信道解碼及符號解映射的同步方法
2023-05-10 04:55:46 1
專利名稱：信道解碼及符號解映射的同步方法
技術領域：
本發明涉及一種數位訊號傳輸技術領域的方法，尤其涉及一種適用於數字地面廣播傳輸的信道解碼及符號解映射的同步方法。
背景技術：
無線傳輸系統包括發射機和接收機。圖1是典型的數位化無線傳輸的系統框圖，傳輸過程包括在發射端，首先對數位訊號進行編碼，再加入必要的輔助信息，如同步信號、導頻信號等；編碼後的數位訊號經過信道濾波後形成基帶信號；該基帶信號經過上變換器被調製到相應的頻帶後發送。在接收端，如果有調諧器，則不必有下變頻，調諧器將高頻信號變換到基帶後經模數轉換器得到數位訊號；該數位訊號經過處理後被恢復成與發送端一致的信息。
在ADTB-T系統中，傳輸不同業務的數據幀可以選擇採用不同的傳輸模式。四種碼率的地面傳輸模式所對應的信道編碼結構如圖2所示。
在數位電視地面廣播系統(ADTB-T)中信號的傳輸方法是這樣的數字傳輸系統中傳輸的由多電平符號組成的數據流被分為一個一個連續的數據幀進行傳輸；每個數據幀包含3個部分，分別是預置信息、系統信息和數據信息，並以此形成單純的一階循環。中國專利「數位電視地面廣播傳輸系統中的信號傳輸方法」(專利號200410039115.8)中具體描述該幀結構，圖3顯示了ADTB-T系統採用的高碼率32-OQAM，16-OQAM，中碼率4-OQAM和低碼率4-OQAM-E的幀結構的具體例子，其中預置信息由2047位的PN序列增添1位的二電平確知信號來實現；系統信息由256個128位的二電平符號序列的系統信息矢量中的一個表示，每個數據幀中包含32768個符號的數據信息。
在上述32-OQAM、16-OQAM、4-OQAM和4-OQAM-E四種傳輸模式下系統傳輸信號時，在接收端對信號的處理過程中都要進行符號解映射，這就涉及到如何確定對數據進行符號解映射處理的起始位置，也就是如何實現符號解映射的同步問題。各個傳輸模式下系統傳輸信號時，在接收端對信號的處理過程中都要進行信道TPC解碼；中、低碼率傳輸模式，在接收端對信號的處理過程中要進行信道RS解碼；低碼率傳輸模式，在接收端對信號的處理過程中要進行信道NR解碼；同樣的，也涉及到如何確定對數據進行信道TPC解碼、RS解碼、NR解碼處理的起始位置，也就是如何實現的信道TPC解碼的同步問題，信道RS解碼的同步問題，以及信道NR解碼的同步問題。
經對現有技術的文獻檢索發現，在2003.07.23公開的專利號為「CN01810207.7」的中國專利「在進行無線電廣播傳送時使OFDM符號同步的方法」中，提出了使用於多載波OFDM系統的方法。但是這種方法不能用於屬於單載波範疇的ADTB-T系統。針對ADTB-T系統，需要根據系統制定特有的同步方法。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種信道解碼及符號解映射的同步方法。本發明可以分別實現信道TPC解碼的同步、信道RS解碼的同步、信道NR解碼的同步及符號解映射的同步。本發明的方法可以適用於數位電視地面廣播系統(ADTB-T)中。
本發明的目的是通過以下技術方案實現的傳輸系統傳輸的由多電平符號組成的數據流被分為一個一個連續的數據幀進行傳輸；每個數據幀包含可用作系統同步、時鐘恢復、信道估計和均衡器訓練的預置信息，可用於表徵本幀數據信息傳輸模式的系統信息，以及數據信息這三部分，並以此形成單純的一階循環，所述預置信息由m位的PN序列增添n位的二電平確知信號來實現，其中m與n的和必須為2的冪次方；在傳輸系統接收端，對未解映射的數據信息流進行符號解映射處理時，通過檢測確定預置信息的位置，以該預置信息之後第一個符號時鐘位置，作為符號解映射的起始位置，對之後的數據信息作符號解映射。針對實際系統，在進行符號解映射的同步時，可以取所述m為2047，n為1，k為32896，N為3。
本發明提供一種信道解碼的同步方法，傳輸系統傳輸的由多電平符號組成的數據流被分為一個一個連續的數據幀進行傳輸；每個數據幀包含用作系統同步、時鐘恢復、信道估計和均衡器訓練的預置信息，用於表徵本幀數據信息傳輸模式的系統信息，以及數據信息這三部分，並以此形成單純的一階循環，所述方法包括由m位的PN序列增添n位的二電平確知信號來實現所述預置信息，其中m與n的和為2的冪次方；在傳輸系統接收端，對數據信息流進行信道解碼處理時，通過檢測確定預置信息的位置，以該預置信息之後第一個符號時鐘位置，作為信道解碼的起始位置，對之後的數據信息作信道解碼。
本發明上述信道解碼的同步方法適用於數字地面廣播傳輸的信道TPC解碼、信道RS解碼或者信道NR解碼。所述m為2047，n為1，k為32896，N為3。
本發明信道解碼及符號解映射的同步方法可以使用異步相關器確定預置信息的位置，其步驟為在傳輸系統接收端設置異步相關器，將接收到的數據流串行輸入該異步相關器，當該異步相關器輸出值為自相關值(即最大值時)時，開始計數，如果連續N次在間隔k(k為傳輸系統數據幀中表示系統信息的符號數目與表示數據信息的符號數目之和)個時鐘節拍時異步相關器輸出值都為自相關值時，確定該位置為該幀中預置信息傳輸的結束位置。上述N可以取1，2，3，4等正整數。
本發明方法根據預置信息的位置來確定信道符號解映射、信道TPC解碼、信道RS解碼或者信道NR解碼的起始位置，系統可以根據該起始位置實現符號解映射的同步、信道TPC解碼的同步、信道RS解碼的同步以及信道NR解碼的同步，分別完成解符號映射、信道TPC解碼、信道RS解碼或者信道NR解碼。
本發明相對於ATSC中4電平段同步的捕獲方法來說，這種PN相關同步的方法具有更快的捕獲速度，同時，由於PN相關的增益很大，抗幹擾能力更強。
圖1為典型的數字傳輸的系統框2為ADTB-T系統信道編碼結構框3為高碼率32-OQAM，16-OQAM，中碼率4-OQAM和低碼率4-OQAM-E的幀結構圖4為異步相關器結構5為同步符號解映射的流程圖具體實施方式
下面根據附圖和具體實施方式
對本發明做進一步描述本發明信道解碼及符號解映射的同步方法可以應用於數位電視地面廣播系統(ADTB-T)。本實施例公開的即是本發明的方法在ADTB-T系統中的具體應用，在本實施例適用的ADTB-T系統技術方案中，傳輸系統傳輸的由多電平符號組成的數據流被分為一個一個連續的數據幀進行傳輸；每個數據幀包含可用作系統同步、時鐘恢復、信道估計和均衡器訓練的預置信息，可用於表徵本幀數據信息傳輸模式的系統信息，以及數據信息這三部分，並以此形成單純的一階循環。
本發明對採用上述幀結構的傳輸系統進行信道解碼及符號解映射同步的方法為在傳輸系統接收端設置異步相關器，用來檢測預置信息的位置，圖4為異步相關器的結構圖。
在背景技術中已經介紹到，在ADTB-T系統的技術方案中，各個碼率傳輸模式下，接收端是接收到數據流並對其進行解調和去導頻處理之後，就對數據流做符號解映射；實現符號解映射的同步的過程為在接收端，將接收到的未解映射的數據信息流首先串行輸入異步相關器，所述異步相關器始終處於工作狀態，當異步相關器輸出值為自相關值(即最大值)時，開始計數，如果連續3次在間隔32896個時鐘節拍時異步相關器輸出值都為自相關值，確定該位置為預置信息傳輸的結束位置。以該位置後的第一個符號時鐘位置為起始點，對之後的數據信息作符號解映射。
圖5為同步符號解映射的流程圖。
同樣的方法可以應用到同步信道TPC解碼中。
在背景技術中已經介紹到，在ADTB-T系統的技術方案中，各個碼率傳輸模式下，接收端是對輸入的數據信息流進行解比特交織處理之後，做信道TPC解碼的；實現信道TPC解碼的同步的過程為在接收端，將接收到的未經TPC解碼的數據信息流首先串行輸入異步相關器，所述異步相關器始終處於工作狀態，當異步相關器輸出值為自相關值(即最大值)時，開始計數，如果連續3次在間隔32896個時鐘節拍時異步相關器輸出值都為自相關值，確定該位置為預置信息傳輸的結束位置。以該位置後的第一個符號時鐘位置為起始點，對之後的數據信息作信道TPC解碼。
同樣的方法可以應用到同步信道NR解碼中。
在背景技術中已經介紹到，在ADTB-T系統的技術方案中，低碼率傳輸模式下，接收端是對輸入的數據信息流進行符號解映射和解符號交織(可選)之後，做信道NR解碼的；實現信道NR解碼的同步的過程為
在接收端，將接收到的未經NR解碼的數據信息流首先串行輸入異步相關器，所述異步相關器始終處於工作狀態，當異步相關器輸出值為自相關值(即最大值)時，開始計數，如果連續3次在間隔32896個時鐘節拍時異步相關器輸出值都為自相關值，確定該位置為預置信息傳輸的結束位置。以該位置後的第一個符號時鐘位置為起始點，對之後的數據信息作信道NR解碼。
同樣的方法可以應用到同步信道RS解碼中。
在背景技術中已經介紹到，在ADTB-T系統的技術方案中，中、低碼率傳輸模式下，接收端是對輸入的數據信息流進行信道TPC解碼和解字節交織之後，做信道RS解碼的；實現信道RS解碼的同步的過程為在接收端，將接收到的未經RS解碼的數據信息流首先串行輸入異步相關器，所述異步相關器始終處於工作狀態，當異步相關器輸出值為自相關值(即最大值)時，開始計數，如果連續3次在間隔32896個時鐘節拍時異步相關器輸出值都為自相關值，確定該位置為預置信息傳輸的結束位置。以該位置後的第一個符號時鐘位置為起始點，對之後的數據信息作信道RS解碼。
權利要求
1.一種符號解映射的同步方法，傳輸系統傳輸的由多電平符號組成的數據流被分為一個一個連續的數據幀進行傳輸；每個數據幀包含用作系統同步、時鐘恢復、信道估計和均衡器訓練的預置信息，用於表徵本幀數據信息傳輸模式的系統信息，以及數據信息這三部分，並以此形成單純的一階循環，其特徵在於，由m位的PN序列增添n位的二電平確知信號來實現，其中m與n的和為2的冪次方；在傳輸系統接收端，對數據信息流進行符號解映射處理時，通過檢測確定預置信息的位置，以該預置信息之後第一個符號時鐘位置，作為符號解映射的起始位置，對之後的數據信息作符號解映射。
2.如權利要求1所述的符號解映射的同步方法，其特徵是，所述的預置信息的位置，使用異步相關器來確定，步驟包括傳輸系統接收端設置有用於檢測預置信息位置的異步相關器；將接收到的數據流串行輸入該異步相關器，當該異步相關器輸出值為自相關值時，開始計數，如果連續N次在間隔k個時鐘節拍時異步相關器輸出值都為自相關值時，確定該位置為該幀中預置信息傳輸的結束位置，所述k為傳輸系統數據幀中系統信息與數據信息符號數之和。
3.如權利要求1所述的符號解映射的同步方法，其特徵在於所述m為2047，n為1。
4.如權利要求2所述的符號解映射的同步方法，其特徵是所述k為32896，N為3。
5.一種信道解碼的同步方法，傳輸系統傳輸的由多電平符號組成的數據流被分為一個一個連續的數據幀進行傳輸；每個數據幀包含用作系統同步、時鐘恢復、信道估計和均衡器訓練的預置信息，用於表徵本幀數據信息傳輸模式的系統信息，以及數據信息這三部分，並以此形成單純的一階循環，其特徵在於，所述方法包括由m位的PN序列增添n位的二電平確知信號來實現所述預置信息，其中m與n的和為2的冪次方；在傳輸系統接收端，對數據信息流進行信道解碼處理時，通過檢測確定預置信息的位置，以該預置信息之後第一個符號時鐘位置，作為信道解碼的起始位置，對之後的數據信息作信道解碼。
6.根據權利要求5所述的信道解碼的同步方法，其特徵是，適用於數位電視地面傳輸的信道TPC解碼、信道RS解碼、信道NR解碼。
7.如權利要求5所述的信道解碼的同步方法，其特徵是，所述的預置信息的位置，使用異步相關器來確定，步驟包括傳輸系統接收端設置有用於檢測預置信息位置的異步相關器；將接收到的數據流串行輸入該異步相關器，當該異步相關器輸出值為自相關值時，開始計數，如果連續N次在間隔k個時鐘節拍時異步相關器輸出值都為自相關值時，確定該位置為該幀中預置信息傳輸的結束位置，所述k為傳輸系統數據幀中系統信息與數據信息符號數之和。
8.如權利要求5所述的信道解碼的同步方法，其特徵是，所述m為2047，n為1。
9.如權利要求7所述的信道解碼的同步方法，其特徵是，所述k為32896，N為3。
全文摘要
本發明涉及一種數位訊號傳輸技術領域的信道解碼及符號解映射的同步方法，可以分別實現信道TPC解碼的同步、信道RS解碼的同步、信道NR解碼的同步及符號解映射的同步。本發明可根據預置信息的位置來確定信道符號解映射、信道TPC解碼、信道RS解碼或者信道NR解碼的起始位置，系統可以根據該起始位置實現符號解映射的同步、信道TPC解碼的同步、信道RS解碼的同步以及信道NR解碼的同步，分別完成解符號映射、信道TPC解碼、信道RS解碼或者信道NR解碼。因為對預置信息進行了擴頻保護，所以整個同步過程可以在均衡之前、幹擾較大的情況下仍然順利完成。
文檔編號H04N5/04GK1852282SQ20061002599
公開日2006年10月25日 申請日期2006年4月24日 優先權日2006年4月24日
發明者管雲峰, 梁偉強, 歸琳, 孫軍 申請人:上海交通大學