改善混合决定的预测度量的制作方法

改善混合决定的预测度量的制作方法
【专利摘要】提供了用于通过使用根据先前接收到的音频帧计算出的预测度量，来混合合成数字音频广播信号的模拟和数字部分的方法和设备，所述预测度量用于指导所述混合处理，并在预测度量指示未来数字信号质量劣化或受损的情况下，防止不必要的在模拟和数字之间的来回混合。
【专利说明】改善混合决定的预测度量

【技术领域】
[0001] 本发明一般涉及合成数字无线电广播接收器和用于操作合成数字无线电广播接 收器的方法。在一个方面中，本发明涉及用于在无线电接收器中混合音频信号的数字和模 拟部分的方法和设备。

【背景技术】
[0002] 数字无线电广播技术使用现有的无线电频带向移动、便携式以及固定接收器递送 数字音频和数据服务。一种被称为带内同频（IBOC)数字无线电广播的数字无线电广播使 用数字调制的子载波或边带来在相同频率上同时传输数字无线电和模拟无线电广播信号， 以在AM或FM模拟调制载波信号上多路复用数字信息。由iBiquity Digital公司开发的 HD Radio?技术，是用于数字无线电广播和接收的IBOC实施方式的一个示例。利用此布置， 通过传输模拟音频AM或FM备份音频信号（它因分集延迟而延迟），可以在模拟调制的载 波和数字调制的子载波上冗余地传输音频信号，使得当数字音频信号不存在、不可用或劣 化时，模拟AM或FM备份音频信号可以被馈送到音频输出。在这些情况下，通过衰减数字信 号，将模拟音频信号逐渐混合到输出音频信号中，使得当数字信号变得不可用时，音频被完 全混合成模拟。当数字信号变得可用时，通过衰减模拟信号使得当数字信号变得可用时，音 频被完全混合成数字，从而发生把数字信号类似地混合到输出音频信号中。
[0003] 虽然混合功能是平滑的，但是当模拟和数字信号之间的音频差异大时，模拟和数 字信号之间的混合转换会使收听体验下降。因此，需要用于处理数字音频的改进的方法和 设备，以克服如上所概述的现有技术中的问题。本领域技术人员在参考附图和随后的详细 描述阅读本申请的其余部分之后，常规处理和技术的进一步的局限性和缺点将变得明显。

【专利附图】

【附图说明】
[0004] 当结合下列附图考虑下列详细描述时，可以理解本发明和获得其很多目的、特征 和优点，其中：
[0005] 图1示出了根据选定实施例的用于调准和混合数字和模拟音频信号的示例性数 字广播接收器的简化的定时框图；
[0006] 图2示出了根据选定实施例的示例性数字广播接收器的简化的定时框图，该示例 性数字广播接收器计算信号质量信息以用作预测度量，所述预测度量用于在数字和模拟音 频FM信号的混合期间与阈值进行比较；
[0007] 图3示出了根据选定实施例的用于计算预定信号质量信息以用于调准和混合数 字和模拟音频FM信号的示例性FM解调模块的简化的定时框图；
[0008] 图4示出了根据选定实施例的用于计算预定信号质量信息以用于调准和混合数 字和模拟音频AM信号的示例性AM解调模块的简化的定时框图；
[0009] 图5示出了根据选定实施例的使用预定的信号质量信息来防止在模拟和数字信 号之间不必要地来回混合的示例性数字无线电广播接收器的简化的框图；
[0010] 图6示出了用于基于提供关于即将来临的数字信号质量的预先知识的预测度量， 将无线电广播信号的数字部分的音频样本与无线电广播信号的模拟部分的音频样本混合 的第一示例性处理；以及
[0011] 图7a-c示出了用于基于提供关于即将来临的数字信号质量的预先知识的预测度 量，将无线电广播信号的数字部分的音频样本与无线电广播信号的模拟部分的音频样本混 合的第二示例性处理。

【具体实施方式】
[0012] 描述了数字无线电接收器设备以及关联的用于操作数字无线电接收器设备的方 法，用于通过使用从先前接收到的音频样本中提取的信号质量信息，来高效地混合数字和 模拟信号，以防止在模拟和数字信号之间不必要地来回混合。在选定实施例中，由接收器的 调制解调器前端从接收到的信号中随时间提取信号质量值（例如，对每一个音频帧计算出 的信噪比测量），并存储信号质量值以由接收器的后端处理器用于控制数字和模拟信号的 混合。由于与接收到的信号的后处理关联的延迟，存储的信号质量值有效地给后端处理器 提供了数字信号质量何时变差的预先或先验知识。可以对于一个或多个服务模式计算具体 延迟，并将所述具体延迟用于控制对存储的信号质量值的检索和使用，其中服务模式是指 定吞吐量、性能级别以及选定的逻辑信道的操作参数的具体配置。利用此预先知识，如果存 储的信号质量值指示数字信号将变差，则数字无线电接收器可以继续使用模拟信号并抑制 混合回到数字。如此，防止了在低带宽音频信号（例如模拟音频信号）和高带宽音频信号 (例如数字IBOC信号）之间反复地来回混合，由此降低了收听体验中的不愉快的中断。类 似地，如果预先知识指示接收到的数字信号差并将变得更差，则数字无线电接收器可以混 合成模拟，并长时间停留在模拟，而不收听当数字信号劣化时生成的伪差（artifact)。事实 上，预测度量提供持续时间为几秒的未来的窗口（取决于频带和模式），使得"未来"数字信 号质量值利用关于即将来临的信号质量的预先知识来指导混合处理，使得混合算法可以执 行较好的运算，并提供较好的用户体验。
[0013] 现在将参考附图详细描述本发明的各种说明性实施例。虽然在下面的描述中阐述 了各种细节，但是将理解，也可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明，并且可以对此 处所描述的发明作出很多对实施方式特定的决定，以实现装置设计者的特定目标，诸如符 合将随着实施方式而变化的处理技术或与设计相关的约束。虽然这样的开发工作可能复杂 而耗时，但是它将是本领域技术人员要从本公开受益而从事的日常工作。例如，为了避免限 制本发明或使本发明难以理解，以框图形式而不是详细地示出选定方面。用对存储在计算 机存储器中的数据进行操作的算法和指令来呈现此处提供的详细描述的某些部分。这样的 描述和表示被本领域技术人员用来向本领域其它技术人员描述和传达他们的工作的实质。 一般地，算法是指导致所希望的结果的前后一致的步骤序列，其中"步骤"是指对物理量的 操纵，但是所述物理量可以但不必采取能够被存储、传送、组合、比较和以其它方式操纵的 电或磁信号的形式。将这些信号称为比特、值、元素、符号、字符、项、数字等等是通常的用 法。这些和类似的术语可以与适当的物理量关联，并且仅仅是施加给这些量的方便的标记。 除非特别声明，否则从下列讨论中可以明显地看出：应该理解，在整个描述中，利用诸如"处 理"或"计算"或"算出"或"确定"等等的术语进行的讨论指的是计算机系统或类似的电子 计算装置的动作和处理，所述计算机系统或类似的电子计算装置操纵表示为计算机系统的 寄存器和存储器内的物理（电子）量的数据，并将这些数据转换为类似地表示为计算机系 统存储器或寄存器或其它这样的信息存储器、传输或显示装置内的物理量的其它数据。
[0014] 现在参考图1，示出了根据选定实施例的用于调准和混合包含在接收到的混合型 无线电广播信号中的数字和模拟音频信号的示例性数字广播接收器100的简化的定时框 图。当在天线102处接收时，将接收到的混合型信号处理达时间量Tant，该时间量通常是将 取决于实施方式的恒定的时间量。然后，接收到的混合型信号被数字化、由IBOC信号解码 器110解调和解码，从模数转换器（ADC) 111开始，该模数转换器111将信号处理达时间量 以产生数字样本，所述时间量T _通常是取决于实施方式的恒定的时间量，所述数字样 本被下变频以产生较低采样速率的输出数字信号。
[0015] 在IBOC信号解码器110中，数字化的混合型信号被分离成数字信号路径112和模 拟信号路径114,用于解调和解码。在模拟路径114中，将接收到的混合型信号的模拟部分 处理达时间量，以产生表示接收到的混合型信号的模拟部分的音频样本，其中 通常是取决于实施方式的恒定的时间量。在数字信号路径112中，混合型信号解码器110用 了时间量TDrcim获取和解调接收到的数字IBOC信号，其中TDrcim是将取决于数字信号的获 取时间和数字信号路径112的解调时间的可变时间量。由于诸如衰减和多径的无线电传播 干扰，获取时间会根随着数字信号的强度而变化。数字信号路径112应用层1处理，以基于 特定实施方式，使用提供极少数据缓冲或不提供数据缓冲的相当确定性的处理，来解调接 收到的数字IBOC信号。然后，数字信号路径112将得到的数据馈送到一个或多个上层模块， 所述上层模块将解调数字信号解码以最大化音频质量。在选定实施例中，上层解码处理基 于空中条件包括对接收到的信号的缓冲。在选定实施例中，上层模块可以实现每一个IBOC 服务模式（MP1-MP3、MP5、MP6、MP11、MA1和MA3)的确定性处理。如所描绘的，上层解码处 理包括混合决定模块113,该混合决定模块113处理从在数字信号路径112中的解调数字信 号中获取的预测度量，以指导音频和模拟信号在音频转换或混合模块115中的混合。在混 合决定模块113中处理混合决定所需的时间是恒定的时间量!^_。在此示例中，解调和解 码数字IBOC信号所花费的总时间TIB(K对于特定实施方式是确定性的。
[0016] 在音频转换或混合模块115处，使用来自混合决定模块113的指导控制信令，将 (通过混合决定模块113提供的）来自数字信号的样本与（直接从模拟信号路径114提供 的）来自模拟信号的样本调准和混合，以便如果数字信号的预测度量不良，则避免不必要 的从模拟到数字的混合。在音频转换模块115处将数字和模拟信号调准和混合在一起所需 的时间是恒定的时间量Ttkansitot。最后，在处理时间TDA。期间，组合的数字化的音频信号通 过数模转换器（DAC) 116被转换为模拟的用于呈现，所述处理时间TDA。通常是将取决于实施 方式的恒定的时间量。
[0017] 在图2中示出了用于调准和混合数字和模拟音频信号的示例性数字广播接收器 200的示例性功能框图，图2示出了调制解调器层模块210和应用层模块220的功能处理 细节。图2中所示出的功能可以完全地或部分地在包括一个或多个处理单元的基带处理 器或类似的处理系统中执行，所述一个或多个处理单元被配置（例如用软件和/或固件编 程）为执行指定的功能并适当地耦接到一个或多个存储器存储装置（例如RAM、闪速ROM、 ROM)。例如，可以使用任何希望的半导体制造方法来形成具有处理系统的一个或多个集成 电路，所述处理系统具有被布置为提供用于调准和混合数字和模拟音频信号的数字广播接 收器功能块的一个或多个处理器和存储器。
[0018] 如所例示的，调制解调器层210接收包含接收到的混合型信号的模拟和数字部分 的信号样本201，可以可选地由采样速率转换（SRC)模块211用处理时间Tskc处理所述信号 样本201。取决于实施方式，SRC模块211可以存在或不存在，但是当被包括时，处理时间 TSK。对于该特定实施方式是恒定时间。然后，由前端模块212处理数字信号样本，所述前端 模块212进行滤波并分配数字符号，以生成基带信号202。在选定示例实施例中，前端模块 212可以实现这样的FM前端模块：取决于实施方式，该FM前端模块包括隔离滤波器213、第 一相邻抵消器214以及符号分配器215。在其它实施例中，前端模块212可以实现这样的FM 前端模块：该FM前端模块只包括符号分配器215,而不包括隔离滤波器213和第一相邻抵 消器214。在一个示例FM前端模块212中，由隔离滤波器213在处理时间TIS()期间处理数 字信号样本，以过滤和隔离数字音频广播（DAB)上边带和下边带。接下来，信号可以在处理 时间TFA。期间通过可选的第一相邻抵消器214,以便衰减可能干扰感兴趣的信号的来自相 邻的FM信号频带的信号。最后，衰减的FM信号（或AM信号）进入在处理时间TSYM期间累 积样本（例如利用RAM缓冲器）的符号分配器215。从符号分配器215生成基带信号202。 取决于实施方式，隔离滤波器213、第一相邻抵消器214和/或符号分配器215可以存在或 不存在，但是当被包括时，对应的处理时间对于该特定实现是恒定的。
[0019] 利用FM接收器，获取模块216在处理时间TACQ期间处理来自前端模块212的数字 样本，以从接收到的OFDM符号获取或恢复OFDM符号定时偏移或误差和载波频率偏移或误 差。当获取模块216指示它已经获取了数字信号时，它利用获取符号偏移反馈信号，基于获 取时间，调整符号分配器215中的样本指针的位置。然后，符号分配器215调用解调模块 217。
[0020] 解调模块217在处理时间^胃期间，处理来自前端模块212的数字样本，以解调 信号并将用于解码的解调数据219提供给应用层220用于上层处理，其中总应用层处理时 间是 TApplication - T L2+TL4+TQADjUST+T blend+Tdecisi〇n〇 取决于是执行AM还是FM解调，解调模块217 对接收到的压缩音频数据执行去交织、码组合（code combining)、FEC解码以及错误标记 (error flagging)。此外，解调模块217周期性地确定并输出信号质量测量218。在选定实 施例中，信号质量测量218被计算为随时间的信噪比值（CD/No)，所述信噪比值被存储在存 储器或存储缓冲器230中，用作指导混合决定的预测度量231-234。
[0021] 从上文可以看出，在调制解调器层210处的总处理时间是1"_= TFE+TD_D，其中 Tpe= T 。由于前端模块TFE的处理时间是恒定的，所以在天线处接收到彳目号 样本的时间和信号样本被提供给解调模块217的时间之间的小差异可忽略。
[0022] 在应用层220,将来自解调基带信号219的音频和数据信号解复用，并执行音频传 送解码。特别地，解调基带信号219被传递到L2数据层模块221，该L2数据层模块221在 数据层处理时间IY2期间执行层2数据层解码。在L2模块221中花费的时间对于音频帧 将是恒定的，并且将取决于服务模式和频带。然后，L2解码的信号被传递到L4音频解码层 222,该L4音频解码层222在音频层处理时间期间执行音频传送和解码。在L4音频解 码模块222中花费的时间对于音频帧将是恒定的，并且将取决于服务模式和频带。
[0023] 然后，L4解码的信号被传递到质量调整模块223,该质量调整模块223在处理时间 Tqa_st期间执行质量调整算法，以便如果先前计算的信号质量测量指示信号将劣化，则授权 混合算法降低信号质量。在质量调整模块223中花费的时间对于音频帧将是恒定的，并且 将取决于服务模式和频带。如此处所描述的，当决定是否要调整音频质量时，质量调整算法 可以将从存储器/存储缓冲器230检索235到的先前存储的信号质量测量231-234用作预 测度量。例如，如果先前存储的信号质量测量231-234指示即将来临的音频样本劣化或低 于质量阈值测量，则质量调整模块223可以基于信号度量来将音频质量调整一固定或可变 量。这是可能的，因为接收器系统本质上是确定性的，所以在样本到达解调模块217的时间 和同一个样本被提供给质量调整模块223的时间之间存在定义的恒定时间延迟（对于音频 帧）。结果，在信号获取期间存储在存储器/存储缓冲器230中的样本的计算的信号质量测 量（例如CD/No)可以被用于向质量调整模块223提供数字信号质量何时变差的预先或先 验知识。通过计算和存储给定模式（例如FM-MP1-MP3、MP5、MP6、MP11和AM-MA1、MA3)的 系统延迟，在样本到达质量调整模块223所需的时间延迟之后，存储在存储器/存储缓冲器 230中的信号质量测量⑶/No值231-234可以被质量调整模块223使用。这是可能的，因为 解调模块217和质量调整模块223之间的处理时间延迟〇Y2+IY4)表示质量调整模块223正 在处理较旧的样本（例如CD/No (T - N))，但是可以从存储器/存储缓冲器230访问"未来" 样本（例如 CD/No (T)、CD/No (T-l)、CD/No (T-2)等等）。
[0024] 经过质量调整模块223的任何L4音频质量调整，混合算法模块224在处理时间 1^_期间处理接收到的信号，以便决定是停留在数字模式或模拟模式，还是启动数字地组 合模拟音频帧和重新调准的数字音频帧。在混合算法模块224中花费的时间对于音频帧将 是恒定的，并且将取决于服务模式和频带。混合算法模块224响应于来自质量调整模块223 的对于用于形成输出的信号的模拟和数字部分的相对量控制音频帧组合的转换控制信号， 决定是混合到数字还是模拟。如下所述，根据由混合决定模块225所提供的指导控制信令， 选定的混合算法输出可以由分离的音频转换模块（未示出）来执行。
[0025] 在混合决定模块225处，对从数字信号中提取的预测度量进行处理以提供指导控 制信令，以便如果数字信号的预测度量不良则防止不必要的从模拟到数字的混合。在选 定的实施例中，预测度量是从缓冲器230检索到的先前计算出的信号质量测量CD/No值 231-234。混合决定模块225在处理时间TDEasiQN期间处理预测度量，以基于即将来临的或 "未来"音频帧中的数字信号的信号强度，决定是否将使用混合算法的输出（来自混合算法 模块224)来组合模拟音频帧与重新调准的数字音频帧。在混合决定模块225中花费的时 间T_ND对于音频帧将是恒定的，并S将取决于服务模式和频带。如此处所描述的，当决定是 否执行选定的混合算法时，混合决定模块225可以使用从存储器/存储缓冲器230检索到 的先前存储的信号质量测量235。在混合算法模块224建议从模拟到数字的混合转换的情 况下，如果先前存储的数字信号质量测量（例如231-234)指示即将来临的数字音频样本劣 化或低于质量阈值测量，则混合决定模块225可以发出指导控制信号以防止转换到数字， 在这样的情况下，音频转换模块（未示出）继续使用模拟信号并抑制如混合算法模块224 建议的那样混合回到数字。在混合算法模块224建议从数字到模拟的混合转换的其它情况 下，如果先前存储的数字信号质量测量（例如231-234)指示即将来临的数字音频样本劣化 或低于质量阈值测量，则混合决定模块225可以发出指导控制信号以加速转换到模拟。例 如，混合决定模块225可以降低进入混合算法模块224的信号的质量，在这样的情况下，音 频转换模块（未示出）比其它方式更快地切换到模拟混合。
[0026] 如此处所公开的，任何希望的评价算法都可以用于评价数字信号质量测量，以确 定即将来临的数字音频样本的质量。例如，信号质量阈值（例如Cd/N〇min)可以定义多个连 续的音频帧必须满足允许从模拟到数字的混合的最小数字信号质量测量。此外或替代地， 阈值计数可以建立用于在未能满足信号质量阈值的连续的音频帧的数量满足或超出阈值 计数的情况下防止从模拟到数字的混合的触发器。此外或替代地，可以对存储在缓冲器230 中的所有数字信号质量测量应用"滑动平均值"或"多数表决"的定量决策，以便如果缓冲 器230中的数字信号质量测量不满足定量决策要求，则防止从模拟到数字的混合。
[0027] 因为接收器系统本质上是确定性的，所以存在使用先前计算出的信号质量测量的 能力，所以在样本到达解调模块217的时间和在混合决定模块225处作出混合决定的时间 之间存在定义的恒定时间延迟（对于音频帧）。结果，在信号获取期间存储在存储器/存储 缓冲器230中的样本的计算出的信号质量测量CD/No值可以用于向混合决定模块225提供 数字信号质量何时变差的预先或先验知识。通过计算和存储给定模式（例如FM-MP1-MP3、 MP5、MP6、MP11和AM-MA1、MA3)的系统延迟，在样本到达混合决定模块225所需的时间延 迟之后，存储在存储器/存储缓冲器230中的信号质量测量⑶/No值231-234可以被混合 决定模块225使用。这是可能的，因为解调模块217和混合决定模块225之间的处理时间 延迟表示混合决定模块225正在处理较旧的样本（例如⑶/No(T - N))，但是可以从存储器/存储缓冲器230访问"未来"样本（例如⑶/No (T)、⑶/No (T-1)、 CD/No (T-2)等等）。如此，混合决定模块225可以防止接收器在低带宽音频信号（例如模 拟音频信号）与高带宽音频信号（例如数字IB0C信号）之间反复地来回混合，由此减少收 听体验中的不愉快的中断。类似地，如果存储的信号质量值（例如231-234)指示接收到的 数字信号差并将变得更差，则混合决定模块225可以更快地混合到模拟，并且/或者长时 间停留在模拟而不是收听当数字信号劣化时生成的伪差。如此，存储的信号质量值（例如 231-234)提供预测度量以利用关于即将来临的信号质量的预先知识来指导混合决定，使得 混合算法可以执行更好的运算并提供更好的用户体验。
[0028] 在图3中示出了示例性FM解调模块300,该图示出了根据选定实施例的用于计算 预定的信号质量信息以用于调准并混合数字和模拟音频FM信号的FM解调模块部件的简化 的定时框图。如所例示的，由频率调整模块302处理接收到的基带信号301 (经过处理时间 TFrai)以调整信号频率。所得到的信号由开窗/折叠模块304处理（经过处理时间TWMd)， 以将合适的符号样本开窗和折叠，然后由快速傅里叶变换（FFT)模块306(经过处理时间 Tfft)、相位均衡模块308 (经过处理时间TPhase)以及帧同步模块310 (经过处理时间TFr纖Sync) 按顺序处理该信号，以变换、均衡和同步该信号，用于输入到信道状态指示器模块312,用于 处理（经过处理时间TCSI)以生成信道状态信息315。
[0029] 信道状态信息315与（由帧同步模块310所提供的）服务模式信息311和（由信 道状态指示器模块312所提供的）边带信息313 -起由信号质量模块314处理，以计算随 时间的信号质量值316 (例如SNR CD/No样本值）。在选定实施例中，基于由CSI模块312 所提供的均衡的上主边带和下主边带313的信噪比（SNR)值，在信号质量模块314计算每 一个Cd/No值。可以通过将来自每一个单独的上主区间（bin)和下主区间的I2和Q 2求和 来计算SNR。替代地，可以通过分别根据上边带和下边带来分开地计算SNR值，然后选择较 强的SNR值，来计算SNR。此外，信号质量模块314可以使用从帧同步模块310中的系统控 制数据中提取的主服务模式信息311来计算不同模式的不同Cd/No值。例如，可以根据Cd/ No_FM = 10*logl0(SNR/360)/2+C来计算CD/No样本值，其中"C"的值取决于模式。基于输 入，信号质量模块314为符号跟踪模块317生成信道状态信息输出信号值，所述信道状态信 息输出信号值在符号跟踪模块317被处理（经处理时间TTradt)，然后被转发用于在去交织器 模块318中去交织（经处理时间TDeint)，以产生软判定比特。维特比解码器320处理软判定 比特，以在层2输出线上产生解码的节目数据单元。
[0030] 在图4中示出了示例性AM解调模块400,该图示出了根据选定实施例的用于计算 预定的信号质量信息以用于调准并混合数字和模拟音频AM信号的AM解调模块部件的简化 的定时框图。如所例示的，由载波处理模块402处理接收到的基带信号401 (经处理时间 TCarri J以生成时域样本的流。由OFDM解调模块404处理得到的信号（经处理时间TQFDM)， 以产生频域符号矢量，所述频域符号矢量由二进制相移键控（BPSK)处理模块406处理（经 处理时间TBPSK)以生成BPSK值。在符号定时模块408处，处理BPSK值（经处理时间TSYM)以 导出符号定时误差值。均衡器模块410结合BPSK和载波信号来处理频域符号矢量（经处 理时间TEQ)，以产生均衡的信号，用于输入到信道状态指示器估计器模块412,用于处理（经 处理时间TCSI)以生成信道状态信息414。
[0031] 信道状态信息414与（由BPSK处理模块406所提供的）服务模式信息407和（由 CSI估计器模块412所提供的）边带信息413 -起由信号质量模块415处理，以计算随时间 的信号质量值417 (例如SNR CD/No样本值）。在选定实施例中，基于由CSI估计模块412 所提供的均衡的上主边带和下主边带413,在信号质量模块415处计算每一个Cd/No值。可 以通过将来自每一个单独的上主区间和下主区间的I2和Q2求和来计算SNR。替代地，可以 通过分别根据上边带和下边带来分开地计算SNR值，然后选择较强的SNR值，来计算SNR。 此外，信号质量模块415可以使用由BPSK处理模块406提取的主服务模式信息407,来计算 不同模式的不同 Cd/No 值。例如，可以根据 Cd/No_AM = 10*logl0((800/SNR)*4306. 75)+C 来计算CD/No样本值，其中"C"的值取决于模式。信号质量模块415还为子载波映射模块 418生成CSI输出信号值416,在子载波映射模块418中信号被映射（经处理时间TSCMP)到 子载波。然后由分支度量模块419处理子载波信号（经处理时间TBEANCH)以产生分支度量， 所述分支度量被转发到维特比解码器420，所述维特比解码器420处理软判定比特（经处理 时间TVit"bi)以在层2输出线上产生解码的节目数据单元。
[0032] 如上文所指出的，解调器模块为每个模式计算预定的信号质量信息，用于存储和 由混合模块检索，以指导混合决定。虽然可以使用任何希望的信号质量计算，但是在选定的 实施例中，可以使用公式Cd/No_FM = 10*logl0 (SNR/360) /2+C来计算信号质量信息作为信 噪比（CD/No)，用于指导FM混合决定，其中"SNR"是从CSI模块312接收到的均衡的上主边 带和下主边带313的SNR，并且其中"C"对于每一个FM IB0C模式具有特定值（例如，对于 MP1，C = 51. 4,对于 MP2, C = 51. 8,对于 MP3, C = 52. 2,对于 MP5、MP6、MP11，C = 52. 9)。 类似地，可以使用公式Cd/No_AM = 10*logl0 ((800/SNR) *4306. 75) +C来计算信号质量信息 作为信噪比（⑶/No)，用于指导AM混合决定，其中"SNR"是从CSI估计模块412接收到的均 衡的上主边带和下主边带413的SNR，并且其中"C"对于每一个AM IB0C模式具有特定值 (例如，对于MA1，C = 30,对于MA3, C = 15)。在其它实施例中，可以对于上边带和下边带 分开地计算SNR，随后应用选择方法，诸如选择较强的SNR值。
[0033] 为进一步说明本发明的选定实施例，现在参考图5,该图示出了根据选定实施例的 示例性IBOC数字无线电广播接收器500(诸如AM或FM IBOC接收器）的简化的框图，所述 示例性IBOC数字无线电广播接收器500使用预定的信号质量信息来防止在模拟和数字信 号之间的不必要的来回混合。虽然为示例性目的只示出了接收器500的某些部件，但是显 然接收器500可以包括另外的或更少的部件，并且可以在具有调谐器和前端、扬声器、遥控 器、各种输入/输出装置等等的多个分离的外壳之间分布。此外，可以使用一个或多个集成 电路来实现数字无线电广播接收器500中示出的很多或全部信号处理功能。
[0034] 所描绘的接收器500包括连接到前端调谐器510的天线501，其中天线501接收合 成数字音频广播信号。在前端调谐器510中，带通预选滤波器511在拒绝不希望的图像信 号的同时使感兴趣的频带通过，所述感兴趣的频带包括在频率fc处的希望的信号。低噪声 放大器（LNA) 512放大经滤波的信号，并且在混频器515中，将放大的信号与由可调本地振 荡器513在线514上提供的本地振荡器信号f\。混合。这在线516上产生了和（fc+f 1())信 号和差（f。-^信号。中频滤波器517使中频信号fif通过，并使感兴趣的调制信号的带宽 之外的频率衰减。模数转换器（ADC) 521使用前端时钟520来操作，以在线522上产生数字 样本。数字下变频器530对信号进行频移、滤波和抽取，以在线551上产生较低采样速率的 同相和正交基带信号，并且还可以向基带处理器550输出接收器基带采样时钟信号（未示 出）。
[0035] 在基带处理器550中，模拟解调器552对基带信号551的模拟调制部分进行解调， 以在线553上产生模拟音频信号，用于输入到音频转换模块567。此外，数字解调器556对 基带信号551的数字调制部分进行解调。当实现AM解调功能时，数字解调器556直接处理 基带信号551的数字调制部分。但是，当实现FM解调功能时，基带信号551的数字调制部分 首先被隔离滤波器（未示出）滤波，然后在被提供到OFDM数字解调器556之前由第一相邻 抵消器（未示出）抑制。在AM或FM解调器实施例中，数字解调器556周期性地确定信号 质量测量557,并将信号质量测量557存储在循环或环状存储缓冲器540中，用于指导在混 合模块554处执行的混合决定。可以计算信号质量测量，作为每一个IBOC模式（MP1-MP3、 MP5、MP6、MP11、MA1和MA3)的信噪比值（CD/No)，使得在循环缓冲器540中的544处存储 时间（T-N)的第一 CD/No值，随后在543、542、541处存储时间（T-2)、（T-1)和（T)的未来 的⑶/No值。
[0036] 在数字解调器556中处理之后，数字信号被去交织器558去交织，并由维特比解 码器559解码。服务解调器560将主节目信号和补充节目信号与数据信号分离。处理器 565处理节目信号，以在线566上产生数字音频信号。在混合模块554处，对数字音频信号 566和从循环缓冲器540中检索545到的一个或多个先前计算出的信号质量测量CD/No值 541-544进行处理，以生成并控制用于在音频转换模块567中混合模拟和主数字音频信号 的混合算法。例如，如果先前存储的数字信号质量测量541-544指示即将来临的音频样本 劣化或低于质量阈值测量，则混合模块554可以生成混合算法，该混合算法使用模拟信号 并抑制混合回到数字，因为存储在存储器/存储缓冲器540中的信号质量值为混合模块554 提供数字信号质量何时变差的预先或先验知识。类似地，如果存储的数字信号质量值（例 如541-544)指示接收到的数字信号差并将变得更差，则混合模块554可以混合到模拟，并 长时间停留在模拟，而不是收听当数字信号劣化时生成的伪差。在其它实施例中，补充数字 音频信号通过混合模块554和音频转换模块567,以在线568上产生音频输出。
[0037] 数据处理器561处理来自服务解调器560的数据信号，以在数据线562-564上产 生数据输出信号，其可以被多路复用到合适的总线，诸如互集成电路（I2C)、串行外围接口 (SPI)、通用异步接收器/发射器（UART)、或通用串行总线（USB)。数据信号可以包括例如 SIS信号562、MPS或SPS数据信号563以及一个或多个AAS信号564。
[0038] 主机控制器580接收数据信号562-564 (例如SIS、MPSD、SPSD以及AAS信号）并 利用耦接到显示控制单元（DCU) 582和存储器模块584的微控制器或其它处理功能来处理 数据信号562-564。可以使用任何合适的微控制器，诸如Atmel?AVR 8位精简指令集计 算机（RISC)微控制器、高级RISC机器（ARM? ) 32位微控制器或任何其它合适的微控 制器。此外，主机控制器580的一部分或全部功能可以在基带处理器（例如处理器565和 /或数据处理器561)中执行。D⑶582包括控制显示器的任何合适的I/O处理器，所述显 示器可以是任何合适的视觉显示器，诸如IXD或LED显示器。在某些实施例中，D⑶582还 可以通过触摸屏显示器来控制用户输入部件。在某些实施例中，主机控制器580还可以控 制来自键盘、转盘、旋钮或其它合适的输入装置的用户输入。存储器模块584可以包括任何 合适的数据存储介质，诸如RAM、闪速ROM(例如SD存储卡）和/或硬盘驱动器。在某些实 施例中，存储器模块584可以被包括在与主机控制器580进行通信的外部部件（诸如遥控 器）中。
[0039] 为了进一步说明选定实施例，现在参考图6,该图示出了用于基于提供关于即将来 临的数字信号质量的预先知识的预测度量，将无线电广播信号的数字部分的音频样本与无 线电广播信号的模拟部分的音频样本混合的第一示例性处理600。在处理在步骤601中开 始之后，在接收器中接收并解调新的音频帧（步骤602)。在对帧进行解调时，提取信号质量 信息，以确定用作预测度量的数字信号质量。例如，可以计算帧的数字信号质量，作为每一 个IB0C模式（例如MP1-MP3、MP5、MP6、MP11、MA1和MA3)的信噪比值（CD/No)，然后将帧的 数字信号质量存储在存储器（例如环状缓冲器）中，由此更新预测度量（步骤604)。将理 解，将来可以添加另外的IB0C模式。
[0040] 在步骤608中，对接收到的音频帧应用上层音频解码（例如L4音频质量解码）。 此时，可以利用一个或多个混合决定阈值输入（步骤606)来修改音频解码，所述一个或多 个混合决定阈值输入指定当评价数字信号质量时预测度量所需的数字信号质量阈值。在选 定的实施例中，可以为每一个服务模式提供不同的混合决定阈值输入。还可以利用指定用 于解码处理的一个或多个混合决定模式（步骤610)的输入来修改音频解码。在第一"模拟 到数字预测"模式中，从模拟到数字的混合还考虑预测度量（例如先前计算出的CD/No值）， 以基于一个或多个先前计算出的音频帧CD/No值低于指定的混合决定阈值的时间来延迟 从模拟到数字的混合。在第二"双向预测"模式中，当从模拟到数字混合时（如果预测度量 看上去不好，则延迟混合到数字）以及当从数字到模拟混合时（如果预测度量看上去不好， 则加速混合到模拟），预测度量（与QI、混合阈值以及混合速率参数一起）被考虑。
[0041] 在"双向预测"模式的示例实施例中，当基于对预测度量的评价，混合决定模式610 从"数字"变为"模拟"时，可以在步骤608中修改音频质量。当发生数字到模拟的转换时， 可以评价先前计算出的预测度量值，以确定即将来临的音频帧的数字信号质量是否良好。 评价步骤可以使用任何希望的定量决策比较技术来将先前计算出的Cd/No值与阈值进行 比较。如果即将来临的音频帧的预测度量看上去良好，则在步骤608中将混合状态设置为 "模拟"。但是，如果即将来临的音频帧的预测度量看上去不好，则在音频质量修改步骤608 中，加速将混合状态转换到模拟。可以通过降低上述数字音频质量指示器（QI)参数输入来 实现混合状态的加速变化。通过降低信号质量输入，响应于来自预测度量的数字信号质量 正在劣化的指示，混合算法有效地加速从数字到模拟的混合。
[0042] 在步骤612中，混合算法处理接收到的音频帧以选择用于数字地组合音频帧的模 拟部分和数字部分的混合状态。选定的混合状态被音频转换处理（未示出）使用，所述音 频转换处理通过混合模拟和数字部分的相对量来执行音频帧组合，以形成音频输出。为此， 混合算法可以建议"模拟"混合状态或"数字"混合状态，使得取决于当前混合状态，"模拟 到数字"或"数字到模拟"的转换发生。将理解，对于没有模拟备份的任何全数字IB0C模式 (例如诸如MP5、MP6和MA3)或选择的补充节目服务（SPS)或主节目服务（MPS)模式，混合 到"模拟"的建议将导致信号被混合为静音。
[0043] 在步骤614中，检测混合状态的任何转换。如果检测到数字到模拟的转换619,则 在步骤617中将混合状态设置为模拟，并且处理返回618以处理下一音频帧601。但是，如 果检测到模拟到数字的转换615,则在步骤616中评价一个或多个先前计算出的预测度量， 以确定即将来临的音频帧的数字信号质量是否良好。评价步骤616可以从存储器中检索对 于连续音频帧的先前计算出的Cd/No值，并将它们与阈值进行比较。将理解，在步骤616中， 可以使用任何其它希望的定量决策比较算法。将理解，"模拟到数字预测"模式和"双向预 测"模式都使用评价决定616。
[0044] 如果即将来临的音频帧的预测度量看上去不好（决定616为否定的结果），则在步 骤617中混合状态扩展到模拟，并且处理返回618以处理下一音频帧601。通过在检测到 "模拟到数字"的转换615之后将混合状态设置为模拟，混合决定有效地延迟由混合算法步 骤612建议的正常的从模拟到数字的混合。另一方面，如果即将来临的音频帧的预测度量 看上去好（决定616为肯定的结果），则在步骤624中将混合状态设置为数字，并且处理返 回625以处理下一音频帧601。
[0045] 图7a_c示出了用于基于在给定计时器时段中的混合转换的次数和提供关于即将 来临的数字信号质量的预先知识的一个或多个预测度量来混合无线电广播信号的模拟和 数字音频部分的第二示例性处理700。一般来说，处理700包括重调谐处理（图7a)、使用 预测度量并运行混合计数的混合决定处理（图7b)、以及系统状态设置处理（图7c)。在处 理在步骤701中开始之后，在接收器中接收并解调新的音频帧（步骤702)。在对帧进行解 调时，提取预定的信号质量信息，以确定数字信号质量来用作预测度量。例如，可以计算帧 的数字信号质量，作为每一个IB0C模式（MP1-MP3、MP5、MP6、MP11、MA1和MA3)的信噪比值 (CD/No)，然后将所述帧的数字信号质量存储在存储器（例如环状缓冲器）中，由此更新预 测度量（步骤704)。
[0046] 在步骤708中，对接收到的音频帧应用上层音频解码（例如L4音频质量解码）， 通过来自一个或多个混合决定阈值输入（步骤706)的输入来修改所述上层音频解码，所述 一个或多个混合决定阈值输入指定当评价一个或多个服务模式下的数字信号质量时预测 度量所需的数字信号质量阈值。还可以利用指定用于解码处理的一个或多个混合决定模 式（步骤710)(诸如"模拟到数字预测"模式和/或"双向预测"模式）的输入来修改音频 解码。如此处所描述的，当确定是否从模拟混合到数字时（如果预测度量看上去不好，则延 迟混合到数字），以及当从数字混合到模拟时（如果预测度量看上去不好，则加速混合到模 拟），先前计算出的预测度量与QI、混合阈值和混合速率参数一起被使用。
[0047] 在步骤712中，处理确定接收器是否以仅数字模式配置以在数字模式下播放而没 有模拟混合。可以通过读取预定的接收器设置（例如混合阈值参数）以查看是否设置了仅 数字模式来作出确定。如果接收器不是以仅数字模式配置（决定712为否定的结果），则在 步骤714中由混合算法处理接收到的音频帧，以输出用于数字地组合音频帧的模拟部分和 数字部分的混合状态，在此之后，重调谐处理前进到步骤724,以检测接收器的选定频率或 频带是否存在任何变化。另一方面，如果接收器以仅数字模式配置（决定712为肯定的结 果）并且没有音频的丢失（检测步骤716为否定的结果），则接收器将混合状态设置为数 字状态（步骤718)，并且处理前进到步骤724,以检测接收器的选定频率或频带中是否有任 何变化。但是，如果存在音频的丢失（检测步骤716为肯定的结果），则接收器将混合状态 设置为模拟状态（步骤720)，然后检测接收器的选定频率或频带中是否有任何变化（步骤 724)。将理解，对于没有模拟备份的任何全数字IBOC模式（例如诸如MP5、MP6和MA3)或 选择的补充节目服务（SPS)或主节目服务（MPS)，将混合状态设置为"模拟"将导致信号被 混合为静音。
[0048] 如果检测到频率或频带变化（检测步骤724为肯定的结果），则在步骤726中，接 收器重置预定的数字状态参数。在选定的示例实施例中，重置功能导致数字计时器被重置， 并且系统混合状态被设置为"模拟"。此外，在频率/频带变化的情况下，计时器时段被重置 为初始或最小值。在频率/频带变化的情况下，诸如通过清除环状缓冲器存储器的内容，预 测度量也可以被重置。最后，在频率/频带变化的情况下，"混合/计时器时段"计数可以 被重置。在重置726之后，处理返回701以处理下一音频帧702。如果没有频率/频带变化 (检测步骤724为否定的结果）则处理前进719到启动混合决定处理727。
[0049] 现在参考图7b，通过在步骤728中检测系统混合状态是否存在潜在变化，来开始 混合决定处理。可以通过将混合算法状态与给定系统模式的系统状态进行比较，以检测可 能的从"数字"到"模拟"的变化或从"模拟"到"数字"的变化，来作出确定。如果检测到潜 在的混合状态变化（检测步骤728为肯定的结果），则接收器使用运行混合计数和一个或多 个预测度量，以在数字信号质量（如运行混合计数所指示的）已经过度劣化或（如预测度 量所指示的）将过度劣化的情况下指导混合转换处理成为模拟模式。为了使用运行混合计 数来指导混合处理，接收器跟踪在给定时段中发生的混合（例如从模拟到数字的转换）的 次数，如果在该时段中混合次数满足或超过最大量，则混合状态被设置为"模拟"，直到接收 器恢复并且数字信号质量提高。在这方面，在定义的时段中发生的过量的混合转换是数字 信号质量差以及系统应该被限制在模拟模式的指示。在一个示例实施方式中，在步骤732 中，接收器跟踪混合次数。如果检测到的混合次数不满足指定的限制（检测步骤732为否 定的结果），则接收器前进到步骤734以开始针对预测度量评价接收到的信号。但是，如果 检测到的混合次数满足或超出指定的限制（检测步骤732为肯定的结果），则接收器确定是 否已经满足关联的时段要求，或者否则使关联的计时器递增。特别地，接收器确定当前时段 值是否小于最大时段值（步骤742)。如果否（决定步骤742为否定的结果），则满足运行 混合计数的时段要求，并且在处理前进747到启动系统状态设置处理755之前，在步骤746 中将临时混合状态设置为"模拟"。但是，如果还没有达到最大时段值（决定步骤742为肯 定的结果），则不满足运行混合计数要求。此时，可以在步骤744中将时段增长定义的计时 器步长，并且在步骤746中接收器现在可以前进将临时混合状态设置为"模拟"。
[0050] 在步骤734中，检测混合状态中的任何的模拟到数字的转换。如果没有检测到模 拟到数字的转换（决定734为否定的结果），则在处理前进737到启动系统状态设置处理 755之前，在步骤736中将临时混合状态设置为"模拟"。但是，如果检测到模拟到数字的转 换（决定734为肯定的结果），则在步骤738中评价一个或多个先前计算出的预测度量，以 确定即将来临的音频帧的数字信号质量是否良好。评价步骤738可以从存储器中检索对于 连续音频帧先前计算出的Cd/No值，并将它们与阈值进行比较，但是可以使用任何希望的 定量决策比较算法。
[0051] 如果即将来临的音频帧的预测度量看上去不好（决定738为否定的结果），则在步 骤736中将临时混合状态设置为"模拟"，并且处理前进737到启动系统状态设置处理755。 通过响应于差的预测度量在检测到"模拟到数字"的转换734之后将混合状态设置为"模 拟"，混合决定有效地延迟正常的从模拟到数字的混合。另一方面，如果即将来临的音频帧 的预测度量看上去良好（决定738为肯定的结果），则在步骤740中将临时混合状态被设置 为"数字"，并且处理前进741到启动系统状态设置处理755。
[0052] 返回参考混合状态转换检测步骤728,如果系统混合状态不存在潜在变化（检测 步骤728为否定的结果），则接收器在步骤730中检测混合算法是否处于数字模式。如果否 (检测步骤730为否定的结果），则混合算法处于模拟模式，并且处理前进731到混合计数 限制处理755。但是，如果混合算法处于数字模式（检测步骤730为肯定的结果）并且没有 达到最大时段（决定748为否定的结果），则在前进751到混合计数限制处理755之前，在 步骤750中将临时混合状态设置为"数字"。另一方面，如果达到了最大时段（决定748为 肯定的结果），则接收器使时段缩小，只要计时器在定义的值的范围内。例如，如果时段等于 最大时段（决定748为肯定的结果）但是比最小时段大指定的计时器步长（决定752为否 定的结果），则在步骤754中使时段缩小指定的计时器步长，并且在前进751到启动系统状 态设置处理755之前，在步骤750中将临时混合状态被设置为"数字"。否则（决定752为 肯定的结果），处理前进753到启动系统状态设置处理755。
[0053] 现在参考图7c，通过在步骤756中检测混合状态的任何转换（例如从模拟到数 字）来开始系统状态设置处理。如果存在混合状态转换（检测步骤756为肯定的结果），则 在步骤758中使"混合/计时器时段"计数递增，并且在步骤760中使数字时间模式计时器 递增。替代地，如果不存在混合状态转换（检测步骤756为否定的结果），则使"混合/计 时器时段"计数不递增，但是在步骤760中使数字时间模式计时器递增。
[0054] 如果递增的数字模式计时器等于时段（检测步骤762为肯定的结果），则在步骤 764中将"混合/计时器时段"计数和数字计时器重置。否则（检测步骤762为否定的结 果），在步骤766中接收器确定临时混合状态是否已经被设置为"数字"。在此阶段，在步骤 740 (响应于有利的预测度量）或步骤750 (在原本以数字模式设置混合算法的情况下）设 置任何"数字"临时混合状态。类似地，在步骤736(响应于不利的预测度量）设置任何"模 拟"临时混合状态。从而，在处理返回769到处理下一音频帧701之前，对"数字"临时混合 状态的检测（决定766为肯定的结果）导致在步骤768中系统状态被设置为"数字"。
[0055] 另一方面，在处理返回771到处理下一音频帧701之前，任何检测到的"模拟"临 时混合状态（决定766为否定的结果）导致在步骤770中系统状态被设置为"模拟"。取决 于服务模式，"模拟"系统状态的所产生的行为可能会变化。例如，选定的主节目服务（MPS) 模式（诸如1?1、1^2、1^3、1^11、嫩1)是具有备份模拟信号的混合型模式。在这些模式下， 如果查找度量指示IBOC数字信号由于某种原因（例如缺乏信号、干扰等等）而消失，则信 号将混合到模拟。但是，在全数字IBOC模式（例如诸如MP5、MP6和MA3)下，没有模拟备 份，所以如果IBOC数字信号消失，则信号将混合到静音。以类似的方式，选定的补充节目服 务（SPS)模式有效地用作在没有模拟备份的情况下的隐藏信道，所以如果IBOC数字信号消 失，则信号将混合到静音。
[0056] 将理解，所公开的用于处理合成数字音频广播信号的方法和接收器设备以及此处 所公开的编程的功能可以以硬件、处理电路、软件（包括但不限于固件、驻留软件、微代码 等等）或它们的某种组合来实施，包括可以从提供供计算机或任何指令执行系统使用或结 合计算机或任何指令执行系统来使用的程序代码、可执行指令和/或数据的计算机可用或 计算机可读介质访问的计算机程序产品，其中计算机可用或计算机可读介质可以是可以包 括或存储供指令执行系统、设备或装置使用或结合指令执行系统、设备或装置使用的程序 的任何设备。非暂态计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、存储卡、可移 除计算机盘、随机存取存储器（RAM)、只读存储器（ROM)、硬磁盘和光盘，诸如紧凑盘只读存 储器（CD-ROM)、紧凑盘读/写（CD-R/W)和DVD，或任何其它合适的存储器。
[0057] 至此应该理解，此处提供了用于带内同频广播信号的接收器、以及用于处理合成 数字音频广播信号的关联操作方法。如所公开的，接收到的合成数字音频广播信号被分离 为模拟音频部分和数字音频部分。在调制解调器前端，合成数字音频广播信号的数字音频 部分被处理以计算多个信号质量度量值。在选定实施例中，在每一个音频帧中，根据数字音 频部分周期性地计算信号质量度量值，然后将其存储在存储缓冲器中，供随后在模拟音频 信号与数字音频信号的混合期间检索。在选定实施例中，可以对于多个支持的服务模式中 的每一个计算信号质量度量值。此外，还可以计算指定处理合成数字音频广播信号的数字 音频部分和混合模拟音频信号与数字音频信号之间的延迟的延迟测量。当在FM解调器中 实施时，当在FM模拟调制载波信号上接收到合成数字无线电广播信号时，可以使用根据由 信道状态信息模块所提供的上主边带和下主边带计算出的信噪比（SNR)来计算各信号质 量度量值作为FM信号质量度量值，使得根据10*logl0 (SNR/360) /2+C来计算各信号质量度 量值，其中C是对于每个支持的服务模式的调整项。当在AM解调器中实施时，当在AM模拟 调制载波信号上接收到合成数字无线电广播信号时，可以使用根据由BPSK模块所提供的 上主边带和下主边带计算出的信噪比（SNR)来计算各信号质量度量值，作为AM信号质量度 量值，使得根据l〇*l〇gl〇 ((800/SNR) *4306. 75) +C来计算各信号质量度量值，其中C是对于 每个支持的服务模式的调整项。此外，对合成数字音频广播信号的模拟和数字音频部分分 别进行解调，以产生模拟音频信号以及数字音频信号。通过在一个或多个先前计算出的信 号质量度量值不满足信号质量阈值要求时，防止或延迟从模拟到数字的混合，来将模拟音 频信号与数字音频信号混合，以产生音频输出。此外，可以通过在一个或多个先前计算出的 信号质量度量值不满足信号质量阈值要求时，加速从数字到模拟的混合，来将模拟音频信 号与数字音频信号混合。在任何情况下，可以利用计算机程序指令来实现加速或防止混合 的决定，所述指令适于确定未能满足信号质量阈值要求的多个连续的音频帧何时满足或超 出阈值计数，或根据先前计算出的信号质量度量值计算出的计算滑动平均值何时低于预定 的信号质量阈值要求，或大部分先前计算出的信号质量度量值何时低于预定的信号质量阈 值要求。除使用信号质量度量值之外，可以计算在计时器时段内发生多少混合转换的运行 计数，以当运行计数满足计数阈值时，防止从模拟到数字的混合。
[0058] 虽然此处所公开的所描述的示例性实施例涉及用于使用数字信号质量预测度量 来混合模拟和数字信号的示例性IBOC系统，但是本发明不必限于适用于各种数字无线电 广播接收器设计和/或操作的示出本发明的创造性方面的示例实施例。从而，上文所公开 的特定实施例只是说明性的，并且不应该被当作对本发明的限制，因为得益于本文的教导， 可以以不同的但是对本领域技术人员来说显然的等同的方式来修改和实践本发明。因此， 前面的描述不是要将本发明限制于所阐述的特定形式，相反地，是要覆盖可以被包括在如 所附权利要求所定义的发明的精神和范围内的这样的替代、修改和等同物，从而本领域技 术人员应该理解，他们可以在不偏离本发明的广泛的形式的精神和范围的情况下作出各种 变化、替换和改变。
【权利要求】
1. 一种用于处理合成数字音频广播信号的方法，包括： 将合成数字音频广播信号分离为模拟音频部分和数字音频部分； 对所述合成数字音频广播信号的数字音频部分进行处理，以根据对应的多个音频帧计 算多个信号质量度量值； 对所述合成数字音频广播信号的模拟音频部分和数字音频部分分别进行解调，以产生 模拟音频信号和数字音频信号；以及 通过在根据先前接收到的音频帧计算出的一个或多个预测信号质量度量值不满足信 号质量阈值要求时，防止或延迟从模拟到数字的混合，来将所述模拟音频信号与所述数字 音频信号混合，以产生音频输出。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，对所述合成数字音频广播信号的数字音频部分进 行处理包括周期性地根据不同的音频帧中的数字音频部分计算信号质量度量值。
3. 如权利要求1所述的方法，还包括将所述多个信号质量度量值存储在存储缓冲器 中，供随后在所述模拟音频信号与所述数字音频信号的混合期间检索。
4. 如权利要求1所述的方法，其中，基于根据由信道状态信息模块所提供的上主边带 和下主边带计算出的信噪比（SNR)，在FM解调器中计算所述多个信号质量度量值中的每一 个。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，按照10*logl0 (SNR/360)/2+C来计算每个信号质量 度量值，其中C是对于每个支持的服务模式的调整项。
6. 如权利要求1所述的方法，其中，基于根据由二进制相移键控模块所提供的上主边 带和下主边带计算出的信噪比（SNR)，在AM解调器中计算所述多个信号质量度量值中的每 一个。
7. 如权利要求6所述的方法，其中，按照10*logl0 ((800/SNR) *4306. 75)+C来计算每个 信号质量度量值，其中C是对于每个支持的服务模式的调整项。
8. 如权利要求1所述的方法，其中，对所述合成数字音频广播的数字音频部分进行处 理包括对于多个支持的服务模式中的每一个计算多个信号质量度量值。
9. 如权利要求1所述的方法，还包括对于一个或多个支持的服务模式计算延迟测量， 所述延迟测量指定对所述合成数字音频广播信号的数字音频部分进行处理和将所述模拟 音频信号与所述数字音频信号混合之间的延迟。
10. 如权利要求1所述的方法，还包括通过在一个或多个先前计算出的信号质量度量 值不满足信号质量阈值要求时，加速从数字到模拟的混合，来将所述模拟音频信号与所述 数字音频信号混合。
11. 如权利要求1所述的方法，还包括： 计算在计时器时段内发生多少混合转换的运行计数；以及 通过在所述运行计数满足计数阈值时，防止或延迟从模拟到数字的混合，来将所述模 拟音频信号与所述数字音频信号混合。
12. -种用于带内同频广播信号的接收器，包括存储有可执行指令和数据的至少一个 可记录的存储介质，当所述可执行指令和数据由至少一个处理装置执行时使所述至少一 个处理装置通过以下方式将合成数字无线电广播信号的模拟音频部分和数字音频部分混 合： 对所述合成数字无线电广播信号的数字音频部分的音频样本进行处理，以对于多个音 频帧计算信号质量度量值； 将所述信号质量度量值存储在存储器中； 对所述合成数字无线电广播信号的模拟音频部分和数字音频部分分别进行解调，以产 生模拟音频信号和数字音频信号；以及 通过在存储在存储器中的一个或多个信号质量度量值不满足信号质量阈值要求时，防 止从模拟到数字的混合，来将所述模拟音频信号与所述数字音频信号混合，以产生音频输 出。
13. 如权利要求12所述的接收器，还包括可执行指令和数据，其使所述至少一个处 理装置通过以下方式将所述合成数字无线电广播信号的模拟音频部分和数字音频部分混 合： 计算在计时器时段内发生的混合转换的运行计数；以及 通过在所述运行计数满足计数阈值时，防止从模拟到数字的混合，来将所述模拟音频 信号与所述数字音频信号混合。
14. 如权利要求12所述的接收器，还包括可执行指令和数据，其使所述至少一个处理 装置通过以下方式混合所述合成数字无线电广播信号的模拟音频部分和数字音频部分： 通过在存储在存储器中的一个或多个信号质量度量值不满足信号质量阈值要求时，加 速从数字到模拟的混合，来将所述模拟音频信号与所述数字音频信号混合。
15. -种有形的计算机可读介质，包括适于使一个或多个处理器执行以下操作的计算 机程序指令： 对合成数字无线电广播信号的数字音频部分的多个音频样本进行处理，以计算多个信 号质量度量值； 对所述合成数字无线电广播信号的当前音频样本的模拟音频部分和数字音频部分分 别进行解调，以产生模拟音频信号和数字音频信号；以及 通过在一个或多个根据先前接收到的音频样本先前计算出的信号质量度量值不满足 信号质量阈值要求时，防止从模拟到数字的混合，来将当前音频样本的模拟音频信号和数 字音频信号混合，以产生音频输出。
16. 如权利要求15所述的计算机可读存储介质，还包括适于使所述一个或多个处理器 执行以下操作的计算机程序指令： 计算在计时器时段内发生的混合转换的运行计数；以及 通过在所述运行计数满足计数阈值时，防止从模拟到数字的混合，来将所述模拟音频 信号与所述数字音频信号混合。
17. 如权利要求15所述的计算机可读存储介质，还包括适于使一个或多个处理器执行 以下操作的计算机程序指令： 通过在存储在存储器中的来自先前接收到的音频样本的一个或多个信号质量度量值 不满足信号质量阈值要求时，加速从数字到模拟的混合，来将当前音频样本的模拟音频信 号和数字音频信号混合。
18. 如权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序指令还适于在 未能满足所述信号质量阈值要求的多个连续音频帧满足或超出阈值计数时防止从模拟到 数字的混合。
19. 如权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序指令还适于在 根据先前计算出的信号质量度量值计算出的计算滑动平均值低于预定的信号质量阈值要 求时，防止从模拟到数字的混合。
20. 如权利要求15所述的计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序指令还适于在 大部分先前计算出的信号质量度量值低于预定的信号质量阈值要求时，防止从模拟到数字 的混合。
【文档编号】H04B7/08GK104508993SQ201380039799
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】A·帕胡佳, C·曼达蒂 申请人:艾比奎蒂数字公司