灵活的多通道无线音频接收器系统技术方案

本发明专利技术提供一种用于路由、处理且组合在相应天线上接收的含有音频信号的多个射频RF信号的灵活的多通道分集无线音频接收器系统。所述无线音频接收器系统提供在不同可选择模式中对多个RF信号的灵活路由，及在恶劣RF环境中通过组合多个RF信号以最大化信噪比而对信号的低延时不间断接收。音频输出可以不间断方式产生且缓解多路径衰落、干扰及不对称噪声问题。接收到的RF信号也可由所述无线音频接收器系统级联以允许菊链。

A flexible multi-channel wireless audio receiver system

The present invention provides a flexible multichannel diversity wireless audio receiver system for routing, processing and combining multiple radio frequency RF signals containing audio signals on the corresponding antenna. The wireless audio receiver system provides flexible routing for multiple RF signals in different selectable modes, and the low delay and continuous reception of the signal by combining multiple RF signals in a bad RF environment to maximize the signal to noise ratio. Audio output can be generated without interruption and alleviate multipath fading, interference and asymmetric noise. The received RF signal can also be cascaded by the wireless audio receiver system to allow chrysanthemum chains.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】灵活的多通道无线音频接收器系统相关申请案的交叉参考本申请案主张2015年9月4日申请的第14/846,373号美国专利申请案的权益，所述美国专利申请案的内容以全文并入本文中。
本申请案大体上涉及一种灵活的多通道无线音频接收器系统。特定来说，本申请案涉及一种用于路由、滤波、处理且组合在相应天线上接收的含有音频信号的多个射频(RF)信号的多通道分集无线音频接收器系统。
技术介绍
音频制作可涉及使用许多组件(包含麦克风、无线音频发射器、无线音频接收器、记录器及/或混合器)来捕获、记录且呈现产品(例如电视节目、新闻广播、电影、实况事件及其它类型的产品)的声音。麦克风通常捕获产品的声音，所述声音从麦克风及/或无线音频发射器无线发射到无线音频接收器。无线音频接收器可连接到记录器及/或混合器以由组员成员(例如产品声音混合器)记录及/或混合声音。电子装置(例如计算机及智能电话)可连接到记录器及/或混合器以允许组员成员监测音频电平及时间码。无线音频发射器、无线音频接收器、无线麦克风及其它便携式无线通信装置包含用于发射及接收含有数字或模拟信号(例如调制音频信号、数据信号及/或控制信号)的射频(RF)信号的天线。便携式无线通信装置的用户包含舞台表演者、歌手、演员、新闻播报员及类似者。无线音频发射器可将包含音频信号的RF信号发射到无线音频接收器。无线音频发射器可包含于例如由用户固持且包含集成发射器及天线的无线手持式麦克风中。当在无线音频接收器处接收RF信号时，RF信号可归因于由建设性干扰及/或其它类型的干扰引起的多路径衰落而降级。此降级可引起RF信号具有不良信噪比(SNR)，这可导致位错误而可引起音频假象及所得输出音频的静音。然而，在许多情境及环境中(例如在专业级制作及音乐会期间)，将输出音频静音是非所要的。此多路径衰落及干扰的影响在其中物理及电气因素(例如，麦克风在环境内的移动、其它RF信号、大型场所中的操作等)影响RF信号的发射及接收的恶劣RF环境中最普遍。为减轻RF信号的多路径衰落的问题，无线音频组件可利用频率分集及/或天线分集技术。特定来说，无线音频发射器可利用频率分集以在一个天线上以组合RF信号同时发射两个单独频率的两个RF信号，其中所述两个RF信号都包含相同音频信号。接着，无线音频接收器可使用所述基础RF信号中的一者或两者。另外，无线音频接收器可利用天线分集以同时在多个天线上从无线音频发射器接收RF信号。可组合接收到的RF信号以产生单个音频输出。在一些情况中，双天线系统可能不足以提供适当性能。可期望两个以上天线以受益于具有不同指向性增益的天线的用户使得无线系统的涵盖范围扩展。举例来说，特定场所可具有需要由单个无线接收器涵盖的多个“区”及/或场所可为非常大的。在这些情境中，具有两个以上天线位置可导致改进的涵盖范围及减小的发射器到天线距离。因而，传统双天线分集可能无法提供适当性能。当利用频率分集及/或天线分集技术时，现存无线音频接收器通常通过在每一RF信号中存在相等噪声功率的假定下使用最大比率组合(MRC)按比例调整每一RF信号而组合在多个天线上接收到的多个RF信号。然而，如果天线经受不对称噪声(例如，当一个天线较接近干扰源时)，那么MRC并未最大化组合信号的信噪比。此可引起接收器产生非最优音频输出，例如降级的声音或静音。另外，在某些情境及环境中，现存无线音频接收器可需要额外组件及复杂布置。举例来说，如果利用两个以上天线，那么可需要外部天线组合器及外部开关。因此，解决这些问题的多通道无线音频接收器系统存在机会。更特定来说，多通道分集无线音频接收器系统存在机会，所述系统提供在不同可选择模式中对多个RF信号的灵活路由，以及在恶劣RF环境中通过组合多个RF信号以最大化信噪比而对信号的低延时不间断接收。此外，多通道分集无线音频接收器系统存在机会，所述系统提供在利用具有较高RF信噪比要求的高阶调制方案(例如16-QAM及64-QAM)时的性能益处。
技术实现思路
本专利技术希望通过提供多通道无线音频接收器系统及方法而解决上文提及的问题，所述系统及方法经设计以尤其：(1)在不同可选择模式中将多个RF信号灵活地路由到不同RF模拟处理模块；(2)通过与多个RF信号的相应SNR成比例地调整所述RF信号来组合所述RF信号而最大化组合信号的SNR；(3)级联接收到的RF信号以允许接收器的菊链；(4)实现将RF处理的额外冗余通道分配给用于关键任务音频源的额外天线输入；及(5)实现将较少个RF处理通道分配给给定音频通道以最大化可解码的音频通道的数目。在实施例中，一种无线音频接收器包含：模式选择接口，其用于使用户能够选择所述无线音频接收器的多个模式中的一者；多个射频(RF)端口，其各自经配置以从相应天线接收多个RF信号，其中所述多个RF信号中的每一者包括一或多个音频信号；及天线分配模块，其与所述多个RF端口通信。所述天线分配模块可经配置以：当在第一模式中时，将所述多个RF信号路由到多个下游处理组件中的一或多者；且当在第二模式中时，路由所述多个RF信号的第一子组以在所述多个RF端口的第一子组上输出，且将所述多个RF信号的第二子组路由到所述多个下游处理组件中的一或多者。在另一实施例中，一种无线音频接收器包含：第一多个射频(RF)端口，其各自经配置以从相应天线接收第一多个RF信号；第二多个RF端口，其各自经配置以从相应天线接收第二多个RF信号，且进一步经配置以基于所述无线音频接收器的模式输出所述第一多个RF信号中的一者，其中所述第一多个RF信号及所述第二多个RF信号中的每一者包括一或多个音频信号；第一多个天线分配模块，其各自与所述第一多个RF端口中的每一者相关联；及第二多个天线分配模块，其各自与所述第二多个RF端口中的每一者相关联。所述第一多个天线分配模块可各自包含：第一分离器，其与所述第一多个RF端口中的一者通信，所述第一分离器用于将所述第一多个RF信号中的一者分离成第一多个分离RF信号，其中所述第一多个分离RF信号经路由到多个下游处理组件中的一或多者、第一开关及第二开关；及所述第一开关，其与所述第一分离器及所述多个下游处理组件中的一或多者通信，所述第一开关用于在所述第一多个分离RF信号中的一者与第二多个分离RF信号中的一者之间切换。所述第二多个天线分配模块可各自包含：所述第二开关，其与所述第二多个RF端口中的一者及所述第一分离器通信，所述第二开关用于在所述第一多个分离RF信号中的一者与所述第二多个RF信号中的一者之间切换；及第二分离器，其与所述第一开关及所述第二开关通信，所述第二分离器用于将所述第二多个RF信号中的一者分离成第二多个分离RF信号，其中所述第二多个分离RF信号经路由到所述第一开关。在另一实施例中，描述一种基于多个数字调制信号(y)中的每一者的信噪比(SNR)组合所述多个数字调制信号的方法。可分别从多个接收到的射频(RF)信号导出所述多个数字调制信号，各自包括表示音频信号的数字音频位流。所述方法可包含：导出所述多个数字调制信号中的每一者的通道估计(h)；测量所述多个数字调制信号中的每一者的正规化噪声功率(σ2)；基于所述通道估计导出正规化接收到的信号；及基于所述正规化噪声功率及所述正规化接收到的信号组合所述多个数字调制信号以产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线音频接收器，其包括：模式选择接口，其用于使用户能够选择所述无线音频接收器的多个模式中的一者；多个射频RF端口，其各自经配置以从相应天线接收多个RF信号，其中所述多个RF信号中的每一者包括一或多个音频信号；及天线分配模块，其与所述多个RF端口通信，其中所述天线分配模块经配置以：当在第一模式中时，将所述多个RF信号路由到多个下游处理组件中的一或多者；及当在第二模式中时，路由所述多个RF信号的第一子组以在所述多个RF端口的第一子组上输出，且将所述多个RF信号的第二子组路由到所述多个下游处理组件中的一或多者。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.04 US 14/846,3731.一种无线音频接收器，其包括：模式选择接口，其用于使用户能够选择所述无线音频接收器的多个模式中的一者；多个射频RF端口，其各自经配置以从相应天线接收多个RF信号，其中所述多个RF信号中的每一者包括一或多个音频信号；及天线分配模块，其与所述多个RF端口通信，其中所述天线分配模块经配置以：当在第一模式中时，将所述多个RF信号路由到多个下游处理组件中的一或多者；及当在第二模式中时，路由所述多个RF信号的第一子组以在所述多个RF端口的第一子组上输出，且将所述多个RF信号的第二子组路由到所述多个下游处理组件中的一或多者。2.根据权利要求1所述的无线音频接收器：其中所述多个下游处理组件包括各自与所述天线分配模块通信的多个RF模拟处理模块，其中所述多个RF模拟处理模块中的每一者经配置以以特定频率处理所述经路由RF信号中的一者以产生在中间频率处的多个模拟调制信号中的一者；其中所述无线音频接收器进一步包括：多个模/数转换器ADC，其各自与所述多个RF模拟处理模块通信，其中所述多个ADC中的每一者经配置以将所述多个模拟调制信号中的一者转换成多个数字调制信号中的一者；及数字信号处理DSP模块，其与所述多个ADC通信，所述DSP模块经配置以将所述多个数字调制信号中的每一者解调成多个数字音频信号中的一者。3.根据权利要求2所述的无线音频接收器，其中所述DSP模块经配置以将所述多个数字调制信号中的每一者解调成所述多个数字音频信号中的一者。4.根据权利要求2所述的无线音频接收器，其中所述DSP模块进一步经配置以将所述多个数字调制信号中的每一者解调且组合成组合数字解调信号。5.根据权利要求4所述的无线音频接收器，其中所述DSP模块经配置以基于所述多个数字调制信号中的每一者的信噪比SNR而将所述多个数字调制信号中的每一者解调且组合成所述组合数字解调信号。6.根据权利要求5所述的无线音频接收器，其中所述DSP模块包括：多个检测器，其各自经配置以接收所述多个数字调制信号(y)中的一者，其中所述多个检测器中的每一者经配置以：导出所述数字调制信号的通道估计(h)；测量所述数字调制信号的正规化噪声功率(σ2)；及基于所述通道估计导出正规化接收到的信号；及SNR最大化组合器模块，其经配置以基于所述正规化噪声功率及所述正规化接收到的信号组合所述多个数字调制信号以产生组合调制信号。7.根据权利要求6所述的无线音频接收器，其中所述多个检测器中的每一者进一步经配置以：检测所述数字调制信号中的一或多个导频符号；通过基于所述检测到的导频符号导出所述数字调制信号的所述通道估计而导出所述通道估计；及通过基于所述检测到的导频符号测量所述数字调制信号的所述正规化噪声功率而测量所述正规化噪声功率。8.根据权利要求6所述的无线音频接收器，其中所述DSP模块进一步包括：解码器，其将所述组合调制信号解调成组合解调信号；及音频处理模块，其将所述组合解调信号处理成组合数字音频信号。9.根据权利要求2所述的无线音频接收器，其中所述DSP模块进一步包括：多个解码器，其各自经配置以将所述多个数字调制信号中的一者解调成多个解调信号中的一者；及多个音频处理模块，其各自经配置以将所述多个解调信号中的一者处理成所述多个数字音频信号中的一者。10.一种无线音频接收器，其包括：(A)第一多个射频RF端口，其各自经配置以从相应天线接收第一多个RF信号；(B)第二多个RF端口，其各自经配置以从相应天线接收第二多个RF信号，且进一步经配置以基于所述无线音频接收器的模式输出所述第一多个RF信号中的一者，其中所述第一多个RF信号及所述第二多个RF信号中的每一者包括一或多个音频信号；(C)第一多个天线分配模块，其各自与所述第一多个RF端口中的每一者相关联，所述第一多个天线分配模块各自包括：第一分离器，其与所述第一多个RF端口中的一者通信，所述第一分离器用于将所述第一多个RF信号中的一者分离成第一多个分离RF信号，其中所述第一多个分离RF信号经路由到多个下...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·J·孔德曼，M·古德森，R·马莫拉，J·A·梅乌涅尔，R·索普科，Y·唐，
申请(专利权)人：舒尔获得控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US