正交頻分復用接收裝置及其接收方法
2023-06-17 03:47:06 2
專利名稱：正交頻分復用接收裝置及其接收方法
技術領域：
本發明涉及一種正交頻分復用(OFDM)接收裝置及其接收方法。更特別地，本發明涉及一種能夠接收通過時域同步OFDM(TDS-OFDM)調製的OFDM信號，和在恢復接收到的OFDM信號之前迅速地檢測服務模式的OFDM接收裝置及其接收方法。
背景技術：
OFDM廣泛應用在數字發送技術中，例如數字音頻廣播(DAB)、陸地數位電視廣播、無線區域網(WLAN)和無線異步傳輸模式(WATM)。OFDM，即正交頻分復用，是將數據分解成多個數據，使用幾百個副載波調製分解的數據，並且並行發送數據的多載波技術。OFDM是提高每個帶寬的傳輸速度和減小多徑幹擾的數字調製。OFDM發送數據時，保持副載波之間的正交性，從而，在高速數據傳輸過程中獲得最佳的傳輸效率。
使用時域的同步的TDS-OFDM與矢量正交頻分復用(VOFDM)和編碼正交頻分復用(COFDM)是OFDM中的一種。使用TDS-OFDM的發送裝置使用時域同步發送OFDM信號，並沿時間軸將相對於預先設置的頻帶分配的OFDM發送信號擾碼。此外，如圖1所示，TDS-OFDM的發送裝置在沿時間軸形成的OFDM發送信號之前插入保護間隔(GI)以抑制信號之間的幹擾，和在GI之前插入使用偽噪聲序列(PN序列)的同步信息。PN序列被用作用於預測在OFDM接收裝置接收到的OFDM信號的同步和信道的同步信息。
圖2是表示用於接收和處理被傳統的OFDM調製的信號的OFDM接收裝置的例子的方框圖。參照圖2，傳統的OFDM接收裝置包括同步單元10、快速傅立葉變換(FFT)單元20、發送參數信號(TPS)提取和解碼單元30、和前向糾錯(FEC)單元40。
同步單元10相對於通過天線接收到的信號補償頻移和定時偏移。FFT單元20將從同步單元10輸出的信號變換成頻域信號。TPS提取和解碼單元30提取包含在從FFT單元20輸出的信號中的發送參數信號並將其解碼。FEC單元40進行糾錯解碼處理以糾正在傳輸過程中引起的錯誤。
在上述結構中，通過將其包含在TPS中發送關於服務模式的信息，TPS使用預定副載波發送。關於服務模式的信息包括關於數據種類的信息，例如，數字TV(DTV)信號、移動通信信號、和移動文本消息服務信號；FEC編碼速率；或關於使用的FEC的種類的信息。服務模式信息可用於FEC處理或信源解碼處理的過程中。
因此，為了檢測關於服務模式的信息，從在FFT單元20變換的信號中提取TPS，並將其解碼。更具體地講，為了檢測服務模式信息，對接收到的信號進行同步、快速傅立葉變換、和TPS提取和解碼的處理。因此，因為在與下面相同的情況下，例如當從用於接收DTV信號的接收裝置接收移動通信信號時，不必在相應的接收裝置中處理信號，所以，相對於信號進行了不必要的處理。這可能引起信源的浪費。
發明內容
根據本發明的一方面，提供了一種TDS-OFDM的接收裝置中的OFDM接收裝置及其接收方法，該裝置能夠在恢復接收到的OFDM信號之前迅速地檢測關於服務模式的信息以減少信號處理的數量。
根據本發明的一方面，提供了一種OFDM接收裝置，該裝置接收時域同步發送信號，將具有與服務模式對應的電平的PN序列信息插入到OFDM信號作為同步信息，包括同步單元，用於接收發送信號並輸出補償頻移和定時偏移的信號；和服務模式檢測單元，用於檢測與從同步單元輸出的接收到的信號中的PN序列的電平對應的服務模式。
在本發明的優選實施例中，OFDM接收裝置還包括FFT單元，用於將從同步單元輸出的信號變換成頻域信號，並輸出變換的信號；和FEC單元，用於輸出數據的糾錯解碼。
服務模式檢測單元可以基於PN序列信息相對於在其中插入GI的OFDM信號的功率比檢測服務模式。服務模式可以是DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式之一。當服務模式如上述時，考慮到每種模式中的通信環境，PN序列信息的電平被設置為按DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式的順序依次降低。
同時，提供了一種OFDM接收方法，該方法接收時域同步發送信號，將具有與服務模式對應的電平的PN序列信息插入到OFDM信號作為同步信息，包括(a)接收發送信號，並輸出頻移和定時偏移被補償的信號；和(b)從在步驟(a)中輸出的信號中檢測與PN序列的電平對應的服務模式。
在本發明的優選實施例中，OFDM接收方法還包括下述步驟(c)將在步驟(a)中輸出的信號變換成頻域信號，並輸出變換的信號；和(d)相對於變換的數據進行糾錯。
步驟(b)基於PN序列信息相對於在其中插入GI的OFDM信號的功率比檢測服務模式。另外，服務模式可以包括DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式之一。如果服務模式如上述，考慮到每種模式中的通信環境，PN序列信息的電平被設置為按DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式的順序依次降低。
通過參照附圖詳細地描述本發明的優選實施例，本發明的上述目的和其他特性將會變得更加清楚。
圖1是表示TDS-OFDM碼元的結構的示圖；圖2是使用傳統的TDS-OFDM的OFDM接收裝置的方框圖；圖3是根據本發明實施例的OFDM接收裝置的方框圖；圖4是根據本發明實施例的用於OFDM接收裝置的OFDM發送機的方框圖；圖5是表示從圖4的OFDM發送機中的附加信息插入單元輸出的OFDM信號的結構的示圖；和圖6是表示根據本發明的OFDM接收裝置的操作的例子的流程圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖對本發明進行詳細的描述。
圖3是根據本發明優選實施例的OFDM接收裝置的方框圖。該OFDM接收裝置接收和處理被TDS-OFDM調製的信號，並具有同步單元100、服務模式檢測單元110、FFT單元120、和FEC單元130。
同步單元100相對於通過天線接收到的信號補償頻移和定時偏移。FFT單元120將從同步單元100輸出的時域信號變換成頻域信號。FEC單元130糾正在傳輸過程中引起的包含在在FFT單元120變換的頻域信號中的錯誤。服務模式檢測單元110確定從同步單元100輸入的信號的服務模式。
在上述結構中，在同步單元100將通過天線接收到的信號同步，並將其發送到服務模式檢測單元110。服務模式檢測單元110檢測同步的信號的PN序列信息相對於OFDM信號的功率比，從而相對於接收到的信號確定服務模式。因此，通過根據本發明的OFDM接收裝置接收到的信號應通過TDS-OFDM調製，並應具有PN序列信息的變化電平以便功率比可根據預定服務模式變化。
例如，如圖4中所示，發送信號可通過OFDM發送機產生。參照圖4，OFDM發送機包括FEC編碼單元200、離散傅立葉逆變換(IDFT)單元210、GI插入單元220、模式信息設置單元230、附加信息插入單元240、整形濾波器250、和射頻(RF)放大單元260。
FEC編碼單元200相對於將要發送的OFDM信號進行糾錯編碼。IDFT單元210進行離散傅立葉逆變換以將在FEC編碼單元200產生的基於頻率的OFDM信號擾碼成基於時間的信號。GI插入單元220插入保護間隔(GI)以抑制在IDFT單元210變換的OFDM信號的相鄰OFDM碼元之間的幹擾。模式信息設置單元230根據給定的服務模式可變地設置電平，以適合載有PN序列信息的OFDM信號，該PN序列信息將被插入到具有插入的用於OFDM信號的同步的GI的OFDM信號中。
附加信息插入單元240將具有相應於OFDM信號的服務模式在模式信息設置單元230可變地設置的電平的PN序列信息PN』插入到在GI插入單元220被插入GI的OFDM信號中。整形濾波器250將從附加信息插入單元240輸出的信號濾波。RF放大單元260放大在整形濾波器250濾波的OFDM信號。放大的信號通過天線發送。
在上述結構的OFDM接收裝置中，插入作為同步信息的PN序列信息PN』，其具有可根據給定的服務模式變化的電平，而非固定的電平。更具體地講，可以根據服務模式可變地設置PN序列信息PN』的電平，並將具有設置的電平的PN序列信息PN』插入到插入了GI的OFDM信號。因此，在恢復接收到的OFDM信號之前，OFDM接收裝置可以確定通過插入到OFDM信號的設置的電平的PN序列信息PN』接收到的OFDM信號的服務模式。要注意的是，模式信息設置單元230根據服務模式可變地設置PN序列信息PN』的電功率，以將其提供給附加信息插入單元240。OFDM接收裝置可以檢測OFDM信號相對於PN序列信息PN』的功率比，以檢測相應的服務模式。
要注意的是，服務模式可以是數據，例如DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式。如果給定的OFDM信號的服務模式是DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式，則模式信息設置單元230在DTV廣播模式將PN序列信息PN』的電平設置為最大的電平，在移動通信模式和移動文本消息服務模式依次設置為較低的電平。例如，如果服務模式是DTV廣播模式，則OFDM信號相對PN序列信息PN』的功率比設置為6dB。如果服務模式是移動通信模式，則功率比設置為4dB。如果服務模式是移動文本消息服務模式，則功率比可以設置為2dB。
圖5表示從圖4的附加信息插入單元240輸出的OFDM信號的幀結構。參照圖5，OFDM信號的幀包括可根據服務模式在模式信息設置單元230可變地設置的電平的PN序列信息PN』、GI、和OFDM碼元。OFDM碼元是從在OFDM接收裝置接收到的信號中基本恢復的信息，GI是分配的用於抑制發送的OFDM碼元之間的幹擾的間隔。如上所述，根據OFDM信號的服務模式，在模式信息設置單元230設置的PN序列信息PN』具有可變的電平。
關於圖4和圖5中所示的OFDM發送機的更詳細的描述公開在由本申請人提交的標題為「能夠當插入到OFDM信號時根據服務模式改變PN序列信息的電平的OFDM接收裝置(OFDM receiving apparatus capable of varying a levelof PN sequence information according to a service mode when inserting to aOFDM signal)」的第2002-30391號韓國專利中，其全部內容包含於此。
圖6是表示根據本發明的OFDM接收裝置的操作的例子的流程圖。在圖6中，假定OFDM接收裝置接收從圖4和5的OFDM發送機發送的信號。
參照圖6，同步單元100相對於通過天線接收到的信號進行頻率同步和時間同步(S400)。在同步單元100同步的信號被發送到服務模式檢測單元110，服務模式檢測單元110檢測PN序列信息PN』的功率比(S410)。功率比指PN序列信息PN』相對於GI和OFDM碼元的功率比。
首先，考慮到錯誤範圍，服務模式檢測單元110確定是否功率比是6dB(S420)。後面的其他確定處理也考慮了錯誤範圍。更具體地講，如果確定PN序列信息的功率比是6dB，則服務模式檢測單元110確定服務模式為DTV廣播模式(S430)。如果在步驟S420功率比確定不是6dB，則服務模式檢測單元110確定是否功率比是4dB(S440)。如果功率比是4dB，則確定服務模式為移動通信模式(S450)。另一方面，如果功率比不是4dB，則服務模式檢測單元110確定是否功率比是2dB(S460)。如果功率比確定為2dB，則服務模式檢測單元110確定服務模式為移動文本消息服務模式(S470)，否則，結束確定過程。
因此，根據服務模式檢測單元110的確定結果，進行信號處理。更具體地講，如果OFDM接收裝置是用於DTV廣播，則根據服務模式檢測單元110的確定結果只有當服務模式是DTV廣播模式時恢復OFDM信號。如果服務模式不是DTV廣播模式，則忽略接收到的信號。因此，可以忽略不必要的信號處理。當OFDM接收裝置用於移動通信環境或移動文本消息服務環境時，進行如上的相同處理。因此，由於在同步後可以迅速地檢測相應的信號的服務模式，所以可以減少不必要的處理。此外，可以節約信號源例如電功率。
雖然本發明的幾個優選實施例以DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式作為服務模式的例子進行了解釋，但是服務模式的種類不限於它們，其他的多種服務模式也可以應用。
儘管參照本發明的特定優選實施例表示和描述了本發明，但本領域的技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以對其進行形式和細節的各種修改。
權利要求
1.一種OFDM接收裝置，包括同步單元，用於接收廣播信號，並輸出頻率偏移和定時偏移被補償的信號；服務模式確定單元，用於確定所述廣播信號的服務模式；FFT單元，將從同步單元輸出的信號變換為頻域信號，並輸出變換的信號；FEC單元，用於對所述變換後的信號進行糾錯解碼，其中，由OFDM接收裝置接收到的所述廣播信號具有PN序列信息，所述PN序列信息具有與所述接收到的廣播信號的服務模式相應的功率電平。
2.如權利要求1所述的OFDM接收裝置，其中，所述服務模式是DTV模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式中的一種。
3.如權利要求2所述的OFDM接收裝置，其中，所述PN序列信息的功率電平按照DTV廣播模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式的順序降低。
4.一種OFDM接收方法，包括下述步驟接收廣播信號，對接收到的廣播信號執行同步，並輸出頻率偏移和定時偏移被補償的信號；確定所述廣播信號的服務模式；將被同步的信號變換為頻域信號，並輸出變換後的信號；對所述變換後的信號進行FEC糾錯解碼，其中，所述廣播信號具有PN序列信息，所述PN序列信息具有與所述接收到的廣播信號的服務模式相應的功率電平。
5.如權利要求4所述的OFDM接收方法，其中，所述服務模式是DTV模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式中的一種。
6.如權利要求5所述的OFDM接收方法，其中，所述PN序列信息的功率電平按照DTV廣播模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式的順序降低。
7.一種用於接收通過信道發送的廣播信號的接收機，包括接收單元，用於接收具有PN序列信息的廣播信號，所述PN序列信息具有與所述廣播信號的服務模式相應的功率電平，其中，所述廣播信號的其它服務模式對應於所述PN序列信息的不同功率電平；解調單元，用於解調所述廣播信號；解碼單元，用於校正所述解調的廣播信號。
8.如權利要求7所述的接收機，還包括確定單元，用於確定所述廣播信號的服務模式。
9.如權利要求7所述的接收機，還包括同步單元，用於接收所述廣播信號，並輸出頻率偏移和定時偏移被補償的信號。
10.如權利要求7所述的接收機，其中，所述解碼單元是FEC單元。
11.如權利要求7所述的接收機，其中，所述服務模式是DTV模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式中的一種。
12.如權利要求7所述的接收機，其中，所述PN序列信息的功率電平按照DTV廣播模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式的順序降低。
13.一種用於接收通過信道發送的廣播信號的接收方法，包括步驟下述步驟接收具有PN序列信息的廣播信號，所述PN序列信息具有與所述廣播信號的服務模式相應的功率電平，其中，所述廣播信號的其它服務模式對應於所述PN序列信息的不同功率電平；解調所述廣播信號；校正所述解調的廣播信號。
14.如權利要求13所述的接收方法，還包括確定所述廣播信號的服務模式的步驟。
15.如權利要求13所述的接收方法，還包括接收所述廣播信號並輸出頻率偏移和定時偏移被補償的信號的步驟。
16.如權利要求13所述的接收方法，其中，所述解碼是FEC解碼。
17.如權利要求13所述的接收方法，其中，所述服務模式是DTV模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式中的一種。
18.如權利要求13所述的接收方法，其中，所述PN序列信息的功率電平按照DTV廣播模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式的順序降低。
19.一種用於接收通過信道發送的廣播信號的接收機，包括用於接收具有PN序列信息的廣播信號的接收裝置，所述PN序列信息具有與所述廣播信號的服務模式相應的功率電平，其中，所述廣播信號的其它服務模式對應於所述PN序列的不同功率電平；用於解調所述廣播信號的解調裝置；用於校正所述解調後的廣播信號的解碼裝置。
20.如權利要求19所述的接收機，還包括用於確定所述廣播信號的服務模式的確定裝置。
21.如權利要求19所述的接收機，還包括用於接收所述廣播信號並輸出頻率偏移和定時偏移被補償的信號的同步裝置。
22.如權利要求19所述的接收機，其中，所述解碼裝置是FEC解碼裝置。
23.如權利要求19所述的接收機，其中，所述服務模式是DTV模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式中的一種。
24.如權利要求19所述的接收機，其中，所述PN序列信息的功率電平按照DTV廣播模式、移動通信模式和移動文本消息服務模式的順序降低。
全文摘要
一種OFDM接收裝置，用於接收時域同步發送信號，將具有相應於預定服務模式設置的可變電平的PN序列信息插入到OFDM信號作為同步信息。該OFDM接收裝置包括同步單元，用於接收發送信號以輸出頻移和定時偏移被補償的信號；和服務模式檢測單元，用於檢測與從同步單元輸出的信號中的PN序列的電平對應的服務模式。因此，在恢復接收到的OFDM信號之前，檢測插入到OFDM信號的PN序列信息的電平，所以，可以確定接收到的OFDM信號的服務模式。
文檔編號H04L25/49GK1968247SQ200610146870
公開日2007年5月23日 申請日期2004年6月25日 優先權日2003年6月27日
發明者權容植 申請人:三星電子株式會社