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EP1113599A2 - Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunkprogramme, der umschaltet auf den Empfang vom analogen Rundfunksignal das mit dem digitalen Rundfunksignal übereinstimmt, wenn das digitale Signal nicht mehr zur Verfügung steht - Google Patents

Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunkprogramme, der umschaltet auf den Empfang vom analogen Rundfunksignal das mit dem digitalen Rundfunksignal übereinstimmt, wenn das digitale Signal nicht mehr zur Verfügung steht Download PDF

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Publication number
EP1113599A2
EP1113599A2 EP00122745A EP00122745A EP1113599A2 EP 1113599 A2 EP1113599 A2 EP 1113599A2 EP 00122745 A EP00122745 A EP 00122745A EP 00122745 A EP00122745 A EP 00122745A EP 1113599 A2 EP1113599 A2 EP 1113599A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
radio
analog
broadcast
digital
receiver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00122745A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1113599A3 (de
Inventor
Heiner Schepers
Arnd Wendland
Kurt Gieske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1113599A2 publication Critical patent/EP1113599A2/de
Publication of EP1113599A3 publication Critical patent/EP1113599A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/26—Arrangements for switching distribution systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H2201/00—Aspects of broadcast communication
    • H04H2201/10—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system
    • H04H2201/13—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system radio data system/radio broadcast data system [RDS/RBDS]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H2201/00—Aspects of broadcast communication
    • H04H2201/10—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system
    • H04H2201/20—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system digital audio broadcasting [DAB]

Definitions

  • the invention is based on a receiver for analog and digitally broadcast programs according to the genus of independent claim.
  • the sections of a frame when receiving digitally transmitted broadcast signals used in which no information for the current set radio program are included then in analog and / or digital equivalent to these sections Check radio programs for their signal quality. This ensures that the check is not audible Effects leads so that the user through this measurement is not irritated.
  • This has the advantage that the loss of a frame leads to hardly audible effects, because the audio information of a broadcast program is on many Frame is distributed and the loss of a frame means Error correction method can be compensated.
  • the signal field strength of equivalent radio programs is measured to decide whether to switch to a equivalent radio program is possible.
  • the Signal field strength is a meaningful signal parameter, that can be measured easily.
  • Another advantage is that as additional signal parameters in the case of digitally transmitted radio programs Baseband energy, the results of one Attempting to synchronize, the signal field strength of Adjacent channels and the bit error rate are measured in order based on these different signal parameters meaningful picture about the quality of equivalents To win broadcasting programs.
  • the different signal parameters for an equivalent Broadcast program can be measured, weighted and summed up and then compared to thresholds to decide whether to switch to this equivalent Broadcasting program is possible. This avoids that a wrong one by measuring only one signal parameter Impression of the signal quality of an equivalent Broadcasting program arises.
  • the threshold values either loaded from memory, then it are specified and / or are processed by the processor of the Recipient calculated or at least recalculated to a situation such as generally bad Reception conditions to respond.
  • FIG. 1 shows an inventive Receiver for analog and digitally transmitted Broadcast signals
  • Figure 2 is a DAB frame
  • Figure 3 is a RDS group.
  • Radio receivers especially for those in Motor vehicles that are both transmitted analog Broadcast programs as well as digitally transmitted Can receive radio programs. Important criteria for Such a recipient are the lowest possible price and the smallest possible construction volume.
  • DAB Digital Audio Broadcasting
  • DAB broadcast radio program an automatic Switching to an equivalent radio program necessary to the driver of a manual search for a new one To relieve broadcasting program.
  • radio programs that use other digital transmission methods such as DVB (Digital Video Broadcasting), DRM (Digital Radio Music) or ATSC (Advanced Television Systems Committee) or at least it is planned to use radio programs to transmit this digital transmission method.
  • DVB Digital Video Broadcasting
  • DRM Digital Radio Mondial
  • ATSC Advanced Television Systems Committee
  • this object is achieved in that a Receiver for digitally and analogue transmitted Broadcast programs in a short period of time a measurement of Signal parameters of equivalent radio programs performed without audible effects.
  • FIG. 1 An antenna 1 is with a radio frequency receiving part 2 connected. Digital and received by antenna 1 analog broadcast signals are from the High-frequency receiving part 2 filtered, amplified and in one Intermediate frequency implemented.
  • the high-frequency receiving part 2 is via an input / output connected to a processor 3.
  • the processor 3 receives from the radio frequency receiving part 2 to one Intermediate frequency converted signals to them first digitize, decode, digital DAB / FM signal processing perform and then to one to the Processor 3 connected via a first data output Handover audio processing 4.
  • the processor 3 sends the High frequency receiving part 2 data, which frequencies and so which radio programs from the spectrum are to be filtered out.
  • the audio processing 4 is over one first output connected to a loudspeaker 5.
  • the Processor 3 is connected to a via a second data output Display 13 connected.
  • the audio processing 4 prepares the digital data for the acoustic representation by means of the loudspeaker 5.
  • the Processor 3 prepares the digital data for an optical one Presentation before if not only in the received data Audio data, but also data that is included are also to be represented by means of the display 13.
  • the Display 13 is a screen, but also others Projection techniques are possible.
  • Antenna 1 transmits both analog and also receive digitally transmitted radio signals.
  • FM has from analog broadcast programs the best Signal quality. However, it is also medium wave and Shortwave possible. RDS can have different dates, so e.g. Information on frequencies on which equivalents Broadcast programs are transmitted.
  • Equivalent radio programs here either denote the same radio programs that are on different frequencies be transferred and / or by means of another Transmission process, i.e. digital instead of analog or analog instead of digital.
  • the equivalent Broadcasting programs also refer to programs that a similar content to that currently set Show radio program. Here, e.g. on News broadcaster with another news broadcaster replaced. This program information, what kind of Information or music in a particular Broadcasting programs are broadcast at digital broadcast radio programs in co-transmitted data included and RDS is also used for FM.
  • DAB digital audio Broadcasting
  • DAB digital audio Broadcasting
  • the signal to be transmitted is used on many different frequencies distributed to the effects of a frequency-selective attenuation to the received signal minimize. Because by distributing the signal different frequencies will only make up a small percentage of the transmitted signal by a frequency selective Damping disturbed. This disorder can then be corrected Error detection and correction procedures corrected become.
  • Processes related to DAB are DVB (Digital Video Broadcasting) and DRM (Digital Radio Mondial). This Methods differ from DAB in particular in the Transmission frequencies, the transmission rate and the exact Frame structure. However, these procedures are also for the Device according to the invention can be used. ATSC points out Signals only at one frequency.
  • the receiver according to the invention receives a digital broadcast radio program, the receiver performs for short Periods of measurement of signal parameters from Broadcast signals from equivalent broadcast programs. The time intervals between measurements can be considerable be longer.
  • Broadcast programs always have priority over analogue broadcasts
  • Broadcasting programs given as digitally transmitted Broadcast programs have a clearly better signal-to-noise ratio and still attractive opportunities for multimedia applications have that in analog transmitted Broadcast programs only to a very limited extent possible are.
  • the procedure is such that if a change from the current broadcast program necessary due to deteriorating signal parameters is, initially according to the same radio program on a other frequency is sought, with digital and then analog broadcast programs are examined. If this search does not lead to success, then will Radio programs with equivalent content, again digital broadcast programs and then examined analog broadcast programs become.
  • the signal parameters of all equivalents are digital broadcast radio programs and also the signal parameters of the digital broadcast program currently received at this first threshold, then it becomes equivalent transmitted analog radio program switched, if the signal parameters of this transmitted analog Broadcast program are above a second threshold. Are the signal parameters of this analog transmitted Broadcast program below the second threshold, then indicated by the display 13 that no reception possible is.
  • the threshold values are sent to the processor 3 connected memory loaded, these threshold values then be determined in advance based on experimental investigations regarding audio quality who receive radio programs. In a further education of Invention is provided that these threshold values from the Processor 3 based on the loaded threshold values are calculated to respond to changing reception conditions respond so that an adaptation to this Reception conditions exist.
  • the processor 3 based on stored mathematical models and the current reception conditions the threshold values continuously new be calculated.
  • a DAB frame is shown in FIG.
  • field 6 of the DAB framework are synchronization signals and information about included the frame structure.
  • box 7 of the DAB framework are Data for a radio program A contained in a field 8 Data for a radio program B and in a field 9 data for a radio program C. This is currently set Broadcasting program B. This can be during sections 7 and 9, which contain data currently set for the Broadcasting programs are not necessary to take measurements from that Broadcasting program B equivalent broadcasting programs be performed. This results in no audible Effects for the user of the radio receiver occur since the duration of sections 7 and 9 anyway for the Representation of the radio program B are irrelevant.
  • FM signals are interrupted for a very short time of reception, which is used for the measurement of signal parameters of equivalent radio programs is necessary to none audible effects for the user of the receiver. Such a brief interruption has a duration of, for example 5 ms.
  • a list of the frequencies of equivalent broadcast programs instead of one List of equivalent radio programs is to be transmitted it is also possible to have a list of all broadcast programs, which can be received to transmit to the To let the recipient evaluate the nature of the respective radio programs are.
  • DAB there is one Program type identifier is provided and is at RDS Program information code. For radio programs that are transmitted analogously and which are not digital carriers must be specified in a list, which type of music and information on this radio program be broadcast.
  • An RDS group is shown in FIG.
  • box 10 is a program identification is given, in field 11 one Error detection and in field 12 are more information contain.
  • the program information in field 10 can be used Determination of what type the transmitted Broadcasting program is.
  • the signal field strength is particularly suitable. It indicates how strong a radio program is received.
  • digital Broadcast signals are the other signal parameters Baseband energy and / or results one Attempting to synchronize or the signal field strength of a Adjacent channel to use.
  • the signal field strength of a Adjacent channel denotes another's crosstalk Transmitter that is not necessarily a radio broadcaster. Nevertheless, this transmitter can, if only a small one Has frequency distance to a radio program, a cause significant interference and thus the signal quality of the radio program decisively affect.
  • a signal-to-noise ratio and / or a deviation of the the frequency specified in the RDS or DAB signal is analog broadcast radio program or a channel estimate that indicates how the multipath propagation for this Broadcasting program presents itself and / or the Signal field strength of a neighboring signal and / or a Pilot tone detection and / or detection of a digital Carrier, which is preferably the RDS and / or the Determination of the frequency swing.
  • the use of a symmetry detector is an advantage. If the symmetry detector detects an asymmetry, this is attributable to multipath propagation. This method is considerably less computationally intensive than a channel estimate.
  • the symmetry detector determines, for example, from one Sum and difference signal for stereo transmissions balanced signal and recognizes whether there is an asymmetry is present.
  • Das is the first threshold for digital broadcast signals and the second for analog broadcast signals Threshold.
  • the results of the evaluation of the signal parameters with Threshold values are signaled, and the Signaling results are then shared compared, for example with a logical link.
  • the individual signal parameters can also be weighted to be using the same thresholds too to compare.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Abstract

Es wird ein Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunkprogramme vorgeschlagen, der dazu dient, auf ein für ein im Moment eingestelltes Rundfunkprogramm äquivalentes Rundfunkprogramm automatisch umzuschalten, falls eine Signalqualität des im Moment eingestellten Rundfunkprogramms unter einen Schwellwert sinkt. Weiterhin wird automatisch von einem analogen Rundfunkprogramm, das im Moment eingestellt ist, auf ein digital übertragenes Rundfunkprogramm umgeschaltet, falls die Signalqualität des digital übertragenen Rundfunkprogramms über einem ersten Schwellwert liegt. Der erfindungsgemäße Empfänger weist eine Antenne (1), ein Hochfrequenzempfangsteil (2) und einen Prozessor (3) für den Empfang von analogen und digitalen Rundfunksignalen auf. Die Messung von zu dem im Moment eingestellten Rundfunkprogramm äquivalenten Rundfunkprogrammen wird für kurze Zeitabschnitte durchgeführt, wobei keine hörbaren Effekte auftreten. Als zu untersuchende Signalparameter der Rundfunksignale werden verschiedene Parameter verwendet (z. B. die Signalfeldstärke und die Basisbandenergie). Werden unterschiedliche Signalparameter zur Abschätzung der Signalqualität eines Rundfunkprogramms verwendet, werden diese unterschiedlichen Signalparameter gewichtet, es wird eine Summe gebildet, und die Summe wird mit Schwellwerten verglichen. Alternativ kann auch ein Mehrheitsentscheid durchgeführt werden.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunkprogramme nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.
Es ist bereits aus der Offenlegungsschrift EP 086 517 5 A2 bekannt, daß Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunkprogramme vorliegen, wobei jeweils getrennt ein Empfangsteil für UKW (Ultrakurzwelle) und für DAB (Digital Audio Broadcasting) verwendet wird. Dadurch ist es möglich, daß, wenn ein Empfangsteil im Moment zum Empfang eines Rundfunkprogramms verwendet wird, in dieser Zeit das andere Empfangsteil äquivalente Rundfunkprogramme auf ihre Signalqualität hin überprüft, um bei einem Abfall der Signalqualität des aktuell eingestellten Rundfunkprogramms auf dieses äquivalente Rundfunkprogramm umzuschalten. Dieses äquivalente Rundfunkprogramm ist entweder das gleiche Rundfunkprogramm, nur anstatt digital übertragen nun analog übertragen oder umgekehrt, und/oder es wird auf einer anderen Frequenz übertragen, oder es ist ein Rundfunkprogramm, das Informationen und/oder Musik überträgt, die dem aktuell eingestellten Rundfunkprogramm entsprechen. Dieser Empfänger weist also zwei parallel arbeitende Empfangsteile auf, um analog und digital übertragene Rundfunkprogramme zu empfangen.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunkprogramme mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß nur ein Empfangsteil zum Empfang von den analog und digital übertragenen Rundfunkprogrammen verwendet wird und daß in Zeitschlitzen während des Empfangs die Qualität von zu dem aktuell eingestellten Rundfunkprogramm äquivalenten Rundfunkprogrammen überprüft wird. Diese Zeitschlitze sind so kurz gestaltet, daß diese Überprüfung unhörbar für einen Benutzer ist.
Durch die Verwendung nur eines Empfangsteils werden Komponenten eingespart. Dadurch wird der Empfänger kleiner und ein leichterer Einbau ist möglich, was insbesondere für den Einbau in Kraftfahrzeugen von Vorteil ist. Darüber hinaus führt der Einsatz von weniger Komponenten zu einem günstigeren Preis für den Empfänger. Es wird hier also kostengünstig ein Service für den Benutzer ermöglicht, der ihm die Bedienung des Empfängers, um Rundfunkprogramme mit ausgezeichneter Qualität zu empfangen, sehr stark erleichtert.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegebenen Empfängers möglich.
Besonders vorteilhaft ist, daß für den Empfang und die Verarbeitung von Rundfunksignalen, die mit einem analogen und einem digitalen Übertragungsverfahren versendet wurden, nur eine Antenne und/oder ein Hochfrequenzempfangsteil und/oder ein Prozessor notwendig sind. Damit werden Kosten und Größe des Empfängers erheblich reduziert, da Komponenten, die nur einmal vorhanden sind, für die Verarbeitung von analogen und digitalen Rundfunksignalen verwendet werden.
In vorteilhafter Weise werden die Abschnitte eines Rahmens bei dem Empfang digital übertragener Rundfunksignale genutzt, in denen keine Information für das aktuell eingestellte Rundfunkprogramm enthalten sind, um dann in diesen Abschnitten äquivalente analoge und/oder digitale Rundfunkprogramme auf ihre Signalqualität hin zu überprüfen. Damit wird erreicht, daß die Überprüfung zu keinen hörbaren Effekten führt, so daß der Benutzer durch diese Messung nicht irritiert wird.
In einer Weiterbildung der Erfindung wird zumindest die Zeitdauer eines Rahmens verwendet, um eine Messung der Signalqualität von äquivalenten analogen und/oder digitalen Rundfunkprogrammen durchzuführen. Dies hat den Vorteil, daß der Verlust eines Rahmens zu kaum hörbaren Effekten führt, da die Audioinformation eines Rundfunkprogramms auf viele Rahmen verteilt ist und der Verlust eines Rahmens mittels Fehlerkorrekturverfahren kompensiert werden kann.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß in den Rundfunkprogrammen Daten enthalten sind, die eine Liste von äquivalenten Rundfunkprogrammen aufweisen. Dadurch ist es einem Prozessor des Empfängers in einfacher Weise möglich, aus dieser Liste Frequenzen einzustellen, um in kurzen Zeitabschnitten die Signalqualität von äquivalenten Rundfunkprogrammen zu überprüfen.
Des weiteren ist es von Vorteil, daß der Empfänger von einem analog übertragenen Rundfunkprogramm auf ein digital übertragenes Rundfunkprogramm umschaltet, falls das analog übertragene Rundfunkprogramm einen geringen Audiopegel aufweist.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß als Signalparameter die Signalfeldstärke von äquivalenten Rundfunkprogrammen gemessen wird, um zu entscheiden, ob ein Wechsel auf ein äquivalentes Rundfunkprogramm möglich ist. Die Signalfeldstärke ist ein aussagekräftiger Signalparameter, der in einfacher Weise gemessen werden kann.
Weiterhin ist von Vorteil, daß als weitere Signalparameter bei digital übertragenen Rundfunkprogrammen die Basisbandenergie, die Ergebnisse eines Synchronisationsversuchs, die Signalfeldstärke von Nachbarkanälen und die Bitfehlerrate gemessen werden, um anhand dieser verschiedenen Signalparameter ein aussagekräftiges Bild über die Qualität von äquivalenten Rundfunkprogrammen zu gewinnen.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, daß bei analog übertragenen Rundfunkprogrammen ein Störabstand, eine Frequenzabweichung, eine Abschätzung der Mehrwegeausbreitung, eine Signalfeldstärke eines Nachbarkanals, eine Pilottonerkennung, ein Frequenzhub und eine Auswertung eines digitalen Trägers, vorzugweise eines RDS (Radio Data Signal), als Signalparameter gemessen werden, um eine Entscheidung darüber zu treffen, ob auf ein äquivalentes analog übertragenes Rundfunkprogramm umgeschaltet werden kann.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die verschiedenen Signalparameter, die für ein äquivalentes Rundfunkprogramm gemessen werden, gewichtet und aufsummiert werden und dann mit Schwellenwerten verglichen werden, um zu entscheiden, ob ein Wechsel auf dieses äquivalente Rundfunkprogramm möglich ist. Dadurch wird vermieden, daß durch Messung nur eines Signalparameters ein falscher Eindruck von der Signalqualität eines äquivalenten Rundfunkprogramms entsteht.
Weiterhin ist es von Vorteil, daß die Schwellenwerte entweder aus einem Speicher geladen werden, wobei sie dann vorgegeben sind und/oder sie werden von dem Prozessor des Empfängers berechnet oder zumindest neu berechnet, um auf eine Situation, wie z.B. allgemein schlechte Empfangsbedingungen, zu reagieren.
Des weiteren ist es von Vorteil, daß beim Empfang von analog übertragenen Rundfunkprogrammen in vorgegebenen kurzen Zeitabständen die Signalparameter von äquivalenten digitalen und/oder analogen Rundfunkprogrammen gemessen werden, ohne daß es zu einem hörbaren Effekt kommt.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen erfindungsgemäßen Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunksignale, Figur 2 einen DAB-Rahmen und Figur 3 eine RDS-Gruppe.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Durch die Einführung von terrestrisch übertragenen digitalen Rundfunkprogrammen, die neben dem vorerst weiterhin existierenden analog übertragenen Rundfunkprogrammen ausgestrahlt werden, gibt es einen Bedarf für Rundfunkempfänger, insbesondere für solche in Kraftfahrzeugen, die sowohl analog übertragene Rundfunkprogramme als auch digital übertragene Rundfunkprogramme empfangen können. Wichtige Kriterien für einen solchen Empfänger sind ein möglichst geringer Preis und ein möglichst geringes Bauvolumen.
Da analog übertragene Rundfunkprogramme und auch digital übertragene Rundfunkprogramme nebeneinander existieren und an bestimmten Orten mit unterschiedlichen Qualitäten übertragen werden, ist es notwendig, in einem solchen Empfänger vorzusehen, daß äquivalente Rundfunkprogramme während des Empfangs überprüft werden, um eine automatische Umschaltung auf solche äquivalente Rundfunkprogramme bei einer Absenkung der Signalqualität des aktuell eingestellten Rundfunkprogramms unter einen Schwellwert durchzuführen. Entscheidend dabei ist, daß ein Benutzer des Empfängers keine hörbaren Effekte durch diese Messung wahrnimmt. Weiterhin sind verschiedene Signalparameter von Rundfunksignalen eines Rundfunkprogramms zu betrachten, um sich ein umfassendes Bild über die Empfangsqualität des Rundfunkprogramms zu verschaffen oder um sich zumindest zu versichern, ob die Messung eines Signalparameters zu einem richtigen Ergebnis geführt hat.
Bei DAB (Digital Audio Broadcasting), das insbesondere für den terrestischen Empfang in bewegten Fahrzeugen geeignet ist, existiert zur Zeit weder ein flächendeckendes Versorgungsgebiet, noch werden alle analog übertragenen Rundfunkprogramme mittels DAB ausgestrahlt. Daher ist beim Verlassen eines Versorgungsgebiets eines mittels DAB ausgestrahlten Rundfunkprogramms eine automatische Umschaltung auf ein äquivalentes Rundfunkprogramm notwendig, um den Fahrer von einer manuellen Suche nach einem neuen Rundfunkprogramm zu entlasten.
Das gleiche gilt für Rundfunkprogramme, die mittels anderer digitalen Übertragungsverfahren wie DVB (Digital Video Broadcasting), DRM (Digital Radio Mondial) oder ATSC (Advanced Television Systems Commitee) übertragen werden, oder es zumindest geplant ist, Rundfunkprogramme mittels dieser digitalen Übertragungsverfahren zu übertragen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Empfänger für digital und analog übertragene Rundfunkprogramme in kurzen Zeitabschnitten eine Messung von Signalparametern von äquivalenten Rundfunkprogrammen durchführt, ohne daß es dabei zu hörbaren Effekten kommt.
In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Empfänger dargestellt. Eine Antenne 1 ist mit einem Hochfrequenzempfangsteil 2 verbunden. Mittels der Antenne 1 empfangene digitale und analoge Rundfunksignale werden von dem Hochfrequenzempfangsteil 2 gefiltert, verstärkt und in eine Zwischenfrequenz umgesetzt.
Das Hochfrequenzempfangsteil 2 ist über einen Ein-/Ausgang mit einem Prozessor 3 verbunden. Der Prozessor 3 empfängt von dem Hochfrequenzempfangsteil 2 die auf eine Zwischenfrequenz umgesetzten Signale, um sie zunächst zu digitalisieren, zu dekodieren, die digitale DAB/UKW-Signalverarbeitung durchzuführen und dann an eine an den Prozessor 3 über einen ersten Datenausgang angeschlossene Audioverabeitung 4 zu übergeben. Der Prozessor 3 sendet dem Hochfrequenzempfangsteil 2 Daten, welche Frequenzen und damit welche Rundfunkprogramme aus dem Spektrum herauszufiltern sind. Die Audioverarbeitung 4 ist über einen ersten Ausgang mit einem Lautsprecher 5 verbunden. Der Prozessor 3 ist über einen zweiten Datenausgang mit einer Anzeige 13 verbunden.
Die Audioverarbeitung 4 bereitet die digitalen Daten auf die akustische Darstellung mittels des Lautsprechers 5 vor. Der Prozessor 3 bereitet die digitalen Daten auf eine optische Darstellung vor, wenn in den empfangenen Daten nicht nur Audiodaten, sondern auch solche Daten enthalten sind, die auch dargestellt werden sollen, mittels der Anzeige 13. Die Anzeige 13 ist ein Bildschirm, aber auch andere Projektionstechniken sind möglich.
Mittels der Antenne 1 werden sowohl analog übertragene als auch digital übertragene Rundfunksignale empfangen. Zu den analog übertragenen Rundfunksignalen gehören insbesondere UKW (Ultrakurzwellen)-Signale, die auch einen digitalen Träger (RDS = Radio Data System) aufweisen. UKW hat von analog übertragenen Rundfunkprogrammen die beste Signalqualität. Es sind jedoch auch Mittelwelle und Kurzwelle möglich. RDS kann verschiedene Daten aufweisen, so z.B. Informationen über Frequenzen, auf denen äquivalente Rundfunkprogramme übertragen werden.
Äquivalente Rundfunkprogramme bezeichnen hier entweder die gleichen Rundfunkprogramme, die auf anderen Frequenzen übertragen werden und/oder mittels eines anderen Übertragungsverfahrens, also digital anstatt analog oder analog anstatt digital, übertragen werden. Die äquivalenten Rundfunkprogramme bezeichnen auch solche Programme, die einen ähnlichen Inhalt zu dem im Moment eingestellten Rundfunkprogramm aufweisen. Dabei wird z.B. ein Nachrichtensender mit einem weiteren Nachrichtensender ersetzt. Diese Programminformation, welche Art von Informationen oder Musik in einem jeweiligen Rundfunkprogramm übertragen werden, sind bei digital übertragenen Rundfunkprogrammen in mitübertragenen Daten enthalten und auch bei UKW wird RDS dazu verwendet.
Für digital übertragene Rundfunkprogramme hat sich insbesondere das Übertragungsverfahren DAB (Digital Audio Broadcasting) durchgesetzt. DAB weist eine komplexe Rahmenstruktur auf, die es erlaubt, neben Audiodaten auch weitere Daten, wie z.B. Multimediadaten, mit zu übertragen. Weiterhin wird bei DAB das zu übertragende Signal auf viele verschiedene Frequenzen verteilt, um die Auswirkungen einer frequenzselektiven Dämpfung auf das empfangene Signal zu minimieren. Denn durch eine Verteilung des Signals auf verschiedene Frequenzen wird nur ein geringer Prozentsatz des übertragenen Signals durch eine frequenzselektive Dämpfung gestört. Diese Störung kann dann durch geeignete Fehlererkennungs- und Fehlerkorrekturverfahren korrigiert werden. Zu DAB verwandte Verfahren sind DVB (Digital Video Broadcasting) und DRM (Digital Radio Mondial). Diese Verfahren unterscheiden sich von DAB insbesondere in den Sendefrequenzen, der Übertragungsrate und der genauen Rahmenstruktur. Diese Verfahren sind jedoch auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung einsetzbar. ATSC weist dagegen Signale nur bei einer Frequenz auf.
Empfängt der erfindungsgemäße Empfänger ein digital übertragenes Rundfunkprogramm, führt der Empfänger für kurze Zeitdauern eine Messung von Signalparametern von Rundfunksignalen von äquivalenten Rundfunkprogrammen durch. Die Zeitabstände zwischen den Messungen können beträchtlich länger sein.
Falls nun die Signalparameter des aktuell empfangenen Rundfunkprogramms, die automatisch mit den empfangenen Daten zur Verfügung stehen, über einem ersten Schwellwert liegen, dann wird bei dem aktuell empfangenen digitalen Rundfunkprogramm verblieben, oder es wird auf ein äquivalentes digital übertragenes Rundfunkprogramm umgeschaltet, wenn die Signalparameter des aktuell empfangenen Rundfunkprogramms unter diesem ersten Schwellwert liegen, sei das aktuell empfangene Rundfunkprogramm digital oder analog übertragen. Voraussetzung dafür ist, daß ein äquivalentes digital übertragenes Rundfunkprogramm Signalparameter aufweist, die über dem ersten Schwellwert liegen.
Damit wird erfindungsgemäß digital übertragenen Rundfunkprogrammen immer der Vorzug vor analog übertragenen Rundfunkprogrammen gegeben, da digital übertragene Rundfunkprogramme einen klar besseren Störabstand aufweisen und weiterhin attraktive Möglichkeiten für Multimedia-Anwendungen aufweisen, die bei analog übertragenen Rundfunkprogrammen nur in sehr eingeschränktem Umfang möglich sind. Dabei wird in der Weise verfahren, daß, wenn ein Wechsel von dem aktuell eingestellten Rundfunkprogramm aufgrund sich verschlechternder Signalparameter notwendig wird, zunächst nach dem gleichen Rundfunkprogramm auf einer anderen Frequenz gesucht wird, wobei zunächst digital und dann analog übertragene Rundfunkprogramme untersucht werden. Führt diese Suche nicht zum Erfolge, dann wird auf Rundfunkprogramme mit äquivalenten Inhalt zurückgeriffen, wobei erneut zunächst digital übertragene Rundfunkprogramme und dann analog übertragene Rundfunkprogramme untersucht werden.
Bei einem absinkenden Audiopegel eines eingestellten analog übertragenen Rundfunkprogramms wird gegebenenfalls auf ein digital übertragenes Rundfunkprogramm umgeschaltet, so daß eine Unterbrechung eines laufenden Programms oder eine merkbare Änderung des Störabstands als störende Effekte minimiert werden.
Sind nun die Signalparameter aller äquivalenten digital übertragenen Rundfunkprogramme und auch die Signalparameter des aktuell empfangenen digitalen Rundfunkprogramms unter diesem ersten Schwellwert, dann wird auf ein äquivalent übertragenes analoges Rundfunkprogramm umgeschaltet, falls die Signalparameter dieses analog übertragenen Rundfunkprogramms über einem zweiten Schwellwert liegen. Liegen die Signalparameter dieses analog übertragenen Rundfunkprogramms unter dem zweiten Schwellwert, dann wird mittels der Anzeige 13 angezeigt, daß kein Empfang möglich ist.
Die Schwellwerte werden aus einem an den Prozessor 3 angeschlossenen Speicher geladen, wobei diese Schwellwerte dann im voraus bestimmt werden und zwar anhand von experimentellen Untersuchungen bezüglich der Audioqualität der empfangen Rundfunkprogramme. In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß diese Schwellwerte von dem Prozessor 3 ausgehend von den geladenen Schwellwerten berechnet werden, um auf veränderte Empfangsbedingungen zu reagieren, so daß eine Anpassung an diese Empfangsbedingungen vorliegt.
Alternativ kann vorgesehen werden, daß der Prozessor 3 ausgehend von abgespeicherten mathematischen Modellen und aktuellen Empfangsbedingungen die Schwellwerte laufend neu berechnet werden.
In Figur 2 ist ein DAB-Rahmen gezeigt. In Feld 6 des DAB-Rahmens sind Synchronisationssignale und Informationen über den Rahmenaufbau enthalten. In Feld 7 des DAB-Rahmens sind Daten für ein Rundfunkprogramm A enthalten, in einem Feld 8 Daten für ein Rundfunkprogramm B und in einem Feld 9 Daten für ein Rundfunkprogramm C. Eingestellt ist im Moment das Rundfunkprogramm B. Damit kann während der Abschnitte 7 und 9, die Daten enthalten, die im Moment für das eingestellte Rundfunkprogramm nicht notwendig sind, Messungen von zu dem Rundfunkprogramm B äquivalenten Rundfunkprogrammen durchgeführt werden. Dies führt dazu, daß keine hörbaren Effekte für den Benutzer des Rundfunkempfängers auftreten, da die Zeitdauer der Abschnitte 7 und 9 sowieso für die Darstellung des Rundfunkprogramms B unerheblich sind.
Alternativ ist vorgesehen, daß eine Messung von Signalparametern von äquivalenten Rundfunkprogrammen während mindestens eines ganzen Rahmens durchgeführt wird. Dies führt zu keinen hörbaren Effekten für den Benutzer, da die Daten bei DAB zeitlich verwürfelt sind, d.h. es liegt ein sogenanntes Zeitinterleaving vor. Dabei werden die Audioinformationen auf sechzehn DAB-Rahmen verteilt. Fehlt nun ein Rahmen davon, also ein Sechzehntel der Gesamtaudioinformation, kann dies durch bereits implementierte Fehlerkorrekturverfahren korrigiert werden.
Bei UKW-Signalen führt ein sehr kurzzeitiges Unterbrechen des Empfangs, das für die Messung von Signalparametern von äquivalenten Rundfunkprogrammen notwendig ist zu keinen hörbaren Effekten für den Benutzer des Empfängers. Solch ein kurzzeitiges Unterbrechen hat beispielsweise eine Dauer von 5 ms. Bei UKW wird auf RDS eine Liste der Frequenzen von äquivalenten Rundfunkprogrammen übertragen. Anstatt eine Liste von äquivalenten Rundfunkprogrammen zu übertragen, ist es auch möglich, eine Liste von allen Rundfunkprogrammmen, die empfangen werden können zu übertragen, um es dann dem Empfänger zu überlassen, auszuwerten, welcher Art die jeweiligen Rundfunkprogramme sind. Bei DAB ist dafür eine Programmtypkennung vorgesehen und bei RDS liegt ein Programminformationscode vor. Für Rundfunkprogramme, die analog übertragen werden und die keinen digitalen Träger aufweisen, muß in einer Liste vorgegeben sein, welche Art von Musik und Informationen bei diesem Rundfunkprogramm ausgestrahlt werden.
In Figur 3 ist eine RDS-Gruppe dargestellt. Im Feld 10 ist eine Programmidentifikation angegeben, in Feld 11 eine Fehlererkennung und im Feld 12 sind weitere Informationen enthalten. Die Programminformation im Feld 10 kann zur Bestimmung verwendet werden, welcher Art das übertragene Rundfunkprogramm ist.
Als Signalparameter, der für die Überprüfung der Rundfunksignale von Rundfunkprogrammen geeignet ist, ist insbesondere die Signalfeldstärke geeignet. Sie gibt an, wie stark ein Rundfunkprogramm empfangen wird. Bei digitalen Rundfunksignalen sind als weitere Signalparameter die Basisbandenergie und/oder Ergebnisse eine Synchronisationsversuches oder die Signalfeldstärke eines Nachbarkanals zu verwenden. Die Signalfeldstärke eines Nachbarkanals bezeichnet ein Nebensprechen eines anderen Senders, der nicht notwendigerweise ein Rundfunksender ist. Dennoch kann dieser Sender, wenn er nur einen geringen Frequenzabstand zu einem Rundfunkprogramm aufweist, eine erhebliche Störung hervorrufen und damit die Signalqualität des Rundfunkprogramms entscheidend beeinträchtigen.
Bei analogen Rundfunksignalen sind als weitere Signalparameter ein Störabstand und/oder eine Abweichung der im RDS oder DAB-Signal angegebenen Frequenz dieses analog übertragenen Rundfunkprogramms oder eine Kanalschätzung, die angibt, wie die Mehrwegeausbreitung für dieses Rundfunkprogramm sich darstellt und/oder die Signalfeldstärke eines Nachbarsignals und/oder eine Pilottonerkennung und/oder die Erkennung eines digitalen Trägers, der vorzugsweise das RDS ist und/oder die Ermittlung des Frequenzhubs. Alternativ zur Kanalschätzung ist der Einsatz eines Symmetriedetektors von Vorteil. Ermittelt der Symmetriedetektor eine Unsymmetrie, ist dies auf Mehrwegeausbreitung zurückzuführen. Diese Methode ist erheblich weniger rechenintensiv als eine Kanalschätzung. Der Symmetriedetektor ermittelt beispielsweise aus einem Summen- und Differenzsignal bei Stereoübertragungen ein symmetrisches Signal und erkennt daran, ob eine Unsymmetrie vorliegt.
Verwendet man mehrere solcher Signalparameter, um sich ein Bild von der Signalqualität eines Rundfunkprogramms zu machen, können die unterschiedlichen Signalparameter je nach Wichtigkeit gewichtet werden und man bildet eine Summe, die dann mit dem entsprechenden Schwellwert verglichen wird: Das ist bei den digitalen Rundfunksignalen der erste Schwellwert und bei den analogen Rundfunksignalen der zweite Schwellwert. Alternativ kann durch die Ermittlung mehrerer Signalparameter ein Mehrheitsentscheid durchgeführt werden. Die Ergebnisse der Auswertung der Signalparameter mit Schwellwerten werden signalisiert, und die Signalisierungsergebnisse werden dann miteinander verglichen, beispielsweise mit einer logischen Verknüpfung. Dabei können die einzelnen Signalparameter auch gewichtet werden, um sie mit den gleichen Schwellwerten zu vergleichen.
Anstatt jeweils nur ein Hochfrequenzempfangsteil und einen Prozessor zu verwenden, ist es auch möglich, nur eines dieser Bauteile für UKW und DAB zu verwenden, und das andere zweimal vorliegen zu haben. Dies kann Vorteile in der Verarbeitung in bringen.

Claims (12)

  1. Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunkprogramme, wobei es für ein digital übertragenes Rundfunkprogramm auch äquivalente analog und digital übertragene Rundfunkprogramme bei anderen Frequenzen gibt, wobei der Empfänger die digital übertragenen Rundfunkprogramme in Rahmen empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger bei Empfang der digital oder analog übertragenen Rundfunkprogramme in kurzen Zeitperioden Signalparameter von jeweils analogen und/oder digitalen Rundfunksignalen von äquivalenten Rundfunkprogrammen mißt und daß, wenn die Signalparameter der digitalen Rundfunksignale über einem ersten Schwellwert liegen bei dem Empfang eines digital übertragenen Rundfunkprogramms verbleibt oder auf den Empfang eines digital übertragenen Rundfunkprogramms umschaltet oder, daß, wenn die Signalparameter der digitalen Rundfunksignale unter dem ersten Schwellwert liegen, auf ein äquivalentes analog übertragenes Rundfunkprogramm umgeschaltet, dessen Signalparameter über einem zweiten Schwellwert liegen oder daß, wenn keine Signalparameter von Rundfunksignalen eines Rundfunkprogramms über dem zweiten Schwellwert liegen, dann der Empfänger anzeigt, daß kein Empfang möglich ist.
  2. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antenne (1) und/oder ein Hochfrequenzempfangsteil (2) zum Empfang der digitalen und analogen Rundfunksignale dienen und/oder daß ein Prozessor (3) des Empfängers die empfangenen digitalen und analogen Rundfunksignale dekodiert.
  3. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger bei dem Empfang digitaler Rundfunksignale eines Rundfunkprogramms während eines Teils einer Rahmendauer für die Signalparameter von analogen und digitalen Rundfunksignalen äquivalenter Rundfunkprogramme eine Messung durchführt, ohne daß die Messung zu einem hörbaren Effekt führt.
  4. Empfänger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger bei dem Empfang digitaler Rundfunksignale eines Rundfunkprogramms während eines Rahmens für die Signalparameter von analogen und digitalen Rundfunksignalen äquivalenter Rundfunkprogramme eine Messung durchführt, ohne daß die Messung zu einem hörbaren Effekt führt.
  5. Empfänger nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Rundfunksignalen Daten enthalten sind, die angeben, auf welchen Frequenzen äquivalente Rundfunkprogramme zu finden sind.
  6. Empfänger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine Umschaltung von einem analog übertragenen Rundfunkprogramm auf ein digital übertragenes äquivalentes Rundfunkprogramm bei einem geringen Audiopegel des laufenden Rundfunkprogramms durchführt.
  7. Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger als Signalparameter eine Signalfeldstärke mit einem Schwellwert vergleicht.
  8. Empfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger bei digitalen Rundfunksignalen als weitere Signalparameter die Basisbandenergie und/oder Ergebnisse eines Synchronisationsversuchs, eine Bitfehlerrate und/oder eine Signalfeldstärke eines Nachbarkanals verwendet.
  9. Empfänger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger bei analogen Rundfunksignalen als weitere Signalparameter einen Störabstand und/oder eine Abweichung von der in den Daten angegeben Frequenz mit der tatsächlichen Frequenz für das äquivalente digital übertragene Rundfunkprogramm und/oder eine Abschätzung der Mehrwegeausbreitung und/oder eine Signalfeldstärke eines Nachbarkanals und/oder eine Pilottonerkennung und/oder eine Erkennung eines digitalen Trägers, vorzugsweise eines RDS, und/oder ein Frequenzhub verwendet.
  10. Empfänger nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger verschiedene Signalparameter für digital übertragene und analog übertragene Rundfunksignale unterschiedlich gewichtet, summiert und die Summe für die digitalen Rundfunksignale mit einem ersten Schwellwert und die Summe für die analogen Rundfunksignale mit einem zweiten Schwellwert vergleicht.
  11. Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger den ersten und zweiten Schwellwert aus einem Speicher lädt und/oder mittels des Prozessors berechnet.
  12. Empfänger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Empfang von analogen Rundfunksignalen eines Rundfunkprogramms in Zeitabschnitten vorgegebener Dauer für die Signalparameter von äquivalenten digitalen und/oder analogen Rundfunkprogrammen eine Messung durchführt, ohne daß die Messung zu hörbaren Effekten führt.
EP00122745A 1999-11-26 2000-10-19 Empfänger für analog und digital übertragene Rundfunkprogramme, der umschaltet auf den Empfang vom analogen Rundfunksignal das mit dem digitalen Rundfunksignal übereinstimmt, wenn das digitale Signal nicht mehr zur Verfügung steht Withdrawn EP1113599A3 (de)

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