[发明专利]接收数字音频数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用具有至少两个天线和至少一个可从一个天线转换到另一个天线的接收信道的分集接收机来接收数字音频数据的方法；本发明还包括具有至少两个接收无线电信号的天线和至少一个接收信道的分集接收装置，其中提供了转换单元，利用该转换单元可将接收信道从一个天线转换到另一个天线，所述方法和装置每一个都如权利要求1和6的前序部分所述的那样。

背景技术

本发明因而包括一种天线分集接收机，其可被用于，尤其专业地用于数字无线麦克风系统中。这样的系统被用于旅行声音(tour sound)、装机声音(installed sound)和广播的区域中的舞台麦克风，并且必须确保接收稳健性较高、等待时间非常有限、音频质量较高且音频传输尽量不受干扰。为了保证满足这些要求的无线链路，在这样的系统中通常使用两个或更多的接收天线，并且使用误差容限法(error tolerances method)对发送的音频数据进行编码。于是可将编码设想成，使得各个比特误差在前台中是听不见的，或者通过纠错方法而使各个比特误差不可听见。在每种情况下，在这样的系统中必需有可靠的比特误差识别，该系统在每次传输时监视音频质量。在接收机处的RF接收质量也被连续地确定，并且依据接收质量选出用于接收信道的最优选的天线。为了能够连续地在每个时刻确定在当前的接收频率上哪个天线的接收质量更优，需要对每个天线所接收的信号进行解调，这将需要每个天线和接收频率具有单独的接收单元。

US5,697,075A揭示了一种用于全球定位系统的分集设备，其具有两个带相应的信号路径的天线。每个信号路径的天线被直接耦接到由电压源供电的低噪声放大器(LNA)的输入端。在信号路径下游提供pin二极管(pin-diode)形式的可变信号电平衰减器，该信号路径随后被并入一条公共的数据线。在LNA电压源到信号路径的连接与可变信号电平衰减器之间连接有电容器。各个LNA的输出信号被传递到连接到选择器的耦接线，该选择器根据各信号路径的信号电平向pin二极管提供适当的电流，以便将具有低电平的信号路径从公共数据线上断开。

在公共数据线内提供包括滤波器、基频发生器、放大器和解调器的实际接收机部分，用于对从两个天线中的一个传递来的信号进行解码。这样的系统的缺点包括接收系统分集部分具有高功率消耗。各个信号路径的电路设计使其需要提供两个电源，一个用于LNA的固定电源和一个用于pin二极管的可变电源。所需要的电子部件数量和高功率消耗使得该分集接收机成为成本很高的产品。

在其它现有技术中，用于专业无线系统的天线分集接收机中，取决于RF电平和/或实际天线信号强度的梯度，来自两个天线的RF信号被直接切换(未经放大)。但是，这使得由于天线转换的衰减引起的接收机的噪声指数(noise figure)增加(尤其成为模拟发送系统中的问题)。

在无线无线电传输中，所发送的低频信号的质量必须保持成尽可能的好，这意味着信噪比(SNR)必须尽量高。这在可使用分集系统的情况下对于专业无线系统具有很大的好处。使用分集系统，在操作者移动期间由RF信号衰落影响(失落)引起的对所发送的音频质量的负面影响可被降低或甚至避免。这就是为什么专业无线系统在其安装的接收机内具有分集系统的原因。

通常现有技术中公知的有两种分集系统：

首先，通常被表示为“真实分集”的系统：从技术的观点出发，最佳分集系统是“真实分集”，在其中实现了两个相同的信号路径，其中的每一个信号路径具有完整的分集部分和完整的接收机部分。取决于RF电平(由解调器的接收机信号强度指示符(RSSI)指示)，使用了具有较高RF电平的经解调的音频信号，这种系统的缺点是：

-增加了材料的支出；

-增加了所需部件的数量，以及所需部件的

-功率消耗

(这些缺陷与移动接收机的要求相矛盾，因为移动接收机应该尽量小并且其电池寿命应该尽量长。)

第二，所谓的“天线分集”被公知为：利用天线的两个信号路径被合并到具有一个RF接收机的公共路径。取决于改变的RSSI信号(或如果RF/RSSI电平落到限定的阈值以下)，在使用半导体转换器(pin二极管)时将改变有效的天线。这种系统的优点明显在于价格低，因为仅需要一个RF模块。其缺点是：

不能避免所有失落(这高度独立于对第二天线的估计RF电平状况进行预测所用的算法)；

普遍使用的PIN二极管转换器需要额外的电流消耗(对于移动接收机的电池寿命不利)并且这种PIN二极管转换器引起了额外的衰减，增加了接收机的噪声指数(灵敏度和作用范围降低)。