DE69112871T2 - Empfänger mit Vorrichtung zur Erfassung und zum Vergleich der Identifikationsdaten zweier Sendekanäle. - Google Patents

Description

• Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Rundfunkempfanger mit Vorrichtungen zur Erfassung binärer Signale und zum Vergleich der binären Signale eines ersten Kanals, genannt laufender Kanal, mit denen eines zweiten Kanals, genannt Alternativkanal; wobei die Signale, zumindest die des laufenden Kanals, eine sich wiederholende Gruppe von N binären Informationen (N = Ganze Zahl, positiv) enthalten, nämlich ihren eigenen Identifikationskode und zumindest eine Abstimmungskennzeichnung, um einen Alternativkanal zu suchen. Ein Beispiel für einen solchen Kanal ist in der Veröffentlichung "European Broadcasting Union (EBU) techn. 3244 - F, Seite 11", bekannt gemacht worden, in der das RDS-System definiert wurde. Diese Publikation ist hier als Referenz angefügt.
• Man kann sich das RDS-System so vorstellen, daß das Autoradio eines weiterfahrenden Hörers sich automatisch und permanent auf den besten Sender abstimmt, welcher das vom Hörer gewählte Programm aussendet.
• Wie auf Seite 29 des bereits zitierten "EBU"-Dokuments ausgeführt wird, sind diverse Methoden bekannt, die die "Suche nach Übereinstimmung", d.h. die Suche nach dem alternativen Sender ermöglichen, dessen Kanal vom gerade gehörten laufenden Sender verschieden ist.
• Ein Empfänger, der das Betreiben einer solchen Vorrichtung erlaubt, ist unter der Nummer DE-OS-38 32 455 veröffentlicht worden. In diesem Dokument wird beschrieben, wie untersucht werden muß, ob andere Kanäle desselben Netzes geeignet sind, einen besseren Empfang zu gewährleisten als der in dem Moment laufende Kanal. Die angewendete Methode unterstellt a priori, daß die Frequenzinformationen der anderen Kanäle desselben Netzes ausreichend sind. Die Implementierung des RDS-Systems ist in der Weise weder universell noch obligatorisch noch unmittelbar notwendig, da der Hersteller eines für RDS vorgesehenen Autoradios die Tatsache berücksichtigen muß, daß es eine Vielzahl von Sendern gibt, von denen nur einige bei deren Aussendung mit dem RDS-System ausgestattet sind.
• Die Erfindung ist nur anwendbar, wenn der laufende Sender nach dem RDS-System sendet, d.h. mit einem Programmidentifikationskode (PI-Kode, wie auf Seite 12 des zitierten "EBU"-Dokuments angegeben) und mit mindestens einer Alternativfrequenzanzeige (AF-Kode in einer Gruppe vom Typ OA, wie auf Seite 16 des bereits zitierten "EBU"-Dokuments angegeben) ausgestattet ist.
• Das technische Problem, das sich bei der Suche nach einem Alternativkanal mit bekannter Frequenz stellt (einer Frequenz, für die die Empfangsqualität bezüglich der Stärke eines empfangenen Signals größer als die des laufenden Senders ist) ist, daß es vor dem Ersetzen des laufenden Kanals durch das erhaltene Alternativsignal notwendig ist, zu gewährleisten, daß das erhaltene Signal tatsächlich zum selben Programm gehört. Denn ein sich fortbewegendes Fahrzeug, das sich gleichzeitig von zwei Sendern (einem laufenden und einem alternativen) entfernt, könnte einen dritten Sender empfangen, dessen Frequenz gleich der Alternativfrequenz ist oder ihr ähnlich ist, ohne jedoch dasselbe Programm auszusenden.
• Die Erfindung zielt darauf ab, eine Identitätskontrolle auszuführen, die einer Abstimmungsänderung vorausgeht und wobei diese Kontrolle stattfindet, während der Hörer das laufende Programm hört - und zwar, ohne ihn zu stören. Auf Seite 29 des zitierten "EBU"-Dokuments werden drei Lösungen vorgestellt, doch keine davon ist für ein Empfangsgerät zufriedenstellend, das nur ein einziges "RF-Eingangsniveau" hat, d.h. einen einzigen Tuner.
• Während des Empfangs der Identifikation des Alternativkanals ist es möglich, daß entweder der BF-Teil stumm gemacht wird (in diesem Fall ist der Hörer störenden Stillepausen ausgesetzt) oder daß der BF-Teil aktiv gelassen wird - was dazu führt, daß der Hörer möglicherweise unablässigen Programmwechseln ausgesetzt sein könnte. Dies ist vor allem in den großen Städten der Fall, in denen es in einem geographisch kleinen Gebiet viele lokale Radiosender gibt.
• Die vorliegende Erfindung hat als Ziel, diese Unannehmlichkeit zu beseitigen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Empfanger mit Folgendem ausgestattet
• - den Vorrichtungen "A", um einen Empfänger, der auf den laufenden Kanal abgestimmt worden ist und dessen Identifikationskode gespeichert worden ist, für die Zeitdauer 'd1' auf den Alternativkanal abzustimmen, bevor er wieder auf den laufenden Kanal abgestimmt wird - wobei die besagte Zeitdauer 'd1' kürzer ist als die Zeitdauer der Aussendung einer Gruppe von N Daten - und um die eventuell während der besagten Zeitdauer 'd1' von diesem besagten Alternativkanal ausgesandten binären Signale zu erfassen und zu speichern;
• - den Vorrichtungen "B", um die mit den Vorrichtungen "A" erfaßten Identifikätionskodes des Alternativkanals mit den gespeicherten Kodes des laufenden Kanals zu vergleichen; wobei
• - im Falle der Gleichheit ein Gleichheitssignal positioniert wird, das anzeigt, daß der Alternativkanal tatsächlich dasselbe Programm aussendet wie der laufende Kanal;
• - im Falle von Ungleichheit, die Anzahl der besagten gespeicherten Alternativdaten mit der Anzahl N der Daten einer Gruppe verglichen wird; und
• - im Fall "kleiner als" eine Zeitdauer 'd2' abgewartet wird, bevor die Vorrichtungen "A" wieder reaktiviert werden;
• - im Fall "größer oder gleich", ein Ungleichkeitssignal positioniert wird, welches angibt, daß der Alternativkanal nicht dasselbe Programm aussendet wie der laufende Kanal.
• Die Erfindung macht sich die Tatsache zunutze, däß das menschliche Ohr sehr kurze Unterbrechungen (wie z.B. d1 = 0,02 Sekunden) nicht wahrnimmt - selbst dann nicht, wenn diese Unterbrechungen sich in regelmäßigen Intervallen wiederholen. Dies gilt unter der Bedingung, daß diese Intervalle ausreichend groß sind, d.h. daß die Zeitdauer d2 in bezug auf die Zeitdauer d1 nicht zu kurz gewählt werden darf.
• Mit den Spezifikationen des RDS-Systems entspricht die Zeitdauer d1 = 0,02 Sek. der Erfassung von 23 Bits, wobei die wiederholte Gruppe 104 Bits (N= 104) enthält und der Identifikationskode 16 Bits.
• Es ist zweckmäßig, wenn die Zeitdauer d2 der Sendedauer von entweder 104+n.104 Bits oder von 58+m.104 Bits entspricht ("n" und "m" sind positive Ganze Zahlen oder Null). So sind die erfaßten Bits während zweier einander folgender Zeitabschnitte d1 verkettbar, und die Wahrscheinlichkeit erhöht sich, die 16 Identifikationsbits mit einer Anzahl von Unterbrechungen zu erfassen, die kleiner als 5 (5x23 > 104) ist. Gemäß der Erfindung ist es außerdem von Bedeutung, däß in einem Empfänger, der einen Dekodierer zur Dekodierung der binären Meldungen und einen Controller zur Supervision aller Funktionen des Empfängers enthält, dieser Dekodierer Testvorrichtungen enthält, um den Identifikationskode von einem anderen als dem gerade laufenden Programm zu testen, und daß es zwischen dem Dekodierer und dem Controller eine Verbindung gibt, die - je nach Fall - die Testvorrichtung für den Identifikationskode des Dekodierers aktiviert oder nicht, sowie eine Verbindung, um die Gleichheit der Identifikationskodes des laufenden und des alternativen Programms anzuzeigen bzw. nicht anzuzeigen.
• Gemäß der Erfindung ist es auch von Bedeutung, däß sich die Inbetriebsetzung des Vorgangs in einem Empfänger (der einen Tuner, einen Controller, einen Demodulator und einen Dekodierer enthält) mittels eines Komparators für die Identifikationskodes vollzieht, der sich im Dekodierer befindet, der ein Zielsignal des Controllers positioniert.
• Die vorliegende Erfindung enthält die nicht-einschränkende Beschreibung eines Anwendungsbeispiels, das mit Abbildungen illustriert wird.
• Abbildung 1 zeigt das Schaltbild für ein Autoradio gemäß der Erfindung.
• Abbildung 2 zeigt die Verfahrensschritte gemäß der Erfindung. Das Autoradio der Abbildung 1 enthält die folgenden bekannten Elemente :
• - eine Antenne (ANT), deren Signale an einen Tuner (TUN) geleitet werden;
• - einen Tuner, der die Signale des gewählten Kanals auf einer Multiplexleitung (MUX) weiterleitet, die aufgeteilt wird, einesteils in die Audiomodulation (SON), die in einen Verstärker (BF) geleitet wird und dann an einen Lautsprecher (HP) und andernteils in eine Digitalmodulation (RDS), die an einen Demodulator (DEM) geleitet wird;
• - einen Demodulator, der als Aufgabe hat, sich mit den hereinkommenden binären RDS-Signalen zu synchronisieren und diese auf mindestens zwei Kabel weiterzuleiten, nämlich ein Taktgeber-Kabel (CLK) und ein Kabel für binäre Daten (DATAK) in Serie;
• - diese beiden Kabel führen in einen Dekodierer (DEC), dessen Aufgabe es ist, den Anfang jeder Gruppe von N RDS-Daten zu erkennen, und mögliche Fehler zu korrigieren, während er die PI des laufenden Kanals detektiert, sowie diese Daten z.B. paketweise parallel und unkodiert (DATAR) an den Controller (CTR) zu schicken.
• - einen Controller (CTR), der der "Kapellmeister" des Autoradios ist und von dem hier nur die Hauptfunktionen angegeben werden
• Er erhält die Befehle des Benutzers über die Tastatur (CLA). Er liefert über die Anzeige (AFI) Informationen an den Benutzer. Er zeigt dem Tuner die Frequenz an, auf die dieser sich einzustellen hat. Er steuert die Regelung des Verstärkers (Lautstärke, Balance, Klangcharakter, ...), und gegebenenfalls befiehlt er die Unterdrückung von Störgeräuschen (MUTE).
• In den heutigen Autoradios sind Controller und Demodulator programmierte Mikroprozessoren. Die Verbindungen zwischen den verschiedenen hier oben genannten Modulen und den anderen, nicht genannten, sind vielfältig, doch sie schließen weder die (CKPI)-Verbindung noch die EQ-Verbindung zwischen dem Controller und dem Dekodierer ein, worauf später eingegangen wird.
• In dem in Abbildung 1 dargestellten Autoradio erkennt der Controller über DATAR - wenn der Benutzer einen RDS-Sender hört, d.h. den laufenden Kanal - die wiederholten Gruppen von N Bits (N= 104 = 4 Blöcke mit 26 Bits), die ihm anzeigen, welches die Frequenz(en) ist (sind), d.h. die Alternativkanäle der geographisch benachbarten Sender, die dasselbe Programm aussenden.
• Der Controller weiß in jedem Augenblick, ob die auf jeder alternativen Frequenz empfangene Leistung größer ist als die auf dem laufenden Kanal empfangene oder nicht. (Um dies auszuführen, kann man so verfahren, wie im Antrag vom 14. Juni 1983 für das europäische Patent mit der Nummer EP-A-0 098 634, "MCC", vorgeschlagen wird.) Wenn in einem bestimmten Moment erwogen wird, den Kanal zu wechseln, muß zuvor verifiziert werden, ob es sich tatsächlich um dasselbe Programm handelt.
• Diese Verifikätion vollzieht sich gemäß des in Abbildung 2 schematisch dargestellten Verfahrens.
• Wenn der Controller das Verifikätionsverfahren initialisiert (INIT), zeigt er dem Tuner die gewählte Alternativfrequenz an, er fordert vom Verstärker Stille, und er startet einen rückwärtszählenden Zeitzähler 'd1'.
• Der Empfang findet nun auf der alternativen Frequenz statt, und die RDS-Daten kommen im Demodulator und im Dekodierer an. Der Dekodierer empfängt einen ebenfalls vom Controller kommenden speziellen CKPI-Befehl, und in dem Augenblick wird jedes empfangene Bit in einer Bittabelle (BITA) des Dekodierers gespeichert. Während des Zeitraumes, der den Empfang der beiden aufeinanderfolgenden Bits (diese Zeit hat die Größenordnung einer Millisekunde) voneinander trennt, hat der Dekodierer Zeit, um zu verifizieren (TPI), ob die Tabelle eine mit der Programmidentifikation (PI) des zuvor gelaufenen Kanals übereinstimmende Konfiguration von Bits enthält. Die PI enthält 16 Bits, die nach jeweils 104 empfangenen Bits wiederholt werden. Sobald man also 16 Bits empfangen hat, besteht die geringe Möglichkeit, daß dies die Bits der PI sind. Praktisch verifiziert man zwei Dinge : 1) Gleichheit zwischen den PIs oder nicht (TPI) und 2) ob die Tabelle voll ist oder nicht (TAF).
• Im Falle der Gleichheit der PIs (OKPI), wird die Verifikation beendet (END), nach dem ein Gleichheitssignal (EQ) positioniert wurde.
• Im entgegengesetzten Fall und wenn die Tabelle voll ist (OKTAF), d.h. wenn mindestens 104 einander folgende Bits empfangen und in der Tabelle gespeichert worden sind, wird die Verifikation ebenfalls beendet, jedoch negativ ( ).
• Wenn die Tabelle nicht voll ist, muß das folgende Bit abgewartet werden, damit wieder mit den gleichen Verifikationen (BITA) begonnen werden kann.
• Während dieses Wartens (TD1) kann es vorkommen, daß der rückwärtszählende Zeitzähler 'd1' Null erreicht. In diesem Fall (D10) sorgt der Controller dafür, daß der laufende Kanal weiter gehört wird, indem er dem Tuner die Eingangsfrequenz angibt und indem er den Verstärker wieder in Betrieb setzt.
• In diesem Augenblick wird ein rückwärtszählender Zeitzähler 'd2' gestartet (TD2) und, wenn dieser Null erreicht (TD20K), werden die hier oben aufgeführten Vorgänge (INIT) erneut ausgeführt, und zwar solange, bis das Signal EQ oder positioniert worden ist.
• Wenn das Signal EQ oder positioniert worden ist, ist es empfehlenswert, das Löschen des Inhalts der Tabelle zu provozieren, um eine gute Ausführung der folgenden PI-Verifikation zu gewährleisten. Alternativ kann, wenn ein Erfassungsfehler (= Empfangsfehler) erwartet wird, der Inhalt der Tabelle konserviert und Bit für Bit aktualisiert werden, wobei die Erfassung ebenso fortgeführt wird, wie der Verifikationstest.
• Die einander folgenden Vorgänge, deren Takt von den rückwärtszählenden Zeitzählern 'd1' und 'd2' bestimmt wird, zielen darauf ab, die RDS-Daten des Alternativkanals in einer für den Hörer nicht wahrnehmbaren Weise zu erfassen.
• Aus diesem Grund ist die Zeitdauer 'd1' ausreichend kurz, damit der Hörer die Stille nicht wahrnimmt. Das ist z.B. der Fall mit 'd1' gleich zwei Hundertstel Sekunden, um die Erfassung von 23 nacheinanderfolgend in die Tabelle eingeordneten Bits zu erlauben, denn die Sendegeschwindigkeit beträgt 1.187,5 Bits/Sek. (23 = 1.187,5x0,02). Die Zeitdauer 'd2' muß derartig gemessen werden, daß die Position der Einstufung eines zweiten Zuges von 23 Bits in der Tabelle bekannt ist. Die Messung kann entweder im Controller oder im Dekodierer stattfinden oder sogar in beiden, wenn die Zeitdauern 'd1' und/oder 'd2' nicht konstant sind. Es erscheint wirtschaftlicher, mit konstanten Zeitdauern zu arbeiten, doch das ist nicht zwingend und (insbesondere die Zeitdauer 'd2') kann von den anderen Aufgaben des Controllers abhängig sein. Im Falle von RDS werden die ausgesandten Bits alle 104 Bits wiederholt, und es ist deutlich, daß die Zeitdauer 'd2' zwingend verschieden von 'N-d1'+i.N sein muß; wenn nicht, wären die erfaßten Bits immer dieselben. In der Praxis muß d2 ungleich 81, 185, 289 ... sein.
• Es ist vorteilhaft, wenn 'd2'=104+nx104 Bits (das ist 104, 208, 312, 415, ...) ist oder wenn sogar 'd2' =(104-2x23)+mx104 Bits (das ist 58, 162, 266, 370, 474, ...) ist, so daß in den beiden Fällen die erfaßten Bits mit den bereits in der Tabelle gespeicherten Bits verkettet werden können und somit die Wahrscheinlichkeit für das schnelle Erfassen der PI-Bits steigt.
• Die für 'd1' und 'd2' angegebenen Werte sind unverbindlich. Es ist wichtig zu erreichen, daß die Erfassung der Alternativ-PI durch nacheinanderfolgende Abgriffe erfolgt, ohne für den Hörer wahrnehmbare Störungen hervorzurufen - auch wenn das Autoradio nur mit einem einzigen Tuner ausgestattet ist.
• Die Ausführung der Verifikationsvorgänge für die alternative PI erfordert über die aus Abbildung 1 bereits bekannten Elemente hinaus noch die folgenden Vorrichtungen :
• - eine Tabelle (BlTA) mit Indikator für die Füllung,
• - einen rückwärtszählenden Zeitmesser 'd1',
• - einen rückwärtszählenden Zeitmesser 'd2' (kombinierbar mit 'd1', denn sie arbeiten alternativ und nicht simultan) sowie
• - einen PI-Komparator, um die beliebigen (aber in der Tabelle nacheinander angeordneten) 16 Bits mit der PI des laufenden Kanals zu vergleichen.
• Diese Vorrichtungen können in einem besonderen Modul zusammengefaßt werden, das auf adäquate Weise an den Controller und den Dekodierer angeschlossen wird. Es ist zweckmäßig, die im Dekodierer bereits vorhandenen Vorrichtungen zu nutzen, wodurch dieser zu einem Dekodierer/Testgerät mit zwei Funktionen wird, die er alternativ gemäß der Position eines binären CKPI-Supplementärsignals erfüllt. Das Testergebnis wird mittels einer Zusatzverbindung (EQ) an den Controller übermittelt. Je nach Fall arbeitet der Dekodierer im Dekodiermodus oder im Testmodus. Im Testmodus ist die DATAR-Verbindung unter Umständen nutzbar, um dem Controller die Position des Testsignals EQ oder anzugeben.

Claims (4)

1. Rundfunkempfänger mit Vorrichtungen zur Erfassung binärer Signale (DEC) und zum Vergleich (TPI) der binären Signale eines ersten Kanals, genannt laufender Kanal, mit denen eines zweiten Kanals, genannt Alternativkanal; wobei die Signale, zumindest die des laufenden Kanals, eine sich wiederholende Gruppe (BITA) von N binären Informationen (N = Ganze Zahl, positiv) enthalten, nämlich ihren eigenen Identifikationskode (PI) und zumindest eine Abstimmungskennzeichnung, um einen Alternativkanal zu suchen, der dadurch gekennzeichnet wird, daß er mit Folgendem ausgestattet ist

- den Vorrichtungen "A" (CTR, TDI), um den Empfänger, der auf den laufenden Kanal abgestimmt worden ist und dessen Identifikationskode gespeichert worden ist, für die Zeitdauer 'd1' auf den Alternativkanal abzustimmen, bevor er wieder auf den laufenden Kanal abgestimmt wird - wobei die besagte Zeitdauer 'd1' kürzer ist als die Zeitdauer der Aussendung einer Gruppe von N Daten - und um die eventuell während der besagten Zeitdauer 'd1' von diesem besagten Alternativkanal ausgesandten binären Signale (BITA) zu erfassen und zu speichern;

- den Vorrichtungen "B" (TPI), um die mit den Vorrichtungen "A" erfaßten Identifikationskodes des Alternativkanals mit den gespeicherten Kodes des laufenden Kanals zu vergleichen; wobei

- im Falle der Gleichheit (OKPI) ein Gleichheitssignal (EQ) positioniert wird, das anzeigt, daß der Alternativkanal tatsächlich dasselbe Programm aussendet wie der laufende Kanal;

- im Falle von Ungleichheit, die Anzahl der besagten gespeicherten Alternativdaten mit der Anzahl N der Daten einer Gruppe verglichen (TAF) wird; und

- im Fall "kleiner als" eine Zeitdauer 'd2' abgewartet wird, bevor die Vorrichtungen "A" wieder reaktiviert werden;

- im Fall "größer oder gleich", ein Ungleichkeitssignal positioniert wird, welches angibt, daß der Alternativkanal nicht dasselbe Programm aussendet wie der laufende Kanal.

2. Empfänger gemäß Patentanspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Signale des Kanals nach dem RDS-System moduliert sind, d.h. daß binäre Sequenzen mit N= 104 Bits geliefert werden, die mit der Geschwindigkeit von 1.187,5 Bits/Sek. und mit einem Identifikationskode ausgesendet werden, der 16 Bits enthält; wobei die Zeitdauer 'd1' etwas kleiner oder gleich 0,02 Sekunden ist (was die Erfassung von 23 Bits ermöglicht) und wobei die Zeitdauer 'd2' gleich 104+n. 104 Bits ('n' = positive Ganze Zahl oder Null) ist, so däß die bei jedem Verarbeitungsvorgang von den Vorrichtungen "A" gespeicherten Alternativbits im Speicher verkettbar sind.

3. Empfänger gemäß Patentanspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Signale des Kanals nach dem RDS-System moduliert sind, d.h. daß N= 104 Bits mit der Geschwindigkeit von 1.187 Bits/Sek. ausgesendet werden und daß der besagte Identifikationskode 16 Bits enthält; wobei die Zeitdauer 'd1' etwas kleiner oder gleich 0,02 Sekunden ist (was die Erfassung von 23 Bits ermöglicht) und die Zeitdauer 'd2' gleich 58+m. 104 Bits ('m' positive Ganze Zähl oder Null) ist, so daß die bei jedem Verarbeitungsvorgang von den Vorrichtungen "A" gespeicherten Alternativbits im Speicher verkettbar sind.

4. Empfänger gemäß einem der Patentansprüche 2 oder 3, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er einen Dekodierer (DEC) zur Dekodierung der binären Meldungen enthält und einen Controller (CTR) zur Supervision aller Funktionen des Empfängers; wobei der Dekodierer (DEC) Testvorrichtungen (TPI) enthält, um einen Identifikationskode (PI) eines anderen Programms als des gerade laufenden Programms zu testen und der zwischen dem Dekodierer und dem Controller eine Verbindung (CKPI) enthält, die - je nach Fall - die Testvorrichtungen des Dekodierers für den Identifikationskode (PI) aktiviert oder nicht sowie eine Verbindung (EQ), um - je nach Fall - die Gleichheit der Identifikationskodes des laufenden und des alternativen Programms anzuzeigen oder nicht.