用于实现数字信号质量度量的方法和设备技术

本公开涉及用于实现数字信号质量度量的方法和设备。具体地，用于检测数字无线电信号的方法包括步骤：接收包括一系列码元的数字无线电信号；形成具有对应于码元边界的峰值的相关波形；将相关波形归一化；以及计算归一化的相关波形的峰值，其中所述峰值代表接收到的数字无线电信号的质量。还提供执行所述方法的接收机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字无线电广播接收机，更具体地，涉及用于在数字无线电接收机中实现对于OFDM数字信号的信号质量度量的方法和设备。
技术介绍
数字无线电广播技术把数字音频和数据业务传递给移动接收机、便携式接收机、和固定接收机。一种类型的数字无线电广播，被称为带内同频(IBOC)数字音频广播(DAB)，使用现有的中频(MF)和甚高频(VHF)无线电频段上的地面发射机。由iBiquity Digital公司开发的HD Radio 技术是用于数字无线电广播和接收的IBOC实现方案的一个例子。IBOC DAB信号可以以包括模拟调制的载波与多个数字调制的载波相组合的混合格式或以其中不使用模拟调制的载波的全数字格式进行发送。通过使用混合模式，广播台可以连续同时发送具有较高质量的模拟AM和FM，和更鲁棒的数字信号，从而允许它们本身和它们的听众从模拟转换成数字无线电，而同时保持它们当前的频率分配。数字传输系统的一个特征是同时发送数字化的音频和数据的固有能力。因此，该技术也允许实现来自AM和FM无线电台的无线数据服务。广播信号可包括元数据，诸如艺术家、歌曲名称、或电台呼号(station call letter)。关于事件、交通、和气象的专门消息也可以被包括。例如，交通信息、天气预报、新闻、和体育得分都可以在用户收听无线电台的同时在无线电接收机显示器上滚动播出。IBOC DAB技术可以提供数字质量音频，优于现有的模拟广播格式。因为每个IBOCDAB信号在现有的AM或FM频道分配的频谱屏蔽(spectral mask)内发送，所以它不需要新的频谱分配。IBOC DAB助长了频谱的经济性，同时使得广播台能够供应数字质量音频给听众的现有基站。多播，即在AM或FM频谱中的一个频道上传递几个节目或数据流的能力，使得广播站能够在主频率的分开的补充频道或子频道上广播多个数据流。例如，多个数据流可包括交替的音乐格式、本地交通、天气、新闻、和体育。补充频道可以以与使用调谐或搜寻功能的传统广播站频率相同的方式被接入。例如，如果模拟调制信号中心频率为94.1MHz，则在IBOC DAB上的相同广播可包括补充频道94.1-1,94.1-2和94.1_3。在补充频道上高度专门化的节目可被传递到紧密针对的听众，从而为广告商创建更多的、把他们的品牌与节目内容结合的机会。正如这里使用的，多播包括在单个数字无线电广播频道上或在单个数字无线电广播信号上传输一个或多个节目。多播内容可包括主要节目服务(Main ProgramService, MPS)、补充节目服务(Supplemental Program Services, SPS)、节目服务数据(ProgramService Data, PSD)、和 / 或其它广播数据。国家无线电系统委员会，即由国家广播协会和消费者电子协会资助的进行标准设置的组织，在2005年9月采用了被命名为NRSC-5A的IBOC标准。NRSC-5A阐述了对于在AM和FM广播频道上广播数字音频和辅助数据的要求，该标准的公开内容通过引用结合于此。该标准和它的参考文献包含RF/传输子系统和传送与服务复用子系统的详细说明。该标准的拷贝可以从 NRSC 网立占 http: //www.nrscstandards.0rg/standards, asp 得至 1|。iBiquity的HDRadio 技术是NRSC-5A IBOC标准的实现方案。关于HD Radio 技术的进一步信息可以在 www.hdradi0.com 和 www.1biguity.com 处找至丨J。其它类型的数字无线电广播系统包括诸如XM Radio, Sirius和WorldSpace那样的卫星系统和诸如 Digital RadioMondiale (DRM), Eureka 147 (品牌为 DAB), DAB Version2，和FMeXtra那样的地面系统。正如这里使用的，短语“数字无线电广播”包含数字音频广播，其包括带内同频广播、以及其它数字地面广播和卫星广播。因为许多应用需要信号质量的精确指示，例如包括寻找-搜索功能、300kHz间隔的干扰源的分辨率、第一相邻干扰源边带选择、和分集切换，所以希望有对于所接收的数字信号的质量的度量。还希望快速地得到这个度量，并且希望这个度量对于FM混合和全数字信号是有效的和可靠的。还希望当实现度量计算时使得对于现有的HD Radio 接收机硬件或软件的任何改变最小化。
技术实现思路
在第一方面，本专利技术提供了 一种用于检测数字无线电信号的方法。数字无线电信号包括一系列码元，每个码元由多个样本组成。该方法包括以下步骤:接收数字无线电信号，形成(develop)具有对应于码元边界的峰值的相关波形(correlation waveform),将相关波形归一化，和计算归一化后的相关波形的峰值，其中该峰值代表接收到的数字无线电信号的质量。数字无线电信号可包括上边带和下边带，以及该方法可以独立地应用于每个边带以产生每个边带的归一化后的相关波形的峰值。数字信号质量度量可以通过计算峰索引差(peak index delta)而被验证。该方法可包括计算与每个上边带和下边带的归一化后的相关波形的峰值相对应的峰索引。然后，可以确定代表在上边带和下边带之间的峰索引之差的峰索引差，并且可以把上边带和下边带的峰索引差和峰值与阈值进行比较。数字信号质量度量也可以通过计算在上边带与下边带之间的频率偏移差和确定该差值是否满足某一阈值而被验证，由此指示所检测的信号是想要的感兴趣的信号还是相邻的干扰信号。在另一方面，本专利技术提供了一种用于检测数字无线电信号的接收机。数字无线电信号包括一系列码元，每个码元由多个样本组成。接收机包括用于接收数字无线电信号的输入端，和用于计算对应于归一化后的相关波形的码元边界的峰值的处理器，其中峰值代表接收到的数字无线电信号的质量。附图说明图1是在带内同频数字无线电广播系统中使用的发射机的框图。图2是混合FM IBOC波形的示意图。图3是扩展的混合FM IBOC波形的示意图。图4是全数字FM IBOC波形的示意图。图5是混合AM IBOC DAB波形的示意图。图6是全数字AM IBOC DAB波形的示意图。图7是AM IBOC DAB接收机的功能性框图。图8是FM IBOC DAB接收机的功能性框图。图9a和9b是从广播方面看来的IBOC DAB逻辑协议栈的图。图10是从接收机方面看来的IBOC DAB逻辑协议栈的图。图1la是在频域中OFDM信号的图形表示。图1lb是在时域中OFDM信号的图形表示。图1lc是表示码元边界的共轭乘积信号峰的图形表示。图1ld是被乘以各个幅度锥度(amplitude taper)的共轭乘积的图形显示。图12是获取模块的一个实现方式的框图。图13a、13b和13c是用于峰形成模块的码元时序的图形表示。图14是信号获取过程的第一部分的流程图。图15是图示获取算法的功能性框图。图16是边带组合的功能性框图。图17是图示在码元边界附近的波形归一化的图。图18是归一化后的相关峰的图。图19是信号获取过程的第二部分的流程图。图20到24是按照本专利技术的在数字信号质量度量的寻找搜索应用中针对各种不同条件以特定频率停止的概率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测数字无线电信号的质量的方法，所述方法包括步骤：　　接收包括一系列码元的数字无线电信号；　　形成具有对应于码元边界的峰值的相关波形；　　将相关波形归一化；以及　　计算归一化的相关波形的峰值，其中所述峰值代表接收到的数字无线电信号的质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PJ佩耶拉，BW克罗哲，
申请(专利权)人：艾比奎蒂数字公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]