发射天线分集无线音频系统技术方案

提供了一种无线音频系统，其包含使用用于不同信号类型的多种天线分集技术的发射器。可优化多径性能，并改进所述系统的频谱效率。并改进所述系统的频谱效率。并改进所述系统的频谱效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发射天线分集无线音频系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年8月5日提交的第62/882,980号美国临时专利申请的优先权，所述美国临时专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。


[0003]本申请大体上涉及利用发射天线分集的无线音频系统。具体地说，本申请涉及具有发射器的无线音频系统，所述发射器应用用于不同信号类型的多种天线分集技术。

技术介绍

[0004]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、录音器和/或混合器，用于捕捉、记录和呈现制作的声音，所述制作例如电视节目、新闻、电影、实时事件和其它类型的制作。麦克风通常捕捉制作的声音，所述声音从麦克风和/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录音器和/或混合器，用于通过例如制作声音混合器的乐师构件(crew member)记录和/或混合声音。例如计算机和智能手机的电子装置可连接到录音器和/或混合器，以允许乐师构件监测音频电平和时间码。
[0005]无线音频发射器、无线音频接收器、无线麦克风和其它便携式无线通信装置包含用于发射和接收射频(RF)信号的天线，所述RF信号包含数字或模拟信号，例如已调制音频信号、数据信号和/或控制信号。便携式无线通信装置的用户包含舞台表演者、歌手、演员、新闻记者等。
[0006]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握持或佩戴且包含集成发射器和天线的无线手持式麦克风或挎包中。作为另一实例，无线音频发射器可包含在接入点或其它集中单元中。无线音频接收器可为便携式的，例如无线耳机、无线会议单元或挎包。当在无线音频接收器处接收到RF信号时，RF信号可能会由于相长干扰和/或其它类型的干扰引起的多径衰落而衰减。此衰减可使得RF信号具有较差的信噪比(SNR)，这可导致可引起音频伪迹和对所得输出音频的噪声抑制的位错误。然而，在许多情境和环境中，例如在专业舞台制作和音乐会期间，对输出音频进行噪声抑制是不合需要的。此类多径衰落和干扰的影响在恶劣的RF环境中最为普遍，在所述恶劣的RF环境中，物理和电气因素会影响RF信号的发射和接收，例如麦克风在环境内的移动、其它RF信号、大型场馆中的操作等。
[0007]为了缓解关于RF信号的多径衰落的问题，无线音频组件可利用频率分集和/或天线分集技术。例如，无线音频发射器可利用频率分集在一个天线上同时发射组合式RF信号中的两个单独频率的两个RF信号，其中所述两个RF信号包含相同的音频信号。无线音频接收器可随后使用底层RF信号中的一者或两者。作为另一实例，无线音频接收器可利用天线分集在多个天线上同时从无线音频发射器接收RF信号。可组合所接收的RF信号以产生单个音频输出。
[0008]然而，由于大小和功率约束，在便携式无线音频接收器上利用分集可能是困难且具有挑战性的。例如，便携式无线音频接收器通常较小且由电池供电，因此在此类接收器上利用分集技术可产生次优的天线放置和/或不可接受的功耗。另外，当在多个便携式无线音频接收器上利用分集技术时，可能存在相当大的成本和复杂性。
[0009]用于缓解关于RF信号的多径衰落的问题的其它技术可能具有不合需要的副作用。例如，可增加无线音频发射器的发射功率以考虑较大的衰落容限。然而，当发射功率增加时，由于互调产物，总体频谱效率可能会受到负面影响。此外，发射器的物理设计和/或政府法规可限制发射功率的可能增加量。另外，增加的发射功率无法解决由频率选择性衰落引起的错误平层(error floor)。作为另一实例，天线可被设计成将从无线音频发射器发射的信号能量集中到无线音频接收器。然而，此类天线的方向性可能过强，这可能会影响无线音频发射器的覆盖范围。作为另一实例，在某些应用(例如，无线入耳式个人监视器)中，可利用特用信号分解技术以尝试改进分集性能。然而，此类技术可能会产生相位抵消问题，从而可能会导致性能降低且变得不可靠。
[0010]因此，利用解决这些顾虑的发射天线分集的无线音频系统有发展机会。更具体地说，具有使用用于不同信号类型的多种天线分集技术的发射器的无线音频系统有发展机会，所述多种天线分集技术可使得多径性能变得理想并改进频谱效率。

技术实现思路

[0011]本专利技术旨在通过提供一种利用发射天线分集的无线音频系统来解决上述问题，所述无线音频系统被设计成除其它方面之外还包括：(1)取决于所发射的信号的类型而同时应用不同的发射分集技术，所述信号例如数据/控制符号、导频符号和同步信号；(2)利用嵌入式正交导频符号进行独立的信道估计和相干解调，同时维持理想的数据速率；以及(3)灵活地进行编码和/或到多个天线的路由，从而增大覆盖范围和/或容量。
[0012]在实施例中，一种无线音频发射器包含：模式选择界面，其用于使得用户能够选择所述无线音频发射器的多种模式中的一者；多个天线，其经配置以各自发射音频信号；与所述模式选择界面通信的编码器，其中所述编码器经配置以接收(i)包括音频数据信号和控制信号的数据符号以及(ii)导频符号；同步变换器；以及各自与所述编码器、所述同步变换器和所述多个天线中的一者通信的所述多个转换器。所述编码器可进一步经配置以：当处于第一模式下时，接收所述数据符号和所述导频符号并将其路由到多个转换器中的每一者；并且当处于第二模式下时：基于第一分集技术而接收所述数据符号和所述导频符号并对其进行编码，并且将已编码数据符号和已编码导频符号路由到所述多个转换器的一或多个子集。
[0013]所述同步变换器可经配置以基于第二分集技术而接收并变换同步信号。所述转换器中的每一者可经配置以：当处于所述第一模式下时，将所述数据符号、所述导频符号和已变换同步信号组合成待在所述多个天线中的一者上发射的所述音频信号；并且当处于所述第二模式下时，将所述已编码数据符号、所述已编码导频符号和所述已变换同步信号组合成待在所述多个天线中的一者上发射的所述音频信号。
[0014]在另一实施例中，一种用于使用无线音频发射器无线地发射音频信号的方法可包含：从模式选择界面接收对所述无线音频发射器的多种模式中的一者的选择；在编码器处
接收(i)包括音频数据信号和控制信号的数据符号以及(ii)导频符号；当所述选择为第一模式时，使用所述编码器将所述数据符号和所述导频符号路由到多个转换器中的每一者；以及当所述选择为第二模式时：使用所述编码器基于第一分集技术而对所述数据符号和所述导频符号进行编码，并且使用所述编码器将已编码数据符号和已编码导频符号路由到所述多个转换器的一或多个子集。所述方法可进一步包含：在同步变换器处接收同步信号；使用所述同步变换器基于第二分集技术而变换所述同步信号；当所述选择为所述第一模式时，使用所述多个转换器中的每一者将所述数据符号、所述导频符号和已变换同步信号组合成待在所述多个天线中的一者上发射的所述音频信号；以及当所述选择为所述第二模式时，使用所述多个转换器的所述一或多个子集将所述已编码数据符号、所述已编码导频符号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无线音频发射器，其包括：(A)模式选择界面，其用于使得用户能够选择所述无线音频发射器的多种模式中的一者；(B)多个天线，其经配置以各自发射音频信号；(C)与所述模式选择界面通信的编码器，所述编码器经配置以接收(i)包括音频数据信号和控制信号的数据符号以及(ii)导频符号，所述编码器进一步经配置以：(1)当处于第一模式下时，接收所述数据符号和所述导频符号并将其路由到多个转换器中的每一者；并且(2)当处于第二模式下时：基于第一分集技术而接收所述数据符号和所述导频符号并对其进行编码；并且将已编码数据符号和已编码导频符号路由到所述多个转换器的一或多个子集；(D)同步变换器，其经配置以基于第二分集技术而接收并变换同步信号；以及(E)各自与所述编码器、所述同步变换器和所述多个天线中的一者通信的所述多个转换器，其中所述多个转换器中的每一者经配置以：(1)当处于所述第一模式下时，将所述数据符号、所述导频符号和已变换同步信号组合成待在所述多个天线中的一者上发射的所述音频信号；并且(2)当处于所述第二模式下时，将所述已编码数据符号、所述已编码导频符号和所述已变换同步信号组合成待在所述多个天线中的一者上发射的所述音频信号。2.根据权利要求1所述的无线音频发射器，其中所述第一分集技术包括频域中的空时分组编码。3.根据权利要求2所述的无线音频发射器，其中所述空时分组编码包括阿拉莫提速率
‑
1代码。4.根据权利要求1所述的无线音频发射器，其中所述同步变换器包括移相器，且所述第二分集技术包括通过使用所述移相器对所述同步信号应用相位斜坡来变换所述同步信号。5.根据权利要求1所述的无线音频发射器，其中所述第二分集技术包括轮转交换分集方案。6.根据权利要求1所述的无线音频发射器，其中所述导频符号是正交的。7.根据权利要求1所述的无线音频发射器，其中所述多个转换器中的每一者包括快速傅里叶逆变换和并串转换器。8.根据权利要求1所述的无线音频发射器，其中所述多个转换器中的每一者包括循环延迟模块，其中所述循环延迟模块的延迟量取决于所述多种模式中的所选择模式。9.根据权利要求1所述的无线音频发射器，其中：所述音频信号是在所述多个天线的经配置以覆盖第一区的第一子集上发射的；并且所述音频信号是在所述多个天线的经配置以覆盖第二区的第二子集上发射的。10.一种用于使用无线音频发射器无线地发射音频信号的方法，所述方法包括：(A)从模式选择界面接收对所述无线音频发射器的多种模式中的一者的选择；(B)在编码器处接收(i)包括音频数据信号和控制信号的数据符号以及(ii)导频符号；(C)当所述选择为第一模式时，使用所述编码器将所述数据符号和所述导频符号路由到多个转换器中的每一者；
(D)当所述选择为第二模式时：使用所述编码器基于第一分集技术而对所述数据符号和所述导频符号进行编码；并且使用所述编码器将已编码数据符号和已编码导频符号路由到所述多个转换器的一或多个子集；(E)在同步变换器处接收同步信号；(F)使用所述同步变换器基于第二分集技术而变换所述同步信号；(G)当所述选择为所述第一模式时，使用所述多个转换器中的每一者将所述数据符号、所述导频符号和已变换同步信号组合成待在所述多个天线中的一者上发射的所述音频信号；以及(H)...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：舒尔获得控股公司，
类型：发明
国别省市：