用于在接收设备中接收无线电信号的方法和接收设备与流程

本发明涉及一种用于在接收设备中接收无线电信号的方法以及一种被配置用于执行该方法的接收设备。该接收设备具有内部无线电接收机，即被集成到接收设备中，该无线电接收机被配置用于在无线电信道中接收的无线电信号的接收处理中，以本身已知的方式执行信道估计以用于纠错。

背景技术：

这样的信道估计所基于的是，用于无线电信道的失真的量度由傅里叶变换对（fourierpaar）构成，该傅里叶变换对由时域中的信道脉冲响应和频域中的信道传递函数构成。在信道估计时，两个参量之一、即信道脉冲响应或信道传递函数根据被添加到要传输的信号中的、也被称为导频信息的数据来确定。这些导频信息供接收机在执行对信道特性的估计时用作参考。信道估计于是可以被应用于所接收的无线电信号，以便执行纠错。这样的接收处理通常是必要的，因为用于无线电系统的无线电接收机的接收条件通常受多径接收影响。这对无线电系统、如ukw、短波、中波、长波、数字无线电调幅联盟（drm）、数字音频广播（dab）或者数字视频广播（dvb）等等适用。其原因部分地在于由于该地形中的散射物体引起的频率选择性衰落。这既对位置固定的无线电接收机也对移动无线电接收机适用。尽管移动无线电接收机可能由于接收环境的转变而改变接收状况，但是该接收环境在位置固定的无线电接收机的情况下保持不变，使得这里相应的校正可能性是绝对必要的。

位置固定的无线电接收机的示例是寓所中的电视设备和无线电设备。在例如在车辆中的移动无线电接收机（汽车无线电）的情况下也存在无线电接收机在几分钟内位置固定的特殊状况。对此的示例是在服务区处、在汽车所有人的寓所之前、在游览时在观景处、或者在采购时在停车场处的等待状况。于是，即使接收设备本身是移动的，也产生接收机的准位置固定的状况。

对本身移动的接收设备的有关的无线电接收机是否至少是准位置固定的确定，在机动车辆的情况下，通常通过分析在大多数车辆中存在的卫星定位系统的、诸如来自全球定位系统（gps）的位置说明来进行。

已知的是，在无线电系统中设置针对来自多径接收的效应的措施以及改善信号质量的措施。例如，关于此已知正交频分复用方法（ofdm），该方法仅仅在无线电接收机中被执行。在此，进行信号的相应的均衡（entzerrung）、无线电信道估计和信号的解码。这随后也被称为接收处理。所述接收处理通过无线电接收机的计算单元中的相应计算来执行。

然而在无线电接收机中经常不能执行导致足够信号质量的校正。

因此，本发明的任务是实现对无线电信号的被改善的接收处理。

该任务通过具有权利要求1的特征的方法、以及具有权利要求11的特征的接收设备来解决。在此尤其是规定，内部无线电接收机与外部无线电接收机通信、其被布置为远离该内部无线电接收机，该外部无线电接收机在测量时刻获得与该内部无线电接收机相同的无线电信号。该外部无线电接收机执行信道估计以用于纠错，并且将该信道估计传送给内部无线电接收机。该内部无线电接收机将该外部无线电接收机的信道估计用于改善其自己的信道估计。也就是说，根据本发明，除了内部接收处理之外执行外部接收处理。根据本发明，该外部接收处理将其信息和结果尤其是以信道估计的形式通知给内部接收处理，使得该内部接收处理可以根据这些信息被改善。

在此，外部接收处理在特殊情况下，在被解码的无线电信号以可用的形式、即尤其是为了再现无线电信号而直接被传送给内部无线电接收机时，也可以完全代替内部接收处理。这例如在内部无线电接收机不能接收可处理的无线电信号时可能是有意义的。相应地，内部接收处理在特殊情况下例如在内部无线电接收机的信号比外部无线电接收机的信号在质量上更好时，相反地也可以丢弃外部接收处理的信息并且因此暂时地或持久地自给自足地（autarke）工作。

根据本发明，外部无线电接收机被运行，使得该外部无线电接收机在测量时间、即测量时刻恰好获得与内部无线电接收机相同的输入信号。这在一种实施方式中例如可以通过天线分离器来进行。在另一实施方式中也可以通过输入信号的被采样的测量值的数字传输来生成相同的输入信号。

与根据本发明在内部无线电接收机中与外部无线电接收机相同的输入信号可用的方式无关，外部无线电接收机被用于进行尽可能最优的信道估计。这例如通过如下方式来实现：外部无线电接收机通常具有非常高的计算能力和非常好的接收灵敏性。根据本发明，外部无线电接收机的这种在技术上更复杂的并且因此更昂贵的配备通过如下方式是可能的：一个外部无线电接收机可以与多个内部无线电接收机进行通信。这不辜负用于质量上更好的外部接收机的更高成本。

针对接收处理，外部无线电接收机此外可以将无线电预测（funkprognosen）用于基于建筑环境数据估计多径接收。

此外，外部接收机可以将高度精确的时间标准、例如铷标准或原子钟用于精确地确定接收的时刻。这样，可以精确地确定在给定时刻的发送信号，并且进行发送信号的最优估计。

外部无线电接收机与内部无线电接收机之间的通信连接例如可以通过无线电或者通过电缆进行。通过该通信连接，外部无线电接收机可以将其信道估计通知给内部无线电接收机，该内部无线电接收机然后将所述信道估计用于改善其自己的根据自己接收的数据的信道估计。

根据一种优选的实施方式，可以为此规定，内部无线电接收机将反向传递函数与该内部无线电接收机的自己的输入信号的傅里叶变换相乘，所述反向传递函数从外部无线电接收机的信道估计中得出并且由外部无线电接收机传送。由此，内部无线电接收机获得发送信号的非常好的估计，使得该内部无线电接收机可以在该预处理的信号上设立（aufsetzen）其自己的信道解码。

另外，根据本发明可以规定，内部无线电接收机执行相关性计算，以便使外部无线电接收机的信道估计与内部无线电接收机的信道估计协调。这尤其是可以作为对直接使用反向传递函数的补充，通过另外的计算来进行，所述另外的计算用于使由外部无线电接收机预先给定的数据与内部数据协调或将它们分别对应。对此的优选示例是：通过频带计算外部传递函数与内部确定的传递函数的相关性，并且确定外部确定的传递函数的相关校正、例如关于频率偏移的移位。

根据本发明此外可以规定，内部无线电接收机执行自给自足的接收处理，并且检查：是否由此获得与通过使用外部无线电接收机的数据或传递函数相比更好的接收信号。相应地，内部无线电接收机于是也可以忽略外部无线电接收机的预处理的信号，以便检验：直接的内部接收处理与在使用外部无线电接收机的数据的情况下相比，是否取得相似的或者与预期相反甚至更好的结果。在这种情况下，内部无线电接收机可以暂时地或者持久地自给自足地工作。

根据本发明此外可以规定，内部无线电接收机将由内部无线电接收机执行的信号解码的结果通知给外部无线电接收机，该外部无线电接收机将该结果与由该外部无线电接收机执行的信号解码的结果相比较，并且确定校正，该外部无线电接收机将所述校正传送给内部无线电接收机。由此充分利用外部无线电接收机的在大多数情况下更好的计算能力。这也可以由内部无线电接收机与无线电信号的接收和再现并行地进行。

根据本发明，内部无线电接收机与外部无线电接收机之间的通信可以仅仅暂时地进行。属于此的有，该通信仅仅罕见地进行或甚至仅仅进行一次。这种罕见的或一次性的通信通常适合于位置固定的内部接收机，在所述内部接收机的情况下引起多径接收的最重要的散射物体、如房屋或山脉通常是不可改变的，并且仅仅通过罕见的建筑措施或仅仅随季节变化而改变。

在另一实施方式中，只要通信连接是可能的，内部无线电接收机与外部无线电接收机之间的通信也就可以持久地进行。尤其是在如下移动内部无线电接收机的情况下情况如此，所述移动内部无线电接收机频繁地改变其接收地点。

尤其是在车辆中、尤其是机动车辆中的内部移动接收机的情况下，可以规定，安装在车辆中的接收机查明较长的停顿时间，例如通过与位置识别全球定位系统（gps）等等共同起作用来确定该接收机的位置，并且将被改善的信道估计与位置有关地存储在数据库中。该接收机可以例如在与存在于当前位置处的外部无线电接收机的通信中已确定所述被改善的信道估计。

如果该内部接收机再次位于该位置处，那么该内部接收机可以再次访问所述所存储的数据。这尤其是在车辆较频繁地在反复出现的位置处等待并且在此应当进行无线电接收是有意义的。

此外，根据本发明可以为了进一步改善接收信号处理而规定：外部无线电接收机在测量时刻可以直接访问程序内容，例如因为外部接收机是发送机本身或者例如通过因特网接收程序内容。于是，外部无线电接收机可以在没有传输损失的情况下独立地生成发送信号，并且因此执行特别高品质的信道估计。

尤其是在本地固定的外部无线电接收机的情况下，传递函数也可以基于无线电波传播模型来预测，该无线电波传播模型考虑在内部接收机的位置处的地形和建筑物数据。所述地形和建筑物数据例如可以存储在相应的数据库中。因此，外部无线电接收机可以不仅将基于无线电波传播模型对传递函数的预测而且将其自己的接收数据作为信道估计的基础，并且例如利用常见计算技术使结果相关。这导致信道估计的特别高的质量。

本发明还涉及根据并列的权利要求11所述的用于无线电接收的接收设备。该接收设备配备有内部无线电接收机，该内部无线电接收机被配置用于在无线电信道中所接收的无线电信号的接收处理中，以本身已知的方式执行信道估计以用于纠错。此外，该接收设备具有外部无线电接收机，该外部无线电接收机被配置用于在无线电信道中所接收的无线电信号的接收处理中，以本身已知的、必要时甚至与内部无线电接收机相同的方式执行信道估计以用于纠错。在具有内部无线电接收机的接收设备与外部无线电接收机之间尤其是可以进行无线电通信或有线通信。

根据本发明规定，不仅外部无线电接收机而且内部无线电接收机具有用于彼此通信的通信单元，并且分别具有计算单元，其中内部无线电接收机和外部无线电接收机的计算单元（必要时也共同起作用地）分别被配置用于执行上述方法或其部分。

本发明的特别优点在于，提出与接收设备的内部无线电接收机并行的通常在技术上复杂的外部无线电接收机，以便改善通常在技术上更简单的内部无线电接收机的信道估计。外部无线电接收机具有如示例性地被提到的大量辅助装置，以便执行尽可能好的或最优的信道估计。该外部无线电接收机于是将所述特别好的信道估计通知给内部无线电接收机，该内部无线电接收机基于此进行由其接收的无线电信号的预处理和校正。

本发明的另外的优点、特征和应用可能性还从随后的对实施例和附图的描述中得出。在此，所有的所描述的和/或以图解的方式所示出的特征本身或以任意组合、也与所述特征在权利要求及其回引中的概括无关地构成本发明的主题。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明的具有位置固定的内部接收机的接收设备；

图2示意性地示出具有移动内部接收机的本发明的实施例；以及

图3示意性地示出根据图1的实施方式的变型方案。

具体实施方式

在图1中示出了无线电发送机1，其发出无线电信号2。

无线电信号2由根据本发明的接收设备3接收，该接收设备具有内部无线电接收机4和外部无线电接收机5，所述无线电接收机分别通过分配给它们的天线6进行接收。例如，内部无线电接收机4是住宅7中的位置固定的电视接收机，该住宅具有被构造为屋顶天线的位置固定的天线6。在安装屋顶天线6时，由安装者向外部无线电接收机5咨询，以便进行良好的或最优的信道估计并且校正由多径接收造成的效应。

外部无线电接收机5例如可以是由安装者携带的具有高计算能力和良好接收灵敏性的高品质的无线电接收机，该无线电接收机例如被安装在车辆中或者由安装者设立在合适位置处。在内部无线电接收机4与外部无线电接收机5之间存在例如经由无线电或通过电缆的通信连接8。

由外部无线电接收机5估计的在接收位置处的散射情况（streuverhältnisse），由外部无线电接收机5通过通信连接8、例如无线电连接或usb电缆传送给内部（位置固定的）无线电接收机4。内部无线电接收机4利用外部无线电接收机5的被传送给该内部无线电接收机的传递函数来根据接收的信号计算出由此在接收位置处已知的反射并且因此良好地估计发送信号（无线电信号2）。所述所估计的发送信号然后作为信号解码的基础。

该预处理（尤其是信道估计）在以后的运行中被不断地利用，使得该预处理自动化地进行。外部无线电接收机5可以不时地被用于，例如在维护接收设备3时或者在外部无线电接收机5可用时，将预处理的校正信号置于新状态。

如果外部无线电接收机5是例如在社区中被布置用于改善信道估计的、固定安装的外部无线电接收机5，则该外部无线电接收机例如也可以通过作为通信连接8的因特网与内部无线电接收机4通信，以便将校正信号置于最新状态。

尤其是在固定安装的外部无线电接收机5的情况下，该外部无线电接收机5为了接收处理也可以使用质量上高品质的无线电波传播模型，该无线电波传播模型能够基于非常精确的地形和建筑数据库来预测在内部接收机的位置处在测量时刻的传递函数。该外部无线电接收机将该传递函数传输给内部无线电接收机4，该内部无线电接收机将这些信息以开头已经描述的方式用于改善其自己的信道估计。

作为补充，外部无线电接收机5也可以使用来自无线电波传播模型和实际接收的无线电信号2的信道估计的组合，以便进行传递函数的第二估计。该外部无线电接收机评估两个估计，并且把通过所述评估被确定为最优的传递函数传送给内部无线电接收机4。可选地，内部无线电接收机4也可以获得并且自己分析两个传递函数。

图3示出根据图1的实施方式的变型方案，其中附加地在无线电发送机1与外部无线电接收机5之间存在因特网连接9（或者这一类的通信连接）。通过该因特网连接9，外部无线电接收机5在测量时刻、即在无线电信号2的传输或接收时刻可以访问完整的程序内容。基于无错的、且未受多径接收等等干扰的信号以及完整的程序内容，外部无线电接收机5可以独立地计算与当前测量时刻相配的发送信号。必要时，该外部无线电接收机也可以直接访问由无线电发送机1直接传输给该外部无线电接收机的发送信号。

由此，外部无线电接收机可以进行最优的信道估计，因为该外部无线电接收机在其它路径上与无线电信号2并行地接收要重建的信号，并且因此可以进行最优的信道估计。

在图2中示出了具有接收设备10的本发明的另一实施方式，该接收设备具有：外部无线电接收机5，其具有用于接收无线电信号2的天线6；以及内部接收机11，其具有用于接收无线电信号2的天线6，所述无线电信号由无线电发送机1发出。

与根据图1和3中的实施例的内部无线电接收机4不同，内部无线电接收机11位于车辆12中。内部无线电接收机11作为移动无线电接收机记住在所有状况下的停留位置，在所述状况下车辆12较长时间停顿并且使用精确的时间标准。例如，作为时间标准可以使用通过无线电系统的控制信道所确定的时间戳。在数字音频广播（dab）的示例中，对此有快速信息组（fig）0/10可用。

如果内部无线电接收机11查明如下状况，在该状况下该内部无线电接收机较长时间停顿在一位置处，则该内部无线电接收机将其在某个时间段内的接收测量与其位置及其从该精确的时间段中获得的时间一起优选地经由无线电传输给外部无线电接收机5。该外部无线电接收机将基于其接收信号的所估计的发送信号传输回给内部无线电接收机11，该接收信号在有关的时刻被测量。

代替于此，如果外部无线电接收机5具有在有关的测量时刻的发送信号的知识，则外部无线电接收机5可能也可以将发送信号本身、即在精确的测量时刻的最优的接收信号传送给内部无线电接收机11。

内部无线电接收机11将该所估计的信号用于改善其针对给定位置的信道估计。该内部无线电接收机可以将关于该校正措施的所有信息以依赖于位置的方式进行保存，并且以后一旦内部无线电接收机11随着车辆12再次到达有关的位置并且查明该内部无线电接收机在该位置处处于静止状态，就再次加载并使用所述信息。