DE60013006T2 - Proportionaler Funk-Diversity-Empfänger mit nach dem Rauschsignal geregelten Phasenschiebern für Antennen - Google Patents

Proportionaler Funk-Diversity-Empfänger mit nach dem Rauschsignal geregelten Phasenschiebern für Antennen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Raumdiversitäts-Radioempfänger mit in Abstand angeordneten Antennen, und spezieller ein Diversitäts-Radioempfänger-System mit Proportionalmischung von Ausgabesignalen von mehreren Tunern, welche an einem umkonfigurierbaren Antennensignal-Kombinierer angeschlossen sind, der Antennensignale gemäß unterschiedlichen Phasenkombinationen zusammenfaßt.
  • Raumdiversitäts-Radioempfänger-Systeme sind wohlbekannte Mittel, um die Effekte von Verzerrung durch Mehrwegübertragung in mobilen Empfängern zu vermindern. Verzerrung durch Mehrwegübertragung ist ein lokaler Effekt, der aus Wechselwirkungen zwischen Signalen von einem Sender resultiert, welche verschiedene Wege queren um eine empfangende Antenne zu erreichen. Indem man in einem Diversitäts-Radioempfänger zwischen mit Abstand angeordneten Antennen umschaltet, können spezifische Mehrwege-Ereignisse vermieden werden, weil der Abstand der Antennen dabei hilft sicherzustellen, daß nicht beide der Antennen gleichzeitig das selbe „Kurzzeitverzögerungs"-Mehrwegereignis erfahren werden.
  • Die ebenfalls anhängige Anmeldung U.S. 09/103,131, betitelt „Proportional Diversity Radio Receiver System", eingereicht 23. Juni 1998, legt ein Proportional-Mischsystem offen, um Kurzzeitverzögerungs-Mehrwege- und Langzeitverzögerungs-Mehrwegeverzerrung zu vermindern, indem man erste und zweite Tuner-Ausgabesignale in Reaktion auf ihre Signalstärke-Signale und ihre detektierte Langzeitverzögerungs-Mehrwegeverzerrung proportional mischt.
  • Ein solcher Proportionalmischer kann jedoch noch immer ein verrauschtes Ausgabesignal erzeugen, wenn die Antennensignale an beiden Antennen schlecht sind.
  • Weil jede spezielle Sendung unter Verwendung jeder Antenne zu jeder bestimmten Zeit empfangen werden könnte, ist jede Antenne in einem mobilen Diversitäts-System konstruiert um einen Allrichtungsempfang bereitzustellen. Folglich liegt jegliches in den empfangenen Signalen vorhandene Rauschen, welches nicht aus Mehrwege-Quellen resultiert, wie etwa Nachbarkanal- und Gleichkanalstörung und schwache Signalbedingungen, gleichermaßen in beiden Antennen vor, und es kann durch Proportionalmischung nicht entfernt werden.
  • Gemäß der Erfindung wird ein Raumdiversitäts-Radioempfänger mit Mehrfachtuner bereitgestellt, der umfaßt: einen ersten Tuner, der ein erstes Tuner-Ausgabesignal bereitstellt; einen zweiten Tuner, der ein zweites Tuner-Ausgabesignal bereitstellt; eine erste Antenne, die ein erstes Antennensignal bereitstellt; eine zweite Antenne, die ein zweites Antennensignal bereitstellt; einen zwischen diese Antennen und diese Tuner gekoppelten Antennensignal-Kombinierer, der diese ersten und zweiten Antennensignale gemäß einer gewählten aus einer Mehrzahl vorherbestimmter Phasenkombinationen auswählbar kombiniert; einen ersten Rauschdetektor, der an diesen ersten Tuner gekoppelt ist und in Reaktion auf einen in diesem ersten Tuner-Ausgabesignal detektierten Rauschpegel ein erstes Rauschpegel-Signal erzeugt; einen zweiten Rauschdetektor, der an diesen zweiten Tuner gekoppelt ist und in Reaktion auf einen in diesem zweiten Tuner-Ausgabesignal detektierten Rauschpegel ein zweites Rauschpegel-Signal erzeugt; einen Tunersignal-Kombinierer, der an diese ersten und zweiten Tuner und diese ersten und zweiten Rauschdetektoren gekoppelt ist und diese ersten und zweiten Tuner-Ausgabesignale im Verhältnis entsprechend zu diesen ersten und zweiten Rauschpegel-Signalen in ein gemischtes Tuner-Ausgabesignal kombiniert; einen Rauschschwellen-Detektor, der an diese ersten und zweiten Rauschdetektoren gekoppelt ist und ein Detektionssignal für übermäßiges Rauschen erzeugt, wenn beide dieser ersten und zweiten Rauschpegel-Signale größer sind als ein vorherbestimmter Schwellenwert; und eine an diesen Rauschschwellen-Detektor und diesen Antennensignal- Kombinierer gekoppelte Regelung, um in Reaktion auf dieses übermäßige Rauschdetektoons-Signal eine andere dieser vorherbestimmten Phasenkombinationen auszuwählen.
  • Weiterhin wird gemäß der Erfindung ein Verfahren der Regelung eines Antennensignal-Kombinierers in einem Raumdiversitäts-Radioempfänger bereitgestellt, der erste und zweite Antennen und erste und zweite Tuner aufweist, worin dieser Antennenkombinierer geschaltete Gewichtungs- und Phasenverzögerungs-Schaltungen einschließt, um auf diese ersten und zweiten Tuner anzuwendende erste und zweite Antennensignale gemäß einer Mehrzahl entsprechend vorherbestimmter Richtstrahlungs-Muster auswählbar zu kombinieren, wobei dieses Verfahren die Schritte umfaßt: Messen erster und zweiter Rauschmagnituden in Ausgabesignalen entsprechend von diesen ersten und zweiten Tunern; proportionales Kombinieren dieser Ausgabesignale von diesen ersten und zweiten Tunern in Reaktion auf diese ersten und zweiten Rauschmagnituden, um ein gemischtes Tuner-Ausgabesignal bereitzustellen, um Sendungsinformationen zurück zu gewinnen; Vergleichen dieser ersten und zweiten Rauschmagnituden mit einer vorherbestimmten Rauschschwelle und Erzeugen eines Detektionssignals, wenn beide dieser Rauschmagnituden größer sind als diese vorherbestimmte Rauschschwelle; und Umkonfigurieren dieses Antennenkombinierers in Reaktion auf eine anfängliche Erzeugung dieses Detektionssignals, um unterschiedliche, entsprechende, vorherbestimmte Richtstrahlungs-Muster auszuwählen.
  • Die vorliegende Erfindung besitzt den Vorteil daß die Empfangsleistung eines mobilen Empfängers insgesamt sogar in Gegenwart von Kurzeitverzögerungs- und Langzeitverzögerungs-Mehrwege- Nachbarkanal- und Gleichkanalstörung und schwachem Signalempfang verbessert ist. Das proportionale Diversitäts-System mit rauschgeregelten Antennen-Phasenlagen-Einsteller ist viel einfacher und weniger teuer als vollständig adaptive Antennenarray-Systeme, wie sie in der bisherigen Technik bekannt sind.
  • Die Erfindung wird nun, anhand eines Beispiels, unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines mobilen Fahrzeugs ist, das darauf montiert Raumdiversitäts-Antennen aufweist;
  • 2 eine Auftragung ist, die Antennenmuster für erste und zweite Diversitäts-Antennen zeigt;
  • 3 ein Paar von effektiven Antennenmustern aufträgt, die aus einer unterschiedlichen Phasenkombination von Antennensignalen resultieren;
  • 4 ein anderes Paar von effektiven Antennenmustern aufträgt, die aus einer anderen Phasenkombination von Antennensignalen resultieren;
  • 5 ein Blockdiagramm ist, das einen Radioempfänger gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ein schematisches Diagramm ist, das einen Gleichtaktverstärker zeigt, wie er in 5 verwendet wird;
  • 7 eine Auftragung ist, die Ausgabespannungen von dem Gleichtaktverstärker für verschiedene Eingaben zu dem Verstärker zur proportionalen Mischung der Tunersignale zeigt;
  • 8 Regelsignale zeigt, die durch den Rauschmodifikations-Regler von 5 erzeugt sind; und
  • 9 ein Ablaufdiagramm ist, das eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Unter Bezug auf 1 schließt ein mobiles Fahrzeug einen an ein Paar von Antennen 12 und 13 angeschlossenen proportionalen Diversitäts-Radioempfänger 11 in einem Proportionaldiversitäts-Radiosystem mit Doppeltuner ein. Antenne 12 ist als eine vertikale Peitschen- oder Mastantenne gezeigt, während Antenne 13 als eine konforme Antenne auf Glas gezeigt ist. Die Antennen sind über geeignete Übertragungsleitungen an Empfänger 11 angeschlossen. Eine Antenne nahe der Front des Fahrzeugs und die andere Antenne nahe der Rückseite des Fahrzeugs zu montieren maximiert ihre Abstandsstrecke, und stellt die größte Fähigkeit bereit Mehrwege-Ereignisse zu minimieren. Obwohl die mit Abstand angeordneten Diversitätsantennen keine identischen elektrischen und Empfangseigenschaften haben, ist jede vorzugsweise konstruiert um aus allen Richtungen und für erwartete Signalpolarisierungen gleichermaßen einen annehmbaren Empfang bereitzustellen.
  • Wie in 2 gezeigt stellt jede einzeln wirkende Antenne vorzugsweise ein im Wesentlichen allseitiges Strahlungsmuster bereit, weil es gewünscht ist die Fähigkeit beizubehalten mit beiden Antennen Sendesignale aus jeder Richtung zu empfangen, wann immer die Antennensignale selbst nicht unter Verwendung von Phasenlage-Einstellern kombiniert sind. Spezieller zeigt 2 unmodifizierte Antennenmuster, einschließlich eines ersten Musters 15 für die erste Antenne und eines Musters 16 für die zweite Antenne, wobei jedes Muster bezüglich einer vorherbestimmten Richtung 17, wie etwa der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs, im Wesentlichen allseitig ist. Folglich kann das erste Antennensignal und das zweite Antennensignal für allseitigen Empfang entsprechend an erste und zweite Tuner gekoppelt sein.
  • Die vorliegende Erfindung erkennt die Möglichkeit daß Langzeitverzögerungs-Mehrwegeverzerrung oder Nachbarkanal- oder Gleichkanalstörung oder allgemein schwache Signalbedingungen auftreten können, was annehmbaren Empfang unter alleiniger Verwendung von allseitigen Antennenmustern unmöglich macht. Daher detektiert die vorliegende Erfindung Zeiten, zu denen keiner der Tuner ein annehmbares Empfangssignal bereitstellt, und modifiziert Antennen-Empfangsmuster dann, indem sie Signale von den beiden getrennten Antennen kombiniert. Vorzugsweise sind diese gerichteten Antennenmuster zur Vorderseite, Rückseite und den Seiten des Fahrzeugs hin ausgerichtet, wie es in der ebenfalls anhängigen Anmeldung mit Serien-Nr. (198-0014) beschrieben ist.
  • Die zwei Tuner können von den Antennen mit verschiedenen Antennen-Empfangsmustern angetrieben werden, wie in 3 und 4 gezeigt. Die ersten und zweiten Antennen sind im Einklang mit verschiedenen Phasenverschiebungen und -gewichtungen von Signalen zusammengeschaltet, um gerichtete Antennensignale so zu erhalten, daß die entsprechenden Tuner während schlechtem Signalempfang in entgegengesetzten Richtungen empfindlich werden. Folglich kann ein erster Tuner möglicherweise ein Antennensignal im Einklang mit einem Antennenmuster 20 empfangen, was gerichteten Antennenempfang in einer Richtung entgegengesetzt zu Richtung 17 bereitstellt; während der andere Tuner ein dem Antennenmuster 21 entsprechendes Antennensignal empfängt, das – wie in 3 gezeigt – den größten Signalempfang in der gleichen Richtung aufweist wie Richtung 21. Wenn die Antennenmuster von 3 darin versagen den Empfang zu verbessern, dann können die Antennenmuster 22 und 23 von 4 ausprobiert werden, welche senkrecht zu Richtung 17 sind. Indem man, wie in 24 gezeigt, zwischen Antennenmuster-Paaren wechselt, kann der Raumdiversitäts-Radioempfänger mit Mehrfachtuner der vorliegenden Erfindung ein Antennenmuster finden, welches während Bedingungen eines allgemein schlechten Signalempfangs den bestmöglichen Empfang bereitstellt. In anderen Worten wird die Tunereingabe in Bezug auf Quellen von Mehrwegestörung und Nachbarkanalstörung unempfindlicher gemacht, welche aus einer anderen Richtung als das direkte Sendesignal empfangen werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform eines FM-Empfängers der vorliegenden Erfindung ist in 5 in größerem Detail gezeigt. Erste und zweite Antennen 24 und 25 sind durch einen Antennensignal-Kombinierer 26 entsprechend an erste und zweite Tuner 27 und 28 gekoppelt. Die Ausgabesignale von den Tunern 27 und 28 sind entsprechend durch spannungsgeregelte Verstärker (VCA, Voltage Controlled Amplifier; spannungsgeregelter Verstärker) 30 und 31 an Eingänge eines Summierers 32 gekoppelt. In einem FM-Empfänger wird ein gemischtes Tuner-Ausgabesignal MPX von Summierer 32 zum Eingang eines Stereodecoders 33 und zu einem Radio-Datensystem-Decoder 34 (RDS, Radio Data System; Radio-Datensystem) bereitgestellt. Linke und rechte Stereo-Audiosignale werden von Stereodecoder 33 zu einem Audioprozessor 35 bereitgestellt, welcher unter Regelung eines Mikroprozessors 36 steht, um Audioparameter wie etwa Lautstärke, Ton, Balance und Überblendung anzupassen. Das gemischte Tuner-Ausgabesignal von Summierer 32 wird im Einklang mit dem detektierten Rauschpegel jedes entsprechenden Tunersignals erhalten. Folglich ist ein Rauschdetektor 37 angeschlossen, um das Ausgabesignal von Tuner 27 zu empfangen, und stellt ein detektiertes Rauschsignal N1 zum nicht invertierenden Eingang eines Gleichtakt-Verstärkers 39 bereit. Ähnlich erzeugt ein Rauschdetektor 38 in Reaktion auf die Ausgabe von Tuner 28 ein Rauschpegel-Signal N2. Rauschpegel-Signal N2 ist an den invertierenden Eingang von Gleichtakt-Verstärker 39 angeschlossen. Verstärker 39 liefert eine erste Regelspannung V1 zu einem Regeleingang von VCA 30, und eine Regelspannung V2 zu einem Regeleingang von VCA 31.
  • Gleichtakt-Verstärker 39 wird nun in 6 genauer gezeigt. Rauschpegel-Signal N1 ist durch einen Widerstand 70 an den Basisanschluß eines Transistors 71 gekoppelt. Rauschpegel-Signal N2 ist durch einen Widerstand 72 an den Basisanschluß eines Transistors 73 gekoppelt. Die Emitteranschlüsse der Transistoren 71 und 73 sind verknüpft und durch einen Widerstand 74 an eine Spannungsversorgung Vc gekoppelt. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 71 und 73 sind entsprechend durch Widerstände 75 und 76 an Masse angeschlossen. Der Kollektoranschluß von Transistor 71 gibt Regelspannung V2 ab, während der Kollektoranschluß von Transistor 73 Regelspannung V1 abgibt. Regelspannungen V1 und V2 sind darin komplementär, daß sie eine im Wesentlichen konstante Summe derart bereitstellen, daß das gemischte FM-MPX-Signal von Summierer 32 einen konstanten Ausgabepegel ohne Audio-Modulation aufweist. Folglich werden die Ausgabesignale von Tunern 27 und 28 im Verhältnis zur Größenordnung des von jedem entsprechenden Rauschdetektor detektiertes Rauschens kombiniert. Rauschdetektoren 37 und 38 können die Größenordnung des Rauschens detektieren, indem sie Hochfrequenzkomponenten der Tuner-Ausgabesignale wie in U.S.-Patent 5,125,105 beschrieben untersuchen.
  • Für den Fall daß innerhalb der Ausgabe gleichzeitig von jedem Tuner übermäßiges Rauschen detektiert wird, versagt die Proportionalmischung der beiden Tunersignale darin ein annehmbares Empfangssignal zu erzeugen. Folglich verwendet die vorliegende Erfindung einen Rauschschwellen-Detektor 40, um das Auftreten von übermäßigem Rauschen gleichzeitig in beiden Tunern zu detektieren, und um ein Detektionssignal für übermäßiges Rauschen zu erzeugen, wenn sowohl das erste wie auch das zweite Rauschpegel-Signal N1 und N2 größer sind als ein vorherbestimmter Schwellenwert Vt. Rauschschwellen-Detektor 40 schließt einen Komparator 41 ein, der Rauschpegel-Signal N1 an seinem invertierenden Eingang empfängt und Schwellenspannung Vt an seinem nicht invertierenden Eingang empfängt. Ein Komparator 42 empfängt Rauschpegel-Signal N1 an seinem invertierenden Eingang und empfängt Schwellenspannung Vt an seinem nicht invertierenden Eingang. Die Ausgänge der Komparatoren 41 und 42 sind an entsprechende Eingänge eines UND-Gatters 43 gekoppelt, welches sein Ausgabesignal an Rauschmodifizierungs-Regler 44 und einen Antennenkonfigurations-Logikblock 45 liefert. Wenn das Detektionssignal für übermäßiges Rauschen von UND-Gatter 43 ein hohes Niveau aufweist, werden Rauschmodifizierungs-Regler 44 und Antennenkonfigurations-Logikblock 45 aktiviert.
  • Rauschmodifizierungs-Regler 44 setzt vorzugsweise mehrere bekannte Korrekturfunktionen ein, um die Einflüsse von Rauschen auf die Audio-Wiedergabe zu vermindern, einschließlich Verminderung der Stereo-Trennung in dem Stereo-Decoder, Verminderung der Hochfrequenzverstärkung (d.h. Höhenkappung) in der Audioausgabe, und Verminderung der gesamten Verstärkerlautstärke (d.h. Lautstärkekappung).
  • Die komplementären Spannungspegel für Regelsignale V1 und V2 sind in 7 gezeigt. Jedes Signal variiert in Reaktion auf den Unterschied zwischen Rauschpegel-Signalen N1 und N2 zwischen minimaler Verstärkung bei Null Volt und maximaler Verstärkung bei Spannung Vc.
  • 8 zeigt Regelspannungen um Minderung der Stereotrennung, Höhenkappung und Lautstärkekappung in Reaktion auf ein Detektionssignal für übermäßiges Rauschen zu implementieren, das sich zwischen Zeiten t1 und t2 erstreckt. Jede Rauschminderungs-Funktion wird mit einer entsprechenden Angriffszeit implementiert, wie es in der Technik bekannt ist, um Verzerrung zu vermindern. Nachdem man das Maximum erreicht verbleibt jede Rauschminderungs-Funktion bei ihrem Maximum, bis sie zu Zeit t2 freigegeben wird, wenn das Detektionssignal für übermäßiges Rauschen endet. Jede Rauschminderungs-Funktion fällt dann mit einer geeigneten Rate ab, wie es in der früheren Technik bekannt ist.
  • Kehrt man zu 5 zurück, so wird die Antennenkonfiguration geändet um unter Verwendung verschiedener Antennenmuster zu versuchen ein besseres Empfangssignal zu finden, wenn ein Detektionssignal für übermäßiges Rauschen vorliegt. Folglich erhöht sich Antennenkonfigurierungs-Logik 45 stufenweise zu ihrem nächsten Regelzustand, um Antennenkombinierer 26 zu konfigurieren, wenn die Ausgabe von UND-Gatter 43 einen Übergang zum Positiven aufweist. Wenn sich beide Ausgaben a und b von Logikblock 45 auf niedrigem Logikniveau befinden, empfangen die Tuner 27 und 28 entsprechend nur von Antennen 24 und 25, ohne Kombination von Antennensignalen (dies entspricht allseitigem Empfang für beide Tuner). Wenn entweder Logikblock-Ausgabe a oder b hoch ist, werden die Antennensignale zu Verschiebungs- und Gewichtungsschaltungen quergespeist und dann in Summierern 50 und 51 addiert, um die verschiedenen gerichteten Antennenmuster zu erzeugen. Folglich ist Logikblock-Ausgabe a an einen Schalter 52 und einen Schalter 55 gekoppelt. Schalter 52 ist zwischen Antenne 24 und einem ersten Gewichtungsblock 53 angeschlossen, welcher das Antennensignal um einen Gewichtungsfaktor Wa,1 abschwächt. Das gewichtete Signal von Gewichtungsblock 53 wird in einem Phasenverschiebungs-Block 54 gemäß einem Phasenverschiebungs-Wert Pa,1 phasenverschoben. Das phasenverschobene Signal ist an einen Eingang von Summierer 51 gekoppelt. Ebenfalls in Reaktion auf Logikblock-Ausgabe a stellt Schalter 55 gezielt Antennensignale von Antenne 25 mit einem Gewichtungsfaktor Wa,2 zu einem Gewichtungsblock 56 bereit. Dieses gewichtete Signal wird durch einen Phasenverschiebungs-Block 57 mit einem Phasenverschiebungs-Wert Pa,2 zu einem Eingang von Summierer 50 bereitgestellt. Ist Ausgabe a von Logikblock 45 hoch, so stellen die Phasenverschiebungs- und Gewichtungsschaltungen – z.B. entsprechend den in 3 gezeigten Antennenmustern – effektive Antennenmuster zu den Tunern 27 und 28 bereit.
  • Wenn Ausgabe b von Logikblock 45 hoch ist, dann werden die Schalter 60 und 63 aktiviert, was darin resultiert daß die effektiven Antennenmuster von 4 zu den Tunern 27 und 28 bereitgestellt werden.
  • Die in Antennenkombinierer 26 benutzten Phasenverschiebungs- und Gewichtungsfaktoren hängen von den spezifischen Antennenkonfigurationen und -eigenschaften ab, ebenso wie den elektromagnetischen Eigenschaften des Fahrzeugs, in welchem sie eingebaut sind. Die Bestimmung tatsächlicher Werte für irgendeinen speziellen Empfänger und irgendein spezielles Fahrzeug kann unter Verwendung von Techniken erreicht werden, die in der Technik zum Erhalt gewünschter Antennen-Empfangsmuster wohlbekannt sind. Eine Gewichtungsschaltung kann Widerstandsdämpfer verwenden, während die Phasenverschiebungs-Schaltungen aus induktiven und/oder kapazitiven Schaltungen bestehen können. Ausgaben a und b von Logikblock 45 sind dahingehend gegenseitig ausschließend, daß sich zu irgendeiner Zeit nur eine auf einem hohen Niveau befinden kann, obwohl sich beide auf einem niedrigen Niveau befinden können (d.h. wenn allseitige Antennenmuster verwendet werden).
  • Betrieb des Empfängers von 5 wird in Verbindung mit dem Ablaufdiagramm von 9 genauer beschrieben werden. In Schritt 80 wird der Rauschpegel in jedem Tuner-Ausgabesignal unter Verwendung der Rauschdetektoren gemessen, um das Auftreten von Mehrwege-, Nachbarkanalstörung und anderen Typen von Störung zu detektieren. In Schritt 81 setzt der Gleichtakt-Verstärker den Proportionalmischungs-Betrag jedes Tuner-Signals in einem abschließend gemischten Ausgabesignal zur Wiedergabe durch den Empfänger. Die Rauschpegel-Signale N1 und N2 werden in Schritt 82 mit der vorherbestimmten Rauschschwelle Vt verglichen. Liegen die Rauschpegel-Signale N1 und N2 beide über einer vorherbestimmten Schwelle, so erfolgt zur weiteren Überwachung des Rauschpegels eine Rückkehr zu Schritt 80. Liegen jedoch beide Rauschpegel-Signale N1 und N2 über Schwellenwert Vt, so wird beginnend mit Schritt 83 eine korrigierende Tätigkeit unternommen, in welcher der Empfang modifiziert wird um Rauschen in der Audio-Ausgabe zu vermindern (d.h. Minderung der Stereo-Trennung, Höhenkappung und Lautstärkekappung). In Schritt 84 wird der Antennenkombinierer umkonfiguriert, um den nächsten Satz von Antennenmustern auszuwählen. Die Antennen-Konfigurierungslogik wartet für eine vorherbestimmte Verzögerung in Schritt 85, um es dem Empfänger zu erlauben sich in dem neuen Empfangsmuster zu stabilisieren. Die vorherbestimmte Verzögerung ist vorzugsweise ungefähr gleich 500 Mikrosekunden. In Schritt 86 wird eine andere Prüfung vorgenommen, um zu bestimmen ob beide Rauschpegel-Signale N1 und N2 noch immer oberhalb der vorherbestimmten Schwelle liegen. Wenn beide darüber liegen, dann erfolgt eine Rückkehr zu Schritt 84, um auf die nächsten Antennenmuster umzukonfigurieren. Wenn beide Rauschpegel-Signale nicht über der Schwelle liegen, dann wurde ein annehmbares Empfangsmuster gefunden, und der Antennenkombinierer wird in seinem gegenwärtigen Zustand belassen. Die Modifizierungen am Empfang von Schritt 83 werden in Schritt 87 freigegeben, und es wird eine Rückkehr zu Schritt 80 vorgenommen, um den Rauschpegel weiter zu überwachen.

Claims (10)

  1. Ein Raumdiversitäts-Radioempfänger mit Mehrfachtuner, der umfaßt: einen ersten Tuner (27), der ein erstes Tuner-Ausgabesignal bereitstellt; einen zweiten Tuner (28), der ein zweites Tuner-Ausgabesignal bereitstellt; eine erste Antenne (24), die ein erstes Antennensignal bereitstellt; eine zweite Antenne (25), die ein zweites Antennensignal bereitstellt; einen zwischen diese Antennen (24, 25) und diese Tuner (27, 28) gekoppelten Antennensignal-Kombinierer (26), der diese ersten und zweiten Antennensignale gemäß einer gewählten aus einer Mehrzahl vorherbestimmter Phasenkombinationen auswählbar kombiniert; einen ersten Rauschdetektor (37), der an diesen ersten Tuner (27) gekoppelt ist und in Reaktion auf einen in diesem ersten Tuner-Ausgabesignal detektierten Rauschpegel ein erstes Rauschpegel-Signal erzeugt; einen zweiten Rauschdetektor (38), der an diesen zweiten Tuner (28) gekoppelt ist und in Reaktion auf einen in diesem zweiten Tuner-Ausgabesignal detektierten Rauschpegel ein zweites Rauschpegel-Signal erzeugt; einen Tunersignal-Kombinierer (32), der an diese ersten und zweiten Tuner (27, 28) und diese ersten und zweiten Rauschdetektoren gekoppelt ist und diese ersten und zweiten Tuner-Ausgabesignale im Verhältnis entsprechend zu diesen ersten und zweiten Rauschpegel-Signalen in ein gemischtes Tuner-Ausgabesignal kombiniert; einen Rauschschwellen-Detektor (40), der an diese ersten und zweiten Rauschdetektoren (37, 38) gekoppelt ist und ein Detektionssignal für übermäßiges Rauschen erzeugt, wenn beide dieser ersten und zweiten Rauschpegel-Signale größer sind als ein vorherbestimmter Schwellenwert; und eine an diesen Rauschschwellen-Detektor (40) und diesen Antennensignal- Kombinierer (26) gekoppelte Regelung (44, 45), um in Reaktion auf dieses übermäßige Rauschdetektions-Signal eine andere dieser vorherbestimmten Phasenkombinationen auszuwählen.
  2. Ein Radioempfänger gemäß Anspruch 1, in dem mindestens eine dieser vorherbestimmten Phasenkombinationen eine Nullrichtung in einem Strahlungsmuster einer dieser Antennen schafft.
  3. Ein Radioempfänger gemäß Anspruch 1, in dem diese vorherbestimmten Phasenkombinationen Paare von Nullrichtungen in Strahlungsmustern dieser ersten und zweiten Antennen schaffen.
  4. Ein Radioempfänger gemäß Anspruch 1, in dem dieser Antennensignal-Kombinierer geschaltete Gewichtungs- und Phasenverzögerungs-Schaltungen einschließt.
  5. Ein Radioempfänger gemäß Anspruch 4, in dem dieser Antennensignal-Kombinierer weiterhin eine Konfiguration einschließt, um nur dieses erste Antennensignal zu diesem ersten Tuner und nur dieses zweite Antennensignal zu diesem zweiten Tuner weiter zu geben.
  6. Ein Verfahren zur Regelung eines Antennensignal-Kombinierers in einem Raumdiversitäts-Radioempfänger, der erste und zweite Antennen und erste und zweite Tuner aufweist, worin dieser Antennenkombinierer geschaltete Gewichtungs- und Phasenverzögerungs-Schaltungen einschließt, um auf diese ersten und zweiten Tuner anzuwendende erste und zweite Antennensignale gemäß einer Mehrzahl entsprechend vorherbestimmter Richtstrahlungs-Muster auswählbar zu kombinieren, wobei dieses Verfahren die Schritte umfaßt: Messen erster und zweiter Rauschmagnituden in Ausgabesignalen entsprechend von diesen ersten und zweiten Tunern; proportionales Kombinieren dieser Ausgabesignale von diesen ersten und zweiten Tunern in Reaktion auf diese ersten und zweiten Rauschmagnituden, um ein gemischtes Tuner-Ausgabesignal bereitzustellen, um Sendungsinformationen zurück zu gewinnen; Vergleichen dieser ersten und zweiten Rauschmagnituden mit einer vorherbestimmten Rauschschwelle und Erzeugen eines Detektionssignals, wenn beide dieser Rauschmagnituden größer sind als diese vorherbestimmte Rauschschwelle; und Umkonfigurieren dieses Antennenkombinierers in Reaktion auf eine anfängliche Erzeugung dieses Detektionssignals, um unterschiedliche, entsprechende, vorherbestimmte Richtstrahlungs-Muster auszuwählen.
  7. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, das weiterhin die Schritte umfaßt: Warten für eine vorherbestimmte Stabilisierungszeit nach Umkonfigurieren dieses Antennenkombinierers; und Erneutes Umkonfigurieren dieses Antennenkombinierers, wenn dieses Detektionssignal noch immer vorliegt, um unterschiedliche entsprechende, vorherbestimmte Richtstrahlungs-Muster zu wählen.
  8. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, das weiterhin den Schritt umfaßt: modifizierende Wiedergabe dieses gemischten Tuner-Ausgabesignals in Reaktion auf dieses Detektionssignal, um Rauscheffekte auf diese Rückgewinnung von Sendungsinformationen zu vermindern.
  9. Ein Verfahren gemäß Anspruch 6, in dem dieser Antennenkombinierer Konfigurationen einschließt, die vorherbestimmte Richtstrahlungs-Muster bereitstellen, bestehend aus: einer ersten Null in einer ersten Richtung für diesen ersten Tuner, gleichzeitig mit einer zweiten Null ungefähr 180° von dieser ersten Null für diesen zweiten Tuner; und eine dritte Null ungefähr 90° von dieser ersten Richtung für diesen ersten Tuner, gleichzeitig mit einer vierten Null ungefähr 180° von dieser dritten Null für diesen zweiten Tuner.
  10. Ein Verfahren gemäß Anspruch 9, in dem dieser Antennenkombinierer eine Konfiguration einschließt, die ein vorherbestimmtes Richtstrahlungs-Muster bereitstellt, in welchem dieser erste Tuner nur von dieser ersten Antenne empfängt und dieser zweite Tuner nur von dieser zweiten Antenne empfängt.
DE60013006T 1999-03-01 2000-02-24 Proportionaler Funk-Diversity-Empfänger mit nach dem Rauschsignal geregelten Phasenschiebern für Antennen Expired - Lifetime DE60013006T2 (de)

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US260326 1999-03-01
US09/260,326 US6064865A (en) 1999-03-01 1999-03-01 Proportional diversity radio receiver system with dynamic noise-controlled antenna phasers

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DE60013006D1 DE60013006D1 (de) 2004-09-23
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DE60013006T Expired - Lifetime DE60013006T2 (de) 1999-03-01 2000-02-24 Proportionaler Funk-Diversity-Empfänger mit nach dem Rauschsignal geregelten Phasenschiebern für Antennen

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