CN101610374A - 处理输入复合信号的方法及其相关信号处理装置 - Google Patents

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Abstract

处理一输入复合信号的方法包含：根据引导信号的频率来追踪输入复合信号的一信号成分以产生已锁定信号，其中已锁定信号的频率以及相位是大致上等于引导信号的频率以及相位；检测该信号成分的振幅以产生检测结果；以及根据检测结果以及已锁定信号来产生一已复制引导信号。

Description

处理输入复合信号的方法及其相关信号处理装置
技术领域
本发明涉及关于引导信号回复及音频模式检测机制，尤指一种利用统计算法来实现的引导信号回复及音频模式检测机制。
背景技术
目前现存的模拟调制电视***(例如NTSC、PAL或者SECAM)的音频部分或者FM调频规格，已由早期的单声道(single-channel)播放模式演进到目前能支持立体声(stereo)或者双语(bilingual)模式的多信道播放模式。为了能够达到此目的，不同的音频规格(例如BTSC、EIAJ、A2或者FM调频)所采用的做法不尽相同，但它们的共同之处皆为在发射端的信号中加入引导(pilot)信号并以事先定义好的控制信号来调制之，以告知接收端采用哪一种音频播放模式。相对地，在接收端必须有个检测机制能够接收此引导信号并与之同步，同时能够解码出所调制的控制信号，以便决定以何种音频播放模式来播放音频。
传统上，可利用模拟的锁相回路(PLL)搭配AM解调器来实现具有引导信号同步以及音频模式检测的机制，但此种做法的缺点是检测结果的可靠度往往会随着工作环境的温度/时间而有所变化。目前于某些文献中，也可利用全数字的锁相回路(ADPLL)搭配带通滤波器以及能量检测器来判断音频模式，但此种方式的缺点为成本较高。因此，如何在低运算量的需求下克服这些缺陷，即成为本设计领域的重要课题之一。
发明内容
因此，本发明的目的之一在于提出一种处理一输入复合信号的方法及其相关信号处理装置，以解决上述的问题。
本发明揭露一种处理一输入复合信号的方法，该方法包含有：根据引导信号的频率来追踪输入复合信号的一信号成分以产生已锁定信号，其中已锁定信号的频率以及相位大致上等于引导信号的频率以及相位；检测该信号成分的振幅以产生一检测结果；以及根据该检测结果以及已锁定信号来产生已复制引导信号。
于一实施例中，该输入复合信号符合广播电视***委员会规格、FM调频规格、日本电子工业协会规格或者A2音频规格。
本发明揭露一种处理一输入复合信号的方法，该方法包含有：根据引导信号的频率来追踪输入复合信号的一信号成分以产生已锁定信号，其中已锁定信号的频率以及相位大致上等于引导信号的频率以及相位；根据输入复合信号以及已锁定信号来执行混波操作，以产生混波后信号；以及根据混波后信号来检测输入复合信号的音频模式。
本发明揭露一种用以处理一输入复合信号的信号处理装置。信号处理装置包含有信号追踪组件以及引导信号复制组件。信号追踪组件根据引导信号的频率来追踪输入复合信号的一信号成分以产生已锁定信号，其中已锁定信号的频率以及相位大致上等于引导信号的频率以及相位。引导信号复制组件包含振幅检测模块以及引导信号复制模块。振幅检测模块检测该信号成分的振幅以产生检测结果。引导信号复制模块耦接于信号追踪组件以及振幅检测模块，用来根据检测结果以及已锁定信号来产生已复制引导信号。
本发明揭露一种用以处理一输入复合信号的信号处理装置。信号处理装置包含有信号追踪组件、引导信号复制组件以及音频模式检测组件。信号追踪组件根据引导信号的频率来追踪输入复合信号的一信号成分以产生已锁定信号，其中已锁定信号的频率以及相位大致上等于引导信号的频率以及相位。引导信号复制组件具有一混波器，耦接于输入复合信号以及信号追踪组件，用来根据输入复合信号以及已锁定信号来执行混波操作，以产生混波后信号。音频模式检测组件耦接于输入复合信号以及混波器，用来根据混波后信号来检测输入复合信号的音频模式。
附图说明
图1为本发明用以处理一输入复合信号的信号处理装置的一实施例的方块图。
图2为图1所示的信号追踪组件的一实施例的示意图。
图3为图1所示的引导信号消除组件、引导信号复制组件以及音频模式检测组件的一实施例的示意图。
图4(包含有图4A以及图4B)为本发明九十度相位偏移产生器的一实施例的示意图。
图5为本发明方波产生器的一实施例的示意图。
图6为本发明关联单元的一实施例的示意图。
图7为本发明磁滞比较器的一实施例的示意图。
图8为说明本发明处理一输入复合信号的方法的一操作范例的流程图。
图9为说明图8所示的步骤830的详细流程图。
图10为BTSC信号的频谱图。
图11为EIAJ信号的频谱图。
图12为说明不同规格的不同音频模式的各参数的参数表格。
【主要组件符号说明】
100          信号处理装置
120          信号追踪组件
140          引导信号消除组件
160          引导信号复制组件
180          音频模式检测组件
210          第一混波器
220          低通滤波器
230          第二混波器
240          回路滤波器
250、670、680加法器
260          数字控制振荡器
270          频率运算单元
SPT          引导信号
CLKR1、CLKR2 参考时钟信号
SIN          输入复合信号
SL           锁定信号
310          振幅检测模块
320          引导信号复制模块
312          混波器
314          滤波器
SMIX          混波后信号
DR1           检测结果
SPR           已复制引导信号
330           比较器
340           减法器
345           选择器
DR2           判断结果
350           第二减法器
360           第二滤波器
370           音频模式检测模块
SR1           第一结果
SR2           第二结果
SOUT          输出复合信号
CLK1(t)、CLK2(t)、S11(t)、
S12(t)、S21(t)、S22(t)      时钟信号
410           sgn函数
CLK(t)        方波信号
420           状态机
500           方波产生器
510           第一除频器
520           第二除频器
530           第一九十度相位偏移产生器
540           第二九十度相位偏移产生器
N1            第一特定除数
N2            第二特定除数
S1(t)         第一除频后信号
S2(t)         第二除频后信号
600           关联单元
612～618      关联器
620～650      运算子单元
VC11、VC12、VC21、VC22        关联值
VC11’、VC12’、VC21’、VC22’ 处理后关联值
Corr_1、Corr_2                 已相加结果
710           单音模式
720           立体声模式
730           双语模式
Cond1～Cond6  情况
802～830、902～944             步骤
L+R、L-R、SAP                  信号
fh            频率
1000、1100    引导信号
1120          第一调制后引导信号
1140          第二调制后引导信号
具体实施方式
在说明书及后续的权利要求书的范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书及后续的权利要求书范围并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或透过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
请参考图1，图1为本发明用以处理一输入复合信号SIN的信号处理装置100的一实施例的方块图。信号处理装置100包含有(但不局限于)信号追踪组件120、引导信号消除组件140、引导信号复制组件160以及音频模式检测组件180。信号追踪组件120根据一引导信号的频率来追踪输入复合信号SIN的一信号成分以产生一已锁定信号。引导信号复制组件160耦接于信号追踪组件120、引导信号消除组件140以及音频模式检测组件180，用来根据一检测结果以及已锁定信号来产生已复制引导信号。引导信号消除组件140耦接于信号追踪组件120以及引导信号复制组件160，用来将输入复合信号SIN减去已复制引导信号，以将引导信号由输入复合信号SIN中移除。音频模式检测组件180耦接于信号追踪组件120以及引导信号复制组件160，用来检测输入复合信号SIN的音频模式。关于信号追踪组件120、引导信号消除组件140、引导信号复制组件160以及音频模式检测组件180的内部组件以及相关操作将于下列的实施例中再详加叙述。
请注意，上述所提及的各组件系可由硬件、软件、固件、数字信号处理(DSP)或者专用集成电路(ASIC)等方式所实践之，但本发明并不局限于此，亦可由其它方式来实践之。此外，可利用信号处理装置100搭配相关信号来实现引导信号同步以及音频模式检测的机制。
请参考图2，图2为图1所示的信号追踪组件120的一实施例的示意图。如图2所示，信号追踪组件120包含(但不局限于)第一混波器210、低通滤波器220、第二混波器230、回路滤波器240、加法器250、数字控制振荡器260以及频率运算单元270。于本例子中，信号追踪组件120由一全数字锁相回路所实现之，全数字锁相回路接收输入复合信号SIN并根据引导信号SPT的频率fP来追踪输入复合信号SIN的一信号成分以产生已锁定信号SL，其中已锁定信号SL的频率以及相位大致上等于引导信号SPT的频率fP以及相位。换言之，已锁定信号SL与引导信号SPT为同步且具有相同的频率与相位，两者唯有振幅不同。再者，频率运算单元270用来分别执行倍频操作以及除频操作于已锁定信号SL上，以分别产生两参考时钟信号CLKR1、CLKR2提供给后续的调制操作。
请参考图3，图3为图1所示的引导信号消除组件140、引导信号复制组件160以及音频模式检测组件180的一实施例的示意图。引导信号复制组件160包含振幅检测模块310以及引导信号复制模块320，其中振幅检测模块310包含混波器312以及滤波器314。混波器312根据输入复合信号SIN以及已锁定信号SL来执行一混波操作，以产生混波后信号SMIX，而滤波器314耦接于混波器312，用来执行一特定滤波操作于混波后信号SMIX上，以产生与引导信号SPT的振幅相关的检测结果DR1。于本例子中，以一混波器来实现引导信号复制模块320，其耦接于振幅检测模块310的滤波器314，用来根据检测结果DR1以及已锁定信号SL来产生已复制引导信号SPR。换言之，已复制引导信号SPR与引导信号SPT是完全相同且具有相同频率、相同相位以及相同振幅。
请继续参考图3，信号处理装置100另包含比较器330，耦接于振幅检测模块310，用来将检测结果DR1与一预定临界值进行比较，以判断该信号成分是否为引导信号SPT。引导信号消除组件140具有减法器340以及选择器345，其中减法器340耦接于输入复合信号SIN以及选择器345，而选择器345系根据比较器330的判断结果DR2来选择是否要将已复制引导信号SPR传送至减法器340。当判断该信号成分为引导信号SPT时，减法器340将输入复合信号SIN减去已复制引导信号SPR，以将引导信号SPT由输入复合信号SIN中移除，并产生输出复合信号SOUT；而当判断该信号成分并非为引导信号SPT时，减法器340并不执行将输入复合信号SIN减去已复制引导信号SPR的动作。此外，倘若输入复合信号SIN符合BTSC格式或者FM调频格式时，比较器330的判断结果DR2可另用来判断音频模式。于符合此两种格式且输入复合信号SIN存在有引导信号时，会判断音频模式为立体声模式；而于符合此两种格式但引导信号并不存在于输入复合信号SIN时，会判断音频模式为单音模式。
请继续参考图3，音频模式检测组件180包含第二减法器350、第二滤波器360以及音频模式检测模块370。第二减法器350用来将混波后信号SMIX减去检测结果DR1以产生第一结果SR1，而第二滤破器360执行第二滤波操作于第一结果SR1上，以滤除高频成分来产生第二结果SR2，其中第二结果SR2指示用来调制输入复合信号SIN的引导信号SPT所使用的预定控制信号。最后，音频模式检测模块370会根据第二结果SR2以及比较器330的判断结果DR2来检测输入复合信号SIN的音频模式(如单音模式、立体声模式或者双语模式)。
请注意，上述的比较器330可为一磁滞比较器，然熟知此项技艺者应可了解此并非本发明的限制条件。再者，音频模式检测模块370可划分为四个部分，包含有：九十度相位偏移(phase shifting)产生器、方波产生器、关联器以及磁滞比较器。关于音频模式检测模块370的该些子组件的电路及其相关运作将于下列的实施例中再详加叙述。
请参考图4，图4(包含有图4A以及图4B)为本发明九十度相位偏移产生器的一实施例的示意图。如图4A所示，两时钟信号CLK1(t)、CLK2(t)具有相同频率以及相同工作周期(duty cycle)(50％)，且两者相差九十度的相位偏移。两时钟信号CLK1(t)、CLK2(t)可经由图4B所示的方式来产生之。首先，利用一sgn函数410来将正弦信号(或者余弦信号)I(t)转换成方波信号CLK(t)，然后再利用两位的状态机(state machine)420来根据方波信号CLK(t)产生两时钟信号CLK1(t)、CLK2(t)。
请参考图5，图5为本发明方波产生器500的一实施例的示意图。于本实施例中，是利用图2所示的频率运算单元270所产生的参考时钟信号CLKR1、CLKR2来当作方波产生器500的时钟来源。方波产生器500包含第一除频器510、第二除频器520、第一九十度相位偏移产生器530以及第二九十度相位偏移产生器540。第一除频器510将参考时钟信号CLKR1或CLKR2的频率除以第一特定除数N1，以产生第一除频后信号S1(t)，接着，第一九十度相位偏移产生器530会根据第一除频后信号S1(t)来产生两时钟信号S11(t)、S12(t)，其中两时钟信号S11(t)、S12(t)之间的相位差大致等于九十度。同样地，第二除频器520将参考时钟信号CLKR1或CLKR2的频率除以第二特定除数N2，以产生第二除频后信号S2(t)，接着，第二九十度相位偏移产生器540会根据第二除频后信号S2(t)来产生两时钟信号S21(t)、S2(t)，其中两时钟信号S21(t)、S22(t)之间的相位差大致等于九十度。
请参考图6，图6为本发明关联单元600的一实施例的示意图。关联单元600包含四个关联器612～618、四个运算子单元620～650以及两个加法器670、680。关联器612、614分别执行关联处理于时钟信号S11(t)、S12(t)与第二结果SR2上，以产生关联值VC11、VC12，接着，运算子单元620、630会依序执行准位转换、积分运算以及绝对值操作于关联值VC11、VC12上以产生处理后关联值VC11’、VC12’。之后，加法器670再将处理后关联值VC11’、VC12’进行相加，以产生已相加结果Corr_1。同样地，关联器616、618分别执行关联处理于时钟信号S21(t)、S22(t)与第二结果SR2上，以产生关联值VC21、VC22，接着，运算子单元650、650会依序执行准位转换、积分运算以及绝对值操作于关联值VC21、VC22上以产生处理后关联值VC21’、VC22’。之后，加法器680再将处理后关联值VC21’、VC22’进行相加，以产生已相加结果Corr_2。
请参考图7，图7为本发明磁滞比较器的一实施例的示意图。磁滞比较器系耦接于图6所示的加法器670、680之后，其具有一高预定临界值TH_H以及一低预定临界值TH_L。磁滞比较器将已相加结果Corr_1、Corr_2与高预定临界值TH_H、低预定临界值TH_L进行比较，以决定输入复合信号SIN的音频模式。如图7所示，总共有三种音频模式，包含有：单音模式710、立体声模式720以及双语模式730。假设已相加结果Corr_1是相关于立体声模式720、而已相加结果Corr_2是相关于双语模式730，接下来，将分成六种情况Cond1～Cond6来进行说明。
于第一种情况Cond1下，当引导信号SPT存在且已相加结果Corr_1是大于高预定临界值TH_H时，则判断输入复合信号SIN的音频模式为立体声模式720。于第二种情况Cond2下，当已相加结果Corr_1是小于低预定临界值TH_L时，则判断输入复合信号SIN的音频模式为单音模式710。于第三种情况Cond3下，当引导信号SPT存在且已相加结果Corr_2是大于高预定临界值TH_H时，则判断输入复合信号SIN的音频模式为双语模式730。于第四种情况Cond4下，当已相加结果Corr_2是小于低预定临界值TH_L时，则判断输入复合信号SIN的音频模式为单音模式710。在第五种情况Cond5下，当引导信号SPT存在，而已相加结果Corr_1是小于低预定临界值TH_L且已相加结果Corr_2大于高预定临界值TH_H时，则判断输入复合信号SIN的音频模式为双语模式730。于第六种情况Cond6下，当引导信号SPT存在，而已相加结果Corr_2小于低预定临界值TH_L且已相加结果Corr_1大于高预定临界值TH_H时，则判断输入复合信号SIN的音频模式为立体声模式720。
请注意，上述的音频模式检测模块370可应用于当输入复合信号SIN符合日本电子工业协会规格或者A2音频规格的情形下，但本发明并不局限于此，亦可应用于其它音频规格。
请参考图8，图8为说明本发明处理一输入复合信号的方法的一操作范例的流程图。该方法包含(但不局限于)以下步骤：
步骤802：开始。
步骤804：根据引导信号的频率来追踪输入复合信号的一信号成分以产生已锁定信号，其中已锁定信号的频率以及相位大致上等于引导信号的频率以及相位。
步骤806：检测信号成分的振幅以产生检测结果。
步骤810：根据检测结果以及已锁定信号来产生已复制引导信号。
步骤820：将检测结果与预定临界值进行比较，以判断该信号成分是否为引导信号。当该信号成分为引导信号时，执行步骤822；否则，执行步骤824。
步骤822：将输入复合信号减去已复制引导信号，以将引导信号由输入复合信号中移除。
步骤824：不执行输入复合信号减去已复制引导信号的动作。
步骤830：检测输入复合信号的音频模式。
请同时参考图8、图1以及图3。接下来，将搭配图8所示的各步骤以及图1、图3所示的各组件来做进一步说明。在步骤804中，信号追踪组件120根据引导信号SPT的频率fP来追踪输入复合信号SIN的一信号成分以产生已锁定信号SL，其中已锁定信号SL的频率以及相位大致上等于引导信号SPT的频率fP以及相位。于步骤806中，引导信号复制组件160的振幅检测模块310检测该信号成分的振幅以产生检测结果DR1。接下来，将分成几种情况来进行说明。在第一种情况下(步骤810)，引导信号复制组件160的引导信号复制模块320根据检测结果DR1以及已锁定信号SL来产生已复制引导信号SPR。于第二种情况下(步骤820～824)，比较器330将检测结果DR1与一预定临界值进行比较，以判断该信号成分是否为引导信号SPT。当该信号成分为引导信号SPT时，引导信号消除组件140的减法器340会将输入复合信号SIN减去已复制引导信号SPR，以将引导信号SPT由输入复合信号SIN中移除，并产生输出复合信号SOUT(步骤822)；而当该信号成分并非引导信号SPT时，减法器340并不执行上述的相减动作(步骤824)。于第三种情况下，音频模式检测组件180的音频模式检测模块370会根据第二结果SR2以及比较器330的判断结果DR2来检测输入复合信号SIN的音频模式(例如单音模式、立体声模式或者双语模式)。
请参考图9，图9为说明图8所示的步骤830的详细流程图，步骤830可进一步细分为以下步骤：
步骤902：检测输入复合信号的音频模式。当输入复合信号符合BTSC格式或者FM调频格式时，执行步骤910；当输入复合信号符合EIAJ格式或者A2音频格式时，执行步骤920。
步骤910：执行一特定滤波操作于混波后信号上，以产生相关于信号成分的振福的检测结果。
步骤912：将检测结果与一预定临界值进行比较，以判断该信号成分是否为引导信号。当该检测结果大于该预定临界值时，执行步骤914；否则，执行步骤916。
步骤914：判断音频模式为立体声模式。
步骤916：判断音频模式为单音模式。
步骤920：执行第一滤波操作于该混波后信号上，以产生相关于该信号成分的振幅的检测结果。
步骤922：将混波后信号减去检测结果以产生第一结果。
步骤924：执行第二滤波操作于第一结果上以产生第二结果。
步骤926：执行倍频操作或者除频操作于已锁定信号上，以产生一参考时钟信号。
步骤928：将参考时钟信号的频率除以一特定除数，以产生除频后信号。
步骤930：根据除频后信号来产生第一时钟信号以及第二时钟信号，其中第一时钟信号以及第二时钟信号之间的相位差大致等于九十度。
步骤932：执行关联处理于第一时钟信号以及第二结果上，以产生第一关联值。
步骤934：执行关联处理于第二时钟信号以及第二结果上，以产生第二关联值。
步骤936：将第一关联值以及第二关联值的绝对值进行相加，以产生已相加结果。
步骤938：将已相加结果与一预定临界值进行比较，以决定输入复合信号的该音频模式。当比较结果符合第二种情况Cond2或第四种情况Cond4时，执行步骤940；当比较结果符合第一种情况Cond1或第六种情况Cond6时，执行步骤942；而当该比较结果符合第三种情况Cond3或第五种情况Cond5时，执行步骤944。
步骤940：判断音频模式为单音模式。
步骤942：判断音频模式为立体声模式。
步骤944：判断音频模式为双语模式。
请同时参考图9以及图3至图7。接下来，将搭配图9所示的各步骤以及图3至图7所示的各组件来做进一步说明。首先，检测输入复合信号SIN的音频模式。接下来，将分成两种情况进行说明。
于第一种情况，当输入复合信号SIN的音频规格是判断为BTSC规格或者FM调频规格时，执行步骤910～916。于步骤910中，振幅检测模块310的滤波器314执行特定滤波操作于混波信号SMIX上，以产生相关于引导信号SPT的振福的检测结果DR1。接着，比较器330将检测结果DR1与一预定临界值进行比较，以判断该信号成分是否为引导信号SPT(步骤912)。当检测结果大于该预定临界值时，判断音频模式为立体声模式(步骤914)；当检测结果小于该预定临界值时，判断音频模式为单音模式(步骤916)。
于第二种情况，当输入复合信号SIN的音频规格判断为EIAJ规格或者A2音频规格时，执行步骤920～944。关于步骤920～924的操作已详述图3中，关于步骤926～930的操作已详述图5与图4中，关于步骤932～936的操作已详述图6中，关于步骤938～944的操作已详述图7中，故于此不再赘述。
倘若可以得到大致相同的结果，则上述的步骤并非要依据图8与图9所示的顺序来执行，且在不违背本发明的精神的情况下，此方法可另包含其它的中间步骤。
接下来，举几个实施例来说明本发明所揭露的引导信号回复与音频模式检测机制。请参考图10，图10为BTSC信号的频谱图。如图10所示，信号“L+R”位于频率15.734KHz(以fh来表示的)，而信号“L-R”的中心点位于频率2fh处，信号SAP位于频率5fh处。当传送端以单音模式来传送该BTSC信号时，只会送出信号“L+R”；当传送端以立体声模式来传送该BTSC信号时，信号“L+R”、“L-R”以及引导信号1000皆会被送出；当传送端以双语模式来传送该BTSC信号时，还会另外送出信号SAP。如此一来，接收端可透过检测引导信号1000是否存在来检测该BTSC信号的音频模式，其可采用图3所示的比较器330的判断结果DR2来实现之。
请参考图11，图11为EIAJ信号的频谱图。如图11所示，信号“L+R”位于频率50Hz～15KHz，而信号“L-R”或者SAP位于频率2fh处，以及引导信号1100位于频率3.5fh处。此外，第一调制后引导信号1120以及第二调制后引导信号1140分别位于靠近引导信号1100处，其中第一调制后引导信号1120由将引导信号1100经过频率为982.5Hz的AM信号调制所产生的，而第二调制后引导信号1140则由将引导信号1100经过频率为922.5Hz的AM信号调制所产生的。当传送端以单音模式来传送该EIAJ信号时，只有送出信号“L+R”以及引导信号1100(假使引导信号1100存在)；当传送端以立体声模式来传送该EIAJ信号时，信号“L+R”、“L-R”以及第一调制后引导信号1120皆会被送出；当传送端以双语模式来传送该EIAJ信号时，信号“L+R”、“L-R”以及第二调制后引导信号1140皆会被送出。如此一来，接收端可透过检测引导信号1100是否存在以及检测使用哪一个AM信号来调制引导信号来检测该EIAJ信号的音频模式，其可采用图3所示的音频模式检测模块370来实现之。
请参考图12，图12为说明图5所示的不同规格的不同音频模式的各参数的参数表格。于图12中，显示出不同规格在不同参考时钟信号CLKR1、CLKR2下的各参数：包含有第一特定除数N1以及第二特定除数N2。根据不同规格的不同音频模式来将这些参数套用至图5中，即可以得到后续关联操作所需要的相对应的时钟信号。
以上所述的实施例仅用来说明本发明的技术特征，并非用来局限本发明的范畴。由上可知，本发明提供一种处理一输入复合信号的方法及其相关信号处理装置。本发明所揭露的方法与装置相关于利用统计算法来实现的引导信号回复及音频模式检测机制，其为一种数字算法且可符合低运算量的需求。透过利用上述的信号追踪组件120、引导信号消除组件140、引导信号复制组件160以及音频模式检测组件180搭配相关信号，不但可以追踪到输入复合信号SIN的引导信号并使之同步，还可以检测出不同音频规格所采用的音频模式(例如单音模式、立体声模式以及双语模式)。此外，本发明所揭露的方法与装置可由硬件、软件、固件、数字信号处理、专用集成电路或者其它方式来实践之，并不需要花费很高的成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做之均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (23)

1.一种处理一输入复合信号(composite signal)的方法，包含有：
根据一引导(pilot)信号的一频率来追踪该输入复合信号的一信号成分以产生一已锁定信号，其中该已锁定信号的一频率以及一相位是大致上等于该引导信号的该频率以及一相位；
检测该信号成分的一振幅以产生一检测结果；以及
根据该检测结果以及该已锁定信号来产生一已复制引导信号。
2.如权利要求1所述的方法，其中检测该信号成分的该振幅以产生该检测结果的步骤包含：
根据该输入复合信号以及该已锁定信号来执行一混波操作，以产生一混波后信号；以及
执行一特定滤波操作于该混波后信号上，以产生该检测结果。
3.如权利要求1所述的方法，其另包含：
将该检测结果与一预定临界值进行比较，以判断该信号成分是否为该引导信号。
4.如权利要求3所述的方法，其另包含：
当判断该信号成分为该引导信号时，将该输入复合信号减去该已复制引导信号，以将该引导信号由该输入复合信号中移除。
5.如权利要求1所述的方法，其中该输入复合信号为符合一广播电视***委员会规格(Broadcast Television System Committee，BTSC)、一FM调频规格(FM radio)、一日本电子工业协会规格(Electronic Industries Associationof Japan，EIAJ)或者一A2音频规格(audio carrier-2，A2)。
6.一种处理一输入复合信号的方法，包含有：
根据一引导信号的一频率来追踪该输入复合信号的一信号成分以产生一已锁定信号，其中该已锁定信号的一频率以及一相位是大致上等于该引导信号的该频率以及一相位；
根据该输入复合信号以及该已锁定信号来执行一混波操作，以产生一混波后信号；以及
根据该混波后信号来检测该输入复合信号的一音频模式。
7.如权利要求6所述的方法，其中检测该输入复合信号的该音频模式的步骤包含：
执行一特定滤波操作于该混波后信号上，以产生相关于该信号成分的一振幅的一检测结果；以及
将该检测结果与一预定临界值进行比较，以判断该输入复合信号的该音频模式。
8.如权利要求7所述的方法，其中该输入复合信号符合一广播电视***委员会规格或一FM调频规格。
9.如权利要求6所述的方法，其中检测该输入复合信号的该音频模式的步骤包含：
执行一第一滤波操作于该混波后信号上，以产生相关于该信号成分的一振幅的一检测结果；
将该混波后信号减去该检测结果以产生一第一结果；
执行一第二滤波操作于该第一结果上以产生一第二结果；以及
根据该第二结果来检测该输入复合信号的该音频模式。
10.如权利要求9所述的方法，其中根据该第二结果来检测该输入复合信号的该音频模式的步骤包含：
执行一倍频操作或者一除频操作于该已锁定信号上，以产生一参考时钟信号；以及
根据该第二结果以及该参考时钟信号来检测该输入复合信号的该音频模式。
11.如权利要求10所述的方法，其中根据该第二结果以及该参考时钟信号来检测该输入复合信号的该音频模式的步骤包含：
将该参考时钟信号的一频率除以一特定除数，以产生一除频后信号；
根据该除频后信号来产生一第一时钟信号以及一第二时钟信号，其中该第一时钟信号以及该第二时钟信号之间的一相位差大致等于九十度；以及
根据该第二结果、该第一时钟信号以及该第二时钟信号来检测该输入复合信号的该音频模式。
12.如权利要求11所述的方法，其中根据该第二结果、该第一时钟信号以及该第二时钟信号来检测该输入复合信号的该音频模式的步骤包含：
执行一关联处理于该第一时钟信号以及该第二结果上，以产生一第一关联值；
执行一关联处理于该第二时钟信号以及该第二结果上，以产生一第二关联值；
将该第一关联值以及该第二关联值的绝对值进行相加，以产生一已相加结果；以及
将该已相加结果与一预定临界值进行比较，以决定该输入复合信号的该音频模式。
13.如权利要求9所述的方法，其中该输入复合信号是符合一日本电子工业协会规格或者一A2音频规格。
14.一种用以处理一输入复合信号的信号处理装置，包含有：
一信号追踪组件，用来根据一引导信号的一频率来追踪该输入复合信号的一信号成分以产生一已锁定信号，其中该已锁定信号的一频率以及一相位大致上等于该引导信号的该频率以及一相位；以及
一引导信号复制组件，包含有：
一振幅检测模块，用来检测该信号成分的一振幅以产生一检测结果；
及
一引导信号复制模块，耦接于该信号追踪组件以及该振幅检测模块，
用来根据该检测结果以及该已锁定信号来产生一已复制引导信号。
15.如权利要求14所述的信号处理装置，其中该振幅检测模块包含有：
一混波器，用来根据该输入复合信号以及该已锁定信号来执行一混波操作，以产生一混波后信号；以及
一滤波器，耦接于该混波器，用来执行一特定滤波操作于该混波后信号上，以产生该检测结果。
16.如权利要求14所述的信号处理装置，其另包含：
一比较器，耦接于该振幅检测模块，用来将该检测结果与一预定临界值进行比较，以判断该信号成分是否为该引导信号。
17.如权利要求16所述的信号处理装置，其另包含：
一引导信号消除组件，具有一减法器耦接于该输入复合信号、该引导信号复制模块以及该比较器，用来在判断该信号成分为该引导信号时，将该输入复合信号减去该已复制引导信号，以将该引导信号由该输入复合信号中移除。
18.一种用以处理一输入复合信号的信号处理装置，包含有：
一信号追踪组件，用来根据一引导信号的一频率来追踪该输入复合信号的一信号成分以产生一已锁定信号，其中该已锁定信号的一频率以及一相位大致上等于该引导信号的该频率以及一相位；
一引导信号复制组件，具有一混波器，耦接于该输入复合信号以及该信号追踪组件，用来根据该输入复合信号以及该已锁定信号来执行一混波操作，以产生一混波后信号；以及
一音频模式检测组件，耦接于该输入复合信号以及该混波器，用来根据该混波后信号来检测该输入复合信号的一音频模式。
19.如权利要求18所述的信号处理装置，其中该引导信号复制组件包含有：
一滤波器，用来执行一特定滤波操作于该混波后信号上，以产生相关于该信号成分的一振幅的一检测结果；以及
该信号处理装置另包含：
一比较器，耦接于该滤波器，用来将该检测结果与一预定临界值进行
比较，以判断该输入复合信号的该音频模式。
20.如权利要求18所述的信号处理装置，其中该引导信号复制组件包含有：
一第一滤波器，用来执行一第一滤波操作于该混波后信号上，以产生相关于该信号成分的一振幅的一检测结果；以及
该音频模式检测组件包含有：
一减法器，用来将该混波后信号减去该检测结果以产生一第一结果；
一第二滤波器，用来执行一第二滤波操作于该第一结果上以产生一第二结果；以及
一音频模式检测模块，耦接于该第二滤波器，用来根据该第二结果来检测该输入复合信号的该音频模式。
21.如权利要求20所述的信号处理装置，其另包含：
一频率运算单元，用来执行一倍频操作或者一除频操作于该已锁定信号上，以产生一参考时钟信号；
其中该音频模式检测模块是根据该第二结果以及该参考时钟信号来检测该输入复合信号的该音频模式。
22.如权利要求21所述的信号处理装置，其中该音频模式检测模块包含有：
一除频器，用来将该参考时钟信号的一频率除以一特定除数，以产生一除频后信号；以及
一九十度相位偏移(phase shifting)产生器，用来根据该除频后信号来产生一第一时钟信号以及一第二时钟信号，其中该第一时钟信号以及该第二时钟信号之间的一相位差是大致等于九十度；
其中该音频模式检测模块是根据该第二结果、该第一时钟信号以及该第二时钟信号来检测该输入复合信号的该音频模式。
23.如权利要求22所述的信号处理装置，其中该音频模式检测模块包含有：
一关联单元，包含有：
一第一关联器，用来执行一关联处理于该第一时钟信号以及该第二结果上，以产生一第一关联值；
一第二关联器，用来执行一关联处理于该第二时钟信号以及该第二结果上，以产生一第二关联值；以及
一加法器，耦接于该第一关联器以及该第二关联器，用来将该第一关联值以及该第二关联值的绝对值进行相加，以产生一已相加结果；及
一比较器，耦接于该加法器，用来将该已相加结果与一预定临界值进行比较，以决定该输入复合信号的该音频模式。
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