CN1123130C

CN1123130C - 用于广播模拟和数字广播信号的广播系统的接收机

Info

Publication number: CN1123130C
Application number: CN99108620A
Authority: CN
Inventors: 冈信大和
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2003-10-01
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: CN1239357A; JP3912459B2; JP2000004174A; KR100609504B1; EP0966120A2; EP0966120A3; KR20000006102A; US6714600B1

Abstract

用于接收模拟广播和输出基于模拟广播的音频信号的接收电路(10)设有数字解调电路(28)；用于控制数字解调电路(28)的工作电源电压的控制电路(34)；用于检测模拟广播的接收的检测电路(31)和用于检测数字广播的接收的检测电路(32)。仅当检测电路(31)在电台选择时间检测到模拟广播的广播波形信号和检测电路(32)检测到数字广播的广播波形信号时，才由控制电路(34)把工作的电源电压提供给数字解调电路(28)。

Description

用于广播模拟和数字广播信号的广播系统的接收机

技术领域

本发明涉及用于在相邻的频带中广播模拟广播信号和数字广播信号的广播系统的接收机。

背景技术

在现在的AM广播和FM广播中，要被广播的内容的处理正在以数字化方式进行，然而，广播本身是基于模拟系统的。无论如何，如果广播被数字化，则可以执行附加的数据业务，例如提供具有高的声音质量的广播。广播本身的数字化运动由于频率使用效率的提高等原因而正在积极地发起。

然而，为了接收数字广播，必须要求数字广播接收机代替迄今为止使用的模拟广播接收机。所以，需要从模拟广播没有阻力地平滑转移到数字广播，也需要允许模拟广播和数字广播在转移期间并存。

能够并存的广播系统通常被称为“IBOC(信道带内即In Band OnChannel)系统”，以及模拟广播和数字广播的并存可通过设置模拟广播和数字广播在图1A所示的频率安排而实现。

也就是，在图1A中，参考符号SA表示迄今为止使用的模拟FM广播的广播波形信号，其载频由fRX表示。当允许数字广播的广播波形信号和模拟广播波形信号SA并存时，数字广播的广播波形信号SD和SD被放置成靠近广播波形信号SA的频带的两端。

然而，在这种情况下，广播波形信号SD和SD中只有任一个可被提供。而且，基于广播波形信号SD的节目内容通常是和基于模拟广播波形信号SA的节目内容相同的。而且，在将来，模拟广播波形信号SA将停止进行广播，而只用数字广播波形信号SD，或者广播波形信号SA将被用于数字广播。据估计从模拟广播到数字广播的转移将在十年到十五年内完成。

因此，当听众支持以上的并存时，听众需要可在过渡时期以前和以后能工作的接收机，或是能接收模拟广播和数字广播的用于两种广播的接收机。

发明内容

本发明目的是使得迄今为止使用的用于接收模拟广播波形信号的接收电路能够接收数字广播波形信号而不用对其作重大的修改，并且也能够压缩不想要的电源功率消耗。

所以，按照本发明，提供了用于在相邻的频带中广播模拟广播的广播波形信号和数字广播的广播波形信号的广播系统的接收机，该接收机包括：

接收电路，用于接收模拟广播的广播波形信号，用于接收数字广播的广播波形信号，用于把所接收的信号转换成中频信号和用于输出基于所述模拟广播的第一音频信号；

数字解调电路，用于当接收到数字广播的广播波形信号时数字解调在所述接收电路中所得到的中频信号，和用于输出基于所述数字广播的第二音频信号；

第一检测电路，用于根据在所述接收电路中所得到的所述中频信号，检测模拟广播的广播波形信号是否接收到；

第二检测电路，用于根据在所述接收电路中所得到的所述中频信号，检测数字广播的广播波形信号是否接收到；以及控制电路，用于控制将工作电源电压提供给所述数字解调电路，其中所述数字解调电路只有在所述第一检测电路检测到模拟广播的广播波形信号以及所述第二检测电路在电台选择时间检测到数字广播的广播波形信号时才由所述控制电路对其提供以工作电源电压。

在以上的接收机中，第一和第二检测电路中的每个电路可包括一个用于检测是否以超过预定电平以上的信号强度来进行接收的电路。

以上的接收机还可包括显示装置，它被接通以表示接收到模拟广播的广播波形信号或数字广播的广播波形信号，其中显示装置的接通状态被做成在接收到模拟广播的广播波形信号时和接收到数字广播的广播波形信号时二者之间是不同的。

以上的接收机还可包括显示装置，它被接通来表示接收到模拟广播的广播波形信号或数字广播的广播波形信号，其中显示装置的接通状态被做成按照是否接收到数字广播的广播波形信号而是不同的。

以上的接收机还可包括显示装置，它被接通以表示接收到模拟广播的广播波形信号或数字广播的广播波形信号，其中显示装置的接通状态被设计成根据第一检测电路的输出和第二检测电路的输出而不同。

按照本发明，也提供了用于在相邻的频带中广播模拟广播的广播波形信号和数字广播的广播波形信号的广播系统的接收机，该接收机包括：

接收电路，用于接收模拟广播的广播波形信号，用于接收数字广播的广播波形信号，用于把所接收的信号转换为中频信号和用于输出基于所述模拟广播的第一音频信号；

数字解调电路，用于当接收到数字广播的广播波形信号时数字解调在接收电路中所得到的中频信号，和用于输出基于所述数字广播的第二音频信号；

第二检测电路，用于根据在所述接收电路中所得到的所述中频信号，检测数字广播的广播波形信号是否接收到；以及

控制电路，用于控制将工作电源电压提供给所述数字解调电路，其中当所述数字解调电路中建立同步时所述数字解调电路被提供以同步标志，用于表示同步的建立；其中

在所述第一检测电路检测到模拟广播的广播波形信号以及所述第二检测电路在电台选择时间检测到数字广播的广播波形信号时，所述数字解调电路由控制电路对其提供以工作电源电压；以及其中当同步标志表示在从提供工作电源电压的预定时间内在所述数字解调电路中建立同步时，继续提供工作电源电压给所述数字解调电路；并且当同步标志表示在所述数字解调电路中没有建立同步时，停止提供工作电源电压给所述数字解调电路。

因此，在数字解调电路中只有在接收到数字广播时才消耗功率。

附图说明

图1A到1C是本发明的实施例的频谱图；

图2是显示本发明的实施例的系统图；

图3是显示本发明的实施例的连接图；

图4是显示本发明的实施例的系统图；以及

图5是显示本发明的实施例的系统图。

具体实施方式

下面将参照附图描述按照本发明的优选实施例。

在图2上，点划线以上的部分10表示迄今为止使用的模拟广播接收电路，接收电路10的绝大部分被集成在一个芯片内。而且，接收电路10例如被用来接收FM广播。

在接收模拟广播的时间内，由天线11接收的模拟广播的广播波形信号被提供给天线调谐电路12，然后其输出信号通过射频放大器13被提供给混频器电路14。

而且，本地振荡电路15由PLL组成，以形成本地振荡信号SLO，其频率远离接收频率fRX，即相差一个中频fIF，以及该信号SLO被提供给混频器电路14。在这时，被提供给构成本振电路15的PLL的VCO(未示出)的控制电压的一部分作为电台选择电压被提供给天线调谐电路12。

如上所述，接收信号SRX被变频成中频信号SIF(中频fIF)。在这种情况下，当接收信号SRX是图1所示的并存型广播波形信号时，中频信号SIF在中频fIF位置具有通过变频模拟广播的广播波形信号SA而得到的中频信号SAI，在中频fIF的两侧(或在一侧)也具有通过变频数字广播的广播波形信号SD而得到的中频信号SDI。当接收信号SRX是模拟广播的广播波形信号SA时，中频信号SIF只有中频信号SAI。

中频信号SIF被提供给带通滤波器16，以便提取出模拟广播的中频信号SAI，信号SAI通过放大器17被提供给FM解调电路18，以便解调立体声复合信号，整个信号被提供给立体声解调电路19，以提取出左和右信道的音频信号L和R。在接收电路10中，如上所述地进行模拟广播波形信号的接收。

在本发明中，按如上所述地做成电源功率节省/显示电路30。也就是，当接收信号SRX是并存型广播波形信号时，图1B所示的中频波形信号SIF从混频器电路14中提取出，这个信号被提供给带通滤波器26，以便提取出数字广播的中频信号SDI，信号SDI通过放大器27被提供给数字解调电路28。解调电路28对这样被提供的中频信号SDI执行相应于数字广播的广播系统的信号处理，以便解调和输出左和右信道的模拟音频信号L和R。

在放大器17中的中频信号SAI的一部分被提供给电平检测电路31。当模拟广播的广播波形信号SA的接收电平是超过预定值以上时，提取出具有“H”电平的检测信号S31，以及信号S31被提供给与门电路33，36。实际上，检测电路31是调谐显示电路，用于根据其输出信号S31驱动LED37，以完成调谐显示。

而且，在放大器27中的中频信号SDI的一部分被提供给电平检测电路32。当数字广播的广播波形信号SD的接收电平是超过预定值以上时，提取出具有“H”电平的检测信号S32，以及信号S32被提供给与门电路33。

与门电路33的输出信号S33被提供给电源控制电路34，以及当S33＝“H”时，其工作电源电压从电源控制电路提供到数字解调电路28。

而且，检测电路32的检测信号S32被提供给脉冲成形电路35，形成具有以下的变化特性的脉冲P35，并且这个脉冲P35被提供到与门电路36：

对于S32＝“L”，电平被固定到“H”电平，以及

对于S32＝“H”，电平例如每0.5秒被倒置一次。

与门电路36的输出信号S36被提供给显示装置，例如LED37。

根据以上结构，以下的操作按照接收信号SRX来进行。

(1)当接收信号SRX是模拟广播的广播波形信号SA时。

在这种情况下，S31＝“ H”。而且，S32＝“L”，这样P35＝“H”。因此，S36＝“H”，这样LED 37被连续地接通。

而且，在这种情况下，S32＝“L”，从而S33＝“L”。因此，停止把工作电源电压从电源控制电路提供给解调电路28。因此，在解调电路28中不消耗电源功率。

(2)当接收信号SRX是并存型广播波形信号时。

在这种情况下，S31＝“H”。而且，S32＝“H”，这样脉冲P35例如每0.5秒被倒相一次。因此，信号S36和脉冲P35同步地被倒相，这样LED37被间歇地接通，也就是，它闪烁接通和关断。

而且，在这种情况下，S31＝“H”，和S32＝“H”，从而S33＝“H”。所以，把工作电源电压从电源控制电路提供给解调电路28。因此，解调电路28执行其解调处理，由此从解调掂af153)当没有接收到广播时。

在这种情况下，由于S31＝“L”，S36＝“L”，所以LED37被关断。

而且，由于S31＝“L”，和S32＝“L”，S33＝“L”，因此，没有工作电源电压提供给解调电路28。

如上所述，按照该接收机，就可以接收数字广播而不用对迄今为止使用的模拟广播接收电路10作出大的修改，仅仅是加上图中点划线以下的电路。另外，当这样接收的广播是模拟广播时，LED37连续地接通。对于并存型广播，LED37闪烁接通和关断，以及当没有接收到广播时，LED37被关断。所以，根据LED37的通断状态可以知道是否接收到广播，以及如果接收到广播，也可知道广播是模拟广播还是并存型广播(数字广播)。

由于工作电源电压只在接收到的广播包含数字广播时才被提供给数字解调电路28，所以额外的电源功率消耗可被压缩。也就是，模拟广播接收机的电源消耗约等于30mW。另一方面，数字广播接收机的电源消耗约等于1W，它相当于模拟广播接收机的电源消耗的30倍。所以，如果在能够接收模拟广播和数字广播的接收机中，工作电源电压在所有时间都提供给数字解调电路28，则即使当接收模拟广播时也消耗大的电源功率。

然而，在上述的接收机中，当接收模拟广播时，停止把工作电源电压提供给数字解调电路28，这样额外的电源消耗可被压缩。

而且，由于在电台选择时间停止数字解调电路28的工作，所以出现在数字解调电路28中的任何噪声消耗不会干扰电台选择工作和接收电平的检测，因而就可以确信地识别是否接收到数字广播波形信号。

图3显示了与门电路36的实施例。也就是，晶体管Q31在检测电路31的最后一级被设置为开路集电极，以及限流电阻R31和LED37被串联连接在集电极和电源端T31之间。假定当模拟广播的广播波形信号SA的接收电平是超过预定电平以上时，晶体管Q31导通。而且，当接收电路10被用于只接收模拟广播的接收机时，调谐显示通过以上的连接来实行。

而且，脉冲成形电路35的输出端被连接到晶体管Q32的基极，以及晶体管Q33的发射极被连接到地。它的集电极通过电阻R33，R32被连接到电源端T31。电阻R32，R33之间的中间点被连接到晶体管Q33的基极，它的发射极和集电极被并联以LED37。成形电路35的输出信号P35被设置为如下：

对于S32＝“L”，输出信号P35被固定为“L”电平，以及

对于S32＝“H”，输出信号P35每0.5秒被倒相一次。

根据以上结构，

(1)当接收信号SRX是模拟广播的广播波形信号SA时.

在这种情况下，S32＝“L”，这样P35＝“L”。所以，晶体管Q32被关断，这样晶体管Q33也被关断。而且，在这时，晶体管Q31通过接收模拟广播波形信号而被接通。因此，LED37连续地接通。

(2)当接收信号SRX是并存型广播波形信号时。

在这种情况下，由于S32＝“H”，脉冲P35每0.5秒被倒相一次，因此，晶体管Q33按照脉冲P35的倒相被接通/关断。在这时，由于接收模拟广播，晶体管Q31被接通。因此，LED37和脉冲035同步地闪烁接通和关断。

(3)当没有接收到广播时。

在这种情况下，由于晶体管Q31被关断，所以LED37被关断。

因此，根据LED37的通断状态可以知道是否接收到广播，以及如果接收到广播，也可知道广播是模拟广播还是并存型广播。

在图4所示的接收机中，更可以确信地识别是否接收到数字广播波形信号。也就是，用于数字广播的接收电路10和解调系统26到28被做成为参照图2所描述的，然而，提供定时器电路38以代替与门电路33。

定时器电路38被加上检测电路31，32的检测信号S31，S32作为触发器输入，以及当这两个信号S31，S32都被设置为“H”时，定时器电路38被触发。定时器电路38被设计成使得其输出信号S38在从定时器电路38被触发的时间以后的预定时间期间，例如约τ＝1秒期间，被设置为“H”电平。

而且，从解调电路28建立表示解调电路28中数字处理是否同步的同步标志S28，如果同步被建立，则提取出“H”电平的同步标志S28。这个标志S28被提供给定时器电路38，以及对于S28＝“H”，保持S38＝“H”的状态。

输出信号S38被提供给电源控制电路34，以及对于S38＝“H”，其工作电源电压从电源控制电路被提供到数字解调电路28。而且，代替检测信号S32，同步标志S28被提供给脉冲成形电路35。

根据以上的结构，当接收广播时，以下的操作按照这样接收的广播来进行。

(1)当接收模拟广播波形信号SA时。

在这种情况下，由于S32＝“L”，所以定时器电路38未被触发，并且保持S38＝“L”。因此，工作电源电压没有从电源控制电路34提供到解调电路28。所以，解调电路28中没有消耗电源功率。

由于工作电源电压没有被提供到解调电路28，所以S28＝“L”，从而P35＝“H”。而且，由于接收到模拟广播波形信号，所以S31＝“H”。因此，S36＝“H”，从而LED37连续地接通。

(2)当接收到并存型广播波形信号时。

在这种情况下，当接收到广播时，S31＝“H”，以及S32＝“H”。所以定时器电路38被触发，以及S38＝“H”。因此，工作电源电压从电源控制电路34提供到解调电路28。解调电路28执行其解调处理。

当正常地接收到数字广播波形信号时，在从定时器电路38被触发的时间开始消逝的时间间隔τ(例如1秒)以前，在解调电路28中建立了同步，以及设置S28＝“H”。

通过同步标志S28，在S28＝“H”期间，保持S38＝“H”的状态。因此，工作电源电压被连续地提供到解调电路28，即使在时间间隔τ以后，并且解调电路28连续执行解调处理。所以，从解调电路28输出基于数字广播的音频信号L，R。

在这种情况下，由于S28＝“H”，脉冲P35每0.5秒被倒相一次。因此，信号S36和脉冲P35同步地被倒相，这样LED 37闪烁接通和关断。另一方面，当没有正常地接收到数字广播波形信号时，例如当S32由于噪声信号而被设置为“H”时，不仅在从定时器电路38被触发的时间以后的时间间隔τ期间、而且也在时间间隔τ以后没有建立解调电路28的同步，这样仍旧保持S28＝“L”的状态。如果S28＝“L”，则当时间间隔τ消逝时，状态从S38＝“H”转移到S38＝“L”。

因此，从时间间隔τ消逝的时间起，工作电源电压没有提供到解调电路28。所以，解调电路28中没有消耗电源功率。

而且，当时间间隔τ消逝时，S28＝“L”，从而P35＝“H”。在这时，S31＝“H”，从而S36＝“H”。因此，LED37连续地接通。也就是，当检测电路32的检测信号S32表示接收到数字广播时，工作电源电压在时间τ期间首先被加到解调电路28，以检验解调电路28的同步是否被建立。如果同步被建立，则作出判断：数字广播的音频信号L，R可被正常地解调，以及解调电路28随后进行工作。而且，LED37闪烁接通和关断，也被让听众知道可以接收数字广播。

然而，如果作为检验同步建立的结果是同步未建立，则作出判断：数字广播的音频信号L，R不能正常地被解调，以及解调电路28随后被关断。而且，LED37继续接通，以便通知允许接收模拟广播。

(3)当没有接收到广播时。

在这种情况下，由于S31＝“L”，S38＝“L”，所以没有工作电源电压被提供给解调电路28。而且，S31＝“L”，S36＝“L”，以及LED37被关断。

如上所述，按照该接收机，检验了数字解调电路28的同步是否建立。只有当同步建立时，才把工作电源电压提供给解调电路28，以便使解调电路28工作，以及LED37被显示为闪烁接通和关断。因此，更可以确信地识别是否接收到数字广播波形信号。

而且，当正常地接收到数字广播波形信号时，只有在对于识别所需要的时间间隔期间(即，时间间隔τ)，才把工作电源电压提供给解调电路28。所以，额外的电源功率消耗可确保被压缩。

图5显示了接收电路10被做成为直接变换型的情况。当模拟广播波形信号或数字广播波形信号被稳定地接收时，接收如下地进行。

也就是，由天线11接收的广播波形信号被提供给电子调谐系统的天线调谐电路12，以便选择和提取目标频率fRX的接收信号SRX，以及信号SRX通过RF放大器13被提供给第一和第二混频器电路14I和14Q。

而且，本振电路15由PLL构成，以及相位上相差90°的本振信号SLI，SLQ是基于等于接收频率FRX的振荡频率而形成的。这些信号被分别提供给混频器电路14I，14Q。在这时，被提供给构成本振电路15的PLL的VCO(未示出)的控制电压的一部分作为电台选择电压被提供到天线调谐电路12。

如上所述，接收信号SRX在混频器电路14I，14Q中被变频到中频信号SII，SIQ，这些信号SII，SIQ从混频器电路14I，14Q中被提取出。

在这种情况下，本振信号SLI，SLQ的频率等于接收频率fRX。所以，当接收图1A所示的广播时，中频信号SII，SIQ具有零的中频，例如，如图1C所示，它们被提供在模拟广播波形信号SA被变频的信号SAI，SAQ的低区域侧，也被提供在数字广播波形信号SD被变频的信号SDI，SDQ的高区域侧。在这时，信号SII，SIQ在相位上相差90°，这与本振信号SLI，SLQ的相位有关。

中频信号SII，SIQ被提供给低通滤波器16I，16Q，以便从信号SII，SIQ提取出信号SAI，SAQ，这些信号SAI，SAQ通过放大器17I，17Q被提供给模拟处理电路40。处理电路40对信号SAI，SAQ执行相位处理，运行处理等，也对这些信号执行立体声解调处理，以便从信号SAI，SAQ中提取出模拟广播的音频信号L，R。

而且，来自混频器电路14I，14Q的中频波形信号SII，SIQ被提供给带通滤波器26I，26Q，以便从信号SII，SIQ中提取出信号SDI，SDQ，这些信号SDI，SDQ通过放大器27I，27Q被提供给数字处理电路50。处理电路50执行相应于数字广播的广播系统的信号处理，从中频信号SDI，SDQ中恢复音频信号L，R。

而且，放大器17I，17Q中的中频信号SAI，SAQ被提供给电平检测电路31，以便提取出检测信号S31。放大器27I，27Q中的中频信号SDI，SDQ被提供给电平检测电路32，以便提取出检测信号S32。这些检测信号S31，S32在对图2(或图3)的接收机所描述的电源功率节省/显示电路30中被使用。

因此，这个接收机也可以接收数字广播，而不用对迄今为止使用的模拟广播接收电路10作出重大的修改。而且，根据LED37的通断状态也可以知道这样接收到的广播是模拟广播波形信号还是并存型广播波形信号。

而且，只有当在所接收的广播波形信号中包含有数字广播波形信号时，才把工作电源电压提供到数字解调电路28，这样额外的电源功率消耗可被压缩。在电台选择时间，出现在数字处理电路28中的噪声信号不影响电台选择工作和接收电平检测。另外，可以确信地识别是否接收到数字广播波形信号。

在以上描述中，电源控制电路34可以是当不接收数字广播波形信号时用于压缩数字解调电路28的电源功率消耗的电路。而且，信号S31，S32，S28可以通过微计算机和软件而被处理，以形成信号S33，S36，S38。

按照本发明，可以接收数字广播波形信号，而不用对迄今为止使用的用于模拟广播波形信号的接收电路作出任何重大修改。另外，根据显示装置的通断状态也可以知道所接收的广播波形信号是模拟广播波形信号还是并存型广播波形信号。只有当在所接收的广播波形信号中包含有数字广播波形信号时，才把工作电源电压提供到数字解调电路，这样额外的电源功率消耗可被压缩。

而且，在电台选择时间，停止数字解调电路的工作。所以，出现在数字处理电路中的噪声信号不干扰电台选择工作和接收电平检测。另外，可以确信地识别是否接收到数字广播波形信号。只有当数字解调电路的同步被建立时，解调电路才工作，这样可以确信地识别是否接收到数字广播波形信号。

Claims

1.用于在相邻的频带中广播模拟广播的广播波形信号和数字广播的广播波形信号的广播系统的接收机，该接收机包括：

控制电路，用于控制将工作电源电压提供给所述数字解调电路，其中所述数字解调电路只有在所述第一检测电路检测到模拟广播的广播波形信号以及所述第二检测电路在电台选择时间检测到数字广播的广播波形信号时才由所述控制电路对其提供以工作电源电压。

2.如权利要求1中所要求的接收机，其特征在于，其中所述第一和第二检测电路中的每个电路可包括一个用于检测是否以超过预定电平以上的信号强度来进行接收的电路。

3.如权利要求1中所要求的接收机，其特征在于，还包括显示装置，它被接通以表示接收到模拟广播的广播波形信号还是数字广播的广播波形信号，其中所述显示装置的接通状态被做成在接收到模拟广播的广播波形信号时和接收到数字广播的广播波形信号时二者之间是不同的。

4.如权利要求1中所要求的接收机，其特征在于，还包括显示装置，它被接通以表示接收到模拟广播的广播波形信号还是数字广播的广播波形信号，其中所述显示装置的接通状态被设计成按照是否接收到数字广播的广播波形信号而不同。

5.如权利要求1中所要求的接收机，其特征在于，还包括显示装置，它被接通以表示接收到模拟广播的广播波形信号还是数字广播的广播波形信号，其中所述显示装置的接通状态被设计成根据所述第一检测电路的输出和所述第二检测电路的输出而不同。

6.用于在相邻的频带中广播模拟广播的广播波形信号和数字广播的广播波形信号的广播系统的接收机，该接收机包括：

在所述第一检测电路检测到模拟广播的广播波形信号以及所述第二检测电路在电台选择时间检测到数字广播的广播波形信号时，所述数字解调电路由控制电路对其提供以工作电源电压；以及其中

当同步标志表示在从提供工作电源电压的预定时间内在所述数字解调电路中建立同步时，继续提供工作电源电压给所述数字解调电路；并且当同步标志表示在所述数字解调电路中没有建立同步时，停止提供工作电源电压给所述数字解调电路。