网络无线电接收机的制作方法

专利名称：网络无线电接收机的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线电接收方法和设备，更具体地说，涉及用于分发
带内频道上(IBOC)数字音频广播(DAB)无线电信号的方法和设备。
背景技术：
IBOC DAB无线电广播技术在现有的中频(MF)和甚高频(VHF) 无线电频带中从地面发射机向移动接收机、便携式接收机和固定接收 机提供数字音频和数据服务。可按照包括与多个数字调制载波结合的 模拟调制载波的混合格式，或者按照其中不使用^t拟调制载波的全数 字格式来发射IBOCDAB信号。通过使用混合模式，广播设备可继续 和更高质量、更鲁棒的数字信号同时地发射才莫拟AM和FM，从而允 许其自己和其收听者从模拟无线电转换成数字无线电，同时保持其当 前的频率分配。
数字传输系统的一个特征是同时发射数字化音频和数据的固有 能力。从而，该才支术还为来自AM和FM无线电台的无线数据服务创 造条件。广播信号可包括元数据，比如艺术家、歌曲名称、或者电台 呼号。还可包括关于事件、交通和天气的特殊消息。例如，在用户收 听无线电台时，交通信息、天气预报、新闻和比赛成绩都可在无线电 接收机的显示器上滚动显示。
IBOC DAB技术能够提供优于现有模拟广播格式的数字质量的 音频。由于每个IBOC DAB信号是在现有AM或FM频道分配的频 谱限制内发射的，因此不需要新的频谱分配。IBOCDAB促进了频谱 的节约，同时使广播设备能够向当前的听众群提供数字质量的音频。
组播(通过AM或FM频镨中的一个频道提供几个节目或数据流 的能力)使电台能够在主频率的独立附加频道或子频道上广播多个数据流。例如，多个数据流可包括备选的音乐格式、本地交通、天气、 新闻和体育。通过使用调谐或搜索功能，可按照和传统电台频率相同
的方式来访问附加频道。例如，如果才莫拟调制信号以94.1 MHz为中 心，那么按照IBOC DAB的相同广播可包括附加频道94.1-1、 94.1-2 和94.1-3。可向严格定向的听众提供附加频道上的高度专门化的节目， 从而为广告客户创造更多的使其品牌和节目内容相结合的机会。
美国全国广播系统委员会(由美国全国广播公司协会和美国消费 电子协会发起的标准设定组织)在2005年9月釆用了命名为NRSC-5A 的IBOC标准。NRSC-5A(其公开内容在此通过引用而并入本文作为 参考)陈述了通过AM和FM广播频道来广播数字音频和辅助数据的 要求。该标准及其参考文献包含该系统的RF/传输子系统及传送和服 务多路复用子系统的详细说明。可通过 http:〃www.nrscstandards.org/standards.asp从NRSC获得该标准的 副本。iBiquity Digital Corporation开发的HD Radk)TM技术是 NRSC-5A IBOC标准的一种实现方式。在www.hdradio.com和 www.ibiq uity.com 可找到关于HD RadioTM技术的更多信息。
期望提供能够向接入局域网，比如家庭网络或者办公网络的多个 用户分发由IBOC DAB接收机接收的节目素材和/或信息的方法和设 备。此外，对于釆用这种方法和设备的系统来说，期望所述系统非常 灵活，并且可被配置成能够把内容分发给具有不同的内容接收装置， 比如计算机、电视机或家庭影院、蜂窝电话机、个人音乐播放器和其 它手持式或便携式装置的用户。另外，所接收信号的不同用户可能对 在单个IBOCDAB频道中传送的不同节目或数据流感兴趣。因此，期 望提供能够允许不同用户访问在单个频道上传送的不同节目和数据 服务的方法和设备。

发明内容
在第一方面，本发明提供一种包括网络接收机和输出端的设备， 所述网络接收机用于接收无线电带内频道上广播信号和从广播信号中提取广播内容，所述输出端用于通过第一接收机输出信号把内容传 给一个或多个网络播放器装置。
网络接收机可以包括用于按照网络接入协议来格式化第 一接收 机输出信号的网络接收机接口 。网络接收机还可包括前端和处理器， 所述前端用于把广播信号转换成基带信号，所述处理器用于按照协议 栈来处理基带信号，从而产生中间信号，其中网络接收机接口处理中 间信号，从而产生输出信号。中间信号可被加密。
所述设备还可包括网络播放器，所述网络播放器包括网络播放器 接口和处理器，所述网络播放器接口用于接收接收机输出信号，所述 处理器用于按照网络接入协议来处理接收机输出信号，从而恢复内 容。网络播放器可以与网络接收机交换命令和状态信息。还可包括具 有用于启动网络接收机的功能的控件的用户接口。
还可包括用于接收接收机输出信号和把内容分发给一个或多个 网络播放器的网络路由器。可以使用另外的网络接收机来接收附加无 线电带内频道上广播信号，从所述附加广播信号中提取广播内容，并 通过第二接收机输出信号向一个或多个网络播放器装置传递附加内 容。
在另一方面，本发明提供一种方法，包括接收无线电带内频道 上广播信号，从广播信号中提取广播内容，以及通过第一接收机输出 信号把内容传给一个或多个网络播放器装置。
所述方法还可包括把广播信号转换成基带信号，按照协议栈来 处理基带信号，从而产生中间信号，以及处理中间信号，从而产生输 出信号。中间信号可被加密。内容可包括在单个广播频道中接收的多 个节目和/或数据。
在另一方面，本发明提供一种网络播放器，所述网络播放器包括 接口和处理器，所述接口用于接收从带内频道上广播得到的信号，所 述信号包括多个协议数据单元，所述处理器按照逻辑协议栈来处理协 议数据单元，从而恢复内容。接口能够与网络接收机交换命令和状态 信息。还可包括具有用于启动网络接收机的功能的控件的用户接口。
7网络播放器还可包括用于存储协议数据单元的存储装置。


图1是在带内频道上数字音频广播系统中使用的发射机的方框图。图2是混合FMIBOC波形的示意图。 图3是扩展的混合FMIBOC波形的示意图。 图4是全数字FMIBOC波形的示意图。 图5是混合AM IBOC DAB波形的示意图。 图6是全数字AMIBOCDAB波形的示意图。 图7是AMIBOCDAB接收机的功能方框图。 图8是FMIBOC DAB接收机的功能方框图。 图9是IBOC DAB接收机的简化方框图。 图10a和10b是IBOC DAB逻辑协议栈的示图。 图11是IBOCDAB网络接收机的简化方框图。 图12是IBOC DAB网络播放器的简化方框图。 图13是包括IBOC DAB网络接收机和几个不同种类的IBOC DAB网络播放器的网络的示意图。图14是包括IBOC DAB网络接收机和电视机的另一网络的示意图。图15是包括多个IBOCDAB网络接收机的另一网络的示意图。
具体实施方式
参见附图，图l是可用于广播FM IBOC DAB信号的演播室场 所10、 FM发射机站点12和演播室-发射机链路(STL)14的相关组件 的功能方框图。除了其它事物之外，演播室场所包括演播室自动化设 备34、总操作中心(EOC)16和演播室-发射机链路(STL)发射机48， 总操作中心16包括输入器18、输出器20和激励器辅助服务单元 (EASU)单元22。发射机站点包括STL接收机54、数字激励器56，数字激励器56包括激励器引擎(exgine)子系统58和模拟激励器60。 尽管在图l中，输出器存在于无线电台的演播室场所，激励器位于发 射站点，不过这些元件可以共同位于发射站点处。在演播室场所，演播室自动化设备向EASU供给主节目服务 (MPS)音频42，向输出器供给MPS数据40,向输入器供给附加节目 服务(SPS)音频38,以及向输入器供给SPS数据36。 MPS音频充当 主音频节目源。在混合模式下，它在模拟传输和数字传输两者中都保 持现有的模拟无线电节目格式。MPS数据(也称为节目服务数据(PSD)) 包括诸如音乐名称、艺术家、唱片集名称之类的信息。附加节目服务 可包括附加音频内容以及节目相关数据。输入器包含用于供给高级应用服务(AAS)的硬件和软件。"服务" 是通过IBOC DAB广播提供给用户的内容，AAS可包括未被分类为 MPS或SPS的任意类型的数据。AAS数据的例子包括实时的交通和 天气信息，导航地图更新或其它图像，电子节目指南，组播节目，多 媒体节目，其它音频服务，以及其它内容。用于AAS的内容可由服 务提供者44提供，服务提供者44通过应用程序接口 (API)向输入器提 供服务数据46。服务提供者可以是位于演播室场所的广播设备，或者 源于外部的广播设备，输入器可以在多个服务提供者之间建立会话连 接。输入器对服务数据46、 SPS音频38和SPS数据36进行编码和 多路复用，以产生输出器链路数据24，输出器链路数据24经由数据 链路被输出给输出器。输出器20包含对供给用于广播的主节目服务和电台信息服务 (SIS)来说所必需的硬件和软件。SIS提供电台信息，比如呼号、绝对 时间、与GPS相关的位置等等。输出器通过音频接口接受数字MPS 音频26，并压缩该音频。输出器还多路复用MPS数据40、输出器链 路数据24和压缩的数字MPS音频，以产生激励器链路数据52。另外， 输出器经其音频接口接受模拟MPS音频28，并对模拟MPS音频28 应用预编程的延迟，以产生延迟的模拟MPS音频信号30。对于混合 IBOCDAB广播来说，该模拟音频可被作为备用频道来广播。所述延迟补偿数字MPS音频的系统延迟，从而使得接收机能够无时移地混 合数字和才莫拟节目。在AM传输系统中，延迟的MPS音频信号30被 输出器转换成单信号，并作为激励器链路数据52的一部分被直接发 送给STL。EASU 22从演播室自动化设备接受MPS音频42,将其速率转换 成恰当的系统时钟，并输出该信号的两个副本， 一个数字副本(26)和 一个模拟副本(28)。 EASU包括与天线25连接的GPS接收机。GPS 接收机允许EASU得到主时钟信号，所述主时钟信号通过使用GPS 单元，与激励器的时钟同步。EASU提供由输出器使用的主系统对钟。 在输出器存在灾难性故障并且不再工作的情况下，EASU还被用于旁 路(或重定向)模拟MPS音频，防止模拟MPS音频通过输出器。被旁 路的音频32可被直接送入STL发射机，消除停纟番事件。STL发射机48接收延迟的模拟MPS音频50和激励器链路数据 52。它通过STL链路14输出激励器链路数据和延迟的模拟MPS音 频，STL链路14可以是单向的或者双向的。STL链路可以是数字微 波或者以太网链路，可以使用标准的用户数据报协议或标准的 TCP/IP。发射机站点包括STL接收机54、激励器56和模拟激励器60。 STL接收机54通过STL链路14接收包括音频和数据信号的激励器 链路数据以及命令和控制消息。激励器链路数据被传给激励器56，激 励器56产生IBOCDAB波形。激励器包括主处理器、数字上变频器、 RF上变频器和exgine子系统58。 exgine接受激励器链路数据，并调 制IBOC DAB波形的数字部分。激励器56的数字上变频器把exgine 输出的基带部分从数字转换成模拟。所述数模转换以GPS时钟为基 础，和从EASU得到的输出器的基于GPS的时钟的GPS时钟相同。 从而，激励器56包括GPS单元和天线57。在美国专利申请序列号 No.ll/081，267(公布号2006/0209941 Al)中可找到用于使输出器和激 励器时钟同步的备选方案，该专利申请的公开内容在此以引用方式并 入本文作为参考。激励器的RF上变频器把模拟信号上变频成恰当的带内频道频率。上变频后的信号随后被传给高功放62和天线64以便 广播。在AM传输系统中，exgine子系统按照混合模式相干地把备用 模拟MPS音频加到数字波形中；从而，AM传输系统不包括模拟激 励器60。另外，激励器56产生相位和幅度信息，以及模拟信号被直 接输出给高功i文。通过利用各种波形，可在AM无线电频带和FM无线电频带两 者中发射IBOC DAB信号。所述波形包括FM混合IBOC DAB波形、 FM全数字IBOC DAB波形、AM混合IBOC DAB波形，和AM全 数字IBOC DAB波形。图2是混合FM IBOC波形70的示意图。该波形包括位于广播 频道74的中心的模拟调制信号72,在上边带78中的第一多个间隔均 匀的正交频分复用副载波76，和在下边带82中的第二多个间隔均匀 的正交频分复用副栽波80。数字调制副载波被分成分区，各个副载波 被指定为基准副载波。频率分区是包含18个数据副载波和一个基准 副载波的一组19个OFDM副栽波。该混合波形包括模拟FM调制信号，加上数字调制的第 一主副载 波。副载波位于间隔均匀的频率位置。副载波位置被从-546到+546 编号。在图2的波形中，副载波位于位置+356 ~+546和-356 ~-546 处。每个第一主边带包括10个频率分区。同样包括在第一主边带中 的副载波546和-546是附加的基准副载波。每个副栽波的振幅可依据 振幅比例因子来调整。图3是扩展的混合FM IBOC波形90的示意图。扩展的混合波 形是通过把第一扩展边带92、 94加入到存在于混合波形中的第一主 边带而产生的。取决于服务模式， 一个、两个或四个频率分区可被加 入到每个第一主边带的内缘。扩展的混合波形包括模拟FM信号，加 上数字调制的第一主副载波(副载波+356 ~ +546和-356 ~ -546)以及一 些或者全部的第一扩展副载波(副载波+280 ~ +355和-280 ~ -355)。第一扩展上边带包括副载波337 ~ 355(—个频率分区)，318~ 355(两个频率分区)，或者280 ~355(四个频率分区)。笫一扩展下边带355(—个频率分区)，-318 ~ -355(两个频率分区)， 或者-280 ~ -355(四个频率分区)。每个副载波的振幅可依据振幅比例因 子来调整。图4是全数字FMIBOC波形100的示意图。该全数字波形是通 过禁止模拟信号，完全地扩展第一数字边带102、 104的带宽，以及 在模拟信号空出的频谱中加入低功率第二边带106、 108而构成的。 例证实施例中的全数字波形包括在副载波位置-546 ~ +546处的数字 调制副载波，没有模拟FM信号。除了 10个主频率分区之外，所有四个扩展频率分区也存在于全 数字波形的每个第一边带中。每个第二边带也具有10个第二主(SM) 频率分区和4个第二扩展(SX)频率分区。不过，不同于第一边带，第 二主频率分区被映射到更接近于频道中心，而扩展频率分区更远离所 述中心。每个第二边带还支持小的第二受保护(SP)区110、 112,所述第二 受保护(SP)区110、 112包括12个OFDM副栽波及基准副载波279 和-279。所述边带被称为"受保护边带"，因为它们位于最不可能受模 拟或数字干扰影响的频谱区域中。附加基准副载波被放置在频道的中 心(O)。由于SP区不包含频率分区，因此并不应用SP区的频率分区 排序。每个第二主边带跨越副载波1~190或-1~-190。第二扩展上边 带包括副载波191~266，第二受保护上边带包括副载波267~ 278， 加上附加基准副载波279。第二扩展下边带包括副栽波-191~-266, 第二受保护下边带包括副载波-267~-278，加上附加基准副载波-279。 整个全数字频语的总频率宽度为396,803 Hz。每个副栽波的振幅可由 振幅比例因子调整。第二边带的振幅比例因子可以是用户可选择的。 可以选择四个中的任意一个来应用到第二边带。在所述波形的每一个中，数字信号被利用正交频分复用(OFDM) 来调制。OFDM是一种并行调制方案，其中数据流调制大量的正交副 栽波，所述大量的正交副载波被同时传送。OFDM生性灵活，便于允12许逻辑频道映射到不同组的副载波。在混合波形中，数字信号是在位于混合波形中的模拟FM信号任 意一侧的第一主(PM)边带中传送的。每个边带的功率水平略低于模拟 F M信号中的总功率。模拟信号可以是单声道信号或者立体声信号， 并可包括辅助通信授权(SCA)频道。在扩展混合波形中，混合边带的带宽可朝着模拟FM信号扩展以 增大数字容量。分配给每个第一主边带的内缘的这种附加频语被称为 第一扩展(PX)边带。在全数字波形中，模拟信号被移除，第一数字边带的带宽被完全 扩展，如在扩展混合波形中一样。另外，该波形允许在模拟FM信号 空出的频镨中传送低功率数字第二边带。图5是AM混合IBOC DAB波形120的示意图。该混合格式包 括常规的AM模拟信号122(频带局限于约士5 kHz)以及宽约30 kHz的 DAB信号124。频i普包含在具有约30 kHz带宽的频道126内。该频 道被分成上频带130和下频带132。上频带从频道的中心频率扩展到 离中心频率约+15 kHz处。下频带从中心频率扩展到离中心频率约-15 kHz处。一个例子中的AM混合IBOC DAB信号格式包括模拟调制的栽 波信号134，加上跨越上频带和下频带的OFDM副载波位置。在副载 波上传送表示待传送的音频或数据信号(节目素材)的编码数字信息。 由于符号间的保护时间的缘故，符号率小于副载波间隔。如图5中所示，上频带被划分成第一部分136、第二部分138和 第三部分144。下频带被划分成第一部分140、第二部分142和第三 部分143。为了4更于i兑明，第三部分143和144可被j人为包括图5中 标记为146、 148、 150和152的多组副栽波。第三部分内位于频道中 心附近的副栽波被称为内部副载波，第三部分内远离频道中心的副栽 波被称为外部副载波。本例中，组148和150中的内部副载波的功率 水平被示为随着距离中心频率的频率间距而线性降低。第三部分中的 剩余的副载波组146和152具有基本恒定的功率水平。图5还示出了用于系统控制的两个基准副载波154和156，其功率水平被固定在与 其它边带不同的值。数字边带中的副载波的功率明显低于模拟AM信号中的总功率。 指定的第一或笫二部分内的每个OFDM副载波的功率水平被固定在 恒定值。第一或第二部分可相对于彼此进行缩放调整。另外，状态和 控制信息在位于主载波的任意一侧的基准载波上传送。在正好在第二 上边带和第二下边带的频率边缘之上和之下的各个副载波中，可传送 独立的逻辑频道，比如IBOC数据服务(IDS)频道。每个第一OFDM 副载波的功率水平相对于未经调制的主模拟栽波被固定。不过，第二 副载波、逻辑频道副载波和第三副载波的功率水平是可调整的。通过利用图5的调制格式，在为美国的标准AM广播规定的频 道限制内传送模拟调制载波和数字调制副载波。该混合系统把模拟 AM信号用于调谐和备用。图6是全数字AM IBOC DAB波形的副栽波分配的示意图。全 数字AM IBOC DAB信号160包括位于上频带166和下频带168中的 第一组和第二组间隔均匀的副栽波162和164(称为第一副载波)。分 别被称为第二副栽波和第三副栽波的第三组和第四组副载波170和 172同样位于上频带166和下频带168中。第三组的两个基准副栽波 174和176最4妄近于频道的中心。副栽波178和180可^皮用于传送节 目信息数据。图7是AM IBOC DAB接收机200的简化功能方框图。该接收 才几包括与天线204连接的输入端202、调谐器或前端206、以及用于 在线路210上产生基带信号的数字下变频器208。模拟解调器212解 调基带信号的模拟调制部分以在线路214上产生模拟音频信号。数字 解调器216解调基带信号的数字调制部分。随后，数字信号被解交织 器218解交织，并由Viterbi解码器220解码。服务解调器222把主 节目信号和附加节目信号与数据信号分开。处理器224处理节目信号 以在线路226上产生数字音频信号。模拟音频信号和主数字音频信号 被混合，如方框228中所示，或者使附加数字音频信号通过，以在线路230上产生音频输出。数据处理器232处理数据信号，在线路234、 236和238上产生数据输出信号。数据信号可包括例如电台信息服务 (SIS)、主节目服务数据(MPSD)、附加节目服务数据(SPSD)、和一个 或多个辅助应用服务(AAS)。图8是FM IBOC DAB接收机250的筒化功能方框图。该接收 机包括与天线254连接的输入端252、调谐器或前端256、和用于在 线路260上产生基带信号的数字下变频器258。模拟解调器262解调 基带信号的模拟调制部分，以在线路264上产生模拟音频信号。边带 信号被分离(如方框266中所示)、滤波(方框268)、和解调(方框272) 以解调基带信号的数字调制部分。随后，数字信号由解交织器274解 交织，并由Viterbi解码器276解码。服务解调器278把主节目信号 和附加节目信号与数据信号分开。处理器280处理主节目信号和附加 节目信号，从而在线路282上产生数字音频信号。模拟音频信号和主 数字音频信号被混合，如方框284中所示，或者使附加节目信号通过， 从而在线路286上产生音频输出。数据处理器288处理数据信号，在 线路290、 292和294上产生数据输出信号。数据信号可包括例如电 台信息服务(SIS)、主节目服务数据(MPSD)、附加节目服务数据 (SPSD)、和一个或多个辅助应用服务(AAS)。实践中，可利用一个或多个集成电路来实现图7、 8的接收机中 所示的许多信号处理功能。图9是示出IBOC DAB接收机300的组件的筒化方框图。该接 收机包括调谐器302，调谐器302具有用于连接FM天线304和AM 天线306的输入端。该调谐器与模拟前端电路308和数字信号处理器 310连接。前端电路308把输入信号变换成基带信号。数字信号处理 器310处理基带信号，从而在线路312和314上产生数字音频信号和 数据输出信号。提供数模转换器316以把线路312上的数字信号转换 成模拟音频信号。提供存储器318和320供数字信号处理器使用。微 处理器322与调谐器和数字信号处理器连接。微处理器还与用户接口 324耦接，用户接口 324可包括例如显示器、小键盘、旋转编码器和/或红外遥控器。来自数字信号处理器的音频输出信号可被放大器326 放大，并被发送给输出装置328，输出装置328可包括扬声器或头戴 送受话器和显示器。图10a和10b是从发射机角度来看的IBOC DAB逻辑协议栈的 示图。从接收机的角度来看，将沿相反的方向遍历该逻辑栈。在协议式。pdu是由i议栈的特定层(:者层内的进程)产生的结构化数据块:给定层的PDU可封装来自协议栈的上一个更高层的PDU，和/或包括 起源于本层(或进程)的内容数据和协议控制信息。由发射机协议栈中 的每一层(或进程)产生的PDU被输入至接收机协议栈中的对应层(或 进程)。如图10a和10b中所示，存在配置管理器330，它是向协议栈内 的各个实体提供配置和控制信息的系统功能。配置/控制信息可包括用 户定义的设置，以及从系统内部产生的信息，比如GPS时间和位置。 服务接口 331代表除SIS以外的所有服务的接口。对于各种服务中的 每一种服务，服务接口可以不同。例如，对于MPS音频和SPS音频， 服务接口可以是声卡。对于MPS数据和SPS数据，接口可以呈不同 的应用程序接口(API)的形式。对于所有其它的数据服务，接口呈单个 API的形式。音频编解码器332编码MPS音频和SPS音频两者，从 而产生MPS和SPS音频编码分组流，所述MPS和SPS音频编码分 组流被传给音频传输333。音频编解码器332还把未用容量状态传给 系统的其它部分，从而允许包含机会性(opportunistic)数据。MPS 和SPS数据被节目服务数据(PSD)传输334处理，从而产生MPS和 SPS数据PDU， MPS和SPS数据PDU被传给音频传输333。音频传 输333接收编码的音频分组和PSD PDU，并输出包含压缩的音频和 节目服务数据两者的比特流。SIS传输335从配置管理器接收SIS数 据，并产生SISPDU。 SISPDU可以包含电台标识和位置信息、以及 与GPS相关的绝对时间和位置。AAS数据传输336接收来自服务接 口的AAS数据，以及来自音频传输的机会性带宽数据，并产生AAS数据PDU， AAS数据PDU可以以服务质量参数为基础。第2层(337) 从SIS传输、AAS数据传输和音频传输接收传输PDU,并把它们格 式化成第2层PDU。第2层PDU包括协议控制信息和净荷，所述净 荷可以是音频、数据，或者音频和数据的组合。第2层PDU通过正 确的逻辑频道被路由给第1层(338)。存在基于服务模式的多个第l层 逻辑频道。有效的第l层逻辑频道的数目和用于定义它们的特性相对 于每种服务模式而不同。在第2层和第l层之间还传递状态信息。第 1层把来自第2层的PDU和系统控制信息转换成AM或FM IBOC DAB波形以便传输。第1层的处理可包括加扰、信道编码、交织、 OFDM副栽波映射以及OFDM信号生成。OFDM信号生成的输出是 表示用于特定符号的IBOC信号的数字部分的复数、基带、时域脉冲。 离散符号被级联，从而形成连续的时域波形，所述连续的时域波形被 调制，以产生供传输的IBOC波形。图ll是IBOCDAB网络接收机的组件的简化方框图。网络接收 机340包括调谐器341，调谐器341具有用于连接用于接收无线电信 号的AM天线342和FM天线343的输入端，所述无线电信号可用全 数字、全模拟或者混合IBOC波形来调制。该调谐器产生中频(IF)信 号344,所述中频信号344被传给前端电路345，前端电路345把IF 信号变换成基带信号346。数字信号处理器(DSP)347处理基带信号， 如下文更详细所述。提供存储器348和349供DSP 4吏用。在DSP与 调谐器和前端之间传递命令和状态信息350。如果收到的信号是用全 数字或混合IBOC波形调制的，那么DSP347按照从接收机角度，在 图10a和10b中描述的逻辑协议栈来处理基带信号，从而产生包括编 码音频内容和数据的输出信号351(也被称为中间信号)。如果收到的 信号是纯模拟信号，那么绕过按照协议栈的信号处理，信号处理器输 出未编码的标准脉码调制(PCM)音频信号。可选的是，中间信号351 可被加密。功能上，为了产生信号351，网络接收机进行许多和关于 图7、图8所说明的功能相同的功能。中间信号351被传给网络接口 352，网络接口 352按照适当的网络接入协议来格式化输出信号353，以便直接地或者经由网络路由器传送给一个或多个网络播放器。该输 出信号被称为接收机输出信号。可以使用任何适当的网络接入协议。例如，网络接口可格式化信号，以便通过有线以太网连接或者有线USB连接来传送给路由器。 网络接口也可格式化信号，以便进行诸如按照IEEE 802.11("Wi-Fi")、 IEEE 801.16("WiMAX")、 IEEE 802.20("WMBA，，)规范或者蓝牙之类 的无线传输。网络接口还可输出信号，以便有线地或者无线地与网络 播放器直接连接。直接有线连接可以使用数字差分连接(比如LVDS) 或者专门协议(比如高端家用音响系统所用的那些协议)，而无线连 接可使用上面说明的协议中的任何一个。用户可通过在网络接收机外 部扳动开关或按下按钮，来选择与网络播放器直接连接或者经由路由 器进行网络连接。在网络接收机和网络播放器之间还传递命令和状态 信息354和355。命令信息可包括比如改变例如网络接收机正在接收 的频率之类的命令。网络接收机包括完成由网络接口实现的传输协议 所必需的硬件，例如以太网或USB连接点和天线。图12是IBOC网络播放器的组件的简化方框图。网络播放器接 收包含编码音频和数据360的接收机输出信号，并发送和接收均按照 网络接收机所用的适当网络接入协议来格式化的命令和状态信息 361。网络接口 362依照网络接入协议处理信号，从而产生未格式化 的编码音频和数据信号363。网络接口还相对于处理器或微控制器365 发送和接收状态和控制信息364。微控制器把编码音频信号366输出 给音频解码器367，以便解码。解码后的音频信号368被传给数模转 换器369和放大器370，放大器370把模拟音频信号381发送给诸如 扬声器或头戴送受话器之类的音频输出装置382。另一方面，解码后 的音频信号可被传给数字放大器，数字放大器供给音频信号，以便由 音频输出装置输出。微控制器还把任意编码数据372输出给数据解码 器373，数据解码器373解码数据，并把解码后的数据信号374输出 给微控制器。微控制器与数据解码器和音频解码器交换命令和状态信 息375和376。微控制器把解码后的数据377传给包括显示器379的用户接口 378。还在微控制器和用户接口之间交换命令和状态信息 380。用户接口 378包括由用户启动的控件。这些控件可以允许用户 实现各种功能，比如改变接收电台的频率，增大或减小音频输出的音 量，选择主节目或附加节目，响应接收的数据，利用电子节目指南， 或者利用存储-重放功能。可利用按钮、开关和其它启动机构，单独地 或者与软件实现的图形用户界面相结合地实现所述控件。图13是包括按照本发明构成的网络接收机432的系统430的方 框图。网络接收机接收IBOCDAB信号，并产生一个或多个接收机输 出信号。随后通过使用有线或无线通信链路，输出信号被传给网络接 口装置(也被称为路由器或集线器)434。路由器可以是能够接收和路由 信号的任意类型的连网装置，包括本领域中目前公知的以及可从市场 上获得的用于家庭网络、办公网络或者任何其它形式的局部网络的那 些连网装置。路由器随后把信号路由给一个或多个网络播放器 436-444。网络播放器可包括例如计算机436、个人音频播放器438、 电话机440(它可以是移动电话机或蜂窝电话机，或者VoIP兼容电话 机)、电视机442和游戏系统444。网络接收机可^皮放置在家庭或办公 室的任意便利的RF接收点。尽管可以包括各种播放器，不过在所有 系统中，网络接收机可以是相同的。每个网络播放器装置需要这样的 软件赋予播放器接收和处理与协议栈的L2-L4层相对应的IBOC信 号(包括音频和数据分量)的能力，并且驱动适当用户接口。可以各种 方式获得这种软件并将其加载到播放器上，所述各种方式包括例如访 问Web站点并把软件直接下载到播放器上的方式，这在播放器具有 因特网接入时尤其适合，膝上型计算机、桌上型计算机或智能电话机 正是如此。就蜂窝电话机来说，用户可访问Web站点并请求软件， 随后由用户的蜂窝服务提供者将所述软件加载到电话机上。适当的图 形用户界面将取决于播放器的显示器的尺寸和能力，以及每个播放器 的控制点，例如蜂窝电话机或便携式手持装置上的按钮。用户接口将 允许用户例如调谐到特定电台，选择该电台播放的内容频道内的节 目，访问和播放存储的素材，记录内容，以及与数据内容交互。在图13的例子中，单个网络接收机包括单个调谐器，从而每次只有一个人能够控制正在收听的电台。控制播放器可以是通过登录或 以其它方式请求访问网络接收机的输出而与网络接收机开始对话的 第一个播放器。当用户请求广播主节目音频和一个或多个附加音频节 目的电台时，那么在一个实施例中，网络接收机路由该播放器所请求 的节目以及任意关联数据。另一方面，网络接收机可以打包路由来自 单个电台的所有内容，在这种情况下，网络播放器解析所述内容，以 便只播放用户所选的特定节目。其它辅助播放器也可以访问可在和控 制播放器所选的频道相同的频道上得到的内容。例如，如果单个频道 包含一个主音频节目和两个附加节目，那么网络上的任意播放器可以 请求接收这三个节目中的任意一个。在一个实施例中，网络接收机单独路由这样的节目中的每一个网络接收机已从网络播放器接收到对 其的请求。另一方面，网络接收机可打包路由单个频道上的所有内容， 在这种情况下，网络播放器会解析所述内容，以便只播放特定用户所 选择的节目。单个网络接收机可向任意数目的网络播放器提供内容。例如，网 络接收机可位于体育场。体育活动，比如篮球比赛的参加者可能希望 听到比赛实况解说员关于比赛的解说，以及其它相关的音频或数据内 容。该内容可由无线电台或其它源产生，随后被广播。网络接收机接 收该广播，随后把内容路由给体育场中能够接收到信号的任何网络播 放器。网络播放器还可包括一个或多个(使用有线或无线连接的)电视 机，所述电视机具有能够隐藏在小盒子中的适配器。在上面说明的实施例中，网络接收机和网络播放器一起按照逻辑 协议栈来完成对接收信号的必要处理，以产生音频输出和数据输出， 并提供用户接口的功能。例如，网络接收机可通过协议栈的L2层来 处理信号，随后把L2PDU路由给网络播放器，从而完成处理。作为 另一例子，网络接收机可通过协议栈的L4层来处理信号，随后把L4 PDU路由给网络播放器，从而完成处理。作为又一例子，网络接收机 可产生完全解码的PCM信号，以便路由给网络播放器。另外，网络接收机可把来自协议栈特定层的PDU路由给存储装置。于是，PDU 稍后可被网络播放器或其它装置检索到，从而完成处理。也可通过广 域网，比如因特网，把存储的PDU分发给能够完成处理的另一位置。图14是包括网络接收机462的系统460的方框图，所述网络接 收机462是按照本发明而构成的，其直接与网络播放器适配器464相 连接，以便和电视机466相连接。网络接收机接收IBOCDAB信号， 并产生接收机输出信号，如前所述，所述接收机输出信号随后通过有 线或无线通信链路被传给适配器464。适配器按照和前述网络播放器 相同的方式对接收机输出信号中的编码音频和数据进行解码，随后产 生音频信号和视频信号。可利用例如RCA音频/视频电缆来连接适配 器和电视机466。适配器可和任意TV相连接，并使用TV显示器和 遥控器。从而，适配器466的组件和图12中所示的网络播放器的那 些组件类似，除了不再需要集成的用户接口、显示器和音频输出端之 外，因为电视机提供了这些元件。在多个用户希望收听多个电台的情况下，多个网络接收机可以在 同一个局域网络中使用。图15是包括按照本发明构成的多个网络接 收机472、 474和476的系统470的方框图。网络接收机接收IBOC DAB 信号，并且产生多个接收机输出信号。随后利用有线或无线通信链路， 将输出信号发送给网络接口装置(也被称为路由器或集线器)478。路由 器随后把信号路由给一个或多个网络播放器，包括例如一个或多个电 视机480、电话机482、计算机484、个人音频播放器486和/或游戏 系统488。电视机适配器模块489可被用于把网络信号转换成电视兼 容信号。可选的是，代替使用独立的网络接收机装置，多个网络接收 机板可被并入单个网络接收机机架中。可操作上述装置来实现包括下述步骤的方法:接收无线电带内频 道上广播信号并从广播信号中提取广播内容，以及通过第 一接收机输 出信号，把所述内容传递给多个网络播放器装置。所述方法还可包括 把广播信号转换成基带信号，按照协议栈来处理基带信号，从而产生 中间信号，以及处理中间信号以产生输出信号。中间信号可被加密。内容可包括在单个广播频道中接收的多个节目和/或数据。尽管本发明已就几个实施例进行了说明，不过对本领域技术人员 来说，显然可对所描述的实施例做出各种改变，而不脱离在下述权利 要求中陈述的本发明的范围。
权利要求
1、一种设备，包括用于接收无线电带内频道上广播信号并从广播信号中提取广播内容的网络接收机；和用于通过第一接收机输出信号把所述内容传给一个或多个网络播放器装置的输出端。
2、 按照权利要求1所述的设备，其中网络接收机包括用于按照网络接入协议来格式化第 一接收机输出信号的网络接 收机接口 。
3、 按照权利要求2所述的设备，其中网络接收机包括 用于把广播信号转换成基带信号的前端；和 用于按照协议栈来处理基带信号以产生中间信号的处理器，其中网络接收机接口处理中间信号，从而产生输出信号。
4、 按照权利要求3所述的设备，其中中间信号被加密。
5、 按照权利要求1所述的设备，其中网络接收机包括 用于把广播信号转换成基带信号的前端；和用于处理基带信号以产生中间信号的处理器，其中如果广播信号 是数字音频广播信号，那么处理器按照协议栈来处理基带信号，或者 如果广播信号是模拟信号，那么处理器产生脉码调制信号。
6、 按照权利要求1所述的设备，其中所述内容包括在单个广播 频道中接收的多个节目和/或数据。
7、 按照权利要求1所述的设备，还包括网络播放器，包括网络播放器接口和处理器，所述网络播放器接 口用于接收所述接收机输出信号，所述处理器用于按照网络接入协议 来处理所述接收机输出信号，从而恢复所述内容。
8、 按照权利要求7所述的设备，其中网络播放器与网络接收机 交换命令和状态信息。
9、 按照权利要求7所述的设备，其中网络播放器还包括具有用于启动网络接收机的功能的控件的用户接口。
10、 按照权利要求1所述的设备，还包括 用于接收所述接收机输出信号并把所述内容分发给一个或多个网络播放器的网络路由器。
11、 按照权利要求10所述的设备，还包括 用于接收第二无线电带内频道上广播信号并从所述第二广播信号中提取广播内容的第二网络接收机；和用于通过第二接收机输出信号向一个或多个网络播放器装置传 递附加内容的第二输出端。
12、 一种方法，包括接收无线电带内频'道上广播信号，并从广4番信号中提取广4番内 容5 和通过第一接收机输出信号，把所述内容传给一个或多个网络播放 器装置。
13、 按照权利要求12所述的方法，还包括 把广播信号转换成基带信号； 按照协议栈来处理基带信号以产生中间信号；以及 处理中间信号以产生输出信号。
14、 按照权利要求13所述的方法，还包括 加密中间信号。
15、 按照权利要求12所述的方法，还包括把广播信号转换成基带信号；以及处理基带信号以产生中间信号，其中如果广播信号是数字音频广 播信号，那么按照协议栈来处理基带信号，或者如果广播信号是模拟 信号，那么将基带信号转换成脉码调制信号。
16、 按照权利要求12所述的方法，其中所述内容包括在单个广 播频道中接收的多个节目和/或数据。
17、 按照权利要求12所述的方法，还包括 接收所述接收机输出信号；和按照网络接入协议来处理所述接收机输出信号，从而恢复所述内容o
18、 按照权利要求17所述的方法，还包括在网络接收机和网络播放器之间交换命令和状态信息。
19、 按照权利要求17所述的方法，其中网络播放器包括 具有用于启动网络接收机的功能的控件的用户接口。
20、 按照权利要求12所述的方法，还包括使用网络路由器接收所述接收机输出信号，并把内容分发给多个 网络播放器。
21、 一种网络播放器，包括用于接收从带内频道上广播得到的信号的接口 ，所述信号包括多 个协议数据单元；和用于按照逻辑协议栈来处理协议数据单元以恢复内容的处理器。
22、 按照权利要求21所述的网络播放器，其中接口与网络接收 机交换命令和状态信息。
23、 按照权利要求21所述的网络播放器，还包括 具有用于启动网络接收机的功能的控件的用户接口。
24、 按照权利要求21所述的网络播放器，其中所述逻辑协议栈 包括带内频道上协议栈。
25、 按照权利要求21所述的网络播放器，还包括 用于存储协议数据单元的存储装置。
全文摘要
一种设备，包括网络接收机和输出端，所述网络接收机用于接收无线电带内频道上广播信号并从广播信号中提取广播内容，所述输出端用于通过第一接收机输出信号，把内容传给多个网络播放器装置。还包括由所述设备执行的方法。
文档编号H04H60/80GK101595665SQ200780050218
公开日2009年12月2日 申请日期2007年12月4日 优先权日2006年12月4日
发明者M·密尔巴 申请人:艾比奎蒂数字公司