專利名稱：數(shù)字無線電Mondeal/調幅聯(lián)播的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將數(shù)字傳輸信號和模擬傳輸信號組合在一個傳輸信道中的調幅(AM)聯(lián)播信號、傳輸這種信號的方法、以及實現(xiàn)這種方法的AM聯(lián)播信號發(fā)生器。
DRM(數(shù)字無線電Mondeal)是在30MHz以下的廣播波段中的一種數(shù)字業(yè)務。傳統(tǒng)模擬業(yè)務和新數(shù)字業(yè)務的同時傳輸將簡化和加速DRM系統(tǒng)的引入，因為在引入DRM時不會失去模擬業(yè)務的聽眾。
從本質上說，聯(lián)播技術已知可用于AM波段。第一個已知的可能性是利用半信道模擬DSB(雙邊帶調制)，以及半信道數(shù)字DSB。其缺點是模擬信號的聲頻帶寬減少了50％；存在從數(shù)字半信道到模擬半信道的道間串擾；以及現(xiàn)有的模擬接收機不使用現(xiàn)代技術而使用標準濾波器，成為具有失真的接收機。第二個已知的可能性是IBOC(帶內信道)系統(tǒng)，其中將數(shù)字信號調制成與未改變的模擬信號正交。其缺點數(shù)字接收機中所要求的動態(tài)范圍顯著增加；存在從模擬信號到數(shù)字信號以及從數(shù)字信號到模擬信號的串音；以及數(shù)字和模擬系統(tǒng)都成為具有失真的系統(tǒng)。
所以，本發(fā)明的目的是定義一種新的方法，用于在同一信道中聯(lián)播數(shù)字和模擬傳輸信號。
根據(jù)獨立權利要求1，所述目的是通過將數(shù)字傳輸信號和模擬傳輸信號組合在一個傳輸信道中的AM聯(lián)播信號來實現(xiàn)的。另外，在獨立權利要求6中定義了產生這種實現(xiàn)所述目的的AM聯(lián)播信號的方法。此外，在獨立權利要求11中定義了實現(xiàn)所述目的的AM聯(lián)播信號發(fā)生器。在權利要求19中定義了實現(xiàn)所述目的的計算機程序產品。在以下相應的從屬權利要求中定義了所述廣播信號、產生所述廣播信號的方法、以及合適的廣播發(fā)生器的優(yōu)選實施例。
這樣建立按照本發(fā)明的將數(shù)字傳輸信號和模擬傳輸信號組合在一個傳輸信道中的AM聯(lián)播信號，使得數(shù)字傳輸信號被調制到傳輸信道載波的一個邊帶，并且校正信號被調制到傳輸信道載波的另一個邊帶，以這樣的方式確定所述校正信號，即，所述傳輸信道的包絡解調代表所述模擬傳輸信號。
按照本發(fā)明的這種AM聯(lián)播信號允許用未改變的聲頻帶寬接收模擬信號，同時將數(shù)字信號引入到同一頻率時隙。模擬信號繼續(xù)可以用簡單的包絡檢波器接收。而且，不存在從模擬信號到數(shù)字信號的串音，而從數(shù)字信號到模擬信號的串音失真僅存在于具有質量低、非對稱、IF(中頻)濾波器特性的AM接收機中。而且，與現(xiàn)有的AM系統(tǒng)完全兼容，并可以確保5kHz的全部聲頻帶寬。
此外，在按照本發(fā)明的AM聯(lián)播信號中，所述校正信號最好以迭代過程產生，按照所述過程-將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶；-將所述模擬傳輸信號調制到所述另一個邊帶；-將所述兩個邊帶相加并且在所述兩個邊帶的中心將所述載波信號相加；-對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調；-通過從模擬傳輸信號中減去包絡解調后的聯(lián)播信號來產生誤差信號，所述模擬傳輸信號根據(jù)產生和解調聯(lián)播信號的處理時間被延遲；-利用時變或非時變變量加權誤差信號；-通過將加權的誤差信號加到延遲的模擬傳輸信號上來產生新的模擬傳輸信號，-與模擬傳輸信號的延遲相應地延遲所述數(shù)字信號，其中利用另一時變或非時變變量并利用新產生的模擬傳輸信號作為所述模擬傳輸信號將整個過程重復N次，其中N是包括零的正整數(shù)，是根據(jù)在第N次迭代后被確定為新產生的模擬傳輸信號的校正信號的所需精度而確定的。
按照本發(fā)明的將數(shù)字傳輸信號和模擬傳輸信號組合在一個傳輸信道中的AM聯(lián)播信號的產生方法包括以下步驟將數(shù)字傳輸信號調制到傳輸信道載波的一個邊帶；以及將校正信號調制到傳輸信道載波的另一個邊帶，這樣確定所述校正信號，使得傳輸信道的包絡解調代表模擬傳輸信號。
此外，在按照本發(fā)明的方法中，產生所述校正信號的步驟最好以迭代過程進行，所述迭代過程包括以下步驟-將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶；-將所述模擬傳輸信號調制到所述另一個邊帶；-將所述兩個邊帶和所述兩個邊帶中心的所述載波信號相加；-對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調；-通過從模擬傳輸信號中減去包絡解調后的聯(lián)播信號來產生誤差信號，所述模擬傳輸信號根據(jù)產生和解調聯(lián)播信號的處理時間被延遲；-利用時變或非時變變量加權誤差信號；-通過將加權的誤差信號加到延遲的模擬傳輸信號上來產生新的模擬傳輸信號；-與模擬傳輸信號的延遲相應地延遲數(shù)字信號，其中利用另一時變或非時變變量并利用新產生的模擬傳輸信號作為所述模擬傳輸信號將整個過程重復N次，其中N是包括零的正整數(shù)，是根據(jù)在第N次迭代后被確定為新產生的模擬傳輸信號的校正信號的所需精度而確定的。
因此，按照本發(fā)明，校正信號最好在迭代過程中產生，其中最終的校正信號是根據(jù)用假定或中間校正信號所產生的聯(lián)播信號重新計算的模擬傳輸信號和應實際傳輸?shù)哪M傳輸信號之間的誤差信號來確定的。
按照本發(fā)明的用于在一個傳輸信道中傳輸數(shù)字傳輸信號和模擬傳輸信號的AM聯(lián)播信號發(fā)生器包括第一調制器，用以將數(shù)字傳輸信號調制到傳輸信道載波的一個邊帶；以及第二調制器，用以將校正信號調制到傳輸信道載波的另一個邊帶，這樣確定所述校正信號，使得傳輸信道的包絡解調代表模擬傳輸信號。
按照本發(fā)明的廣播信號發(fā)生器最好還包括第一加法器，用以將所述兩個邊帶和所述兩個邊帶中心的載波信號相加。
按照本發(fā)明的廣播信號發(fā)生器最好還包括校正信號發(fā)生器，所述校正信號發(fā)生器包括-第三調制器，它將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶；-第四調制器，它將所述模擬傳輸信號調制到所述另一個邊帶；-第二加法器，它將所述兩個邊帶相加；-第一包絡解調器，它對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調；-第一延遲元件，它根據(jù)產生和解調相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲模擬傳輸信號；-第一減法器，它從延遲的模擬傳輸信號中減去包絡解調后的聯(lián)播信號，產生誤差信號；-第一乘法器，它利用時變和非時變變量加權誤差信號；-第三加法器，它通過將加權的誤差信號加到延遲的模擬傳輸信號上來產生校正信號或中間校正信號；-第二延遲元件，它根據(jù)產生和解調相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲數(shù)字傳輸信號。
按照本發(fā)明的廣播信號發(fā)生器中的所述校正信號發(fā)生器最好還包括N個校正信號單元，所述校正信號單元分別包括-第五調制器，它將所述中間校正信號調制到一個邊帶；-第四加法器，它將所述兩個邊帶相加；-第二包絡解調器，它對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調，-第三延遲元件，它根據(jù)產生和解調相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲中間校正信號；
-第二減法器，它從延遲的中間校正信號中減去包絡解調后的聯(lián)播信號，產生誤差信號；-第二乘法器，它利用時變和非時變變量加權誤差信號；-第五加法器，它將加權的誤差信號加到延遲的中間校正信號上，產生校正信號或中間校正信號；其中N是包括零的正整數(shù)，是根據(jù)在第N個校正信號單元后確定的校正信號的所需精度而確定的。
所述校正信號發(fā)生器中的所述N個校正信號單元最好還分別包括-第五調制器，它將所述延遲的數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶；-第四延遲元件，它根據(jù)產生和解調相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲數(shù)字傳輸信號。
或者，所述校正信號發(fā)生器中的所述N個校正信號單元還分別包括-第四延遲元件，它根據(jù)產生和解調相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲已調制到所述一個邊帶的數(shù)字傳輸信號。
按照本發(fā)明，最好將DRM信號作為所述數(shù)字傳輸信號發(fā)送。但是，也可以發(fā)送按照其它標準產生的數(shù)字傳輸信號。
按照本發(fā)明，最好將傳統(tǒng)AM信號作為所述AM模擬傳輸信號發(fā)送。
從以下結合附圖對示范實施例的說明可以明白按照本發(fā)明的DRM/AM聯(lián)播系統(tǒng)的其它目的和特征，附圖中

圖1示出按照本發(fā)明的AM聯(lián)播信號發(fā)生器；以及圖2示出按照本發(fā)明的聯(lián)播信號的頻譜。
按照本發(fā)明，將數(shù)字和模擬信號組合在一個信道中。為避免數(shù)字系統(tǒng)失真，在信道的一個邊帶中發(fā)送數(shù)字調制的信號，這允許在接收機中無失真地解調數(shù)字調制信號。
而且，聯(lián)播信號與現(xiàn)有的AM廣播系統(tǒng)后向兼容，因為聯(lián)播信號的包絡理想地代表了模擬信號。按照本發(fā)明，通過用校正信號C調制AM信道的未調制邊帶來保證聯(lián)播信號的后向兼容。按照本發(fā)明的聯(lián)播信號的頻譜示于圖2。信道的上邊帶包括數(shù)字調制信號，例如DRM信號，而信道的下邊帶包括校正信號C。在兩個邊帶的中心，將載波相加，以便獲得對聯(lián)播信號的估算值。當然，以下情況也是可能的在信道的下邊帶發(fā)送數(shù)字調制信號，而在信道的上邊帶發(fā)送校正信號。
按照本發(fā)明的聯(lián)播信號的包絡解調產生具有全聲頻帶寬的無干擾模擬聲頻信號。如果是10kHz的AM信道，則模擬信號的聲頻帶寬是5kHz。所以，聲頻帶寬并未因本發(fā)明的聯(lián)播信號而改變。
僅在信道失真或模擬AM/IF濾波器的頻率響應失真的情況下，即，在具有低質量、非對稱和IF(中頻)濾波器特性的AM接收機的情況下，聲頻信號才有失真。
數(shù)字調制的DRM信號不受模擬信號的干擾。
校正信號的產生過程最好是迭代過程。這種迭代方法可將DRM信號調制到上邊帶，將模擬信號調制到下邊帶。然后，在兩個邊帶的中心將載波相加，以獲得聯(lián)播信號的估算值。由包絡解調器將全聯(lián)播信號的估算值(包括上邊帶USB、下邊帶LSB和載波)解調。隨后，從模擬信號中減去包絡解調后的模擬信號，得到誤差信號。然后用常數(shù)k加權誤差信號，再在下一步將誤差信號加到模擬信號上，得到代表模擬聲頻信號的LSB信號的新估算。所述迭代過程重復進行N次，直到獲得校正信號C并產生和發(fā)送按照本發(fā)明的聯(lián)播信號為止。
還可以根據(jù)模擬信號和/或數(shù)字信號和/或誤差信號的幅度來改變常數(shù)k。
圖1示出按照本發(fā)明優(yōu)選實施例的示范的AM聯(lián)播(信號)發(fā)生器。按照本發(fā)明的聯(lián)播信號由第一調制器1和第二調制器2產生，調制器1將數(shù)字傳輸信號調制到傳輸信道載波的一個邊帶，此處為上邊帶USB，而調制器2將校正信號C調制到傳輸信道載波的上邊帶，此處為下邊帶LSD。
此外，為了產生按照本發(fā)明的聯(lián)播信號，第一加法器3將所述兩個邊帶相加并且可能將兩個邊帶中心的載波信號相加，所述載波信號由載波信號發(fā)生器4產生。
輸送到第一調制器1的數(shù)字傳輸信號在時間上對應于校正信號C，即，在產生校正信號C時將數(shù)字傳輸信號延遲以便與校正信號匹配。
此外，按照圖1所示的本發(fā)明的聯(lián)播信號發(fā)生器包括校正信號發(fā)生器，在此情況下，所述發(fā)生器也將數(shù)字信號延遲。校正信號發(fā)生器包括第三調制器5，它將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶，此處為上邊帶；第四調制器6，它將所述模擬傳輸信號調制到另一個邊帶，此處為下邊帶；第二加法器7，它將所述兩個邊帶相加并且將所述兩個邊帶中心的由第二載波信號發(fā)生器8產生的載波信號相加。此外，校正信號發(fā)生器包括第一包絡解調器9，它對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調；第一延遲元件10，它根據(jù)產生和解調相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲模擬傳輸信號；第一減法器11，它從延遲的模擬傳輸信號中減去包絡解調后的聯(lián)播信號，產生誤差信號；第一乘法器12，它用時變和非時變變量加權誤差信號；第三加法器13，它將加權的誤差信號加到延遲的模擬傳輸信號上，產生校正信號或中間校正信號；以及第二延遲元件，它根據(jù)產生和解調相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲數(shù)字傳輸信號。
如上所述，校正信號發(fā)生器的這些元件(可以認為它們是一個校正信號單元)或者產生校正信號或者產生中間校正信號。由這一個校正信號單元產生的校正信號通常只是粗略的估算，不一定會得到模擬傳輸信號的正確傳輸。但是，也可以認為其質量已足夠。在其質量不夠的情況下，由第三減法器13提供的信號可以用N個后續(xù)的校正信號單元按照以前處理模擬傳輸信號的同樣方式進行處理。在此情況下，也應相應地延遲數(shù)字傳輸信號。這種重復處理可以進行N次，即由N個類似的后續(xù)校正信號單元進行處理，其中N為包括零的正整數(shù)，是根據(jù)在第N個校正信號單元后確定的校正信號的所需精度而確定的。
權利要求
1.一種將數(shù)字傳輸信號和模擬傳輸信號組合在一個傳輸信道中的幅度調制聯(lián)播信號，其特征在于將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述傳輸信道載波的一個邊帶，而將校正信號(C)調制到所述傳輸信道所述載波的另一個邊帶，這樣確定所述校正信號(C)，使得所述傳輸信道的包絡解調代表所述模擬傳輸信號。
2.如權利要求1所述的幅度調制聯(lián)播信號，其特征在于所述校正信號(C)在迭代過程中產生，所述迭代過程包括-將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶；-將所述模擬傳輸信號調制到所述另一個邊帶；-將所述兩個邊帶相加；-對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調；-通過從所述模擬傳輸信號中減去所述包絡解調后的聯(lián)播信號來產生誤差信號，所述模擬傳輸信號根據(jù)產生和解調所述聯(lián)播信號的處理時間被延遲；-利用時變或非時變變量(kn；0≤n≤N)加權所述誤差信號；-通過將所述加權的誤差信號加到所述延遲的模擬傳輸信號上來產生新的模擬傳輸信號；-與所述模擬傳輸信號的延遲相應地延遲所述數(shù)字信號，其中利用另一時變或非時變變量(kn；0≤n≤N)并利用所述新產生的模擬傳輸信號作為所述模擬傳輸信號將所述整個過程重復N次，其中N是包括零的正整數(shù)，是根據(jù)在第N次迭代后確定為新產生的模擬傳輸信號的校正信號(C)的所需精度而確定的。
3.如上述權利要求中任一項所述的幅度調制聯(lián)播信號，其在于所述數(shù)字傳輸信號是數(shù)字無線電Mondeal信號。
4.如上述權利要求中任一項所述的幅度調制聯(lián)播信號，其特征在于所述模擬傳輸信號是傳統(tǒng)幅度調制信號。
5.一種產生將數(shù)字傳輸信號和模擬傳輸信號組合在一個傳輸信道中的幅度調制聯(lián)播信號的方法，其特征在于-將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述傳輸信道載波的一個邊帶，以及-將校正信號(C)調制到所述傳輸信道所述載波的另一個邊帶，這樣確定所述校正信號(C)，使得所述傳輸信道的包絡解調代表所述模擬傳輸信號。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于在迭代過程中產生所述校正信號(C)，所述迭代過程包括以下步驟-將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶；-將所述模擬傳輸信號調制到所述另一個邊帶；-將所述兩個邊帶相加；-對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調；-通過從所述模擬傳輸信號中減去所述包絡解調后的聯(lián)播信號來產生誤差信號，所述模擬傳輸信號根據(jù)產生和解調所述聯(lián)播信號的處理時間被延遲；-利用時變或非時變變量(kn；0≤n≤N)加權所述誤差信號；-通過將所述加權的誤差信號加到所述延遲的模擬傳輸信號上來產生新的模擬傳輸信號；-與所述模擬傳輸信號的延遲相應地延遲所述數(shù)字信號，其中利用另一時變或非時變變量(kn；0≤n≤N)并利用所述新產生的模擬傳輸信號作為所述模擬傳輸信號將所述整個過程重復N次，其中N是包括零的正整數(shù)，是根據(jù)在第N次迭代后確定為新產生的模擬傳輸信號的所述校正信號(C)的所需精度而確定的。
7.如權利要求5或6所述的方法，其特征在于所述數(shù)字傳輸信號是數(shù)字無線電Mondeal信號。
8.如上述權利要求5-7中任一項所述的方法，其特征在于所述模擬傳輸信號是傳統(tǒng)幅度調制信號。
9.一種用于在一個傳輸信道中傳輸數(shù)字傳輸號和模擬傳輸信號的幅度調制聯(lián)播信號發(fā)生器，其特征在于-第一調制器(1)，它將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述傳輸信道載波的一個邊帶，以及-第二調制器(2)，它將校正信號(C)調制到所述傳輸信道所述載波的另一個邊帶，冊樣確定所述校正信號(C)，使得所述傳輸信道的包絡解調代表所述模擬傳輸信號。
10.如權利要求9所述的廣播信號發(fā)生器，其特征在于第一加法器(3)，它將所述兩個邊帶相加。
11.如權利要求10所述的廣播信號發(fā)生器，其特征在于校正信號發(fā)生器，所述校正信號發(fā)生器包括-第三調制器(5)，它將所述數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶；-第四調制器(6)，它將所述模擬傳輸信號調制到所述另一個邊帶；-第二加法器(7)，它將所述兩個邊帶相加；-第一包絡解調器(9)，它對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調；-第一延遲元件(10)，它根據(jù)產生和解調所述相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲所述模擬傳輸信號；-第一減法器(11)，它從所述延遲的模擬傳輸信號中減去所述包絡解調后的聯(lián)播信號，產生誤差信號；-第一乘法器(12)，它利用時變和非時變變量(k0)加權所述誤差信號；-第三加法器(13)，它通過將所述加權的誤差信號加到所述延遲的模擬傳輸信號上來產生所述校正信號(C)或中間校正信號；-第二延遲元件(14)，它根據(jù)產生和解調所述相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲所述數(shù)字傳輸信號。
12.如權利要求11所述的廣播信號發(fā)生器，其特征在于所述校正信號發(fā)生器還包括N個校正信號單元，所述N個校正信號單元各自包括-第五調制器(151，…，15N)，用于將所述中間校正信號調制到一個邊帶；-第四加法器(161，…，16N)，用于將所述兩個邊帶相加；-第二包絡解調器(171，…，17N)，用于對這樣產生的聯(lián)播信號進行包絡解調，-第三延遲元件(181，…，18N)，用于根據(jù)產生和解調所述相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲所述中間校正信號；-第二減法器(191，…，19N)，用于通過從所述延遲的中間校正信號中減去所述包絡解調后的聯(lián)播信號來產生誤差信號；-第二乘法器(201，…，20N)，用于利用時變和非時變變量(kn；1≤n≤N)加權所述誤差信號；-第五加法器(211，…，21N)，用于通過將所述加權的誤差信號加到所述延遲的中間校正信號上來產生所述校正信號或中間校正信號；其中，N是包括零的正整數(shù)，是根據(jù)在第N個校正信號單元后確定的所述校正信號(C)所需的精度確定的。
13.如權利要求12所述的廣播信號發(fā)生器，其特征在于所述N個校正信號單元各自還包括-第五調制器(221，…，22N)，用于將所述延遲的數(shù)字傳輸信號調制到所述一個邊帶；-第四延遲元件(231，…，23N)，用于根據(jù)產生和解調所述相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲所述數(shù)字傳輸信號。
14.如權利要求12所述的廣播信號發(fā)生器，其特征在于所述N個校正信號單元各自還包括-第四延遲元件，它根據(jù)產生和解調所述相應的聯(lián)播信號的處理時間延遲已調制到所述一個邊帶的所述數(shù)字傳輸信號。
15.如上述權利要求9到14中任一項所述的廣播信號發(fā)生器，其特征在于所述數(shù)字傳輸信號是數(shù)字無線電Mondeal信號。
16.如上述權利要求9到15中任一項所述的廣播信號發(fā)生器，其特征在于所述模擬傳輸信號是傳統(tǒng)幅度調制信號。
17.一種計算機程序產品，其特征在于計算機程序裝置，當在計算機、數(shù)字信號處理器等上執(zhí)行所述計算機程序產品時，所述計算機程序裝置執(zhí)行權利要求5到8中任一項所定義的方法步驟。
全文摘要
一種將數(shù)字傳輸信號和模擬傳輸信號組合在一個傳輸信道中的AM聯(lián)播信號。將數(shù)字傳輸信號調制到傳輸信道載波的一個邊帶，并將校正信號(C)調制到傳輸信道載波的另一個邊帶，這樣確定所述校正信號(C)，使得傳輸信道的包絡解調代表模擬傳輸信號。
文檔編號H04H20/49GK1732641SQ03825776
公開日2006年2月8日 申請日期2003年1月10日 優(yōu)先權日2003年1月10日
發(fā)明者J·維爾德哈根, D·施爾 申請人:索尼德國有限責任公司