專利名稱：信號(hào)檢測(cè)裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及RDS\RBDS信號(hào)檢測(cè)技木。
背景技術(shù)：
無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)(Radio Data System,簡(jiǎn)稱“RDS”)是歐洲廣播聯(lián)盟(EuropeanBroadcast Union，簡(jiǎn)稱“EBU”)發(fā)布的通信協(xié)議，目的是在調(diào)頻廣播電臺(tái)中加入部分?jǐn)?shù)字信息，包括電臺(tái)名稱、節(jié)目類型和節(jié)目?jī)?nèi)容等。無(wú)線廣播數(shù)據(jù) 系統(tǒng)(Radio Broadcast DataSystem，簡(jiǎn)稱“RBDS”)是美國(guó)版本的RDS系統(tǒng)名稱，兩者沒有本質(zhì)區(qū)別，因此，本申請(qǐng)中的RDS信號(hào)也就是RBDS信號(hào)。RDS系統(tǒng)通常在57kHz副載波上采用DBPSK(DifferentialBinary Phase Shift Keying)調(diào)制方式傳送數(shù)字信息。如果調(diào)頻廣播發(fā)射的是立體聲信號(hào)(Stereo Signal),則在19kHz上有一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(Pilot signal),可以通過對(duì)該導(dǎo)頻信號(hào)進(jìn)行三倍頻來恢復(fù)57kHz的RDS副載波信號(hào)。如果調(diào)頻廣播發(fā)射的為單音信號(hào)(MonoSignal)，則不包含19kHz的導(dǎo)頻信號(hào)，將無(wú)法通過三倍頻恢復(fù)57kHz的RDS副載波信號(hào)。為了確保在立體聲和単音兩種模式下均能正確地解碼RDS信號(hào)，目前恢復(fù)副載波一般采用鎖相環(huán)技術(shù)、基于科斯塔斯環(huán)路來完成RDS信號(hào)的相干解調(diào)。這類方法無(wú)需根據(jù)19kHz的導(dǎo)頻信息來恢復(fù)57kHz副載波,而是通過本地的數(shù)字控制振蕩器(NumericallyControlled Oscillator，簡(jiǎn)稱“NC0”)預(yù)設(shè)ー個(gè)57kHz的載波頻率，并根據(jù)相位鑒別器實(shí)時(shí)地檢測(cè)解調(diào)信號(hào)的殘留載波相位值，再通過環(huán)路濾波器調(diào)整本地NCO的載波頻率值，以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入RDS信號(hào)的副載波恢復(fù)和解調(diào)。圖I為ー種常見的基于科斯塔斯環(huán)路的RDS信號(hào)解調(diào)電路，電路輸入信號(hào)為調(diào)頻解調(diào)器解調(diào)的調(diào)頻立體聲復(fù)合信號(hào)(也可能是單音復(fù)合信號(hào))，其步驟如下所述首先，調(diào)頻立體聲復(fù)合信號(hào)與本地壓控振蕩器產(chǎn)生的同相、正交兩路載波信號(hào)經(jīng)過兩個(gè)乘法器進(jìn)行載波解調(diào)處理；然后兩路解調(diào)結(jié)果分別送入低通濾波器；低通濾波輸出送入整形濾波器；同相、正交兩路的整形濾波輸出被同時(shí)送入相位鑒別器，以鑒別解調(diào)后的殘留載波相位值；最后，鑒別結(jié)果經(jīng)環(huán)路濾波器得到濾波后的頻率調(diào)整值，用于控制本地載波頻率值。然而，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于發(fā)射機(jī)晶體振蕩器的穩(wěn)定性所引起的調(diào)制數(shù)據(jù)頻率偏差、以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的多普勒效應(yīng)等原因，接收端解調(diào)信號(hào)的數(shù)據(jù)率可能發(fā)生偏移，再考慮接收機(jī)晶振漂移引起的采樣偏差，雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的比特周期和比特起始點(diǎn)會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸發(fā)生偏離，如果不進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，后續(xù)的解碼質(zhì)量會(huì)受到嚴(yán)重影響。而且，上述方法雖然僅利用了調(diào)頻廣播中的57kHz無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)信號(hào)來決定副載波頻率，不受19kHz導(dǎo)頻信號(hào)的影響。但環(huán)路濾波器具有一定的工作門限，當(dāng)輸入信號(hào)質(zhì)量不佳吋，無(wú)法保證科斯塔斯環(huán)路工作的穩(wěn)定性，本地NCO可能恢復(fù)出錯(cuò)誤的本地副載波信號(hào)，導(dǎo)致解調(diào)信號(hào)出錯(cuò)。另外，對(duì)于科斯塔斯環(huán)路解調(diào)輸出的數(shù)據(jù)，一般采用跨零檢測(cè)的方法確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。然而，受接收信號(hào)強(qiáng)度變化的影響，解調(diào)信號(hào)可能會(huì)在其它位置上出現(xiàn)假的跨零點(diǎn)，如果誤將其判為雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的翻轉(zhuǎn)點(diǎn)，則可能引起后續(xù)數(shù)據(jù)解碼的錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種信號(hào)檢測(cè)裝置及方法，以保證RDS\RBDS信號(hào)的正確解碼。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了ー種信號(hào)檢測(cè)裝置，信號(hào)檢測(cè)裝置包含用于對(duì)RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)的科斯塔斯環(huán)路，無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)裝置還包含比特同步単元220、碼相位跟蹤單元224、累積-清零単元222、控制開關(guān)230、雙相符號(hào)解碼器232、差分解碼器234 ；其中，碼相位跟蹤單元224用于實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，并 在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移吋，進(jìn)行碼相位的誤差修正；控制開關(guān)230用于控制累積-清零単元222與雙相符號(hào)解碼器232之間通路的導(dǎo)通和斷開；科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出端同時(shí)藕接于比特同步單元220的輸入端、累積-清零単元222的第一輸入端和碼相位跟蹤單元224的第一輸入端；比特同步単元220的輸出端藕接于碼相位跟蹤單元224的第二輸入端，碼相位跟蹤單元224的輸出端藕接于累積-清零単元222的輸入端，累積-清零単元222的輸出端藕接于控制開關(guān)230，控制開關(guān)230的輸出端藕接于雙相符號(hào)解碼器232的輸入端，雙相符號(hào)解碼器232的輸出端藕接于差分解碼器234的輸入端。本發(fā)明的實(shí)施方式還提供了ー種信號(hào)檢測(cè)方法，包含以下步驟利用科斯塔斯環(huán)路對(duì)待檢測(cè)的RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)；對(duì)科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的確定，井根據(jù)確定的雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，并在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移吋，進(jìn)行碼相位的誤差修正；根據(jù)確定的雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)，對(duì)科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出ー個(gè)輸出結(jié)果，N為自然數(shù)；對(duì)輸出結(jié)果進(jìn)行雙相符號(hào)解碼；將經(jīng)雙相符號(hào)解碼后的信號(hào)進(jìn)行差分解碼，得到解碼后的RDS\RBDS信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出端同時(shí)藕接于比特同步單元220的輸入端、累積-清零単元222的第一輸入端和碼相位跟蹤單元224的第一輸入端；比特同步単元220的輸出端藕接于碼相位跟蹤單元224的第二輸入端，碼相位跟蹤單元224的輸出端藕接于累積-清零単元222的輸入端，累積-清零単元222的輸出端藕接于控制開關(guān)230，控制開關(guān)230的輸出端藕接于雙相符號(hào)解碼器232，雙相符號(hào)解碼器232的輸出端藕接于差分解碼器234。由于科斯塔斯環(huán)同相支路解調(diào)輸出端不僅藕接于比特同步裝置，還需要藕接于碼相位跟蹤裝置，利用碼相位跟蹤裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移時(shí)，及時(shí)進(jìn)行碼相位的誤差修正，以確保雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的解碼正確性。有效解決了因發(fā)射機(jī)晶體振蕩器的穩(wěn)定性、多普勒效應(yīng)、以及接收機(jī)晶振漂移等因素而導(dǎo)致的雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的單位周期采樣點(diǎn)數(shù)發(fā)生變化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)RDS\RBDS信號(hào)的正確解碼的問題，保證了 RDS\RBDS數(shù)據(jù)解調(diào)始終處于正確的比特邊界位置。進(jìn)ー步地，無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)裝置還包含用于通過比較同相、正交兩路解調(diào)信號(hào)的幅度關(guān)系來判斷載波跟蹤的質(zhì)量的載波相位鎖定檢測(cè)單元，利用該載波相位鎖定檢測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)載波跟蹤環(huán)路的狀態(tài)變化，給出載波相位鎖定和失鎖的判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)解調(diào)電路進(jìn)行調(diào)整，以避免載波頻率和相位的錯(cuò)誤跟蹤，保證了科斯塔斯環(huán)路エ作的穩(wěn)定性。進(jìn)ー步地，比特同步単元220包含以下子単元數(shù)據(jù)累加子単元，用于以半個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)；絕對(duì)值獲取子単元，用于取累加的半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值；最大值位置確定子単元，用于在絕對(duì)值獲取子単元得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS\RBDS信號(hào)的半周期起始點(diǎn)，根據(jù)該半周期起始點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻 轉(zhuǎn)點(diǎn)。由于ー個(gè)完整的雙相符號(hào)數(shù)據(jù)被分為前半周和后半周2部分，且前后2部分的符號(hào)位一定是反向的。也就是說，從正確的bit邊界起始點(diǎn)開始，半個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期內(nèi)累積的幅度值的絕對(duì)值應(yīng)該是最大的，(如果從錯(cuò)誤的邊界開始累積，則必然會(huì)出現(xiàn)信號(hào)幅度值一部分為正，一部分為負(fù)，累積的結(jié)果必然變小)。因此，利用RDS\RBDS信號(hào)的特性來確定數(shù)據(jù)比特邊界(即雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn))，相較于現(xiàn)有技術(shù)中跨零的檢測(cè)方式，可以避免因瞬時(shí)信號(hào)強(qiáng)度變化而引起同步在假的跨零點(diǎn)上的問題。而且，在實(shí)際應(yīng)用中，也可以采用一個(gè)整周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，通過類似的方式，確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。進(jìn)ー步地，在科斯塔斯環(huán)路中的整形(低通)濾波器后面加入一組累積-清零単元，可有效降低數(shù)據(jù)采樣率，達(dá)到合理控制環(huán)路更新速率、有效控制功耗的目的，同時(shí)累積-清零裝置起到低通濾波的效果，可有效濾除帶外干擾和噪聲。進(jìn)ー步地，無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)裝置還包含57kHz帶通濾波器，用于對(duì)待檢測(cè)的RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行帶外干擾和噪聲的過濾，以進(jìn)ー步保證RDS\RBDS信號(hào)的解碼效果。


圖I是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)科斯塔斯環(huán)路實(shí)現(xiàn)RDS信號(hào)解調(diào)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的信號(hào)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的碼相位未出現(xiàn)偏移時(shí)E、P、L的幅值示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的真實(shí)比特邊界滯后時(shí)E、P、L的幅值示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式中的真實(shí)比特邊界超前時(shí)E、P、L的幅值示意圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式中的利用RDS\RBDS信號(hào)的特性來確定數(shù)據(jù)比特邊界示意圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的信號(hào)檢測(cè)方法流程圖。
具體實(shí)施例方式在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述。本發(fā)明的核心在于，信號(hào)檢測(cè)裝置中包含用于對(duì)RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)的科斯塔斯環(huán)路；比特同步単元220，用于確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)；碼相位跟蹤單元224，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，并在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移吋，進(jìn)行碼相位的誤差修正；累積-清零単元222，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出ー個(gè)輸出結(jié)果，N為自然數(shù)；控制開關(guān)230，用于控制累積-清零単元222與雙相符號(hào)解碼器232之間通路的導(dǎo)通和斷開；雙相符號(hào)解碼器232，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行雙相符號(hào)解碼；差分解碼器234，用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行差分解碼，得到解碼后的RDS信號(hào)。其中，科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出端同時(shí)藕接于比特同步單元220的輸入端、累積-清零単元222的第一輸入端和碼相位跟蹤單元224的第一輸入端。比特同步單元220的輸出端藕接于碼相位跟蹤單元224的第二輸入端，碼相位跟蹤單元224的輸出端藕接于累積-清零単元222的輸入端，累積-清零単元222的輸出端藕接于控制開關(guān)230， 控制開關(guān)230的輸出端藕接于雙相符號(hào)解碼器232，雙相符號(hào)解碼器232的輸出端藕接于差分解碼器234。本發(fā)明第一實(shí)施方式涉及ー種信號(hào)檢測(cè)裝置。在本實(shí)施方式中，在對(duì)RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行解碼的同吋，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)解碼信號(hào)的質(zhì)量，井根據(jù)相關(guān)狀態(tài)變化及時(shí)調(diào)整RDS\RBDS信號(hào)的解碼電路，以達(dá)到最優(yōu)的數(shù)據(jù)解碼效果。由于RDS系統(tǒng)與RBDS系統(tǒng)并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，因此在本實(shí)施方式中，均以RDS系統(tǒng)為例進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的信號(hào)檢測(cè)裝置的具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，調(diào)頻立體聲復(fù)合信號(hào)(也可能是單音復(fù)合信號(hào))先通過57kHz帶通濾波器201。乘法器202的第一輸入端藕接于57kHz帶通濾波器201的輸出端，乘法器202的第二輸入端接收數(shù)控振蕩器218產(chǎn)生的同相路本地載波信號(hào)，而乘法器202的輸出端是藕接于整形濾波器204。累積-清零単元206的輸入端是藕接于整形濾波器204的輸出端。在科斯塔斯環(huán)路的另ー支路上，57kHz帶通濾波器201的輸出端是藕接于乘法器208的第一輸入端，乘法器208的第二輸入端接收來至于壓控振蕩器218產(chǎn)生的正交路本地載波信號(hào)，乘法器208的輸出端是藕接于整形濾波器210。累積-清零単元212的輸入端是藕接于整形濾波器210的輸出端。相位鑒別器214的兩個(gè)輸入端分別是藕接于累積-清零単元206和累積-清零単元212的輸出端，而相位鑒別器214的輸出端是藕接于環(huán)路濾波器216。數(shù)控振蕩器218的輸入端是藕接于環(huán)路濾波器216的輸出端?？梢?，本實(shí)施方式內(nèi)的科斯塔斯環(huán)路中，還包含了累積-清零単元206和累積-清零単元212，科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出端即為累積-清零単元206的輸出端，科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出端即為累積-清零単元212的輸出端。累積-清零単元206的輸出端同時(shí)藕接于比特同步單元220的輸入端、累積-清零単元222的第一輸入端以及碼相位跟蹤單元224的第一輸入端。累積-清零単元228的第一輸入端是藕接于累積-清零単元212的輸出端。比特同步単元220的輸出端是藕接于碼相位跟蹤單元224的第二輸入端。碼相位跟蹤單元224的輸出端同時(shí)藕接于累積-清零単元222和累積-清零単元228。累積-清零単元222的輸出端與累積-清零単元228的輸出端同時(shí)藕接于載波相位鎖定檢測(cè)單元226的輸入端。載波相位鎖定檢測(cè)單元226將根據(jù)解調(diào)信號(hào)的檢測(cè)情況給出載波相位鎖定和載波相位失鎖的標(biāo)志位，并根據(jù)相關(guān)標(biāo)志位給出‘reset’信號(hào)，該信號(hào)分別控制環(huán)路濾波器216、數(shù)控振蕩器218以及比特同步単元220，在檢測(cè)到載波相位失鎖的條件下對(duì)上述各模塊進(jìn)行重新初始化處理。而累積-清零単元222的輸出端同時(shí)藕接于控制開關(guān)230，而控制開關(guān)230的‘開-關(guān)’狀態(tài)由載波相位鎖定檢測(cè)單元226的輸出信號(hào)控制，當(dāng)載波相位鎖定時(shí)，開關(guān)230閉合，進(jìn)行后續(xù)解碼操作。當(dāng)控制開關(guān)230處于閉合狀態(tài)時(shí)，累積-清零單兀222的輸出端與雙向符號(hào)解碼器232的輸入端進(jìn)行藕接；而雙向符號(hào)解碼器232的輸出端是藕接于差分解碼器234的輸入端。最終，差分解碼器234輸出1187. 5Hz的RDS調(diào)制信息，后續(xù)模塊將根據(jù)這些解碼的信息碼流來完成塊同步、以塊為單位的碼檢錯(cuò)和糾錯(cuò)處理。其中，累積-清零単元206和累積-清零単元212用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，N為自然數(shù)，每完成N點(diǎn)累積和，給出ー個(gè)輸出結(jié)果，同時(shí)對(duì)累積和清零，并在下ー個(gè)輸入值進(jìn)來的時(shí)候開始新ー輪的累積處理。N點(diǎn)累積-清零操作具有低通濾波和降采樣的雙重作用，在進(jìn)ー步濾除帶外干擾的同時(shí)，有效降低了數(shù)據(jù)采樣率，合理控制環(huán)路更新周期，有效節(jié)省功耗。
比特同步単元220用于確定解調(diào)數(shù)據(jù)的比特翻轉(zhuǎn)邊界點(diǎn)。在本實(shí)施方式中，可采用現(xiàn)有的方式(如跨零檢測(cè))確定解調(diào)數(shù)據(jù)的比特翻轉(zhuǎn)邊界點(diǎn)，在此不再贅述。碼相位跟蹤單元224用于通過實(shí)時(shí)檢測(cè)ー個(gè)碼周期采樣值的累積和的幅值變化情況，判斷碼相位的偏移量，并進(jìn)行相應(yīng)的碼相位誤差修正。具體地說，假設(shè)累積-清零単元206的輸出數(shù)據(jù)序列為d(l)、d(2)、d(3)、
d(4)........d(N)、d(N+l)、d(N+2).......，一個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期的采樣點(diǎn)數(shù)為N點(diǎn)，且
起始采樣點(diǎn)為d(2)，則定義
N+1PO-) = ^jd (η)
η=2
N/(I) = Y d(n)
n=l
N+2e(l) = (n)
n=3E、P、L為多點(diǎn)的e、p、I的累積值，碼相位未出現(xiàn)偏移時(shí)，E、P、L的幅值如圖3所示。如果碼相位出現(xiàn)偏移，則會(huì)出現(xiàn)以下情況真實(shí)比特邊界出現(xiàn)滯后，則E、P、L的幅值如圖4所示；真實(shí)比特邊界出現(xiàn)超前，則E、P、L的幅值如圖5所示。由此可見，當(dāng)比特實(shí)現(xiàn)同步以后，實(shí)時(shí)檢測(cè)E、P、L三點(diǎn)的幅值關(guān)系，便能判斷碼相位的跟蹤情況，并可通過調(diào)整雙相符號(hào)數(shù)據(jù)累積的起始點(diǎn)，消除碼相位的偏差。由于發(fā)射機(jī)晶體振蕩器的穩(wěn)定性、多普勒效應(yīng)、以及接收機(jī)晶振漂移引起的采樣偏差，雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的單位周期采樣點(diǎn)數(shù)會(huì)發(fā)生變化，如果持續(xù)以ー固定點(diǎn)數(shù)進(jìn)行累積-清零操作，則會(huì)出現(xiàn)碼相位的偏移，導(dǎo)致累積結(jié)果不能被正確解碼。因此，在本實(shí)施方式中，利用碼相位跟蹤裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移時(shí)，及時(shí)進(jìn)行碼相位的誤差修正，可以確保雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的解碼正確性，保證了RDS\RBDS數(shù)據(jù)解調(diào)始終處于正確的比特邊界位置。載波相位鎖定檢測(cè)單元226用于根據(jù)科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)，給出載波相位鎖定標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位?？刂崎_關(guān)230在載波相位鎖定檢測(cè)單元226給出載波相位失鎖的標(biāo)志位吋，斷開累積-清零単元222與雙相符號(hào)解碼器232之間的通路。并且，載波相位鎖定檢測(cè)單元226在給出載波相位失鎖的標(biāo)志位吋，對(duì)科斯塔斯環(huán)路和比特同步単元220進(jìn)行重置。由于當(dāng)接收信號(hào)變?nèi)鯐r(shí)，科斯塔斯環(huán)路可能出現(xiàn)失鎖，如果不對(duì)該狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，則恢復(fù)的57kHz副載波可能越偏越遠(yuǎn)，使得跟蹤環(huán)路發(fā)散。因此，在本實(shí)施方式中，載波相位鎖定檢測(cè)單元226通過比較同相、正交兩路解調(diào)信號(hào)的幅度關(guān)系來判斷載波跟蹤的質(zhì)量。如在比特同步以后，按正確的比特邊界進(jìn)行數(shù)據(jù)合并，累積-清零単元222和228的輸出送入載波相位鎖定檢測(cè)單元226。載波相位鎖定檢測(cè)單元226對(duì)同相、正交兩路信號(hào)的模值分別進(jìn)行濾波，然后對(duì)濾波結(jié)果進(jìn)行比較，并對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，給出載波相位鎖定和失鎖的判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果對(duì)解調(diào)電路進(jìn)行調(diào)整，可以有效避免載波頻率和相位的錯(cuò)誤跟蹤。
具體地說，載波相位鎖定檢測(cè)單元226包含以下子単元濾波子単元，用于對(duì)科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波。比較子單元，用于將濾波后的科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度與濾波后的科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行比較，井根據(jù)比較結(jié)果給出載波相位鎖定標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位。比如說，濾波后的科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度為A，濾波后的科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度為B。并定義ー個(gè)計(jì)數(shù)器counterl用于記錄A > B連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù),初始值為O ;同時(shí)定義一個(gè)計(jì)數(shù)器counter2用于記錄A < B連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù),初始值為O ;姆更新一個(gè)數(shù)據(jù),進(jìn)行一次比較如果 A > B,則 counterl 加 I, counter2 置 O ;如 A < B,則 counter2 加 I, counterl 置 O ;如果連續(xù)出現(xiàn)一定次數(shù)(如counterl =Lp)的A > B，則認(rèn)為載波相位鎖定，解調(diào)信號(hào)可信，即給出載波相位鎖定標(biāo)志；如果連續(xù)出現(xiàn)一定次數(shù)(如counter2 = Lo)的A < B,則認(rèn)為載波相位失鎖，即認(rèn)為輸入信號(hào)質(zhì)量較差，載波頻率跟蹤可能發(fā)生較大偏差，即給出載波相位失鎖標(biāo)志，此時(shí)會(huì)對(duì)相關(guān)模塊給出‘reset’信號(hào)，進(jìn)行重置。此外，可以理解，在實(shí)際應(yīng)用中，載波相位鎖定檢測(cè)單元也可以通過其他方式給出載波相位鎖定標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位，在此不贅述。不難發(fā)現(xiàn)，在本實(shí)施方式中，在科斯塔斯環(huán)路中加入累積-清零単元以降低數(shù)據(jù)采樣率，達(dá)到合理控制環(huán)路更新速率、有效控制功耗的目的，同時(shí)累積-清零裝置起到低通濾波的效果，進(jìn)一歩濾除帶外干擾和噪聲；利用碼相位跟蹤單元實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移時(shí)，通過調(diào)整雙相符號(hào)數(shù)據(jù)累積的起始點(diǎn)來消除碼相位偏差的影響，以確保雙相符號(hào)碼的解碼正確；通過載波相位鎖定檢測(cè)單元實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)載波跟蹤環(huán)路的狀態(tài)變化，給出鎖定或失鎖等狀態(tài)指示，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)跟蹤環(huán)路及時(shí)做出調(diào)整，保證了 RDS\RBDS信號(hào)的檢測(cè)正確性。另外，還通過57kHz帶通濾波器對(duì)待檢測(cè)的RDS信號(hào)進(jìn)行帶外干擾和噪聲的過濾，進(jìn)ー步保證了 RDS\RBDS信號(hào)的解碼效果。本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及ー種信號(hào)檢測(cè)裝置。第二實(shí)施方式在第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于在本實(shí)施方式中，比特同步單元220利用RDS\RBDS信號(hào)的特性來確定數(shù)據(jù)比特邊界(即雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn))。具體地說，比特同步単元220包含以下子単元
數(shù)據(jù)累加子単元，用于以ー個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加ー個(gè)周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)；絕對(duì)值獲取子単元，用于取累加的ー個(gè)周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值；最大值位置確定子単元，用于在絕對(duì)值獲取子単元得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS\RBDS信號(hào)的整周期中間點(diǎn)，根據(jù)該整周期中間點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。比如說，如圖6所示，假設(shè)ー個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期的采樣點(diǎn)數(shù)為16點(diǎn)，數(shù)據(jù)累加子単元在16點(diǎn)移位寄存器中存儲(chǔ)累積-清零単元206依次輸出的累積值，每更新一個(gè)采樣值，便進(jìn)行16點(diǎn)的累積求和操作，共完成16XM組的累積求和；每輸出ー個(gè)16點(diǎn)累積和的結(jié)果，絕對(duì)值獲取子単元便對(duì)該值取絕對(duì)值，將絕對(duì)值序列中每隔16點(diǎn)、共M個(gè)值進(jìn)行累積，得到共計(jì)16個(gè)累積結(jié)果；最大值位置確定子單元找出16點(diǎn)絕對(duì)值累積和序列中的最大值，其在序列中所處的位置即為1187. 5Hz的RDS數(shù)據(jù)的整周期中間點(diǎn)；至此，可以得到雙相 符號(hào)數(shù)據(jù)序列的比特邊界起始位置(即雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn))。或者，數(shù)據(jù)累加子単元用于以半個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。絕對(duì)值獲取子単元用于取累加的半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值。最大值位置確定子単元用于在絕對(duì)值獲取子単元得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS信號(hào)的半周期起始點(diǎn)，根據(jù)該半周期起始點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。由于ー個(gè)完整的雙相符號(hào)數(shù)據(jù)被分為前半周和后半周2部分，且前后2部分的符號(hào)位一定是反向的。也就是說，從正確的bit邊界起始點(diǎn)開始，半個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期內(nèi)累積的幅度值的絕對(duì)值應(yīng)該是最大的，(如果從錯(cuò)誤的邊界開始累積，則必然會(huì)出現(xiàn)信號(hào)幅度值一部分為正，一部分為負(fù)，累積的結(jié)果必然變小)。因此，利用RDS信號(hào)的特性來確定數(shù)據(jù)比特邊界(即雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn))，相較于現(xiàn)有技術(shù)中跨零的檢測(cè)方式，可以避免因瞬時(shí)信號(hào)強(qiáng)度變化而引起同步在假的跨零點(diǎn)上的問題。此外，可以理解，在實(shí)際應(yīng)用中，為消除噪聲的影響，還可以選擇對(duì)多組觀測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及ー種信號(hào)檢測(cè)方法，具體流程如圖7所示。在步驟710中，通過57kHz帶通濾波器對(duì)待檢測(cè)的RDS信號(hào)進(jìn)行帶外干擾和噪聲的過濾。接著，在步驟720中，利用科斯塔斯環(huán)路對(duì)經(jīng)帶外干擾和噪聲過濾后的信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)。值得ー提的是，在利用科斯塔斯環(huán)路對(duì)待檢測(cè)的RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)吋，對(duì)科斯塔斯環(huán)路的同相支路中的整形濾波器的輸出信號(hào)，進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出ー個(gè)輸出結(jié)果，將該輸出結(jié)果作為科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)。對(duì)科斯塔斯環(huán)路的正交支路中的整形濾波器的輸出信號(hào)，進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出ー個(gè)輸出結(jié)果，將該輸出結(jié)果作為科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)。接著，在步驟730中，對(duì)科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的確定，井根據(jù)確定的雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，并在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移吋，進(jìn)行碼相位的誤差修正。在本步驟中，如果需要進(jìn)行碼相位的誤差修正，可以通過調(diào)整雙相符號(hào)數(shù)據(jù)累積的起始點(diǎn)，消除碼相位的偏差。接著，在步驟740中，根據(jù)確定的雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)，對(duì)科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出ー個(gè)輸出結(jié)果，N為自然數(shù)。接著，在步驟750中，判斷當(dāng)前是否處于失鎖狀態(tài)。具體地說，系統(tǒng)在進(jìn)行相干解調(diào)后，將根據(jù)科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)，給出載波相位鎖定標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位。比如說，分別對(duì)科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波。將濾波后的科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度與濾波后的科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行比較，井根據(jù)比較結(jié)果給出載波相位鎖定標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位。如果根據(jù)比較結(jié)果給出的是載波相位失鎖的標(biāo)志位，則在本步驟中，判定當(dāng)前處于失鎖狀態(tài)，進(jìn)入步驟780 ;如果根據(jù)比較結(jié)果給出的是載波相位鎖定的標(biāo)志位，則在本步驟中，判定當(dāng)前不處于失鎖狀態(tài)，即處于鎖定狀態(tài)，進(jìn)入步驟760。在步驟750中根據(jù)比較結(jié)果給出載波相位鎖定的標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位的方式如下利用第一計(jì)數(shù)器記錄A > B連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)，該第一計(jì)數(shù)器初始值為0，利用第二計(jì)數(shù)器記錄A < B連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)，該第二計(jì)數(shù)器初始值為O ;其中，A為濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度為濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度。在A與B的比較結(jié)果為A > B時(shí)，將第一計(jì)數(shù)器加1，將第二計(jì)數(shù)器置為O ;在比較結(jié)果為A < B時(shí)，將第二計(jì)數(shù)器加1，將第一計(jì)數(shù)器置為O。當(dāng)?shù)谝挥?jì)數(shù)器達(dá)到第一預(yù)設(shè)值Lp吋，給出載波相位鎖定的標(biāo)志位；當(dāng)?shù)诙?jì)數(shù)器達(dá)到第二預(yù)設(shè)值Lo時(shí)，給出載波相位失鎖的標(biāo)志位。在步驟760中，對(duì)步驟740中得到的輸出結(jié)果進(jìn)行雙相符號(hào)解碼。接著在步驟770中，將經(jīng)雙相符號(hào)解碼后的信號(hào)進(jìn)行差分解碼，得到解碼后的RDS信號(hào)。
如果在步驟750中，判定當(dāng)前處于失鎖狀態(tài)，進(jìn)入步驟780，停止執(zhí)行雙相符號(hào)解碼的步驟，并對(duì)科斯塔斯環(huán)路和用于確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行初始化。不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式是與第一實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施方式，本實(shí)施方式可與第一實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第一實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實(shí)施方式中。本發(fā)明第四實(shí)施方式涉及ー種信號(hào)檢測(cè)方法。第四實(shí)施方式在第三實(shí)施方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，主要改進(jìn)之處在于在本實(shí)施方式中，通過以下方式確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)以ー個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加ー個(gè)周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。取累加的ー個(gè)周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值。在得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS\RBDS信號(hào)的整周期中間點(diǎn)，根據(jù)該整周期中間點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。或者，也可以采用半個(gè)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，也就是說，通過以下方式確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)以半個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。取累加的半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值。
在得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS\RBDS信號(hào)的半周期起始點(diǎn)，根據(jù)該半周期起始點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式是與第二實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的方法實(shí)施方式，本實(shí)施方式可與第二實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第二實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第二實(shí)施方式中。需要說明的是，本發(fā)明的各方法實(shí)施方式均可以以軟件、硬件、固件等方式實(shí)現(xiàn)。不管本發(fā)明是以軟件、硬件、還是固件方式實(shí)現(xiàn)，指令代碼都可以存儲(chǔ)在任何類型的計(jì)算機(jī)可訪問的存儲(chǔ)器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固態(tài)的或者非固態(tài)的，固定的或者可更換的介質(zhì)等等)。同樣，存儲(chǔ)器可以例如是可編程陣列邏輯(Programmable Array Logic,簡(jiǎn)稱“PAL”)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory,簡(jiǎn)稱“RAM”)、可編程只讀存儲(chǔ)器(Programmable Read Only Memory，簡(jiǎn)稱“PROM”)、只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory,簡(jiǎn)稱 “ROM”)、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(Electrically ErasableProgrammable ROM,簡(jiǎn)稱“EEPR0M”)、磁盤、光盤、數(shù)字通用光盤(Digital Versatile Disc,簡(jiǎn)稱“DVD”)等等。雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)檢測(cè)裝置，所述信號(hào)檢測(cè)裝置包含用于對(duì)無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)RDS\無(wú)線廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)RBDS信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)的科斯塔斯環(huán)路，其特征在于，所述無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)裝置還包含比特同步單元(220)、碼相位跟蹤單元(224)、累積-清零單元(222)、控制開關(guān)(230)、雙相符號(hào)解碼器(232)、差分解碼器(234)； 其中，所述碼相位跟蹤單元(224)用于實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，并在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移時(shí)，進(jìn)行碼相位的誤差修正； 所述控制開關(guān)(230)用于控制所述累積-清零單元(222)與所述雙相符號(hào)解碼器(232)之間通路的導(dǎo)通和斷開； 所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出端同時(shí)藕接于所述比特同步單元(220)的輸入端、所述累積-清零單元(222)的第一輸入端和所述碼相位跟蹤單元(224)的第一輸入端; 所述比特同步單元(220)的輸出端藕接于所述碼相位跟蹤單元(224)的第二輸入端，所述碼相位跟蹤單元(224)的輸出端藕接于所述累積-清零單元(222)的輸入端，所述累積-清零單元(222)的輸出端藕接于所述控制開關(guān)(230)，所述控制開關(guān)(230)的輸出端藕接于所述雙相符號(hào)解碼器(232)的輸入端，所述雙相符號(hào)解碼器(232)的輸出端藕接于所述差分解碼器(234)的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)裝置還包含 累積-清零單元(228)，用于對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出的信號(hào)進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出一個(gè)輸出結(jié)果； 載波相位鎖定檢測(cè)單元(226)，用于根據(jù)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)，給出載波相位鎖定的標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位；所述控制開關(guān)(230)在所述載波相位鎖定檢測(cè)單元(226)給出載波相位失鎖的標(biāo)志位時(shí)，斷開所述累積-清零單元(222)與所述雙相符號(hào)解碼器(232)之間的通路； 所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出端藕接于所述累積-清零單元(228)的輸入端，所述累積-清零單元(228)的輸出端與所述累積-清零單元(222)的輸出端同時(shí)藕接于所述載波相位鎖定檢測(cè)單元(226)的輸入端，所述載波相位鎖定檢測(cè)單元(226)的輸出端藕接于所述控制開關(guān)(230)的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述載波相位鎖定檢測(cè)單元(226)還用于在給出載波相位失鎖的標(biāo)志位時(shí)，對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路和所述比特同步單元(220)進(jìn)行重置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述載波相位鎖定檢測(cè)單元(226)包含以下子單元 濾波子單元，用于對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波； 比較子單元，用于將濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度與濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果給出載波相位鎖定的標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述比較子單元包含第一計(jì)數(shù)器，用于記錄A > B連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)，該第一計(jì)數(shù)器初始值為O ;其中，所述A為濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度；所述B為濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度 第二計(jì)數(shù)器，用于記錄所述A <所述B連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)，該第二計(jì)數(shù)器初始值為O ; 所述比較子單元在所述A與所述B的比較結(jié)果為A > B時(shí)，將所述第一計(jì)數(shù)器加1，將所述第二計(jì)數(shù)器置為O ;在比較結(jié)果為A < B時(shí)，將所述第二計(jì)數(shù)器加I，將所述第一計(jì)數(shù)器置為O ; 所述比較子單元在所述第一計(jì)數(shù)器達(dá)到第一預(yù)設(shè)值Lp時(shí)，給出所述載波相位鎖定的標(biāo)志位；所述比較子單元在所述第二計(jì)數(shù)器達(dá)到第二預(yù)設(shè)值Lo時(shí)，給出所述載波相位失鎖的標(biāo)志位。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述比特同步單元(220)包含以下子單元 數(shù)據(jù)累加子單元，用于以半個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)； 絕對(duì)值獲取子單元，用于取所述累加的半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值； 最大值位置確定子單元，用于在所述絕對(duì)值獲取子單元得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS\RBDS信號(hào)的半周期起始點(diǎn)，最大值位置確定子單元還根據(jù)該半周期起始點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述比特同步單元(220)包含以下子單元 數(shù)據(jù)累加子單元，用于以一個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加一個(gè)周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)； 絕對(duì)值獲取子單元，用于取所述累加的一個(gè)周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值； 最大值位置確定子單元，用于在所述絕對(duì)值獲取子單元得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS\RBDS信號(hào)的整周期中間點(diǎn)，最大值位置確定子單元還根據(jù)該整周期中間點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述科斯塔斯環(huán)路中包含累積-清零單元(206)和累積-清零單元(212)； 所述累積-清零單元(206)用于對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路中的整形濾波器的輸出信號(hào)，進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出一個(gè)輸出結(jié)果；所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出端為所述累積-清零單元(206)的輸出端； 所述累積-清零單元(212)用于對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路中的整形濾波器的輸出信號(hào)，進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出一個(gè)輸出結(jié)果；所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出端為所述累積-清零單元(212)的輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述碼相位跟蹤單元(224)在進(jìn)行碼相位的誤差修正時(shí)，通過調(diào)整雙相符號(hào)數(shù)據(jù)累積的起始點(diǎn)，消除碼相位的偏差。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的信號(hào)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)裝置還包含57kHz帶通濾波器(201)，用于對(duì)待檢測(cè)的RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行帶外干擾和噪聲的過濾； 所述57kHz帶通濾波器(201)的輸出端藕接于所述科斯塔斯環(huán)路。
11.一種信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，包含以下步驟 利用科斯塔斯環(huán)路對(duì)待檢測(cè)的無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)RDS\無(wú)線廣播數(shù)據(jù)系統(tǒng)RBDS信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)； 對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的確定，并根據(jù)確定的所述雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)，實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，并在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移時(shí)，進(jìn)行碼相位的誤差修正； 根據(jù)確定的所述雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)，對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出一個(gè)輸出結(jié)果，N為自然數(shù)； 對(duì)所述輸出結(jié)果進(jìn)行雙相符號(hào)解碼； 將經(jīng)所述雙相符號(hào)解碼后的信號(hào)進(jìn)行差分解碼，得到解碼后的RDS\RBDS信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，所述無(wú)線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的信號(hào)檢測(cè)方法還包含以下步驟 在進(jìn)行所述相干解調(diào)后，根據(jù)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)，給出載波相位鎖定標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位； 如果給出的標(biāo)志位為載波相位失鎖的標(biāo)志位，則停止執(zhí)行所述雙相符號(hào)解碼的步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，如果給出的標(biāo)志位為載波相位失鎖的標(biāo)志位，則還執(zhí)行以下步驟 對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路和用于確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行初始化。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，根據(jù)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)，給出載波相位鎖定標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位的步驟中，包含以下子步驟 分別對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)和所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波； 將濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度與濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果給出載波相位鎖定的標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)比較結(jié)果給出載波相位鎖定的標(biāo)志位或載波相位失鎖的標(biāo)志位的方式如下 利用第一計(jì)數(shù)器記錄A > B連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)，該第一計(jì)數(shù)器初始值為0，利用第二計(jì)數(shù)器記錄所述A <所述B連續(xù)出現(xiàn)的次數(shù)，該第二計(jì)數(shù)器初始值為0 ;其中，所述A為濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度；所述B為濾波后的所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)的幅度； 在所述A與所述B的比較結(jié)果為A > B時(shí)，將所述第一計(jì)數(shù)器加I，將所述第二計(jì)數(shù)器置為0 ;在比較結(jié)果為A < B時(shí)，將所述第二計(jì)數(shù)器加1，將所述第一計(jì)數(shù)器置為0 ; 當(dāng)所述第一計(jì)數(shù)器達(dá)到第一預(yù)設(shè)值Lp時(shí)，給出所述載波相位鎖定的標(biāo)志位；當(dāng)所述第二計(jì)數(shù)器達(dá)到第二預(yù)設(shè)值Lo時(shí)，給出所述載波相位失鎖的標(biāo)志位。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，所述進(jìn)行雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的確定的步驟中，包含以下子步驟 以半個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)； 取所述累加的半周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值； 在得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS\RBDS信號(hào)的半周期起始點(diǎn)，根據(jù)該半周期起始點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，所述進(jìn)行雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)的確定的步驟中，包含以下子步驟 以一個(gè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)周期為觀測(cè)長(zhǎng)度，將該觀測(cè)長(zhǎng)度內(nèi)所有點(diǎn)作為起始點(diǎn)，累加一個(gè)周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)； 取所述累加的一個(gè)周期長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值； 在得到的絕對(duì)值序列中，找到最大值所在的位置，該最大值在序列中所處的位置即為RDS\RBDS信號(hào)的整周期中間點(diǎn)，根據(jù)該整周期中間點(diǎn)確定雙相符號(hào)數(shù)據(jù)翻轉(zhuǎn)點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，在利用科斯塔斯環(huán)路對(duì)待檢測(cè)的RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行相干解調(diào)時(shí)，對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路中的整形濾波器的輸出信號(hào)，進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出一個(gè)輸出結(jié)果，將該輸出結(jié)果作為所述科斯塔斯環(huán)路的同相支路解調(diào)輸出信號(hào)；對(duì)所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路中的整形濾波器的輸出信號(hào)，進(jìn)行連續(xù)N個(gè)采樣點(diǎn)的累積，每完成N點(diǎn)累積和，給出一個(gè)輸出結(jié)果，將該輸出結(jié)果作為所述科斯塔斯環(huán)路的正交支路解調(diào)輸出信號(hào)。
19.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，在進(jìn)行所述碼相位的誤差修正時(shí)，通過調(diào)整雙相符號(hào)數(shù)據(jù)累積的起始點(diǎn)，消除碼相位的偏差。
20.根據(jù)權(quán)利要求11至17中任一項(xiàng)所述的信號(hào)檢測(cè)方法，其特征在于，還包含以下步驟 在進(jìn)行所述相干解調(diào)前，通過57kHz帶通濾波器對(duì)待檢測(cè)的RDS\RBDS信號(hào)進(jìn)行帶外干擾和噪聲的過濾；所述科斯塔斯環(huán)路對(duì)經(jīng)所述帶外干擾噪聲過濾后的信號(hào)進(jìn)行所述相干解調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，公開了一種信號(hào)檢測(cè)裝置及方法。本發(fā)明中，由于科斯塔斯環(huán)同相支路解調(diào)輸出端不僅藕接于比特同步裝置，還需要藕接于碼相位跟蹤裝置，利用碼相位跟蹤裝置實(shí)時(shí)檢測(cè)雙相符號(hào)數(shù)據(jù)比特周期的變化情況，在發(fā)現(xiàn)碼相位發(fā)生偏移時(shí)，及時(shí)進(jìn)行碼相位的誤差修正，以確保雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的解碼正確性。有效解決了因發(fā)射機(jī)晶體振蕩器的穩(wěn)定性、多普勒效應(yīng)、以及接收機(jī)晶振漂移等因素而導(dǎo)致的雙相符號(hào)數(shù)據(jù)的單位周期采樣點(diǎn)數(shù)發(fā)生變化，無(wú)法實(shí)現(xiàn)RDS\RBDS信號(hào)的正確解碼的問題，保證了RDS\RBDS數(shù)據(jù)解調(diào)始終處于正確的比特邊界位置。
文檔編號(hào)H04L27/22GK102752249SQ201110100030
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者莊嘉宜, 湯江遜, 黃威, 龔建 申請(qǐng)人:上海炬力集成電路設(shè)計(jì)有限公司