申请/专利权人：法国大陆汽车公司;大陆汽车有限公司

申请日：2017-03-17

公开（公告）日：2020-10-23

公开（公告）号：CN108781087B

主分类号：H04B1/12(20060101)

分类号：H04B1/12(20060101);H04B1/16(20060101)

优先权：["20160318 FR 1652301"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.23#授权;2018.12.04#实质审查的生效;2018.11.09#公开

摘要：本发明涉及一种用于限制无线电信号中的、尤其是FM带中的脉冲噪声的方法，所述无线电信号被多路复用并且用于由FM接收器接收，所述FM接收器车载在例如车辆上。根据本发明的方法包括通过如下来针对经解调的FMMPX无线电信号的相继的样本的序列借助于计算评分IND来检测脉冲噪声：一方面考虑IQ比的模数的下降的检测能力，这尤其取决于来自水平传感器SL的数据；以及另一方面考虑高频噪声的检测能力，这尤其取决于来自调制传感器SM的数据。

主权项：1.一种用于限制所接收的FM带中的无线电信号中的噪声的方法，所述所接收的无线电信号是按照正交幅度调制而多路复用的，经调制的所述所接收的无线电信号包括同相分量与正交分量，所接收的无线电信号被解调以用于由一系列样本构成，并且所述无线电信号包括容易损害经还原的无线电信号的脉冲噪声的风险，所述方法包括如下步骤：·第一步骤，其根据经调制的所接收的无线电信号的随时间经过的平均模数来检测在经调制的所接收的无线电信号的同相分量与正交分量之间的比的模数的下降，·第二步骤，其根据阈值来检测经解调的所接收的无线电信号中的高频噪声，所述阈值是根据经调制的所接收的无线电信号的调制而以动态方式确定的，·第三步骤，其计算脉冲噪声的评分，脉冲噪声的所述评分根据：在第一步骤处实现的检测；以及在第二步骤处实现的高频噪声的检测，·第四步骤，根据在第三步骤处计算的脉冲噪声的评分，确定如下的多个样本：所述多个样本形成经解调的所接收的无线电信号中的在所保留的无噪的最后一个样本与重取的无噪的样本之间的要被置换的样本序列，·第五步骤，其通过在所保留的无噪的最后一个样本与重取的无噪的样本之间的多项式插值来创建置换用样本序列，·第六步骤，其对与其中要被置换的样本序列被由置换用样本序列取代的经解调的所接收的无线电信号对应的经修改的所解调无线电信号进行还原。

全文数据：用于通过多项式插值来限制无线电噪声、尤其是FM带中的无线电噪声的方法[0001]本发明涉及一种用于限制无线电信号中的、尤其是FM无线电信号中的脉冲噪声的方法，其特别是用于实施在机动车辆中的车载无线电接收器中。[0002]更确切地，本发明目的在于一种使得能够在以多路复用的无线电信号的形式接收的无线电信号的还原期间限制脉冲噪声的方法。[0003]如所已知的，FM无线电接收器需要用于减少在多路复用的FM无线电信号中常见的脉冲噪声或多路径噪声的噪声限制手段。事实上，以传统方式，用于尤其是通过车辆上车载的无线电接收器来被接收的无线电信号、特别是FM带中的无线电信号在OHz到20kHz的可听频率的带中与音频部分一起被多路传输，以及以更高的频率，例如用于使得能够重建立体声的信息，又或与RDS系统针对根据英语缩写的“RadioDataSystem无线电数据系统”，与音频信号并行的信息传输服务，其尤其用于使得能够在路径过程中无中断地对站进行侦听有关的息等等。[0004]在常规的模拟的FM无线电接收器中，噪声的消除通常是通过根据技术人员已知的英语表述的、意指“采样和保持”的“sampleandhold采样和保持”类型的电路来确保的，所述类型的电路的功能是要通过空白来取代被污染的多路复用的信号的部分。[0005]目的在于通过一部分空白信号来取代信号的有噪部分的设备的示例尤其在文献US6577851Bl中被描述。[0006]即便它使得能够消除对于听者而言特别不舒适的噪声尖峰，通过空白来取代有噪部分这一事实仍持续了收听时不舒适的方面。[0007]为了缓解该不足，更新近的数字接收器确保更精确地检测多路复用的无线电信号中的尖峰以及借助于低通滤波来对所检测的尖峰进行滤波。[0008]然而，已知的用于限制多路复用的FM无线电信号中的噪声的手段呈现不足，其中的主要不足如下。[0009]在对多路复用的无线电信号中的尖峰进行检测时，频繁地尤其是在调制很强时）检测到“假阳性”，所述“假阳性”促使进入对信号有损害的低通滤波操作中。[0010]此外，被称为“blanking”（“消隐”，这根据技术人员已知的英语术语）的技术一一其在于通过一部分空白信号来取代其中存在脉冲噪声的信号的一部分，无论是通过实施低通滤波还是通过用一部分空白信号来代替受污染的信号的部分，都引起经还原的信号的不连续性，该不连续性对于听者而言是不舒适的。事实上，这些不连续性在这些“消隐”手段的激活期间或解激活期间是系统性的，并且这在经还原的无线电信号中引入失真。[0011]因此存在针对如下的需要:一种消除这些不足的对于多路复用无线电信号中的噪声的限制器。[0012]为此，本发明提出了一种用于限制无线电信号、尤其是多路复用的FM无线电信号中的脉冲噪声的方法，其能有效地检测所接收的无线电信号中的脉冲噪声并且用通过多项式插值重构的信号部分来取代任何部分的有噪信号。[0013]脉冲噪声的检测是通过如下来取得改进的：同时考虑所接收的无线电信号的水平以及用于检测高频噪声的出现的对所接收的无线电信号的调制，对所接收的无线电信号的水平的考虑是通过对经调制的所接收的无线电信号的同相分量与正交分量之间的比（IQ模数的模数分析进行的。[0014]在音频信号中通过经重构的无线电信号的部分来取代有噪的无线电信号的部分是通过如下的事实改进的:在解调的无线电信号的所保留的最后一个样本与重取的样本之间实现多项式插值，以便消除经还原的无线电信号中的任何不连续性，并且因此避免由此引起的在已知的无线电接收器中的无线电失真。[0015]对此，本发明为此目的在于一种用于限制所接收的无线电信号中的、尤其是FM带中的噪声的方法，所述所接收的无线电信号是按照正交幅度调制而多路复用的，经调制的所述所接收的无线电信号包括同相分量与正交分量，所接收的无线电信号被解调以用于由一系列样本构成，并且所述无线电信号包括容易损害经还原的无线电信号的脉冲噪声的风险，所述方法包括如下步骤：•第一步骤，其根据经调制的所接收的无线电信号的随时间经过的平均模数来检测在经调制的所接收的无线电信号的同相分量与正交分量之间的比的模数的下降，•第二步骤，其根据阈值来检测经解调的所接收的无线电信号中的高频噪声，所述阈值是根据经调制的所接收的无线电信号的调制而以动态方式确定的，•第三步骤，其计算脉冲噪声的评分，脉冲噪声的所述评分根据:在第一步骤处实现的检测；以及在第二步骤处实现的高频噪声的检测，•第四步骤，根据在第三步骤处计算的脉冲噪声的评分，确定如下的多个样本:所述多个样本形成经解调的所接收的无线电信号中的在所保留的无噪的最后一个样本与重取的无噪的样本之间的要被置换的样本序列，•第五步骤，其通过在所保留的无噪的最后一个样本与重取的无噪的样本之间的多项式插值来创建置换用样本序列，•第六步骤，其对与其中要被置换的样本序列被由置换用样本序列取代的经解调的所接收的无线电信号对应的经修改的所解调无线电信号进行还原。[0016]凭借根据本发明的方法，在所接收的经调制的无线电信号中的脉冲噪声的出现被有效地检测并且被以令人满意的方式修正。[0017]根据实施例，在第五步骤处，多项式插值基于如下的多项式:该多项式是根据经解调的所接收的无线电信号中的位于要被置换的样本序列之前的多个无噪样本以及经解调的所接收的无线电信号中的位于要被置换的样本序列之后的多个无噪样本来估计的。[0018]根据实施例，在所接收的无线电信号的同相分量与正交分量之间的比的模数的下降的检测相当于：其中（水平传感器并且是线性函数。[0019]根据实施例，在经解调的所接收的无线电信号中，根据以动态方式确定的阈值来对尚频卩栄声的检测—=¾¾.¾¾相当于：其中（调制传感器并且是线性函数。[0020]根据实施例，评分IND等于：其中N是被考虑的经解调的所接收的无线电信号FMMPX的样本的数目，其对应于例如专用缓冲存储器的大小。[0021]有利地，在以所保留的最后一个样本来结束的洁净样本6chantillonpropre之前的序列与以重取的样本来开始的洁净样本之后的序列之间实施多项式插值。[0022]本发明目的还在于一种无线电接收设备，其能接收并且解调多路复用的无线电信号，包括噪声限制器设备，所述噪声限制器设备包括用于实施限制在所接收的无线电信号中的、尤其是在FM带中的噪声的方法的部件，所述方法呈现前面记述的特征的全部或部分。[0023]在阅读随后的描述时将更好地理解本发明，所述描述仅仅是作为示例方式给出的并且参照了随附附图，在附图中：-图1表示表现出根据本发明的用于限制无线电信号中的脉冲噪声的方法的运转的框图；-图2示出表示相对于现有技术，通过实施根据本发明的方法而获得的处理品质的示图。[0024]应当注意到，各图以详细方式展现了本发明以用于由此使得能够对其进行实施，所述各图当然还可以用于更好地限定本发明。[0025]主要鉴于在机动车辆上的车载无线电接收器中的实施来表现了本发明。然而，本发明还针对其它应用，尤其是鉴于在除了机动车辆的情形之外的情形中的实施。[0026]参照图1，用于限制所接收的FM无线电信号中的脉冲噪声或多路径噪声的方法包括计算附属于呈现在所接收的FM无线电信号中的噪声的评分IND。该评分IND使得能够智能地检测噪声。[0027]因此，所接收的FM信号被调制，如所已知的，借助于多路径调制技术，经调制的所接收的FM信号呈现同相分量I与正交分量Q。[0028]还已知的是IQ比的模数能揭示在所接收的FM无线电信号中存在脉冲噪声的概率。因此，根据本发明的方法预备检测IQ模数的下降，其在图1中被标记为ΔΙQ。[0029]在所接收的FM无线电信号中，事实上当IQ模数以显著的方式降低时更有可能发现脉冲噪声。[0030]根据本发明，对IQ模数的下降的检测在于对在给定时刻的IQ模数与如下的阈值进行比较，所述阈值是以动态方式根据无线电信号的水平的更长期的演进，换言之，根据经调制的所接收的无线电信号随时间经过的平均模数来确定的，所述平均模数由水平传感器SL根据技术人员所使用的英语术语“sensorlevel水平传感器”）给出，所述水平传感器SL指示所接收的FM无线电信号的射频RF水平。[0031]根据本发明的方法此外预备检测经解调的FMMPX无线电信号中的高频噪声，该检测经由噪声传感器根据技术人员所使用的英语术语“sensornoise噪声传感器”），所述噪声传感器指示在经解调的FMMPX无线电信号中存在高频分量，本发明同时考虑调制传感器SM根据技术人员所使用的英语术语“sensormodulation传感器调制”），所述调制传感器SM指示想要的信号的调制水平。因此，高频噪声传感器SHF检测经解调的FMMPX无线电信号中的高频峰值的出现，这通过将这些峰值与频率阈值进行比较，所述频率阈值是以动态方式根据由调制传感器SM给出的想要的信号的调制来确定的。因此，调制越强，峰值的检测阈值越高。[0032]以脉冲噪声为特征的峰值的检测阈值因此以动态方式演进。对这些阈值的动态确定使得能够避免检测到“假阳性”（不对应于脉冲噪声的峰值），并且因此最小化经还原的无线电信号中的失真。因此，如果信号的调制增大，则这些峰值的检测阈值同样增大。[0033]如在图1中表示的那样，来自高频噪声传感器SHF的信息以及与IQ比的模数的可能的下降的检测有关的信息然后被耦合以用于实现评分IND的计算。[0034]为了生成来自高频噪声传感器SHF的信息，考虑调制传感器SM，并且为了使得能够检测IQ比的模数的下降，考虑水平传感器SL。以此方式，根据本发明的方法使得能够以动态方式检测所接收的FM无线电信号中的峰值的存在，所述峰值是所述所接收的FM音频信号中的脉冲噪声的存在的特征。[0035]为此，来自高频噪声传感器SHF的所述信息以及与IQ比的模数的可能的下降的检测有关的所述信息因此被编译以用于实现评分IND的计算，根据本发明的方法根据所述评分IND来确定经解调的所接收的FMMPX无线电信号中的要被取代的信号部分的长度。[0036]事实上，经解调的FMMPX无线电信号由相继的样本构成。评分IND给出根据时间的具有脉冲噪声的概率。在N个样本的序列上，例如，从0到N个样本将被视为有噪声。此后，根据本发明的方法预备确定在所保留的无噪的最后一个样本与重取的无噪的样本之间的要被取代的多个样本。[0037]根据本发明，于是通过在所述所保留的无噪的最后一个样本与所述重取的无噪的样本之间的多项式插值IP来创建置换用样本序列。根据实施例，为了还改进多项式插值IP的品质，考虑以所保留的最后一个样本来结束的洁净样本的序列以及以重取的样本来开始的洁净样本的序列。[0038]根据实施例，多项式插值IP基于如下的多项式，所述多项式的系数是根据经解调的FMMPX无线电信号中的位于要被置换的样本序列之前的多个无噪样本以及经解调的FMMPX无线电信号中的在要被置换的样本序列之后的多个无噪样本来估计的。[0039]明确的是，在要被置换的样本序列之前和之后的用于形成所述多个无噪样本的样本的数目根据要被置换的序列的长度而变化，所述要被置换的序列的长度对应于要被取代的无线电信号的部分。事实上，所接收的有噪的无线电信号的部分越长，所需要的在要被置换的序列之前和之后的“洁净”的、也就是说无噪的样本的数量越高，以便使得能够满意地构造置换用样本序列。[0040]此外，在要被置换的样本序列之前和之后的用于形成所述多个无噪样本的样本的数目还根据在所接收的FM无线电信号中的噪声以其出现的频率而变化。[0041]因此，换言之，劣化的信号部分被基于多项式由所合成的信号取代。借助于在由噪声污染的部分之前和之后的洁净信号来估计该多项式的系数。[0042]既然置换用样本序列呈现与其邻近部相同的频率分量，通过该处理创建的失真是最小的。[0043]根据本发明的方法尤其呈现以下优点，即：i根据想要的信号的调制水平来适配峰值的检测阈值使得能够避免检测到假阳性，以及ii通过从邻近洁净信号估计的多项式插值来取代劣化的信号部分的事实使与噪声的消除有关的失真最小化。[0044]图2示出根据现有技术2b的方法和根据本发明2c的、与对在所接收的有噪的FM无线电信号2a中的噪声的限制有关的模拟的结果。[0045]如这些图线所示出的，在由根据本发明2c的方法处理之后的经还原的信号既无脉冲噪声也无不连续性。[0046]总而言之，本发明提出了一种用于限制在无线电信号中的、尤其是在FM带中的脉冲噪声的方法，所述无线电信号被多路复用并且用于由FM接收器接收，所述FM接收器例如被车载在车辆上。[0047]根据本发明的方法包括通过如下来针对经解调的FMMPX无线电信号的相继的样本的序列借助于计算评分IND来检测并且评估脉冲噪声:一方面考虑IQ比的模数的下降的检测能力，这尤其取决于来自水平传感器SL的数据；以及另一方面考虑高频噪声的检测能力，这尤其取决于来自调制传感器SM的数据。[0048]根据实施例，IQ比的模数的下降的检测相当于：其中（水平传感器并且是线性函数。[0049]根据实施例，高频噪声的检测相当于：其中（调制传感器并且是线性函数。[0050]因此，根据实施例，关于与例如专用缓冲存储器的大小对应的N个样本的序列，评分IND被作为从0到N-I的得分给出，其中0指示非常洁净的无线电信号，并且N-I指示噪声很大的无线电信号。在该情形下，可以凭借以下等式来获得评分IND:其中N是被考虑的经解调的FMMPX无线电信号的样本的数目，其对应于例如专用缓冲存储器的大小。[0051]根据该评分IND，由本发明提出的、用于通过经重构的信号部分来取代被污染的信号部分的多项式插值依赖于对所述评分IND的使用以便最大限度地消去脉冲噪声而不在经还原的无线电信号中生成失真。[0052]此外要注意到，本发明的目的还在于一种脉冲噪声的限制器设备，其用于无线电接收器，尤其是用于FM无线电接收器，其实施上面描述的方法。[0053]本发明特别是预备用于实施在汽车领域中，但是同样可以实施在其它领域中。[0054]此外明确的是，本发明不限制于上面描述的示例并且可具有本领域技术人员可理解的众多变型。

权利要求：1.一种用于限制所接收的无线电信号中的、尤其是FM带中的噪声的方法，所述所接收的无线电信号是按照正交幅度调制而多路复用的，经调制的所述所接收的无线电信号包括同相分量与正交分量，所接收的无线电信号被解调以用于由一系列样本构成，并且所述无线电信号包括容易损害经还原的无线电信号的脉冲噪声的风险，所述方法包括如下步骤：•第一步骤，其根据经调制的所接收的无线电信号的随时间经过的平均模数来检测在经调制的所接收的无线电信号的同相分量与正交分量之间的比的模数的下降，•第二步骤，其根据阈值来检测经解调的所接收的无线电信号中的高频噪声，所述阈值是根据经调制的所接收的无线电信号的调制而以动态方式确定的，•第三步骤，其计算脉冲噪声的评分，脉冲噪声的所述评分根据:在第一步骤处实现的检测；以及在第二步骤处实现的高频噪声的检测，•第四步骤，根据在第三步骤处计算的脉冲噪声的评分，确定如下的多个样本:所述多个样本形成经解调的所接收的无线电信号中的在所保留的无噪的最后一个样本与重取的无噪的样本之间的要被置换的样本序列，•第五步骤，其通过在所保留的无噪的最后一个样本与重取的无噪的样本之间的多项式插值来创建置换用样本序列，•第六步骤，其对与其中要被置换的样本序列被由置换用样本序列取代的经解调的所接收的无线电信号对应的经修改的所解调无线电信号进行还原。2.根据前项权利要求所述的方法，其中，在第五步骤处，多项式插值基于如下的多项式:该多项式是根据经解调的所接收的无线电信号中的位于要被置换的序列之前的多个无噪样本以及经解调的所接收的无线电信号中的位于要被置换的序列之后的多个无噪样本来估计的。3.根据前述权利要求中之一所述的方法，其特征在于第一步骤对在所接收的无线电信号的同相分量与正交分量之间的比的模数的下降的检测相当于：其中（水平传感器并且是线性函数。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于第二步骤在经解调的所接收的无线电信号中根据以动态方式确定的阈值来对高频噪声的检测相当于：其中（调制传感器并且是线性函数。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第四步骤时评分IND等于：其中N是被考虑的经解调的所接收的无线电信号FMMPX的样本的数目，其对应于例如专用缓冲存储器的大小。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于在以所保留的最后一个样本来结束的洁净样本之前的序列和以重取的样本来开始的洁净样本之后的序列之间实施多项式插值。7.—种无线电接收设备，其能接收并且解调多路复用的无线电信号，其特征在于，其包括噪声限制器设备，所述噪声限制器设备包括用于实施根据前述权利要求中任一项所述的用于限制在所接收的无线电信号中的、尤其是在FM带中的噪声的方法的部件。

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