JP3787382B2

JP3787382B2 - Ｒｄｓ信号の査定方法

Info

Publication number: JP3787382B2
Application number: JP34698895A
Authority: JP
Inventors: ロイサ− ゲルハルド
Original assignee: SGS Thomson Microelectronics GmbH
Current assignee: STMicroelectronics GmbH
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 2006-06-21
Anticipated expiration: 2015-12-14
Also published as: EP0717517B1; DE4444602C1; US5726992A; EP0717517A3; JPH08251118A; EP0717517A2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線送信機による無線信号送信においてバイフェ−ズ（biphese)で変調されるデジタルＲＤＳ信号の品質及び／又は存在を査定する方法に関するもので、ＲＤＳのために備え付けられた無線受信機により受信され、ビット伝送速度クロック信号は、ビットレートがＲＤＳ信号のビットレートと同一に、受信機側で生成され、ＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号とのビットが、２つの半ビットと２つのＲＤＳ半ビットから成っており、前記２つの半ビットの一方は正位相であり、もう一方は負位相である。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるＲＤＳシステム（無線データ・システム：Radio Data System ）において、ＲＤＳ情報を送信している無線局は、無線局ＩＤ、無線局の交替周波数、プログラム・タイプなどを送信する。これに関して、公刊物（"Specifications of the Radio Data System RDS for VHF/FM Sound Broadcasting", Tech. 3244-E, Technical Centre of the European Broadcasting Union, Brussels, March 1984. ）に詳細に記述されている。
【０００３】
ＲＤＳ情報の送信は、連続に変調された２進ビット・シーケンスをもつ搬送波の振動を利用し、その上でＲＤＳ情報を含んでいる。そのようにして、各ビットは、２つの半ビットに分割され、同じビットに属する隣り合う半ビット間に生じる位相の反転を伴っている。２つの隣り合うＲＤＳビット間の論理値が変わる場合、急な位相の反転（角度で１８０°）が、搬送波振動によってビットが変化する場所で発生する。
【０００４】
ドイツ国ではＡＲＩ（Autofahrer-Rundfunk-Information = Radio Information for Motorists ）システムに基づいて、搬送波周波数５７ＫＨｚが使用されている。ＲＤＳ変調において、前記周波数５７ＫＨｚは送信機側で抑制されている。従って、周波数５７ＫＨｚの搬送波は、例えばカーステレオなどの受信機側で、水晶発振器及びデジタル“コスタス・ループ（Costas loop ）”の助けを得て再生される。分周器の助けを得て、生成された搬送波の周波数を値４８で除算することにより、ビットレート１１８７．５ＨＺであるビート伝送速度クロック信号が受信機側で生成される。受信機側で、デジタルＲＤＳ信号であるビット伝送速度ロック信号の位相同期が、受信機側で復調され実行される。
【０００５】
ＲＤＳシステムの基本的な試みにより、可能な限り敏速に受信機側でＲＤＳデータをデコードすることで構成していることから、ＲＤＳの情報、例えば無線局名、無線局の交替周波数等、も可能な限り敏速に入手できる。正確なＲＤＳ情報が送信されたことを確認するために、ＲＤＳビットは品質検査プロセスを受ける。
【０００６】
正確なＲＤＳビットの場合には、２つの半ビットの１つは正位相であり、もう一つは負位相である。これは、種々の論理値を表している２つのＲＤＳビット間で、ビット変換して、急に位相が変化した後も保たれている。
【０００７】
ＲＤＳ信号の特性は、各ＲＤＳビットにおいて２つの半ビットが異なる位相信号であるかどうか、ということを検査することにより品質検査に使用される。受信機側で受信された５７ＫＨｚの搬送波がＲＤＳ信号の位相でない時、又はＲＤＳ信号がノイズ混信している時、これらの現象は認識され、当該ＲＤＳビットが“不確実（insecure）”としてマークされる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、受信機側のＰＬＬビットが同期された時のみ、即ち受信機側で復調されたデジタルＲＤＳ信号と受信機側で生成されたビット伝送速度クロック信号の間で位相同期がある時、この品質表示又は検査機能が正確に機能する。だから、ＲＤＳ信号の時間幅がその半ビットとして解釈されるための測定法は、受信機側のビット伝送速度クロック信号に依存している。これは、そのようなＲＤＳ信号の半ビットが、同じ半ビットに属して異なる位相符号について検査される時のみに、品質表示又は検査が正確に機能する理由である。
【０００９】
前記ＰＬＬビットが同期されない限り、即ちＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に位相同期がない時、ある検査期間は異なるＲＤＳビットに属する２つの半ビットにわたる。この場合、得られた品質情報はこれ以上確保されない。
【００１０】
本発明の目的は、バイフェ−ズで復調されたデジタルＲＤＳ信号の品質及び／又は存在を査定する有効な方法を提案することであり、検査されたＲＤＳビットの品質に関する好ましい結果が得られ、更にＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間で同期化が欠如している場合においても、前述のような結果を確保することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
無線送信機による無線信号放送にて、ＲＤＳのために取付けられた無線受信機により受信され、バイフェ−ズで復調されたデジタルＲＤＳ信号の品質及び／又は存在を査定する方法に関するものであり、本発明の上記目的は、ビット伝送速度クロック信号が受信機側で前記ＲＤＳ信号と同一の伝送速度で生成され、前記ＲＤＳ信号のビットが２つの半ビットで構成されると共に、前記ビット伝送速度クロック信号のビットが１つのＲＤＳビットに属する２つのＲＤＳ半ビットで構成されており、前記２つの半ビットの一方が正の位相で他方が負の位相であり、前記品質及び／又は存在の査定のために、前記正の位相の符号の数及び前記負の位相の符号の数が、１つの半ビット期間が前記ビット伝送速度クロック信号の予め決められた“ｎ”個の隣合う半ビットから構成される複数の半ビット期間中、前期ＲＤＳ信号にそれぞれ含まれて決定され、確定した正の位相符号の数と確定した負の位相符号の数との前記半ビット期間における割合が予め決められた割合数に一致するかしないかに応じて、前記ＲＤＳ信号が良品質の信号として又は低品質の信号としてそれぞれ査定され、前記ｎの値として２以上の奇数が使用されることによって達成される。さらに、前記予め決められた数“ｎ”に選択された値が “３”であることによって、より効果的に達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、１つの信号図を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。図１は６つのＲＤＳビットとしてＲＤＳ信号の時間形式を示している。その下に示される直線ａとｂは、公知技術の品質検査方法による品質査定を示しており、直線ｃとｄは，本発明の品質検査方法による査定を示している。ＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に位相同期がある場合について、直線ａとｃは、一般的な方法による査定と本発明の方法による査定をそれぞれ示している。ＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号とが位相同期でない場合について、直線ｂとｄは、一般的な方法による査定と本発明の方法による査定をそれぞれ示している。
【００１３】
ＲＤＳ信号の波形において、ビットの境界線は垂直な太線により示されており、そこで個々のＲＤＳビットにある半ビットの境界線は垂直な細線で示されている。横座標より上にある信号部分はａの“＋”符号で示されており、一方、横座標より下にある信号部分はａの“−”符号で示されている。これは、横座標より上にある信号部分は正の位相符号をもち、横座標より下にあるの信号部分は負の位相符号をもつことを意味している。通常、ＲＤＳバイフェ−ズ復調において、論理値“１”を表現しているＲＤＳビットで、第１半ビットは正の位相符号であり、第２半ビットは負の位相符号である。それとは対照的に、論理値“０”のＲＤＳビットは、第１半ビット内で負の位相符号をもち、第２半ビット内で正の位相符号をもつ。図１に示されたＲＤＳ信号は、従って論理値“１１０１１０”の６つのＲＤＳビットを表現している。
【００１４】
図１のラインａとｄは、横座標又は時間軸ｔに沿って示されている。２つの縦線の間の距離は、それぞれＲＤＳ信号の１つの半ビットとビット伝送速度クロック信号の持続時間に対応する。個々の品質検査又は監視期間の時間幅は、垂直な太線で示されている。これは、各品質監視期間が２つの半ビット区間と同様に長時間持続することをラインａとｂで示している。ラインｃとｄは、それぞれ３つの半ビット区間から成る持続期間で品質監視期間を示している。
【００１５】
ラインａとｂは、ビット伝送速度クロック信号の表現として同時に解釈される。そこで、垂直太線は、ビット伝送速度クロック信号のビット遷移を示しており、一方、垂直細線はビット伝送速度クロック信号の各ビットで半ビット遷移を示している。ラインａにおいて、垂直な太線と垂直な細線の位置での時間は、ＲＤＳ信号の垂直な太線と垂直な細線の位置での時間と一致する。ＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号とは、従って位相同期にある。ラインｂにおいて、垂直な太線と垂直な細線は、ＲＤＳ信号表記の垂直な太線と垂直な細線に関して、１８０°位相移動している。従って、ＲＤＳ信号とラインｂのビット伝送速度クロック信号との間に位相同期はない。
【００１６】
ラインａからｄは、各半ビット区間で、遅れて対応する半ビット中にＲＤＳ信号の位相符号を示している。
【００１７】
一般的な品質監視方法による品質査定は、ラインａに示されるＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に位相同期がある場合、正確で安全な全６ＲＤＳビットの査定をすることになる。全品質監視期間ａ１からａ６において、１つの正位相符号と１つの負位相符号とがそれぞれ存在する。従って、同数の正の位相符号と負の位相符号が、各品質監視期間に確認される。査定は、従ってＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に位相同期がある場合に、良い結果をもたらす。
【００１８】
ラインｂにおいて、ＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に位相移動がある場合、正確な査定は、品質監視期間ｂ１とｂ４の間のみに得られる。品質監視期間ｂ２、ｂ３及びｂ５の間に誤った査定が行われるが、ＲＤＳ信号は前記期間中において正確なものである。正確なＲＤＳ信号にもかかわらず、品質査定の不正確さや誤りは、６つのＲＤＳビット内で３つの時間に生じる。
【００１９】
ラインｃとｄで示された本発明の品質監視又は検査方法で、各品質監視期間は隣合う３つの半ビットで構成され、本発明の好ましい実施例に相当する。ＲＤＳ信号が正しい時に品質監視期間に２：１の割合で異なる位相符号となるべきであり、ここにおいて、正の位相符号の数が負の位相符号の数の２倍であるか、又は負の位相符号の数が正位相符号の数の２倍である。
【００２０】
ラインｃにおいて、ＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に位相同期があるという推測に基づいて、割合２：１は、表記された４つの品質監視期間すべてにおいて得られる。
【００２１】
ラインｄに示された場合を見てみると、位相同期はＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に存在せず、ある品質監視期間内に生じ、異なる位相符号の割合２：１が、ｄ１からｄ３に示された３つの品質監視期間すべてにおいて得られる。
【００２２】
ＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に位相の同期がない時に、ラインａとｂに示された一般的な品質監視方法は適切に機能しないが、一方で、ラインｃとｄに示された本発明の品質監視方法はＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間の位相位置に反応しない。
【００２３】
無線局からの発信周波数を受信する場合には、ＲＤＳ信号が送信されず、従って５７ＫＨｚ搬送波を生成しないので、ノイズは受信機側で受信され、又ラインａとｂに示された一般的な方法では、統計的にみて各品質監視期間内に偶数の正の位相符号と負の位相符号が発生する。そのようなノイズは、従って一般的な品質監視方法により正確なＲＤＳ信号として評価される。
【００２４】
ラインｃとｄにより示された本発明の品質監視方法によると、ノイズは、統計的にみて、各品質監視期間に同数の正の位相符号と負の位相符号を得る。これは、正の位相符号と負の位相符号を１：１の割合で査定を行うことになり、従って予め決められた割合２：１を用いないで行われる。本発明の方法は低品質であるノイズを認識し評価する。
【００２５】
本発明による方法では、３つの半ビット区間以上長く持続する品質監視期間が予め決定される。低品質であるノイズを間違いなく認識し評価するために、各品質監視期間は、奇数個の半ビット持続時間をもたなければならない。本発明の方法は従って、品質検査又は監視期間毎に５、７、９、・・・と隣合う半ビットで実行される。しかしながら、良い結果は品質監視期間毎に隣合う３つの半ビットにより得られる。それ故、品質監視期間毎に隣合う半ビットの数が高くなるにつれて、近接したものの正の位相符号と負の位相符号との割合が１：１に達し、それは、良品質信号の査定に達するために各品質監視期間に存在しなければならない。そして、近接したものの割合が１：１となり、ノイズが良品質のＲＤＳ信号であると認識され評価されることを避けることは困難である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の方法が、それぞれの品質検査機能中に、１つのＲＤＳビットに属しているよりも半ビットを含んでいることにより、品質検査の正確な結果はＲＤＳ信号とビット伝送速度クロック信号との間に位相同期があるかないかに無関係に得られる。
【００２７】
２つの隣合う半ビットのみが品質検査に含まれる品質検査方法と共に、ＲＤＳ信号が全く送信されない時に、“ＲＤＳビット”が正確に報告されるが、ここにおいてＲＤＳビットは存在していない。その理由は、ＲＤＳ信号が送信されないと、ノイズが、推測されたＲＤＳ搬送波周波数で受信機側に受信され、又ノイズが統計的に正の位相符号と負の位相符号との周期数が等しいからである。一般的な品質検査方法は、従って正位相符号の数と負位相符号の数とは等しくなる結果に達し、正確なＲＤＳビットの受信能力として評価される。
【００２８】
本発明の方法において、同数の正の位相符号と負の位相符号がある検査期間内で生じるかどうかについては評価されないが、正の位相符号と負の位相符号との間に予め決められて異なる割合がある検査期間内に存在するかどうかについては評価されることにより、ノイズは本発明の方法を利用している際に誤って解釈される可能性はない。
【００２９】
従って、本発明の方法は、送信周波数がＲＤＳ情報を送信しているかどうか検波するためにＲＤＳ無線受信機に使用され、前記送信周波数は受信機がある特定の時間に変調できる周波数である。この場合、ＲＤＳ情報は受信されるための送信周波数で送信され、査定は少くともＲＤＳビットの大部分で“良（ｇｏｏｄ）”としてランキングされる。ＲＤＳ受信機が、まさにＡＲＩ情報を提供する無線局からの送信周波数に転換されると、ＲＤＳ情報でなく、情報、即ちＡＲＩ情報が５７ＫＨｚ搬送波で発信されるが、ＡＲＩシステムに準じていないのでバイフェ−ズで復調はしない。バイフェ−ズに復調された信号が存在しないと、正の位相符号と負の位相符号との間に予め決められた割合は、各品質検査期間中にも存在しない。ＡＲＩ信号の受信中、本発明の方法は、全品質検査期間内で“低品質（of poor quality ）”のランキングに達する。これは、ＲＤＳ信号が受信されていないという結果の査定に関連している。
【００３０】
この場合、ＲＤＳ受信機がＲＤＳ情報でもなくＡＲＩ情報でもない送信を無線局の周波数に、ある特別な瞬間で転換し、ノイズのみが５７ＫＨｚ搬送波で受信機側に受信される。しかしながら、これは、同数の正の位相符号と負の位相符号が、正の位相符号と負の信号信号との間で予め決められた異なる割合としてではなく、本発明に従ってある検査期間内に存在するという査定に導く。この場合においても、ＲＤＳ情報が発信されていないということは、間違いなく認識される。
【００３１】
本発明の方法により、ＲＤＳ情報は送信周波数で放送されているかどうかについて検波が安全に行われ、前記送信周波数とは、ＲＤＳ無線受信機がある瞬間に復調されることのできる周波数である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の品質検査方法による品質査定を比べながら、本発明の品質検査方法による査定を説明するのに有用な信号曲線をの例を示す図である。
【符号の説明】
ａ１〜ａ６一般的な品質検査方法による品質検査又は監視期間
ｂ１〜ｂ６一般的な品質検査方法による品質検査又は監視期間を１８０°位相移動したもの
ｃ１〜ｃ６本発明の品質検査方法による品質検査又は監視期間
ｄ１〜ｄ６本発明の品質検査方法による品質検査又は監視期間を１８０°位相移動したもの

Claims

無線送信機によって無線信号放送にて、ＲＤＳのために取付けられた無線受信機により受信され、バイフェーズで復調されたデジタルＲＤＳ信号の品質又は存在を査定する方法において、ビット伝送速度クロック信号が受信機側で前記ＲＤＳ信号と同一の伝送速度で生成され、前記ＲＤＳ信号のビットが２つの半ビットで構成されると共に、前記ビット伝送速度クロック信号のビットが１つのＲＤＳビットに属する２つのＲＤＳ半ビットで構成されており、前記２つの半ビットの一方が正の位相で他方が負の位相であり、品質又は存在の査定のために、ビット伝送速度クロック信号やＲＤＳ信号のうち、予め決められた“ｎ”個の隣合う半ビットからなる期間中の品質検査期間におけるＲＤＳ信号にそれぞれ含まれる、正の位相符号の数と負の位相符号の数が決められ、確定した正の位相信号の数と確定した負の位相信号の数との割合が、予め決められた割合数に一致するかしないかに応じて、前記ＲＤＳ信号が良品質の信号として又は低品質の信号としてそれぞれ査定され、前記ｎの値として２以上の奇数が使用されるＲＤＳ信号の査定方法。
前記ｎの値は、３である請求項１に記載されたＲＤＳ信号の査定方法。