确定数字音频广播信号的发送模式和同步的方法和装置的制作方法

专利名称：确定数字音频广播信号的发送模式和同步的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频信号发送和接收，更具体地是涉及通过数字音频广播信号发送和接收控制信息的方法和装置。
背景技术：
人们对广播数字编码音频信号以改进音频保真度的可能性的兴趣正在不断增加。已经提出了若干个方案。在本文参考引用的美国专利5,588,022号中提出的这样一个方案公开了一个在标准AM广播信道中同时广播模拟和数字信号的方法。广播一个具有第一频谱的调幅射频信号。调幅射频信号包含一个经过模拟节目信号调制的第一载波。同时在包括第一频谱的一个带宽内广播多个数字调制载波信号。通过一个数字节目信号的一部分调制每个数字调制载波信号。一个第一数字调制载波信号群位于第一频谱内并且以和第一载波信号正交的方式调制第一数字调制载波信号群。第二和第三数字调制载波信号群位于第一频谱外部并且以和第一载波信号正交并且同相的方式调制上述两个数字调制载波信号群。
规格化美国专利5,588,022号中描述的AM兼容数字音频广播系统中的波形以便为数字信号提供足够的数据吞吐量并且同时避免对模拟AM信道造成串扰。通过正交频分多路复用(OFDM)使用多个载波以承载通信信息。
在AM兼容数字音频广播系统中同时发送数字编码音频信息和现有的模拟AM信号。使用OFDM调制编码和发送数字信息。数字音频广播系统可以使用各种音频编码和正向纠错速率发送数字信息以允许广播设备权衡覆盖区域的音频质量和抗信道损伤能力。接收器必须确定正在用于发送的音频编码速率以便还原数字编码信号。另外接收器必须能够与交织器帧正常同步以便进行适当的纠错和数字信号恢复。需要一个实现这个目标并且保证精确接收控制信息的目标。

发明内容
本发明提供了一个在数字音频广播系统中发送控制信息的方法。该方法包括发送多个控制帧中的每个控制帧中的多个控制位的步骤，其中一个第一控制位序列表示一个发送模式，而一个第二控制位序列表示一个控制数据同步字。多个控制位还可以包含一个代表交织器同步字的第三位序列。
本发明还提供一个在无线接收器中执行以确定数字音频广播信号的发送模式和同步的方法。该方法包括接收多个包含数字信息的交织器帧的步骤，其中每个交织器帧包含多个控制帧。控制帧包含多个控制位，其中一个第一控制位序列表示一个发送模式，并且一个第二控制位序列表示一个控制数据同步字。多个控制位还可以包含一个代表交织器同步字的第三位序列。控制位被用来标识表示控制数据同步字的控制位。
本发明还包括使用上述方法的射频发送器和接收器。
参照附图本领域的技术人员会更加容易地理解本发明，其中


图1图示了一个当执行本发明的方法时可以使用的现有技术复合模拟AM和数字广播信号；图2是关于一个可以执行本发明的信号处理方法的发送器的模块图；图3是关于一个可以执行本发明的信号处理方法的接收器的模块图；图4是更加详细的、关于图3的接收器的一部分的模块图；和图5是简要示出了具有可以根据本发明的方法进行处理的数据的控制帧。
具体实施例方式
本发明提供了一个确定数字音频广播信号的发送模式和同步的方法。在与模拟AM信号相同的信道中广播数字信号的技术被称作带内同频(IBOC)广播。通过利用多个正交频分调制(OFDM)载波发送数字波形的方式实现这种广播，其中以和模拟AM信号正交的方式调制某些数字波形并且这些数字波形位于标准AM广播信号具有多数能量的频谱区域内。以和模拟AM信号同相并且正交的方式调制其余数字载波并且这些数字载波和模拟AM信号位于相同的信道内，但上述信道位于模拟AM信号不具有主要能量的频谱区域内。在美国，根据联邦通信委员会(FCC)规定将AM广播站的发射限制在一个信号电平屏蔽内，其中定义上述信号电平屏蔽使得相距模拟载波10.2kHz到20kHz的发射必须被衰减至低于未调制模拟载波电平至少25dB，相距模拟载波20kHz到30kHz的发射必须被衰减至低于未调制模拟载波电平至少35dB，并且相距模拟载波30kHz到60kHz的发射必须被衰减至低于未调制模拟载波电平至少[35dB+1dB/kHz]。
图1示出了一种可以使用本发明的AM数字音频广播信号的频谱。曲线10表示一个标准广播调幅信号的幅度频谱，其中载波具有频率f0。编号12表示FCC发射屏蔽。OFDM波形由一系列间隔为f1＝59.535·106/(131072)，或大约454Hz的数据载波组成。如图1中标记为14的包络所示，第一群24个数字调制载波位于一个从(f0-12f1)到(f0+12f1)的频段内。其中大部分信号比未调制AM载波信号的电平低39.4dB以便最小化对模拟AM信号的串扰。通过以保证和模拟AM波形正交的方式对这个数字信息进行编码进一步减少了串扰。这类编码被称作互补编码(即互补BPSK，互补QPSK，或互补32 QAM)并且在美国专利5859876号中更加全面地讨论了这类编码。在位于f0±f1的最内部数字载波对上使用互补BPSK调制以便发送控制信息。这些载波被设置在-28dBc的电平上。这个第一群中的所有其它载波具有-39.4dBc的电平并且使用48和32kbps编码速率的互补32 QAM对其进行调制。在从(f0-11f1)到(f0-2f1)和从(f0+2f1)到(f0+11f1)的载波上使用16kbps编码速率的互补8PSK调制。对于所有三个编码速率，(f0-12f1)和(f0+12f1)上的载波传递补充数据并且可以使用互补32 QAM对其进行调制。
附加额外的数字载波群位于第一群外部。通过限制模拟AM信号带宽消除了这些数字波形与模拟信号正交的要求。使用48和32kbps速率的32QAM和16kbps速率的8PSK可以调制包络16和18分别包括的第二和第三群中的载波。所有编码速率的载波被设置在-30dBc的电平上。
图2是关于根据本发明构造的发送器的模块图。要发送的模拟节目信号(在这个例子中包含右和左立体声部分)被施加在输入端子28和28′上。在聚合点29中混合左和右频道并且接着通过模拟音频处理器30进行馈送以提高平均模拟AM调制，这大大扩展了覆盖区域。这种处理器在全世界的模拟AM广播电台中随处可见。上述信号通过一个具有尖锐截止特性的低通滤波器31以便在线路32上产生一个过滤出的单声道模拟节目信号。滤波器31可以具有5kHz的截止频率并且在5.5kHz以上具有40dB的衰减。可选地，通过模拟音频处理器30内部的音频处理可以达到滤波器31的效果。
对于发送信号的模拟和数字部分被用来传送相同节目内容的应用，一个可以实现编码算法的数字源编码器34将右和左模拟节目信号转换成线路36上的数字信号。正向纠错和交织器电路38改进受脉冲噪声和干扰破坏的频道上的数据完整性，从而产生线路40上的数字信号。在要发送的数字信号不是模拟节目信号的数字版本的情况下，提供一个数据端口42接收数字信号。针对用额外数据补充模拟节目信号的数字版本或提供给端口42的数字信号的情况，还提供一个补充和辅助数据源44。一部分辅助数据可以被输入到数字源编码器34。源编码器可以保留一部分其输出位以便传送辅助数据。并且如果音频源不需要使用源编码器的全编码速率，例如在不复杂的音乐选段播放期间，编码器可以按现有方式发送辅助数据。当源编码器不需要全编码速率并且可以发送除保留辅助数据之外的辅助信息时，源编码器可以通过向辅助数据源发送一个信号来指示这种情况，其中上述信号指示可以发送的额外数据的数量。报价股票辅助数据可用于发送信号，例如紧急信息，股票市场报价，天气预报或涉及歌曲标题之类的音频节目内容的信息。
数据分析器46接收数字数据并且在线路48上产生多个输出。在线路43上输入载波(f0-12f1)和(f0+12f1)上使用的补充数据。从线路48对上来自数据分析器46的信号构成依次被用于模块50中的逆快速快速富立叶变换(IFFT)算法的复系数，上述算法分别产生线路52和54上的数据信号的基带同相I分量和正交Q部件。一个保护频带被处理器53提供给IFFT的输出。当每个IFFT运算的IFFT输出包括128个样本时，保护频带包括7个样本。以周期性扩展IFFT输出的方式使用保护频带，即分别取得样本1-7并且将其复制成样本129-135。在保护频带之后向数据提供一个窗口。窗口通过减少发送频谱中的旁瓣相应减少了对第二和第三相邻台站的干扰。
与发送编码节目数据或辅助数据不同的是，以周期性方式发送一个通常也被称为导频信息的训练序列，上述训练序列是已知数据。状况训练序列允许接收器中诸如均衡器的处理器快速获得信号并且快速响应发生改变的频道状况。训练序列可以被设备55存储或生成，并且每第十个帧被周期性地选择成发送波形。可选地，涉及训练序列的信息可以被存储在频域内并且被提供给IFFT的输入。然而在时域中存储信息减少了所需的IFFT运算数量。虽然每第十个帧发送已知数据，但用于发送补充数据(f0-12f1)和(f0+12f1)的载波可以不在每第十个帧上发送已知数据。在这种情况下，每第十个帧发送的补充数据被输入到训练序列波形发生器并且用于补充数据的载波成分被加到已知数据上。补充数据和辅助数据之间的差别在于补充数据处理完全独立于源编码FEC和被用来处理数字编码节目信息的交织运算。
所处理的基带模拟AM信号被模数转换器60转换成数字信号并且被延迟设备61延迟。发送器上模拟信号的延迟提供了频道中模拟和数字信号之间的时间分集。时间分集允许在模拟和数字信号之间进行稳定的混和。延迟的模拟信号在聚合点62上与数字DAB波形的同相部分混合以便在线路64上产生一个复合信号。线路64上的复合信号被数模转换器66转换成模拟信号，被低通滤波器68滤波并且被传递到一个混频器70，在混频器70中将复合信号与一个局部振荡器74在线路72上产生的射频信号相乘。线路57上的正交信号被数模转换器76转换成模拟信号并且被低通滤波器68滤波以产生一个滤波信号，其中在第二混频器80中将滤波信号与线路82上的信号相乘。如模块84所示对线路72上的信号进行移相以便在线路82上产生信号。混频器70和80的输出被传送到一个聚合点90以便在线路92上产生一个复合波形。伪混频乘积被带通滤波器94消音，并且结果DAB信号接着被功率放大器96放大以便传送到发送天线98。
在频率与AM载波最接近的OFDM载波对上发送系统控制信息。使用对这些载波进行调制，其中一个载波的频率低于AM载波频率，而另一个载波的频率高于AM载波，高于的频率数量与前面低出的频率数量相同。BPSK载波构成一个互补对，这意味着当累加BPSK载波时其结果与AM载波正交。通过将一个载波上的调制选择成另一个载波上的调制的负共轭来保证BPSK载波的互补。这意味着，虽然存在两个BPSK载波，但载波上的信息并不独立并且载波在每个OFDM帧中总共只发送1位控制信息。AM兼容数字音频广播系统的一个最优实施例的符号速率接近430.66bps，这意味每秒发送430.66位系统控制信息。以高于其它OFDM载波的功率发送最接近AM载波频率的载波。由于它们最接近频道的中心，并且数字信号的基准相位被规格化到频道中心上的相位，而数字信号量级被BPSK载波的接收功率规格化，所以接收器中的均衡器对这些载波的调整要少于对远离频道中心的载波的调整。另外，由于BPSK载波是互补的，并且在接收器上混合载波，所以提高了信噪比。并且最接近频道中心的载波对符号定时或波特恢复，电路中的误差最不敏感。这些因素综合起来使得控制信息非常健壮。
并且根据本发明，如图2所示，通过模式控制和数据同步序列发生器100产生控制位。这个发生器可以包括一个存储序列的存储器设备。从线路102上来自FEC和交织器处理器38的信号被用来同步模式控制和数据同步序列以便从交织器检索数据。数字源编码器通过线路104向模式控制和数据同步序列发生器发送一个信号以便传送当前被使用的音频编码速率。通过线路106向IFFT提供模式控制和数据同步序列。IFFT将线路106上的数据用作传送模式控制和数据同步序列的数字载波的输入。在一个最优实施例中，FEC和交织器处理器包括一个外部FEC编码器，后跟一个外部交织器，后跟一个内部FEC编码器，后跟一个内部交织器。可以设置模式控制和数据同步序列的长度使得序列为若干波特提供数据，上述波特的数量等于可以使用内部交织器内的数据发送的波特的数量。在接收器上，这允许通过适当处理模式控制和数据同步序列来确定内部交织器的边界。
在一个最优实施例中，每个内部交织器帧发送400个OFDM帧，其中一个内部交织器帧是指填充内部交织器所需的数据。由于每个交织器帧发送一个控制信息位，所以每个交织器帧发送400个控制信息位。所以如果模式控制和数据同步序列具有400位的长度，则序列在每个内部交织器帧中均会重复。这400个位被分成10个40位分段，每个40位分段均被称作一个控制帧。图5中示出了包括一个控制帧184的40位格式。
图4是被用来接收图1的复合数字和模拟信号的接收器的模块图。天线110接收包含数字和模拟信号的复合波形并且将信号传递到常规输入级112，而常规输入级112可以包含一个射频预选器，一个放大器，一个混频器和一个局部振荡器。输入级在线路114上产生一个中频信号。这个中频信号被传递通过一个自动增益控制电路116到达一个I/Q信号发生器118。I/Q信号发生器在线路120上产生一个同相信号并且在线路122上产生一个正交信号。线路120上的同相频道输出被输入到一个模数转换器124。类似地，线路122上的正交频道输出被输入到另一个模数转换器126。线路120和122上的反馈信号被用来控制自动增益控制电路116。线路120上的信号包含模拟AM信号，如图所示，上述模拟AM信号被模块140分离出来，被传递到一个输出级142并且接着被传递到一个扬声器144或其它输出设备。
一个可选的高通滤波器146可以被用来过滤线路128上的同相分量以消除模拟AM信号的能量并且在线路148上提供一个滤波信号。如果不使用高通滤波器，则线路148上的信号与线路128上的信号相同。一个解调器150接收线路148和130上的数字信号并且在线路154上产生输出信号。这些输出信号被传递到一个均衡器156，而均衡器输出被传递到一个开关158。开关的输出被发送到一个解交织电路和正向纠错解码器164以便改进数据完整性。解交织器/正向纠错电路的输出被传递到一个源解码器166。源解码器的输出被电路168延迟以补偿发送器上模拟信号的延迟并且对接收器上的模拟和数字信号进行时间对齐。延迟电路168的输出被一个数模转换器160转换成模拟信号以便在162上产生一个到达输出级142的信号。
图4是更加详细地图解本发明的操作的功能模块图。在线路148和130上提供同相(I)和正交(Q)信号以作为窗口和保护间隔清除电路170的输入。可以通过使用类似于图3中示出的元件的下变转换器元件提供这些信号。应当使用窗口以便数字载波保持正交，或者数字载波中间缺乏正交的程度不足以影响系统性能。I和Q信号与发送波特间隔同步并且每个波特均被输入到一个FFT电路172。在某些情况下可以在高通滤波器146进行处理之前执行窗口和保护频带清除操作。窗口和保护间隔清除电路的输出被输入到FFT 172。为了获得更高的互补载波信噪比(SNR)，混合互补载波对的FFT输出。经由线路154将FFT的输出输入到系数乘法器174。系数乘法器调整每个数字载波的数据的量级和相位以补偿对频道的影响，发送器和接收器滤波，和其它可以影响接收数字信息的量级和相位的因素。系数乘法器输出被用来进行符号判决，这种符号判决确定被发送的群集点。处理器176确定被发送的频域群集点。如图所示，这些判决，预均衡群集点和均衡器系数以前的数值被模块178用来更新均衡器系数。模块178可以使用一个诸如最小均方(LMS)或回归最小平方(RLS)的已知算法更新均衡器系数。
为了正确解调数据，接收器必须识别接收训练波特的时间。当接收一个训练波特时，由于训练波特信息不被用来获得数字编码音频节目，所以均衡器的输出不被输入到符号判决处理器(包含FEC和解交织器)。并且当接收一个训练帧时均衡器使用一个不同的收敛系数或适配常量。另外，当接收一个训练波特时以不同的方式处理被输入到噪声功率估测的数据。当接收一个训练波特时符号判决/先验数据块176输出对应于训练波特的理想数据，并且当接收一个正常波特时符号判决/先验数据块176输出符号判决。如图4所示，系数乘法器输出被输入到一个确定正常训练同步的处理器165。
如图3和4所示，来自系数乘法器的数据流被输入到模式控制和数据同步处理器163。这个处理器只使用来自模式控制和数据同步序列的数据。模式控制和数据同步处理器163处理控制信息并且确定音频编码速率和内部交织器的边界。通过线路167向解交织和FEC电路164发送一个信号以指示内部交织器的边界。这导致接收器上的数据与内部交织器边界同步并且允许解交织和FEC电路164正当操作。还发送一个信号以便向源解码器指示编码音频信息的速率。
本发明提供了一个针对AM兼容数字音频广播系统中系统控制信息的传输格式和接收方法。发送的数据包含发送模式，交织器同步和控制数据同步信息。在本发明的最优实施例中，在最接近AM载波的OFDM载波上发送信息。BPSK调制格式被用来在出现噪声和干扰的情况下提供稳定的性能。选择如下所述的同步序列产生低自相关旁瓣电平。
图5图解了一个完整的控制帧184。如图5所示，头12位186将被确定出来并且可以根据将来系统升级的需要加以使用。接着的4位188是发送模式信息位。这些位指示卷积编码器中使用的音频编码速率和正向纠错速率。在AM数字音频广播系统的当前最优实施例中，为发送定义了3个模式，其中包含3/5卷积编码器速率48kbps音频编码，2/5卷积编码器速率32kbps音频编码，和1/3卷积编码器速率16kbps音频编码。选择4个发送模式信息位代码以便具有最大数量的不同位。
在接收器上，不需要发送模式信息，直到接收到一个完整的交织器帧。所以接收器可以使用来自交织器中10个控制帧的信息确定发送模式。一个确定发送模式的方法会将接收的发送模式位的数量计成1。对于图4中图解的位代码，针对3/5代码，2/5代码，和1/3代码的各个位应当分别被累计成0，20和40。最接近累加数值的理想数值可用于确定正在发送的模式。由于在不能恢复BPSK载波中的模式位的情况下几乎不可能恢复出其它载波使用更加复杂的调制格式的数据，所以这个确定发送模式的算法的模拟结果表明是实际的和可靠的。可选地，发送模式位可以和所有可能的发送模式代码相关。产生最大输出的相关会被选择成发送模式。相关的结果可以被低通滤波并且可以加上滞后以减少噪声的影响。相关可以被实现成接收位与可能发送模式代码的否定异或(XOR)。可以累加每个发送模式代码的否定XOR操作产生的位以表示相关数值。
后续四个位190是包括交织器同步字194的40个位的一部分。每个交织器帧发送一次40位交织器同步字，其中在发送10个控制帧中每个控制帧的过程中发送4个位，而在每个交织器帧期间发送上述控制帧。接收器处理交织器同步信息到确定交织器帧边界。选择交织器唯一字使之具有一个高峰值-旁瓣自相关以便允许可靠地确定交织器边界。具体地，使用的位模式是11001110101110001011110，1010，0100000100100，当序列对齐时位模式具有自相关40，而当序列不对齐时位模式具有峰值旁瓣电平+/-4。注意，通过对其自身的一个周期扩展上的序列进行相关处理来获得自相关，并且以对1位使用1并且对0位使用-1的方式获得这些数值。由于交织器帧被接收器处理，所以可以通过混合10个控制帧中的每个控制帧内的四位序列来装配整个交织器同步字。可以将接收的交织器同步字与已知的发送交织器字相关以发现交织器边界。具体地，每当接收一个完整的控制帧时，可以将最后接收的40个交织器同步位与已知模式相关。可以将相关结果与一个阈值比较以确定交织器同步。
为了实现正确的相关，首先必须实现BPSK控制帧的同步。如图5所示，一个控制帧的最后20个位包括一个BPSK同步唯一字。这个位序列的目的是允许接收器与控制帧的位模式同步以便其能够针对发送模式和交织器同步信息选择正确的位。与交织器同步字类似，选择这个字使之具有一个高峰值-旁瓣自相关。具体地，使用的位模式是1I111011001010110001，当序列对齐时位模式具有自相关20，而当序列不对齐时位模式具有峰值旁瓣电平+/-4。这些位的已知发送模式可用于对接收器上接收的控制字位模式进行相关处理。由于控制字的其它20个位有时可以产生与BPSK同步唯一字之间的高相关并且减少噪声的影响，所以可以较好地单独对一个控制帧内部的每个可能相关位置的相关输出进行低通滤波。低通滤波器的输出不使用低通滤波器的情况下的相关处理的输出可以和一个阈值相比较以确定达到BPSK同步的时间。
本发明提供了一个发送和接收调幅兼容数字音频广播信号中的控制信息的方法和装置。在前面的说明书中讨论了本发明的某些最优实践和实施例，然而应当理解可以在以下权利要求书的范围内以其它方式实现本发明。
权利要求
1.在数字音频广播系统中发送控制信息的方法，上述方法包括的步骤有发送多个控制帧中的每个控制帧中的多个控制位，其中上述控制位的一个第一序列表示一个发送模式，而上述控制位的一个第二序列表示一个控制数据同步字。
2.如权利要求1所述的方法，其中还包括的步骤有发送多个交织器帧，其中每个上述交织器帧均包含多个上述控制帧。
3.如权利要求2所述的方法，其中通过位置与数字音频广播信号中一个模拟AM载波相邻的两个互补载波发送上述控制位。
4.如权利要求1所述的方法，其中上述多个控制位还包括控制位第三序列，这个序列代表一个交织器同步字。
5.如权利要求3所述的方法，其中上述互补载波是正交频分多路复用载波。
6.如权利要求3所述的方法，其中使用二进制相移键控调制上述互补载波。
7.确定数字音频广播信号的发送模式和同步的方法，上述方法包括的步骤有接收多个包含数字信息的交织器帧，每个上述交织器帧均包含多个控制帧，上述控制帧包含多个控制位，其中上述控制位的一个第一序列表示一个发送模式，而上述控制位的一个第二序列表示一个控制数据同步字；并且处理上述多个控制位以识别表示上述控制数据同步字的上述控制位。
8.如权利要求7所述的方法，其中处理上述多个控制位以识别表示上述控制数据同步字的上述控制位的步骤包括的步骤有使上述多个控制位中的各个位与一个代表上述控制位序列的预定数据字相关；并且将相关步骤的结果与一个预定阈值相比较。
9.如权利要求8所述的方法，其中还包括的步骤有在执行比较相关步骤的结果和一个预定阈值的步骤之前针对控制数据同步字位在上述控制帧内的多个可能位置过滤相关步骤的结果。
10.如权利要求7所述的方法，其中还包括的步骤有针对一个上述交织器帧累加上述第一序列中的控制位以产生累加数值；将上述累加数值与代表多个发送模式的多个预定数值中的一个数值相比较；和选择一个对应于最接近累加数值的预定数值的发送模式。
11.如权利要求7所述的方法，其中还包括的步骤有将上述第一控制位序列的控制位与发送模式位的多个预定序列相关；和使用相关步骤的结果确定发送模式。
12.如权利要求7所述的方法，其中还包括的步骤有针对一个上述交织器帧混合上述第二控制位序列以产生一个控制数据同步字；将上述控制数据同步字与一个预定控制数据字相关。
13.一个在数字音频广播系统中发送控制信息的装置，上述装置包括产生多个控制帧中的每个控制帧中的多个控制位的意味，其中上述控制位的一个第一序列表示一个发送模式，而上述控制位的一个第二序列表示一个控制数据同步字；用上述控制位调制一个数字音频广播信号中的一个副载波互补对的装置；和发送副载波互补对的装置。
14.如权利要求13所述的装置，其中还包括发送多个交织器帧的装置，其中每个上述交织器帧均包含多个上述控制帧。
15.如权利要求14所述的装置，其中通过位置与数字音频广播信号中一个模拟AM载波相邻的两个互补载波发送上述控制位。
16.如权利要求13所述的装置，其中上述控制位还包括一个第三控制位序列，上述第三控制位序列代表一个交织器同步字。
17.如权利要求15所述的装置，其中上述互补载波是正交频分多路复用载波。
18.如权利要求15所述的装置，其中使用二进制相移键控调制上述互补载波。
19.确定数字音频广播信号的发送模式和同步的装置，上述装置包括接收多个包含数字信息的交织器帧的装置，每个上述交织器帧均包含多个控制帧，上述控制帧包含多个控制位，其中上述控制位的一个第一序列表示一个发送模式，而上述控制位的一个第二序列表示一个控制数据同步字；和处理上述多个控制位以识别表示上述控制数据同步字的上述控制位的装置。
20.如权利要求19所述的装置，其中处理上述多个控制位以识别表示上述控制数据同步字的上述控制位的装置包括使上述多个控制位中的各个位与一个代表上述控制位序列的预定数据字相关以产生一个相关结果的装置；和将相关结果与一个预定阈值相比较的装置。
21.如权利要求20所述的装置，其中还包括在比较相关结果和一个预定阈值之前针对控制数据同步字位在上述控制帧内的多个可能位置过滤相关结果的装置。
22.如权利要求19所述的装置，其中上述多个控制位还包含一个第三控制位序列，上述第三控制位序列代表一个交织器同步字，而上述装置还包括针对一个上述交织器帧累加上述第一序列中的控制位以产生累加数值的装置；将上述累加数值与代表多个发送模式的多个预定数值中的一个数值相比较的装置；和选择一个对应于最接近累加数值的预定数值的发送模式的装置。
23.如权利要求19所述的装置，其中还包括将上述第一控制位序列的控制位与发送模式位的多个预定序列相关以产生一个相关结果的装置；和使用相关结果确定发送模式的装置。
24.如权利要求19所述的装置，其中上述多个控制位还包含一个第三控制位序列，上述第三控制位序列代表一个交织器同步字，而上述装置还包括混合一个上述交织器帧的上述第二控制位序列以产生一个交织器同步字的装置；将上述交织器同步字与一个预定交织器字相关以产生一个相关结果的装置；和将上述相关结果与一个预定交织器阈值相比较的装置。
25.如权利要求1所述的方法，其中还包括的步骤有发送上述控制位的一个表示交织器同步字的第三序列；
26.如权利要求7所述的方法，其中还包括的步骤有发送上述控制位的一个表示交织器同步字的第三序列；
27.如权利要求13所述的装置，其中上述多个控制位还包括上述控制位的一个表示交织器同步字的第三序列。
28.如权利要求19所述的装置，其中上述多个控制位还包括上述控制位的一个表示交织器同步字的第三序列。
29.一个在数字音频广播系统中发送控制信息的装置，上述装置包括一个产生多个控制帧中的每个控制帧中的多个控制位的训练序列波形发生器，其中上述控制位的一个第一序列表示一个发送模式，而上述控制位的一个第二序列表示一个控制数据同步字；一个用上述控制位调制一个数字音频广播信号中的一个副载波互补对的调制器；和一个发送副载波互补对的天线。
30.如权利要求29所述的装置，其中还包括一个产生多个交织器帧的交织器，其中每个上述交织器帧均包含多个上述控制帧。
31.如权利要求29所述的装置，其中上述互补副载波的位置与数字音频广播信号中的一个模拟AM载波相邻。
32.如权利要求29所述的装置，其中上述多个控制位还包含一个第三控制位序列，上述第三控制位序列代表一个交织器同步字。
33.如权利要求29所述的装置，其中使用二进制相移键控调制副载波的上述互补对。
34.确定数字音频广播信号的发送模式和同步的装置，上述装置包括一个解调数字音频广播信号以检索多个包含数字信息的交织器帧的解调器，每个上述交织器帧均包含多个控制帧，上述控制帧包含多个控制位，其中上述控制位的一个第一序列表示一个发送模式，而上述控制位的一个第二序列表示一个控制数据同步字；和一个处理上述多个控制位以识别表示上述控制数据同步字的上述控制位的处理器。
35.如权利要求34所述的装置，其中上述交织器帧还包括上述控制位的一个代表交织器同步字的第三序列。
36.一个发送和接收数字音频广播控制信息的系统，上述系统包括一个发送器，上述发送器包含一个产生多个控制帧中的每个控制帧中的多个控制位的训练序列波形发生器，其中上述控制位的一个第一序列表示一个发送模式，而上述控制位的一个第二序列表示一个控制数据同步字；一个用上述控制位调制一个数字音频广播信号中的一个副载波互补对的调制器；和一个发送副载波互补对的天线；和一个接收器，上述接收器包含一个解调数字音频广播信号以检索多个控制位的解调器；和一个处理上述多个控制位以识别表示上述控制数据同步字的上述控制位的处理器。
37.在数字音频广播控制信息中发送控制信息的方法，上述方法包括的步骤有产生一个训练序列，上述训练序列包含多个控制帧中的每个控制帧中的多个控制位，其中上述控制位的一个第一序列表示一个发送模式，而上述控制位的一个第二序列表示一个控制数据同步字；用上述控制位调制一个数字音频广播信号中的一个副载波互补对；发送副载波的互补对；解调数字音频广播信号以检索上述多个控制位；和处理上述多个控制位以识别表示上述控制数据同步字的上述控制位。
全文摘要
提供一个在数字音频广播系统中发送控制信息的方法。该方法包括发送多个控制帧中的每个控制帧中的多个控制位的步骤,其中一个第一控制位序列表示一个发送模式,而一个第二控制位序列表示一个控制数据同步字。多个控制位还可以包含一个代表交织器同步字的第三位序列。广播还提供一个在无线接收器中执行以确定数字音频广播信号的发送模式和同步的方法。该方法包括接收多个包含数字信息的交织器帧的步骤,其中每个交织器帧包含多个控制帧。控制帧包含多个控制位,其中一个第一控制位序列表示一个发送模式,而一个第二控制位序列表示一个控制数据同步字。多个控制位还可以包含一个代表交织器同步字的第三位序列。第一控制位序列被用来确定发送模式;第二控制位序列被用来确定控制数据同步;第三控制位序列被用来确定交织器边界。还公开了使用上述方法的射频发送器和接收器。
文档编号H04L1/00GK1358367SQ00809408
公开日2002年7月10日 申请日期2000年6月22日 优先权日1999年6月24日
发明者丹·R·戈德斯顿, 马克斯·M·马斯恩 申请人:艾比奎蒂数字公司