專利名稱：數(shù)字格式u.s.商用fm廣播系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及商用FM廣播領(lǐng)域，并且具體涉及用于U.S.商用FM廣播的數(shù)字格式廣播系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在美國，由聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)管制的FM無線電廣播被分配有100個(gè)載波信道(信道201-300)；指定到頻率范圍88MHz到108MHz，每個(gè)載波信道具有200KHz的帶寬。具有載波頻率在88.1MHz到91.9MHz的信道201-220被保留用于非商用教育廣播。剩下的從92.1MHz到107.9MHz的FM信道被分配給商用FM廣播。然而，此處采用的術(shù)語“商用FM廣播”是指88MHz到108MHz頻率范圍內(nèi)的所有FCC-管制的廣播。絕大多數(shù)商用FM電臺(tái)是以模擬立體聲音頻格式廣播，并因而局限于單一音頻流(例如，聲音或音樂)。
數(shù)字無線通信業(yè)務(wù)的新近發(fā)展業(yè)已證明數(shù)字格式中信息的無線通信使得無線頻譜的使用效率比采用模擬格式發(fā)射同一信息要高得多。目前存在各種各樣的數(shù)字FM廣播格式和發(fā)射模型。例如，一種系統(tǒng)企圖在現(xiàn)有200KHz帶寬信道內(nèi)同時(shí)廣播標(biāo)準(zhǔn)FM模擬音頻，并在緊鄰該FM信道的頻率上以低功率另外廣播數(shù)字格式內(nèi)容。盡管這種建議能維持現(xiàn)有模擬商用FM接收機(jī)的功能，但需要對商用FM發(fā)射電臺(tái)進(jìn)行大的改動(dòng)，以便按新頻率廣播數(shù)字信息，并且還需要許可額外的頻譜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面涉及按包括至少一個(gè)數(shù)字比特流的數(shù)字格式廣播業(yè)務(wù)的方法。該方法包括將比特流時(shí)分多路復(fù)用在構(gòu)成數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙中，并且圍繞單一載頻將所得到的數(shù)據(jù)幀調(diào)頻到商用FM廣播信號中。此信號在商用FM廣播電臺(tái)上發(fā)射，以致于發(fā)射的整個(gè)頻譜構(gòu)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀。廣播業(yè)務(wù)可以包括FM音頻節(jié)目；外語音頻節(jié)目；尋呼消息；諸如新聞、股票信息、體育信息和天氣信息等的信息業(yè)務(wù)；諸如電影、音頻節(jié)目和比賽等的娛樂業(yè)務(wù)；以及計(jì)算機(jī)程序。按照一個(gè)實(shí)施例，監(jiān)視數(shù)字比特流的比特率，并且可以根據(jù)比特率的變化給數(shù)據(jù)幀中的時(shí)隙重新分配比特流。
在某些實(shí)施例中，時(shí)分多路復(fù)用可以包括TDMA無線通信協(xié)議，例如GMS、IS-54、USDC、PDC、MIRS、PACS-UB、DCS1800或PHS。在某些實(shí)施例中，頻率調(diào)制可以包括無線通信協(xié)議，例如GMSK、8-PSK、π/4 QPSK、π/4 DQPSK、16-QAM或GFSK。
按照另一方面，本發(fā)明涉及用于以數(shù)字格式廣播業(yè)務(wù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括在至少一個(gè)數(shù)字比特流中被格式化的業(yè)務(wù)的源、用于將數(shù)字比特流時(shí)分多路復(fù)用在構(gòu)成數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙中的多路復(fù)用器、用于圍繞單一載頻將數(shù)據(jù)幀調(diào)頻到商用FM廣播信號中的調(diào)制器、以及用于在商用FM廣播電臺(tái)上發(fā)射廣播信號的發(fā)射機(jī)，以致于此發(fā)射的整個(gè)頻譜基本上包括數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀。按照一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)還包括控制器，用于周期性監(jiān)視數(shù)字比特流的比特率，并且為響應(yīng)比特率的變化而給時(shí)隙重新分配數(shù)字比特流。
按照另一方面，本發(fā)明涉及將模擬格式商用FM廣播電臺(tái)升級成數(shù)字格式的方法。該方法包括在至少一個(gè)數(shù)字格式比特流中提供模擬格式內(nèi)容。采用用于在一系列數(shù)據(jù)幀中時(shí)分多路復(fù)用至少一個(gè)數(shù)字比特流的一種調(diào)制器替代現(xiàn)有的信號調(diào)制器。然后，圍繞單一載頻對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行調(diào)頻，并且按照商用FM廣播標(biāo)準(zhǔn)廣播這些數(shù)據(jù)幀。
按照另一方面，本發(fā)明涉及將模擬格式商用FM廣播電臺(tái)升級成同時(shí)發(fā)射模擬和數(shù)字格式信號的一種方法。提供數(shù)字調(diào)制器和發(fā)射機(jī)，其中數(shù)字發(fā)射與模擬發(fā)射至少相隔9.8MHz。然后，將模擬和數(shù)字發(fā)射信號同向雙工傳送到現(xiàn)有的廣播塔天線上。
按照再一方面，本發(fā)明涉及以模擬和數(shù)字格式同時(shí)廣播信號的方法。在第一商用FM廣播電臺(tái)上廣播圍繞第一載頻調(diào)頻的模擬格式信號。模擬格式信號被數(shù)字化為圍繞第二載頻調(diào)頻的至少一個(gè)數(shù)字比特流，并且在與第一商用FM廣播電臺(tái)不相鄰而且按照一個(gè)實(shí)施例與第一電臺(tái)至少相隔9.8MHz的第二商用FM廣播電臺(tái)上進(jìn)行廣播。
按照再一方面，本發(fā)明涉及數(shù)字FM接收機(jī)，可用于接收多個(gè)內(nèi)容流，并且諸如通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)傳輸媒體將其分發(fā)給不同的用戶。
按照再一方面，本發(fā)明涉及數(shù)字FM接收機(jī)，可用于接收至少一個(gè)內(nèi)容流，并且利用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀中的空或非接收信道來降低功率或?yàn)槠渌麛?shù)字廣播而搜索FM頻帶。


圖1是表示三個(gè)商用FM廣播塔、其相應(yīng)的覆蓋區(qū)域和幾個(gè)FM接收機(jī)的示意圖。
圖2是表示常規(guī)的FM模擬發(fā)射的頻域頻譜和GSM協(xié)議中的GMSK和8-PSK調(diào)制業(yè)務(wù)信道的曲線。
圖3是表示同時(shí)從兩個(gè)廣播塔之中的每個(gè)廣播塔發(fā)射模擬和數(shù)字格式FM信號的功能方框圖。
圖4是表示為兩個(gè)廣播供應(yīng)商同時(shí)廣播模擬和數(shù)字格式FM信道的頻域曲線。
圖5是按照本方面一個(gè)實(shí)施例用于接收數(shù)字格式FM廣播的接收機(jī)的功能方框圖。
具體實(shí)施例方式
為了保證節(jié)目的大眾化，并且避免廣播信道之間的干擾，美國現(xiàn)有的商用FM廣播構(gòu)架是由聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)來管制的。此處采用的術(shù)語“載波信道”是指分配給每個(gè)商用FM廣播電臺(tái)的200KHz寬的帶寬，即載頻在88.1MHz到107.9MHz的八十個(gè)載波信道之一。術(shù)語“供應(yīng)商”是指給定FM信道的經(jīng)營者，即在給定的載波信道上廣播內(nèi)容的FCC被許可人。術(shù)語“電臺(tái)”是指由經(jīng)營者操作的設(shè)備。術(shù)語“內(nèi)容”是指在載波信道上廣播的信息或節(jié)目，例如聲音、音樂或其他信息業(yè)務(wù)，諸如視聽傳輸、尋呼業(yè)務(wù)、預(yù)約信息業(yè)務(wù)等等。
圖1是表示在三個(gè)FM載波信道上廣播商用FM內(nèi)容的的三個(gè)商用FM電臺(tái)的示意圖。每個(gè)電臺(tái)包括至少一個(gè)廣播塔12，16，22。FM發(fā)射塔12廣播覆蓋區(qū)域14的一個(gè)FM載波信道。區(qū)域14的定義及其邊界是利用FCC規(guī)則來確定的，具體參照47 C.F.R.ξ73.315。這些定義和規(guī)則是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，并且無需在此具體說明。廣播電臺(tái)塔16在與廣播電臺(tái)12充分隔離的一個(gè)FM載波信道上廣播FM商用內(nèi)容，覆蓋區(qū)域18。注意區(qū)域14和18在區(qū)域20所表示的地區(qū)內(nèi)重疊。在區(qū)域20內(nèi)，移動(dòng)接收機(jī)26和28通過調(diào)諧到相應(yīng)的FM載波信道可以接收由電臺(tái)12和16廣播的FM內(nèi)容。圖1還表示了在區(qū)域24上廣播的第三FM電臺(tái)塔22。利用位于區(qū)域24內(nèi)的任何接收機(jī)30可以接收與電臺(tái)22有關(guān)的載波信道上廣播的FM內(nèi)容。
對于商用FM廣播的授權(quán)許可，F(xiàn)CC要考慮發(fā)射塔12，16和22的地理位置、這些塔的最大可允許發(fā)射功率以及這些電臺(tái)將用于廣播的FM載波信道，以避免各個(gè)電臺(tái)的接收地區(qū)內(nèi)任何載波信道之間發(fā)生干擾。因此，當(dāng)前的FM廣播構(gòu)架在其頻譜分配中包括頻率和地理差異。這種構(gòu)架已經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，并且其結(jié)構(gòu)、參數(shù)和操作都是廣播供應(yīng)商、FCC管理者和本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員所熟知的。
通過按照本發(fā)明以數(shù)字格式廣播商用FM內(nèi)容，能夠保持現(xiàn)有FM電臺(tái)的帶寬利用。換句話說，按照本發(fā)明的廣播業(yè)務(wù)的數(shù)字發(fā)射與現(xiàn)有模擬音頻FM發(fā)射占用基本上相同的200KHz帶寬。這樣，通過按照本發(fā)明將現(xiàn)有的FM電臺(tái)修改成廣播數(shù)字格式內(nèi)容，就能維持發(fā)射頻率、發(fā)射功率電平以及按FCC許可規(guī)定獲得的設(shè)備地理位置的謹(jǐn)慎平衡。商用FM經(jīng)營者不需要為其所分配頻率之外的廣播而申請額外的許可。FCC也無需在現(xiàn)有電臺(tái)之間重新分配FM載波信道來容納增加的帶寬需求或避免因在目前已分配頻率以外的廣播所帶來的干擾。這樣就能確保本發(fā)明的數(shù)字FM發(fā)射能沒有干擾地運(yùn)行。另外，由于在根據(jù)本發(fā)明采用數(shù)字內(nèi)容格式時(shí)不改變商用FM電臺(tái)的發(fā)射頻率，所以廣播電臺(tái)不需要為新的發(fā)射設(shè)備支付額外的投資。正如下文所更全面解釋的，僅僅需要更換現(xiàn)有電臺(tái)的調(diào)制器。
按照本發(fā)明，包括多個(gè)數(shù)據(jù)流的數(shù)字格式商用FM廣播業(yè)務(wù)被時(shí)分多路復(fù)用成單一連續(xù)輸出信號。多個(gè)通信流變成單一輸出信號的時(shí)分多路復(fù)用也被稱為Time-division Multiple Access(時(shí)分多址聯(lián)接)(TDMA)，它在無線通信領(lǐng)域中特別在數(shù)字蜂窩技術(shù)中是廣泛公知的。特別地，在歐洲流行的數(shù)字蜂窩電話協(xié)議的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GlobalSystem for Mobile Communication)(GSM)利用TDMA多路復(fù)用數(shù)字通信信號，以便更加有效地利用分配的頻譜、有效增加通話容量或支持的同時(shí)通信對話的數(shù)量。另外，在本文中所引入?yún)⒖嫉腡heodoreRapport，ISBN#0-13-461088-1(IEEE Press，Prentice Hall)的Wireless Communications Principles and Practices中描述了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的諸如IS-54、US DC、PDC、MI RS、PACS-UB、DCS 1800或PHS等的無線通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議中采用TDMA。
在TDMA協(xié)議中，輸出信號按邏輯和臨時(shí)被劃分成具有特定持續(xù)時(shí)間的幀，每個(gè)幀被進(jìn)一步劃分成特定數(shù)量的時(shí)隙或信道。每個(gè)內(nèi)容流的一部分被分配給每個(gè)幀中的一個(gè)或多個(gè)特定信道。例如，可以將左立體聲音頻信號分配給一個(gè)信道，將右立體聲音頻信號分配給第二信道，將一種語言的非立體聲對話節(jié)目分配給第三信道，以及將第二種語言的對話節(jié)目分配給第四信道。如此在一系列幀內(nèi)部連續(xù)的輸出信號中發(fā)射每個(gè)內(nèi)容信號的后續(xù)部分。相反地，每個(gè)幀包含每個(gè)內(nèi)容信號的一小部分。接收機(jī)多路分解這些數(shù)據(jù)幀，提取一個(gè)或多個(gè)內(nèi)容數(shù)據(jù)流的連續(xù)部分，并且重組這些部分以重現(xiàn)內(nèi)容。
如上所述，時(shí)分多路復(fù)用允許多個(gè)內(nèi)容流被調(diào)制到同一數(shù)字FM廣播中。廣播電臺(tái)因而除了立體聲音頻傳輸之外還可以廣播業(yè)務(wù)。增加的業(yè)務(wù)可以包括廣告者主辦的娛樂業(yè)務(wù)，例如同時(shí)發(fā)射流行、鄉(xiāng)村和古典音樂，每個(gè)格式(或選擇地，每個(gè)格式的左、右立體聲分量)占用一個(gè)數(shù)據(jù)幀中不同的信道。這樣，廣播電臺(tái)就能大大擴(kuò)展其客戶群體，實(shí)質(zhì)上在單一廣播載波信道上廣播若干個(gè)節(jié)目。附加地或選擇地，廣播電臺(tái)還可以增加新的業(yè)務(wù)，例如尋呼業(yè)務(wù)或基于客戶的信息業(yè)務(wù)。例如，為了提供尋呼業(yè)務(wù)，可以分配一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)信道來發(fā)射消息(數(shù)字化的音頻或數(shù)字信息)，每個(gè)消息與包含特定FM接收機(jī)的地址或標(biāo)識符的標(biāo)題字段相關(guān)?？梢詾樾畔I(yè)務(wù)(例如，新聞、天氣、體育新聞、股票報(bào)價(jià)或其它即時(shí)信息)分配一個(gè)或多個(gè)信道。只有得到授權(quán)的接收機(jī)才能獲得這些信息業(yè)務(wù)，例如通過向廣播經(jīng)營者支付預(yù)約費(fèi)用。預(yù)約式信息業(yè)務(wù)的提供是公知的，而現(xiàn)有技術(shù)中有許多公知的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)必要的授權(quán)和鑒別。例如，許多無線通信系統(tǒng)提供這種業(yè)務(wù)。
除了給予廣播經(jīng)營者提供新的增收業(yè)務(wù)的能力，數(shù)字內(nèi)容數(shù)據(jù)流的時(shí)分多路復(fù)用還能在操作中提供靈活性和效率，通過這種能力根據(jù)帶寬需求來改變數(shù)據(jù)幀內(nèi)信道的分配。例如，廣播經(jīng)營者可以保留數(shù)據(jù)幀內(nèi)的一個(gè)或若干信道，或是不分配用于提供內(nèi)容。例如，若是發(fā)生尋呼消息量臨時(shí)突然增多的情況，廣播經(jīng)營者就能直接分配一個(gè)或若干保留信道來傳送額外的尋呼業(yè)務(wù)。信道的自適應(yīng)分配還允許廣播經(jīng)營者廣播需要提供比一個(gè)信道更高的寬帶的業(yè)務(wù)。例如，廣播經(jīng)營者可以(以連續(xù)方式或根據(jù)收集的精彩場面(highlight))廣播諸如電影、音樂電視或體育消息等的視聽內(nèi)容。這些較高寬帶業(yè)務(wù)可能需要分配時(shí)分多路復(fù)用數(shù)據(jù)幀中的兩、三個(gè)或多個(gè)信道。在高寬帶廣播結(jié)束時(shí)，這些信道可以重新分配給其它廣播業(yè)務(wù)。動(dòng)態(tài)分配信道的一般原理在現(xiàn)有技術(shù)中也是公知的，特別是在數(shù)字無線通信領(lǐng)域中。
按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以以交替連續(xù)方式交錯(cuò)或發(fā)送兩個(gè)或多個(gè)時(shí)分多路復(fù)用的數(shù)據(jù)幀。這可以允許均在交替的幀內(nèi)發(fā)送兩組或多組內(nèi)容。例如，考慮各自被時(shí)分多路復(fù)用在單獨(dú)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的兩組內(nèi)容A和B。按照本發(fā)明的數(shù)字廣播FM電臺(tái)可以按交替連續(xù)方式廣播內(nèi)容A和內(nèi)容B數(shù)據(jù)幀(本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易理解內(nèi)容A和/或內(nèi)容B數(shù)據(jù)幀內(nèi)均可以包括其中時(shí)分多路復(fù)用的若干個(gè)比特流)。特別地，在數(shù)字化中利用高比特率和大壓縮比實(shí)施時(shí)，接收機(jī)可以從A或B數(shù)據(jù)幀中選擇接收、解調(diào)、解碼和只再生合適的內(nèi)容。由于壓縮和調(diào)制效率隨著技術(shù)革新而提高，若干種不同內(nèi)容(例如，內(nèi)容C，D，E等等)可以以循環(huán)(round-robin)方式交錯(cuò)，進(jìn)一步增加電臺(tái)可以廣播的節(jié)目數(shù)量?；蛘撸ㄟ^給兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)幀中的時(shí)隙分配數(shù)字比特流和在傳輸中交錯(cuò)這些數(shù)據(jù)幀，可以用更多的時(shí)隙廣播單一內(nèi)容類型。
除了能支持采用TDMA的若干比特流，GSM協(xié)議還采用了高斯最小頻移鍵控(Gaussian Minimum-Shift Keying)(GMSK)調(diào)制協(xié)議。GMSK調(diào)制是一種固定包絡(luò)線移相鍵控(Phase Shift Key)(FSK)調(diào)制，其中頻率調(diào)制是一種精心的人為相位調(diào)制的結(jié)果。GMSK的一個(gè)重要特征是它是固定包絡(luò)調(diào)制，因而在載頻中缺少任何明顯的調(diào)幅(AM)成分。這就必然會(huì)限制GMSK調(diào)制信號所消耗的帶寬，并且同樣使之適用于配合高效放大器來使用。
與GSM通信系統(tǒng)兼容的另一種調(diào)制協(xié)議是8-PSK。按照8-PSK，采用八個(gè)可能的載頻的相位移，例如0，45，90，135，180，225，270和315度，以便在載波信號上對數(shù)字信息編碼。信號的八種可能狀態(tài)允許同時(shí)對三個(gè)數(shù)字位編碼，從而允許實(shí)現(xiàn)高密度或有效的調(diào)制。具體適合本發(fā)明的是GMSK和8-PSK調(diào)制方案，若是與GSM通信協(xié)議結(jié)合，所產(chǎn)生的業(yè)務(wù)載波信道信號占用200KHz的帶寬，與標(biāo)準(zhǔn)商用FM模擬音頻發(fā)射的帶寬基本相同。
在被稱為EDGE的GSM環(huán)境中使用的8-PSK格式不是一種固定包絡(luò)格式，然而確實(shí)是一種具有可變振幅的線性調(diào)制。如果希望使用現(xiàn)有的固定包絡(luò)FM發(fā)射機(jī)，可以采用固定包絡(luò)形式的8-PSK，或是為現(xiàn)有FM發(fā)射機(jī)提供一個(gè)高電平振幅調(diào)制器，以便采用極化調(diào)制結(jié)構(gòu)來施加線性調(diào)制的AM成分。無線通信領(lǐng)域中公知的和在上文的Rapport supra中描述的附加線性調(diào)制技術(shù)同樣可以在本發(fā)明中使用，并且可以包括π/4QPSK，π/4DQPSK，16-QAM等等。
圖2表示一種商用FM音頻載波信道的頻率利用，在上面疊加有GSM業(yè)務(wù)載波信道。階躍函數(shù)201代表FCC對商用FM廣播電臺(tái)施加的廣播頻譜要求。FM信號的主要輸出功率即高達(dá)25dB的衰減被函數(shù)201限制在載頻F0一側(cè)的100KHz之內(nèi)，因而總共占用200KHz的帶寬。僅有廣播信號的非常低功率部分(25dB到35dB衰減)被允許溢出到載頻F0的+240KHz內(nèi)，而更低功率(35dB以上的衰減)占用頻譜的更大部分。整個(gè)信號被限制在1200KHz，即載頻F0兩側(cè)的+600KHz。
疊加在代表FCC限制的函數(shù)201之上的是一個(gè)典型GMSK調(diào)制的GSM正向業(yè)務(wù)載波信道信號202的曲線。利用至少70dB的衰減，GSM信號202基本上符合函數(shù)201代表的FCC要求。圖2中還用203表示了通過8-PSK調(diào)制協(xié)議調(diào)制的GSM信號的曲線。GMSK和8-PSK信號202，203占用幾乎相同的頻譜，而8-PSK允許較高的數(shù)字信息密度，并因此效率更高。
按照本發(fā)明，GSM無線通信系統(tǒng)的許多特征可以用于廣播數(shù)字格式商用FM內(nèi)容。特別是所述的時(shí)分多路復(fù)用和移相鍵控(例如GMSK或8-PSK)。GSM系統(tǒng)的許多其它特征、協(xié)議和規(guī)范被直接應(yīng)用于數(shù)字FM廣播。例如，GSM系統(tǒng)包括優(yōu)化用于800和1900MHz頻帶的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的協(xié)議。由于商用FM廣播占用88-108MHz，即很低的頻率范圍，所以發(fā)射不容易出錯(cuò)，并因而對精密復(fù)雜的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)方案要求較低，開放額外的帶寬可供廣播內(nèi)容更加高效的利用。GSM系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛部署并且實(shí)際上運(yùn)行了相當(dāng)長的時(shí)間。有關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和GSM系統(tǒng)運(yùn)行所積累的大量先驗(yàn)知識可以直接應(yīng)用于本發(fā)明的數(shù)字FM內(nèi)容廣播，大大降低數(shù)字FM廣播運(yùn)營的風(fēng)險(xiǎn)和實(shí)施的時(shí)幀。相反地，許多實(shí)施雙向通信、識別和跟蹤用戶的的GSM系統(tǒng)為了收費(fèi)等目的而要維持日常跟蹤的管理費(fèi)用，因而對于本發(fā)明的單純廣播運(yùn)行是沒有用的，并且可以省略，這進(jìn)一步降低成本和/或擴(kuò)展可用的帶寬。
本發(fā)明采用例如GSM系統(tǒng)為模型的數(shù)字FM廣播系統(tǒng)特別適于升級或翻新現(xiàn)有的FM模擬廣播電臺(tái)，并且便于數(shù)字傳輸。由于載波信道的帶寬與現(xiàn)行模擬載波信道的帶寬基本上相同，所以可以使用同樣的發(fā)射設(shè)備。僅僅需要利用能夠?qū)崿F(xiàn)GSMK、8-PSK或兼容調(diào)制協(xié)議的調(diào)制器來更換此調(diào)制器。另外，在必要時(shí)，可以需要TDMA混頻器和用于輸入數(shù)字比特流的適當(dāng)設(shè)備。特別地在考慮FM廣播電臺(tái)的整個(gè)國家基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，這樣做比需要大量新設(shè)備的數(shù)字FM方案能節(jié)省巨額的成本。
由于數(shù)字FM廣播的效率比現(xiàn)有的模擬音頻廣播要高，并且能夠通過數(shù)字時(shí)分多路復(fù)用提供額外產(chǎn)生收益的業(yè)務(wù)，商用FM廣播最終很可能會(huì)演變成純數(shù)字格式。這種演變會(huì)需要廣播電臺(tái)和消費(fèi)者雙方的設(shè)備升級。盡管本發(fā)明的數(shù)字商用FM廣播能降低廣播電臺(tái)升級的成本(因?yàn)樗鼉H僅需要更換調(diào)制器并且利用現(xiàn)有的發(fā)射設(shè)備)，消費(fèi)者則需要將他們的FM收音機(jī)升級成能夠?qū)?shù)字格式商用FM廣播執(zhí)行解調(diào)和解碼的接收機(jī)。在這一演變過程中，廣播電臺(tái)維持模擬音頻發(fā)射并引入數(shù)字發(fā)射是有益的。盡管按照本發(fā)明的數(shù)字發(fā)射格式因采用相同的帶寬而不需要在模擬格式廣播上增加額外的頻譜，同時(shí)廣播模擬和數(shù)字格式將需要分配新的頻譜，并且將要求廣播電臺(tái)獲得另外的許可。然而，廣播經(jīng)營者能夠使用現(xiàn)有的廣播塔同時(shí)發(fā)射模擬和數(shù)字格式在經(jīng)濟(jì)上顯然是有益的。
為了用每個(gè)節(jié)目獨(dú)立的大功率發(fā)射機(jī)從同一天線塔上發(fā)射兩個(gè)節(jié)目，發(fā)射機(jī)應(yīng)該有足夠的頻率分離才能利用雙工濾波器組合到一個(gè)天線上。圖3表示采用雙工濾波器302A將現(xiàn)有的模擬FM發(fā)射機(jī)300A和新的數(shù)字發(fā)射機(jī)301A耦合到同一天線303A上，同時(shí)在另一地點(diǎn)的雙工器303B將現(xiàn)有的模擬FM發(fā)射機(jī)300B和新的數(shù)字發(fā)射機(jī)301B耦合到天線塔303B上。在兩個(gè)地點(diǎn)，現(xiàn)有模擬發(fā)射機(jī)和新的數(shù)字發(fā)射機(jī)之間的頻率分離大約是9.8MHz，這足以建造一個(gè)低損耗雙工濾波器。
圖4表示對這些發(fā)射可行的一種頻率分配。經(jīng)營者A的新型數(shù)字發(fā)射機(jī)在載波信道103.1MHz上工作，在本例中與103.3MHz上模擬FM經(jīng)營者B的發(fā)射相鄰。經(jīng)營者B的新型數(shù)字發(fā)射機(jī)在載波信道93.5MHz上工作，與經(jīng)營者A目前在93.3MHz上的模擬發(fā)射相鄰。這種布局能在模擬和數(shù)字經(jīng)營者A和B之間維持9.8MHz的分離，允許各自采用例如圖3的發(fā)射機(jī)和雙工器從自己的塔上發(fā)射兩種格式。
另一方面，如果經(jīng)營者A被授權(quán)使用載波信道93.5MHz用于數(shù)字發(fā)射，臨近其目前分配的93.3MHz，而經(jīng)營者B被授權(quán)使用載波信道103.1MHz用于數(shù)字發(fā)射，臨近其目前分配的103.3MHz，可以采用圖4中所示的相同布局，然而，按照經(jīng)營者之間的互惠協(xié)定，來自經(jīng)營者A的數(shù)字節(jié)目反而將提供給發(fā)射機(jī)301B的調(diào)制輸入，而來自經(jīng)營者B的數(shù)字節(jié)目將提供給發(fā)射機(jī)301A的調(diào)制輸入。許多其它的頻率分配和發(fā)射塔利用布局當(dāng)然也是可行的，并且在各種情況下可以精心設(shè)計(jì)以便最有效地使用雙方的有效頻譜和現(xiàn)有的廣播基礎(chǔ)設(shè)施。
數(shù)字發(fā)射的一個(gè)特征是改善的發(fā)射宏分集(macrodiversity)(在其它章節(jié)中也被稱為“同時(shí)廣播”)的能力。同時(shí)廣播涉及在同一電臺(tái)上從相鄰的站點(diǎn)發(fā)射同一信號，目的是擴(kuò)展兩個(gè)站點(diǎn)的覆蓋面積。如果同時(shí)廣播信號是模擬FM信號，為了避免畸變就必須在所有聯(lián)播站點(diǎn)之間使音頻調(diào)制精確地同步。另一方面，若是采用數(shù)字同時(shí)廣播或宏分集，兩個(gè)相鄰站點(diǎn)之間的數(shù)字調(diào)制就應(yīng)該故意偏移一個(gè)或若干調(diào)制符號周期。這種偏移使得接收機(jī)能夠處理因延遲的多徑傳播而接收到的多個(gè)信號，這對于在接收機(jī)上采用多徑均衡器的情況是有益的。這種技術(shù)可用于利用若干發(fā)射塔覆蓋擴(kuò)展業(yè)務(wù)面積，而不需要為各個(gè)塔分配獨(dú)立的頻率。盡管同時(shí)廣播也可以用于模擬FM來提供擴(kuò)展的覆蓋面積，這提供的音頻質(zhì)量只能滿足諸如警察、應(yīng)急業(yè)務(wù)和出租車通信等陸地移動(dòng)無線電設(shè)備，而對于高保真音樂是不夠的。另一方面，若是將同時(shí)廣播或宏分集用于數(shù)字發(fā)射，而不限制或降低預(yù)期的音頻質(zhì)量，反而需要在用移動(dòng)接收機(jī)接收時(shí)減輕衰減。采用數(shù)字宏分集來減輕衰減能夠大大降低發(fā)射機(jī)功率，足以可靠地覆蓋一個(gè)給定區(qū)域。較低功率數(shù)字發(fā)射能降低可能的對模擬發(fā)射的干擾，并且允許使用目前在一個(gè)給定區(qū)域內(nèi)沒有使用的相鄰信道。理論上，可以利用從所有發(fā)射塔廣播同一數(shù)字節(jié)目的單一頻率電臺(tái)來提供全國性業(yè)務(wù)。
在圖5中統(tǒng)一用數(shù)字400表示用于接收本發(fā)明的數(shù)字FM發(fā)射的一種接收機(jī)。接收機(jī)400被用于接收上述的數(shù)字格式商用FM廣播。此處采用的術(shù)語“接收”是指根據(jù)需要接收RF電磁信號、放大、解調(diào)、解碼、數(shù)字信號處理和/或等等其它操作，以便為用戶提供易于理解的接收信號的內(nèi)容。接收機(jī)400包括調(diào)諧的FM-帶通濾波器401；射頻(RF)放大器402；混頻器403；利用來自人機(jī)接口(MMI)405的用戶信道選擇輸入進(jìn)行控制的可變換頻率合成器404；中頻(IF)濾波器406；IF放大器407；帶有無線電信號強(qiáng)度指示(RSSI)輸出的至少一個(gè)限帶放大器級408；DSP模塊500；解碼器模塊501；以及諸如揚(yáng)聲器412、視頻顯示器413等等的輸出變換器。
濾波器401使FM頻帶中被RF放大器402放大的頻率通過。濾波和放大的信號提供給混頻器403，此混頻器將RF信號與可變換頻率合成器404產(chǎn)生的本地生成的波形合成，由此將RF信號變換成中頻?；祛l器403輸出的中頻信號被IF濾波器406濾波以除去噪聲和不需要的信號，然后由IF放大器407進(jìn)行放大。由一系列級連放大器構(gòu)成的限帶IF放大器408包括RSSI檢測和指示每個(gè)放大器RSSI狀態(tài)的一個(gè)輸出。授予Dent的名為“Log-Polar signal processing”的U.S.專利5,048,059號描述了如何同時(shí)使用放大器408的限帶輸出和RSSI輸出能提供由任何限帶信號的對數(shù)-極性符號代表的數(shù)字復(fù)合采樣?？梢杂檬谟鐳ent的U.S.專利5,084,669和5,136,616號中描述的相位數(shù)字轉(zhuǎn)換器提取相位或角度信息。在限帶放大器408由各自具有相關(guān)的RSSI檢測器的多級構(gòu)成的情況下，可以利用Dent的U.S.專利5,070,303號中所述的方法來時(shí)間校準(zhǔn)和組合RSSI信號。上述專利均已被轉(zhuǎn)讓給本申請的受讓人，其全文被作為本申請的參考資料。
圖5的模塊500可以包括對數(shù)-極性數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以提供處理所需的復(fù)合數(shù)字采樣。優(yōu)選的采樣速率是13MHz/48，并且利用頻率合成器404按13MHz/65獲得200KHz信道間隔，這樣就允許收音機(jī)采用單一13MHz晶體基準(zhǔn)振蕩器。模塊500向可變換頻率合成器404輸出自動(dòng)頻率控制(AFC)信號。然后，模塊500用數(shù)字信號處理來處理復(fù)合采樣數(shù)據(jù)流，以便對通過多徑和衰落信道接收的信號執(zhí)行數(shù)字解碼，從而按照無線通信領(lǐng)域公知的技術(shù)再生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。模塊500還從MMI 502接收信道控制，以便從時(shí)分多路復(fù)用的數(shù)據(jù)幀內(nèi)選擇一個(gè)或若干個(gè)信道的內(nèi)容。提取的數(shù)字音頻或視頻可能分別是MP3或MPEG II等壓縮形式的信號，這可以在模塊501中解壓縮和解碼。解碼信號例如包括16-位脈碼調(diào)制(PCM)比特流，這些比特流被傳送給同樣包含在模塊501內(nèi)的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器?；謴?fù)的模擬音頻和/或視頻隨后分別被傳送到揚(yáng)聲器或耳機(jī)412和視頻顯示器413。
模塊500和501之一或二者可以用軟件可編程數(shù)字信號處理器來實(shí)現(xiàn)，具有相關(guān)的存儲(chǔ)器包含軟件或固件中何時(shí)編碼的指令。選擇地，模塊500，501之一或二者也可以包括利用數(shù)字電子技術(shù)中公知的專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)的常規(guī)數(shù)字信號處理電路。ASIC方案特別適合模塊501，因?yàn)闉橛行Ы獯a數(shù)字多媒體壓縮和傳輸標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的專用電路變得隨處可獲得。
接收機(jī)400還可以用于利用基本上相同的部件同時(shí)接收傳統(tǒng)的模擬音頻FM發(fā)射和按照本發(fā)明的數(shù)字時(shí)分多路復(fù)用的FM發(fā)射。例如，模塊500可以利用數(shù)字信號處理來處理來自限帶IF放大器408的復(fù)合采樣數(shù)據(jù)流及其RSSI輸出，以便對模擬立體聲或單聲道發(fā)射執(zhí)行數(shù)字解碼。解碼的模擬音頻發(fā)射可以作為16-位脈碼調(diào)制(PCM)數(shù)據(jù)流從模塊500輸出，被發(fā)送到模塊501中的數(shù)-模轉(zhuǎn)換器，后者向左、右信道音頻放大器和揚(yáng)聲器輸出模擬音頻，以再生按常規(guī)發(fā)射的立體聲音頻信號。這樣的雙模式接收機(jī)在從常規(guī)模擬音頻FM發(fā)射向本發(fā)明的數(shù)字格式FM發(fā)射過渡的過程中具有特別的利用價(jià)值。實(shí)際上，適合低成本、高產(chǎn)量、并且向后兼容現(xiàn)有FM標(biāo)準(zhǔn)的雙模式接收機(jī)可能是本發(fā)明的廣播格式作為消費(fèi)者娛樂工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能否成功的基礎(chǔ)。
按照一個(gè)實(shí)施例，接收機(jī)400從按照數(shù)字格式FM廣播發(fā)射的時(shí)分多路復(fù)用數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或若干信道中提取并解碼內(nèi)容。其它信道可以是空的，或可以包含其它內(nèi)容，即沒有被用戶選擇的內(nèi)容。接收機(jī)400在未使用信道期間具有“空閑時(shí)間”。例如通過啟動(dòng)現(xiàn)有技術(shù)中公知的“休眠模式”，該時(shí)間可以用于節(jié)省便攜式電池操作接收機(jī)400的功率?；蛘?，采用一種快速變換(敏捷)合成器404，在這些時(shí)間期間，接收機(jī)400可以調(diào)諧到從完全不同的載波信道中接收內(nèi)容。這樣，無需額外的硬件，接收機(jī)400就可以同時(shí)從一個(gè)以上的數(shù)字FM廣播接收信號。這樣，汽車中不同的客人就能同時(shí)使用同一裝置(例如，用耳機(jī))收聽不同的數(shù)字FM電臺(tái)，只要廣播信息的信道沒有重疊。接收機(jī)400還可以在未使用信道期間掃描用于數(shù)字FM廣播的FM頻帶，并且利用這些廣播中包含的信息比特來識別正在廣播的節(jié)目，隨后，以可提供的娛樂菜單或多媒體信息的形式被顯示給用戶。若是從菜單中選擇一個(gè)項(xiàng)目，就可以將它所占用的數(shù)據(jù)幀信道與菜單上需要接收其它項(xiàng)目的信道相比較，并且如果這些信道有重疊，就可以標(biāo)記為不可使用。為了使這種系統(tǒng)對用戶更方便，不同的FM廣播電臺(tái)適宜同步其幀和信道格式，以使一個(gè)電臺(tái)的信道僅僅與另一電臺(tái)的一個(gè)信道重疊，并且不局部重疊兩個(gè)信道。在這種格式中可以包括信道之間的一些保護(hù)位以免信道重疊，即使面對附近和更遠(yuǎn)距離電臺(tái)之間的不同傳播延遲。無論如何，由于需要時(shí)間將頻率合成器404從一個(gè)頻率變換到另一頻率，所以可能無法接收來自不同電臺(tái)的相鄰信道。然而，比較容易制作能夠按大約一半時(shí)隙變換載波信道的合成器。例如，在許多蜂窩電話中使用的1.6GHz頻率合成器能提供3.2MHz的信道間隔，其輸出被除以16，以形成具有200KHz步幅的100MHz本地振蕩器。
按照另一實(shí)施例，接收機(jī)400可以對一個(gè)特定FM電臺(tái)的若干信道解碼，并且將每個(gè)信道中包含的節(jié)目傳送給汽車中的不同乘客，他們隨后可以從電臺(tái)上選擇其希望的節(jié)目。在車內(nèi)分配的方法可以用線路連接到各個(gè)乘客座位，或通過近距離無線網(wǎng)絡(luò)(例如，BLUETOOTH)并且適當(dāng)啟動(dòng)的耳機(jī)設(shè)備。
盡管本發(fā)明是參照其具體特征、各個(gè)方面及其實(shí)施例來描述的，但在本發(fā)明的范圍之內(nèi)還有許多變更、修改和其它實(shí)施例，所有這些變更、修改和實(shí)施例都應(yīng)該屬于本發(fā)明的范圍。從各個(gè)方面加以解釋的這些實(shí)施例是示意性的并不是限制性的，而且屬于附帶的權(quán)利要求書范圍內(nèi)的等效手段都應(yīng)該概括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.廣播業(yè)務(wù)的一種方法，包括將所述業(yè)務(wù)格式化為至少一個(gè)數(shù)字比特流；將所述至少一個(gè)數(shù)字比特流時(shí)分多路復(fù)用到包括第一數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道中；圍繞單一載頻將一系列數(shù)據(jù)幀調(diào)頻到符合商用FM廣播標(biāo)準(zhǔn)的廣播信號中；和在商用FM廣播電臺(tái)上發(fā)射所述廣播信號，以使所述發(fā)射的整個(gè)頻譜基本上包括所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括周期性監(jiān)視所述至少一個(gè)數(shù)字比特流的比特率；和根據(jù)所述比特率的變化將所述至少一個(gè)數(shù)字比特流重新分配到所述信道。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，還包括將所述至少一個(gè)數(shù)字比特流時(shí)分多路復(fù)用到包括第二數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道中，其中對一系列數(shù)據(jù)幀的調(diào)頻包括交錯(cuò)所述第一數(shù)據(jù)幀和所述第二數(shù)據(jù)幀。
4.按照權(quán)利要求3的方法，其特征在于，還包括在包括第三數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道中時(shí)分多路復(fù)用所述至少一個(gè)數(shù)字比特流，其中對一系列數(shù)據(jù)幀的調(diào)頻包括以交替順序交錯(cuò)所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)幀。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在包括數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道內(nèi)時(shí)分多路復(fù)用所述至少一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀包括按照數(shù)字無線通信標(biāo)準(zhǔn)多路復(fù)用所述比特流。
6.按照權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述數(shù)字無線通信標(biāo)準(zhǔn)選自由GMS、IS-54、USDC、PDC、MI RS、PACS-UB、DCS 1800和PHS構(gòu)成的組中。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，圍繞單一載頻將所述數(shù)據(jù)幀調(diào)頻到符合商用FM廣播標(biāo)準(zhǔn)的廣播信號中包括按照適合在射頻載波上施加數(shù)字調(diào)制的任何調(diào)制技術(shù)來調(diào)制所述數(shù)據(jù)幀，其中所述載頻選自可利用的商用FM廣播載頻。
8.按照權(quán)利要求7的方法，其特征在于，所述調(diào)制技術(shù)選自GMSK、8-PSK、π/4 QPSK、π/4 DQPSK、16-QAM和GFSK構(gòu)成的組中。
9.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述業(yè)務(wù)選自包括FM音頻節(jié)目、外語音頻節(jié)目、尋呼消息、信息業(yè)務(wù)、娛樂業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)程序的組中。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述信息業(yè)務(wù)選自包括新聞、股票信息、體育信息和天氣信息的組中。
11.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于，所述娛樂業(yè)務(wù)選自包括電影、音頻節(jié)目和游戲的組中。
12.用于廣播業(yè)務(wù)的一種系統(tǒng)，包括在至少一個(gè)數(shù)字比特流中被格式化的所述業(yè)務(wù)的源；多路復(fù)用器，用于將所述至少一個(gè)數(shù)字比特流時(shí)分多路復(fù)用到包括第一數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道內(nèi)；調(diào)制器，用于圍繞單一載頻將一系列數(shù)據(jù)幀調(diào)頻到符合商用FM廣播標(biāo)準(zhǔn)的廣播信號中；以及發(fā)射機(jī)，用于在商用FM廣播載波信道上發(fā)射所述廣播信號，以使所述發(fā)射的整個(gè)頻譜基本上包括所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀。
13.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，還包括控制器，用于周期性監(jiān)視所述至少一個(gè)數(shù)字比特流的比特率，并且為響應(yīng)所述比特率的變化而將所述至少一個(gè)數(shù)字比特流重新分配到所述信道。
14.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，還包括多路復(fù)用器，用于在包括第二數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道中時(shí)分多路復(fù)用所述至少一個(gè)數(shù)字比特流，其中所述調(diào)制器通過交錯(cuò)所述第一數(shù)據(jù)幀和所述第二數(shù)據(jù)幀來對一系列數(shù)據(jù)幀進(jìn)行調(diào)頻。
15.按照權(quán)利要求14的方法，其特征在于，還包括多路復(fù)用器，用于在包括第三數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道中時(shí)分多路復(fù)用所述至少一個(gè)數(shù)字比特流，其中所述調(diào)制器通過按交替順序交錯(cuò)所述第一、第二和第三數(shù)據(jù)幀來對一系列數(shù)據(jù)幀進(jìn)行調(diào)頻。
16.按照權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其特征在于，所述多路復(fù)用器用于按照數(shù)字無線通信標(biāo)準(zhǔn)多路復(fù)用所述比特流。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其特征在于，所述數(shù)字無線通信標(biāo)準(zhǔn)選自由GMS、IS-54、USDC、PDC、MIRS、PACS-UB、DCS 1800和PHS構(gòu)成的組中。
18.按照權(quán)利要求12的方法，其特征在于，所述調(diào)制器用于按照適合在射頻載波上施加數(shù)字調(diào)制的任何調(diào)制技術(shù)來調(diào)制所述數(shù)據(jù)幀，其中所述載頻選自可利用的商用FM廣播載頻。
19.按照權(quán)利要求18的方法，其特征在于，所述調(diào)制技術(shù)選自由GMSK、8-PSK、π/4 QPSK、π/4 DQPSK、16-QAM和GFSK構(gòu)成的組中。
20.同時(shí)廣播模擬和數(shù)字格式的內(nèi)容的一種方法，包括在第一商用FM廣播載波信道上以模擬格式廣播所述內(nèi)容，圍繞第一載頻對所述模擬格式內(nèi)容進(jìn)行調(diào)頻；在至少一個(gè)數(shù)字格式比特流中提供所述模擬格式信號；圍繞第二載頻對所述至少一個(gè)數(shù)字比特流進(jìn)行調(diào)頻；和在與所述第一商用FM廣播載波信道不相鄰的第二商用FM廣播載波信道上廣播所述數(shù)字比特流。
21.按照權(quán)利要求20的方法，其特征在于，所述第一商用FM廣播載波信道與所述第二商用FM廣播載波信道在頻率上相隔至少一個(gè)另外的商用FM廣播載波信道。
22.按照權(quán)利要求21的方法，其特征在于，所述第一商用FM廣播載波信道與所述第二商用FM廣播載波信道在頻率上相隔至少9.8MHz。
23.按照權(quán)利要求20的方法，其特征在于，從同一發(fā)射塔廣播所述第一商用FM廣播載波信道和所述第二商用FM廣播載波信道。
24.用于將模擬格式商用FM廣播電臺(tái)升級成數(shù)字格式的一種方法，包括在至少一個(gè)數(shù)字格式比特流中提供模擬格式內(nèi)容；和利用用于在一系列數(shù)據(jù)幀中時(shí)分多路復(fù)用所述至少一個(gè)數(shù)字比特流并且根據(jù)商用FM廣播標(biāo)準(zhǔn)圍繞單一載頻對所述一系列數(shù)據(jù)幀進(jìn)行調(diào)頻的調(diào)制器替代現(xiàn)有的信號調(diào)制器。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其特征在于，所述調(diào)制器用于按照從由GMSK、8-PSK、π/4 QPSK、π/4 DQPSK、16-QAM和GFSK構(gòu)成的組中選擇的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制所述數(shù)據(jù)幀，其中所述載頻選自可利用的商用FM廣播載頻。
26.將包括模擬FM調(diào)制器、模擬FM發(fā)射機(jī)和發(fā)射天線的模擬格式商用FM廣播電臺(tái)升級成以模擬和數(shù)字二種格式廣播的一種方法，包括在至少一個(gè)數(shù)字格式比特流中提供模擬格式內(nèi)容；利用用于在一系列數(shù)據(jù)幀中時(shí)分多路復(fù)用所述至少一個(gè)數(shù)字比特流并且根據(jù)商用FM廣播標(biāo)準(zhǔn)圍繞單一載頻對所述一系列數(shù)據(jù)幀進(jìn)行調(diào)頻的一種調(diào)制器來調(diào)制所述數(shù)字格式比特流；提供發(fā)射機(jī)，用于發(fā)射所述調(diào)制的數(shù)字格式；和在所述發(fā)射天線上同向雙工進(jìn)行所述模擬和數(shù)字發(fā)射。
27.按照權(quán)利要求26的方法，其特征在于，所述數(shù)字FM調(diào)制器的所述單一載頻與所述模擬FM調(diào)制器的頻率相隔至少9.8MHz。
28.一種接收機(jī)，用于接收商用FM頻帶內(nèi)的數(shù)字格式廣播信號，所述信號包括至少一個(gè)數(shù)字比特流，所述數(shù)字比特流被時(shí)分多路復(fù)用到包括數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道中，一系列所述數(shù)據(jù)幀被圍繞著單一載頻進(jìn)行調(diào)頻并按照商用FM廣播標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行發(fā)射。
29.按照權(quán)利要求28的接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)用于從兩個(gè)或多個(gè)所述信道中接收所述至少一個(gè)數(shù)字比特流。
30.按照權(quán)利要求28的接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)用于從包含不同內(nèi)容的兩個(gè)或多個(gè)交錯(cuò)數(shù)據(jù)幀之一中接收所述至少一個(gè)數(shù)字比特流。
31.按照權(quán)利要求28的接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)用于從所述數(shù)據(jù)幀中小于所有的可用信道中接收所述至少一個(gè)數(shù)字比特流，其中所述接收機(jī)利用表示所述數(shù)據(jù)幀的信道沒有被所述比特流使用的時(shí)間來降低其功耗。
32.按照權(quán)利要求28的接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)用于從第一FM載波信道的所述數(shù)據(jù)幀中小于所有的可用信道中接收所述至少一個(gè)數(shù)字比特流，其中所述接收機(jī)利用表示所述數(shù)據(jù)幀的信道沒有被所述比特流使用的時(shí)間調(diào)諧到第二FM載波信道，并且在不干擾在所述第一載波信道上發(fā)射的所述比特流的基礎(chǔ)上接收在所述第二載波信道上發(fā)射的一個(gè)或多個(gè)比特流。
33.按照權(quán)利要求28的接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)用于從所述數(shù)據(jù)幀中小于所有的可用信道中接收所述至少一個(gè)數(shù)字比特流，其中所述接收機(jī)利用表明所述數(shù)據(jù)幀的信道沒有被所述比特流使用的時(shí)間來掃描用于數(shù)字FM廣播的FM頻帶。
34.按照權(quán)利要求33的接收機(jī)，其特征在于，所述數(shù)字FM廣播包括用于識別正在廣播的節(jié)目的信息比特，其中所述接收機(jī)用于對所述信息比特解碼并且指示當(dāng)前可利用的其它節(jié)目。
35.按照權(quán)利要求34的接收機(jī)，其特征在于，識別正在廣播的其他節(jié)目的所述信息比特還指示所述節(jié)目在時(shí)分多路復(fù)用信道中的定時(shí)，其中所述接收機(jī)對當(dāng)前可利用的其它節(jié)目的指示包括相應(yīng)節(jié)目所占用的信道的考慮。
36.按照權(quán)利要求28的接收機(jī)，其特征在于，所述接收機(jī)用于接收兩個(gè)或多個(gè)所述比特流。
37.按照權(quán)利要求36的接收機(jī)，其特征在于，利用從有線和短距離無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的列表中選擇的分配媒體將在每個(gè)所述比特流中編碼的內(nèi)容分配給不同的用戶。
全文摘要
在至少一個(gè)比特流中以數(shù)字格式廣播商用FM業(yè)務(wù)的一種方法包括在包括數(shù)據(jù)幀的一個(gè)或多個(gè)信道中時(shí)分多路復(fù)用比特流，并且圍繞單一載頻將數(shù)據(jù)幀調(diào)頻到商用FM廣播信號中。調(diào)制可以包括GMSK或8－PSK，并且可以交錯(cuò)多個(gè)數(shù)據(jù)幀類型。在商用FM廣播電臺(tái)上發(fā)射這種信號，以使所述發(fā)射的整個(gè)頻譜基本上構(gòu)成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)幀。可以監(jiān)視數(shù)字比特流的比特率，并且可以根據(jù)比特率的變化給數(shù)據(jù)幀中的信道重新分配比特流?？梢栽诓幌噜彽纳逃肍M廣播載波信道上同時(shí)廣播模擬和數(shù)字格式。接收機(jī)用于從數(shù)字格式FM廣播信號中提取和解碼內(nèi)容。
文檔編號H04H20/33GK1550078SQ02816953
公開日2004年11月24日 申請日期2002年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月31日
發(fā)明者P·登特, R·A·多爾曼, P 登特, 多爾曼 申請人:艾利森公司