专利名称：地面数字多媒体广播中的天线分集装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种地面数字多媒体广播(DMB)中的天线分集装置和方法，并且尤其涉及一种DMB中的天线分集装置和方法，用于克服根据车辆位置变化的接收偏差并提高接收率以使得车辆DMB处于正常的最优接收状态。
背景技术：
在传统模拟广播中，通过使用无线电波的电场强度来实现分集和接收无线电波，但是在传统的DMB(地面数字多媒体广播)中，只因为无线电波具有强电场，广播并不处于良好的状态。因此，当实现分集时，传统技术有缺陷。
换句话说，DMB使用无线电波的非常高的频率(VHF)带宽，但是具有使用作为实际调制方法的编码正交频分复用方法的数字数据。因此，不能说仅仅因为无线电波具有强电场，所以数字数据处于良好的状态。
发明内容
相应地，本发明针对一种地面数字多媒体广播(DMB)中的天线分集装置和方法，其充分克服了传统技术的一个或多个局限和缺点。
本发明的一个目标是提供一种DMB中的天线分集装置和方法，用于从DMB接收器的无线电频率(RF)调谐器接收信号，在信道解码芯片中计算接收到的信号的误码率(BER)，并使用所计算的接收信号的BER来切换至最优天线。
本发明的其他优点、目标和特征将在以下的描述中部分提出，并且部分在本领域普通技术人员审查以下内容或者本发明的实施例后是显见的。通过在说明书、权利要求书和附图中特别指出的结构可以实现和获得本发明的目标和其他优点。
为了实现上述和其他的目标和优点，并且根据此中广泛说明和体现的本发明的目标，在DMB接收器中提供一种DMB(地面数字多媒体广播)中的天线分集装置，所述DMB接收器包括多个天线、调谐器、A/D(模数)转换器、解调器、信道解码器、音频解码器、数据解码器、外部解码器和DMB解码器。该装置包括BER测量单元，用于接收DMB数据，测量接收到的DMB数据的BER并传输测得的BER到MICOM(微型计算机)以实现能够补救车辆移动时产生的灵敏度偏差和接收质量的天线分集；MICOM，用于控制所述DMB接收器的总体操作，从所述BER测量单元接收测得的BER以及根据接收到的BER控制天线分集；以及天线切换单元，用于在MICOM的控制下顺次切换到多个天线中具有最佳接收状态的天线。
在本发明的其他方面，提供一种DMB(地面数字多媒体广播)中的天线分集方法，该方法包括以下步骤从配备有所述天线切换单元的多个天线中接收信号；检查接收到的信号的BER(误码率)；切换至具有最佳BER接收状态的天线。
可以理解的是，本发明的先前的概述和以下的详细说明仅仅是示例性的，起的只是说明性作用。
附图用于帮助理解本发明，被包含并且组成了本申请的一部分，可以说明本发明的实施例以及和详细描述一起解释本发明的原理。在附图中图1是显示根据本发明的一个实施例的具有天线分集装置的DMB接收器的系统结构的框图；
图2是显示根据本发明的一个实施例的具有天线分集装置的DMB接收器操作流程的流程图。
具体实施例方式
这里将详细说明本发明的优选实施方式，附图中说明了其实施例。在任何可能的地方，在整个附图中将使用同一参考数值来指示相同或相似部分。
图1是显示根据本发明的一个实施例的具有天线分集装置的DMB接收器的系统结构的框图。
除了包括多个天线(ANT1到ANT4)、调谐器1、模数(A/D)转换器2、解调器3、信道解码器4、音频解码器5、数据解码器6、外部解码器7和DMB解码器8的DMB接收器之外，本发明的天线分集装置还包括BER测量单元9，用于接收DMB数据，测量接收到的DMB数据的BER并传输测得的BER到微型计算机(MICOM)10以实现能够补救车辆移动时产生的接收灵敏度偏差和接收质量的天线分集；MICOM10，用于控制所述DMB接收器的总体操作，特别是根据从所述BER测量单元9接收到的BER来控制天线分集；以及天线切换单元11，用于在MICOM10的控制下顺次切换到多个天线中具有最佳接收状态的天线。
特别地，所述BER测量单元9在信道解码器4的输入或输出端测量BER的状态。在输入或输出端测量BER的原因在于，如果在所述外部解码器7测量BER，在500Kbps的传输率下检查和测量10-8数据量需花费三或四分钟，因此不可能实时测量数据。所以，实际上DMB天线不能根据BER值实现分集功能。相应地，使用了在所述信道解码器4部分使用2×10-4来实时测量数据的方法。
每个天线(ANT1至ANT4)有独立的匹配电路，因此，即使连接到任何一个天线，该连接的接收灵敏度也不会劣化并且不会受其它天线的影响。进一步地，当通过模式变化使用其它通用电视(TV)功能时，可以实现与所述DMB接收器一起打开以及与普遍通用模拟TV一起使用。
所述调谐器1选择DMB信号并且实现同步。所述调谐器1通过多个天线(ANT1至ANT4)中的任何一个接收DMB信号，并且从接收到的DMB信号中检测期望信道的基带信号。
所述A/D转换器2通过调谐器1接收模拟DMB，并且将接收到的模拟DMB转换至数字DMB。
所述解调器3从所述A/D转换器2接收数字信号，对接收到的数字信号进行快速傅立叶变换(FFT)，并且对FFT数字信号进行差分(differential)解调。
所述信道编码器4从所述解调器3中接收数字信号，并且在时域和频域对接收到的信号进行解交叉(de-interleaves)。当所述音频解码器5、数据解码器6和DMB解码器8通过纠错解码恢复传输数据时，最终可获得包括音频和视频信号的复合数据信号。这时，对基本数字音频广播(DAB)音频数据进行MPEG解码并且分成左信号和右信号，并且DMB视频数据分别被视频(H.264)解码和音频(BSAC)解码，最终获得服务数据。
同时，作为在传输端对数据进行调制和传输过程中所发生的各种误差原因的准备，在基础音频服务中，在纠错编码方法中使用基于卷积码的速率兼容收敛码(RCPC)，并且使用用来防止音频和数据突发差错的交叉技术(BER＝10E(-4))。
在视频服务中，为了确保对于品质保证BER＝10E(-8)的关系，在外部编码器中将16字节加到188字节TS包中，并且插入误差编码(error coding)。即使上述调制的信号在通过传输网络传输时RF波形发生变化或者有一点弱电场，但如果该变化或弱电场处于能够在DMB接收器的解调器3中正常解调该信号的范围内，则所述调谐器1可以还原原始信号。与模拟电视广播最大的不同在于波形有任何变化或者有弱电场。
相应地，根据本发明，所述DMB接收器使用一种分集方法，其中使用关于损坏了多少接收数据的最基本评估的BER来实现这种分集，检查BER，并根据被检查BER的状态实现天线分集。
一般地，所述DMB接收器在基本DAB音频(MUSICAM)中有10E(-4)的BER基准，在视频中有10E(-8)的BER基准。在基本音频中，从所述信道解码器4实时获得测量值。然而，在所述视频服务中，从所述外部解码器7的后部获得测量值，并且该测量值甚至包括视频图像。
然而，在比特率相对低的DMB数据中，数字10E(-8)是大量数据。相应地，也有缺陷，即当其中一比特损坏时，在实际测量环境中难以实现实时计算。因此，本发明使用一种可选方法，其中所述信道解码器4部分，而不是所述外部解码器7，用2×10E(-4)的基准BER来测量实际质量的BER。
相应地，因为测量大约500Kbps流所需的最少时间几乎是实时的，所以使用BER检查方法来实现天线分集是可能的。
在具有本发明上述构造的天线分集设备的DMB接收器中，数据质量的评估是基于对在传输和接收系统都是数字类型的广播中接收到的数据所计算出来的BER，而不是基于采用通常模拟广播中无线电波电场强度的分集。参照图2将详细地说明DMB接收器分集的过程。
首先，如果将电源施加到安装在车上的DMB接收器并且使用者选择一广播信道，所述天线切换单元11在所述MICOM10(步骤201)的控制下，从多个天线中的一个(ANT1)接收DMB信号。
然后，所述调谐器1决定是否从所述天线接收DMB信号(步骤202)，并且，如果决定接收DMB信号，则从DMB信号检测期望信道的基带信号(步骤203)。所述A/D转换器2将基带信号转换为数字信号，并且将数字信号输出到正交频分复用(OFDM)解调器3(步骤204)。
接下来，所述OFDM解调器3从所述A/D转换器2接收数字信号，对接收到的数字信号进行FFT变换，并且对FFT信号进行差分解调(步骤205)。所述信道解码器4从所述OFDM解调器3接收信号，并且在时域和频域解交叉所接收到的信号(步骤206)。
然后，所述BER测量单元9接收比特流数据，在缓冲区中暂时储存接收到的比特流数据，用所储存的数据测量BER，并且向所述MICOM10传输所测得的BER(步骤207)。这时，在测量BER的同时，应该在缓冲区中实现数据的存储，因此使用了线程。
所述MICOM10从BER测量单元9接收所测得的BER，将所测得的BER与基准值进行比较，并且确定从天线(ANT1)所接收到广播信号的质量(步骤208)。如果所测得的BER在基准值范围之外，则所述分集被激活(步骤209)。
换句话说，在所述MICOM10的控制下，所述天线切换单元11顺次切换到多个天线(ANT1至ANT4)中的下一个(ANT2)，并且上步骤202至209再次重复直到满足所需基准值的BER被测量到为止。
因此，在移动车辆内接收DMB信号的时，可能连续地连接到多个天线中具有最佳接收状态的天线。因此，可以相对应地对根据车辆的方向和位置改变的接收灵敏度偏差进行操作。
同时，如果在步骤208中确定测得的BER在基准值范围内并且广播信号质量好，则不启动天线分集，在所述的音频解码器5、数据解码器6和DMB解码器8中，在所述MICOM10的控制下，纠错解码并且还原传输数据(步骤210)，最终获得包括音频信号和图像的复合数据信号，并且通过每个扬声器和监视器来重现数据(步骤211)。
如上所述，本发明有以下优点当在车上使用DMB信号时，为了改进根据接收灵敏度改变的接收质量(该接收灵敏度根据车的运动位置改变)，检查RF调制和加载数据的BER，并且根据该BER实现分集，因此甚至在驾驶时DMB信号都可以保持在最佳接收状态。
虽然参考优选实施例说明对本发明进行了描述，但本领域技术人员很明显可以进行多种改动而不脱离本发明所附权利要求及其等同物所定义的精神和范围。
权利要求
1.一种地面数字多媒体广播接收器中的地面数字多媒体广播天线分集装置，所述地面数字多媒体广播接收器包括多个天线、调谐器、模数转换器、解调器、信道解码器、音频解码器、数据解码器、外部解码器和地面数字多媒体广播解码器，该装置包括误码率测量单元，用于接收地面数字多媒体广播数据，测量接收到的地面数字多媒体广播数据的误码率，并传输测得的误码率到微型计算机以实现能够补救车辆移动时产生的灵敏度偏差和接收质量的天线分集；微型计算机，用于控制所述地面数字多媒体广播接收器的总体操作，从所述误码率测量单元接收测得的误码率以及根据接收到的误码率控制天线分集；天线切换单元，用于在所述微型计算机的控制下顺次切换到多个天线中具有最佳接收状态的天线。
2.一种地面数字多媒体广播中的天线分集方法，该方法包括以下步骤从配备有天线切换单元的多个天线接收信号；检查接收到的信号的误码率；切换到具有最佳误码率接收状态的天线。
全文摘要
提供了一种地面数字多媒体广播(DMB)中的天线分集装置和方法。在DMB接收器中，该装置包括BER测量单元，用于接收DMB数据，测量接收到DMB数据的BER，并且传输测得的BER到所述MICOM(微型计算机)以实现能够补救车辆移动时产生的灵敏度偏差和接收质量的天线分集；MICOM，用于控制所述DMB接收器的总体操作，从所述BER测量单元接收测得的BER，并且根据接收到的BER控制天线分集；以及天线切换单元，用于在所述MICOM的控制下顺次切换至所述多个天线中具有最佳接收状态的天线。
文档编号H04B7/04GK1901397SQ20061009046
公开日2007年1月24日 申请日期2006年6月27日 优先权日2005年7月20日
发明者梁铉浦, 权宰熙, 孔炳勇 申请人:现代奥途纳特株式会社