用于信號(hào)質(zhì)量估計(jì)和控制的方法及電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)一般涉及信號(hào)處理，并且特別涉及用于信號(hào)質(zhì)量估計(jì)和控制的方法及電 路。
【背景技術(shù)】
[0002] 通過(guò)估計(jì)在無(wú)線電通信中的接收信號(hào)的質(zhì)量，可以將各種系統(tǒng)參數(shù)增強(qiáng)。例如，在 頻率調(diào)制（FM)無(wú)線電接收器中，通過(guò)實(shí)現(xiàn)立體聲噪聲控制（SNC)機(jī)制（諸如軟靜音和單聲 道立體聲混合），感知的音頻質(zhì)量的一致性跨各種各樣的信號(hào)條件被維持。如果在無(wú)線電接 收器中接收的信噪比（SNR)降低，則在解調(diào)的音頻信號(hào)中的噪聲變得相對(duì)更可感知。軟靜 音是用于衰減在低接收SNR處的最終音頻輸出以減輕噪聲可聽度的技術(shù)。類似地，當(dāng)接收 的SNR劣化時(shí)，音頻輸出逐漸從立體聲切換到單聲道模式。在FM中，最優(yōu)音頻保真度通過(guò) 將立體聲（L-R)信號(hào)與單聲道（L+R)信號(hào)混合從而動(dòng)態(tài)縮放立體聲（L-R)信號(hào)來(lái)保持。信 號(hào)質(zhì)量估計(jì)是用于使SNC機(jī)制可行的重要工具，因?yàn)檐涭o音衰減因子或單聲道-立體聲混 合因子可以基于該信號(hào)條件來(lái)控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 在所述示例中，一種信號(hào)質(zhì)量估計(jì)和控制的方法包括生成與無(wú)線電信號(hào)相關(guān)聯(lián) 的解調(diào)信號(hào)?；谂c解調(diào)信號(hào)的質(zhì)量相關(guān)聯(lián)的信息估計(jì)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電頻率信噪比 (RFSNR)的值。估計(jì)RFSNR的值有助于無(wú)線電信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量估計(jì)和解調(diào)信號(hào)的控制。
[0004] 此外，在所述示例中，一種電路包括頻移器電路、濾波器電路以及RFSNR估計(jì)電 路。頻移器電路經(jīng)配置以轉(zhuǎn)換與無(wú)線電信號(hào)相關(guān)聯(lián)的解調(diào)信號(hào)，以使得解調(diào)信號(hào)的無(wú)信號(hào) 區(qū)在直流（DC)周圍。轉(zhuǎn)換的信號(hào)包括信號(hào)分量和噪聲分量。濾波器電路被耦合到頻移器 電路并且經(jīng)配置以拒絕信號(hào)分量并且保留噪聲分量。RFSNR估計(jì)電路被耦合到濾波器電路 并且經(jīng)配置以基于噪聲分量來(lái)估計(jì)無(wú)線電信號(hào)的RFSNR的值。
[0005] 此外，在所述示例中，一種無(wú)線電接收器包括：解調(diào)器電路、信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路以 及控制電路。解調(diào)器電路經(jīng)配置以生成與無(wú)線電信號(hào)相關(guān)聯(lián)的解調(diào)信號(hào)。信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電 路被耦合到解調(diào)器電路，并且經(jīng)配置以：獲取（access)與解調(diào)信號(hào)的質(zhì)量相關(guān)聯(lián)的信息， 并且基于該信息估計(jì)無(wú)線電信號(hào)的無(wú)線電頻率信噪比（RFSNR)的值?？刂齐娐繁获詈系叫?號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路并且經(jīng)配置以基于RFSNR的估計(jì)值來(lái)控制解調(diào)信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1是與FM廣播相關(guān)聯(lián)的示例FM多路復(fù)用信號(hào)的曲線圖。
[0007] 圖2A和圖2B是在用于SNC的RFSNR和音頻SNR之間變化的示例曲線圖。
[0008] 圖3是用于執(zhí)行SNC的無(wú)線電接收器的示例電路的框圖。
[0009] 圖4A和圖4B是涉及在無(wú)線電接收器中的基于示例接收信號(hào)強(qiáng)度指示（RSSI)的 信號(hào)質(zhì)量估計(jì)的變化的曲線圖。
[0010] 圖5是根據(jù)實(shí)施例的無(wú)線電接收器的框圖。
[0011] 圖6是根據(jù)實(shí)施例的信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路的框圖。
[0012] 圖7A、圖7B和圖7C是圖6的信號(hào)質(zhì)量估計(jì)電路的示例性能的圖表。
[0013] 圖8是根據(jù)實(shí)施例的在無(wú)線電接收器中的信號(hào)質(zhì)量估計(jì)和控制的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 在無(wú)線電通信系統(tǒng)的一個(gè)示例中，通過(guò)無(wú)線電信號(hào)在廣播信道上發(fā)送信息。例如， 在FM頻帶中的廣播信道上的信息包括多路復(fù)用（MPX)格式基帶信號(hào)（"MPX信號(hào)"）的頻 率調(diào)制版本。在這個(gè)示例中，MPX信號(hào)通過(guò)將多個(gè)信號(hào)組合成一個(gè)復(fù)合信號(hào)而生成，從而使 得FM接收器重構(gòu)原來(lái)的信號(hào)。MPX信號(hào)包括由FM接收器使用以產(chǎn)生音頻輸出的左（L)信 道信息和右（R)信道信息。在一個(gè)示例中，MPX信號(hào)格式包括L+R (左加右）信息，L-R (左 減右）信息和19千赫茲（kHz)的導(dǎo)頻載波信號(hào)。
[0015] 參考圖1，MPX信號(hào)100沿著由標(biāo)號(hào)120表示的頻率軸示出。MPX信號(hào)100包括總 和信號(hào)（L+R) 102和具有抑制載波的幅度調(diào)制差信號(hào)（L-R) 104?？偤托盘?hào)（L+R) 102包含左 音頻信號(hào)加（+)右音頻信號(hào)的信息，并且差信號(hào)（L-R) 104包含左音頻信號(hào)減（-)右音頻信 號(hào)的信息。為允許幅度調(diào)制差信號(hào)的解調(diào)，導(dǎo)頻載波信號(hào)106被添加到MPX信號(hào)100。L+R 信息位于15Hz和15kHz之間的頻帶中，L-R信息位于38kHz周圍，跨越從23kHz至53kHz的 頻帶，并且導(dǎo)頻載波信號(hào)106位于19kHz處。
[0016] 立體聲解碼器經(jīng)配置以將解調(diào)的立體聲MPX信號(hào)轉(zhuǎn)換回到左（L)音頻信號(hào)和右 (R)音頻信號(hào)。例如，許多FM接收器經(jīng)配置以通過(guò)使L+R和L-R信號(hào)相加來(lái)生成左（L)信 道音頻輸出信號(hào)，以及通過(guò)使L+R和L-R信號(hào)相減來(lái)生成右（R)信道音頻輸出信號(hào)，從而產(chǎn) 生完整的立體聲輸出。如果選擇了單聲道輸出，則FM接收器允許傳遞完整的（L+R)信號(hào)到 左（L)信道和右（R)信道兩者。此外，不同程度的單聲道立體聲混合被應(yīng)用以保持最佳的 音頻保真度。
[0017] 在一個(gè)示例中，無(wú)線電廣播頻帶接收器諸如FM廣播頻帶接收器遭受由于附近強(qiáng) 烈的阻滯物（blocker)和/或其它來(lái)源或條件而導(dǎo)致的噪聲。為了減輕噪聲問(wèn)題，F(xiàn)M接收 器實(shí)現(xiàn)立體聲噪聲控制（SNC)，從而提高接收期間的音頻感知。用于提高聲音感知的SNC機(jī) 制包括：軟靜音；以及單聲道立體聲混合。例如，當(dāng)接收的信號(hào)的信噪比（SNR)降低時(shí)，在解 調(diào)的音頻信號(hào)中的噪聲變得相對(duì)更可感知。軟靜音是用于衰減在低接收SNR處的最終音頻 輸出以減輕噪聲可聽度的技術(shù)。因此，軟靜音對(duì)于掩蔽在音頻設(shè)備中的瞬變是有用的。在 一個(gè)示例中，瞬變是電路操作的突然變化或由這種突然變化造成的偽信號(hào)。例如，通過(guò)在將 耳機(jī)插入到操作的無(wú)線電、音響或蜂窩電話中之前佩戴耳機(jī)可能經(jīng)歷瞬變的聲音。在音頻 電子設(shè)備的操作期間其它瞬變出現(xiàn)。如果接收的信號(hào)質(zhì)量良好，則單聲道/立體聲混合被 執(zhí)行以平衡音頻SNR與立體聲分離。分別參考圖2A和2B示出了用于減輕噪聲可聽度的軟 靜音和單聲道/立體聲混合的效果。
[0018] 圖2A顯示表示在用于軟靜音衰減的RFSNR(在X軸212上繪制）和音頻SNR(在 y軸214上繪制）之間的示例變化的曲線圖210。響應(yīng)于由與RFSNR密切相關(guān)的變化218 所示的信號(hào)質(zhì)量度量（metric)，變化216顯示在較低的RFSNR水平下增加的音頻衰減的示 例。這有助于在低RFSNR水平下最小化噪聲感知度。類似地，當(dāng)接收的信號(hào)的SNR劣化時(shí)， 音頻輸出逐漸從立體聲切換到單聲道模式，如參考圖2B所解釋的。在圖2B中，曲線220表 示在用于單聲道/立體聲混合的RFSNR (在X軸222上繪制）和音頻SNR (在y軸224上繪 制）之間的示例變化。當(dāng)接收的信號(hào)質(zhì)量良好時(shí)，單聲道/立體聲混合對(duì)于平衡音頻SNR 與立體聲分離是有用的。最佳音頻保真度通過(guò)動(dòng)態(tài)地縮放立體聲（L-R)信號(hào)同時(shí)與單聲道 (L+R)信號(hào)混合來(lái)保持。
[0019] 各種技術(shù)可用于通過(guò)軟靜音并且單聲道/立體聲混合來(lái)減輕立體聲噪聲。一種這 種技術(shù)確定接收的信號(hào)強(qiáng)度指示（RSSI)以便預(yù)測(cè)在諸如FM接收器的無(wú)線電接收器處接收 的信號(hào)的RFSNR。RSSI是當(dāng)信號(hào)到達(dá)其目的地時(shí)最新的信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量。更高的RSSI值 指示更強(qiáng)的信號(hào)。在一些示例中，當(dāng)RSSI指示弱的信號(hào)強(qiáng)度時(shí)，RSSI的確定可用于混合從 立體聲到單聲道的音頻輸出。參考圖3進(jìn)一步解釋了用于減輕在無(wú)線電接收器（例如FM 接收器）中的噪聲信號(hào)的RSSI的使用。
[0020] 圖3是用于執(zhí)行SNC的無(wú)線電接收器的示例電路300的框圖。無(wú)線電接收器經(jīng)配 置以基于與接收的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的RSSI的確定來(lái)確定接收信號(hào)質(zhì)量。電路300包括接收器 前端電路302、模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC)電路304、表示抽取級(jí)（decimation stage)的抽取 電路（decimation circuit)306、解調(diào)器電路308、解調(diào)后處理電路310,以及RSSI估計(jì)電路 312。接收器前端電路302經(jīng)配置以將從天線314接收的無(wú)線電信號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶信號(hào)。ADC 電路304經(jīng)配置以將接收器前端電路302的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。RSSI估計(jì)電路312 經(jīng)配置以基于抽取電路306的輸出來(lái)指示RSSI。解調(diào)器電路308經(jīng)配置以解調(diào)抽取電路 306的輸出。解調(diào)器電路308的輸出包括解調(diào)信號(hào)（例如FM多路復(fù)用信號(hào)），其被提供給 解調(diào)后