基于GPS的FM带可用性的制作方法

背景

I.技术领域

本发明涉及无线通信。本发明尤其涉及使无线信号与FM接收机接口。

II.

背景技术：

电子装备可包括用户可从中进行选择的众多输出能力。例如，电子装备可提供经由显示器的视觉输出、经由扬声器的音频输出、无线输出、或其某种组合。电子装备可通过将视觉输出调制到电视载波上或者将音频输出调制到诸如调频(FM)无线电载波等无线电载波上来提供无线输出。

通常，电子装备并不监视输出RF带，而是依赖于用户从一组固定选取中选择合需输出带。例如，电子装备可准许NTSC电视频道3或4之一上的RF视频输出。用户可针对合需电视来配置电子设备，并且可将本地电视调谐到相应的频道以接收经调制的视频信号。

类似地，电子装备可准许一个或两个预定FM频道上的RF音频输出。用户可选择合需FM频道，并且电子装备可将音频信号调制到所选FM频道的载波上。用户可将本地无线电接收机调谐到相应的频率以接收经调制音频。

然而，现有广播台可能已在使用该合需输出带。在NTSC视频的情形中，现有本地广播台可能已在频道2和3之一或这两者上广播。类似地，现有本地FM无线电广播台可能已在固定的无线电输出频率选择上广播。现有广播台对电子装备而言呈现为干扰源，并且其存在可能显著地降低来自电子设备的信号质量。在现有广播台占用对应所有固定RF输出选择的频谱的情况下，用户可能不具备成功从电子设备配置RF经调制输出信号的能力。

将RF输出能力纳入便携式电子设备造成了其他问题。便携式电子设备的移动性进一步使工作环境复杂化并且增大了广播台将在所选RF输出频率上传送干扰信号的概率。便携式电子设备可能最初位于广播区域之外但可进入广播区域。由此，所选RF输出频率可能最初提供充分的信号质量，但在便携式电子设备进入在所选RF输出频率上具有广播台的区域中时信号质量可能降级到难以接受的水平。

技术实现要素：

本文中描述了用于确定可用FM频率频道以便与来自无线设备的FM调制输出信号接口的方法和装置。诸如GPS接收机等SPS接收机可基于常规技术来确定其位置。SPS接收机可确定能在其上传送音频输出的一个或多个可用FM频道。SPS接收机可使用所确定的位置来访问可用频道的本地数据库。或者，SPS接收机可使用所确定的位置来访问已分配频道的本地数据库以便确定一个或多个可用频道。SPS接收机可显示指示输出音频被调制在其上的FM频道的提示或消息。

本发明的各方面包括确定输出频率的方法。该方法包括确定移动接收机的地理位置；访问数据库以基于该地理位置确定至少一个候选频率；以及提供调制到选自该至少一个候选频率的合需频率上的信息。

本发明的各方面包括确定输出频率的方法。该方法包括接收与地理目的地相关的信息；至少部分地基于收到全球定位系统(GPS)卫星飞行器信号来确定个人导航设备的地理位置；确定从该地理位置至地理目的地的路线；基于该地理位置确定至少一个候选无线电频率；接收基于该至少一个候选无线电频率对输出RF频率的用户选择；基于该地理位置和该路线生成音频信号；将音频信号调频到该输出RF频率上以生成调频输出RF频率；以及输出该调频输出RF频率。

本发明的各方面包括一种配置成自动确定至少一个可用输出RF频率的装置。该装置包括：卫星定位接收机，配置成接收多个卫星定位信号并确定该装置的地理位置；广播数据库，配置成存储将输出频率与地理区域相关联的信息；处理器，配置成访问该广播数据库并基于该地理位置确定至少一个候选频率；调制器，配置成将信息信号调制到选自该至少一个候选频率的输出频率上以生成经调制输出频率；以及发射机，配置成发射该经调制输出频率。

本发明的各方面包括一种配置成自动确定至少一个可用输出RF频率的装置。该装置包括用于接收与地理目的地相关的信息的装置；用于至少部分地基于收到全球定位系统(GPS)卫星飞行器信号来确定个人导航设备的地理位置的装置；用于确定从该地理位置至该地理目的地的路线的装置；用于基于该地理位置确定至少一个候选无线电频率的装置；用于接收基于该至少一个候选无线电频率对输出RF频率的用户选择的装置；用于基于该地理位置和该路线生成音频信号的装置；用于将音频信号调频到该输出RF频率上以生成调频输出RF频率的装置；以及用于输出该调频输出RF频率的装置。

本发明的各方面包括一种编码有用于以下操作的计算机可执行指令的计算机可读介质：接收与地理目的地相关的信息；至少部分地基于收到全球定位系统(GPS)卫星飞行器信号来确定个人导航设备的地理位置；确定从该地理位置至地理目的地的路线；基于该地理位置确定至少一个候选无线电频率；接收基于该至少一个候选无线电频率对输出RF频率的用户选择；基于该地理位置和该路线生成音频信号；控制调制器将音频信号调频到该输出RF频率上以生成调频输出RF频率；以及控制将发射机配置成输出该调频输出RF频率。

附图说明

结合附图理解以下阐述的详细描述，本公开的实施例的特征、目标和优点将变得更加明显，在附图中相同的要素具有相同的附图标记。

图1是SPS接收机环境的简化功能框图。

图2是支持RF经调制输出的SPS接收机的实施例的简化功能框图。

图3是基于位置自动确定FM频道可用性的实施例的简化功能流程图。

具体实施方式

个人导航设备在本质上是可预期其在使用期间将横越广泛地理位置的便携式设备。便携式导航设备可支持从该设备经由FM发射机向FM接收机输出音频的选项。FM接收机例如可以是FM车载立体声系统。用户可使用来自个人导航设备的音频输出例如以便在行驶期间提供导航辅助。

为了使音频输出能在FM立体声系统上播放，用户将FM立体声系统调谐到个人导航设备所支持的一个或多个不同频率上并确定哪个频带或频道是可用的。一旦作出确定，用户将个人导航设备的FM发射机频率设置成合需频率。

以上办法的一个问题在于频率选择是手动的并且容易出错。用户可能错误地将并不提供原本在用户选择另一频率的情况下将能获得的信号质量的频率选为合需频率。另外，如上所述，在用户从一个地理位置驾驶或以其他方式行驶到另一个位置时音频输出可能降级，这是因为FM频率指派(包括空闲频率和被占用的频率)从一地到另一地时可能改变。

为了减缓与建立和维护FM带中的RF输出链路相关联的一些问题，个人导航设备可被配置成使用导航设备中启用的定位技术来确定其位置并确定一个或多个候选FM频率。该一个或多个候选频率可部分地基于位置来确定，并且可以部分地基于与该位置相关联的已分配或空闲FM带的数据库。

个人导航设备自动确定可选择用于输出音频的一个或多个可用FM带。该自动化输出带检测特征消除了用户扫描可用频带的需要。通过使用FM数据库和位置信息，个人导航设备可保持对其当前位置以及与该位置相对应的可用带的跟踪。个人导航设备可被配置成更新位置并且可利用更新后的位置来确定何时有更好的FM频率可用。个人导航设备可提示用户将FM接收机频率调谐到新带。可经由设备上的显示和/或音频警告或通过FM无线电来提示用户。

图1是接收机环境100的简化功能框图。接收机环境100示出具有RF输出能力的卫星定位系统(SPS)接收机110。SPS接收机110可被配置成基于接收自多个卫星飞行器130-1到130-n的信号来确定其地理位置。图1中仅示出两个卫星飞行器130-1和130-n，但SPS接收机110通常需要来自4个卫星飞行器的信号才能进行不模糊的位置锁定。

SPS接收机110例如可以是全球定位系统(GPS)接收机或者可被配置成利用来自包括但不限于GLONASS、Galileo等某种其他类型的卫星定位系统的卫星定位信号。此外，SPS接收机110并不限于唯一地基于卫星信号来定位，而是也可以利用来自一个或多个地面信标150的定位信号。地面信标150可以是例如不同的GPS信标、伪卫星、无线电话基站等。

SPS接收机110可被配置成传送用输出信息调制的RF输出信号。例如，该RF输出信号可用显示信息、音频信息、定位数据等或其某种组合来调制。SPS接收机110可被配置成使用公共通信标准支持的调制方案和载波频率来生成RF输出信号。来自SPS接收机110的RF输出可位于获许可无线通信带内，其中大部分广播台是获许可或以其他方式已知的，并且其中来自未获许可发射机的发射不大可能成为经调制RF输出的最高干扰。

例如，SPS接收机110可被配置成将音频输出信号FM调制到88MHz-108MHz的获许可FM无线电带内的载波上。在另一个实施例中，SPS接收机110可被配置成将视频显示信息调制到视频载波上。例如，SPS接收机110可被配置成将显示信息作为视频信号残留边带调制到NTSC电视载波频率上。

来自SPS接收机110的经调制RF输出信号可由无线接收机120接收以进行处理和输出。例如，FM调制音频信号可由FM接收机接收，该FM接收机可为车载立体声系统或便携式无线电。

在SPS接收机110被配置成个人导航设备并被配置成辅助用户将该用户导航到目的地的情况下，无线输出链路可能是尤为有利的。在一个示例中，SPS接收机110可被配置成基于用户输入的预定目的地输出逐个转弯(turn-by-turn)驾驶方向。用户可将SPS接收机110配置成在FM带内输出音频，并且可调谐车载FM接收机以接收经调制的音频输出。来自SPS接收机110的音频输出可由FM接收机恢复并随后可从车载音频系统输出。

SPS接收机110可被配置成独立地确定获许可带中的可用带，以代替用获许可带内的固定载波选择来预配置SPS接收机110或者使用户搜索可用带并将所选带编程到SPS接收机110中。在将FM无线电带作为获许可带的示例中，SPS接收机110可至少部分地基于SPS接收机110的地理位置和与该地理位置相关联的可用或已分配频率的数据库来确定有一个或多个可用FM带的集合。SPS接收机110可显示该可用输出频带集，并且可被配置成以排序方式显示该可用输出频带集。用户可从该可用输出频率集中选择可用输出频率之一，并且SPS接收机110可针对所选频率来配置RF输出。用户可将无线接收机120调谐到与所选频率相同的频率上以便接收输出信号。

图2是支持RF经调制输出的SPS接收机110的实施例的简化功能框图。虽然SPS接收机110是在GPS接收机的上下文中描述的，但SPS接收机110并不限于处理GPS信号。

SPS接收机110可以是例如图1的接收机环境中示出的SPS接收机。SPS接收机110可被配置成至少部分地基于SPS接收机110的地理位置自动确定一个或多个可用输出RF频率。

SPS接收机110包括耦合至GPS接收机210的SPS天线202，GPS接收机210被配置成与耦合至存储器222的处理器220协作。GPS接收机210可被配置成接收多个GPS卫星飞行器信号并确定SPS接收机110的位置锁定或地理位置。通常，GPS接收机210需要来自4个卫星飞行器的信号才能进行不模糊的位置锁定。GPS接收机可确定位置锁定的方式是公知的。一般地，GPS接收机210接收来自这些卫星飞行器中的每一个的PN编码信号，并基于通过星历数据校正的关于卫星位置信息的历书确定至每一个卫星的伪距。至3个不同卫星飞行器的伪距通常足以进行三维位置锁定，其准确度受时基或时钟不定性影响。至第4个卫星飞行器的伪距可用来解决或以其他方式改善时钟不定性。

SPS接收机110可被配置成启用例如至用户输入目的地的引导驾驶方向的个人导航设备。SPS接收机110可包括被配置成接收用户输入的用户接口240。用户接口240可包括按钮、按键板、滚轮、触摸板、语音识别模块、电气端口等或其某种组合。在一些实施例中，用户接口240与诸如显示器242等输出设备集成。

显示器242可被配置成输出引导方向的图形表示或区域地图，并且可被配置成输出诸如指令、提示、菜单等其他用户信息。在一些实现中，显示器242可以是触摸屏并且还可用作用户接口240的一部分。

SPS接收机110还可包括地图数据库230，后者可被配置成例如存储在一个或多个存储设备中的地图信息。用户可例如通过经由作为用户接口240的一部分的电子端口下载更新的数据库信息来更新地图数据库230。

处理器220可接收经由用户接口240提供的用户目的地，根据GPS接收机210确定SPS接收机110的地理位置，并且可访问地图数据库230以便确定从目前地理位置至用户目的地的路线。处理器220可基于来自GPS接收机210的位置更新更新该路线。

处理器220可在显示器242上输出地图和路线信息以向用户提供至目的地的视觉向导。此外，SPS接收机260可包括音频合成器260，后者可被配置成提供诸如合成的语音输出等音频输出。来自音频合成器260的音频输出可包括扩增显示器242上的视觉信息输出的音频导航信息。

SPS接收机110还可包括频率可编程的FM调制器270，其耦合至音频合成器260并且被配置成接收音频输出。频率可编程的FM调制器270可被编程为在88MHz-108MHz的获许可FM带内工作。在一个实施例中，频率可编程的FM调制器270可被编程到该FM带内的任何工作频率上。频率可编程的FM调制器270的载波频率可被配置成具有100kHz的可编程分辨率，以便与FM带内的频率间距对准。

频率可编程的FM调制器270将音频输出调制到经编程载波频率上并且将经调制载波频率输出给FM发射机272。FM发射机272放大该信号并且联合RF天线274来发射该信号。或者，FM发射机272可将该信号耦合至有线天线端口，后者将该信号耦合至诸如车载立体声系统等用户音频设备的天线输入。理想地，可编程FM调制器270被编程为在基本上毫无诸如来自经编程载波上的获许可广播台、毗邻频道上的广播台、或其他干扰源的干扰信号的载波频率上工作。

SPS接收机110包括用以促进用户选择在其上调制音频输出的低干扰RF载波的智能辅助。SPS接收机110可包括FM广播数据库250。该FM广播数据库可包括对FM带内所有获许可广播台的频率分配，并且可将获许可广播台与地理区域相关联。该FM广播数据库最初可由制造商加载，并且可以用与更新地图数据库类似的方式通过下载更新的数据库来更新。SPS接收机110可利用GPS接收机210提供的当前地理位置来确定有一个或多个候选频率的列表。

在一个实施例中，SPS接收机110将GPS接收机210所确定的最近地理位置与涵盖该位置的覆盖区域内的获许可广播台的列表进行比较。SPS接收机110可选择该地理区域中未向其分配广播台的RF载波。

SPS接收机110可基于一个或多个参数或过滤准则进一步限制或排序RF载波。过滤准则可包括例如RF载波与获许可广播台的频谱接近度、获许可广播台的发射机位置与来自GPS接收机210的地理位置的物理接近度、预定频率偏好(例如对较低带频率或较高带频率的偏好)等或其某种组合。

SPS接收机110还可将用户输入目的地或者沿目的地的一个或多个点用作进一步的过滤准则。即，SPS接收机110可针对沿至用户目的地的预期路线的一个或多个点确定是否消除或以其他方式降低所选RF载波列表的合需性。

SPS接收机110可被配置成选择预定数目的候选频率以供向用户显示。例如，SPS接收机110可选择在应用过滤准则后具有最高位次的两个频率。SPS接收机110例如可随着对用户选择的提示一起显示候选频率。

SPS接收机110可经由用户接口240接收用户选择。SPS接收机110将FM调制器270的频率编程到所选频率上。

在替换实施例中，FM广播数据库250可被配置成存储可用频率列表及其相关联的可用性区域。SPS接收机110可根据GPS接收机210来确定其地理位置，并且可访问FM广播数据库250以确定涵盖该地理区域的可用RF频率的列表。SPS接收机110可使用与在先前的实施例中描述的准则相同或类似的准则来类似地排序或过滤结果。SPS接收机110可如在先前实施例中那样显示排序结果并接收用户选择。

在一些实例中，所选频率可能不会在从目前位置到用户目的地的整个路线上都支持令人满意的音频信号质量。信号质量的降级可能例如由于SPS接收机110进入在所选FM频率上具有获许可广播台的区域而发生。用以支持整个路线的单个频率的失效可能归因于任何数目的原因。例如，行驶路线可能横越较大距离，使得不可能对整个路线选择单个未指派的频率。用户可能偏离原始规划的路线。SPS接收机110在确定频率时可能未考虑所提出的路线，或者用户可能选择并非对整个路线有用的频率。

不管原因如何，可能存在其中目前活跃的FM载波不能支持高音频信号质量的场合。在这样的实例中，SPS接收机110可重新确定候选频率列表并提示用户进行更新选择。

在一个实施例中，SPS接收机110可接收请求更新候选频率列表的用户输入。在另一个实施例中，SPS接收机110可被配置成基于自动化参数自动更新可用频率列表。例如，SPS接收机110可在每次GPS接收机210提供更新的地理位置时或者基于根据更新后的地理位置所确定的因子来更新可用频率列表。或者，SPS接收机110可在地理位置改变超过某一预定阈值时更新可用频率列表。一般而言，SPS接收机110可基于时间流逝、事件发生、或其某种组合来更新可用频率列表。

SPS接收机110无需在每次候选频率列表未能包括当前活跃的频率选择时都提示用户进行更新的载波频率选择。代替地，SPS接收机110可隐含地确定目前活跃的频率选择提供与不同载波频率能支持的音频信号质量相比降级的信号质量。SPS接收机110可使用任意数目的因子来确定是否显示更新的候选频率列表和提示用户进行更新选择。例如，SPS接收机110可以不显示更新的候选频率，除非其确定目前活跃的频率选择被分配给了涵盖SPS接收机110的地理位置的地区内的广播台。或者，SPS接收机110可在目前活跃频率的排行降到候选频率排行以下某个预定量时显示更新的候选频率。SPS接收机110可使用其他因子或因子组合来确定是否显示更新的候选频率和提示用户进行更新选择。

SPS接收机110能够向用户提供智能辅助以便选择和更新用于音频输出的载波频率。用户就从手动搜索FM带以找到合适的输出频率以及将该频率编程到SPS接收机110中的繁杂例程中解脱出来。用户还从具有有限的一个或两个固定的输出频率选取的限制性实现中解脱出来。

图3是基于位置自动确定FM频道可用性的方法300的实施例的简化功能流程图。方法300可在例如诸如在图1的环境中操作的个人导航设备等SPS接收机中实现。例如，该方法可体现为编码在诸如存储器等计算机或处理器可读存储介质中的计算机或处理器可执行指令。

方法300在使用GPS定位并确定88MHz-108MHz的获许可FM带中的RF链路的上下文中进行描述。一般而言，定位不被限定于GPS位置锁定，输出RF链路也不被限定于FM带。

方法300始于框310，其中个人导航设备接收来自多个GPS卫星飞行器的GPS信号。个人导航设备前进至框312并基于这些GPS信号确定个人导航设备的地理位置。

个人导航设备前进至判定框320并确定诸如FM调制到RF载波上的音频输出等RF输出是否被用户选择或以其他方式启用。若否，则个人导航设备前进至框390，在此其生成音频。个人导航设备从框390前进至框392并例如使用扬声器输出音频。个人导航设备返回框310以更新位置锁定。

若在判定框320处个人导航设备确定启用了RF输出，则个人导航设备前进至判定框322。在判定框322，个人导航设备确定先前是否已完成RF频率的初始设置。若如此，则个人导航设备前进至判定框324以确定是否需要更新候选RF频率。若在判定框322处个人导航设备确定尚未执行初始设置，则个人导航设备前进至框330以开始标识候选频率的过程。类似地，若在判定框324处个人导航设备确定满足用于更新候选频率的参数，则个人导航设备前进至框330。

若在判定框324处个人导航设备确定不满足用于更新候选频率的参数，则无需执行对候选频率的处理。个人导航设备绕过候选频率处理并前进至框370。

在框330处，个人导航设备至少部分地基于个人导航设备的地理位置确定候选FM频率列表。在一个实施例中，个人导航设备检查标识获许可FM带广播台的频率并且将这些广播台与地理区域相关联的已分配频率数据库。个人导航设备确定如由GPS接收机所确定的该个人导航设备的目前地理位置是否位于这些广播台的地理区域内。个人导航设备随后可确定哪些频率未被指派或者不大可能具有其信号强度足以呈现显著干扰的广播台。个人导航设备可基于数个准则来排序候选频率列表。

个人导航设备前进至判定框340以确定是否满足用于显示候选频率的因子。例如，用于更新候选频率列表的准则可包括地理位置改变大于预定阈值。然而，即使个人导航设备已行驶大于预定更新距离，也可能无需更新用于RF输出的活跃频率。在判定框340，个人导航设备确定更新的候选频率列表是否很可能优于目前活跃的RF频率。例如在确定获许可广播台被指派给目前活跃的RF频率并且该获许可广播台很可能造成显著干扰的情况下，个人导航设备可确定更新的候选频率列表很可能优于目前活跃的RF频率。或者，如果目前活跃的RF频率相对于候选列表中的其他频率低出某个预定排行阈值，个人导航设备可确定目前活跃的RF频率已经降级。

如果个人导航设备确定更新的候选频率列表不大可能优于目前活跃的RF频率，则个人导航设备前进至框370并省略提示用户进行更新选择。然而，如果个人导航设备确定更新的候选频率列表很可能优于目前活跃的RF频率，则个人导航设备前进至框350并显示候选频率列表或预定数目的候选频率。

个人导航设备前进至框352并接受例如来自诸如按键板或按钮之类的用户接口的用户选择。用户选择可包括所显示的候选频率之一或者可以是对目前活跃的RF频率的再次选择。对目前活跃的RF频率的再次选择可以是显式或隐式的。隐式的再次选择可例如基于继显示候选频率之后的超时来确定。

个人导航设备前进至框360并且针对所选频率配置或以其他方式设置FM调制器。在一个实施例中，个人导航设备将频率合成器调谐到基于所选频率的频率。

个人导航设备前进至框370并生成音频输出。个人导航设备前进至框372并且将音频调制到所选频率上。在一个实施例中，个人导航设备可将音频信号调频到所选频率上。

个人导航设备前进至框380并且例如通过放大该FM调制信号并将该信号耦合至天线或天线端口以传输至接收机来无线地传送该FM调制信号。个人导航设备返回框310以开始对下一次位置更新的处理。

本文中描述了用于自动确定和提示具有变化干扰源的带内的可用RF输出频率的方法和装置。诸如个人导航设备等SPS接收机可至少部分地基于接收机的地理位置来确定预定工作带内的一个或多个候选频率。接收机可提示用户选择这些候选频率之一用于RF输出。在接收机的地理位置改变时，SPS接收机可自动更新候选频率列表。

如本文中所使用的，使用术语耦合或连接不仅指直接耦合或连接也指间接耦合。在两个或多个块、模块、设备、或装置被耦合的场合，在这两个耦合的块之间可能有一个或以上居间块。

结合本文所公开的实施例描述的各个说明性逻辑框、模块、以及电路可用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算机(RISC)处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文中描述的功能的任何组合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，处理器可以是任何处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或更多个微处理器、或任何其他此类配置。

结合本文所公开的实施例描述的方法、过程或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。方法或过程中的各个步骤或动作可以所示次序执行，或者可以另一次序执行。此外，一个或以上过程或方法步骤可被省略，或者一个或以上过程或方法步骤可被添加到这些方法和过程中。附加步骤、框、或动作可被添加在这些方法和过程的开始、结束、或居于现有要素之间。

提供了以上对所公开的实施例的描述是为了使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对这些实施例的各种修改对于本领域普通技术人员而言将是明显的，并且本文中所定义的普适原理可被应用于其他实施例而不会脱离本公开的精神或范围。因而，本公开并非意在被限定于本文中所示出的实施例，而是应当被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广义的范围。