用于实施信号质量度量和天线分集切换控制的方法和装置制造方法
【专利摘要】本公开涉及用于实施信号质量度量和天线分集切换控制的方法和装置。一种用于探测无线电信号的数字质量的方法，包括：接收无线电信号，该无线电信号包括被一系列符号调制的数字部分，其中每个符号都包括多个采样；计算邻近符号的循环前缀区内端点采样之间的相关点；以及使用相关点来产生数字信号质量度量。还提供实施该方法的接收器。
【专利说明】用于实施信号质量度量和天线分集切换控制的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字无线电广播接收器，并且尤其涉及用于在无线电接收器中实施用于天线分集切换的信号质量度量和切换控制逻辑的方法和装置。
【背景技术】
[0002]数字无线电广播技术将数字音频和数据服务输送至移动的、便携的、及固定的接收器。被称为带内同频(IBOC)数字音频广播(DAB)的一种类型的数字无线电广播使用现有中频(MF)和甚高频(VHF)无线电波段中的地面发射器。由艾比奎蒂数字公司开发的高清(HD) Radio?技术是用于数字无线电广播和接收的IBOC实施方式的一个实例。
[0003]IBOC DAB信号能够以包括模拟调制载波结合多个数字调制载波的混合格式或以未使用模拟调制载波的全数字格式进行传输。使用混合模式，广播装置可以持续传输同时具有更高质量和更稳健数字信号的模拟调幅(AM)和调频(FM)，允许它们自己及它们的收听者进行模数无线电转换，同时维持它们当前的频率分配。
[0004]IBOC DAB技术能够提供优于现有模拟广播格式的数字质量音频。因为每个IBOCDAB信号都在现有AM或FM信道分配的频谱屏蔽内进行传输，所以它不需要新的频谱分配。IBOC DAB促进频谱秩序，同时使广播装置将数字质量音频供应至收听者的现有基础。
[0005]由国家广播协会和消费者电子协会发起的标准制定组织，国家无线电系统委员会，于2005年9月采用IBOC标准，指定NRSC-5。通过引用将NRSC-5的公开内容并入本文，NRSC-5阐述对通过AM和FM广播信道来广播数字音频和辅助数据的要求。该标准及其参考文件含有对射频(RF)/传输子系统和输送及服务多路复用子系统的详细解释。艾比奎蒂HD无线电技术是NRSC-5IB0C标准的一种实施方式。
[0006]其它类型的数字无线电广播系统包括诸如XM无线电、天狼星(Sirius)及世界空间(WorldSpace)的卫星系统，以及诸如数字无线电调幅广播(DRM)、DRM+、Eurekal47 (品牌为DAB)、DAB版本2及FMeXtra的地面系统。正如在本文中所使用的，短语“数字无线电广播”包含包括带内信道广播的数字音频广播，以及其它数字地面广播和卫星广播。
[0007]天线分集技术用于减轻由于接收到的FM信号的多径传播而导致的畸变和停歇的影响。分集还能够适应玻璃嵌入式窗口天线的方向特性。已经开发和部署过用于汽车FM接收器的各种分集天线技术。虽然包括桌面、家庭影院、及便携式接收器的所有FM接收器都能受益于天线分集，但是只有汽车接收器目前采用分集技术。此外，为模拟FM接收器开发的分集算法一般不适合于HD无线电数字接收。
[0008]将期望拥有能够用于控制天线分集切换(switching)的接收到无线电信号质量的度量，以及适合于IBOC信号的切换控制逻辑。
【发明内容】
[0009]在第一方面，本发明提供一种用于探测无线电信号质量的方法，包括:接收包括被一系列符号调制的数字部分的无线电信号，每个符号都包括多个采样；计算邻近符号的循环前缀区内的端点采样之间的相关点；并且使用相关点来产生数字信号质量度量。
[0010]在另一个方面，本发明提供一种装置，包括:无线电接收器，包括用于接收具有被一系列符号调制的数字部分的无线电信号的输入端，每个符号都包括多个采样，以及处理器，用于计算邻近符号的循环前缀区内的采样之间的相关点以便产生数字信号质量度量。
[0011]在另一个方面，本发明提供一种方法，包括:接收包括模拟调制部分的无线电信号；对无线电信号的模拟调制部分进行数字采样以便产生多个采样；并且使用采样块的平均振幅和均方根(RMS)振幅之比率来计算模拟信号质量度量。
[0012]在另一个方面，本发明提供一种装置，包括:无线电接收器，包括用于接收具有模拟调制部分的无线电信号的输入端；以及处理器，用于对模拟调制部分进行数字采样以便产生多个采样；并且使用采样块的平均振幅和RMS振幅之比率来计算模拟信号质量度量。
[0013]在另一个方面，本发明提供一种方法，包括:(a)接收多个天线元件上的无线电信号；(b)为在每一个天线元件上接收到的信号计算信号质量度量；(C)确定用于当前选定天线元件的信号质量度量和用于每一个其它天线元件的信号质量度量之差值；(d)发现最小差值；(e)确定(I)用于当前选定天线元件的停留值是否大于最小差值的倍数，和(2)用于当前选定天线元件的信号质量度量是否小于阈值；和(f)如果步骤(e)中的(I)或(2)之一或二者都为是，则从当前选定元件切换至用于将无线电信号供应至接收器的其它天线元件之一，并且重复步骤(b)至(e)。
[0014]在另一个方面，本发明提供一种装置，包括:多个天线元件，用于接收无线电信号；开关，用于将一个或多个天线元件连接至接收器的输入端；及处理器，用于(a)为每一个天线元件上接收到的信号计算信号质量度量，(b)确定用于当前选定天线元件的信号质量度量和用于每一个其它天线元件的信号质量度量之差值，(C)发现最小差值，(d)确定(I)停留值是否大于最小差值的倍数，和(2)用于第一天线元件的信号质量度量是否小于阈值，和
(e)如果步骤(e)中的(I)或(2)之一或二者都为是，则控制开关以便从当前选定元件切换至用于将无线电信号供应至接收器的其它天线元件之一，并且重复步骤(a)至(d)。
[0015]在另一个方面，本发明提供一种方法，包括:接收多个天线元件上的无线电信号；为在每一个天线元件上接收到的信号计算信号质量度量；使用用于当前将无线电信号供应至接收器的天线元件的信号质量度量来确定分集切换是否是期望的；并且产生代理控制信号，其使分集切换控制实施期望的天线元件切换。
[0016]在另一个方面，本发明提供一种方法，包括:接收多个天线元件上的无线电信号，其中无线电信号包括模拟调制部分和数字调制部分；为接收到的无线电信号的模拟调制部分计算模拟信号质量度量；为接收到的无线电信号的数字调制部分计算数字信号质量度量；并且使用模拟信号质量度量或数字信号质量度量来选择要连接至接收器输入端的一个或多个天线元件，其中用于基于模拟信号质量度量来选择天线元件的反应时间短于用于基于数字信号质量度量来选择天线元件的反应时间。
[0017]在另一个方面，本发明提供一种装置，包括:多个天线元件，用于接收无线电信号，其中无线电信号包括模拟调制部分和数字调制部分；开关，用于将一个或多个天线元件连接至接收器的输入端；及处理器，用于为接收到的无线电信号的模拟调制部分计算模拟信号质量度量，为接收到的无线电信号的数字调制部分计算数字信号质量度量，并且使用模拟信号质量度量或数字信号质量度量来产生用于选择要连接至接收器输入端的一个或多个天线元件的切换控制信号；其中用于基于模拟信号质量度量来选择天线元件的反应时间短于用于基于数字信号质量度量来选择天线元件的反应时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是用于带内同频数字无线电广播系统的FM接收器的框图。
[0019]图2是能够用于图1中接收器的隔离滤波器的框图。
[0020]图3是用于数个测量值采样上的上部和下部数字边带的质量值的图形。
[0021]图4是作为载波噪声比函数的模拟信号质量度量的图形。
[0022]图5是包括使用模拟和数字信号质量度量的天线分集的接收器的功能框图。
[0023]图6是具有切换分集的一个实例汽车FM接收器的简化框图。
[0024]图7是具有切换分集的可选FM IBOC汽车接收器的简化框图。
[0025]图8是具有使用代理分集控制信号的切换分集的可选FM接收器的简化框图。
【具体实施方式】
[0026]在一个方面，此发明涉及用于实施信号质量度量的方法和装置，该信号质量度量能够用于实施HD无线电接收器内的天线分集切换。在美国专利N0.7，933，368 “用于实施数字信号质量度量的方法和装置”和美国专利申请公开N0.2009/0079656中提供对HD无线电广播系统的说明，通过引入将专利并入本文。
[0027]如美国专利申请公开N0.2009/0079656中所示，混合FM IBOC波形包括位于广播信道中心内的模拟调制信号、上边带内的第一多个均匀间隔正交频分多路复用副载波、及下边带内的第二多个均匀间隔正交频分多路复用副载波。数字调制副载波被划分成分区并且不同副载波被指定为基准副载波。在一种实施方式中，频率分区是含有18个数据副载波和一个基准副载波的一组19个正交频分多路复用(OFDM)副载波。
[0028]美国专利申请公开N0.2009/0079656中示出的混合波形包括模拟FM调制信号，力口上数字调制副载波。副载波位于均匀间隔的频率位置上。每个副载波的幅度都能够按幅度比例因子进行缩放。
[0029]具有HD无线电信号的分集
[0030]HD无线电信号总是携载数字分量，并且模拟主机信号还存在于更常见的混合信号中。由于交织、前向纠错(FEC)编码和频率/时间分集的数字属性，数字信号分量比其模拟对应物更耐衰减。能够利用信道状态信息(CSI)估计随着用于数字信号的时间和频率来跟踪选择性衰减。CSI用于获得作为其估计可靠性的函数的符号信息的权值。然而，适应定向天线图或持续相当大部分交织器跨度的长时间、平衰减停歇仍需要天线分集。因为数字信号被相干探测和跟踪，所以每个天线切换事件都可能造成CSI和相干跟踪中的符号出错和临时损失。对数字调制解调器的更改已经被预先设计成略微减轻切换的影响，虽然切换损失仍就显著。因此，用于数字信号的天线分集切换比用于模拟信号的天线分集切换能够是更慢的过程。具体地，对于数字信号分量，为了避免由于慢衰减(包括固定条件)导致的长时间、宽带停歇以及天线方向性损失，需要天线切换。
[0031]不同的天线切换策略将更适合于FM模拟信号分量。HD无线电混合FM信号的模拟和数字分量之间分集切换策略中的差异能够概述如下。对于FM模拟信号，切换反应时间一般小(几十微秒)以便避免衰减或频率选择空值方面的信号出错。对于数字信号，期望的切换反应时间能够是几十毫秒或更大，以便避免由于慢衰减(包括固定条件)导致的长时间、宽带停歇以及天线方向性损失。因此，将期望根据音频输出是否从数字或模拟信号中获得而使用不同切换准则来操纵具有混合信号的分集切换。重要地是，当IBOC信号是全数字(非混合)时，FM模拟分集切换算法将不工作。如果模拟信号缺失，则切换作用将过度。
[0032]本发明的一个实施例包括美国专利N0.7，933，368“用于实施数字信号质量度量的方法和装置”中描述的接收器的一些元件，通过引入将其并入本文。
[0033]图1是FM接收器10的功能框图，FM接收器10具有多个天线元件12、14、及16并且采用天线元件分集，以及自适应阻抗匹配(AM)功能。AM在美国专利申请公开N0.2010/014495中被描述。在一个实施例中，天线元件12能够是并入耳塞线的天线；天线元件14能够是环形天线；而元件16表示一个或多个附加、可选的天线。在RF/IF处理器18内，第一天线匹配电路20动态地将天线元件12的阻抗与接收器进行匹配，第二天线匹配电路22动态地将天线元件14的阻抗与接收器进行匹配，而可选附加天线匹配电路24能够用于动态地将任何附加天线元件的阻抗与接收器进行匹配。虽然天线匹配功能性在图1中被示出为RF/IF处理器的一部分，但是这个功能性可以被实施成诸如RF前端的接收器设备的其它离散组件。天线元件选择器28基于天线元件分集控制信号30从天线元件之一中选择信号，并且将此信号作为RF输入32传递至RF调谐器34。可选地是，天线元件选择器能够传递不同天线元件上接收到的信号的和或差。RF调谐器产生IF信号36，其从模拟转换成数字并且被IF处理器38数字下转换以便以每秒744，187.5个复数采样的速率产生基带信号40。
[0034]基带信号被基带处理器42接收，基带处理器42应用隔离滤波器44来以每秒186，046.875个复数采样的速率产生数字采样的模拟信号46、以每秒186，046.875个复数采样的速率产生一级上边带和下边带数字信号48、及以每秒372，093.75个复数采样的速率产生全数字二级信号50。模拟解调器52接收数字采样模拟信号46并且产生模拟音频输出54和模拟信号质量度量(ASQM) 56。下文更详细地描述模拟解调器52的操作和ASQM的计算。第一邻近取消操作58被施加至一级上边带和下边带以便最小化来自第一邻近信号的干扰。符号分配器60将传入的数据流对齐并且分配成表示一个OFDM符号的段。全数字二级信号及一级上边带和下边带随后被解调、解交织、及解码(62)，并且随后作为逻辑信道64被传递至用于解多路复用的接收器协议堆栈的层2，如美国专利申请公开N0.2009/0079656中所描述的。预获取滤波过程66被施加至一级上边带和下边带以便以每秒46，511.71875个复数采样的速率产生滤波上边带和下边带信号68。获取处理70产生符号定时和频率偏移。DSQM估计72计算数字信号质量度量(例如，使用美国专利N0.7，933，368中公开的DSQM算法或下文公开的DSQM-1ite算法)。DSQM-1ite在线74上输出，其在获取已经建立后被分集控制逻辑76使用。下文更详细地示出和描述预获取滤波和DSQM估计。分集控制逻辑76接收模拟信号质量度量(ASQM)和数字信号质量度量(DSQM-1ite),并且产生天线元件分集控制信号30。分集控制逻辑76优选以大致20Hz或可能更低的更新速率为家庭或便携式设备接收ASQM和DSQM-1ite信号。
[0035]当接收器用于混合IBOC系统时，对于天线分集切换需要模拟信号质量度量(ASQM)和数字信号质量度量(DSQM-1ite )二者。在本文中描述用于高效ASQM和DSQM-1 He计算的算法。
[0036]为了构建DSQM-1ite算法，(美国N0.7，933，368专利中的)DSQM算法的计算复杂性已经通过利用信号已经被获取后的符号同步、建立频率跟踪及符号同步的优势而被减小。美国专利N0.7，933，368中的DSQM算法为每个符号的所有采样计算相关点，虽然只有循环前缀区内的相关采样是有用的。这样做是因为获取之前每个符号内的循环前缀采样的位置都是未知的。然而，因为在获取后符号的循环前缀区的位置是已知的，所以不需要跨过整个符号来计算相关点。正如此说明中所使用的，符号获取意味着定位并且同步到符号边界。这允许简化的DSQM算法，其只计算符号同步循环前缀区内的滤波相关峰值采样。这个简化的算法是标记DSQM-1 ite。因为DSQM-1ite基于DSQM，所以读者参考DSQM专利N0.7，933，368，并且在此只示出计算DSQM-1ite的细节。
[0037]在一个实例中，DSQM和DSQM-1ite算法二者都处理16个符号的组以便产生数字信号质量度量。虽然16个符号已经被确定为足以可靠地增强并且定位相关峰值，但本发明不限于任何特定数量的符号。下文描述的处理包括两个操作:预获取滤波和获取处理。首先，提出高效隔离滤波器结构，包括预获取滤波。
[0038]隔离滤波器的高效实施方式和用于最小化采样率的抽取能够降低后续MIPS要求，并且省电。这些滤波器的一些补充特性的认识在实现高效滤波器设计中是重要的。模拟FM信号和数字边带的输入采样率、带宽、及位置的组合连同四分之一抽取(decimate-by-4)的频率提供一种便利的滤波器结构。
[0039]为了防止由于大的第二邻近信道导致的DSQM退化，在获取处理之前对每个一级边带进行滤波。为了降低MIPS要求，这个滤波器能够被实施为具有46，511.71875Hz输出米样率的16分之一抽取滤波器(从744，187.5Hz的原始米样率)。在图2中不出的一种实施方式中，每个数字边带都首先被四分之一抽取至186,046.875Hz，用于每个边带的标准OFDM解调。虽然图2中未示出，但是可以在每个边带上都执行FAC (第一邻近取消、干扰减轻算法)处理。
[0040]图2是隔离滤波器44的功能框图。输入信号40从前端电路输入至半四分之一有限脉冲响应(FIR)滤波器80。这个“半四分之一”滤波器建立所有过渡带的位置。这组特性允许对具有半带和四分之一带对称性二者的输入滤波器的开发，产生除每个四分之一采样之外的零系数。随后是高效半带希尔伯特变换滤波器86，用于分离上部和下部数字边带，及另一个类似半带滤波器84，用于分离并且减小模拟FM信号的采样率并且用于隔离全数字信号的二级数字边带。在图2中，所有信号都是复数的，并且所有滤波器都是实的，除希尔伯特变换滤波器86之外。半带和四分之一带对称性是滤波器设计者的共同语言。这些对称性导致某些效率优势，并且在此能够以某些独特方式(例如，增加和减去，而非再滤波隔离滤波器中的一些频带)被开发。
[0041]图2示出，隔离滤波器能够通过因素3或4来抽取fs=744，187.5的中心基带采样率。这个中心隔离滤波器用于隔离模拟FM信号。然而，6-dB滤波器的带宽在任何一种情况下都为±93kHz。侵略性较小的三分之一抽取能够防止刚刚高于93kHz的一些小频率分量被混杂回输出端内。然而，仿真结果指示，这个益处在总谐波畸变加噪声(THDN)性能中、甚至在120%过调制条件下都是不显著的。三分之一抽取选项的另一个潜在益处是，由于数字采样探测的差分(而非导数)逼近，FM探测中存在较小畸变。然而，用于FM探测器的演示的(仿真的)畸变补偿可虚拟消除这个损失。因此，为了 MIPS减少，对186kHz的四分之一抽取选项似乎是优选的。
[0042]于是对于上边带(USB)或下边带(LSB)，数字边带的频率被分别平移±Μρ?.π.η/3)。由于采样率混杂(186，046.875-Ηζ转移至dc )和指数频移(31，007.8125Hz )，来自原始边带频率的净频率平移为±155，039.0625Hz。分别对于每个上边带和下边带上的后续低通滤波，这将使原先中心位于±155，039.0625Hz的副载波置于零Hz。频移上边带信号边带和下边带信号X下部为:
[0043]对于半无限流中的第η个采样，
[0044]X 上部[n] =USB [η].exp {j.η.π /3}
[0045]X 下部[η] =LSB [η] ? exp {-j.η.τι /3}
[0046]随后级联预获取滤波器利用23抽头的FIR滤波器通过另一个因素4进行抽取。由hqb定义的整数抽头表示四分之一带滤波器，并且能够缩放2_15以便产生单位增益通带。表达式hqb表示用于具有四分之一带对称性的FIR滤波器的滤波器脉冲响应(滤波器抽头)。在一个实例中:
[0047]hqb= (40，100，130，O, -386, -852, -912, O, 2080，4846，7242，8192，7242，4846，2080，O, -912，-852，-386，O, 130，100，40)'
[0048]例如，对于每个边带抽取的滤波器输出采样计算为:
[0049]对于半无限流中的第m个采样，
22`
[0050]y\m ]=艺-v[A: + 4.w _ 11 ].hqb [k ]
k=0
[0051]其中y[m]是抽取的滤波器输出，x是抽取滤波器输入，而是hqb是用于具有四分之一带对称性的FIR滤波器的滤波器脉冲响应(滤波器抽头)。
[0052]DSQM-1ite处理从这些边带信号开始。由于在发射器处应用的循环前缀，每个传输符号的前6个和后6个采样(以46.5kcsps的预获取采样率)是高度相关的。DSQM-1ite处理通过将任意(或第一个)符号中的每个采样都与128个采样之外的在先(或第二个)符号中的一个采样复共轭相乘来揭示这个相关。当这些乘法的乘积被同步到符号的循环前缀区时，它们形成具有共同相位的6-采样峰值，和反映根升余弦脉冲形状的幅度。为了减小峰值中的噪声，16个连续符号的循环前缀区内采样的对应乘积在彼此顶部“折叠”(即，逐点增加)以便形成6-采样结果。
[0053]因为当DSQM-1ite用于分集切换时符号边界已经在符号分配器(符号同步器)内建立，所以不需要计算多于一个的峰值，并且相位信息不用于分集切换。只使用零和一之间的DSQM-1ite 振幅。
[0054]下列算法提供为天线分集切换计算数字信号质量度量的计算高效手段。它包括美国专利N0.7，933，368中描述的DSQM获取版本的各方面，然而，复杂性减小是因为一旦获取结束就知道符号边界的位置。因此，计算只需要在包含相关峰值的采样上出现。该过程包括预获取滤波和DSQM-1ite计算。这个函数只在获取成功后被调用。
[0055]最初获取后，能够通过将信号采样处理限制到符号的循环前缀区来实现大幅减小MIPS。因为符号采样已经通过图1接收器中的符号分配器被帧化，所以它对于选择用于DSQM-1ite处理的循环前缀区相对简单。在一个实施例中，6个采样以16分之一抽取的采样率在135-采样符号的每个结尾处被处理。在下文描述的实例中，只有I至6及129至134的采样索引被计算；不需要采样O，因为它应当是同步的以便具有零值。
[0056]用于540-采样输入符号的预获取抽取滤波器hqb的中心将在输入采样索引4、8、
12、16、20、及24上以及在后面对应位置512采样处(即，在索引516、520、524、528、532、及536处)被对准。最初获取后，现有符号边界外的索引输入采样能够被分配一个零值。通过对输出采样进行重建索引能够实现进一步简化。重建索引是简单地对信号采样进行重新编号(为了方便起见)。
[0057]计算并且预储存用于复频移和滤波器系数的矢量。一个实例的预储存复指数是6-元素矢量fshft。上部USB和下部LSB边带信号是循环(模6元素)乘以矢量fshft以便将目标OFDM副载波的中心转移至零Hz，如上所述。
【权利要求】
1.一种方法，包含: 接收无线电信号，包括被一系列符号调制的数字部分，其中每个符号都包括多个采样； 计算邻近符号的循环前缀区内端点采样之间的相关点；以及 使用所述相关点来产生数字信号质量度量。
2.根据权利要求1所述的方法，还包含: 使用所述信号质量度量来选择要连接至接收器输入端的一个或多个天线元件。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线电信号包括上边带和下边带以及计算相关点的步骤包含: 将用于在所述上边带和下边带上接收到的符号的所述端点采样置于矢量中； 频移所述边带矢量以便使它们的中心在OHz ； 低通滤波所述矢量； 对所述矢量执行共轭相乘和折叠操作以便产生用于所述上边带和下边带的相关矢量结果; 使所述相关结果标准化以便产生标准化相关结果； 使用所述相关矢量结果和所述标准化相关结果以便产生用于所述上边带和下边带的质量值；以及 使用用于所述上边带和下边带的所述质量值来产生数字信号质量度量。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述数字信号质量度量具有O和I之间的一个值。
5.根据权利要求1所述的方法，其中为所述符号内的6个端点采样计算所述相关点。
6.一种装置,包含: 无线电接收器，包括用于接收具有被一系列符号调制的数字部分的无线电信号的输入端，其中每个符号都包括多个采样，和处理器，用于计算所述符号的循环前缀区内采样之间的相关点以便产生数字信号质量度量。
7.根据权利要求6所述的装置，还包含: 多个天线元件，用于接收所述无线电信号；和 开关，用于响应于所述数字信号质量度量，将一个或多个所述天线元件连接至所述接收器输入端。
8.根据权利要求6所述的装置，其中所述处理器将用于在所述上边带和下边带上接收到的符号的所述端点采样置于矢量内；频移所述边带矢量以便使它们的中心在OHz ;低通滤波所述矢量；对所述矢量执行共轭相乘和折叠操作以便产生用于所述上边带和下边带的相关矢量结果；使所述相关结果标准化以便产生标准化相关结果；使用所述相关矢量结果和所述标准化相关结果以便产生用于所述上边带和下边带的质量值；以及使用用于所述上边带和下边带的所述质量值来产生数字信号质量度量。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述数字信号质量度量具有O和I之间的一个值。
10.根据权利要求8所述的装置，其中为所述符号内的6个端点采样计算所述相关点。
11.一种方法，包含: 接收包括模拟调制部分的无线电信号； 对所述无线电信号的模拟调制部分进行数字化采样以便产生多个采样；使用所述采样块的平均振幅和RMS振幅之比率来计算模拟信号质量度量。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述无线电信号还包括数字调制部分，以及所述采样块跨越所述数字调制部分内大约I个OFDM符号。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述模拟信号质量度量通过使用来自16个符号的采样被确定。
14.根据权利要求11所述的方法，其中所述比率升至幂P使得一段时间内模拟信号质量度量值的后续求平均值不偏离所述标称阈值大约0.5。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述P值为8。
16.根据权利要求11所述的方法，其中所述模拟信号质量度量(ASQM)被计算为:
17.根据权利要求11所述的方法，其中所述模拟信号质量度量具有O至I范围内的一个值。
18.—种装置,包含: 无线电接收器，包括用于接收具有模拟调制部分的无线电信号的输入端；和处理器，用于对所述模拟调制部分进行数字采样以便产生多个采样，以及使用所述采样块的平均振幅和RMS振幅之比率来计算模拟信号质量度量。
19.根据权利要求18所述的装置，还包含: 多个天线元件，用于接收所述无线电信号；和 开关，用于响应于所述模拟信号质量度量，将一个或多个所述天线元件连接至所述接收器输入端。
20.根据权利要求18所述的装置，其中所述无线电信号还包括数字调制部分，以及所述采样块跨越所述数字调制部分内大约I个OFDM符号。
21.根据权利要求20所述的装置，其中所述模拟信号质量度量通过使用来自16个符号的采样被确定。
22.根据权利要求18所述的装置，其中所述比率升至幂P使得一段时间内模拟信号质量度量值的后续求平均值不偏离所述标称阈值大约0.5。
23.根据权利要求22所述的装置，其中所述P值为8。
24.根据权利要求18所述的装置，其中所述模拟信号质量度量(ASQM)被计算为:
25.根据权利要求18所述的装置，其中所述模拟信号质量度量具有O至I范围内的一个值。
26.—种方法,包含: (a)接收多个天线元件上的无线电信号； (b)为在每一个所述天线元件上接收到的所述信号计算信号质量度量； (C)确定用于所述当前选定天线元件的所述信号质量度量和用于每一个所述其它天线元件的所述信号质量度量之差； (d)发现最小差值； (e)确定(I)停留值是否大于所述最小差值的倍数，和(2)用于第一天线元件的所述信号质量度量是否小于阈值；以及 (f)如果步骤(e)中的(I)或(2)之一或二者都为是，则从所述当前选定元件切换至用于将所述无线电信号供应至接收器的所述其它天线元件之一，以及重复步骤(b)至(e)。
27.根据权利要求26所述的方法，还包含: 产生所述接收器基带处理器内软件中计算的切换控制信号，随后产生输出至外部硬件开关的硬件信号；以及 响应于所述切换控制信号，将一个或多个所述天线元件连接至接收器的输入端。
28.根据权利要求26所述的方法，其中所述阈值约为0.5。
29.根据权利要求26所述的方法，其中所述停留值基于用于所述当前选定天线元件的所述信号质量度量而被调整。
30.根据权利要求26所述的方法，其中所述停留值作为所述信号质量度量的函数而自适应增加。
31.一种装置，包含: 多个天线元件，用于接收无线电信号； 开关，用于将一个或多个所述天线元件连接至接收器的输入端；和 处理器，用于(a)为在每一个所述天线元件上接收到的所述信号计算信号质量度量，(b)确定用于所述当前选定天线元件的所述信号质量度量和用于每一个所述其它天线元件的所述信号质量度量之差，(C)发现最小差值，(d)确定(I)停留值是否大于所述最小差值的倍数和(2)用于第一天线元件的所述信号质量度量是否小于阈值，以及(e)如果步骤(e)中的(I)或(2)中之一或二者都为是，则控制所述开关以便从所述当前选定元件切换至用于将所述无线电信号供应至所述接收器的所述其它天线元件之一，以及重复步骤(a)至(d)。
32.根据权利要求31所述的装置，其中所述处理器计算软件中的切换控制信号以及产生硬件信号输出以便控制所述开关。
33.根据权利要求31所述的装置，其中所述阈值约为0.5。
34.根据权利要求31所述的装置，其中所述停留值基于用于所述当前选定天线元件的所述信号质量度量而被调整。
35.根据权利要求31所述的装置，其中所述停留值作为所述信号质量度量的函数而自适应增加。
36.一种方法,包含: 接收多个天线元件上的无线电信号； 为在每一个所述天线元件上接收到的所述信号计算信号质量度量； 使用用于当前将所述无线电信号供应至接收器的天线元件的所述信号质量度量来确定分集切换是否是期望的；以及 产生代理控制信号，其使分集切换控制实施所述天线元件的期望切换。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述代理控制信号包含: 当不期望切换时未调制的FM中频载波信号；或 当切换是期望时类噪声FM中频信号。
38.一种方法，包含: 接收多个天线元件上的无线电信号，其中所述无线电信号包括模拟调制部分和数字调制部分； 为所述接收到的无线电信号的所述模拟调制部分计算模拟信号质量度量； 为所述接收到的无线电信号的所述数字调制部分计算数字信号质量度量；以及 使用所述模拟信号质量度量或所述数字信号质量度量来选择要连接至接收器输入端的一个或多个所述天线元件，其中用于基于所述模拟信号质量度量来选择所述天线元件的反应时间短于用于基于所述数字信号质量度量来选择所述天线元件的反应时间。
39.一种装置，包含: 多个天线元件，用于接收无线电信号，其中所述无线电信号包括模拟调制部分和数字调制部分； 开关，用于将一个或多个所述天线元件连接至接收器的输入端；和 处理器，用于为所述接收到的无线电信号的所述模拟调制部分计算模拟信号质量度量，为所述接收到的无线电信号的所述数字调制部分计算数字信号质量度量，以及使用所述模拟信号质量度量或所述数字信号质量度量来产生切换控制信号，以便选择要被连接至接收器输入端的一个或多个所述天线元件；其中用于基于所述模拟信号质量度量来选择所述天线元件的反应时间短于用于基于所述数字信号质量度量来选择所述天线元件的反应时间。
【文档编号】H04L1/20GK103688479SQ201280036254
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年6月20日 优先权日:2011年6月21日
【发明者】B·W·克罗哲, P·J·皮拉 申请人:艾比奎蒂数字公司