專利名稱:用于求得被發(fā)送的授時信號的信號品質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由一個被授時信號發(fā)送器發(fā)送的授時信號測定信號品質(zhì)的方法。本發(fā)明還涉及接收器電路及無線電鐘表。本發(fā)明還涉及運(yùn)行接收器電路或無線電鐘表的方法。
背景技術(shù)：
無線電控制的、時間信息的傳輸借助所謂授時信號(Zeitzeichensignale)來實(shí)現(xiàn)，這些授時信號由相應(yīng)的發(fā)送器-以下簡稱為授時信號發(fā)送器(Zeitzeichensender)來發(fā)送。一個授時信號應(yīng)理解為一個短持續(xù)時間的發(fā)送信號，給予它的任務(wù)是，傳輸由一個發(fā)送器提供的參考時間。在此情況下它涉及通常具有多個時標(biāo)的調(diào)制振蕩，時標(biāo)解調(diào)僅表示一個脈沖，該脈沖以一定的不準(zhǔn)確性再現(xiàn)所發(fā)送的參考時間。
德國長波發(fā)射臺DCF-77受原子鐘控制及根據(jù)官方原子時間度量MEZ以50KW功率在77.5KHz頻率上持續(xù)工作地發(fā)送調(diào)幅長波時間信號。在其它國家，例如在英國，日本，中國及美國存在類似的發(fā)送器，它們在40KHz至120KHz之間的范圍上發(fā)送長波頻率上的時間信息。所述的所有這些國家對于時間信息的傳送總是使用相精確為一分鐘長的一個電報(bào)。
圖1表示用標(biāo)記A指示的、在德國授時信號發(fā)送器DCF-77的情況下編碼時間信息的編碼圖(電報(bào))。該編碼圖現(xiàn)在由59位組成，其中每1位相應(yīng)于時間幀的1秒。因此在1分鐘的過程中可傳送一個所謂的授時信號電報(bào)(Zeitzeichen-Telegramm)，它以二進(jìn)制編碼形式尤其包括時間及日期的信息。第一個15位B包括一般的編碼，例如它們包括工作信息。下個5位C包括一般信息。例如R表示天線位，A1表示傳輸轉(zhuǎn)換到中歐洲夏令時(MESZ)及返回常規(guī)時的中歐洲時間(MEZ)的預(yù)告位，Z1，Z2表示區(qū)域時間位，A2表示轉(zhuǎn)換秒的預(yù)告位及S表示被編碼的時間信息的開始位。從第21位至第59位以BCD碼傳輸時間及日期信息，其中這些數(shù)據(jù)也適用于其后面的分鐘。在此情況下區(qū)域D中的位包括關(guān)于分鐘的信息，區(qū)域E中的位包括關(guān)于小時的信息，區(qū)域F中的位包括關(guān)于日歷日的信息，區(qū)域G中的位包括關(guān)于周日的信息，區(qū)域H中的位包括關(guān)于月的信息及區(qū)域I中的位包括關(guān)于日歷年的信息。這些信息逐位地以編碼形式出現(xiàn)。在區(qū)域D，E及I的各端部上設(shè)有所謂的校驗(yàn)位P1，P2，P3。電報(bào)第60位不被占用及用于指示下個時間幀的開始。M表示分鐘標(biāo)記及由此指示授時信號電報(bào)的開始。
圖1中所示的用于發(fā)送授時信號的編碼圖的結(jié)構(gòu)及位占用是一般公知的及例如被描述在Peter Hetzel的文章“時間信息及標(biāo)準(zhǔn)頻率”，Telekom Praxis，1993年第一卷中。
授時信息的傳輸借助各個秒標(biāo)記的幅調(diào)來實(shí)現(xiàn)。該調(diào)制由載波信號X在每個秒開始的下降X1，X2(或上升)形成，其中在由DCF-77發(fā)送器發(fā)送的授時信號的情況下，在每秒開始時-每分鐘的第59秒除外-載波幅值對于0.1秒持續(xù)時間的X1或?qū)τ?.2秒持續(xù)時間的X2下降到幅值的約25％。這些不同持續(xù)時間的下降X1，X2確定了每個秒標(biāo)記或解碼形式的數(shù)據(jù)位。秒標(biāo)記的不同持續(xù)時間用于鐘表時間及日期的二進(jìn)制編碼，其中具有0.1秒持續(xù)時間的秒標(biāo)記X1相應(yīng)于二進(jìn)制“0”及具有0.2秒持續(xù)時間的秒標(biāo)記X2相應(yīng)于二進(jìn)制“1”。通過空缺第60秒標(biāo)記可預(yù)告下個分標(biāo)記。與相應(yīng)秒結(jié)合則可實(shí)現(xiàn)由授時信號發(fā)送器發(fā)送的時間信息的求值。圖2借助一個例子表示這種幅值調(diào)制的授時信號的一個區(qū)段。
但僅當(dāng)一分鐘的59個秒位被單值地識別及由此對每個秒標(biāo)記各單值地分配“0”或“1”時，精確時間及精確日期的求值才有可能。其問題在于，被接收的時間標(biāo)記信號可能被疊加了干擾信號，該干擾信號是由于例如在接收器直接外圍中的、電氣裝置或電子裝置的干擾場形成的。視干擾信號的類型及大小而定，該干擾信號可引起時間標(biāo)記信號接收的干擾。這里受干擾意味著，在考察接收到的分鐘協(xié)議(整個分鐘時間電報(bào))的情況下，遇到一個或多個二進(jìn)制的判斷錯誤。因此，由于干擾，分鐘協(xié)議的至少一個數(shù)據(jù)位有錯誤或根本不能被解碼。
對于無線電鐘表及用于接收授時信號的接收器電路的一般背景可參考DE 198 08 431 A1，DE 43 19 946 A1，DE 43 04 321 C2，DE 4237 112 A1及DE 42 33 126 A1。對于由授時信號的時間信息獲取及時間信息的信息處理可參考DE 195 14 031 C2，DE 37 33 965 C2及EP042 913 B1。用于求得秒開始的方法被描述在DE195 14 036 C2中。
在一個無線電鐘表的接收器中使用了用于定量及定性地指示接收條件及由此定量及定性地指示被發(fā)送的授時信號中的干擾的指示符。在EP 455 183 A2中例如使用接收的場強(qiáng)作為指示符。無線電鐘表指示在無線電鐘表的一個確定安裝位置上接收的場強(qiáng)有多高。借助接收的場強(qiáng)的指示可使用戶以極簡單方式尋找到一個較高場強(qiáng)的安裝位置。因此這種授時信號接收器提供了一個評價接收的場強(qiáng)的信號，該信號使得用戶或能將接收天線定向到最大場強(qiáng)的方向上或能使無線電鐘表被放置到場強(qiáng)為最大的安裝位置上。
但是其中的問題在于使用該場強(qiáng)指示，用戶不能得到關(guān)于作為授時信號基礎(chǔ)的電報(bào)本身是否無干擾地被接收的直接結(jié)論。用戶僅得到這樣的指示，即在選擇的安裝位置上或在接收天線的相應(yīng)定向上出現(xiàn)了一個確定的場強(qiáng)。另一問題在于在接收的場強(qiáng)中也存在來自可能存在的干擾信號的分量。因此該方法不適合用于評估被接收的授時信號的信號品質(zhì)，尤其當(dāng)干擾信號的場強(qiáng)在數(shù)量上處于有用信號的場強(qiáng)的范圍內(nèi)時。因此該公知的評估信號品質(zhì)的方法僅允許基于接收的授時信號的場強(qiáng)作出間接的評估，但由于可能具有的疊加在有用信號上的干擾信號的存在，其具有的說服力不大。
目前還沒有基于被識別及被解碼的、授時信號中的數(shù)據(jù)位評估由無線電鐘表接收器接收的授時信號的信號品質(zhì)的方法及裝置。
發(fā)明內(nèi)容
因此作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的任務(wù)在于提供關(guān)于由授時信號接收器接收的授時信號的信號品質(zhì)的一種指示。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)將通過下述兩個方法，及通過下述的接收器電路或無線電鐘表來解決。
根據(jù)本發(fā)明提出-由一個被發(fā)送的授時信號求得信號品質(zhì)的方法，該授時信號由恒定持續(xù)時間的多個時間幀組成，其中授時信號中的時間信息逐位地存在及其中對每個時間幀分配至少一個數(shù)據(jù)位，其中對每個時間幀的一個被解碼的數(shù)據(jù)位各分配至少一個信號品質(zhì)。
-用于由一個被發(fā)送的授時信號中求得信號品質(zhì)的方法，該授時信號由恒定持續(xù)時間的多個時間幀組成，其中授時信號中的時間信息逐位地存在及其中對每個時間幀分配至少一個數(shù)據(jù)位，其中具有以下方法步驟確定一個數(shù)據(jù)位是無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位還是非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位；及由無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位的數(shù)目及非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位的數(shù)目確定被接收的授時信號的一個第二信號品質(zhì)。
-用于接收及由一個授時信號發(fā)送器發(fā)送的授時信號中獲得時間信息的接收器電路或無線電鐘表，具有一個解碼裝置，用于對被接收的授時信號解碼及獲得數(shù)據(jù)位，其中設(shè)有一個信號品質(zhì)求值裝置，借助它，尤其在使用根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法的情況下，每時間幀地對每個被解碼的數(shù)據(jù)位進(jìn)行一個信號品質(zhì)的分配。
用于運(yùn)行上述接收器電路或無線電鐘表的方法，為了接收所述授時信號，使所述接收天線引導(dǎo)到這樣一個方位上，在該方位上具有所述被接收的授時信號的最佳信號品質(zhì)。
為了確定信號品質(zhì)確定及計(jì)算出被接收的授時信號的秒標(biāo)記的持續(xù)時間。本發(fā)明在此基于對由被接收的授時信號的電報(bào)中已知的、相應(yīng)秒標(biāo)記的脈沖持續(xù)時間的認(rèn)識。在此情況下，如果秒標(biāo)記的與一個數(shù)據(jù)位相應(yīng)的持續(xù)時間相對由電報(bào)已知的、相應(yīng)秒標(biāo)記的持續(xù)時間不偏離或僅很小偏離，則作為該秒的基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)位被評估為一個(很大程度上)無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。因此對相應(yīng)時間幀的相應(yīng)數(shù)據(jù)位分配一個高信號品質(zhì)。該情況出現(xiàn)在當(dāng)在接收授時信號中該授時信號尤其在秒標(biāo)記的持續(xù)時間沒有或幾乎沒有疊加干擾信號時，使得可以無干擾地接收及由此可對數(shù)據(jù)位單值地解碼。相反地，也可能出現(xiàn)這樣的情況，即授時信號被這樣強(qiáng)地干擾，以致尤其在秒標(biāo)記的持續(xù)時間上被疊加了干擾信號，它不再或很難允許數(shù)據(jù)位單值地分配給該秒標(biāo)記。即，這里它是一個“非無干擾地被接收”的數(shù)據(jù)位。
這里作為本發(fā)明基礎(chǔ)的構(gòu)思在于對每個時間幀的每一個被解碼的數(shù)據(jù)位各分配一個信號品質(zhì)。因此當(dāng)不同的數(shù)據(jù)位求值時將產(chǎn)生一個信息，即包含在數(shù)據(jù)位中的數(shù)據(jù)信息有多可靠地被獲得。這就提供了在對授時信號中包含的時間信息求值時的更高的靈活性及可靠性。
通過根據(jù)本發(fā)明的、對單個被解碼的秒標(biāo)記的求值的方法或尤其是由被接收的授時信號的多個秒標(biāo)記的求得值的比較獲得關(guān)于被接收信號的狀態(tài)的可靠信息。由此可導(dǎo)出有目的地改善接收的措施，例如通過無線電鐘表接收器安裝地點(diǎn)的變換或通過定向天線的轉(zhuǎn)動來改善。
由此不再是或不再僅僅是使用接收的場強(qiáng)作為被接收的授時信號實(shí)際的信號品質(zhì)的量度，而是使用相應(yīng)的編碼本身。正是在小場強(qiáng)的接收狀態(tài)中，這種信號評價方式相對僅根據(jù)場強(qiáng)的信號品質(zhì)評價方式帶來了實(shí)質(zhì)性的優(yōu)點(diǎn)。
相應(yīng)的數(shù)據(jù)位的值基于授時信號發(fā)送器的相應(yīng)的電報(bào)由被發(fā)送的授時信號的幅值的改變的持續(xù)時間來得到。在此情況下對相應(yīng)的數(shù)據(jù)位分配一個(二進(jìn)制)值，該值由該改變的持續(xù)時間推導(dǎo)出。這里授時信號的幅值中的該改變的第一持續(xù)時間表示數(shù)據(jù)位的第一邏輯值，及第二持續(xù)時間相應(yīng)地表示數(shù)據(jù)位的第二邏輯值。該第一及第二持續(xù)時間由授時信號發(fā)送器的電報(bào)預(yù)確定。附加地還可考慮，設(shè)有第三或另外的持續(xù)時間，例如在授時信號發(fā)送器WWVB及JJY的電報(bào)中那樣。
典型地，相對第一或第二持續(xù)時間的偏差愈小，對被解碼的數(shù)據(jù)位分配的信號品質(zhì)愈高。附加地，還可考慮，為相對第一或第二持續(xù)時間的相同的偏差設(shè)置不同的信號品質(zhì)。例如當(dāng)幅值改變在一個持續(xù)時間的范圍中的情況下相應(yīng)的數(shù)據(jù)位即使在很大偏差的情況下也能可靠地被識別，而該數(shù)據(jù)位當(dāng)幅值改變在另一持續(xù)時間的范圍中的情況下在很小偏差時也難以被識別時，這是合乎要求的。當(dāng)在不同的國家協(xié)議之間轉(zhuǎn)換時，這是特別有利的。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的第一構(gòu)型中，相對第一或第二持續(xù)時間的第一偏差定義了第一時間間隔及相對第一或第二持續(xù)時間的第二偏差定義了第二時間間隔。其中這些第一偏差在數(shù)值上總是小于第二偏差。在此情況下，當(dāng)偏差在第一時間間隔的范圍中的情況下對數(shù)據(jù)位分配一個大的信號品質(zhì)及當(dāng)偏差在第二時間間隔的范圍中的情況下對數(shù)據(jù)位分配一個與上相比較小的信號品質(zhì)。
在一個進(jìn)一步構(gòu)型中，設(shè)置相對第一或第二持續(xù)時間的第三偏差，它定義了一個第三時間間隔，其中第三偏差在數(shù)值上總是大于第二偏差。當(dāng)偏差在第三時間間隔的范圍中的情況下對數(shù)據(jù)位分配一個比當(dāng)偏差在第二時間間隔的范圍中的情況下低的信號品質(zhì)。
在一個附加的或變換的構(gòu)型中，設(shè)置相對第一或第二持續(xù)時間的、定義了第四時間間隔的第四偏差。這些第四偏差在數(shù)值上總是大于第三或第二偏差，其中當(dāng)偏差在第四時間間隔的范圍中的情況下停止對相應(yīng)數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)的分配。附加地或變換地還可考慮，在第三時間間隔中的情況下也停止對相應(yīng)數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)的分配。
在根據(jù)本發(fā)明方法的另一構(gòu)型中提出當(dāng)偏差在第三或第四時間間隔的范圍中的情況下，停止數(shù)據(jù)位的解碼及由此停止對相應(yīng)的時間幀分配邏輯值。在該時間間隔中，授時信號例如受到這樣強(qiáng)的干擾，以致不能識別確定的幅值改變及由此不能單值地解碼。
一旦對于相應(yīng)的時間幀求得了信號品質(zhì)，則典型地顯示或用其它方式輸出該信號品質(zhì)或由其他導(dǎo)出的信息。在此情況下，可有利地對于每個單個的時間幀或?qū)τ诿總€單個的數(shù)據(jù)位顯示或輸出所求得的信號品質(zhì)。
在一個特別有利的構(gòu)型中，所求得的信號品質(zhì)的值通過一個計(jì)數(shù)器的向上和/或向下計(jì)數(shù)來測定。該計(jì)數(shù)器對于不同的時間間隔及由此對于相對第一或第二持續(xù)時間的不同偏差分別具有一個不同的計(jì)數(shù)器讀數(shù)。這里計(jì)數(shù)器讀數(shù)是所測定的偏差的量度及由此是信號品質(zhì)的量度。
在一個特別有利的構(gòu)型中，通過對所求得的多個時間幀的信號品質(zhì)求平均值來獲得總信號品質(zhì)。以此方式可附加地在超過多個時間幀上獲得一個信息，即在一個長的時間范圍上信號品質(zhì)是如何的。除了信號品質(zhì)，該總信號品質(zhì)可附加地也可分開地被輸出或顯示。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個特別有利的構(gòu)型中，如果對于至少一個時間幀、但有利地是對于多個相繼的時間幀未求得信號品質(zhì)時，則借助存儲的各國協(xié)議值執(zhí)行一次對被接收的信號的檢驗(yàn)(掃描)。該情況例如出現(xiàn)在當(dāng)在存儲器中存儲的及正在被使用的授時信號電報(bào)不再是當(dāng)前的，因?yàn)槭跁r信號接收器或無線電鐘表現(xiàn)在工作在另一國家或另一地區(qū)中。借助一次掃描可測定發(fā)送了被接收授時信號的這個授時信號發(fā)送器。這里，典型地執(zhí)行一個專門國別(lnderspezifischer)的掃描，以便確定正在接收的是哪個專門國別的授時信號發(fā)送器。在一個構(gòu)型中，當(dāng)求得的信號品質(zhì)低于預(yù)給定的閾值時，即當(dāng)信號品質(zhì)例如很小或很差時，可進(jìn)行該掃描。
典型地，第一邏輯值表示為一個邏輯“0”(LOW，低電壓電平)及第二邏輯值表示為一個邏輯“1”(HIGH，高電壓電平)。當(dāng)然也可考慮一個相反的邏輯。
在一個由授時信號發(fā)送器發(fā)送的授時信號的大多數(shù)電報(bào)中，其改變表示為授時信號的幅值的下降。當(dāng)然也可考慮一個相反的邏輯，這就是說，二進(jìn)制編碼通過幅值的升高來實(shí)現(xiàn)。
典型地，在確定信號品質(zhì)前，對被接收的授時信號的單個秒標(biāo)記的持續(xù)時間進(jìn)行確定及對獲得的相應(yīng)數(shù)據(jù)位進(jìn)行評估。
在本發(fā)明的一個構(gòu)型中，幅值的改變的持續(xù)時間通過已知參考頻率的一個參考時鐘的時鐘脈沖的計(jì)數(shù)來確定。為此尤其使用一個參考時鐘發(fā)生器，該發(fā)生器產(chǎn)生具有預(yù)定的、恒定時鐘頻率的參考時鐘。為了進(jìn)一步確定一個改變的持續(xù)時間及由此確定信號品質(zhì)，僅需要一個改變的始點(diǎn)以及其終點(diǎn)。這樣的終點(diǎn)和/或始點(diǎn)也可能是包含在第一或第二持續(xù)時間內(nèi)的干擾。因此，由這樣測定的、該重新的改變的時間點(diǎn)與一個改變的始點(diǎn)之間的差可求得該改變的持續(xù)時間及由此求得相應(yīng)的偏差。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的一個很有利的構(gòu)型中，除了偏差的范圍外還使用接收的場強(qiáng)用來確定一個數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)。附加地或變換地，在確定信號品質(zhì)時當(dāng)然也可使用其它參數(shù)、例如關(guān)于由哪個授時信號發(fā)送器發(fā)送信號的信息。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，不同的授時信號發(fā)送器發(fā)送的授時信號也具有不同的易受干擾性。并且對一個改變的量度、即幅值改變的絕對的值在信號品質(zhì)確定時也可加以考慮。
授時信號的一個無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位的改變(秒標(biāo)記)的典型持續(xù)時間為100，200，300，400，500，800msec。在德國授時信號發(fā)送器DCF77的情況下設(shè)有持續(xù)時間為100msec及200msec的秒標(biāo)記。在英國授時信號發(fā)送器MSF的情況下設(shè)有100，200，300及500msec持續(xù)時間的秒標(biāo)記。在美國授時信號發(fā)送器WWVB及日本授時信號發(fā)送器JJY的情況下200，500及800msec持續(xù)時間的秒標(biāo)記。
作為根據(jù)本發(fā)明的另一方法-該方法也基于上述方法構(gòu)成-的基礎(chǔ)的構(gòu)思在于，由無干擾地被接收的秒標(biāo)記(數(shù)據(jù)位)的數(shù)目及非無干擾地被接收的秒標(biāo)記(數(shù)據(jù)位)的數(shù)目來確定關(guān)于被接收的授時信號的信號品質(zhì)的信息。
在根據(jù)本發(fā)明的該方法中首先對被接收的授時信號進(jìn)行解碼。緊接著借助被解碼的數(shù)據(jù)位來確定相應(yīng)的數(shù)據(jù)位是無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位還是非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。由預(yù)給定數(shù)目的這樣評估的數(shù)據(jù)位確定第二信號品質(zhì)。為此目的，使用無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位和非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位的比例，以便確定第二信號品質(zhì)。由這樣求得的第二信號品質(zhì)接著可推導(dǎo)出作為被接收的授時信號的第二信號品質(zhì)的量度的一個值，該值被相應(yīng)地輸出。
為了確定第二信號品質(zhì)，對被接收的授時信號的秒標(biāo)記的持續(xù)時間進(jìn)行確定及計(jì)算。在此情況下如果秒標(biāo)記的、與該數(shù)據(jù)位相應(yīng)的持續(xù)時間偏離了第一持續(xù)時間及偏離了第二持續(xù)時間，則該數(shù)據(jù)位被評估為非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。因?yàn)閮H出于測量精確度以及在產(chǎn)生授時信號和測量授時信號時系統(tǒng)內(nèi)在的波動的原因使第一及第二持續(xù)時間典型地偏離理想值-即使通常僅是在臨界的，因此有意義的是，這里確定一個用于偏差的閾值，它同樣考慮這些參數(shù)。為此目的，有利地，當(dāng)與一個數(shù)據(jù)位相應(yīng)的、改變的持續(xù)時間與相應(yīng)的授時信號的電報(bào)預(yù)給定的第一或第二持續(xù)時間偏離最大為10％時，該數(shù)據(jù)位被評估為一個無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。在一個非常有利的構(gòu)型中，這里也可設(shè)置為5％的最大偏差。通常典型地使用這樣的最大偏差其中在授時信號上疊加了干擾，它使得數(shù)據(jù)位不再能夠被可靠解碼，但仍允許其被識別。這尤其取決于使用的資源，尤其是解碼裝置、求值裝置及用于持續(xù)時間的測量裝置。
在一個很有利的構(gòu)型中，每分鐘或由被接收的授時信號的電報(bào)圖中的至少一個秒標(biāo)記來確定第二信號品質(zhì)。在另一構(gòu)型中，另外的第二信號品質(zhì)通過授時信號的另外的分鐘的數(shù)據(jù)位的求值來確定。通過對多個第二信號品質(zhì)求平均值來獲得總信號品質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明提供了用于獲得信號品質(zhì)的信息的、具有一個解碼裝置及一個信號品質(zhì)求值裝置的接收器電路或無線電鐘表。解碼裝置用于對相應(yīng)的授時信號解碼及由此獲得數(shù)據(jù)位。在信號品質(zhì)求值裝置中對每個時間幀的各個被解碼的數(shù)據(jù)位進(jìn)行一個信號品質(zhì)的分配。
在另一個很有利的構(gòu)型中，解碼裝置設(shè)有第一計(jì)數(shù)器，它通過對已知的、恒定參考頻率的一個參考時鐘的時鐘脈沖的計(jì)數(shù)來產(chǎn)生一個計(jì)數(shù)器讀數(shù)信號，作為一個改變的持續(xù)時間的量度。這里典型地設(shè)置了一個參考時鐘發(fā)生器，它提供具有預(yù)定的、盡可能恒定的時鐘頻率的參考時鐘。該參考時鐘發(fā)生器例如可由時鐘石英晶體振蕩器(Uhrenquarz)構(gòu)成。第一計(jì)數(shù)器可被構(gòu)成遞增接收器或遞減計(jì)數(shù)器。
信號品質(zhì)求值裝置設(shè)有一個比較裝置，它用于求得被測量的持續(xù)時間相對于由被接收的授時信號的協(xié)議預(yù)給定的第一或第二持續(xù)時間的偏差。該信號品質(zhì)求值裝置還設(shè)計(jì)用于確定時間間隔，在這些時間間隔內(nèi)存在相應(yīng)的偏差及由此導(dǎo)出相應(yīng)的信號品質(zhì)。此外信號品質(zhì)求值裝置設(shè)有一個第二計(jì)數(shù)器，它被構(gòu)成遞增計(jì)數(shù)器或遞減計(jì)數(shù)器。根據(jù)求得的偏差的時間間隔，該第二計(jì)數(shù)器向上或向下計(jì)數(shù)。因此它的計(jì)數(shù)器讀數(shù)是單個的數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)的量度。
根據(jù)本發(fā)明的信號品質(zhì)求值裝置的功能可有利地通過一個固定布線的邏輯電路來實(shí)現(xiàn)。該邏輯電路例如可包括一個FPGA電路或PLD電路。并且該裝置的功能基本上也可通過一個在無線電鐘表典型地原本就具有的微控制器來完成。而根據(jù)本發(fā)明的該方案的一個特殊優(yōu)點(diǎn)在于，可用極簡單的方式求得信號品質(zhì)，這里也無需用微控制器。因此微控制器可有利地供其它任務(wù)用，例如授時信號的解碼及求值以及專門應(yīng)用的任務(wù)。
在本發(fā)明的一個構(gòu)型中，設(shè)有一個輸出裝置，尤其是一個顯示器或一個顯示器的一部分，通過該輸出裝置可以輸出求得的信號品質(zhì)或由它導(dǎo)出的值、例如百分比值或一個離散的值。
在本發(fā)明的一個構(gòu)型中，設(shè)有一個其方位可改變的接收天線，它被設(shè)計(jì)用來接收發(fā)送出的授時信號。為了接收授時信號，使該接收天線有利地取得這樣一個位置，在該位置上可測得被接收的授時信號的最佳信號品質(zhì)。
本發(fā)明的有利構(gòu)型及進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)將由參照附圖的說明中得到。
以下將借助在附圖的概示圖中給出的實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。其中附圖為圖1一個由授時信號發(fā)送器DCF-77發(fā)送的被編碼的時間信息的編碼圖(授時信號電報(bào))；圖2具有5秒標(biāo)記的一個無干擾的、由授時信號發(fā)送器發(fā)送的調(diào)幅授時信號的片斷；圖3一個根據(jù)電報(bào)(A)的授時信號及相應(yīng)的被發(fā)送的授時信號的片斷，這些被發(fā)送的授時信號如由授時信號接收器無干擾地(B)及有干擾地(C)接收及解碼的授時信號；圖4用于根據(jù)本發(fā)明確定一個時間幀內(nèi)的單個數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)的概圖；圖5一個很簡化表示的、用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法的無線電鐘表的框圖。
在附圖的所有圖中相同的或功能相同的部件及信號-只要無其它說明-設(shè)有相同的標(biāo)號。
具體實(shí)施方式
圖3表示一個根據(jù)DCF-77的電報(bào)(A)的授時信號及相應(yīng)的被發(fā)送的授時信號的片斷，這些被發(fā)送的授時信號如由授時信號接收器無干擾地(B)及有干擾地(C)接收及解碼的授時信號。將借助圖3來描述根據(jù)本發(fā)明的方法。
為了說明根據(jù)本發(fā)明的方法，在圖3中使用德國授時信號發(fā)送器DCF-77的授時信號X。圖3表示該授時信號X的片段，其中例如表示授時信號X的三個完整的時間幀Y1-Y3。每個時間幀Y1-Y3的持續(xù)時間T＝1000msec。應(yīng)當(dāng)指出，圖3中的示圖不適于模擬一個專用的編碼而只是作為示例被給出。并且為了更加清楚起見時間軸上的標(biāo)度被放大地表示。
為了進(jìn)行二進(jìn)制編碼，一個由德國授時信號發(fā)送器DCE-77發(fā)送的授時信號包括兩個不同的秒標(biāo)記(下降)，即持續(xù)時間T1＝100ms的第一下降部分X1及持續(xù)時間T2＝200ms的第二下降部分X2。持續(xù)時間T1＝100ms的第一下降部分X1相應(yīng)于二進(jìn)制數(shù)“0”及持續(xù)時間T2＝200ms的第二下降部分X2相應(yīng)于二進(jìn)制數(shù)“1”。這里二進(jìn)制數(shù)“1”及“0”各相應(yīng)于一個數(shù)據(jù)位(見圖3A)。
在圖3A中表示具有包含數(shù)據(jù)位的下降部分X1，X2的一個理想的授時信號。但由授時信號發(fā)送器以大致該形狀發(fā)射的這個理想授時信號無論在向授時信號接收器的傳輸區(qū)間還是在授時信號接收器內(nèi)被疊加了干擾信號。這就直接導(dǎo)致在授時信號接收器中被接收的授時信號不再具有與圖3A所示的理想曲線相應(yīng)的形狀。
圖3B及3C各表示一個由授時信號接收器接收到的授時信號，它被疊加了或強(qiáng)或弱的干擾信號。該干擾信號可能具有多個起因-在向授時信號接收器的傳輸區(qū)間中的電磁輻射；-在傳輸區(qū)間中的障礙物，例如建筑物、橋梁及類似物；-在授時信號接收器直接外圍的電子裝置及電氣裝置，例如監(jiān)視器、PCs、電視機(jī)等；-在授時信號接收器內(nèi)部的電氣部件及電子部件。
視干擾的類型及無線電鐘表接收器的結(jié)構(gòu)而定干擾信號將或強(qiáng)或弱地構(gòu)成。
但很頻繁出現(xiàn)的是授時信號疊加的干擾信號相對地小。圖3B表示這樣一種情況，其中接收到的授時信號具有微小的干擾分量。所發(fā)送的授時信號的下降部分X1，X2仍然允許單值地解碼及數(shù)據(jù)位的單值賦值。為了解碼例如在第一時間幀Y1上求得下降部分X1的起點(diǎn)t1及終點(diǎn)t2。由這些時間點(diǎn)t1，t2計(jì)算下降部分X1的持續(xù)時間Δt1＝t2-t1。將該持續(xù)時間Δt1與由電報(bào)已知的理想持續(xù)時間T1相比較。如果持續(xù)時間Δt1與理想持續(xù)時間T1相一致或在考慮一個預(yù)定容差的情況下與其僅有微不足道的偏差，則配置給該下降部分X1的數(shù)據(jù)位被評估為無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。
在第二時間幀Y2中以相同的方式進(jìn)行。這里確定用于第二下降部分X2的起始及終止的時間點(diǎn)t3，t2及由此確定出持續(xù)時間Δt2＝t4-t3。在本實(shí)施例中，在圖3B中這樣計(jì)算出的持續(xù)時間Δt2與理想持續(xù)時間T2僅有微不足道的偏差，由此這里對于第二時間幀Y2也存在無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。在第三時間幀Y3中也以相同的方式進(jìn)行，它具有無干擾的下降部分X1。
與圖3B中的曲線不同地，圖3C中的授時信號X被這樣強(qiáng)地疊加了干擾，以致不存在無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。為了對此現(xiàn)在也可作出確定，在第一時間幀Y1中例如確定出一個下降部分X1的開始的一個第一時間點(diǎn)t5。在下降部分X1內(nèi)，在時間點(diǎn)t6上存在一個干擾，它使相應(yīng)數(shù)據(jù)位無誤的解碼變難或變?yōu)椴豢赡?。該時間點(diǎn)t6被確定。由時間點(diǎn)t5及t6可求得持續(xù)時間Δt3＝t6-t5。然后將該持續(xù)時間Δt3與理想的持續(xù)時間T1，T2相比較。在本例中計(jì)算出的持續(xù)時間Δt3即使在考慮容差的情況下仍小于持續(xù)時間T1，T2。因此這里它涉及非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。
在第二下降部分X2上以相同的方式進(jìn)行。這里確定下降部分X2的始點(diǎn)t7及一個干擾開始的時間點(diǎn)t8。由這些時間點(diǎn)t7，t8計(jì)算出持續(xù)時間Δt4＝t8-t7及與授時信號X的理想持續(xù)時間T1，T2相比較。在本例中計(jì)算出的持續(xù)時間Δt4在考慮預(yù)給定的容差的情況下大于理想的持續(xù)時間T1但小于理想的持續(xù)時間T2。出于該原因，配置給下降部分X2的數(shù)據(jù)位也是一個非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。
在第三時間幀Y3中，下降部分X1的區(qū)域被這樣強(qiáng)地疊加了干擾信號，以致根本不能檢測出相應(yīng)的下降部分的始點(diǎn)和終點(diǎn)，及由此該數(shù)據(jù)位也被評估為一個非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。
在圖3B中及在圖3C中授時信號的情況下，以相應(yīng)的方式對多個時間幀或多個下降部分作出如下的評價相應(yīng)的下降部分是涉及一個無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位還是一個非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。由此根據(jù)無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位與非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位的數(shù)目或比例作出關(guān)于接收到的授時信號的信號品質(zhì)的評價。例如可將無干擾地解碼的數(shù)據(jù)位與非無干擾地解碼的數(shù)據(jù)位的比例設(shè)置為用于信號品質(zhì)的量度。變換地，信號品質(zhì)也可由無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位與被檢測的數(shù)據(jù)位的總數(shù)的比例來獲得。
圖4表示用于本發(fā)明確定一個時間幀內(nèi)信號品質(zhì)的概圖。同樣也選擇借助DCF-77的授時信號的例子。
圖4表示一個任意時間幀Y內(nèi)的逐個分段的區(qū)域。用t10＝0msec表示該時間幀Y的秒始點(diǎn)，在該時間點(diǎn)上授時信號X下降到一個低的邏輯電平上。為了解碼及由此為了獲得對于該時間幀Y固有的數(shù)據(jù)位，因此還必需確定一個時間點(diǎn)，在該時間點(diǎn)上授時信號X的幅值返回到其標(biāo)稱值上。在理想情況下，該幅值的重新改變對于邏輯零(“0”)是在時間點(diǎn)t11＝100msec上或?qū)τ谶壿嬕?“1”)是在時間點(diǎn)t12＝200msec上。對于該理想情況也就具有最佳信號品質(zhì)。
但當(dāng)授時信號X再達(dá)到其標(biāo)稱值的幅值改變時刻可能或多或少地偏離所述的時間點(diǎn)t11，t12。為了可以對相應(yīng)的偏差分級及由此可進(jìn)行信號品質(zhì)的確定，例如確定如下的時間間隔I1，I2，I3，I4，在這些時間間隔內(nèi)出現(xiàn)幅值的重新改變。
時間間隔I1這些時間間隔I1代表與時間點(diǎn)t11的最大偏差為Δt11＝±10msec的每個區(qū)域。因此偏差Δt1相應(yīng)于持續(xù)時間T1＝T2-T1＝100msec的±10％。如果確定出的幅值重新改變在該時間間隔I1內(nèi)，則識別出相應(yīng)的數(shù)據(jù)位(“0”或“1”)。一個用于信號品質(zhì)的計(jì)數(shù)器這時向上計(jì)數(shù)。因此該計(jì)數(shù)器讀數(shù)信號是信號品質(zhì)的一個量度，這就是說，在很高的計(jì)數(shù)器讀數(shù)時信號品質(zhì)也很高。
時間間隔I2這些時間間隔I2代表相對時間點(diǎn)t11的偏差在Δt12＝±[10msec-30msec]的范圍中的每個區(qū)域，因此偏差最大為±30％。如果確定出的幅值重新改變在該時間間隔I2內(nèi)，雖然識別出相應(yīng)的數(shù)據(jù)位(“0”或“1”)，但用于信號品質(zhì)的計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。由此發(fā)出信號品質(zhì)較小的信號。
時間間隔I3也可附加地設(shè)置時間間隔I3。這些時間間隔I3代表相對時間點(diǎn)t11，t12的偏差在Δt13＝±[30msec-50msec]的范圍中的每個區(qū)域，因此偏差最大為±50％。如果確定出的幅值重新改變在該時間間隔I3內(nèi)，則用于信號品質(zhì)的計(jì)數(shù)器向下計(jì)數(shù)。這是一個表示信號品質(zhì)很差的標(biāo)記。但這里可考慮，盡管信號品質(zhì)很差仍可被識別相應(yīng)的數(shù)據(jù)位(“0”或“1”)時間間隔I4相對時間間隔I3附加地或變換地，也可設(shè)置時間間隔I4。這些時間間隔I4代表對時間點(diǎn)t11，t12的偏差大于Δt14＞±50msec的每個區(qū)域，因此偏差大于±50％。如果確定出的幅值重新改變在該時間間隔I4內(nèi)，則也不再能識別相應(yīng)的數(shù)據(jù)位(“0”或“1”)。
因此Δt11，Δt12，Δt13，Δt14用于對一個與一個改變的最佳時間點(diǎn)t11，t12的偏差進(jìn)行分級。
這里所給出的數(shù)值說明僅應(yīng)理解為例子。當(dāng)然可設(shè)想其它的時間間隔。也可設(shè)想計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)方式的相反邏輯。
與圖3中的根據(jù)本發(fā)明的方法不同地，圖4中的實(shí)施例是確定每個單個時間幀Y的信號品質(zhì)，或相反地對于每個時間幀Y及由此對于每個解碼的數(shù)據(jù)位分配一個專用于該時間幀Y或?qū)Ｓ糜谠摫唤獯a的數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)。這以很簡單的方式通過一個向上/向下計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)，該計(jì)數(shù)器讀數(shù)是信號品質(zhì)的一個量度。因此除了單個時間幀Y的信號品質(zhì)的確定外也可確定多個彼此相繼的時間幀Y的信號品質(zhì)，其方式是，視識別的時間間隔I1-I4而定，計(jì)數(shù)器相應(yīng)地增加地或減少地計(jì)數(shù)。該絕對的計(jì)數(shù)器讀數(shù)信號則亦為用于每個被考察的時間幀Y的信號品質(zhì)的量度。
圖5表示用于實(shí)施例根據(jù)本發(fā)明的方法的無線電鐘表的框圖。用標(biāo)號1表示的無線電鐘表具有一個(亦或多個)天線2，用于接收由授時信號發(fā)送器3發(fā)送的授時信號X。在天線2的后面連接著一個接收器電路5，用于接收由發(fā)送器3發(fā)送的、及由天線2接收了的授時信號X。該接收器電路5典型地包括一個或多個濾波器、例如一個帶通濾波器，一個檢波電路及一個放大電路，用于濾波、檢波及放大被接收的授時信號X。這樣一個接收器電路5的結(jié)構(gòu)及功能是普遍公知的，例如已被描述在開始部分所述的文獻(xiàn)中，由此對其無需再贅述。
此外設(shè)有一個解碼裝置6，它用于對這樣地被接收、濾波、檢波及放大的授時信號X’進(jìn)行解碼以獲得數(shù)據(jù)位。該解碼裝置6可為接收器電路5的組成部分或被分開地設(shè)置在無線電鐘表1中。
為了求得信號品質(zhì)設(shè)有一個信號品質(zhì)求值裝置7，它被設(shè)置在接收器電路5及解碼裝置6的后面。該信號品質(zhì)求值裝置7由每個解碼的數(shù)據(jù)位獲得一個配置給該數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)。這里可有利地使用借助圖4所述的方法。
附加地或變換地，信號品質(zhì)求值裝置7可設(shè)計(jì)用來確定是存在一個無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位還是存在一個非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。這里可有利地使用借助圖3所述的方法。此外信號品質(zhì)求值裝置7也可求得一個值13作為信號品質(zhì)的量度。
在本實(shí)施例中無論解碼裝置6還是信號品質(zhì)求值裝置7是一個程序控制裝置8的組成部分。作為程序控制裝置8典型地設(shè)計(jì)為一個微控制器，它在無線電鐘表的情況下例如被構(gòu)成為4Bit的控制器。該微控制器8被設(shè)計(jì)來用于接收由接收器電路5或解碼裝置6產(chǎn)生的數(shù)據(jù)位及由此計(jì)算出一個精確的鐘表時間及一個精確的日期。由這樣計(jì)算出的鐘表時間及日期產(chǎn)生出用于鐘表時間及日期的信號12。無線電鐘表1還具有一個電子鐘表9，后者的鐘表時間借助時鐘石英晶體振蕩器10控制。該電子鐘表9與一個顯示裝置11、例如一個顯示器相連接，通過它指示鐘表時間?，F(xiàn)在對鐘表9還輸入信號12，鐘表9根據(jù)該信號12相應(yīng)地校正所指示的時間。顯示裝置11還附加地指示信號品質(zhì)的值12。
在本實(shí)施例中天線2構(gòu)成為具有鐵氧體磁芯的線圈14，它被并聯(lián)了一個容性元件15、例如一個電容器。該天線2特別有利地設(shè)有一個調(diào)節(jié)裝置4，通過該調(diào)節(jié)裝置可適合地調(diào)節(jié)接收天線2的接收方向。有利地，該接收天線2由此可相應(yīng)地定向在這樣一個方向上，在該方向上接收到的授時信號X具有最佳的信號品質(zhì)。
盡管以上借助優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明作出了描述，但本發(fā)明并不被限制在這些實(shí)施例上，而能以多種方式及方法變更。
尤其是，本發(fā)明當(dāng)然不被限制在上述的數(shù)值說明上，它們僅作為例子給出。而本發(fā)明可在專業(yè)人員的技巧及知識的范圍內(nèi)以任意的方式改變。
可以理解，即使所給出的電路技術(shù)方案也僅是一個接收器電路或一個無線電鐘表的可能實(shí)施形式，它可很簡單地通過功能單元的更換或變換而改變。
此外無線電鐘表也可被理解為這樣的鐘表，其中授時信號的傳送是通過受制于導(dǎo)線(drahtgebunden)進(jìn)行的，例如在鐘表設(shè)備中常見的，但它具有所述的結(jié)構(gòu)。
在上述實(shí)施例中編碼總是通過在一個時間幀開始時載波信號的下降來實(shí)現(xiàn)的。不言而喻，該編碼當(dāng)然也可通過上升或一般地通過載波信號的幅值的改變來實(shí)現(xiàn)。
在上述實(shí)施例中總是確定出一個信號品質(zhì)。對于信號品質(zhì)也可理解為接收品質(zhì)，也即被接收的授時信號的品質(zhì)，在其中也考慮了可能在接收時對被發(fā)送出的授時信號產(chǎn)生的干擾影響。
參考標(biāo)號表A 編碼圖B 一般的編碼位C 一般的日期信息及鐘表時間信息D 分鐘位E 小時位F 日歷日位G 周日位H 日歷月位I 日歷年位M 分鐘標(biāo)記R 天線位A1，A2 預(yù)告位S 開始位P1-P3 校驗(yàn)位
Z1，Z2 區(qū)域時間位CLK 參考時鐘脈沖I1-I4 用于偏差分級的時間間隔T 一個時間幀的持續(xù)時間T1，T2 一個載波信號/秒標(biāo)記的一個下降部分的持續(xù)時間t1-t8 時間點(diǎn)t10-t12 時間點(diǎn)Δt1-Δt4 持續(xù)時間Δt11-Δt14 表示偏差的時間區(qū)域X，X′ 時間信息信號X1，X2 一個載波信號、秒標(biāo)記的下降部分Y，Y1-Y3 (時間)幀1 無線電鐘表2 (接收)天線3 授時信號發(fā)送器4 調(diào)節(jié)裝置5 接收器電路6 解碼裝置7 信號品質(zhì)求值裝置8 程序控制器，微控制器9 電子鐘表10 時鐘石英晶體振蕩器11 指示器，顯示器
12 用于鐘表時間及日期的信號13 表示信號品質(zhì)的值14 線圈15 電容器16 (遞增)計(jì)數(shù)器17 計(jì)數(shù)器讀數(shù)信號18 比較裝置，比較器19 (遞增/遞減)計(jì)數(shù)器
權(quán)利要求
1.由一個被發(fā)送的授時信號(X)求得信號品質(zhì)的方法，該授時信號由恒定持續(xù)時間(T)的多個時間幀(Y1-Y3)組成，其中該授時信號(X)中的時間信息逐位地存在及其中對每個時間幀(Y1-Y3)分配至少一個數(shù)據(jù)位，其特征在于對每個時間幀(Y)的一個被解碼的數(shù)據(jù)位(X1，X2)各分配至少一個信號品質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征在于通過該被發(fā)送的授時信號(X)的幅值的一個改變(X1，X2)的持續(xù)時間(T1，T2)來確定一個相應(yīng)數(shù)據(jù)位的值，其中該授時信號(X)的幅值的所述改變(X1，X2)的一個第一持續(xù)時間(T1)相應(yīng)于該數(shù)據(jù)位的一個第一邏輯值及該幅值改變(X1，X2)的一個第二持續(xù)時間(T2)相應(yīng)于該數(shù)據(jù)位的一個第二邏輯值。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的方法，其特征在于相對該第一或第二持續(xù)時間(T1，T2)的一個偏差(Δt11-Δt14)愈小，對該數(shù)據(jù)位(X1，X2)分配的信號品質(zhì)愈高。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的方法，其特征在于相對該第一或第二持續(xù)時間(T1，T2)的一些第一偏差(Δt11)定義了一個第一時間間隔(I1)；及相對該第一或第二持續(xù)時間(T1，T2)的一些第二偏差(Δt12)定義了一個第二時間間隔(I2)，其中這些第一偏差(Δt11)在數(shù)值上總是小于這些第二偏差(Δt12)，及其中當(dāng)偏差(Δt11-Δt14)在該第一時間間隔(I1)的范圍中的情況下對該數(shù)據(jù)位分配一個大的信號品質(zhì)及當(dāng)偏差(Δt11-Δt14)在該第二時間間隔(I2)的范圍中的情況下對該數(shù)據(jù)位分配一個小的信號品質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其特征在于相對該第一或第二持續(xù)時間(T1，T2)的一些第三偏差(Δt13)定義了一個第三時間間隔(I3)，其中這些第三偏差(Δt13)在數(shù)值上總是大于所述第二偏差(Δt12)，及其中當(dāng)偏差(Δt11-Δt14)在該第三時間間隔(I3)的范圍中的情況下對該數(shù)據(jù)位分配一個比當(dāng)偏差(Δt11-Δt14)在該第二時間間隔(I2)的范圍中的情況下低的信號品質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4或5的方法，其特征在于相對該第一或第二持續(xù)時間(T1，T2)的一些第四偏差(Δt14)定義了一個第四時間間隔(I4)，其中這些第四偏差(Δt14)在數(shù)值上總是大于所述第三或第二偏差(Δt12，Δt13)，及其中當(dāng)偏差(Δt11-Δt14)在該第四時間間隔(I4)的范圍中的情況下停止對相應(yīng)數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)的分配。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4至6中一項(xiàng)的方法，其特征在于當(dāng)偏差(Δt11-Δt14)在所述第三或第四時間間隔(I3，I4)的范圍中的情況下停止該數(shù)據(jù)位的解碼及由此停止對相應(yīng)的時間幀(Y)分配一個邏輯值。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于對于每個時間幀(Y)指示或輸出所求得的信號品質(zhì)。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于所述信號品質(zhì)通過一個計(jì)數(shù)器的向上和/或向下計(jì)數(shù)來求得，其中該計(jì)數(shù)器對于這些不同的時間間隔(I1-I4)分別具有一個不同的計(jì)數(shù)器讀數(shù)。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于總的信號品質(zhì)通過對所求得的多個時間幀(Y)的信號品質(zhì)求平均值來獲得。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于如果對于至少一個時間幀(Y)未求得信號品質(zhì)和/或求得的信號品質(zhì)低于一個預(yù)定的閾值，則執(zhí)行一次掃描、尤其是用于求得一個發(fā)送該被接收的授時信號的授時信號發(fā)送器的、專門國別的掃描。
12.根據(jù)權(quán)利要求
2至11中一項(xiàng)的方法，其特征在于該第一邏輯值表示為一個邏輯零及該第二邏輯值表示為一個邏輯一。
13.根據(jù)權(quán)利要求
2至12中一項(xiàng)的方法，其特征在于該授時信號(X)的幅值的一個改變(X1，X2)表示為該授時信號(X)的幅值的下降。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于在確定該信號品質(zhì)前，對該被接收的授時信號(X)的幅值的一個改變(X1，X2)的持續(xù)時間(Δt1-Δt4)進(jìn)行確定及估值。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于該幅值的一個改變(X1，X2)的持續(xù)時間(Δt1-Δt4)通過已知參考頻率的一個參考時鐘(CLK)的時鐘脈沖的計(jì)數(shù)來確定。
16.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于具有以下用于確定該幅值的一個改變(X1，X2)的持續(xù)時間(Δt1-Δt4)的方法步驟-確定一個被接收的授時信號(X)的該幅值的一個改變的始點(diǎn)(t1，t3，t5，t7)；-測量當(dāng)該授時信號(X)具有該幅值的一個重新的改變時的時間點(diǎn)(t2，t4，t6，t8)；-由該被測量到的時間點(diǎn)(t2，t4，t6，t8)與該始點(diǎn)(t1，t3，t5，t7)之間的差確定該改變(X1，X2)的持續(xù)時間(Δt1-Δt4)。
17.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于為了確定該信號品質(zhì)對接收到的場強(qiáng)也一起進(jìn)行考慮。
18.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于所述第一或第二持續(xù)時間(T1，T2)持續(xù)100msec和/或200msec和/或300msec和/或400msec和/或500msec和/或800msec。
19.一種方法，尤其是根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，用于由一個被發(fā)送的授時信號(X)中求得信號品質(zhì)，該授時信號由恒定持續(xù)時間(T)的多個時間幀(Y1-Y3)組成，其中該授時信號(X)中的時間信息逐位地存在及其中對每個時間幀(Y1-Y3)分配至少一個數(shù)據(jù)位，其特征在于具有以下方法步驟(a)確定一個數(shù)據(jù)位是無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位還是非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位；(b)由所述無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位的數(shù)目及所述非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位的數(shù)目確定該被接收的授時信號(X)的一個第二信號品質(zhì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19的方法，其特征在于在該方法步驟(a)以前解碼該被接收的授時信號(X)以獲得數(shù)據(jù)位。
21.根據(jù)權(quán)利要求
19或20的方法，其特征在于如果該幅值的改變(X1，X2)的與一個數(shù)據(jù)位相應(yīng)的持續(xù)時間(Δt1-Δt4)相對該第一持續(xù)時間(T1)及相對該第二持續(xù)時間(T2)偏離一個預(yù)給定值，則該數(shù)據(jù)位被評估為非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。
22.根據(jù)權(quán)利要求
19至21中一項(xiàng)的方法，其特征在于當(dāng)該幅值的改變(X1，X2)的與該數(shù)據(jù)位相應(yīng)的持續(xù)時間(Δt1-Δt4)與由該相應(yīng)的授時信號(X)的電報(bào)預(yù)給定的第一和/或第二持續(xù)時間(T1，T2)的偏離最大為±10％，尤其是最大至多為±5％時，則存在一個無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位。
23.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于一個第二信號品質(zhì)通過對該授時信號(X)的電報(bào)中的一分鐘的這些數(shù)據(jù)位的求值來確定。
24.根據(jù)權(quán)利要求
23的方法，其特征在于另外的第二信號品質(zhì)通過對該授時信號(X)的另外的分鐘的數(shù)據(jù)位的求值來確定；及通過對多個第二信號品質(zhì)求平均值來獲得一個總信號品質(zhì)。
25.根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法，其特征在于該被接收的授時信號(X)的信號品質(zhì)由無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位與非無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位的比例或由無干擾地被接收的數(shù)據(jù)位與這些被接收的數(shù)據(jù)位的總數(shù)的比例來獲得。
26.用于接收及由一個授時信號發(fā)送器(3)發(fā)送的授時信號(X)中獲得時間信息的接收器電路(5)或無線電鐘表(1)，具有一個解碼裝置(6)，用于對被接收的授時信號(X)解碼及獲得數(shù)據(jù)位，其特征在于設(shè)有一個信號品質(zhì)求值裝置(7)，借助它，尤其在使用根據(jù)以上權(quán)利要求
中一項(xiàng)的方法的情況下，對每個時間幀(Y)的每個被解碼的數(shù)據(jù)位進(jìn)行一個信號品質(zhì)的分配。
27.根據(jù)權(quán)利要求
26的接收器電路或無線電鐘表，其特征在于該解碼裝置(6)具有一個第一計(jì)數(shù)器(16)，它通過對已知的恒定參考頻率的一個參考時鐘(CLK)的時鐘脈沖的計(jì)數(shù)來產(chǎn)生一個計(jì)數(shù)器讀數(shù)信號(17)，作為一個改變(X1，X2)的持續(xù)時間(Δt1-Δt4)的量度。
28.根據(jù)權(quán)利要求
26或27的接收器電路或無線電鐘表，其特征在于該信號品質(zhì)求值裝置(7)具有一個比較裝置(18)，它求得被測量的持續(xù)時間(Δt1-Δt4)相對于由該被接收的授時信號(X)的協(xié)議預(yù)給定的第一和/或第二持續(xù)時間(T1，T2)的偏差。
29.根據(jù)權(quán)利要求
26至28中一項(xiàng)的接收器電路或無線電鐘表，其特征在于該信號品質(zhì)求值裝置(7)具有一個第二計(jì)數(shù)器(19)，它的計(jì)數(shù)器讀數(shù)是一個時間幀內(nèi)的一個數(shù)據(jù)位的信號品質(zhì)的量度。
30.根據(jù)權(quán)利要求
26或27的接收器電路或無線電鐘表，其特征在于該信號品質(zhì)求值裝置(7)是一個固定布線的邏輯電路(8)的組成部分，尤其是一個FPGA電路或PLD電路的組成部分。
31.根據(jù)權(quán)利要求
26至30中一項(xiàng)的接收器電路或無線電鐘表，其特征在于設(shè)有一個輸出裝置(11)、尤其是一個顯示器或一個顯示器的一部分，用于輸出所求得的信號品質(zhì)。
32.根據(jù)權(quán)利要求
26至31中一項(xiàng)的接收器電路或無線電鐘表，其特征在于設(shè)有至少一個可改變的接收天線(2，14，15)，它們被設(shè)計(jì)用來接收所述被發(fā)送的授時信號(X)。
33.用于運(yùn)行根據(jù)權(quán)利要求
25至31中一項(xiàng)的接收器電路或無線電鐘表的方法，其特征在于為了接收所述授時信號(X)，使所述接收天線(2，14，15)引導(dǎo)到這樣一個方位上，在該方位上具有所述被接收的授時信號(X)的最佳信號品質(zhì)。
34.根據(jù)權(quán)利要求
33的方法，其特征在于由所述第一和/或第二信號品質(zhì)推導(dǎo)出一個作為所述信號品質(zhì)的量度的值(13)，該值由該無線電鐘表(1)的該顯示裝置(11)輸出。
專利摘要
本發(fā)明涉及由一個被發(fā)送的授時信號中求得信號品質(zhì)的方法，該授時信號由恒定持續(xù)時間的多個時間幀組成，其中授時信號中的時間信息逐位地存在及其中對每個時間幀分配至少一個數(shù)據(jù)位，其中對每個時間幀的一個被解碼的數(shù)據(jù)位各分配至少一個信號品質(zhì)。本發(fā)明還涉及用于求得信號品質(zhì)的另一方法，及用于執(zhí)行特別是這種方法的接收器電路或無線電鐘表及其執(zhí)行方法。
文檔編號G04R20/12GKCN1648798SQ200510005759
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月25日
發(fā)明者霍斯特·黑夫納, 羅蘭·波洛尼奧, 漢斯-約阿希姆·賽勒 申請人:Atmel德國有限公司, C-Max歐洲有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan