在模擬無線電廣播傳輸系統中傳輸附加數據的方法和設備的製作方法
2023-07-18 04:51:46
專利名稱：在模擬無線電廣播傳輸系統中傳輸附加數據的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於在模擬無線電廣播傳輸系統中傳輸附加數據的方法和設備，其中該附加數據包含關於相應節目的替代的發送頻率的信息，並且這些替代的發送頻率涉及數字無線電廣播傳輸系統。數字無線電廣播傳輸系統的替代的發送頻率通過以下方式以AMDS(調幅數據系統)格式來傳輸，即藉助映射將這些SDC(業務描述信道)數據轉變(uebertragen)為AMDS格式。
背景技術：
從由歐洲電信標準協會在2001年9月出版的具有標題「DigitalRadio Mondiale(DRM)；System Specification」的技術規範(ETSITS 101980)中公開了一種數字無線電廣播傳輸系統，該數字無線電廣播傳輸系統例如在傳統的AM頻率上進行傳輸並且尤其具有在第63-78頁作為6.4章節來說明的業務描述信道(SDC)。在DRM系統中數據被劃分成SDC塊並且被傳輸。每個塊包含稱為AFS指數的指示符以及數據欄位和用於差錯識別與差錯校正的校驗字，其中藉助該數據欄位可傳輸有用數據。在此情況下，AFS指數是在0和15之間的無正負號的二進位數，該二進位數說明所謂的超幀的傳輸數量，只要在快速接入信道的標識欄位中設置了0符號，該AFS指數就將該SDC塊與具有相同內容的下一個SDC塊分開。在此情況下，AFS指數應對於所有的SDC塊來說都是相同的，並且例如可以在重新配置時被改變。數據欄位被劃分成可變數量的數據塊(數據實體)。在此情況下，該數據欄位可以包含結束標誌以及填滿空閒欄位的填充位。在此情況下，該數據欄位的長度依賴於所選擇的決定傳輸系統的穩健性的傳輸模式。也稱為循環冗餘校驗(CRC)的校驗欄位包含通過AFS指數和數據欄位所計算出的16位長的CRC數據字。
從1998年2月的具有標題「Data System in Monophonic AMSound Broadcasting(AMDS)」的ITU建議BS.706-2中公開了一種用於模擬無線電廣播的協議，利用該協議能夠傳輸關於替代頻率的附加信息，使得在接收質量嚴重惡化時可以由接收機自動切換到另一個接收頻率上。
儘管即將為在長波、中波和短波上的數字無線電廣播傳輸而引入DRM，但在一段時間內將不僅以模擬(AM)而且以數位技術(DRM)來發射相同的節目。由於有限的信道數量，常常可能是以下情況，即不能在每一頻率範圍中既發送模擬信號又發送數位訊號。尤其是在短波上，不同的頻率範圍具有不同的傳播狀態。因此可能需要，首先調定到DRM節目上並且在那裡丟失信號的接收機必須切換到另一個頻帶，但是在該頻帶中僅僅以模擬方式發送該節目。為了能夠在那裡繼續指明可能的替代頻率、尤其是也指明進行數字發送的這種替代頻率，在模擬傳輸時採用AMDS。
發明內容
本發明的核心是說明一種方法和一種設備，利用該方法和該設備能夠在模擬無線電廣播傳輸系統中傳送剛剛調定的發送機的替代頻率，其中這些替代的發送頻率可以涉及相同的頻帶，但是指明數字無線電廣播傳輸系統、尤其是世界數字廣播(DRM)。根據本發明，這通過獨立權利要求的特徵來解決。由從屬權利要求得到有利的改進方案和擴展方案。
有利地以調幅數據系統(AMDS)格式來傳輸數字無線電廣播傳輸系統的替代的發送頻率。
此外有利的是，數字無線電廣播傳輸系統以DAB(數字音頻廣播)格式或以DRM(世界數字廣播)格式或以DVB-T(數字視頻地面廣播)格式或以iBiquity格式或以IBOC(帶內同頻)格式或以AM/FM格式或以UMTS(通用移動電信系統)格式來發射。尤其是DRM系統的採用是有利的，因為在AM頻帶中傳輸DRM節目，在該AM頻帶上也發射採用AMDS協議的模擬音頻無線電廣播節目。
此外有利的是，以AMDS格式傳輸的數據是藉助映射而轉變成AMDS格式的SDC數據。在DRM系統之內設置有所謂的業務描述信道，藉助該業務描述信道能夠傳輸附加數據。由組合接收機、即由不僅能夠接收模擬AM信號而且能夠接收數字DRM信號的接收機所接收的這些SDC數據可以在沒有附加花費的情況下由該組合接收機進行分析。因此規定藉助SDC格式來傳輸數據，但是為了在模擬無線電廣播傳輸系統中發射，這些數據藉助映射被轉變成所謂的AMDS格式中。
此外有利的是，將SDC信息的數據塊接納到AMDS塊的數據欄位中。
此外有利的是，附加地將SDC塊的AFS指數接納到AMDS塊的數據欄位中。此外有利的是，根據所接納的SDC數據塊的數據欄位生成每個AMDS組的校驗欄位的位。
此外有利的是，每個AMDS組的一個數據位表明，是否涉及多個相繼傳輸的AMDS組的第一AMDS組或隨後的AMDS組，這些相繼傳輸的AMDS組共同包含一個SDC塊的信息。尤其有利的是，AMDS組的第一塊的第一數據位、即第一AMDS塊的m35位具有1，在此情況下涉及多個相繼傳輸的AMDS組的第一AMDS組，並且隨後的AMDS組的第一塊的這些第一數據位、即第一AMDS塊的m35位分別具有0。
此外有利的是，藉助計數器將AMDS塊連續地逐一編號。特別有利的是，每個AMDS組的連續的編號被包含在一個或多個為此所預留的AMDS數據位中。
有利的是，包含每個AMDS組的連續的編號的、一個或多個所預留的AMDS數據位是跟隨在AMDS組的第一AMDS塊的第一數據位m35之後的數據位、即數據位m34，m33，m32，...，這視對於計數器來說需要多少位而定。
此外有利的是，多次發送相同的AMDS組。
特別有利的是，每個AMDS組的連續的編號被包含在一個為此所預留的、由多個所預留的AMDS數據位組成的AMDS數據欄位中。此外有利的是，藉助同步通過以下方式來實現AMDS組的連續的逐一編號，即藉助循環塊碼(Blockcode)根據數據欄位的內容來計算校驗欄位的內容；將偏移值對(Offsetwertpaar)與校驗欄位相加；根據偏移值成對地計算校正子(Syndrome)；以及藉助所獲得的成對的校正子，能夠確定AMDS組的各自的內容。
此外有利的是，所述設備包含計算裝置，該計算裝置根據AMDS數據欄位中所包含的信息確定用於差錯識別和差錯校正的校驗字並且插入到AMDS校驗欄位的校驗欄位中。
此外有利的是，該設備具有計數裝置，該計數裝置將AMDS塊連續地逐一編碼並且在為此所預留的AMDS數據欄位中插入編號。
有利地設置有接收機，用於接收並且用於再現模擬和數字傳輸的無線電廣播信號，其中接收機在再現模擬傳輸的無線電廣播信號時接收並分析以AMDS格式所傳輸的、關於數字傳輸相同節目的替代的發送頻率的附加數據，並且在存在數字傳輸相同節目的替代的發送頻率時自動切換到數字傳輸的替代頻率上。
有利地，接收機在資料庫中存儲所有所接收的關於替代的發送頻率的附加數據，並且從該資料庫中選擇最佳地接收所調定的無線電廣播節目的替代頻率。
有利地，為了從資料庫中選擇替代頻率，以按照它們的傳輸方式的預先確定的順序、尤其是以順序DAB、DRM、FM、AM來搜索替代頻率。
下面藉助附圖來闡述本發明的實施例。
圖1展示AMDS(調幅數據系統)格式的結構，圖2展示如在DRM(世界數字廣播)中所採用的SDC(業務描述信道)格式的結構，圖3展示SDC信息至AMDS組的映射，圖4展示計數器的實現，以及圖5展示本發明設備的實施例的示意圖。
具體實施例方式
在圖1中示意地示出了調幅數據系統的結構。一個AMDS組1由94位組成，其中該AMDS組1以相同的部分被等分為分別為47位的AMDS塊12以及AMDS塊22。這樣的具有47位的AMDS塊2進一步被劃分為具有36位的數據欄位3以及具有11位的校驗欄位4，其中該數據欄位傳輸有用信息，以及該校驗欄位4包含校驗字，該校驗字藉助循環碼根據數據欄位3來計算並且被用於差錯識別和差錯校正。36位長的數據欄位3進一步被劃分為AMDS數據位5，這些AMDS數據位5開始時以名稱m35開始並且直至m00、即有用數據的最後的AMDS數據位被命名。在此之後連接著由11個AMDS校驗位6所組成的校驗欄位4，這些AMDS校驗位6以c10開始直至c00被逐一編號。該校驗欄位4包含藉助循環塊碼根據數據欄位3所計算出的信息。
在圖2中示出了如在數字無線電廣播系統DRM(世界數字廣播)中所採用的短描述信道(SDC)塊的結構。藉助短描述信道來傳輸例如指明相同節目的替代頻率的信息，使得在目前所調定的音頻無線電廣播節目的接收質量受損害時能夠給出相同或不同頻帶的暫時發送相同節目的另一個頻率。在此情況下，數字音頻無線電廣播節目也能夠指明數字替代頻率或者指明藉助諸如FM或AM的模擬無線電廣播傳輸方法來傳輸相同節目的頻率。尤其是在引入數字無線電廣播節目之後不久的過渡階段中，將必須不僅以模擬形式而且以數字形式來發射相同的無線電廣播節目，因為還不是每一個聽眾都擁有數字接收機。尤其是在該過渡階段期間，不能藉助模擬傳輸的節目來傳送指明替代頻率的附加數據，在這些替代頻率上以數字傳輸方式來傳輸相同的節目。SDC塊7包括由4位組成的AFS指數8。在該AFS指數之後傳輸數據欄位9，該數據欄位9在長度上能夠是可變的並且傳輸有用數據。在此情況下，按照暫時藉助何種傳輸模式以及藉助何種SDC模式進行發射，數據欄位9由從1至N逐一編號的、不同多的數據塊11組成。在SDC塊7之內，校驗字10連接在數據欄位9之後，該校驗字10由16位組成並且也稱為CRC(循環冗餘校驗)。該校驗字10根據AFS指數和數據欄位的位來計算，並且用於所傳輸的數據的差錯識別和差錯校正。
在圖3中，將例如在DRM系統中所傳輸的SDC塊和AMDS數據結構進行對比，以便示出用於以AMDS格式傳輸SDC數據的映射。為此相繼發射S DC塊7。在此情況下，每個SDC塊7包括AFS指數8，包含有用信息的1至N個數據塊11連接在該AFS指數8之後。SDC塊7緊接著包含填充位12以及16位長的循環冗餘校驗字13。為了傳輸SDC數據，為此將塊8中的AFS指數信息以及數據塊1至N11的信息接納到AMDS數據結構中，其中填充位12以及CRC位13保持不予考慮。由於一個AMDS組1分別包含兩個分別具有47位的AMDS塊，所以每個AMDS組具有有用位m35至m00、在此之後11個AMDS校驗位c10至c00，以及再次具有AMDS塊2的36個有用位m35至m00以及AMDS塊2的11個校驗位c10至c00。由於預留AMDS組1的第一塊的第一有用位m35，以便表明SDC塊的開始或表明SDC塊的延續，所以不用SDC數據來寫AMDS組1的塊1的第一AMDS有用位m35。因此將AFS指數8的信息寫入到AMDS組1的第一AMDS塊的AMDS數據位m34和隨後的AMDS數據位中。將跟隨在AFS指數8之後的數據塊1至N11連續地寫入到AMDS數據位5中，其中為此AMDS塊1的AMDS數據位m34至m00以及AMDS塊2的AMDS數據位m35至m00可供使用。通過AMDS校驗位c10至c00來中斷這些AMDS數據位，這些AMDS校驗位c10至c00分別根據之前的AMDS數據位來計算和寫入。由於從一個SDC塊的數據範圍來看不能將一個SDC塊的有用數據完全接納到一個AMDS組中，所以只要在一個SDC塊的完整的有用信息被安置在AMDS組1中之前，就使多個AMDS組1彼此跟隨。因此，為了傳輸SDC塊7的信息，需要傳輸多個相繼的AMDS組1，因而此外有意義的是，藉助第一AMDS塊的第一AMDS有用位m35來表明，現有的AMDS組1是否包含SDC塊的開始，或者是否涉及緊接著的AMDS組1，在該緊接著的AMDS組1之前是以SDC塊開始的AMDS組1。為此可以通過以下方式來使用第一AMDS塊的第一AMDS數據位m35，即當涉及包含SDC塊的有用數據的開始的第一AMDS組時，將AMDS組的該第一AMDS塊的m35位設置為1，或者將AMDS組的第一AMDS塊的m35位設置為0，以便表明，該AMDS組是之前的涉及相同SDC塊的AMDS組的延續。根據之前的有用位m35至m00來計算和傳輸AMDS組1的校驗位c10至c006。此外有意義的是，將AMDS組逐一編號，因為在AM頻帶中的傳輸常常受到幹擾，並且因此AMDS組的多次相繼傳輸是有利的。通過AMDS組的逐一編號可以確定，相繼以相同的內容被傳輸的哪些AMDS組屬於一個整體，並且從哪個AMDS組開始傳輸新的信息。接收機能夠識別重複，或者能夠識別何時發射新的AMDS組，此外有利的是設置有連續的計數器。在此情況下，包含相同信息的AMDS組也可以多次並且必要時以時間間隔被傳輸，這有利地使3或4位計數器成為必要。
在圖4中示出了這樣的計數器，其中示出了一個由兩個相繼的AMDS塊所組成的AMDS組1，其中每個AMDS塊包括有用位m35至m00，以及緊接著包括校驗位c10至c00。由於預留了AMDS組1的第一AMDS塊的第一數據位(m35)，以便表明SDC塊的開始或延續，因而為AMDS組計數器預留隨後的3位或4位、即AMDS組的第一AMDS塊的位m34至m32或m34至m31，使得AMDS組的第一AMDS塊的AMDS有用位m31至m00或m30至m00以及第二AMDS塊的數據位m35至m00可供真正的信息使用。可以例如藉助第一AMDS塊的有用位m34至m32來實現的AMDS組計數器有利地以0符號開始，以便表明SDC塊的開始。隨後的AMDS組與此相對地包含遞增的計數器符號，以便能夠識別，從何時開始傳輸新的SDC塊。
替代於此，也可以利用同步機制通過以下方式來隱式地實現計數器，即附加地規定偏移字對，其中偏移字對的數量對應於計數器應區分的組的數量。在接收機中將偏移字對與組成一個AMDS組的兩個塊的校驗字進行二進位相加。在此情況下，具有相同內容的組採用相同的偏移字對。為了接收機的同步，將所接收的比特流以各為47位的塊輸送給解碼器，並且計算校正子。然後將塊劃分移動一位，並且重新計算如此形成的新的碼字的校正子。當形成一個校正子對的第一校正子時，將下一個47位塊輸送給解碼器。如果然後形成該校正子對的第二校正子，則實現了同步。在隨後的塊中，於是將相應的偏移字相加，並且將塊輸送給解碼器。當形成校正子0時，塊是無差錯的並且可以被解碼。在此情況下應注意，在相繼的塊中分別採用屬於一個整體的偏移字對。如果實現了同步，則必須在隨後的塊中將偏移字對的第一偏移字中的每一個相加，直至可以利用校正子0進行解碼時為止。然後可以利用偏移字對的所屬的第二偏移字對隨後的下一個塊進行解碼。
在圖5中示出了本發明設備的示意的框圖。為此在所進行的處理之後作為AMDS組輸出的SDC塊被輸送給映射裝置14。這些被輸送給映射裝置14的SDC塊到達分離裝置15中，在該分離裝置15中SDC塊的填充位12和校驗位(CRC)13被去除。在此之後，分離裝置15的輸出信號被輸送給校驗位插入裝置16。同時分離裝置15的輸出信號被輸送給校驗位計算裝置17，在該校驗位計算裝置17中根據AMDS數據欄位m35至m00分別計算輸送給校驗位插入裝置16的校驗位c10至c00，該校驗位插入裝置16將校驗欄位4的所計算出的校驗位c10至c00插入到AMDS塊的所規定的位置處。在插入AMDS校驗位之後，校驗位插入裝置16的輸出信號被轉交給計數器插入裝置18。計數裝置19的信號被輸送給計數器插入裝置18，該計數裝置19將各個AMDS塊逐一編號，並且將該編號輸送給計數器插入裝置18，該計數器插入裝置18將該編號插入到AMDS組的第一塊的最初的有用位中，即在3位計數器的情況下插入到第一塊的位置m34至m32處。如果採用4位計數器，則為此使用AMDS組的第一塊的位m34至m31。緊接著在開始標記設備20中，如果該AMDS組包含新的SDC塊的開始，則將AMDS組的塊1的第一有用位m35設置為0，或者如果該AMDS組是之前的AMDS組的SDC塊的信息的延續，則將AMDS組的第一塊的m35位設置為0。
權利要求
1.用於在模擬(AM，FM)無線電廣播傳輸系統中傳輸附加數據的方法，其中所述附加數據包含關於相應節目的替代的發送頻率的信息，其特徵在於，所述替代的發送頻率涉及數字無線電廣播傳輸系統。
2.按照權利要求1的方法，其特徵在於，以AMDS(調幅數據系統)格式(1，2，3，4，5，6)來傳輸數字無線電廣播傳輸系統(DRM，DAB，iBiquity，IBOC，UMTS)的所述替代的發送頻率。
3.按照權利要求1或2的方法，其特徵在於，以DAB(數字音頻廣播)格式或以DRM(世界數字廣播)格式(7，8，9，10，11，12)或以DVB-T(數字視頻地面廣播)格式或以iBiquity格式或以IBOC(帶內同頻)格式或以AM/FM(調幅/調頻)格式或以UMTS(通用移動電信系統)格式來發射數字無線電廣播傳輸系統。
4.按照以上權利要求之一的方法，其特徵在於，以AMDS(調幅數據系統)格式(1，2，3，4，5，6)傳輸的數據是SDC(業務描述信道)數據(7，8，9，10，11，12)，這些SDC數據藉助映射被轉變為AMDS格式。
5.按照以上權利要求之一的方法，其特徵在於，將SDC信息的數據塊(11)接納到AMDS塊(2)的數據欄位(3)的部分中。
6.按照權利要求4的方法，其特徵在於，附加地將SDC塊(7)的AFS指數(8)接納到AMDS塊(2)的數據欄位(3)中，並且根據所接納的SDC數據塊(7)的數據欄位(9)生成每個AMDS組(1)的校驗欄位(4)的位(6)。
7.按照以上權利要求之一的方法，其特徵在於，每個AMDS組(1)的一個數據位(5)表明，是否涉及多個相繼傳輸的AMDS組(1)的第一AMDS組(1)或隨後的AMDS組(1)，所述多個相繼傳輸的AMDS組(1)共同包含一個SDC塊(7)的信息。
8.按照權利要求7的方法，其特徵在於，每個AMDS組(1)的第一AMDS塊(2)的第一數據位(塊1的m35)表明，是否涉及多個相繼傳輸的AMDS組(1)的第一(m35＝1)AMDS組(1)或隨後的(m35＝0)AMDS組(1)，所述多個相繼傳輸的AMDS組(1)共同包含一個SDC塊(7)的信息。
9.按照以上權利要求之一的方法，其特徵在於，藉助計數器(塊1的m34，m33，m32)將AMDS組(1)連續地逐一編號。
10.按照權利要求9的方法，其特徵在於，每個AMDS組(1)的連續的編號被包含在一個或多個為此所預留的AMDS數據位(m34，m33，m32)中。
11.按照權利要求9或10之一的方法，其特徵在於，一個或多個所預留的、包含每個AMDS組(1)的連續的編號的AMDS數據位(m34，m33，m32)是跟隨在AMDS組(1)的第一AMDS塊(2)的第一數據位(m35)之後的數據位(m34，m33，m32，...)。
12.按照以上權利要求之一的方法，其特徵在於，多次發送相同的AMDS組(1)。
13.按照以上權利要求之一的方法，其特徵在於，-藉助同步通過以下方式來實現AMDS組(1)的連續的逐一編號，即藉助循環塊碼根據數據欄位(5)的內容來計算校驗欄位(6)的內容，-將偏移值對與所述校驗欄位(6)相加，-根據偏移值成對地計算校正子，以及-藉助所獲得的成對的校正子能夠確定AMDS組的各自的內容。
14.用於生成在模擬無線電廣播傳輸系統(AM，FM)中發射的附加數據的設備，其中所述附加數據包含關於相應節目的替代的發送頻率的信息，其特徵在於，能夠將SDC(短描述信道)數據(11)輸送給所述設備，由所述設備(14)將該SDC數據轉換成AMDS(調幅數據系統)數據欄位(3)。
15.按照權利要求14的設備，其特徵在於，所述設備(14)包含計算裝置(17)，該計算裝置(17)根據AMDS數據欄位(3)中所包含的信息確定用於差錯識別和差錯校正的校驗字(4)並且將該校驗字插入到AMDS校驗欄位的校驗欄位(6)中。
16.按照權利要求14或15之一的設備，其特徵在於，所述設備具有計數裝置(19)，該計數裝置(19)將AMDS組(1)連續地逐一編號，並且編號被插入到至少一個為此所預留的AMDS數據欄位(m34，m33，m32)中。
17.用於接收並且用於再現模擬和數字傳輸的無線電廣播信號的接收機，其特徵在於，所述接收機在再現模擬傳輸的無線電廣播信號時接收、分析關於數字傳輸相同節目的替代的發送頻率的、以AMDS格式所傳輸的附加數據，並且在存在數字傳輸相同節目的替代的發送頻率時自動切換到數字傳輸的替代頻率上。
18.按照權利要求17的接收機，其特徵在於，所述接收機在資料庫中存儲所有所接收的關於替代的發送頻率的附加數據，並且從該資料庫中選擇最佳地接收所調定的無線電廣播節目的替代頻率。
19.按照權利要求18的接收機，其特徵在於，為了從所述資料庫中選擇替代頻率，以按照傳輸方式的預先確定的順序、尤其是以順序DAB、DRM、FM、AM來搜索替代頻率。
全文摘要
用於在模擬無線電廣播傳輸系統中傳輸附加數據的方法和設備，其中附加數據包含關於相應節目的替代的發送頻率的信息，並且替代的發送頻率涉及數字無線電廣播傳輸系統。以AMDS(調幅數據系統)格式通過以下方式來傳輸數字無線電廣播傳輸系統的替代的發送頻率，即藉助映射將這些SDC(業務描述信道)數據轉變成AMDS格式。
文檔編號H04H20/36GK1981466SQ200580022481
公開日2007年6月13日 申請日期2005年5月31日 優先權日2004年7月2日
發明者T·勞特巴赫, F·霍夫曼 申請人:羅伯特·博世有限公司