leistung des oberen und des unteren Seitenbandes (OS,US) des (L-R) -Signals (L- R) abgeleitet wird, wobei die Empfangsqualität mit zuneh- mender Korrelation zu- mit abnehmender Korrelation dagegen abnimm .
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das untere Seitenband (US) mittels eines ersten Bandpasses (BPl) und das obere Seitenband (OS) mittels eines zweiten Bandpasses (BP2) gefiltert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4 , d a d.u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mit- tenfrequenz des ersten Bandpasses (BPl) 31 KHz und die des zweiten Bandpasses (BP2) 45 KHz beträgt.
6 • Verfahren nach Anspruch 4 oder 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich die Durchlassbereiche der beiden Bandpässe (BP1,BP2) nicht ü- berschneiden.
7 • Verfahren nach Anspruch 4 , 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für die beiden Bandpässe (BP1,BP2) Butterworth-Bandpässe zweiter Ordnung vorgesehen werden.
8- Verfahren nach einem der Ansprüche 4 - 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Aus- gangssignal des ersten Bandpasses (BPl) durch Mischen mit dem Hilfsträger (H) von 38 KHz in einem ersten Mischer (Ml) in die Basisbandlage versetzt und anschließend in einem ersten Tiefpass (TP1) tiefpassgefiltert wird und dass das Ausgangssignal des zweiten Bandpasses (BP2) durch Mi- sehen mit dem Hilfsträger (H) von 38 KHz in die Basisbandlage versetzt und anschließend in einem zweiten Tiefpass (TP2) tiefpassgefiltert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t, dass die E- nergie oder Leistung des AusgangsSignals des ersten Tiefpasses (TPl) mit der des zweiten Tiefpasses (TP2) vergli- chen wird und dass aus dem Vergleich der beiden Energien oder Leistungen das Kriterium für die Empfangsqualität abgeleitet wird, wobei die Empfangsqualität mit zunehmendem Unterschied der beiden Energien oder Leistungen abnimmt, bei abnehmendem Unterschied dagegen zunimmt und bei Gleichheit maximal wird.
10.Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kreuzkorrelation aus dem AusgangsSignal des ersten Tief- passes (TPl) und dem Ausgangssignal des zweiten Tiefpasses (TP2) gebildet wird, wobei die Empfangsqualität mit zunehmender Korrelation zu- , mit abnehmender dagegen abnimmt.
11. Stereorundfunkempfänger mit einem Empfänger (E) zur Erzeu- gung des Stereomultiplexsignales (MPX) und mit einem Decoder (DPS) zur Erzeugung des (L+R) -Signals (L+R) sowie des oberen und des unteren Seitenbandes (OS,US) des (L-R) - Signals (L-R) aus dem Stereomultiplexsignal (MPX) mittels eines Hilfsträgers (H) , d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass aus der Signalenergie oder Leistung des oberen und des unteren Seitenbandes (OS,US) des (L-R) -Signals (L-R) ein Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität abgeleitet ist.
12. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e nn z e i c h n e t, dass das Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität aus einem Vergleich der Energie oder Leistung des oberen Seitenbandes (OS) mit der des unteren Seitenbandes (US) des (L-R) - Signals (L-R) abgeleitet ist, wobei die Empfangsqualität mit zunehmendem Unterschied der beiden Signalenergien oder Leistungen abnimmt, bei abnehmendem Unterschied dagegen zunimmt und bei Gleichheit maximal wird.
13. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h e t, dass das Kriterium zur Bewertung der Empfangsqualität aus der Kreuzkorrelation der Signale des oberen und des unteren Seitenban- des (OS, US) des (L-R) -Signals (L-R) abgeleitet ist, wobei die Empfangsqualität mit zunehmender Korrelation zu- , mit abnehmender dagegen abnimmt .
14. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein erster Bandpass (BPl) zur Filterung des unteren Seitenbandes (US) und ein zweiter Bandpass (BP2) zur Filterung des oberen Seitenbandes (OS) des (L-R) -Signals (L-R) vorgesehen ist .
15. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mittenfrequenz des ersten Bandpasses (BPl) 31 KHz und die des zweiten Bandpasses (BP2) 45 KHz beträgt.
16. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e dass sich die Durchlassbereiche der beiden Bandpässe (BP1,BP2) nicht berschneiden .
17. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 14, 15 oder 16, d a d u r c h g e e n n z e i c h n e t, dass für beiden 3andpässe (BP1,BP2) Butterworth-Bandpässe zweiter Ordnung vorgesehen sind.
18. Stereorundfunkempfänger nach einem der Ansprüche 14 - 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Aus- gangssignal des ersten Bandpasses (BPl) durch Mischen mit dem Hilfsträger (H) von 38 KHz in einem ersten Mischer
(Ml) in die Basisbandlage versetzt ist und anschließend in einem ersten Tiefpass (TPl) tiefpassgefiltert ist und dass das Ausgangssignal des zweiten Bandpasses (BP2) durch Mischen mit dem Hilfsträger "(H) von 38 KHz in einem zweiten Mischer (M2) in die Basisbandlage versetzt ist und anschließend in einem zweiten Tiefpass (TP2) tiefpassgefiltert ist. -
19. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die E- nergie oder Leistung des Ausgangssignals des ersten Tiefpasses (TPl) mit der des zweiten Tiefpasses (TP2) vergleichbar ist und dass aus dem Vergleich der beiden Energien oder Leistungen das Kriterium für die Empfangsquali- tat abgeleitet ist, wobei die Empfangsqualität mit zunehmendem Unterschied der beiden Energien oder Leistungen abnimmt, bei abnehmendem Unterschied dagegen zunimmt und bei Gleichheit maximal wird.
20. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kreuzkorrelation aus dem Ausgangssignal des ersten Tiefpasses (TPl) und dem Ausgangssignal des zweiten Tiefpasses (TP2) gebildet ist, wobei die Empfangsqualität mit zuneh- mender Korrelation zu- , mit abnehmender dagegen abnimmt.
21. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das (L- R) -Signal (L-R) am Eingang des ersten Bandpasses (BPl) und des zweiten Bandpasses (BP2) liegt, dass der Ausgang des ersten Bandpasses (BPl) mit dem ersten Eingang des ersten Mischers (Ml) verbunden ist, an dessen zweitem Eingang der Hilfsträger (H) liegt, dass der Ausgang des zweiten Band- passes (BP2) mit dem ersten Eingang des zweiten Mischers (M2) verbunden ist, an dessen zweitem Eingang der Hilfsträger (H) liegt, dass der Ausgang des ersten Mischers (Ml) mit dem Eingang eines ersten Tiefpasses (TPl) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem ersten Eingang einer Ein-- heit (K) zur Erzeugung der Kreuzkorrelation verbunden ist, dass der Ausgang des zweiten Mischers (M2) mit dem Eingang eines zweiten Tiefpasses (TP2) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang der Einheit (K) zur Bildung der Kreuzkorrelation verbunden ist, und dass am Ausgang der Einheit (K) zur Bildung der Kreuzkorrelation ein Qualitätssignal (Q) abnehmbar ist, das ein Maß für die Empfangsqualität darstellt.
22. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 21, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Ausgang der Einheit (K) zur Bildung der Kreuzkorrelation mit dem Eingang einer Steuereinheit (S) verbunden ist, deren Ausgang mit dem Steuereingang des Empfängers (E) oder eines Antennenwahlschalters verbunden ist.
23. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 21 oder 22, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Bandpässe (BP1,BP2) Butterworth-Bandpässe zweiter Ordnung vorgesehen sind.
24. Stereorundfunkempfänger nach Anspruch 21, 22 oder 23, d a du r c h g e k e n n ; e i σ h : e dass sich die Durchlassbereiche der beiden Bandpässe (BP1,BP2) nicht berschneiden.
5. Stereorundfunkempfänger nach einem der Ansprüche 21 - 24,- d a du r c h g e k e nn z e i c hn e t, dass die Mittenfrequenz des ersten Bandpasses (BPl)' 31 KHz und die des zweiten Bandpasses (BP2) 45 KHz beträgt.
26. Stereorundfunkempfänger nach einem der Ansprüche 21 - 25, d a du r c h g e k e nn z e i c h n e t, dass der Hilfsträger (H) eine Frequenz von 38 KHz aufweist.
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