專利名稱：用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的帶內(nèi)信道廣播系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過帶限信道提供高數(shù)據(jù)速率的調(diào)制技術(shù)，以及尤其涉及一種用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)特別是數(shù)字音頻的帶內(nèi)信道(in-band-on-channel，IBOC)FM廣播調(diào)制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在美國，F(xiàn)M廣播電臺(tái)可以在指定載波頻率為100KHz范圍內(nèi)的邊帶中以全功率發(fā)送信息，并且在載波附近100KHz到200KHz的范圍內(nèi)可以以比全功率下降30dB的功率發(fā)送信息。標(biāo)準(zhǔn)立體聲音頻信號(hào)位于53KHz載波范圍內(nèi)的帶寬中。廣播電臺(tái)因此能夠在帶寬的剩余部分中發(fā)送其他信息，并受到以上描述的限制。
人們已經(jīng)期望FM廣播電臺(tái)同時(shí)廣播立體聲音頻和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)例如表示廣播立體聲音頻的高質(zhì)量等級(jí)。這就需要一個(gè)限制在相對(duì)窄帶寬中的相對(duì)高數(shù)據(jù)速率的信道。例如，攜帶高質(zhì)量音頻的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流可具有每秒128千比特(kbps)的比特率。載有這樣數(shù)據(jù)流的信號(hào)不能以沒有減少信號(hào)所需帶寬的某種壓縮形式的FM廣播信號(hào)在可用帶寬中發(fā)送。
人們總是期望通過有限帶寬的信道來提供具有更高數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)。已經(jīng)開發(fā)出了用于通過一個(gè)信道增加數(shù)據(jù)速率的許多調(diào)制技術(shù)。例如，M-ary相移鍵控(PSK)以及正交幅度調(diào)制(QAM)技術(shù)允許通過將每個(gè)發(fā)送碼元中的多個(gè)數(shù)據(jù)比特進(jìn)行編碼來壓縮數(shù)據(jù)。這些系統(tǒng)具有相關(guān)的限制性。第一，與這些系統(tǒng)相關(guān)的硬件昂貴。這是因?yàn)闉榱苏_操作，這些技術(shù)需要高等級(jí)的信道線性特性。相應(yīng)地，必須執(zhí)行用于載波跟蹤，碼元恢復(fù)，內(nèi)插以及信號(hào)成形的大量信號(hào)處理。第二，這些技術(shù)對(duì)于多徑效應(yīng)是敏感的。這些效應(yīng)需要在接收機(jī)中得到補(bǔ)償。第三，這些系統(tǒng)為獲得所期望的數(shù)據(jù)速率，通常要求其帶寬大于一些應(yīng)用(例如帶內(nèi)信道廣播FM子載波業(yè)務(wù))中可利用的帶寬。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的原理，F(xiàn)M廣播發(fā)送機(jī)發(fā)送一個(gè)載波為廣播頻率和邊帶的廣播信號(hào)，能夠以全功率在載波附近的發(fā)送帶寬內(nèi)發(fā)送。它包括一個(gè)已調(diào)制FM立體聲信號(hào)源，該信號(hào)具有廣播頻率的載波并且邊帶帶寬小于表示立體聲信號(hào)的發(fā)送帶寬。它也包括一個(gè)已調(diào)制IBOC信號(hào)源，該信號(hào)具有的載波脈沖彼此空間相關(guān)以表示編碼為可變脈沖寬度編碼信號(hào)的IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并具有沒有重疊FM立體聲信號(hào)邊帶的位于發(fā)送帶寬之內(nèi)的帶寬。一個(gè)信號(hào)合成器將已調(diào)制的FM立體聲信號(hào)和已調(diào)制的IBOC信號(hào)合并以形成廣播信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，一個(gè)FM廣播接收機(jī)接收包括一個(gè)表示FM立體聲信號(hào)的第一已調(diào)制信號(hào)和一個(gè)第二已調(diào)制信號(hào)的廣播信號(hào)，該第二已調(diào)制信號(hào)具有空間上彼此相關(guān)的載波脈沖，表示編碼為可變脈沖寬度編碼信號(hào)的帶內(nèi)信道(IBOC)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。它包括一個(gè)信號(hào)分離器用于產(chǎn)生一個(gè)表示FM立體聲信號(hào)的第一分離信號(hào)以及表示該IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的第二分離信號(hào)。一個(gè)IBOC信號(hào)處理器產(chǎn)生一個(gè)由IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)表示的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明原理的技術(shù)提供了一個(gè)FM發(fā)送系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)載有相對(duì)高數(shù)據(jù)速率數(shù)字信號(hào)的第二信道。該信道放置在可以以全功率發(fā)送的FM帶寬的部分中。要實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)信道的回路相對(duì)簡(jiǎn)單和廉價(jià)。而且，它不需要高信道線性特性以及不會(huì)遭受多經(jīng)問題。在接收機(jī)中實(shí)現(xiàn)這種信道的必要附加回路相對(duì)小，并且可以耦合到接收機(jī)中預(yù)先存在的IF回路的輸出。


通過參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，將能更清楚地理解本發(fā)明。在附圖中圖1是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明可在一個(gè)FM廣播系統(tǒng)中使用的調(diào)制器方框圖；圖2是一個(gè)有利于理解圖1所示例調(diào)制器操作的波形圖；圖3是一個(gè)可以接收根據(jù)圖1所示例調(diào)制器已調(diào)制信號(hào)的接收機(jī)方框圖；圖4是一個(gè)有利于理解根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用圖1和圖2所示例調(diào)制技術(shù)的頻譜圖；圖5是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明包含帶內(nèi)信道的數(shù)字發(fā)送信道的FM廣播發(fā)送機(jī)方框圖；
圖6是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明可以接收?qǐng)D5中所示例的FM廣播發(fā)送機(jī)已調(diào)制信號(hào)的FM廣播接收機(jī)方框圖；圖7是一個(gè)有利于理解可用于本發(fā)明調(diào)制器的另一個(gè)實(shí)施方案的操作波形圖；圖8是一個(gè)可以用于本發(fā)明的調(diào)制器的另一個(gè)實(shí)施方案的方框圖；圖9是一個(gè)用于本發(fā)明接收機(jī)的另一個(gè)實(shí)施方案的方框圖，該接收機(jī)可以接收?qǐng)D8所示例系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)。
具體實(shí)施例方式
圖1是一個(gè)用于本發(fā)明的調(diào)制器方框圖。在圖1中，輸入端IN接收一個(gè)數(shù)字信號(hào)。輸入端IN耦合到編碼器10的輸入端。編碼器10的輸出端耦合到微分器20的輸入端。微分器20的輸出端耦合到電平檢測(cè)器25的輸入端。電平檢測(cè)器25的輸出端耦合到混頻器30的第一輸入端。本地振蕩器40耦合到混頻器30的第二輸入端。混頻器30的輸出端耦合到帶通濾波器(BPF)50的輸入端。BPF50的輸出端耦合到輸出端OUT，BPF在輸入端IN產(chǎn)生表示數(shù)字信號(hào)的已調(diào)制信號(hào)。
圖2是有利于理解圖1所示例調(diào)制器操作的波形圖。圖2為了更清楚地示例波形并沒有按比例畫出。在示例的實(shí)施方案中，在輸入端IN的數(shù)字信號(hào)是非歸零格式(NRZ)的雙電平信號(hào)。該信號(hào)示例為圖2中頂端的波形。NRZ信號(hào)載有連續(xù)比特，每一個(gè)持續(xù)稱為比特周期的預(yù)定周期，該周期在NRZ信號(hào)中用虛線所示，并具有相應(yīng)的稱為比特率的頻率。NRZ信號(hào)的電平全部以已知的方式來表示該比特值。編碼器10使用可變脈沖寬度碼來操作已編碼NRZ信號(hào)。在示例的實(shí)施方案中，可變脈沖寬度碼是可變孔徑碼?？勺兛讖酱a在發(fā)明人提交(提交日)的美國專利申請(qǐng)(RCA88,945)中詳細(xì)描述。在該專利申請(qǐng)中，NRZ信號(hào)以下面方式相位編碼。
NRZ信號(hào)中的每一個(gè)比特周期在編碼信號(hào)中編碼為躍遷。一個(gè)以比特率的倍數(shù)M運(yùn)行的編碼時(shí)鐘用于對(duì)該NRZ信號(hào)進(jìn)行相位編碼。在上述專利申請(qǐng)中，編碼時(shí)鐘以比特率九倍的速率M運(yùn)行。當(dāng)NRZ信號(hào)從邏輯“1”電平躍遷為邏輯“0”電平時(shí)，由原先躍遷在編碼信號(hào)八編碼時(shí)鐘周期(M-1)中產(chǎn)生躍遷。當(dāng)NRZ信號(hào)從邏輯“0”電平躍遷為邏輯“1”電平時(shí)，從原先躍遷在編碼信號(hào)10編碼時(shí)鐘周期(M+1)中產(chǎn)生躍遷。當(dāng)NRZ信號(hào)沒有躍遷時(shí)，即如果連續(xù)比特具有相同的值，那么在從最后的躍遷在編碼信號(hào)九編碼時(shí)鐘周期(M)中產(chǎn)生躍遷。可變孔徑編碼信號(hào)(VAC)示例為圖2中的第二波形。
可變孔徑編碼信號(hào)(VAC)通過微分器20微分以產(chǎn)生一系列與VAC信號(hào)的躍遷時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的脈沖。微分器也產(chǎn)生VAC調(diào)制信號(hào)的90度相位移位。全部以已知方式，脈沖的上升沿躍遷產(chǎn)生正向脈沖以及下降沿躍遷產(chǎn)生負(fù)向脈沖。微分VAC信號(hào) 示例為圖2中的第三信號(hào)。 信號(hào)通過電平檢測(cè)器25進(jìn)行電平檢測(cè)以產(chǎn)生一系列具有連續(xù)幅度的三電平脈沖。當(dāng)微分VAC信號(hào) 的值大于正門限值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)具有高值的電平信號(hào)；當(dāng)微分VAC信號(hào) 的值小于負(fù)門限值時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)具有低值的電平信號(hào)，否則產(chǎn)生的電平信號(hào)具有一個(gè)中間值，以上全部以已知方式產(chǎn)生。電平信號(hào)示例為圖2中的第四信號(hào)(電平)。
電平信號(hào)在混頻器30中調(diào)制來自本地振蕩器40的一個(gè)載波信號(hào)。正脈沖產(chǎn)生一個(gè)具有第一相位的載波信號(hào)脈沖，以及負(fù)脈沖產(chǎn)生一個(gè)具有第二相位的載波信號(hào)脈沖。第一和第二相位優(yōu)選為基本上偏離相位180度。該載波信號(hào)脈沖優(yōu)選為基本上是一個(gè)編碼時(shí)鐘周期長(zhǎng)度，在示例的實(shí)施方案中，載波信號(hào)基本上具有NRZ比特周期1/9的持續(xù)時(shí)間。選擇本地振蕩器40的信號(hào)頻率以便優(yōu)選地可以在載波信號(hào)脈沖時(shí)間周期中產(chǎn)生本地振蕩器信號(hào)的至少10個(gè)周期。在圖2中，載波信號(hào)CARR示例為最底端的波形，其中載波信號(hào)在各自的矩形包絡(luò)范圍內(nèi)通過垂直陰影來表示。在圖2所示例的CARR信號(hào)中，對(duì)應(yīng)于正向電平脈沖產(chǎn)生的載波脈沖相位由一個(gè)“+”來表示，以及對(duì)應(yīng)于負(fù)向電平脈沖產(chǎn)生的載波脈沖相位由一個(gè)“-”來表示?！?”和“-”僅僅基本上表示180度相位差并且他們并不用于表示任何的絕對(duì)相位。
BPF50過濾CARR信號(hào)中所有的“帶外”傅立葉成分，以及載波成分本身和一個(gè)邊帶，僅僅剩下一個(gè)單邊帶信號(hào)。因此，BPF50的輸出信號(hào)OUT是在輸入端IN表示NRZ數(shù)據(jù)信號(hào)的單邊帶(SSB)相位或頻率已調(diào)制信號(hào)。該信號(hào)可以通過任何已知的發(fā)送技術(shù)來發(fā)送到接收機(jī)。
圖3是一個(gè)可以接收如圖1所示調(diào)制信號(hào)的接收機(jī)方框圖。在圖3中，輸入端IN耦合到參考圖1和圖2上面描述的已調(diào)制信號(hào)源。輸入端IN耦合到BPF110的輸入端。BPF110的輸出端耦合到積分器120的輸入端。積分器120的輸出端耦合到限幅放大器130的輸入端。限幅放大器130的輸出端耦合到檢測(cè)器140的輸入端。檢測(cè)器140的輸出端耦合到解碼器150的輸入端。解碼器150的輸出端重現(xiàn)在輸入端IN的已調(diào)制信號(hào)所表示的NRZ信號(hào)并耦合到輸出端OUT。
在操作中，BPF110過濾帶外信號(hào)，僅僅通過已調(diào)制SSB信號(hào)。積分器120反轉(zhuǎn)90度相位移位，其中該移位是由微分器20(圖1的)引入的。限幅放大器130將來自積分器120的信號(hào)幅度限制為恒定幅度。來自限幅放大器130的信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖2所示例的載波脈沖信號(hào)CARR。檢測(cè)器140不是FM鑒頻器就是分別用于解調(diào)FM或PM調(diào)制的載波脈沖信號(hào)的鎖相環(huán)(PLL)。檢測(cè)器140檢測(cè)載波脈沖并產(chǎn)生具有通過這些脈沖的相位和定時(shí)來表示的躍遷的雙電平信號(hào)。檢測(cè)器140的輸出對(duì)應(yīng)于圖2中的VAC信號(hào)的可變比特寬度信號(hào)。解碼器150執(zhí)行編碼器10(圖1的)的逆向操作，并且在輸出端OUT產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于圖2中NRZ信號(hào)的NRZ信號(hào)。上述的美國專利申請(qǐng)(RCA88,945)描述了用于圖3中的解碼器150。在輸出端OUT，NRZ信號(hào)接著通過使用回路(未示出)來處理。
由于載波脈沖(圖2中的信號(hào)CARR)以彼此精確定義的次數(shù)產(chǎn)生，以及這些脈沖的持續(xù)時(shí)間是有限的，所以有可能僅在脈沖所期望的次數(shù)使能檢測(cè)器140。例如，在示例的實(shí)施方案中，正如上面詳細(xì)描述的，每一個(gè)脈沖基本上具有NRZ信號(hào)躍遷次數(shù)之間時(shí)間1/9的持續(xù)時(shí)間。在載波脈沖接收到NRZ信號(hào)躍遷之間時(shí)間的8/9之后，由于在前的載波脈沖(表示下降沿)，連續(xù)脈沖僅僅期望在NRZ信號(hào)從那個(gè)脈沖躍遷之間時(shí)間的9/9(無躍遷)或10/9(上升邊沿)產(chǎn)生。相似地，在載波脈沖接收到NRZ信號(hào)躍遷之間時(shí)間的10/9，由于在前載波脈沖(表示上升沿)，連續(xù)脈沖僅僅期待在NRZ信號(hào)從那個(gè)脈沖躍遷之間時(shí)間的8/9(下降沿)或9/9(無躍遷)產(chǎn)生。檢測(cè)器140僅僅需要當(dāng)載波脈沖被期望時(shí)并且僅僅在所期望脈沖持續(xù)時(shí)間的時(shí)間鄰域中時(shí)才被使能。
圖3中示例為160的窗口定時(shí)器具有一個(gè)耦合到檢測(cè)器140狀態(tài)輸出端的輸入端以及具有一個(gè)耦合到檢測(cè)器140使能輸入端的輸出端。窗口定時(shí)器160監(jiān)控來自檢測(cè)器140的信號(hào)并且僅僅當(dāng)載波脈沖被期望時(shí)以及僅僅在上面所述的脈沖持續(xù)時(shí)間的時(shí)間領(lǐng)域中時(shí)使能該檢測(cè)器。
在示例性的實(shí)施方案中，調(diào)制信號(hào)的能量主要位于比特率0.44(8/18)以及0.55(10/18)倍之間，因此具有比特率0.11倍的帶寬。這將導(dǎo)致九倍地增加帶寬中數(shù)據(jù)速率。其他的壓縮比率通過改變編碼時(shí)鐘與比特率的比率很容易地實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將很容易理解折中選擇和限制。
上面描述的系統(tǒng)可在發(fā)送機(jī)和接收機(jī)中通過比M-ary PSK或QAM調(diào)制技術(shù)較低復(fù)雜性的回路來實(shí)現(xiàn)。更具體而言，在接收機(jī)中，在提取已調(diào)制信號(hào)之后，可以使用限幅放大器(例如130)，當(dāng)與其他回路0相比較時(shí)，其具有較少的花費(fèi)并且節(jié)約能量。而且NRZ信號(hào)的編碼和解碼都可以名義上通過快速可編程邏輯器件(PLDs)執(zhí)行。這些器件相對(duì)便宜(當(dāng)前為1到2美元)。另外，在該系統(tǒng)中不存在符號(hào)間干擾，因此不要對(duì)波形整形。而且，除了時(shí)鐘恢復(fù)環(huán)路以外不需要跟蹤環(huán)路。
正如上面所描述，由于載波發(fā)送僅僅在比特邊界上發(fā)生而且在整個(gè)比特周期不連續(xù)，可以在接收機(jī)中使用時(shí)間窗口，僅僅以脈沖期望的次數(shù)來檢測(cè)接收的載波脈沖。因此，當(dāng)前系統(tǒng)中不存在多徑問題。
根據(jù)本發(fā)明的原理，上面描述的調(diào)制技術(shù)用于在FM廣播信號(hào)中同時(shí)發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)(例如，CD質(zhì)量數(shù)字音樂)和FM單聲道和立體聲廣播音頻信號(hào)。圖4是有利于理解將圖1以及圖2所示調(diào)制技術(shù)應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)中的頻譜圖。圖4a示例了在美國的FM廣播信號(hào)的能量包絡(luò)。在圖4a中，水平線表示頻率以及表示在大約88MHz和107MHz之間某個(gè)位置VHF波段的一部分。在垂直方向表示信號(hào)強(qiáng)度。示例了兩個(gè)相鄰廣播信號(hào)可允許的頻譜包絡(luò)。每一個(gè)載波示例為一個(gè)垂直箭頭。在每一個(gè)載波附近是邊帶，載有在該載波上FM已調(diào)制的廣播信號(hào)。
在美國，F(xiàn)M廣播電臺(tái)可以以全部功率在100kHz載波范圍內(nèi)的邊帶上廣播單聲道和立體聲音頻。在圖4a中，這些邊帶不用陰影示例。廣播電臺(tái)可以在100kHz到200kHz的邊帶中廣播其他信息，但是在該邊帶內(nèi)的發(fā)送功率必須低于全功率30dB。這些邊帶用陰影示例。鄰近電臺(tái)(在相同的地理區(qū)域)必須通過至少400kHz來分離。
在圖4a中較低頻率廣播信號(hào)載波的最上面邊帶在圖4b的較低頻譜圖中示例。在圖4b中，垂直方向表示調(diào)制百分比。在圖4b中，單聲道音頻信號(hào)L+R音頻信號(hào)以90％的調(diào)制電平在0到15kHz邊帶中發(fā)送。L-R音頻信號(hào)作為抑制子載波38kHz頻率附近的雙邊帶抑制載波信號(hào)以45％調(diào)制電平來發(fā)送。下邊帶(1sb)在23kHz到38kHz的范圍內(nèi)，以及上邊帶(usb)在38kHz到53kHz的范圍內(nèi)。19kHz導(dǎo)頻音調(diào)(抑制載波頻率的一半)也包含在主載波附近的邊帶中。因此，在主載波(即53kHz到100kHz)附近的上邊帶(圖4b)和下邊帶(未示出)中47kHz保留用于廣播電臺(tái)以全功率來廣播其他的信息。正如上面所述，從100kHz到200kHz發(fā)送的功率必須低于全功率30dB。
使用上面描述的圖1和圖2所示例的調(diào)制技術(shù)，128千比特-每秒(kbps)信號(hào)，其包含MP3 CD質(zhì)量音頻信號(hào)，可以被壓縮并在小于20kHz的帶寬內(nèi)發(fā)送。如圖4b中所示例的，該數(shù)字音頻信號(hào)可以放置在上邊帶(例如)53kHz和100kHz之間的空間并作為子載波信號(hào)與正常廣播立體聲音頻信號(hào)一起被發(fā)送。在圖4b中，數(shù)字音頻信號(hào)是上面描述的中心在70kHz附近的SSB信號(hào)，并且數(shù)字音頻信號(hào)的范圍大約是從60kHz到80kHz。這在主載波100kHz的范圍內(nèi)，因此可以以全功率發(fā)送。這種信號(hào)稱為帶內(nèi)信道(IBOC)信號(hào)。
圖5是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明包含帶內(nèi)信道數(shù)字發(fā)送信道以及使用參考圖1到圖3以上所述的調(diào)制技術(shù)來執(zhí)行的FM廣播發(fā)送機(jī)方框圖。在圖5中，這些和圖1所示單元相同的單元用標(biāo)有“圖1”的虛線矩形包圍起來，指定為相同的參考數(shù)字并且在下面不再詳細(xì)描述。編碼器10，微分器20，混頻器30，振蕩器40以及BPF50合并產(chǎn)生表示數(shù)字輸入信號(hào)(圖2的NRZ)的SSB相位或頻率已調(diào)制信號(hào)(圖2的CARR)，所有這些都在上文中參考圖1加以描述。BPF50的輸出端耦合到放大器60的輸入端。放大器60的輸出端耦合到第二混頻器70的第一輸入端。第二振蕩器80耦合到第二混頻器70的第二輸入端。第二混頻器70的輸出端耦合到第一濾波器/放大器260的輸入端。第一濾波器/放大器260的輸出端耦合到信號(hào)合成器250的第一輸入端。
廣播基帶信號(hào)處理器210的輸出端耦合第三混頻器220的第一輸入端。第三振蕩器230耦合到第三混頻器220的第二輸入端。第三混頻器220的輸出端耦合到第二濾波器/放大器240的輸入端。第二濾波器/放大器240的輸出端耦合到信號(hào)合成器250的第二輸入端。信號(hào)合成器250的輸出端耦合到功率放大器270的輸入端，其中功率放大器270耦合到一個(gè)發(fā)送天線280。
在操作中，編碼器10接收一個(gè)表示數(shù)字音頻信號(hào)的數(shù)字信號(hào)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該信號(hào)是一個(gè)MP3兼容數(shù)字音頻信號(hào)。更具體而言，該數(shù)字音頻數(shù)據(jù)流使用Reed-Solomon(RS)碼來前向糾錯(cuò)(FEC)編碼。然后，將該FEC編碼數(shù)據(jù)流分組。接著通過圖1所示回路將這種分組數(shù)據(jù)壓縮成正如上面詳細(xì)描述的SSB信號(hào)。
將振蕩器40產(chǎn)生的信號(hào)頻率選擇為10.7MHz，所以來自編碼器10的數(shù)字信息被調(diào)制成10.7MHz的中心頻率。該調(diào)制頻率可以是任何頻率，但是更加具體選擇的該頻率可對(duì)應(yīng)于現(xiàn)存低成本BPF濾波器的頻率。例如，典型BPF濾波器的中心頻率為6MHz，10.7MHz，21.4MHz，70MHz，140MHz，等等。在示例性的實(shí)施方案中，選擇10.7MHz作為調(diào)制頻率，以及將BPF50應(yīng)用為一個(gè)現(xiàn)存的10.7MHz濾波器。經(jīng)BPF50濾波的SSB信號(hào)通過放大器60放大并且通過第二混頻器70和第二振蕩器80合并進(jìn)行上變頻。在示例性的實(shí)施方案中，第二振蕩器80產(chǎn)生77.57MHz的信號(hào)并且將SSB上變頻到88.27MHz。該信號(hào)被濾波并且進(jìn)一步通過第一濾波器/放大器260放大。
廣播基帶信號(hào)處理器210全部以已知方式接收立體聲音頻信號(hào)(未示出)并且執(zhí)行形成復(fù)合立體聲信號(hào)必要的信號(hào)處理，該復(fù)合立體聲信號(hào)包括位于基帶的L+R信號(hào)，載波頻率為38kHz以及導(dǎo)頻音調(diào)為19kHz的雙邊帶抑制載波L-R信號(hào)。接著將該信號(hào)調(diào)制到指定為FM電臺(tái)頻率的載波信號(hào)上。第三振蕩器230產(chǎn)生一個(gè)指定為廣播頻率的載波信號(hào)，在優(yōu)選實(shí)施方案中該廣播頻率為88.2MHz。第三混頻器220產(chǎn)生圖4b所示例的用復(fù)合單聲道以及立體聲音頻信號(hào)所調(diào)制的已調(diào)制信號(hào)。在載波頻率88.2MHz的調(diào)制信號(hào)，具有在圖4b中所示例的標(biāo)準(zhǔn)廣播音頻邊帶，接著被濾波并且通過第二濾波器/放大器240放大。該信號(hào)與來自第一濾波器/放大器260的已SSB調(diào)制數(shù)字信號(hào)合并以形成一個(gè)復(fù)合信號(hào)。如圖4b所示，該復(fù)合信號(hào)都包括在載波88.2MHz上調(diào)制的標(biāo)準(zhǔn)廣播立體聲音頻邊帶，以及在載波上(88.27MHz)載有中心頻率為70kHz的數(shù)字音頻信號(hào)的SSB已調(diào)制信號(hào)。接著通過功率放大器270將該復(fù)合信號(hào)功率放大并且將該信號(hào)提供給發(fā)送天線280以便發(fā)送到FM廣播接收機(jī)。
圖6是一個(gè)可以接收?qǐng)D5所示FM廣播發(fā)送機(jī)所調(diào)制信號(hào)的FM廣播接收機(jī)方框圖。在圖6中，這些與圖3所示例單元相同的單元用標(biāo)有圖3字樣的虛線矩形標(biāo)出，并用相同的標(biāo)號(hào)指定，在下文中不再詳細(xì)描述。在圖6中，接收天線302耦合到RF放大器304。RF放大器304的輸出端耦合到第一混頻器306的第一輸入端。第一振蕩器308的輸出端耦合到第一混頻器306的第二輸入端。第一混頻器306的輸出端耦合到BPF310和可調(diào)BPF110各自的輸入端。BPF310的輸出端耦合到中頻(IF)放大器312的輸入端，其中該中頻放大器可以是一個(gè)限幅放大器。中頻(IF)放大器312的輸出端耦合到FM檢測(cè)器314的輸入端。FM檢測(cè)器314的輸出端耦合到FM立體聲解碼器316的輸入端。
在操作中，RF放大器304接收并且放大來自接收天線304的RF信號(hào)。第一振蕩器308產(chǎn)生頻率為98.9MHz的信號(hào)。第一振蕩器308和第一混頻器306的合并起來將88.2MHz主載波信號(hào)下變頻為10.7MHz，以及將SSB數(shù)字音頻信號(hào)從88.27MHz下變頻為10.63MHz。BPF310以已知方式僅通過10.7MHz附近的FM立體聲邊帶(L+R和L-R)。IF放大器312放大該信號(hào)并且將其提供給產(chǎn)生基帶復(fù)合立體聲信號(hào)的FM檢測(cè)器314。FM立體聲解碼器316以已知的方式將基帶復(fù)合立體聲信號(hào)解碼以產(chǎn)生表示發(fā)送音頻信號(hào)的單聲道和/或立體聲音頻信號(hào)(未示出)。
在示例性的實(shí)施方案中，可調(diào)BPF110調(diào)到中心頻率10.63MHz，并僅僅通過該頻率附近的數(shù)字音頻信號(hào)。在示例性的實(shí)施方案中，BPF110的通帶范圍從10.53MHz到10.73MHz。BPF110，積分器120，限幅放大器130，檢測(cè)器140，解碼器150以及窗口定時(shí)器160合并起來操作以提取已調(diào)制數(shù)字音頻信號(hào)，并解調(diào)和解碼該信號(hào)以重現(xiàn)數(shù)字音頻信號(hào)，以上操作以參考圖3上面所描述的方式進(jìn)行。以一種合適的方式通過進(jìn)一步的回路(未示出)處理來自解碼器150的數(shù)字音頻信號(hào)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于發(fā)送數(shù)字音頻信號(hào)的音頻信號(hào)。更具體而言，將該信號(hào)分組，檢測(cè)并糾正在發(fā)送過程中引入的任何錯(cuò)誤。全部以已知方式接著將糾正的比特流轉(zhuǎn)換為立體聲音頻信號(hào)。
上面描述的實(shí)施方案提供了1024QAM系統(tǒng)的等效壓縮性能。但是，實(shí)際上，由于很難解決噪聲以及由于緊密的星座空間導(dǎo)致的多徑符號(hào)間干擾，因此QAM系統(tǒng)被限制在256QAM附近。由于窄的且寬距離的載波脈沖，上述系統(tǒng)不具有ISI問題。簡(jiǎn)而言之，更高數(shù)據(jù)速率可以在較窄帶寬信道中發(fā)送，該信道沒有與諸如QAM的其他技術(shù)相關(guān)的問題。
返回來參考圖2，在CARR信號(hào)中，它可能看起來，載波脈沖之間的間隙相對(duì)寬，沒有任何載波信號(hào)在間隙中發(fā)送?？梢栽诟鶕?jù)本發(fā)明系統(tǒng)的可替換實(shí)施方案中使用這些間隙。圖7是有利于理解根據(jù)該可替換實(shí)施方案調(diào)制器操作的CARR信號(hào)更加詳細(xì)的波形圖。正如上面所描述的，在圖1所示例的編碼器中，編碼時(shí)鐘信號(hào)具有NRZ信號(hào)比特周期1/9的周期。在圖7中虛的垂直線表示編碼時(shí)鐘信號(hào)周期。載波脈沖允許的時(shí)間位置用虛線矩形來表示。載波脈沖可以在先前的脈沖之后產(chǎn)生8，9或10時(shí)鐘脈沖。因此，載波脈沖可以在三個(gè)鄰近時(shí)鐘周期的任何一個(gè)中產(chǎn)生。載波脈沖A假定為來自先前的脈沖的8時(shí)鐘脈沖，載波脈沖B假定為來自先前的脈沖的9時(shí)鐘脈沖，以及載波脈沖C假定為來自先前的脈沖的10時(shí)鐘脈沖。
正如上面所描述的，當(dāng)載波脈沖是來自先前脈沖(A)的8時(shí)鐘脈沖時(shí)，這表示NRZ信號(hào)的下降沿，以及可以迅速跟隨一個(gè)9時(shí)鐘脈沖間隔(D)，這表示NRZ信號(hào)中無變化，或表示NRZ信號(hào)中上升沿的10時(shí)鐘脈沖間隔(E)。相似地，當(dāng)載波脈沖是表示NRZ信號(hào)下降沿的來自先前脈沖(C)的10時(shí)鐘脈沖時(shí)，可以僅僅迅速跟隨有表示NRZ信號(hào)上升沿的8時(shí)鐘脈沖間隔(E)，或表示NRZ信號(hào)中未變化的9時(shí)鐘脈沖間隔(F)。當(dāng)載波脈沖是來自先前脈沖(B)的9時(shí)鐘脈沖時(shí)，它表示NRZ信號(hào)中無變化，并且可以迅速跟隨表示NRZ信號(hào)下降沿的8時(shí)鐘脈沖(D)，以及另一個(gè)表示NRZ信號(hào)中未變化的9時(shí)鐘脈沖(E)，或一個(gè)表示NRZ信號(hào)上升沿的10時(shí)鐘脈沖(F)間隔。這都在圖7中示例。很明顯在NRZ比特周期中的9編碼時(shí)鐘周期，三個(gè)鄰近周期(t1-t4)中的一個(gè)可以潛在地具有載波脈沖，而其他六個(gè)周期(t4-t10)不能具有載波脈沖。
在CARR信號(hào)(從周期t4到t10)中沒有產(chǎn)生載波脈沖的間隔中，其他輔助數(shù)據(jù)可以在載波信號(hào)上調(diào)制。這在圖7中示例為用垂直虛線表示的一個(gè)圓形矩形(輔助數(shù)據(jù))。保持在該間歇周圍的最后潛在載波脈沖(C)之后和下一個(gè)連續(xù)潛在載波脈沖(D)之前的保護(hù)周期t以將載波脈沖(A)-(F)之間潛在的干擾最小化來得以維持，其中的載波脈沖(A)-(F)載有數(shù)字音頻信號(hào)以及載波調(diào)制(輔助數(shù)據(jù))載有輔助數(shù)據(jù)。
圖8是一個(gè)可以執(zhí)行調(diào)制編碼數(shù)據(jù)流中包含輔助數(shù)據(jù)的本發(fā)明實(shí)施方案的方框圖。在圖8中，這些與圖1所示例相同的單元指定為相同標(biāo)號(hào)并且在下面不再詳細(xì)描述。在圖8中，輔助數(shù)據(jù)(AUX)源(未示出)耦合到先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器402的輸入端。FIFO緩沖器402的輸出端耦合到多路復(fù)用器404的第一數(shù)據(jù)輸入端。多路復(fù)用器404的輸出端耦合到混頻器30的輸入端。電平檢測(cè)器25的輸出端耦合到多路復(fù)用器404的第二數(shù)據(jù)輸入端。編碼器10的定時(shí)信號(hào)輸出端耦合到多路復(fù)用器404的控制輸入端。
在示例性的實(shí)施方案中，輔助數(shù)據(jù)信號(hào)AUX假定能夠直接調(diào)制載波信號(hào)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解如何編碼，否則應(yīng)準(zhǔn)備一個(gè)用于以最適合于該信號(hào)特征的方式來調(diào)制載波的信號(hào)。另外，在示例的實(shí)施方案中，輔助數(shù)據(jù)信號(hào)假定是數(shù)字形式。但是，這不是必要的。該輔助數(shù)據(jù)信號(hào)也可以是模擬信號(hào)。
在操作中，編碼器10包括控制脈沖相對(duì)定時(shí)的內(nèi)部定時(shí)回路(未示出)。當(dāng)脈沖在CARR信號(hào)中可潛在地產(chǎn)生時(shí)，該定時(shí)回路可以以一種本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的方式修改以產(chǎn)生一個(gè)具有在三個(gè)鄰近編碼時(shí)鐘周期t1到t4中第一狀態(tài)的信號(hào)，并產(chǎn)生具有在剩下編碼時(shí)鐘周期t4到t10中第二狀態(tài)的信號(hào)。當(dāng)脈沖有可能產(chǎn)生時(shí)，在周期(t1到t4)該信號(hào)可以用于控制多路復(fù)用器404以將微分器20的輸出端耦合到混頻器30的輸入端，否則在周期(t4到t10)，用于控制復(fù)用器以將FIFO緩沖器402的輸出端耦合到混頻器30。在周期(t1到t4)當(dāng)微分器20的輸出端耦合到混頻器30，圖8的回路是圖1中所示例的結(jié)構(gòu)，以及按照上面詳細(xì)描述的進(jìn)行操作。
在周期(t4+Δt到t10-Δt)，當(dāng)FIFO緩沖器402耦合到混頻器30(考慮了保護(hù)頻帶Δt)時(shí)，來自FIFO緩沖器402的數(shù)據(jù)調(diào)制來自振蕩器40的載波信號(hào)。FIFO緩沖器402操作以連續(xù)比特速率接收數(shù)字輔助數(shù)據(jù)信號(hào)AUX，并當(dāng)可以產(chǎn)生載波脈沖(A)-(C)時(shí)在時(shí)間周期(t1-t4)緩沖該信號(hào)。當(dāng)輔助數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)FIFO緩沖器402接著在時(shí)間周期(t4+Δt到t10-Δt)以更高比特速率將存儲(chǔ)的輔助數(shù)據(jù)提供給混頻器30。整個(gè)CARR信號(hào)輔助數(shù)據(jù)突發(fā)網(wǎng)絡(luò)吞吐量必須與來自輔助數(shù)據(jù)信號(hào)源(未示出)的輔助數(shù)據(jù)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)吞吐量匹配。本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白以已知方式如何匹配該吞吐量，并且也明白如何提供超限吞吐量和低于估計(jì)的吞吐量。
圖9是一個(gè)可以接收?qǐng)D8所示例系統(tǒng)產(chǎn)生信號(hào)的接收機(jī)方框圖。在圖9中，與圖3所示例單元相同的單元被指定相同標(biāo)號(hào)并且在下面不再詳細(xì)描述。在圖9中，檢測(cè)器140的輸出端耦合到可控制開關(guān)406的輸入端。可控制開關(guān)406的輸出端耦合到解碼器150的輸入端。可控制開關(guān)406的第二輸出端耦合到FIFO408的輸入端。FIFO408的輸出端產(chǎn)生輔助數(shù)據(jù)(AUX)。正如圖3中，窗口定時(shí)器160的輸出端不是耦合到檢測(cè)器140的使能輸入端，而是耦合到可控制開關(guān)406的控制輸入端。
在操作中，圖9中的檢測(cè)器140總是使能的。來自窗口定時(shí)器160的窗口信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖8中編碼器10所產(chǎn)生的定時(shí)信號(hào)。當(dāng)載波脈沖(A)-(C)能夠潛在地產(chǎn)生時(shí)，窗口信號(hào)在周期(t1到t4)具有第一狀態(tài)，否則在周期(t4到t10)時(shí)具有第二狀態(tài)。在周期(t1到t4)當(dāng)載波脈沖(A)-(C)能夠潛在地產(chǎn)生定時(shí)器160條件時(shí)，可控制開關(guān)406將檢測(cè)器140耦合到解碼器150。這種結(jié)構(gòu)與圖3中所示例的結(jié)構(gòu)相同，并且按照上面詳細(xì)描述的來操作。
在剩下的比特周期(t4到t10)，檢測(cè)器140耦合到FIFO408。在該周期中，解調(diào)已調(diào)制的輔助數(shù)據(jù)并將其提供給FIFO408。以對(duì)于FIFO402(圖8的)相應(yīng)的方式，F(xiàn)IFO408接收來自檢測(cè)器140的輔助數(shù)據(jù)突發(fā)，并且以連續(xù)比特速率產(chǎn)生輔助數(shù)據(jù)輸出信號(hào)AUX。該輔助數(shù)據(jù)信號(hào)表示編碼用于調(diào)制載波的輔助數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的處理(未示出)可以是必須做的，即將接收的輔助數(shù)據(jù)信號(hào)解碼為想要的格式。
權(quán)利要求
1.一種FM廣播發(fā)送機(jī)，用于發(fā)送具有廣播頻率和邊帶的載波的廣播信號(hào)，該發(fā)送機(jī)在載波附近的發(fā)送帶寬范圍內(nèi)能夠以全功率發(fā)送，其特征在于已調(diào)制FM立體聲信號(hào)源(210，220，230，240)，其具有廣播頻率的載波并且具有帶寬小于表示立體聲信號(hào)發(fā)送帶寬的邊帶；已調(diào)制IBOC信號(hào)源(10，20，25，30-80，260)，其具有彼此空間相關(guān)的載波脈沖以表示編碼為可變脈沖寬度編碼信號(hào)的IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，以及發(fā)送帶寬范圍之內(nèi)的帶寬不重疊FM立體聲信號(hào)邊帶；以及信號(hào)合成器(250)，用于合并已調(diào)制FM立體聲信號(hào)和已調(diào)制IBOC信號(hào)以形成廣播信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送機(jī)，其特征還在于，功率放大器(270)耦合在信號(hào)合成器和發(fā)送天線之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送機(jī)，其特征在于，已調(diào)制立體聲信號(hào)源包括信號(hào)處理器(210)，響應(yīng)于立體聲音頻信號(hào)，用于產(chǎn)生復(fù)合的立體聲信號(hào)；以及調(diào)制器(220，230)用于在廣播頻率載波上調(diào)制該復(fù)合立體聲信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)送機(jī)，其特征在于，該調(diào)制器包括產(chǎn)生廣播頻率載波信號(hào)的振蕩器(230)；和混頻器(220)，耦合到振蕩器和信號(hào)處理器(210)，用于產(chǎn)生調(diào)制的FM立體聲信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)送機(jī)，其特征在于，已調(diào)制立體聲信號(hào)源進(jìn)一步包括一個(gè)濾波器和耦合在調(diào)制器(220，230)以及信號(hào)合成器(250)之間的放大器(240)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送機(jī)，其特征在于，已調(diào)制IBOC信號(hào)源包括IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)源；編碼器(10)，用于使用可變脈沖寬度碼對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼；脈沖信號(hào)發(fā)生器(20，25)，產(chǎn)生表示編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)邊沿的各自的脈沖；和載波脈沖信號(hào)發(fā)生器(30-80)，用于產(chǎn)生具有對(duì)應(yīng)于各自脈沖的載波脈沖的載波信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)送機(jī)，其特征在于，載波脈沖信號(hào)發(fā)生器包括第一調(diào)制器(30，40)，響應(yīng)于脈沖信號(hào)，用于產(chǎn)生中頻脈沖信號(hào)；和第二調(diào)制器(70，80)，用于將該中頻載波信號(hào)上變頻到載波脈沖信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)送機(jī)，其特征在于第一調(diào)制器包括產(chǎn)生中頻載波信號(hào)的第一振蕩器(40)；和耦合到脈沖信號(hào)發(fā)生器和第一振蕩器的第一混頻器(30)，用于產(chǎn)生中頻脈沖信號(hào)；以及第二調(diào)制器包括在將載波脈沖信號(hào)放置在不重疊FM立體聲信號(hào)邊帶的發(fā)送帶寬范圍內(nèi)的頻率上產(chǎn)生載波信號(hào)的第二振蕩器(80)，和第二混頻器(70)，耦合到第一調(diào)制器和第二振蕩器，用于產(chǎn)生載波脈沖信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)送機(jī)，其特征在于，帶通濾波器(50)，耦合在第一調(diào)制器和第二調(diào)制器之間用于僅僅通過來自第一調(diào)制器的單邊帶中頻脈沖信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)送機(jī)，其特征還在于，放大器(60)耦合在第一調(diào)制器和第二調(diào)制器之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)送機(jī)，其特征在于，可變脈沖寬度碼是可變孔徑碼。
12.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)送機(jī)，其特征在于編碼器(10)產(chǎn)生具有前沿和后沿的編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)；脈沖信號(hào)發(fā)生器(20，25)，響應(yīng)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中前沿和后沿中的一個(gè)產(chǎn)生正脈沖，以及響應(yīng)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)中的前沿和后沿中的另一個(gè)產(chǎn)生負(fù)脈沖；以及載波信號(hào)發(fā)生器(30-80)產(chǎn)生具有對(duì)應(yīng)于正脈沖的第一相位并且具有對(duì)應(yīng)于負(fù)脈沖的第二相位的載波脈沖。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)送機(jī)，其特征在于，第一相位基本上與第二相位偏離相位180度。
14.根據(jù)權(quán)利要求的發(fā)送機(jī)，其特征在于，脈沖信號(hào)發(fā)生器包括微分器(20)，耦合到編碼器；和電平檢測(cè)器(25)，耦合到該微分器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)送機(jī)，其特征在于，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)包括一個(gè)數(shù)字音頻信號(hào)。
16.一種FM廣播接收機(jī)，用于接收包括表示FM立體聲信號(hào)的第一已調(diào)制信號(hào)廣播信號(hào)，以及第二已調(diào)制信號(hào)，該信號(hào)具有彼此空間相關(guān)的載波脈沖以表示編碼為可變脈沖寬度編碼信號(hào)的帶內(nèi)信道(IBOC)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，其特征在于信號(hào)分離器(310，110)，響應(yīng)于該廣播信號(hào)，用于產(chǎn)生表示FM立體聲信號(hào)的第一分離信號(hào)和表示IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的第二分離信號(hào)；FM信號(hào)處理器(310，312，314，316)，響應(yīng)于第一分離信號(hào)，用于產(chǎn)生表示FM立體聲信號(hào)的立體聲音頻信號(hào)；IBOC信號(hào)處理器(120，130，140，150，160)，響應(yīng)于第二分離信號(hào)，用于產(chǎn)生表示IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的接收機(jī)，其特征在于，信號(hào)分離器包括第一帶通濾波器(310)用于僅僅通過第一分離信號(hào)；以及第二帶通濾波器(110)用于僅僅通過第二分離信號(hào)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的接收機(jī)進(jìn)一步的特征在于下變頻器(306，308)，響應(yīng)于廣播信號(hào)，并且耦合到信號(hào)分離器(310，110)。
19.根據(jù)權(quán)利要求19的接收機(jī)，其特征在于，下變頻器包括本地振蕩器(308)；和混頻器(306)，耦合到本地振蕩器并且響應(yīng)于該廣播信號(hào)，用于將廣播信號(hào)變換到中頻。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的接收機(jī)，其特征還在于，放大器(304)耦合到接收天線和信號(hào)分離器(310，110)之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求16的接收機(jī)，其特征在于，F(xiàn)M信號(hào)處理器包括FM檢測(cè)器(314)響應(yīng)于第二分離信號(hào)；以及FM立體聲解碼器(316)，耦合到FM檢測(cè)器(314)，用于產(chǎn)生立體聲音頻信號(hào)。
22.根據(jù)權(quán)利要求的接收機(jī)，其特征在于，F(xiàn)M信號(hào)處理器進(jìn)一步包括一個(gè)耦合到信號(hào)分離器(310，110)和FM檢測(cè)器(314)之間的放大器(312)。
23.根據(jù)權(quán)利要求16的接收機(jī)，其特征在于，IBOC信號(hào)處理器包括檢測(cè)器(140)，響應(yīng)于第二分離信號(hào)，用于響應(yīng)于接收的載波脈沖而產(chǎn)生可變脈沖寬度編碼信號(hào)；解碼器(150)用于解碼可變脈沖寬度編碼信號(hào)以產(chǎn)生數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的接收機(jī)，其特征在于，可變脈沖寬度碼是可變孔徑碼。
25.根據(jù)權(quán)利要求23的接收機(jī)，其特征在于，載波脈沖具有第一相位和第二相位其中之一。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的接收機(jī)，其特征在于，第一相位基本上與第二相位偏離相位180度。
27.根據(jù)權(quán)利要求23的接收機(jī)，其特征在于，在信號(hào)分離器和檢測(cè)器之間耦合一個(gè)積分器(120)；和限幅放大器(130)。
28.根據(jù)權(quán)利要求23的接收機(jī)，其特征還在于窗口定時(shí)器(160)，耦合到檢測(cè)器(140)；用于當(dāng)期望載波脈沖時(shí)在時(shí)間鄰域中產(chǎn)生窗口信號(hào)；并且其中檢測(cè)器(140)通過該窗口信號(hào)使能。
全文摘要
一種FM廣播發(fā)送機(jī)(圖5)發(fā)送一種具有廣播頻率和邊帶的載波的廣播信號(hào)，能夠以全功率在載波的發(fā)送帶寬之內(nèi)發(fā)送。它包括一個(gè)已調(diào)制的具有廣播頻率載波以及具有帶寬小于表示立體聲信號(hào)發(fā)送帶寬的邊帶的FM立體聲信號(hào)源。它也包括一個(gè)已調(diào)制的IBOC信號(hào)源，該信號(hào)源具有彼此空間相關(guān)的載波脈沖用于表示IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被編碼為可變脈沖寬度的編碼信號(hào)，并具有與FM立體聲信號(hào)邊帶不重疊的發(fā)送帶寬之內(nèi)的帶寬。一個(gè)信號(hào)合成器用于合并已調(diào)制的FM立體聲信號(hào)和已調(diào)制的IBOC信號(hào)以形成該廣播信號(hào)。一個(gè)FM廣播接收機(jī)(圖6)接收包括一個(gè)表示FM立體聲信號(hào)的第一已調(diào)制信號(hào)的廣播信號(hào)，以及接收一個(gè)具有表示帶內(nèi)信道(IBOC)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的彼此空間相關(guān)載波脈沖的第二已調(diào)制信號(hào)，該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)被編碼為可變脈沖帶寬編碼信號(hào)。它包括一個(gè)用于產(chǎn)生表示FM立體聲信號(hào)的第一分離信號(hào)以及表示IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的第二分離信號(hào)的信號(hào)分離器。一個(gè)FM信號(hào)處理器產(chǎn)生由FM立體聲信號(hào)表示的立體聲音頻信號(hào)。一個(gè)IBOC信號(hào)處理器產(chǎn)生由IBOC數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)表示的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。
文檔編號(hào)H04H20/30GK1529957SQ01814644
公開日2004年9月15日 申請(qǐng)日期2001年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月25日
發(fā)明者錢德拉·莫漢, 張智明, 曼紐爾·阿普雷茲, 阿普雷茲, 錢德拉 莫漢 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司