專利名稱：具有nicam或dab解碼器的無線電接收機(jī)的制作方法
NICAM(近似瞬時(shí)壓擴(kuò)的音頻復(fù)用)是一種數(shù)字音頻傳輸技術(shù)，它以立體聲方式高質(zhì)量高可靠地傳輸電視伴音。這種方法在“NICAM數(shù)字立體聲 NICAM Digital Stereo”(Electronics and Wireless World，1989年8、9月);“用于高質(zhì)量聲音節(jié)目的NICAM的三種近似壓擴(kuò)數(shù)字傳輸系統(tǒng)NICAM 3 Mear-Instantaneously Companded Digital transmission System for High Quality Sound programmes”(The Radio and Electronics Engineer，Vol.50，1986年9月，英國(guó)廣播公司對(duì)于英國(guó)立體聲電視傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)的說明)中進(jìn)行了詳細(xì)的描述。
DAB(即數(shù)字音頻廣播，DAB德律風(fēng)根電視和廣播股份有限公司的商標(biāo))是用于數(shù)字地面音頻廣播的縮寫，這種廣播業(yè)務(wù)是隨著歐州開發(fā)研究的尤里卡(EUREKA)147-DAB計(jì)劃而發(fā)展起來的。DAB的原理詳見“Eunkschau雜志(1990年第8期，“無線電顯示專業(yè)”分冊(cè)，第9～18頁)。
下面將具體描述與DAB使用的調(diào)制方法十分相似的NICAM音頻載波調(diào)制方法，而不去討論NICAM或DAB系統(tǒng)的所有細(xì)節(jié)。為了在有限頻帶信道上進(jìn)行傳輸，則利用差分正交相移鍵控(DQPSK)技術(shù)(圖4)，在廣播(電臺(tái))一邊的NICAM編碼器中對(duì)串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼與調(diào)制。這種調(diào)制方法是一種限制帶寬的調(diào)制方法，而且能夠在廣播接收機(jī)中相當(dāng)簡(jiǎn)單地構(gòu)成解調(diào)器。本發(fā)明并非僅與特定的DQPSK或QPSK有關(guān)，而是與所有的PSK調(diào)制方法有關(guān)，即還與例如2PSK、8PSK等等有關(guān)，對(duì)于DAB來說也要對(duì)它們進(jìn)行討論。下文將把PSK用作這種調(diào)制的各種形式的通用術(shù)語。
在廣播電臺(tái)一邊，串行數(shù)據(jù)流的每?jī)蓚€(gè)比特被組合成在DAB或NICAM中，更確切說是在DQPSK編碼器中的一個(gè)雙比特(即，一個(gè)符號(hào)或一個(gè)波特。四個(gè)可能的雙比特組合(00、01、10、11)構(gòu)成由0度、-90度、-270度或180度的復(fù)數(shù)相移指示。
相移指示的當(dāng)前位置通過坐標(biāo)I和Q表示(參照?qǐng)D3和圖4)。這個(gè)位置隨著相應(yīng)于數(shù)據(jù)速率一半的符號(hào)速率而變化。在NICAM728中隨著728KB數(shù)據(jù)速率的一半，即728/2＝364千比特。依賴于具體的應(yīng)用，DAB可以提供不同的數(shù)據(jù)速率。在接收機(jī)中，包含在DAB或NICAM解調(diào)器中的DAB或NICAM解碼器中的數(shù)據(jù)流可以被單值地恢復(fù)和構(gòu)成與編碼器相反方向(反向)，其中一次簡(jiǎn)單地確定兩個(gè)符號(hào)時(shí)間上的相位差并按照上述規(guī)則對(duì)其指定一個(gè)雙比特。而后將信號(hào)對(duì)I、Q總是輸入到一個(gè)低通濾波器。這就確定了在傳輸信道中傳輸?shù)囊纛l信號(hào)的帶寬與頻譜形式(頻譜形狀)。
在接收機(jī)一邊使用盡可能相同的濾波器(圖3)。所得到的帶寬及其頻譜形式是通過該低通濾波器公式表示中的所謂滾降因子來表示的。在這個(gè)因子中，各NICAM系統(tǒng)將按照I和B/G的各種標(biāo)準(zhǔn)來區(qū)別他們自己。
在廣播一邊的調(diào)制器中，經(jīng)濾波的信號(hào)對(duì)I、Q是利用互相正交的兩個(gè)載波的調(diào)制被調(diào)到伴音中頻位置。這里，伴音中頻可以與其他頻譜加在一起，構(gòu)成圖像和單獨(dú)的FM信號(hào)，并且這些總的信號(hào)再分別調(diào)制到VHF或UHF位置。在接收機(jī)中，I、Q信號(hào)對(duì)，或者單獨(dú)的音頻數(shù)據(jù)在一個(gè)相應(yīng)的解碼器中，或更確切地說在解調(diào)器中被恢復(fù)。
本發(fā)明的目的是利用上述類型的電視接收機(jī)，在接收數(shù)字編碼的PSK已調(diào)音頻信號(hào)時(shí)，能夠在廣播揚(yáng)聲器中產(chǎn)生高質(zhì)量的音頻信號(hào)。
按照本發(fā)明利用一個(gè)具有根據(jù)權(quán)利要求1的各個(gè)特點(diǎn)的廣播接收機(jī)，這個(gè)任務(wù)已然被解決了。在各從屬權(quán)利要求中描述了進(jìn)一步改進(jìn)的各種優(yōu)點(diǎn)。
借助于本發(fā)明，一個(gè)公知的衰落調(diào)整或衰落調(diào)整電路用于DAB或NICAM音頻載波，從而從nPSK或QPSK或DQPSK解調(diào)器獲得用于可控放大器的調(diào)整電壓變量。
對(duì)于在電視接收機(jī)中的衰落調(diào)整而言，已公知(DE 3144007.5)從視頻信號(hào)的幅度中獲得一個(gè)調(diào)整電壓并用此電壓以下述的一種方法去調(diào)整中頻放大器的放大量，即視頻信號(hào)具有盡可能地獨(dú)立于所接收的場(chǎng)強(qiáng)的恒定幅度。這種衰落調(diào)整電路也是由自動(dòng)增益控制AGC表示的。調(diào)整電壓可用公知的方法獲得，例如利用濾波器部分中的峰值整流或平均值形成而從視頻信號(hào)中獲得。
然而，調(diào)整電壓變量最好在PSK解調(diào)器中解調(diào)濾波器的I、Q輸出端上獲得。因此，I、Q信號(hào)對(duì)輸入到PSK解調(diào)器中的一個(gè)合適的電路，在其輸出端能夠檢出變量I、Q或者對(duì)應(yīng)于調(diào)整電壓的I、Q分量的平方表示。
利用本發(fā)明，獲得了在音頻質(zhì)量方面的明顯改進(jìn)，因此，通過I、Q信號(hào)對(duì)的反饋以一種意想不到的簡(jiǎn)單方法有效地解決了電視接收機(jī)中的伴音/圖像問題。另外，其他信號(hào)的存在，特別是模擬信號(hào)的存在，在放大率的調(diào)整上并沒有干擾的影響，因此整個(gè)衰落調(diào)整非常穩(wěn)定而且對(duì)干擾不敏感。
下面，通過圖的表示來說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所表示的圖為

圖1是通向NICAM解調(diào)器的信號(hào)通路中的衰落調(diào)整電路的配置圖;
圖2是實(shí)現(xiàn)該衰落調(diào)整電路的一種可能的方案;
圖3是一種NICAM-QPSK解調(diào)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu);
圖4是一種NICAM編碼器的電路框圖;
圖5是具有NICAM部件的電視裝置的電路框圖;
圖6是一種NICAM解碼器的電路框圖;
圖7是一種在DAB信號(hào)通路中的衰落調(diào)整器的電路框圖。
圖1表示一個(gè)構(gòu)成電視接收機(jī)的電路框圖，其中可控放大量級(jí)1，增益控制級(jí)位于NICAM音頻載波信號(hào)通路中，其輸出端連接到NICAM-QPSK解調(diào)器17的QPSK輸入端(在這種情況下是一個(gè)MAS7A101 NICAM-QPSK)。
根據(jù)圖1，實(shí)現(xiàn)可以變換放大量級(jí)1的一種可能的方法在圖2中進(jìn)行了說明。包含來自解調(diào)器17的Q/I輸出端的QPSK信號(hào)的I、Q中頻信號(hào)3由晶體管2進(jìn)行放大。這個(gè)放大量根據(jù)一個(gè)AGC信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。為此，這一級(jí)的放大量必須予以改變。這一變化可以通過改變晶體管2基極工作點(diǎn)，也可以通過負(fù)反饋。對(duì)此實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋的一種可能性是利用電阻4。如果改變了負(fù)反饋，則放大量就相應(yīng)地改變。電容器5與電阻4一樣，都被連接到晶體管2的發(fā)射極，也用于負(fù)反饋，但只是用于高頻負(fù)反饋。通過場(chǎng)效應(yīng)晶體管6饋送高頻信號(hào)，其源極與電容5相連，其漏極接地。場(chǎng)效應(yīng)管6的柵極輸入端與一個(gè)一端接地的電容7相連。另外其柵極還通過電阻8與晶體管9的集電極相連。
如果沒有電流流入場(chǎng)效應(yīng)管(FET)，則電容5實(shí)際上與晶體管2的發(fā)射極是斷開的。而負(fù)反饋處于最大值，放大量處于最小值。晶體管的集電極通過電阻14連接到供電電壓Vs。另外，晶體管2的集電極構(gòu)成衰落調(diào)整電路的輸出端并分別連到輸入端或QPSK解調(diào)器的輸入端(圖3的點(diǎn)3、12和13)。從而，負(fù)反饋僅僅對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行變化。
為了適當(dāng)?shù)靥幚韥碜杂糜谒ヂ湔{(diào)整電路的QPSK解調(diào)器的Q/I輸出端子上的信號(hào)，NICAM-QPSK解調(diào)器17的輸出端Q(圖3的點(diǎn)14)和I(圖3的點(diǎn)11)的信號(hào)對(duì)Q和I首先送到電容器10，如圖2所示。該電容與電阻11以及另一電容12一起都連接到晶體管9的基極。電阻11與晶體管9的發(fā)射極一樣都與地相連。晶體管9的集電極與電容12、電阻8以及與供電電壓Vs相連的另一電阻13連接在一起。
圖3表示在QPSK解調(diào)器中獲得Q、I信號(hào)對(duì)的方法。其中說明了一個(gè)NICAM-QPSK解調(diào)器17，在這一情況是一個(gè)MAS7A101的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。根據(jù)圖3的QPSK副載波解調(diào)器包括一個(gè)具有兩個(gè)輸出端的輸入放大器，一個(gè)開關(guān)型乘法器，一個(gè)壓控晶振以及一個(gè)90°移調(diào)器。晶振以四倍QPSK中頻載波頻率進(jìn)行振蕩，例如在I系統(tǒng)中是26.408MHz;在B-/G-系統(tǒng)中是23.4MHz(例如德國(guó)，斯勘地那維亞)。
已解調(diào)的數(shù)據(jù)輸入到奈奎斯特濾波器，該濾波器提供響應(yīng)于系統(tǒng)B和G的100%的滾降頻響。隨后是相位檢波和低通濾波，信號(hào)對(duì)I、Q可以在解調(diào)器的輸出端11、14上獲得。如上所述Q和I或者Q2和I2的輸出值被反饋，對(duì)于自動(dòng)放大量調(diào)整器1來說，被反饋到相當(dāng)于如圖2所示的衰落調(diào)整電路的輸入端。相同的數(shù)據(jù)也通過輸入端12和13被發(fā)送到按照?qǐng)D3的解調(diào)器判決和比特時(shí)鐘恢復(fù)單元。
圖4表示在廣播電臺(tái)一邊的NICAM編碼器。在廣播接收機(jī)中提供有用于恢復(fù)該信號(hào)的對(duì)應(yīng)的NICAM解調(diào)器16，該解調(diào)器包含有或從下游連接著的例如圖3所示的NICAM-QPSK解調(diào)器。
圖5表示具有NICAM部件的電視裝置的總電路框圖。用于NICAM的輔助載波在電視設(shè)備的調(diào)諧器與中頻解調(diào)器部分再生。然后輔助載波信號(hào)被箝位進(jìn)入NICAM模塊，該模塊起到QPSK解調(diào)、NICAM解碼和數(shù)模變換三個(gè)功能。在解調(diào)器單元17(MAS7A101)中，從已調(diào)載波信號(hào)中分離出串行的比特碼流。對(duì)此根據(jù)不同的頻率，使用不同的解調(diào)濾波器。由FM信號(hào)、視頻載波以及大量的可能的比特差錯(cuò)所產(chǎn)生的噪聲主要由濾波器結(jié)構(gòu)的質(zhì)量來決定。濾波以后，已解調(diào)的數(shù)據(jù)流被送到NICAM解碼器(16)MAS7D102中，該解碼器精確地執(zhí)行與發(fā)射機(jī)或各編碼器相反的功能。圖6表示該NICAM解碼器MAS7D102的內(nèi)部設(shè)計(jì)。從該解碼器來的解碼數(shù)據(jù)被送到與該解碼器相適配的一個(gè)變換器18(MAS7A103)，該變換器完成數(shù)-模變換。所有的三個(gè)特定的NICAM部件16、17和18都可以與AGC調(diào)整電路1集成在一起而成為一個(gè)組件。
圖7表示用于DAB接收機(jī)的按照本發(fā)明的衰落調(diào)整，其中來自QPSK解調(diào)器17的I、Q輸出信號(hào)先送到各自的平方單元19a和19b，而后送到加法器20中，最后送到低通濾波器21。然后，利用如此獲得的調(diào)整電壓(I2+Q2)進(jìn)行兩次或兩級(jí)衰落調(diào)整。從而在調(diào)諧器中提供衰落調(diào)整的第一AGC級(jí)22;在調(diào)諧器與解調(diào)器之間提供第二AGC級(jí)23，這與上述的NICAM的例子相類似。
輸送到調(diào)諧器的數(shù)字廣播信號(hào)首先被送到帶通濾波器23，而后，考慮到調(diào)整電壓變量I2+Q2，在放大器22，即第一AGC級(jí)中進(jìn)行放大。經(jīng)放大的信號(hào)從放大器22的輸出端送到又由VCO25控制的混頻器24的輸入端。而后混頻器24的輸出信號(hào)被相繼送到另一個(gè)帶通濾波器26、放大器27以及表面聲波濾波器28(工作于聲波)，然后再送到第二AGC級(jí)23。第二AGC級(jí)的輸出端與PSK解調(diào)器的數(shù)據(jù)輸入端相連。
也可以提供一個(gè)取代平方單元19a、19b和加法器20(參照?qǐng)D7)功能的單元電路19、20，來代替平方單元19a、19b和加法器20。
權(quán)利要求
1.一種廣播接收機(jī)，該接收機(jī)具有用于自動(dòng)放大量調(diào)整電路(1)(衰落調(diào)整電路)；用于對(duì)DAD(數(shù)字音頻廣播)或NICAM(近似瞬時(shí)壓擴(kuò)音頻復(fù)用)已編碼音頻信號(hào)進(jìn)行解碼的解碼器(16)；用于對(duì)PSK(相移鍵控)或QPSK(正交PSK)或DQPSK(差分QPSK)已調(diào)音頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的解調(diào)器(17)，其特征在于用于自動(dòng)放大量調(diào)整的電路(1)配置在解調(diào)器(17)(圖5)的上游數(shù)字編碼音頻信號(hào)的信號(hào)通路中，而用于自動(dòng)放大量調(diào)整的調(diào)整電壓變量能夠從該解調(diào)器的一個(gè)或幾個(gè)輸出端(Q/I)獲得。
2.按照權(quán)利要求1的廣播接收機(jī)，其特征在于解調(diào)器(17)具有Q和I輸出端，在該輸出端具有指示PSK已調(diào)音頻信號(hào)的相位指示的當(dāng)前位置，和其調(diào)整電壓變量可以從Q、I信號(hào)對(duì)中獲得。
3.按照權(quán)利要求1和/或2的廣播接收機(jī)，其特征在于用于自動(dòng)放大量調(diào)整的電路(1)具有一個(gè)第一輸入端(3)，其上可以饋入一個(gè)以PSK調(diào)制的音頻信號(hào)的中頻載波;還具有一個(gè)連接到該P(yáng)SK解調(diào)器(17)的PSK輸入端的輸出端;還具有一個(gè)連接到該P(yáng)SK解調(diào)器(17)的Q/I輸出端的第二輸入端。
4.按照前面所述任一個(gè)權(quán)利要求中所述的廣播接收機(jī)，其特征在于用于放大量調(diào)整的電路(1、圖2)包括一個(gè)輸入端3(中頻載波+QPSK輸入端)，該輸入端與晶體管(2)的基極相連，晶體管(2)的集電極與電阻(14)相連，供電電壓(Vs)加到電阻(14)上，從而晶體管(2)的集電極構(gòu)成了放大量調(diào)整電路的輸出端，最好是將該輸出端連接到QPSK調(diào)制器的QPSK的輸入端，而晶體管(2)的發(fā)射極與一個(gè)接地的電阻(4)相連發(fā)射極還與電容(5)相連，電容(5)又連接到場(chǎng)效應(yīng)管(6)的源極，該場(chǎng)效應(yīng)管漏極接地，柵極連接到一個(gè)接地的電容(7)和一個(gè)與另一晶體管(9)的集電極相連的電阻(8)，晶體管(9)的集電極連到與供電電壓Vs相連的電阻(13)及與晶體管(9)的基極相連的電容(12)，晶體管(9)的基極與電阻(11)相連，電阻(11)與晶體管(9)的發(fā)射極一樣都是接地的，晶體管(9)的基極還連接到電容(10)上，Q、I信號(hào)對(duì)可以從QPSK解調(diào)器(17)的Q/I輸出端輸入到電容(10)上。
5.按照前面所述任何一個(gè)權(quán)利要求所述的廣播接收機(jī)，其特征在于在解調(diào)器(17)的Q/I輸出端與放大量調(diào)整電路(1、22、23)之間，總是配置一個(gè)對(duì)每輸出(Q/I)進(jìn)行平方的單元(19a、19b、19)(圖7、7a)，平方單元的輸出端與加法器(20)的輸入端相連，加法器的輸出信號(hào)最好饋送到低通濾波器(21)，而在此之后再饋送到衰落調(diào)整電路(1、22、23)。
6.按照前面所述任一個(gè)權(quán)利要求所述的廣播接收機(jī)，其特征在于在調(diào)諧單元或調(diào)諧器中設(shè)置有另一個(gè)衰落調(diào)整電路(22)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有PSK解調(diào)器(17)和用于自動(dòng)放大量調(diào)整的A、G、C、電路(1)的廣播接收機(jī)。本發(fā)明的目的是利用這種廣播接收機(jī)接收經(jīng)調(diào)制的數(shù)字音頻信號(hào)，可以在廣播揚(yáng)聲器上產(chǎn)生高質(zhì)量的音頻信號(hào)。該廣播接收機(jī)具有一個(gè)A、G、C電路(1)和一個(gè)PSK觸調(diào)器，以解調(diào)DAB或NICAM已編碼并經(jīng)調(diào)制的電視伴音信號(hào)，因此該解調(diào)器通常是DAB或NICAM解碼器(16)的一部分，從而其A、G、C電路置于DAB或NICAM信號(hào)通路中，從解調(diào)器的一個(gè)輸出端可以獲得一個(gè)用于放大量調(diào)整的調(diào)整電壓變量。在QPSK解調(diào)器的解調(diào)濾波器中的I、Q輸出端上的信號(hào)最好構(gòu)成該調(diào)整電壓變量。
文檔編號(hào)H04B1/16GK1066163SQ9210145
公開日1992年11月11日 申請(qǐng)日期1992年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月31日
發(fā)明者約翰·帕特利克·馬卡利 申請(qǐng)人:德國(guó)湯姆森-勃朗特有限公司