[发明专利]用于FMIBOC数字信号的MRC天线分集

说明书

背景技术

iBiquity Digital公司的HD Radio^TM系统设计成允许从目前的 模拟调幅(AM)和调频(FM)无线电到完全数字化的带内同频 (IBOC)系统的平滑演进。这种系统在现有的中频(MF)和极高 频(VHF)无线电带中从陆地发送器向移动、便携式和固定的接收 器交付数字音频和数据服务。与新的更高质量且更健壮的数字信号同 时，广播者可以继续发送模拟AM和FM，允许他们自己和他们的收 听者在维持其目前频率分配的同时从模拟向数字无线电转换。用于 FM HD无线电系统的波形的例子在美国专利No.7,724,850中示出，该 专利在此引入作为参考。

已经开发和布置了各种供车辆FM接收器使用的天线分集技 术。它们用于缓解由于所接收到的FM信号的多径传播造成的失真和 中断效果，并且还能适应玻璃嵌窗天线的方向特性。所有分集技术都 使用两个或多个天线元件，并且有些需要多个调谐器/接收器。有些 技术可以应用到数字信号，而有些不能。

盲分集切换在经济上会有吸引力，因为简单的多位置开关把 选定的天线元件连接到仅一个调谐器和接收器。但是，因为切换是盲 目的，所以不能保证下一个天线元件将携带更好的信号，并且后续的 切换可能快速连续地发生，直到找出好的信号。此外，由于数字信号 被相干检测和跟踪的，因此每个天线切换事件都有可能造成通道状态 信息(CSI)和相干跟踪中的符号破坏和暂时丢失。

这种切换过渡可以通过使用平滑分集组合算法来避免。这些 技术涉及某种类型的多输入信号组合(前或后-检测)，并且需要多 个调谐器。用于模拟FM信号的一种组合方法采用利用恒模算法 (CMA)的相位分集。但是，这种方法对于HD无线电信号是无效 的，因为数字旁带不能通过恒定的包络来特征化。

IBOC HD无线电接收器可以结合开关分集天线系统来使用。 但是，开关分集天线的使用在数字信号的相干跟踪中引入了急剧的过 渡，这降级了数字性能。

发明内容

在一方面，本发明提供了一种无线电接收器，包括：第一信 号路径，包括配置为从第一天线接收第一信号的第一调谐器，和配置 为从第一调谐器的输出解调符号以产生从解调后的符号得出的第一分 支度量的第一解调器；第二信号路径，包括配置为从第二天线接收第 二信号的第二调谐器，和配置为从第二调谐器的输出解调符号以产生 从解调后的符号得出的第二分支度量的第二解调器；组合器，用于最 大比率组合第一分支度量和第二分支度量；以及处理电路系统，处理 组合的第一分支度量和第二分支度量，以产生输出信号。

另一方面，一种方法包括在第一天线上接收信号；产生从第 一信号路径中的信号得出的第一分支度量；在第二天线上接收信号； 产生从第二信号路径中的信号得出的第二分支度量；最大比率组合第 一分支度量和第二分支度量；以及处理组合的第一分支度量和第二分 支度量，以产生输出信号。

另一方面，一种方法包括在两个天线上接收信号；利用通过 符号数同步的两条独立的接收器路径解调信号；最大比率组合来自两 条接收器路径的分支度量；以及利用组合的度量以产生输出，其中接 收器路径包括仲裁方案。

附图说明

图1是高级最大比率组合(MRC)框图。

图2是配置为包括FM相位分集和数字MRC的接收器的功能框 图。

图3是配置为包括或者分集(MRC和FM相位分集)或者数字 扫描接收器的接收器的功能框图。

图4是配置为既包括分集(MRC和FM相位分集)又包括数字 扫描接收器的接收器的功能框图。

图5是配置为既包括分集(MRC和FM相位分集)又包括也具 有MRC的数字扫描接收器的接收器的功能框图。

图6是示出现有技术中的用于Viterbi分支度量的计算的功能框 图。

图7是示出用于Viterbi分支度量的计算的功能框图。

图8是说明Viterbi分支度量的扭曲(warp)的效果的图。

图9是分支度量缩放和量化的表示。

图10是说明用于产生数字信号质量度量的过程的功能框图。

图11是滤波器电路的功能框图。

图12示出了高通半带滤波器的频谱。

图13示出了预采集滤波器的幅度频谱。

图14是质量度量计算的功能框图。

图15是用于数字信号的采集的流程图。

图16示出了好采集的概率。

图17示出了坏采集的概率。

图18是示出子帧锁定所需的平均时间的图。