信號處理設備、信號處理方法和接收系統的製作方法

2023-10-11 18:41:54

專利名稱：信號處理設備、信號處理方法和接收系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及信號處理設備、信號處理方法和接收系統。更具體而言，本發明涉及用 於快速並以所需精度來估計例如用於解調0FDM(正交頻分復用)信號的載波的誤差的信號 處理設備、信號處理方法和接收系統。
背景技術：
地面數字廣播等廣播方案採用OFDM(正交頻分復用)作為它們的數據(S卩，信號) 調製方法。根據0FDM，在傳輸頻帶內提供多個正交子載波，每個子載波針對數字調製(例如 PSK (相移鍵控)和QAM (正交幅度調製))在其幅度和相位上分派數據。根據0FDM，傳輸頻帶被劃分成大量子載波。這意味著對於每個子載波，帶寬很窄並 且調製率很低。但是，(所有子載波的)總傳輸速度與普通調製方法的情況相同。由於在上述OFDM下數據被分配給多個子載波，因此數據調製可以通過IFFT (逆快 速傅立葉變換)計算來執行。從調製產生的OFDM信號可以通過FFT (快速傅立葉變換)計 算而被解調。將會理解，用於發送OFDM的發送裝置可以使用執行IFFT計算的電路來構成，用於 接收OFDM信號的接收裝置可以使用實現FFT計算的電路來構成。在OFDM下，提供被稱為保護間隔(guard interval)的信號分段，來提高對多路徑 幹擾的抵抗力。而且，根據0FDM，在時間方向上以及頻率方向上離散地插入導頻信號(pilot signal)(即，接收裝置已知的信號)。這些導頻信號被接收裝置用於同步並用於估計傳輸 信道特性。由於其對多徑幹擾的高抵抗力，OFDM尤其被易受這種多路徑幹擾影響的地面數字 廣播所採用。採用OFDM的地面數字廣播標準例如包括DVB-T (數字視頻廣播_地面)和 ISDB-T (集成服務數字廣播-地面)。在OFDM下，數據以被稱為OFDM符號的單位來發送。一般而言，OFDM符號由構成信號時段的有效符號和保護間隔構成，在信號時段中， 調製時執行IFFT，保護間隔由有效符號的後半部分的部分波形構成，有效符號的後半部分 被未經修改地拷貝到有效符號的開始。附接到OFDM符號的開始的保護間隔幫助增強對多路徑幹擾的抵抗力。採用OFDM的地面數字廣播表面定義被稱為幀(OFDM傳輸幀)的單位，幀由多個 OFDM符號構成。數據隨後以幀為單位發送。用於接收上述OFDM信號的接收裝置使用OFDM信號載波來實現OFDM信號的數字 正交解調。但是，一般而言，接收裝置用於數字正交解調的OFDM信號載波與發送OFDM信號 的發送裝置所採用的OFDM信號載波不一致；載波包含誤差。就是說，用於數字正交解調的 OFDM信號的頻率被從接收裝置所接收的OFDM信號(S卩，其IF(中頻)信號)的中心頻率移位。因此，接收裝置被布置為執行兩個處理載波移位量檢測處理，用於檢測作為用於 數字正交解調的OFDM信號載波的誤差的載波移位量；和校正處理(即，偏移校正)，用於以 消除載波移位量的方式來校正OFDM信號。同時，DVB-T2 (數字視頻廣播_第二代歐洲地面)被制訂，作為採用OFDM的地面
數字廣播標準。所謂的藍皮書(DVBBlueBook A122)描述了 DVB-T2 ( "Framestructure channel coding and modulation for a second generation digitalterrestrial television broadcasting system (DVB-T2) 」，DVB 文獻 A122，2008 年 6 月；下文稱之為非專利文獻 1)。在DVB_T2(如在藍皮書中所提出的)下，定義了被稱為T2幀的幀。數據以T2幀 為單位發送。T2幀(代表OFDM信號)包括被稱為Pl和P2的兩個前序信號，它們包含諸如OFDM 信號解調之類的處理所需的信息。圖1是示出T2幀格式的示意圖。T2幀按順序包含Pl符號、P2符號和數據符號。Pl符號是用於發送包括傳輸類型和基本傳輸參數的Pl信令的符號。更具體而言，Pl信令(Pl)符號包括參數Sl和S2，它們指示出P2符號是通過 SIS0(單輸入單輸出(意思是一個發送天線和一個接收天線))方法還是MISO(多輸入單輸 出(意思是多個發送天線和一個接收天線))方法發送的。這些參數還指示出用於執行P2 的FFT計算的FFT大小(即，進行單次FFT計算的樣本(符號)的數目)。將得到，要想解調P2，可能需要預先解調Pl。P2符號是用於發送Ll預信令(pre-signaling)和Ll後信令的符號。Ll預信令包括用於允許接收T2幀的接收裝置接收和解碼Ll後信令的信息。Ll 後信令包括接收裝置在獲得對物理層(即，對物理層管道(pipe))的訪問時所需的參數。一個T2幀可以具有在其中布置了 1到16個OFDM符號的P2。Pl和P2符號包括已知的導頻信號。具體講，Pl的導頻信號布置在未被周期性地 放置的子載波上，而P2的導頻信號布置在被周期性地放置的子載波上。在導頻信號之中， 那些以預定數目的子載波(符號)為間隔周期性地放置的導頻信號被稱為SP(散亂導頻) 信號；布置在同一頻率的子載波上的導頻信號被稱為CP(連續導頻)信號。而且，接收裝置逐個OFDM符號地執行OFDM信號的FFT計算。DVB-T2定義了六種 FFT大小，1K、2K、4K、8K、16K和32Κ，每種FFT大小是構成一個OFDM符號的符號(子載波) 數目。OFDM符號的子載波之間的間隔(即，子載波間隔)與OFDM符號的FFT大小成反 比。因此，在DVB-T2下，定義FFT大小等同於規定子載波間隔。DVB-T2還規定在上述六種FFT大小之中，IK應該被用於Pl的OFDM符號。還規 定對於除Pl之外的Ρ2和其他OFDM符號，可以使用上述六種FFT大小中的任意一種。將得到，關於Pl的OFDM符號，僅僅使用由DVB-T2定義的具有最寬子載波間隔(與 IK的FFT大小相對應)的子載波。關於除Pl之外的Ρ2和其他OFDM符號，即，Ρ2的OFDM符號和數據(常規)的OFDM 符號，可能不僅使用具有由DVB-T2定義的最寬子載波間隔的子載波，還使用具有除最寬子載波間隔之外的子載波間隔(即，與2K、4K、8K、16K和32Κ的FFT大小相對應的間隔中的任 意一種)的子載波。圖2是示出Pl的OFDM信號的示意圖。Pl的OFDM信號具有IK ( = 1024)符號作為其有效符號。該信號具有如下循環結構有效符號A的開始部分Al被頻移到拷貝在有效符號前 面的信號C，並且有效符號A的其餘部分Α2被頻移到拷貝在有效符號後面的信號B。Pl的OFDM信號具有853個子載波作為其有效子載波。在DVB-T2下，信息位於853 個子載波之中的384個子載波上。DVB-T2的實現指南(ETSI TR 102831 :IG)規定如果用於發送OFDM信號的傳輸 頻帶例如是8MHz，則在上述384個子載波上的關於Pl的OFDM信號的信息位置的相關性可 以被用來估計精確度最高為士500kHz的「粗糙」載波頻率偏移量。實現指南還規定在Pl的情況下，上面參考圖2所述的循環結構可以被用於估計 精確度最高為士0. 5乘以子載波間隔的「精細」載波頻率偏移量。DVB-T2規定P1的FFT大小應該是IK樣本(符號)，如上所述。DVB-T2還規定如果傳輸頻帶例如是8MHz，則以IK樣本的FFT大小對Pl的採樣 周期應該是7/64 μ S。因此，當傳輸頻帶例如是8MHz時，Pl的有效符號長度Tu為1024X7/64 μ S。同時，存在由等式D= 1/TU定義的關係，其中Tu(以秒為單位)指OFDM符號之中 有效符號的長度(即，除保護間隔之外的有效符號長度)，D(以Hz為單位)代表OFDM信號 的子載波的子載波間隔。因此，如果傳輸頻帶為8ΜΗζ，Ρ1的子載波的子載波間隔D則大約為8，929Hz，這是 有效符號長度Tu = 1024 X 7/64 μ s的倒數。如所述，由於Pl的子載波間隔D為大約8，929Hz,因此「精細」載波移位量可以按 士 8，929/2HZ的精確度使用Pl來估計。在此情況下，Pl的捕獲範圍以OFDM信號載波的真值為基準在 士8，929/2Hz (在-8929/2HZ和+8929/2HZ之間)的範圍內，Pl的捕獲範圍即可以通過與從 Pl獲得的「精細」載波移位量的相一致校正OFDM信號來捕獲用於數字正交解調的OFDM信 號載波的範圍。在使用FFT大小為IK的Pl估計的載波移位量的情況下，可以將FFT大小為IK的 OFDM信號的載波捕獲到士 0.5X子載波間隔D的範圍內，由此OFDM符號被解調。

發明內容
但是，對於FFT大小不是IK的OFDM符號，即，FFT大小為2K、4K、8K、16K或32Κ的 OFDM符號，可能無法依賴於使用FFT大小為IK的Pl估計出的載波移位量將載波捕獲到 士0.5Χ子載波間隔D的範圍內。例如，如果傳輸頻帶是8MHz，則FFT大小為32K的OFDM符號的子載波間隔D是 279Hz。據此，即使可以基於使用FFT大小為IK的Pl所估計出的載波移位量將載波捕獲 到士8，929/2HZ的範圍內，載波移位量(即，其大小)也可能仍舊超過279Hz乘以士0. 5 (其構成FFT大小為32K的OFDM符號的子載波間隔D)。如上所述，在存在超過OFDM符號的子載波間隔D乘以士0. 5的(一個或多個子載 波的)載波移位量時，無法解調OFDM符號。在存在像多路徑幹擾或連續波(CW)這樣的外部擾亂的環境中，Pl往往被錯誤地 檢測。如果被錯誤檢測的Pi被用於估計「精細」載波移位量，則所涉及的精確度將大大降 低。結果，很有可能FFT大小為2K、4K、8K、16K或32K的OFDM符號將無法被解調。如上所述，對於FFT大小為2Κ、4Κ、8Κ、16Κ或32Κ的OFDM符號，依賴於使用FFT大 小為IK的Pl所估計出的載波移位量，可能存在由於無法將載波捕獲到士0. 5乘以子載波 間隔D的範圍中而無法解調OFDM符號的情況。為了針對？ 1~大小為21(、41(、81(、161(或321(的0 011符號將載波捕獲到士0.5乘以 子載波間隔D的範圍中，可能除了使用Pl估計載波移位量之外，還必須針對2Κ、4Κ、8Κ、16Κ 或32Κ的FFT大小中的每一個來估計「粗糙」載波移位量。實現指南介紹了用於針對例如DVB-T(第二代歐洲地面數字視頻廣播)下的每種 FFT大小來估計「粗糙」載波移位量的通用方法。具體講，實現指南公開了用於使用CP位置來估計載波頻率偏移的方法以及利用 SP衝激脈衝響應(impulse response)的載波頻率偏移估計方法。在針對具有每種FFT大小的OFDM符號將載波捕獲到士0. 5乘以子載波間隔D的 範圍中之後，可以例如使用相關器來估計針對每種FFT大小的「精細」載波移位量，所述相 關器是利用保護間隔長度的相關器或者使用在CP的OFDM符號的方向上(在時間方向上) 的相位差的相關器。同時，用於接收根據DVB-T2的OFDM信號的接收裝置對Pl信令解調並估計T2幀 中的保護間隔長度，在所述保護間隔長度中，Pl在所謂的信道掃描時被首次檢測到。此後，接收裝置識別P2的FFT大小，其用於檢測在下一 T2幀中對P2進行FFT計算 的開始位置(FFT窗口觸發位置)。然後，接收裝置執行P2的FFT計算來獲得頻域的OFDM 信號。一旦開始獲得頻域的OFDM信號，則可以解調包括在P2中的Ll預信令(圖1)，然後 解調數據。現在假設P2的FFT大小為2K、4K、8K、16K或32Κ，即，Ρ2的載波間隔比Pl的載波 間隔窄，並且使用Pl估計載波移位量的精確度已經下降。在此情況下，可能必需針對Ρ2的 FFT大小來估計「粗糙」載波移位量，以便校正OFDM信號。例如，Τ2幀可能包含兩個或更多個Ρ2符號。在此情況下，可以基於兩個相鄰的Ρ2 符號之間的相關性來估計針對Ρ2的FFT大小的「粗糙」載波移位量。但是，如果Τ2幀僅包含一個Ρ2符號，則顯而易見，可能無法獲得兩個相鄰的Ρ2符 號之間的相關性。在此情況下，通常在發送包括至少兩個Ρ2符號的Τ2幀之前，可能無法基 於兩個相鄰的Ρ2符號來估計「粗糙」載波移位量。同時，可以例如使用CP位置來估計關於Ρ2的FFT大小的「粗糙」載波移位量。根據DVB-T2，定義了八種CP位置圖樣。Ρ2的Ll預信令(圖1)包括關於八種CP 位置圖樣中的哪一種對應於包含在所關注的OFDM信號中的CP位置的圖樣的信息。因此， 當可能無法在信道掃描時解調Ll預信令時，無法採用基於CP位置的載波頻率偏移估計方 法。
本發明是鑑於上述情形而做出的，其提供了用於以所需精確度快速估計載波移位 量的信號處理設備、信號處理方法和接收系統。在實施本發明的過程中並且根據本發明的一個實施例，提供了一種信號處理設 備，包括處理裝置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成解調被稱為OFDM 信號的正交頻分復用信號所使用的載波誤差的載波移位量；以及校正裝置，用於根據所述 載波移位量來校正所述OFDM信號，其中所述OFDM信號包括包括子載波的第一前序信號， 以及包括子載波的第二前序信號，所述第二前序信號中所包括的子載波的間隔比所述第一 前序信號中所包括的子載波的間隔要窄；其中，所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻 信號是以預定數目的子載波為間隔布置的已知信號；並且其中，所述處理裝置使用包括在 一個這樣的第二前序信號中的子載波的相關度來檢測所述載波移位量。根據本發明的另一實施例，提供了一種信號處理方法，包括以下步驟使信號處理 設備執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成解調被稱為OFDM信號的正交頻分復 用信號所使用的載波誤差的載波移位量；以及使所述信號處理設備根據所述載波移位量來 校正所述OFDM信號，其中所述OFDM信號包括包括子載波的第一前序信號，以及包括子載 波的第二前序信號，所述第二前序信號中所包括的子載波的間隔窄於所述第一前序信號中 所包括的子載波的間隔；其中，所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數 目的子載波為間隔布置的已知信號；並且其中，所述載波移位量檢測處理使用包括在一個 這樣的第二前序信號中的子載波的相關度來檢測所述載波移位量。根據本發明的又一實施例，提供了一種接收系統，包括傳輸信道解碼處理塊，該 塊被配置為對經由傳輸信道獲取的信號執行傳輸信道解碼處理，所述傳輸信道解碼處理至 少包括對已經發生在所述傳輸信道上的錯誤進行校正的處理；以及信息源解碼處理塊，該 塊被配置為對已經經過所述傳輸信道解碼處理的信號執行信息源解碼處理，所述信息源解 碼處理至少包括將壓縮後的信息擴展回原始信息的處理；其中，所述經由傳輸信道獲取的 信號是被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號，所述OFDM信號是通過至少執行用於信息壓 縮的壓縮編碼和用於校正已經發生在所述傳輸信道上的錯誤的糾錯編碼而獲得的；其中， 所述傳輸信道解碼處理塊包括處理裝置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測 構成解調所述OFDM信號所使用的載波誤差的載波移位量；以及校正裝置，用於根據所述載 波移位量來校正所述OFDM信號，其中，所述OFDM信號包括包括子載波的第一前序信號，以 及包括子載波的第二前序信號，所述第二前序信號中所包括的子載波的間隔比所述第一前 序信號中所包括的子載波的間隔窄；其中，所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號 是以預定數目的子載波為間隔布置的已知信號；並且其中，所述處理裝置使用包括在一個 這樣的第二前序信號中的子載波的相關度來檢測所述載波移位量。根據本發明的又一實施例，提供了一種接收系統，包括傳輸信道解碼處理塊，該 塊被配置為對經由傳輸信道獲取的信號執行傳輸信道解碼處理，所述傳輸信道解碼處理至 少包括對已經發生在所述傳輸信道上的錯誤進行校正的處理；以及輸出塊，該塊被配置為 基於已經經過所述傳輸信道解碼處理的信號來輸出圖像和聲音；其中所述經由傳輸信道獲 取的信號是被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號，所述OFDM信號是通過至少執行用於校 正已經發生在所述傳輸信道上的錯誤的糾錯編碼而獲得的；其中所述傳輸信道解碼處理 塊包括處理裝置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成解調所述OFDM信號所使用的載波誤差的載波移位量；以及校正裝置，用於根據所述載波移位量來校正所述 OFDM信號，其中，所述OFDM信號包括包括子載波的第一前序信號，以及包括子載波的第二 前序信號，所述第二前序信號中所包括的子載波的間隔比所述第一前序信號中所包括的子 載波的間隔要窄；其中，所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子 載波為間隔布置的已知信號；並且其中，所述處理裝置使用包括在一個這樣的第二前序信 號中的子載波的相關度來檢測所述載波移位量。根據本發明的又一實施例，提供了一種接收系統，包括傳輸信道解碼處理塊，該 塊被配置為對經由傳輸信道獲取的信號執行傳輸信道解碼處理，所述傳輸信道解碼處理至 少包括對已經發生在所述傳輸信道上的錯誤進行校正的處理；以及記錄塊，該塊被配置為 記錄已經經過所述傳輸信道解碼處理的信號；其中，所述經由傳輸信道獲取的信號是被稱 為OFDM信號的正交頻分復用信號，所述OFDM信號是通過至少執行用於校正已經發生在 所述傳輸信道上的錯誤的糾錯編碼而獲得的；其中所述傳輸信道解碼處理塊包括處理裝 置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成解調所述OFDM信號所使用的載波 誤差的載波移位量；以及校正裝置，用於根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號，其中， 所述OFDM信號包括包括子載波的第一前序信號，以及包括子載波的第二前序信號，所述 第二前序信號中所包括的子載波的間隔比所述第一前序信號中所包括的子載波的間隔要 窄；其中，所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布 置的已知信號；並且其中，所述處理裝置使用包括在一個這樣的第二前序信號中的子載波 的相關度來檢測所述載波移位量。根據本發明的又一實施例，提供了一種接收系統，包括獲取裝置，用於經由傳輸 信道獲取信號；以及傳輸信道解碼處理塊，該塊被配置為對經由所述傳輸信道獲取的信號 執行傳輸信道解碼處理，所述傳輸信道解碼處理至少包括對已經發生在所述傳輸信道上的 錯誤進行校正的處理；其中，所述經由傳輸信道獲取的信號是被稱為OFDM信號的正交頻分 復用信號，所述OFDM信號是通過至少執行用於校正已經發生在所述傳輸信道上的錯誤的 糾錯編碼而獲得的；其中所述傳輸信道解碼處理塊包括處理裝置，用於執行載波移位量 檢測處理，該處理用於檢測構成解調所述OFDM信號所使用的載波誤差的載波移位量；以及 校正裝置，用於根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號，其中，所述OFDM信號包括包括 子載波的第一前序信號，以及包括子載波的第二前序信號，所述第二前序信號中所包括的 子載波的間隔比所述第一前序信號中所包括的子載波的間隔要窄；其中，所述第二前序信 號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的已知信號；並且其中， 所述處理裝置使用包括在一個這樣的第二前序信號中的子載波的相關度來檢測所述載波 移位量。當上述本發明的實施例中的任意一個在使用時，載波移位量檢測處理被執行，以 檢測構成解調OFDM(正交頻分復用)信號所使用的載波誤差的載波移位量。OFDM信號根 據檢測到的載波移位量而被校正。OFDM信號具有包括子載波的第一前序信號和包括子載 波的第二前序信號，第二前序信號的子載波的間隔比第一前序信號中包括的子載波的間隔 要窄。第二前序信號還包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的 已知信號。載波移位量是使用包括在一個這樣的第二前序信號中的子載波的相關度來檢測 的。
本發明的信號處理設備和接收系統可以分別是獨立的設備。可替換地，本發明的 信號處理設備和接收系統可以是構成一獨立設備的一部分的一個或多個內部塊。根據如上所述實施的本發明，可以例如以所需精確度高速地估計載波移位量。


圖1是示出T2幀的格式的示意圖；圖2是示出Pl的OFDM信號的示意圖；圖3是示出作為本發明的一個實施例的信號處理設備的典型結構的框圖；圖4是示出OFDM頻域信號的功率值的示意圖；圖5A和5B是示出載波移位量為零的P2和載波移位量為_1的P2的示意圖；圖6A和6B是示出包括在OFDM頻域信號中的P2 ( S卩，實際P2)和具有受到子載波 相關度計算的子載波的實際P2的示意圖；圖7是示出用於使用第一估計方法來檢測載波移位量的前序處理塊的典型結構 的框圖；圖8是說明用於使用第一估計方法來檢測載波移位量的載波移位量檢測處理的 流程圖；圖9A、9B、9C和9D是說明用於估計載波移位量的第二估計方法的示意圖；圖10是示出Pl和P2的功率值的示意圖；圖11是示出用於使用第二估計方法來檢測載波移位量的前序處理塊的典型結構 的框圖；圖12是說明由BPSK調製塊執行的處理的示意圖；圖13是示出實現了 PRBS生成塊、BPSK調製塊、乘法塊和相位檢測塊的典型設置 的框圖；圖14是示出實現了 PRBS生成塊、BPSK調製塊、乘法塊和相位檢測塊的另一典型 設置的框圖；圖15是說明用於使用第二估計方法來檢測載波移位量的載波移位量檢測處理的 流程圖；圖16A、16B、16C、16D和16E是說明用於估計載波移位量的第三估計方法的示意 圖；圖17是示出用於使用第三估計方法來檢測載波移位量的前序處理塊的典型結構 的框圖；圖18是說明用於使用第三估計方法來檢測載波移位量的載波移位量檢測處理的 流程圖；圖19是示出作為本發明的另一實施例的信號處理設備的典型結構的框圖；圖20是示出本發明被應用到的接收系統的第一實施例的典型結構的框圖；圖21是示出本發明被應用到的接收系統的第二實施例的典型結構的框圖；圖22是示出本發明被應用到的接收系統的第三實施例的典型結構的框圖；以及圖23是示出本發明被應用到的計算機的典型結構的框圖。
1具體實施例方式[信號處理設備的典型結構]圖3是示出作為本發明的一個實施例的信號處理設備的典型結構的框圖。在圖3中，該信號處理設備用作根據DVB-T2對OFDM信號進行解調的解調裝置。更具體而言，圖3中的信號處理設備包括正交解調塊11、FFT計算塊12、偏移校正 塊13、緩衝器14、偏移校正塊15、前序處理塊16、符號同步塊17、符號類型估計塊18和前序 處理塊19。正交解調塊11從發送所關注的OFDM信號的發送裝置收到OFDM信號(S卩，其 IF(中頻)信號)。正交解調塊11使用預定頻率(載波頻率；理想地，該載波應該與發送裝置所使用 的載波相同)的載波和與該載波正交的信號來對所提供的OFDM信號執行數字正交解調。所 產生的基帶OFDM信號隨後被正交解調塊11輸出。應該注意，由正交解調塊11輸出的OFDM信號實質上是在FFT計算之前的時域信 號(緊隨在IQ星座圖(constellation)的符號(即，由單個子載波傳送的數據)受到IFFT 計算之後)。該信號在下文中適當時可以被稱為OFDM時域信號。OFDM時域信號是由複數表示的覆信號，包括實軸分量(I (同相)分量)和虛軸分 量(Q (正交相位)分量)。OFDM時域信號被從正交解調塊11提供到FFT計算塊12和前序處理塊16。根據從符號同步塊17提供的FFT觸發信息，FFT計算塊12從來自正交解調塊11 的OFDM時域信號中提取出具有FFT大小(信號的採樣數據)的OFDM時域信號，並執行FFT 計算，即快速DFT (離散傅立葉變換)計算。就是說，從符號同步塊17提供到FFT計算塊12的FFT觸發信息表示OFDM時域信 號的受到FFT計算的分段的開始位置以及所關注的信號分段的大小(FFT大小)。與這樣從符號同步塊17提供的FFT觸發信息相一致，FFT計算塊12從由FFT觸發 信息所指示出的開始位置中提取出與由同一 FFT觸發信息所指示出的FFT大小相對應的分 段的OFDM時域信號，作為受到FFT計算的分段(在下文中適當時被稱為FFT分段)的OFDM 時域信號。以上述方式，理想地，具有不包括保護間隔(即，它們的符號)的有效符號長度的 符號被從構成包括在OFDM時域信號中的單個OFDM符號的符號中提取出，作為FFT分段的 OFDM時域信號。FFT計算塊12繼續對FFT分段的OFDM時域信號(具有有效符號長度的符號)執 行FFT計算。由FFT計算塊12對OFDM時域信號執行的FFT計算提供了由子載波(即，代表IQ 星座中的符號的OFDM信號)傳送的信息。通過對OFDM時域信號的FFT計算獲得的OFDM信號是頻域信號，因此在下文中適 當時可以被稱為OFDM頻域信號。FFT計算塊12向偏移校正塊13提供通過FFT計算而獲得的OFDM頻域信號。偏移校正塊13除了來自FFT計算塊12的OFDM頻域信號之外還收到來自前序處 理塊16的Pl載波移位量。
Pl載波移位量是使用Pl估計的載波移位量。因此，Pl載波移位量包括關於Pl的 FFT大小(IK)的「粗糙」載波移位量和「精細」載波移位量。與來自前序處理塊16的Pl載波移位量相一致，偏移校正塊13以使Pl載波移位 量變為零的方式來校正來自FFT計算塊12的OFDM頻域信號。偏移校正塊13隨後將校正 後的OFDM頻域信號提供到緩衝器14和前序處理塊19。緩衝器14在將來自偏移校正塊13的OFDM頻域信號饋送到偏移校正塊15之前， 臨時容納該信號。偏移校正塊15除了來自緩衝器14的OFDM頻域信號之外還收到來自前序處理塊 19的P2載波移位量。P2載波移位量是使用P2估計的載波移位量。P2載波移位量針對P2的FFT大小 (11(、21(、41(、81(、161(或321構成「精細」載波移位量。該載波移位量是可以被捕獲(相對 地)到士0.5X子載波間隔D的範圍中的偏移量，載波是被正交解調塊11所使用的載波。根據來自前序處理塊19的P2載波移位量，偏移校正塊15以將P2載波移位量帶 到零的方式對來自緩衝器14的OFDM頻域信號進行校正。偏移校正塊15繼續將校正後的 OFDM頻域信號例如提供到用於執行包括均衡和糾錯的必要處理的塊(未示出)。前序處理塊16從由正交解調塊11提供的OFDM時域信號檢測Pl (Pl是典型的第 一前序信號)。使用檢測到的P1，前序處理塊16估計「粗糙」和「精細」載波移位量。由前序處理塊16使用Pl估計出的關於Pl的FFT大小(IK)的「粗糙」和「精細」 載波移位量構成Pl載波移位量。前序處理塊16隨後將包含「粗糙」和「精細」載波移位量 的Pl載波移位量轉發到偏移校正塊13。前序處理塊16從Pl提取出Sl和S2並將提取出的Sl和S2饋送到前序處理塊 19。而且，前序處理塊16向符號同步塊17提供Pl位置信息、從包括在Pl中的Sl和 S2識別出的FFT大小、以及用於估計OFDM符號邊界的位置所必需的信息，所述Pl位置信息 包括在來自正交解調塊11的OFDM時域信號中並且代表在所關注的OFDM時域信號上的Pl位置。符號同步塊17從來自前序處理塊16的Pl位置信息和FFT大小創建FFT觸發信 息，並將創建的信息發送到FFT計算塊12。而且，符號同步塊17從由前序處理塊16提供的信息來估計OFDM符號的邊界位 置，並向符號類型估計塊18提供指示出邊界位置的信息，作為符號同步信號。基於來自符號同步塊17的符號同步信號，符號類型估計塊18估計從偏移校正塊 13發送到前序處理塊19的OFDM頻域信號的OFDM符號的符號類型，並將估計的符號類型饋 送到前序處理塊19。符號類型指示出OFDM頻域信號的OFDM符號是P1、P2、數據的OFDM符號、還是 FCS (幀關閉符號)。前序處理塊19執行載波移位量檢測處理，該處理用於估計(S卩，檢測)關於P2的 FFT大小的「粗糙」載波移位量，P2即是典型的第二前序信號，該第二前序信號所包含的子 載波的間隔比包含在第一前序信號中的子載波的間隔要窄，第一和第二前序信號被包括在 從偏移校正塊13饋送的OFDM頻域信號中。
就是說，前序處理塊19首先基於由符號類型估計塊18提供的符號類型來檢測包 括在來自偏移校正塊13的OFDM頻域信號中的P2。然後，基於由前序處理塊16提供的Sl和S2，前序處理塊19識別從偏移校正塊13 饋送的OFDM頻域信號中包括的P2的FFT大小。利用這樣識別出的FFT大小，前序處理塊 19估計與所關注的FFT大小相關的「粗糙」載波移位量。前序處理塊19向偏移校正塊15提供關於P2的FFT大小的「粗糙」載波移位量作 為P2載波移位量。前序處理塊16以隨後將描述的方式、使用一個P2的相關度(即，包括在一個OFDM 符號的P2中的子載波的相關度)來估計關於P2的FFT大小的「粗糙」載波移位量。前序處理塊19因此即使在只有一個P2被包括在T2幀中時，也可以快速地以解調 P2所需的精確度程度來估計載波移位量。當在T2幀中包括多個P2( S卩，多個OFDM符號)時，前序處理塊19可以使用多個 P2中的任意一個或者多個P2中的兩個或更多個P2來估計載波移位量。例如存在三種估計方法(第一、第二和第三)被前序處理塊19用來使用包括在單 個P2中的子載波的相關度來估計關於P2的FFT大小的「粗糙」載波移位量。第一到第三方法的彼此共同點在於它們利用以包括在P2中的預定數目的子載波 為間隔的子載波的相關度。在計算子載波相關度時，第一到第三估計方法中的每一個在如下方面相區別第 一估計方法使用與各個子載波(符號)的功率相對應的功率值；第二估計方法利用每個子 載波的相位；並且第三估計方法採用各個子載波的相位差。[用於估計載波移位量的第一方法]接下來將描述用於使用子載波相關度來估計載波移位量的第一估計方法，其中子 載波相關度是通過利用與各個子載波的功率相對應的功率值計算出的。圖4示出OFDM頻域信號的功率值。在圖4中，水平軸代表標識OFDM頻域信號的子載波的索引(即，頻率)，並且對應 於頻率。而且，垂直軸表示功率值。在P2中，如參考圖1所述，導頻信號(P2導頻)位於周期性地放置的子載波上。就是說，根據DVB-T2，關於FFT大小為32K並且處在SISO格式(處在SISO模式)中 的P2，導頻信號被放在如下子載波#k上這些子載波#k的索引#k應該滿足表達式mod (k， 6) = 0 ；關於其他P2，導頻信號將被放在如下子載波#1^上這些子載波#1^的索引#k應該 滿足表達式mod (k，3) = 0。應該注意，mod(A，B)表示A除以B的餘數。索引#k被排列如下索引#0被附貼 到具有最低頻率的子載波，按升整數順序的索引#1^被分別按頻率升高而附貼到相應的子 載波。在P2中，導頻信號被放在所有擴展載波上。在MISO模式中的P2中，導頻信號被 放在正規載波(normal carrier)兩端的兩個子載波上。從以上描述可以看出，導頻信號至少位於FFT大小為32K並且處於SISO模式 的P2中的子載波#0、#6、... #6n等上(「η」是大於0的整數)(在隨後描述中，子載波 #0、#6、. . . #6η等也可以被稱為導頻信號)。在其他Ρ2中，導頻信號至少位於子載波#0、
16#3、. . . #3n 等上。DVB-T2還規定在FFT大小為32K並且處於SISO模式的P2中的導頻信號的子載 波的幅度應該為V 37/5並且在其他P2中的導頻信號的子載波的幅度應該為V 31/5。DVB-T2還規定在OFDM頻域信號中的數據的子載波的平均功率應該為1. 0。圖4示出(OFDM頻域信號的)P2的典型功率值，其中P2的FFT大小為32K並且處 於SISO模式。如上所指出的，FFT大小為32K並處於SISO模式的P2具有27，265個子載波(範 圍從子載波#0到子載波#27，264)，作為有效子載波。在FFT大小為32K並處於SISO模式的P2中，如上所述，子載波#0、#6、. . . #6n 等構成導頻信號，並且每六個子載波布置導頻信號。此外，導頻信號的功率為1. 48 = (V 37/5) 2，這意味著幅度(V 37/5)的平方。同時，在P2中的數據子載波的平均功率為1.0，如上所述。如上所述，在P2中導頻信號子載波和數據子載波之間存在功率差異(被稱為突發 值差異(boost value difference))。根據第一估計方法，導頻信號子載波和數據子載波之間的功率差異被用於計算子 載波的相關度。在FFT大小為32K並處於SISO模式的P2中，導頻信號位於如下子載波#k上這 些子載波#1^的索引#k滿足表達式mod(k，6) =0，如上所述。這意味著導頻信號以六個子 載波的間隔周期性地布置。在下文中，布置導頻信號的子載波的周期(在本示例中每6個 子載波)在適當時可以被稱為導頻周期。在除了 FFT大小為32K並處於SISO模式的P2之外的P2中，導頻信號位於如下的 子載波#k上這些子載波#1^的索引#k滿足表達式mod(k，3) =O0在此情況下，導頻周期 為3。圖5A和5B示意性地示出載波移位量為零的P2和載波移位量為_1的P2。在圖5A和5B中，水平軸和垂直軸與圖4相同。載波移位量的符號(正或負)指示出子載波的位置(頻率)被移位的方向。就是 說，如果載波移位量為正，則意味著所涉及的子載波在更高頻率的方向上移位；如果載波移 位量為負，則子載波在更低頻率的方向上移位。載波移位量的大小(絕對值)被表示為以子載波間隔D (被視為1)為基準的子載 波移位量的大小。因此，載波移位量-1表示子載波在更低頻率方向上的移位了子載波間隔D。圖5A示出載波移位量為0的P2，而圖5B示出載波移位量為_1的P2。在圖5A和5B中的P2各自是FFT大小為32K並且處於SISO模式的P2。在FFT大小為32K並且處於SISO模式的P2中，導頻信號以六個子載波的間隔布 置，如上所述。載波移位量不會影響以六個子載波的間隔布置的導頻信號。圖6A和6B示意性地示出饋送到前序處理塊19 (圖3)的OFDM頻域信號中包括的 P2(即，實際P2)以及具有受到子載波相關度計算的子載波的實際P2。具體講，圖6A示出典型的實際P2。圖6A中的實際P2與圖5B所示P2相同，其FFT大小為32K，處於SISO模式並且載波移位量為-1。在圖6A的實際P2中，將其載波移位量-1添加到滿足表達式mod(k，6) = 0的索 引#k提供了索引#k' ( = k-1)，其指示出子載波#-1、#5、...#611-1、...#27，263被示出
的位置(頻率)。圖6B示出受到將對實際P2執行的子載波相關度計算的子載波，其中載波移位量 假設等於偏移量(offset)。如果偏移量例如為_2，則受到子載波相關度計算的子載波是在由索引#k'(= k-2)所表示的位置上的子載波#_2、#4、· · · #6n-2、. · · #27, 262，索引#k' ( = k_2)是通過 將偏移量(=-2)添加到P2的滿足表達式mod(k，6) = 0的索引#k而獲得的。如果偏移量(offset)例如為-1，則受到子載波相關度計算的子載波是在由索引 #k' ( = k-1)所表示的位置上的子載波#-1、#5、..·#6η-1、...#27，263，索引 #k'(= k-1)是通過將偏移量(=-1)添加到P2的滿足表達式mod(k，6) = 0的索引#k而獲得的。以類似方式，受到子載波相關度計算的子載波是在由索引#k' ( = k+offset) 所表示的位置上的子載波#0+offset、#6+offset、. . . #6n+offset等，索引#k 『(= k+offset)是通過將偏移量(offset)添加到P2的滿足表達式mod (k，6) = 0的索引#k而 獲得的。就是說，出於簡化和舉例的目的，當給定載波移位量為零的P2以及預定偏移量 (offset)時，受到子載波相關度計算的子載波是從由從P2中的第一子載波移位了偏移量 而確定的位置(即，點「Ο+offset」)開始按導頻周期(預定數目；在本示例中為6)的間隔 布置的那些子載波。根據第一估計方法，與子載波功率相對應的功率值(例如功率本身)被用於計算 子載波相關度。就是說，當採用第一估計方法時，由從P2的第一子載波移位了偏移量而到達的點 被視為原點(Ο+offset)，並且從原點開始以導頻周期(預定數目的子載波)為間隔布置的 子載波的功率值之和被計算，作為子載波相關度。子載波相關度是使用預定範圍內各個變化的偏移量(offset)獲得的。在隨後描述中，偏移量(offset)在其中變化的範圍的最小和最大值將被分別稱 為偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)。隨後將描述如何獲得偏移量(offset) 的最小值(MIN)和最大值(MAX)。在圖6B中，偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)分別假設為_2和
+2。關於偏移量-2、-1、0.....+2中的每一個，以六個子載波(構成導頻周期)為間隔的
子載波的功率值之和被計算，作為子載波相關度。當偏移量(offset)與圖6A中的實際P2的載波移位量_1 一致時，從P2的第一子 載波移位了偏移量而到達的點(即，Ο+offset)被視為原點。從點(Ο+offset)起，每六個構 成導頻周期的子載波找到的子載波是導頻信號。這些子載波的功率值之和因此總計為導頻 信號(對應於子載波)的功率值之和。另一方面，當偏移量(offset)與圖6A中的實際P2的載波移位量-1不一致時， 從P2的第一子載波移位了偏移量而到達的點(即，Ο+offset)也被視為原點。從該點 (Ο+offset)起，每六個構成導頻周期的子載波找到的子載波是數據(不是導頻信號)。這些子載波的功率值之和因此總計為數據子載波的功率值之和。如上所述，FFT大小為32K並且處於SISO模式的P2中的導頻信號的子載波的幅 度為V 37/5，並且其他P2中的導頻信號的子載波的幅度為V 31/5。而且，OFDM頻域信號 中的數據的子載波的平均功率為1.0。因此，從由P2的第一子載波起移位了偏移量(offset)而到達的原點「0+offset」 開始，作為子載波相關度獲得的、以構成導頻周期的六個子載波為間隔的子載波的功率值 之和在受到子載波相關度計算的子載波是導頻信號的情況下較大。子載波的功率值之和在 受到子載波相關度計算的這些子載波是數據子載波的情況下往往較小。根據第一估計方法，關於範圍從最小值(MIN)到最大值(MAX)的多個偏移量 (offset)中的每個偏移量，以導頻周期為間隔布置的子載波的功率值之和被計算，實際上 作為從由P2的第一子載波移位了偏移量(offset)而確定的位置開始的子載波相關度。此 後，關於多個偏移量(offset)中的每一個所獲得的功率值之和中的最大值被檢測。與功率 值的最大和相對應的偏移量(offset)隨後被檢測出，作為載波移位量(P2載波移位量)。[使用第一估計方法檢測載波移位量的前序處理塊19]圖7是示出使用第一估計方法來檢測載波移位量的前序處理塊19(圖3)的典型 結構的框圖。在圖7中，前序處理塊19包括控制塊31、功率檢測塊32、和計算塊33及最大值檢 測塊34。控制塊31從符號類型估計塊18(圖3)收到符號類型並從前序處理塊16收到Sl 和S2。基於來自符號類型估計塊18的符號類型，控制塊31識別偏移校正塊13(圖3)向 前序處理塊19提供包括在OFDM頻域信號中的P2的提供定時。控制塊31然後以處理P2 ( S卩，以識別出的提供定時提供的OFDM頻域信號)的方 式控制構成前序處理塊19的功率檢測塊32、和計算塊33和最大值檢測塊34。而且，控制塊31基於來自前序處理塊16(圖3)的Sl和S2識別P2的FFT大小和 傳輸模式(SISO或MIS0)。利用識別出的P2的FFT大小和傳輸模式，控制塊31識別P2的導頻信號的導頻周 期，並將識別出的導頻周期發送到和計算塊33。此外，控制塊31獲得偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)並將其提 供到和計算塊33。根據DVB-T2，如上所述，FFT大小為32K並且處於SISO模式的P2具有導頻周期6， 其他P2具有導頻周期3。假設導頻周期用Tp表示。在此情況下，控制塊31根據表達式MIN ="INT [(Tp-I)/2]獲得最小值(MIN)，並根據表達式MAX = +INT [ (Tp-I)/2]獲得最大值 (MAX)，其中INT [A]是不超過A的最大整數。功率檢測塊32從偏移校正塊13 (圖3)收到OFDM頻域信號。功率檢測塊32例如 檢測P2的一個OFDM符號中的每個子載波的功率本身，作為與包括在P2中的所關注的子載 波的功率相對應的功率值，P2作為來自偏移校正塊13的OFDM頻域信號的一部分。這樣檢 測出的功率值被發送到和計算塊33。
功率檢測塊32可能不是檢測每個子載波的功率，而是檢測所關注的子載波的幅 度，作為功率值。如果是這種情況，則使用子載波幅度來執行隨後的處理。使用來自功率檢測塊32的P2的一個OFDM信號(即，一個P2)的子載波功率， 和計算塊33計算下述和值作為子載波相關度從通過從P2的第一子載波移位了偏移量 (offset)而確定的位置開始，關於從控制塊31提供的從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範 圍內的多個偏移量(offset)中的每一個，以從控制塊31饋送的導頻周期Tp為間隔的子載 波的功率值之和。這樣計算出的子載波相關度被發送到最大值檢測塊34。最大值檢測塊34檢測來自和計算塊33的並且已經關於多個偏移量(offset)中 的每一個而獲得的功率值之和中的最大值。最大值檢測塊34隨後檢測與功率值的最大和 相對應的偏移量(offset)，作為P2載波移位量，並將檢測到的P2載波移位量發送到偏移校 正塊15(圖3)。圖8是說明由圖7所示的前序處理塊19所執行的載波移位量檢測處理的流程圖。基於從符號類型估計塊18(圖3)饋送的符號類型，控制塊31識別偏移校正塊 13 (圖3)向前序處理塊19提供包括在OFDM頻域信號中的P2的提供定時。當提供定時到達時，即，當從偏移校正塊13(圖3)饋送到功率檢測塊32的OFDM 頻域信號變為P2時，控制塊31在步驟Sll中基於來自前序處理塊16(圖3)的Sl和S2識 別P2的FFT大小和傳輸模式(SIS0或MIS0)。而且，控制塊31基於識別出的P2的FFT大 小和P2的傳輸模式識別P2中的導頻信號的導頻周期Tp，並將這樣識別出的導頻周期！；發 送到和計算塊33。此外，控制塊31使用導頻周期Tp並根據表達式MIN = -INT [ (Tp-I)/2]和MAX = +INT [(Tp-I)/2]來獲得偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)，並且這樣獲得的 最大值MAX和最小值MIN饋送到和計算塊33。從步驟Sl 1，控制被傳遞到步驟S12。在步驟S12中，功率檢測塊32檢測從偏移校正塊13(圖3)提供的P2中的每個子 載波的功率，並將檢測到的功率值發送到和計算塊33。然後，控制傳遞到步驟S13。在步驟S13中，和計算塊33將偏移量(offset)設置為來自控制塊31的最小值 (MIN)。從步驟S13，控制被傳遞到步驟S14。在步驟S14中，關於所關注的偏移量(offset)，和計算塊33使用從功率檢測塊32 提供的P2中的每個子載波的功率值，計算從由從P2的第一子載波移位了偏移量(offset) 而確定的位置開始，以來自控制塊31的導頻周期Tp為間隔的子載波的功率值之和。和計算塊33接著向最大值檢測塊34提供針對偏移量(offset)而計算出的功率 值之和。從步驟S14，控制被傳遞到步驟S15。在步驟S15中，和計算塊33檢查偏移量(offset)是否等於最大值(MAX)。如果在步驟S15中發現偏移量(offset)不等於最大值(MAX)，即，如果偏移量 (offset)小於最大值(MAX)，則控制被傳遞到步驟S16。在步驟S16中，和計算塊33將偏移 量(offset)遞增1。從步驟S16，控制返回步驟S14並且隨後的步驟被重複。如果在步驟S15中發現偏移量(offset)等於最大值(MAX)，即，如果已經計算出關 於從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的偏移量(offset)的功率值之和，則控制被傳 遞到步驟S17。在步驟S17中，最大值檢測塊34檢測關於在從最小值(MIN)到最大值(MAX) 的範圍內的各個偏移量(offset)的功率值之和中的最大值，作為子載波相關度。
而且，最大值檢測塊34檢測與最大的功率值之和(子載波相關度的最大值)相對 應的偏移量(offset)，作為P2載波移位量。這樣檢測出的P2載波移位量被發送到偏移校 正塊15(圖3)。此後，控制塊31等待將被從偏移校正塊13(圖3)提供到前序處理塊19的包括在 OFDM頻域信號中的下一 P2。當提供了下一 P2時，控制從步驟S17返回步驟Sll並且隨後 的步驟被重複。如上所述，上述估計方法涉及檢測關於從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內 各個偏移量(offset)的功率值之和的最大值，作為P2子載波相關度。這使得能夠以所需 精確度快速估計載波移位量，即，針對P2的FFT大小的「粗糙」載波移位量。出於簡化和舉例的目的，圖8示出當在計算以導頻周期Tp為間隔的子載波的功 率值之和時，從最小值(MIN)到最大值(MAX)連續改變偏移量(offset)。但是，在實踐中， 可以關於從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的各個偏移量(offset)來並行計算以 導頻周期Tp為間隔的子載波的功率值之和。而且，在圖8中，假設只有一個P2被包括在T2幀中並且以導頻周期Tp為間隔的 子載波的功率值之和被從一個P2計算出，作為關於偏移量(offset)的子載波相關度。可 替換地，如果T2幀包含多個P2，則可計算來自多個P2中的每個P2的功率值之和。然後可 以獲得來自多個P2的功率值之和的累積總和或漏積分(leaky integral)，並且該結果可 以被用作子載波相關度。具體講，出於簡化和舉例的目的，假設T2幀包含被稱為第一 P2和第二 P2的兩個 P2。在此情況下，可以針對給定的偏移量(offset)計算來自第一 P2和第二 P2的功率值之 和的累積總和或漏積分，並且隨後可以採用該結果作為針對偏移量的子載波相關度。現在假設x(m)表示經過了漏積分的第m個數據，y(m)表示通過對從x(l) 到x(m)範圍內的數據執行漏積分所獲得的積分值。在此情況下，使用表達式y(m)= β χ (m) + (1- β ) y (m-1)來獲得積分值 y (m)。在以上段落中，子載波相關度被示為是使用包括在P2中的以導頻周期Tp為間隔 的所有子載波來計算的。可替換地，包括在P2中的以導頻周期Tp為間隔的子載波中的一 些可以在子載波被提交到子載波相關度計算之前被剔除掉。同時，根據第一估計方法，偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)分別 是使用表達式 MIN = -INT [(Tp-I)/2]和 MAX = +INT [ (Tp-I)/2]獲得的。利用第一估計方法，不可能檢測在從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍之外的 任意載波移位量。根據DVB-T2，導頻周期Tp是6或3，如上所述。據此，最小值(MIN)和最大值(MAX) 是-2和+2或者-1和+1。例如，考慮導頻周期Tp是6並且最小值(MIN)和最大值(MAX)分別是_2和+2的 示例。在此情況下，如果P2的載波移位量例如是在從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍 之外的-3，則不可能使用第一估計方法來區分如下兩種可能性所關注的P2的載波移位量 可能是_3或+3 ( = -3+i X Tp ；「 i 」為整數)。在另一示例中，如果P2的載波移位量是在從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍 之外的-4，則也不可能使用第一估計方法來區分如下兩種可能性所關注的P2的載波移位
21量可能是_4或+2 ( = -4+i X Tp)。如上所述，在P2載波移位量在從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍之外的情況 下，即，當載波移位量小於-INT [(Tp-I)/2]或大於+INT [(Tp-I)/2]時，不可能精確地使用第 一估計方法檢測出載波移位量。但是，當使用Pl估計「粗糙」載波移位量的精確度已經惡化時，載波移位量可能明 顯變得小於-INT[(Tp-I)/2]或大於+INT[(Tp-I)/2]。在此情況下，最好精確地檢測出載波 移位量。[用於估計載波移位量的第二方法]以下是對使用通過使用子載波相位計算出的子載波相關度來估計載波移位量的 第二估計方法的描述。圖9A、9B、9C和9D是說明用於估計載波移位量的第二估計方法的示意圖。圖9A示出P2的功率值(來自OFDM頻域信號)。在圖9A中，水平軸和垂直軸與圖4相同。與圖5A和5B所示的P2 —樣，圖9A中的P2的FFT大小被設置為32K並且處於 SISO模式，從而導頻周期為6。圖9A中的P2的載波移位量為-1。P2的導頻信號是通過利用BPSK (二進位相移鍵控)調製PRBS (偽隨機二進位序 列)所獲得的導頻信號。就是說，P2的導頻信號是通過如下方法獲得的導頻信號對在子載波方向(頻率 方向)上的PRBS和在OFDM符號方向(時間方向)上的PN(偽噪聲)序列之間的異或進行 BPSK調製。作為結果，在由代表頻率方向的χ軸(從左到右延伸的水平軸)和由表示時間方 向的y軸(從上到下延伸的垂直軸)所限定的二維平面上，取決於在頻率方向上從PRBS的 左側起第χ比特和在時間方向上從PN序列的上部起第y比特之間的異或，P2的頻率為「χ」 時間為「y」的導頻信號的符號的相位(即，在位置(χ，y)上的導頻信號(其子載波)的相 位)為0或π (弧度)。Ρ2的上述導頻信號被乘以PRBS。就是說，當取決於PRBS在相位上被旋轉0或π 時，導頻信號變為在IQ星座圖上其相位為0或π的符號。因此，Ρ2中的每個子載波被映射到例如一單位圓的圓周上的位置，該單位圓以IQ 星座圖的原點為中心，所述位置是通過按照被乘以了調製信號的Ρ2子載波的相位來旋轉 而確定的，所述調製信號是通過對PRBS進行BPSK調製而獲得的。接下來獲得的是一相位 向量，該相位向量的起點是星座圖的原點，終點是子載波已經被映射到的映射點。關於從最 小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍中的多個偏移量(offset)中的每一個，子載波相關度被 以如下形式計算從一位置開始，以導頻周期為間隔的子載波的相位向量之和，所述位置是 從P2的第一子載波起移位了偏移量(offset)而確定的。所獲得的作為子載波相關度的相 位向量之和隨後被用來檢測P2載波移位量。圖9B示出P2導頻信號(其子載波)在IQ星座圖上的映射點。關於單個P2 (P2的一個OFDM符號)，構成導頻信號的子載波被乘以通過對PRBS進 行BPSK調製所獲得的調製信號。相乘後的子載波的相位被設置為0(或π )，從而在IQ星 座圖上的映射點(I，Q)是點(1，0)(或(_1，0))。
當從P2的第一子載波起移位了偏移量(offset)而到達的位置上的子載波是導頻 信號時，該位置被認為是起點。由於從起點起以導頻周期Tp為間隔的子載波都是導頻信號， 因此由以導頻周期Tp為間隔的這些子載波的相位向量之和所表示的子載波相關度往往較 大。圖9C示出從起點起以導頻周期為間隔的子載波的相位向量之和；起點由從P2的 第一子載波起移位了偏移量(offset)所到達的位置上的子載波表示。如上所述，當從P2的第一子載波起移位了偏移量(offset)所到達的位置上的子 載波是導頻信號時，從該移位位置開始以導頻周期為間隔的子載波都是導頻信號。作為結果，以導頻周期為間隔的每個子載波的映射點(理想地)是點(1，0)並且 其相位向量為向量(1，0)。以導頻周期為間隔的子載波的相位向量之和構成大小很大的向 量，因為向量(1，0)被累積相加。另一方面，如果在從P2的第一子載波起移位了偏移量(offset)所到達的位置上 的子載波不是導頻信號而是數據，則以導頻周期為間隔的子載波的相位向量之和構成大小 較小的子載波相關度。圖9D示出P2數據子載波在IQ星座圖上的映射點。數據的子載波相位取決於數據而變化，並且映射點以類似方式變化。如果在從P2的第一子載波起移位了偏移量(offset)所到達的位置上的子載波不 是導頻信號而是數據，則從該移位位置起以導頻周期為間隔的子載波都是數據子載波而不 是導頻信號。以導頻周期為間隔的這些子載波的相位向量因此朝向多種方向，每個向量的 大小為1。作為結果，當在從P2的第一子載波起移位了偏移量(offset)所到達的位置上的 子載波是數據子載波時，以導頻周期為間隔的子載波的相位向量之和構成大小較小(例如 0)的向量的子載波相關度。第二估計方法因此涉及檢測將關於從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的多 個偏移量(offset)中的每一個而獲得的相位向量加和起來的和向量中的最大值。與最大 和向量相對應的偏移量(offset)隨後被檢測出，作為P2載波移位量。順便提及，P2子載波與通過對PRBS進行BPSK調製所獲得的調製信號的相乘(即， P2子載波的相位被與PRBS相對應地旋轉)被稱為PRBS解碼。根據第二估計方法(隨後將描述的第三估計方法也是同樣)，P2的子載波被進行 PRBS解碼，並且以導頻周期為間隔的經PRBS解碼的子載波的相位向量之和被獲得。這使得 可以精確地檢測小於-INT[(Tp-l)/2]的載波移位量或大於+INT[(Tp-I)/2]的載波移位量 (在下文中適當情況下將其稱為大於導頻周期Tp的載波移位量)。例如，考慮圖9A中所示的P2，其導頻周期Tp為6並且其載波移位量為_1。假設 分別採用比導頻周期Tp大-16和+16的載波移位量，作為偏移量(offset)的最小值(MIN) 和最大值(MAX)。在此情況下，關於偏移量(offset)-16，從移位了偏移量(offset)而確定的位置 開始、以導頻周期Tp為間隔的子載波不是導頻信號而是數據子載波。於是，將這些以導頻 周期Tp為間隔的子載波的相位向量加和而獲得的和向量是大小較小(例如0)的向量。同樣，關於偏移量(offset)-15或-14，從移位了偏移量(offset)而確定的位置開始、以導頻周期Tp為間隔的子載波是數據子載波。將這些以導頻周期Tp為間隔的子載波的 相位向量加和而獲得的和向量也是大小較小的向量。關於偏移量(offset)-13，從通過移位所關注的偏移量(offset)而確定的位置開 始、以導頻周期Tp為間隔的子載波是導頻信號。但是，偏移量-13與載波移位量-1不一致。 因此，作為以導頻周期Tp為間隔的經PRBS解碼的子載波的導頻信號在IQ星座圖上的映射 點被隨機地分散到點(1，0)和(_1，0)。結果，將以導頻周期Tp為間隔的子載波的相位向量加和獲得的和向量構成大小較 小的向量。從最小值(MIN)-16到最大值(MAX)+16的範圍內的偏移量(offset)包括如下偏 移量(offset)所述偏移量與通過將導頻周期Tp的整數倍加到載波移位量-1所獲得的值 不一致。關於該不匹配的偏移量，與上述偏移量(offset)為-16的情況一樣，從移位了所 關注的偏移量(offset)而確定的位置開始、以導頻周期為間隔的子載波是數據子載波。在 此情況下，將這些以導頻周期Tp為間隔的子載波的相位向量加和獲得的和向量也是大小較 小(例如0)的向量。從最小值(MIN)-16到最大值(MAX)+16的範圍內的偏移量(offset)還包括如下 偏移量(offset)所述偏移量與通過將導頻周期Tp的整數倍(除了 0之外)加到載波移位 量-1而獲得的值一致。關於一致的偏移量(offset)，與偏移量(offset)為-13的情況一 樣，從通過移位所關注的偏移量(offset)而確定的位置開始、以導頻周期Tp為間隔的子載 波是導頻信號。由於偏移量(offset)與載波移位量-1不一致，因此由以導頻周期Tp為間 隔的經PRBS解碼的子載波中的子載波所構成的導頻信號在IQ星座圖上的映射點被隨機地 分散到點(1，0)和(_1，0)。在此情況下，將以導頻周期Tp為間隔的子載波的相位向量加和 獲得的和向量也構成大小較小的向量。從最小值(MIN)-16到最大值(MAX)+16的範圍內的偏移量(offset)還包括與載 波移位量-1相一致的偏移量(offset)。關於一致的偏移量(offset)，從通過移位所關注 的偏移量(offset)而確定的位置開始、以導頻周期Tp為間隔的子載波是導頻信號。由以 導頻周期Tp為間隔的經PRBS解碼的子載波中的子載波所構成的導頻信號在IQ星座圖上 的映射點隨後集中在點(1，0)或(_1，0)。結果，將以導頻周期Tp為間隔的子載波的相位向量加和而獲得的和向量構成具有 大小較大的向量，如圖9C所示。根據第二估計方法(隨後將描述的第三估計方法也是同樣)，如上所述，P2的子載 波被進行PRBS解碼。在這些經PRBS解碼的子載波之中，以導頻周期Tp為間隔的那些子載 波的相位向量被加和起來以提供和向量。如果偏移量(offset)與載波移位量不一致，則即 使當以導頻周期Tp為間隔的子載波是導頻信號時，和向量也是大小較小的向量。結果，即使當存在大於導頻周期Tp的載波偏移量時，也可以精確地檢測這樣的導 頻偏移量。可替換地，通過使用第二估計方法，P2的子載波可以在未經PRBS解碼的情況下被 映射。每個子載波的相位向量隨後被計算，每個向量開始於原點並終止於由所關注的映射 點的I分量(以絕對值或平方的形式)和映射點的Q分量而確定的終點。相位向量被加和 起來，以提供可以被用於檢測載波移位量的和向量。
在前述情況下，可以精確檢測的P2載波移位量大於-INT [ (Tp-I) /2]並小於 +INT [ (Tp-I) /2]，這與採用第一估計方法的情況相同。如上所述，在經PRBS解碼的子載波之中，以導頻周期Tp為間隔的那些子載波的相 位向量被加和起來以提供和向量。該和向量是大小較小的向量，除非偏移量(offset)與載 波偏移量不一致。這意味著偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)可以按照確 定要檢測載波移位量的希望範圍的方式來確立。應該注意，如果要檢測載波偏移量的範圍被設置為擴展性的，則將針對其而獲得 和向量的偏移量(offset)的數目可能變得相當大。例如，如果和向量將利用硬體並行獲 得，則硬體的規模可能是龐大的。出於這個原因，優選的是確立檢測載波偏移量的必要且足夠的範圍，S卩，從偏移量 (offset)的適當的最小值(MIN)到合適的最大值(MAX)的必要且足夠的範圍。這裡假設D1代表Pl (圖1)的子載波間隔D，其只使用DVB-T2所規定的子載波間 隔中最寬的一個，並且D2表示P2的子載波間隔D。基於該假設，利用第二估計方法、使用Pl 的子載波間隔D1除以P2的子載波間隔D2的商來獲得偏移量(offset)的最小值(MIN)和 最大值(MAX)。圖10示意性地示出當傳輸帶寬為8MHz時Pl和P2的功率值。Pl的子載波間隔D1為8，929Hz，如上參考圖2所述。圖10中的P2的FFT大小被設置為32K並處於SISO模式，並且擁有279Hz的子載 波間隔D2，如上參考圖2所述。在前序處理塊19 (圖3)中，包括用於檢測P2載波移位量的P2的OFDM頻域信號 是已經經過校正的OFDM信號，所述校正是偏移校正塊13對使用Pl檢測出的Pl載波移位 量的校正。載波移位量落在士0.5X子載波間隔D1的範圍內，S卩，士8，929/2Hz的範圍內 (-8，929/2Hz 和 +8，929/2Hz 之間)。因此，檢測載波移位量的足夠範圍被確定為士0.5X子載波間隔Dp 士0.5X子 載波間隔D1的範圍在被轉換成P2(其子載波間隔DSD2)的偏移量(offset)時呈現為 士 0. 5 X D1At2。從前面的描述可以看出，對於子載波間隔D2為279Hz的P2而言，在 士0. 5X8，929Hz/279Hz的範圍內(即，在士 16的範圍內)檢測載波移位量就足夠了。在此 情況下，偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)分別是-16和+16。[使用第二估計方法檢測載波移位量的前序處理塊19]圖11是示出用於使用第二估計方法檢測載波移位量的前序處理塊19(圖3)的典 型結構的框圖。在圖11中，前序處理塊19包括控制塊51、PRBS生成塊52、BPSK調製塊53、乘法 塊54、相位檢測塊55、映射塊56、向量和計算塊57和最大向量檢測塊58。控制塊51收到來自符號類型估計塊18(圖3)的符號類型和來自前序處理塊16 的Sl和S2。基於來自符號類型估計塊18的符號類型，控制塊51識別偏移校正塊13(圖3)向 前序處理塊19提供包括在OFDM頻域信號中的P2的提供定時。控制塊51隨後控制構成前序處理塊19的塊(範圍從PRBS生成塊52到最大向量
25檢測塊58)以便處理在提供定時處提供的OFDM頻域信號，即P2。控制塊51還基於來自前序處理塊16 (圖3)的Sl和S2識別P2的FFT大小和傳 輸模式(SIS0或MIS0)。此外，控制塊51基於P2的FFT大小和P2的傳輸模式識別P2中的導頻信號的導 頻周期τρ。這樣識別出的導頻周期Tp被發送到向量和計算塊57。而且，控制塊51從Ρ2的FFT大小以及其他數據獲得Ρ2的子載波間隔D2。使用Pl 的子載波間隔D1除以P2的子載波間隔D2的商D1ZiD2,控制塊51獲得偏移量(offset)的最 小值(MIN)和最大值(MAX)。這樣獲得的最小值(MIN)和最大值(MAX)被饋送到向量和計 算塊57。更具體而言，控制塊51根據表達式MIN =-INT [(D1ZD2)/2]獲得最小值(MIN)，並 且根據表達式MAX = +INT [(D1ZD2)/2]獲得最大值(MAX)。PRBS生成塊52生成PRBS，所述PRBS與在發送OFDM信號時生成P2的導頻信號的 發送裝置(未示出)所使用的PRBS相同。這樣生成的PRBS被提供到BPSK調製塊53。BPSK調製塊53對來自PRBS生成塊52的PRBS中的比特進行BPSK調製，以調製成 構成調製信號的IQ星座圖中的符號。IQ星座圖中的符號隨後被饋送到乘法塊54。除了從BPSK調製塊53饋送的調製信號之外，乘法塊54還收到來自偏移校正塊 13(圖3)的OFDM頻域信號。乘法塊54執行PRBS解碼處理，該處理涉及用來自BPSK調製塊53的調製信號乘 以屬於P2的一個OFDM符號的每個子載波，其中該P2包括在來自偏移校正塊13的OFDM頻 域信號中。經過PRBS解碼處理的子載波被發送到相位檢測塊55。相位檢測塊55檢測來自乘法塊54的每個經PRBS解碼的子載波的相位，並將檢測 到的相位發送到映射塊56。這裡，相位檢測塊55例如基於如下假設來檢測每個經PRBS解碼的子載波的相位 在P2中頻率最低的導頻信號(位於所關注的子載波上)的相位為0。雖然根據DVB-T2在 P2中頻率最低的導頻信號被稱為邊緣導頻信號，但是該信號可以被認為是P2導頻信號(P2 導頻)而不會有任何問題。映射塊56將每個子載波映射到例如一單位圓的圓周上的一個位置，所述單位圓 以IQ星座圖的原點為中心，所述位置是通過旋轉來自相位檢測塊55的所關注的子載波相 位而確定的。映射塊56然後獲得一相位向量，該相位向量從原點開始並在子載波已經被映 射到的映射點上結束(可替換地，相位向量可以從映射點開始並在原點結束)。映射塊56 向向量和計算塊57提供這樣獲得的關於P2中的各個子載波的相位向量。關於從控制塊51饋送的從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的多個偏移量 (offset)中的每一個(=ΜΙΝ,ΜΙΝ+1,. . . ,MAX-1,MAX)，向量和計算塊57使用從映射塊56 發送的P2的一個OFDM符號中的子載波的相位向量來計算如下和向量，作為子載波相關度 所述和向量是從通過從P2中的第一子載波起移位偏移量(offset)而確定的位置開始，以 導頻周期Tp為間隔的子載波的相位向量的加和。這樣計算出的子載波相關度被饋送到最 大向量檢測塊58。最大向量檢測塊58檢測來自向量和計算塊57的、針對多個偏移量(offset)中的 每一個而獲得的和向量中的(大小上的)最大值。最大向量檢測塊58然後檢測與該最大和向量相對應的偏移量(offset)，作為P2載波移位量，並將檢測到的P2載波移位量發送到 偏移校正塊15 (圖3)。圖12是說明由圖11所示的BPSK調製塊53所執行的處理的示意圖。具體講，圖12示出IQ星座圖。如上所述，BPSK調製塊53對來自PRBS生成塊52的PRBS中的各個比特進行BPSK調製。就是說，如果來自PRBS生成塊52的PRBS中的給定比特為0，BPSK調製塊53則對 該比特進行BPSK調製，將其調製成與IQ星座圖中的星座點(1，0)的符號相對應的調製信 號。如果來自PRBS生成塊52的PRBS中的給定比特為1，BPSK調製塊53則對該比特進行 BPSK調製，將其調製成與IQ星座圖中的星座點(_1，0)的符號相對應的調製信號。由BPSK調製塊53執行的對PRBS的BPSK調製與作為P2中的導頻信號的PRBS的 BPSK調製(即，用於找到PRBS和PN序列之間的異或)相同，後一種調製是由發送OFDM信 號的發送裝置執行的。圖13是示例性地示出如何實現圖11中的PRBS生成塊52、BPSK調製塊53、乘法 塊54和相位檢測塊55的框圖。在圖13中，圖11中的PRBS生成塊52、BPSK調製塊53、乘法塊54和相位檢測塊 55由PRBS生成塊61、乘法塊621和62Q、選擇器631和63Q以及相位檢測塊64構成。PRBS生成塊61生成與圖11中的PRBS生成塊52所生成的PRBS相同的PRBS。這 樣生成的PRBS被饋送到選擇器631和63Q。乘法塊621收到來自偏移校正塊13 (圖3)的OFDM頻域信號(即，包括在該信號 中的P2子載波(符號))的I分量。乘法塊621然後將來自偏移校正塊13的OFDM頻域信號的I分量乘以_1。從該乘 法生成的乘積被饋送到選擇器631。乘法塊62Q收到來自偏移校正塊13 (圖3)的OFDM頻域信號(即，包括在該信號 中的P2子載波(符號))的Q分量。乘法塊62Q然後將來自偏移校正塊13的OFDM頻域信號的Q分量乘以_1。從該乘 法生成的乘積被饋送到選擇器63Q。除了來自乘法塊621的乘積之外，選擇器631還收到來自偏移校正塊13(圖3)的 OFDM頻域信號的I分量。根據來自PRBS生成塊61的PRBS的比特，選擇器631選擇來自偏移校正塊13的 OFDM頻域信號的I分量或者來自乘法塊621的乘積。選擇器631所選擇的結果被發送到相 位檢測塊64，作為已經經過PRBS解碼處理的子載波的I分量。如果來自PRBS生成塊61的PRBS的比特為0，選擇器631則選擇來自偏移校正塊 13的OFDM頻域信號的I分量。如果來自PRBS生成塊61的PRBS的比特為1，選擇器631 則選擇來自乘法塊621的乘積。除了來自乘法塊62Q的乘積之外，選擇器63Q還收到來自偏移校正塊13 (圖3)的 OFDM頻域信號的Q分量。根據來自PRBS生成塊61的PRBS的比特，選擇器63Q選擇來自偏移校正塊13的 OFDM頻域信號的Q分量或者來自乘法塊62Q的乘積。選擇器63Q所選擇的結果被發送到相
27位檢測塊64，作為已經經過PRBS解碼處理的子載波的Q分量。如果來自PRBS生成塊61的PRBS的比特為0，選擇器63Q則選擇來自偏移校正塊 13的OFDM頻域信號的Q分量。如果來自PRBS生成塊61的PRBS的比特為1，選擇器63Q 則選擇來自乘法塊62Q的乘積。相位檢測塊64獲得子載波的相位，該相位由來自選擇器631的I分量和來自選擇 器63Q的Q分量構成並且已經經過PRBS解碼處理。這樣獲得的子載波相位被饋送到映射 塊 56(圖 11)。圖14是示出作為替代如何實現圖11所示出的PRBS生成塊52、BPSK調製塊53、 乘法塊54和相位檢測塊55的框圖。在圖14中，圖11中的PRBS生成塊52、BPSK調製塊53、乘法塊54和相位檢測塊 55由PRBS生成塊71、相位檢測塊72、加法塊73、WRAP塊74和選擇器75構成。PRBS生成塊71生成與圖11中的PRBS生成塊52所生成的PRBS相同的PRBS。這 樣生成的PRBS被饋送到選擇器75。相位檢測塊72收到來自偏移校正塊13 (圖3)的OFDM頻域信號。相位檢測塊72隨後在-π到+ π範圍中檢測Ρ2子載波的相位Θ，所述子載波被 包括在來自偏移校正塊13的OFDM頻域信號中。這樣檢測到的子載波相位被發送到加法塊 73和選擇器75。加法塊73將從相位檢測塊72提供的相位θ加上π。從該加法產生的相位θ + π 被饋送到WRAP塊74。WRAP塊74將來自加法塊73的相位θ + ji加上2 π的整數倍，從而將相位θ + JI 轉換成定義在-η到+ η範圍中的相位。所產生的相位被饋送到選擇器75。根據來自PRBS生成塊71的PRBS的比特，選擇器75選擇來自相位檢測塊72的相 位或來自WRAP塊74的相位。選擇器75的選擇結果被發送到映射塊56 (圖11)，作為已經 經過PRBS解碼處理的子載波的相位。如果來自PRBS生成塊71的PRBS的比特為0，選擇器75則選擇從相位檢測塊72 饋送的相位。如果來自PRBS生成塊71的PRBS的比特為1，選擇器75則選擇來自WRAP塊 74的相位。圖15是說明由圖11所示的前序處理塊19所執行的載波移位量檢測處理的流程 圖。基於從符號類型估計塊18(圖3)饋送的符號類型，控制塊51識別偏移校正塊 13 (圖3)向前序處理塊19提供包括在OFDM頻域信號中的P2的提供定時。當到達該提供定時時，S卩，當從偏移校正塊13(圖3)饋送到乘法塊54的OFDM頻 域信號變為P2時，控制塊51在步驟S31中基於來自前序處理塊16(圖3)的Sl和S2識別 P2的FFT大小和傳輸模式(SIS0或MIS0)。而且，控制塊51基於識別出的P2的FFT大小 和P2的傳輸模式來識別P2中的導頻信號的導頻周期Tp，並將這樣識別出的導頻周期！；發 送到向量和計算塊57。控制塊51隨後從Ρ2的FFT大小獲得Ρ2子載波間隔D2。而且，使用商D1Z^D2 ( S卩，來 自Pl子載波間隔D1除以P2子載波間隔D2)，控制塊51根據表達式MIN = -INT [ (D1ZD2) /2] 獲得最小值(MIN)，並且根據表達式MAX = +INT [(D1ZD2)/2]獲得最大值(MAX)。
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此外，控制塊51將偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)饋送到向量 和計算塊57。從步驟S31，控制傳遞到步驟S32。在步驟S32中，PRBS生成塊52、BPSK調製塊53、乘法塊54和相位檢測塊55針對 從偏移校正塊13 (圖3)饋送的P2的各個子載波，獲得在PRBS解碼處理之後的子載波相位。 這樣獲得的子載波相位被發送到映射塊56。從步驟S32，控制傳遞到步驟S33。在步驟S33中，映射塊56將每個子載波映射到 以IQ星座圖的原點為中心的一單位圓的圓周上的一個位置，該位置是通過旋轉已經經過 PRBS解碼處理的子載波的相位而確定的，所述相位是從相位檢測塊55發送的。映射塊56 然後獲得相位向量，該相位向量開始於原點並終止於所關注的子載波已經被映射到的映射
點ο映射塊56還向向量和計算塊57提供針對P2中的每個子載波而獲得的相位向量。 從步驟S33，控制傳遞到步驟S34。在步驟S34中，向量和計算塊57將偏移量(offset)設置為從控制塊51饋送的最 小值(MIN)。然後控制傳遞到步驟S35。在步驟S35中，使用來自映射塊56的P2子載波的相位向量，向量和計算塊57計 算如下和向量所述和向量是以從控制塊51發送的導頻周期Tp為間隔的子載波(在PRBS 解碼處理之後)的相位向量之和，每個子載波從通過從P2的第一子載波移位了偏移量 (offset)而確定的位置開始。向量和計算塊57然後向最大向量檢測塊58提供和向量，該和向量是針對偏移量 (offset)而計算的相位向量之和。從步驟S35，控制傳遞到步驟S36。在步驟S36，向量和計算塊57檢查以判斷偏移量(offset)是否等於最大值 (MAX)。如果在步驟S36中發現偏移量(offset)不等於最大值(MAX)，即，如果偏移量 (offset)小於最大值，控制則傳遞到步驟S37。在步驟S37中，向量和計算塊57將偏移量 遞增1。從步驟S37，控制返回步驟S35並且隨後的步驟被重複。如果在步驟S36中發現偏移量(offset)等於最大值(MAX)，即，如果已經針對從最 小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的每個偏移量(offset)計算了和向量，控制則傳遞到 步驟S38。在步驟S38中，最大向量檢測塊58檢測從向量和計算塊57饋送的和向量中的最 大值，所述和向量是由向量和計算塊57針對從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的每 個偏移量(offset)計算出的，作為子載波相關度。而且，最大向量檢測塊58檢測與最大和向量(即，最大子載波相關度)相對應的 偏移量(offset)，作為P2載波移位量。這樣檢測出的P2載波移位量被發送到偏移校正塊 15(圖 3)。此後，控制塊51等待將從偏移校正塊13 (圖3)提供到前序處理塊19的OFDM頻 域信號中所包括的下一 P2。從步驟S38，控制返回步驟S31並且隨後的步驟被重複。如上所述，和向量被計算，作為多個相位向量之和，其中每個相位向量代表針對從 最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的每個偏移量(offset)的P2子載波相關度。這些 和向量中的最大值隨後被檢測出，以便以所需精確度估計載波移位量。以這種方式，「粗糙」 載波移位量被以P2的FFT大小所需的精確程度、快速地估計出來。
此外，有可能精確地檢測可能小於-INT[(Tp_l)/2]或大於+INT [ (Tp-I)/2]的載波 移位量。出於簡化和舉例的目的，圖15示出當計算在PRBS解碼處理之後以導頻周期 Tp為間隔的子載波的相位向量之和時，從最小值(MIN)到最大值(MAX)連續改變偏移量 (offset)。但是，在實踐中，以導頻周期Tp為間隔的子載波的相位向量之和可以針對從最 小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的每個偏移量(offset)來並行地計算。同樣在圖15中，假設只有一個P2被包括在T2幀中，並且以導頻周期！；為間隔的 子載波的相位向量之和被從一個P2計算出，作為針對偏移量(offset)的子載波相關度。可 替換地，如果T2幀包含多個P2，則可以計算來自多個P2中的每個P2的相位向量之和。然 後可以獲得來自多個P2的相位向量之和的累積總和或漏積分，並且該結果可以被用作子 載波相關度。在前述段落中，子載波相關度被示為是使用包括在P2中的以導頻周期Tp為間隔 的所有子載波計算出的。可替換地，在將子載波提交給子載波相關度計算之前，可以剔除掉 包括在P2中的以導頻周期Tp為間隔的子載波中的一些。如上所述，P2的導頻信號是通過對在頻率方向上的PRBS和在時間方向上的PN序 列之間的異或進行BPSK調製而獲得的信號。因此，如果要獲得P2中的每個導頻信號的絕 對相位，則首先必須將導頻信號乘以PRBS(即，取決於PRBS的比特而將導頻信號的相位旋 轉0或π)並且還乘以PN序列。然後，乘法的乘積將被用於找到導頻信號的絕對相位。但是，根據第二估計方法(第三估計方法也是同樣)，Ρ2中的導頻信號的絕對相位 是不需要的。相反，僅需要例如獲得相對於Ρ2中具有最低頻率(假設為0)的導頻信號的 相對相位。這使得能夠以Ρ2的FFT大小所需的精確程度來估計載波移位量，而無需執行PN 序列的乘法。[用於估計載波移位量的第三方法]圖16A、16B、16C、16D和16E是說明用於基於使用子載波相位差計算出的子載波相 關度來估計載波移位量的第三估計方法的示意圖。根據第二估計方法，如上所述，可以按照P2的FFT大小所需的精確程度來快速地 檢測可能小於-INT[(Tp-I)/2]或大於+INT[(Tp-I)/2]的重要載波移位量。同時，在FFT計算塊12開始計算P2的FFT的位置上發生的抖動(jitter) (FFT窗 口觸發抖動)或者在對受到FFT計算的OFDM時域信號進行採樣時發生的頻率移位(殘留 定時偏移)可能構成導致一個OFDM信號中的子載波(符號)的相位發生旋轉的因素(下 文中稱之為相位旋轉因素)。圖16A示出在存在相位旋轉因素時經過PRBS解碼處理之後的P2的一個OFDM符 號中的導頻信號(由子載波構成)的典型相位。如果存在相位旋轉因素，PRBS解碼後的導頻信號的相位則與頻率成比例地以恆定 的斜率增大，如圖16A所示。在圖16A的示例中，對於導頻周期Tp的子載波(在圖16A中的六個子載波)，經 PRBS解碼後的導頻信號的相位以按Δ θ上升的方式傾斜。圖16Β示出當存在相位旋轉因素時在IQ星座圖中的Ρ2導頻信號的典型相位向量。
現在假設P2導頻信號之一被突出(即，被視為所關注的導頻信號)，並且該所關注 的導頻信號的相位為0。在此情況下，在例如更高頻率的方向上被設置得與所關注的導頻信號相隔導頻周 期Tp的子載波的導頻信號(該導頻信號被稱為下一導頻信號)具有如下相位該相位相對 於所關注的導頻信號的相位被以Δ θ的斜率增大(Δ θ = 0+Δ θ)。此外，在更高頻率的方向上被設置得與下一導頻信號相隔導頻周期Tp的子載波的 導頻信號(該導頻信號被稱為下一導頻信號之後的導頻信號)具有如下相位該相位相對 於下一導頻信號的相位Δ θ被以Δ θ的斜率增大(2Δ θ = Δ Θ+Δ θ)。以這種方式，當存在相位旋轉因素時，導頻信號的相位以斜率△ θ為單位旋轉。圖16C示出導頻信號的相位通常如何以斜率Δ θ為單位旋轉，如上所述。例如，如果在Ρ2的一個OFDM符號中的所有經PRBS解碼的導頻信號的相位發生一 次旋轉，則所產生的和向量可能呈現為大小較小(即，0)的向量。這使得難以檢測載波移位 量。根據第三估計方法，檢測(一方面)由Ρ2保持的每個子載波和(另一方面)與所 關注的子載波相隔導頻周期Tp的子載波之間的相位差。所關注的子載波隨後被映射到例 如以IQ星座圖的原點為中心的單位圓的圓周上的一個位置，該位置是通過關於所關注的 子載波旋轉所述相位差而確定的。此後，獲得相位差向量，該相位差向量開始(或結束)於 原點並且結束(或開始)於所關注的子載波被映射到的映射點。同樣，根據第三估計方法，關於從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的多個偏 移量(offset)中的每一個，獲得(一方面)以導頻周期Tp為間隔的每個子載波與(另一 方面)通過從P2的第一子載波起移位偏移量(offset)而到達的開始位置之間的相位差向 量。這樣獲得的相位差向量被加和，作為子載波相關度。第三估計方法還涉及檢測多個和向量中的最大值，每個和向量是針對多個偏移 量(offset)中的每個偏移量而獲得的相位差向量之和。與最大和向量相對應的偏移量 (offset)被檢測，作為P2載波移位量。圖16D示出典型的相位差向量。當經PRBS解碼的導頻信號的相位由於存在相位旋轉因素而被旋轉了斜率Δ θ 時，所關注的導頻信號的相位差向量具有大小1和斜率(偏轉角)Δ θ (如圖16D所示)。如上所述，將導頻信號(由相應的子載波構成)的相位差向量加和而獲得的和向 量是大小較大的向量。圖16Ε示出將這樣的導頻信號(由子載波構成)的相位差向量加和而獲得的典型 和向量。已經經過PRBS解碼處理的所有導頻信號的相位差向量都呈現為分別以斜率Δ θ 為朝向的向量。通過將這些以導頻周期Tp為間隔的子載波的相位差向量加和而獲得的和 向量大小較大(如圖16Ε所示)，其中每個相位差向量是在每個子載波(即導頻信號)和開 始位置之間獲得的，所述開始位置是從Ρ2的第一子載波起移位了每個偏移量(offset)而 確定的。另一方面，如果在從P2的第一子載波移位了偏移量(offset)而到達的開始位置 上的子載波不是導頻信號而是數據子載波，則從移位後的位置開始以導頻周期Tp為間隔的子載波都是數據子載波。在此情況下，以導頻周期Tp為間隔的這些子載波的相位差向量朝 向不同方向，每個向量的大小為1。結果，當在從P2的第一子載波起移位偏移量(offset)而到達的位置上的子載波 是數據子載波時，從移位後的位置開始以導頻周期Tp為間隔的子載波提供如下的相位差向 量這些相位差向量在被加和時構成大小較小(例如0)的和向量。因此，在從相位差向量(其中每個相位差向量是針對從最小值(MIN)到最大值 (MAX)的範圍內的多個偏移量(offset)中的每一個所獲得的)獲得和向量之後，和向量中 的最大值被檢測出，作為P2載波移位量。根據第三估計方法，與第二估計方法的情況一樣，可以按上述方式精確地檢測可 能超出導頻周期Tp的重要的載波移位量。[使用第三估計方法檢測載波移位量的前序處理塊19]圖17是示出用於使用第三估計方法檢測載波移位量的前序處理塊19(圖3)的典 型結構的框圖。在圖17中，與圖11中的塊相對應的塊用相同的標號表示，並且將在下文中省略它 們的描述，以避免冗餘。圖17中的前序處理塊19在如下方面與其圖11中的相應部分相同其包含控制塊 51、PRBS生成塊52、BPSK調製塊53、乘法塊54和相位檢測塊55。另一方面，圖17中的前序處理塊19與其圖11中的相應部分的不同之處在於其 具有相位差檢測塊81、映射塊82、向量和計算塊83和最大向量檢測塊84，用來代替映射塊 56、向量和計算塊57和最大向量檢測塊58。圖17中的控制塊51與其在圖11中的相應部分一樣控制構成前序處理塊19的塊 (範圍從PRBS生成塊52到相位檢測塊55以及從相位差檢測塊81到最大向量檢測塊84)。而且，控制塊51如同其在圖11中的相應部分一樣識別P2中的導頻信號的導頻 周期Tp。控制塊51還通過使用商D1ZiD2來獲得偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值 (MAX)，其中商D1ZiD2是通過將Pl的子載波間隔D1除以P2的子載波間隔D2而獲得的。控制塊51將導頻周期Tp饋送到相位差檢測塊81和向量和計算塊83。控制塊51 還將偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)提供到向量和計算塊83。從PRBS生成塊52到相位檢測塊55範圍中的塊執行PRBS解碼處理，該處理將來 自偏移校正塊13 (圖3)的OFDM頻域信號中的P2所包含的每個子載波乘以來自BPSK調製 塊53的調製信號。塊52到55還檢測經PRBS解碼的子載波的相位，並向相位差檢測塊81 提供檢測出的相位。相位差檢測塊81通過使用從相位檢測塊55饋送的子載波相位，檢測(即，計算) (一方面)由P2包含的每個子載波和(另一方面)與所關注的子載波相隔從控制塊51提 供的導頻周期Tp的子載波之間的相位差。這樣檢測到的相位差被發送到映射塊82。映射塊82將每個子載波映射到例如以IQ星座圖的原點為中心的單位圓的圓周上 的一個位置，該位置是通過按照從相位差檢測塊81提供的子載波相位差進行旋轉而確定 的。然後獲得相位差向量，該相位差向量開始於原點並結束於所關注的子載波已經被映射 到的映射點。映射塊82然後向向量和計算塊83提供針對各個P2子載波而獲得的相位差 向量。
使用針對從來自控制塊51的最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的多個偏移 量(offset)中的每一個(=MIN, MIN+1, . . .，MAX-I, MAX)而從映射塊82饋送的P2的一 個OFDM符號中的子載波的相位差向量，向量和計算塊83計算如下和向量，作為子載波相關 度所述和向量是開始於通過從P2的第一子載波起移位偏移量(offset)而確定的位置、以 從控制塊51饋送的導頻周期Tp為間隔的子載波的相位差向量之和。這樣獲得的和向量被 發送到最大向量檢測塊84。最大向量檢測塊84針對多個偏移量(offset)中的每一個來檢測由向量和計算塊 83提供的和向量中(在大小上)的最大值。最大向量檢測塊84隨後檢測與最大和向量相 對應的偏移量(offset)，作為P2載波移位量，並將檢測到的P2載波移位量發送到偏移校正 塊15(圖3)。圖18是說明由圖17中的前序處理塊19執行的載波移位量檢測處理的流程圖。基於從符號類型估計塊18(圖3)饋送的符號類型，控制塊51識別偏移校正塊 13 (圖3)向前序處理塊19提供包括在OFDM頻域信號中的P2的提供定時。當到達提供定時時，即，當由偏移校正塊13(圖3)提供到乘法塊54的OFDM頻域 信號變為P2時，控制塊51在步驟S51中基於來自前序處理塊16(圖3)的Sl和S2來識別 P2的FFT大小和傳輸模式(SIS0或MIS0)。控制塊51還基於P2的FFT大小和P2的傳輸 模式來識別P2中的導頻信號的導頻周期Tp，並將識別出的導頻周期Tp提供到向量和計算 塊83。控制塊51還基於Ρ2的FFT大小例如獲得Ρ2的子載波間隔D2。此外，使用從Pl 的子載波間隔D1除以P2的子載波間隔D2所獲得的商D1ZiD2,控制塊51根據表達式MIN =-INT [(D1ZD2)/2]獲得最小值(MIN)，並且根據表達式MAX = +INT [ (D1ZD2)/2]獲得最大 值(_。控制塊51然後將偏移量(offset)的最小值(MIN)和最大值(MAX)發送到向量和 計算塊83。從步驟S51，控制傳遞到步驟S52。在步驟S52中，PRBS生成塊52、BPSK調製塊53、乘法塊54和相位檢測塊55獲得 在PRBS解碼處理之後從偏移校正塊13(圖3)饋送的P2中所包含的每個子載波的相位。這 樣獲得的子載波相位被提供到相位差檢測塊81。從步驟S52，控制傳遞到步驟S53。在步驟S53中，使用從相位檢測塊55饋送的子 載波相位，相位差檢測塊81檢測(一方面)P2所包含的每個子載波和(另一方面)與所關 注的子載波相隔從控制塊51提供的導頻周期Tp的子載波之間的相位差。而且，相位差檢測塊81向映射塊82提供針對P2所包含的各個子載波而檢測到的 相位差(即，子載波相位差)。從步驟S53，控制傳遞到步驟S54。在步驟S54中，映射塊82將每個子載波映射到以IQ星座圖的原點為中心的單位 圓的圓周上的一個位置，該位置是通過按照從相位差檢測塊81發送的經PRBS解碼的子載 波的相位差進行旋轉而確定的。映射塊82然後獲得相位差向量，該相位差向量開始於原點 並結束於所關注的子載波已經被映射到的映射點。映射塊82隨後向向量和計算塊83提供針對P2中的每個子載波而獲得的相位差 向量。從步驟S54，控制傳遞到步驟S55。在步驟S55中，向量和計算塊83將偏移量(offset)設置為從控制塊51發送的最小值(MIN)。從步驟S55，控制傳遞到步驟S56。在步驟S56中，使用來自映射塊82的P2子載波的相位差向量，向量和計算塊83 計算如下和向量該和向量是以從控制塊51發送的導頻周期Tp為間隔的子載波(在PRBS 解碼處理之後)的相位差向量之和，其中每個子載波開始於從P2的第一子載波起移位了偏 移量(offset)而到達的位置。向量和計算塊83隨後向最大向量檢測塊84提供通過對關於偏移量(offset)計 算的相位差向量加和而獲得的和向量。從步驟S56，控制傳遞到步驟S57。在步驟S57中，向量和計算塊83檢查以判斷偏移量(offset)是否等於最大值 (MAX)。如果在步驟S57中發現偏移量(offset)不等於最大值(MAX)，即，如果偏移量 (offset)小於最大值，控制則傳遞到步驟S58。在步驟S58中，向量和計算塊83將偏移量 (offset)遞增1。從步驟S58，控制返回步驟S56並且隨後的步驟被重複。如果在步驟S57中發現偏移量(offset)等於最大值(MAX)，即，如果已經針對從最 小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的每個偏移量(offset)都計算了和向量，控制則傳遞 到步驟S59。在步驟S59中，最大向量檢測塊84檢測從向量和計算塊83饋送的和向量中的 最大值，這些和向量是向量和計算塊83針對從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的每 個偏移量(offset)、作為子載波相關度計算出的。而且，最大向量檢測塊84檢測與最大的和向量(即，最大子載波相關度)相對應 的偏移量(offset)，作為P2載波移位量。這樣檢測出的P2載波移位量被發送到偏移校正 塊15(圖3)。然後，控制塊51等待將從偏移校正塊13 (圖3)提供到前序處理塊19的OFDM頻 域信號中包括的下一個P2。從步驟S59，控制返回S51並且隨後的步驟被重複。如上所述，和向量是作為多個相位差向量的和值來計算的，每個相位差向量代表 關於從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的每個偏移量(offset)的P2子載波相關度。 這些和向量中的最大值隨後被檢測，以便以所需精確度來估計載波移位量。以這種方式，以 P2的FFT大小所需的精確程度、快速地估計出「粗糙」載波移位量。此外，可以精確地檢測可能小於-INT[(Tp_l)/2]或大於+INT[(Tp-I)/2]的載波移 位量。出於簡化和舉例的目的，圖18示出當計算在PRBS解碼處理之後以導頻周期Tp 為間隔的子載波的相位差向量之和時，偏移量(offset)從最小值(MIN)到最大值(MAX)連 續改變。但是，在實踐中，可以針對從最小值(MIN)到最大值(MAX)的範圍內的各個偏移量 (offset)來並行地計算以導頻周期Tp為間隔的子載波的相位差向量之和。同樣在圖18中，假設在T2幀只包括一個P2並且從一個P2計算出以導頻周期Tp 為間隔的子載波的相位差向量之和，作為關於偏移量(offset)的子載波相關度。可替換 地，如果T2幀包含多個P2，則可以計算來自多個P2中的每個P2的相位差向量之和。然後， 可以獲得來自多個P2的相位差向量之和的累積和值或漏積分，並且可以採用該結果作為 子載波相關度。在前面的段落中，子載波相關被示為是使用包括在P2中的以導頻周期Tp為間隔 的所有子載波來計算的。可替換地，在將子載波提交給子載波相關度計算之前，包括在P2
34中的以導頻周期Tp為間隔的子載波中的一些可以被剔除掉。如上所述，前序處理塊19可以使用以除了由DVB-T2或類似標準所定義的最寬的 子載波間隔之外的間隔布置的子載波。前序處理塊19因此使用包括在一個P2中的子載波 的相關度來檢測載波移位量，所述一個P2包含以預定的導頻周期Tp為間隔的導頻信號。這 使得能夠以所需精確度快速地檢測載波移位量。更具體而言，前序處理塊19可以使用例如包括在T2幀中的P2的第一個OFDM符 號(或者如果在T2幀中只包括P2的一個OFDM符號，則使用該T2幀的該單個OFDM符號) 來以P2的FFT大小所需的精確程度檢測載波移位量。因此，圖3的信號處理設備可以在校正檢測到的載波偏移量之前，在緩衝器14正 在緩衝OFDM頻域信號中包括的P2的第一單個OFDM符號的同時，按照P2的FFT大小所需 的精確程度來檢測載波移位量。這使得能夠快速地建立同步。同時，一個T2幀具有250ms的最大時間長度。如下情況可能發生在給定時間點 接收到T2幀時，信號處理設備無法按照P2的FFT大小所需的精確程度來檢測載波移位量。 在此情況下，信號處理設備不得不在處理之前等待很長時間來接收下一 T2幀。在圖3的信號處理設備的情況下，當在給定時間點接收的T2幀中包括的P2的第 一單個OFDM符號正被緩衝時，可以按照所關注的P2的FFT大小所需的精確程度來檢測載 波偏移量。該特徵消除了如前述情況下在下一 T2幀被接收和處理之前等待很長時間的需 求。[信號處理設備的另一典型結構]圖19是示出作為本發明的另一實施例的信號處理設備的典型結構的框圖。在圖19中，與圖3中的塊相對應的塊用相同的標號指示出，並且在下文中將省略 它們的描述以避免冗餘。在圖3的信號處理設備中，OFDM信號在前饋控制下被校正(S卩，偏移校正)。相比 之下，在圖19的信號處理設備中，OFDM信號在反饋控制下被校正。在圖19中，信號處理設備包括正交解調塊11、FFT計算塊12、前序處理塊16、符號 同步塊17、符號類型估計塊18、前序處理塊19、偏移校正塊91和校正量計算塊92。正交解調塊11對所提供的OFDM信號進行數字正交解調。所產生的作為基帶OFDM 信號的OFDM時域信號的I和Q分量被從正交解調塊11發送到偏移校正塊91。偏移校正塊91根據從校正量計算塊92饋送的校正量(即，用於偏移校正)來校 正來自正交解調塊11的OFDM時域信號。這樣校正後的OFDM時域信號被從偏移校正塊91 發送到FFT計算塊12和前序處理塊16。根據從符號同步塊17饋送的FFT觸發信息，FFT計算塊12從來自正交解調塊11 的OFDM時域信號中提取出具有FFT大小的OFDM時域信號，並對提取出的OFDM時域信號執 行FFT計算。FFT計算塊12向前序處理塊19提供通過FFT計算而獲得的OFDM頻域信號。除了被饋送到前序處理塊19之外，從FFT計算得到的OFDM頻域信號還被發送到 執行諸如均衡和糾錯之類的必要處理的那些塊(未示出)。同時，前序處理塊16從發送自偏移校正塊91的OFDM時域信號中檢測P1。使用這 樣檢測到的P1，前序處理塊16估計「粗糙」和「精細」載波移位量。
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前序處理塊16隨後向校正量計算塊92提供通過使用Pl針對所關注的Pl的FFT 大小(IK)估計出的Pl載波移位量，包括「粗糙」載波移位量和「精細」載波移位量。而且，前序處理塊16從Pl提取出Sl和S2並將提取出的Sl和S2提供到前序處 理塊19。此外，前序處理塊16向符號同步塊17饋送Pl位置信息以及包括在Pl中的FFT 大小，所述Pl位置信息被包括在來自偏移校正塊91的OFDM時域信號中並且代表Pl在所 關注的OFDM時域信號中的位置。從由前序處理塊16提供的Pl位置信息和FFT大小，符號同步塊17生成FFT觸發 信息並將其饋送到FFT計算塊12。而且，符號同步塊17估計OFDM符號邊界的位置(即，邊界位置)，並將代表邊界位 置的信號發送到符號類型估計塊18，作為符號同步信號。基於來自符號同步塊17的符號同步信號等，符號類型估計塊18估計從FFT計算 塊12饋送到前序處理塊19的OFDM頻域信號中的符號的符號類型。這樣估計出的符號類 型被發送到前序處理塊19。前序處理塊19執行載波移位量檢測處理，該處理用於估計(檢測)針對包括在來 自FFT計算塊12的OFDM頻域信號中的P2的FFT大小的「粗糙」載波移位量。該載波移位 量檢測處理是使用來自FFT計算塊12的OFDM頻域信號、來自前序處理塊16的Sl和S2以 及來自符號類型估計塊18的符號類型來執行的。前序處理塊19將通過該載波移位量檢測處理而獲得的P2載波移位量發送到校正 量計算塊92。校正量計算塊92計算使得來自前序處理塊16的Pl載波移位量和來自前序處理 塊19的P2載波移位量將被設置為零的OFDM信號校正量。這樣計算出的校正量被發送到 偏移校正塊91。以上述方式，偏移校正塊91根據由校正量計算塊92提供的校正量來校正來自正 交解調塊11的OFDM時域信號。上述OFDM信號的校正是由圖19的信號處理設備在反饋控制下以如下方式執行 的估計載波移位量的速度和解調P2所需的精確程度與利用圖3的信號處理設備在前饋控 制下對OFDM信號執行校正時相同。在本發明的該實施例的情況下，載波移位量是使用P2的導頻信號(和邊緣導頻信 號)來檢測的。可替換地，載波移位量可以使用SP(分散導頻)信號、CP(連續導頻)信號、 FCP(幀閉合導頻)信號等來檢測。同樣，在本發明的該實施例的情況下，載波移位量的檢測以DVB-T2所定義的OFDM 信號為目標。可替換地，使用上述相位向量或相位差向量的載波移位量的檢測可以以多載 波系統的OFDM信號為目標，在所述多載波系統中，諸如PRBS之類的隨機序列在子載波方向 (即，頻率方向)上被布置為導頻信號。[接收系統的典型結構]圖20是示出本發明被應用到的接收系統的第一實施例的典型結構的框圖。在圖20中，接收系統由獲取塊101、傳輸信道解碼處理塊102和信息源解碼處理塊 103構成。
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獲取塊101例如獲取具有被稱為OFDM信號的經OFDM調製的信號形式的構成TV 廣播節目等的數據。具體講，例如，廣播臺和Web伺服器(未示出)可以發送將被獲取塊101獲取的 OFDM信號。當使用地面波、衛星波或經由CATV (有線電視)網絡從例如廣播臺發送OFDM信號 時，獲取塊101可以包括調諧器或STB(機頂盒)。當以諸如IPTV(網際網路協議電視)之類 的多播方式從Web伺服器發送OFDM信號時，獲取塊101可以通常由諸如NIC (網絡接口卡) 之類的網絡接口 I/F(接口)構成。獲取塊101經由傳輸信道獲取OFDM信號，傳輸信道例如是地面數字廣播、衛星數 字廣播、CATV網絡或網際網路(未示出)。這樣獲取的OFDM信號被轉發到傳輸信道解碼處理 塊 102。傳輸信道解碼處理塊102對由獲取塊101經由傳輸信道獲取的OFDM信號執行傳 輸信道解碼處理，該傳輸信道解碼處理至少包括解調和糾錯處理，糾錯處理用於糾正可能 在傳輸信道上發生的錯誤。結果，這樣獲取的信號被提供到信息源解碼處理塊103。就是說，由獲取塊101通過傳輸信道獲取的OFDM信號已經至少經過了糾錯編碼， 該糾錯編碼用於糾正可能發生在傳輸信道上的錯誤。傳輸信道解碼處理塊102對該OFDM 信號執行諸如解調和糾錯之類的傳輸信道解碼處理。典型的糾錯編碼方案包括LDPC編碼和Reed-Solomon編碼。信息源解碼處理塊103對已經經過傳輸信道解碼處理的信號執行信息源解碼處 理，信息源解碼處理至少包括用於將壓縮信息擴展為原始信息的處理。就是說，由獲取塊101通過傳輸信道獲取的OFDM信號可能已經進行了用於數據壓 縮的壓縮編碼，由此諸如圖像和聲音之類的數據或信息的量被減少。在此情況下，信息源解 碼處理塊103對已經經過傳輸信道解碼處理的信號執行信息源解碼處理，例如將壓縮信號 擴展成原始信息的處理(擴展處理)。如果由獲取塊101通過傳輸信道獲取的OFDM信號沒有經過壓縮編碼，信息源解碼 處理塊103則不執行將壓縮信息擴展回到其原始格式的處理。典型的擴展處理可以是MPEG解碼。除了擴展處理之外，傳輸信道解碼處理可以包 括解擾等。在按上述方式構造的接收系統中，獲取塊101經由傳輸信道獲取OFDM信號，該 OFDM信號代表已經經過諸如MPEG編碼之類的壓縮編碼的構成圖像和聲音等的數據，並且 已經受到糾錯編碼(例如LDPC編碼)。這樣獲取的OFDM信號被轉發到傳輸信道解碼處理 塊 102。傳輸信道解碼處理塊102對來自獲取塊101的OFDM信號執行傳輸信道解碼處理， 該傳輸信道解碼處理包括與作為解調裝置的在圖3或圖19中所示的信號處理設備所執行 的那些相同的解調和糾錯處理。從傳輸信道解碼處理產生的信號被提供到信息源解碼處理 塊 103。信息源解碼處理塊103對從傳輸信道解碼處理塊102饋送的信號執行信息源解碼 處理，例如MPEG解碼。通過該處理獲取的圖像和/或聲音隨後被信息源解碼處理塊103輸
出ο
按上述方式構造的圖20的接收系統可以例如被應用到用於接收數字TV廣播的TV 調諧器。獲取塊101、傳輸信道解碼處理塊102和信息源解碼處理塊103可以各自構造為獨 立的裝置(諸如IC(集成電路)之類的硬體模塊或軟體模塊)。獲取塊101、傳輸信道解碼處理塊102和信息源解碼處理塊103中的一些或全部可 以被組合設置為一獨立裝置。就是說，可以將獲取塊101和傳輸信道解碼處理塊102的集 合、傳輸信道解碼處理塊102和信息源解碼處理塊103的集合、或者獲取塊101、傳輸信道解 碼處理塊102和信息源解碼處理塊103的集合形成到單個獨立裝置中。圖21是示出本發明被應用到的接收系統的第二實施例的典型結構的框圖。在圖21的標號之中，那些在圖20中已經使用的標號表示相同或相應的部分，並且 這些部分的描述可以省略以避免冗餘。圖21中的接收系統與其在圖20中的相應部分的相同之處在於其包括獲取塊 101、傳輸信道解碼處理塊102和信息源解碼處理塊103。接收系統的兩個版本之間的不同 之處在於圖21的接收系統還另外包括輸出塊111。輸出塊111例如由用於顯示圖像的顯示設備和/或用於輸出聲音的揚聲器構成。 因此，輸出塊111輸出由從信息源解碼處理塊103輸出的信號所表示的圖像和聲音。簡言 之，輸出塊111所作的是顯示圖像和/或輸出聲音。圖21中的上述接收系統可以被例如應用到用於接收數字TV廣播的電視機或者用 於接收無線電廣播的無線電接收器。如果由獲取塊101獲取的信號不是經過壓縮編碼的，則由傳輸信道解碼處理塊 102輸出的信號被直接發送到輸出塊111，而不經過信息源解碼處理塊103。圖22是示出本發明被應用到的接收系統的第三實施例的典型結構的框圖。在圖22中的標號之中，那些在圖20中已經使用的標號表示相同或相應的部分，並 且可以省略這些部分的描述以避免冗餘。圖22中的接收系統與其在圖20中的相應部分的共同之處在於其包括獲取塊 101和傳輸信道解碼處理塊102。兩個版本的接收系統之間的不同之處在於圖22的接收系統不包括信息源解碼 處理塊103，但另外包括記錄塊121。記錄塊121將從傳輸信道解碼處理塊102輸出的信號(例如MPEG傳輸流的TS分 組)記錄(即，存儲)到記錄(即，存儲)介質，包括光碟、硬碟(磁碟)和快閃記憶體。圖22中的上述接收系統可以被例如應用到用於記錄TV廣播的記錄器。在圖22中，可替換地，該接收系統可以被構造為包括信息源解碼處理塊103。在這 種設置中，信息源解碼處理塊103對接收的信號執行信息源解碼處理，從而從解碼後的信 號獲取的圖像和聲音可以被記錄塊121所記錄。[對本發明被應用到的計算機的說明]上述處理序列可以由硬體或軟體來執行。當由軟體執行處理時，構成軟體的程序 被安裝到用於處理執行的適當計算機中。圖23示出本發明被應用到的計算機的典型結構，其中安裝有用於執行上述處理 序列的合適的程序。
程序可以被預先記錄在硬碟205或ROM 203中，該硬碟205或R0M203是作為計算 機的內置記錄介質而配備的。可替換地，程序可以被存儲(記錄)在可移除記錄介質211上，該可移除記錄介質 211可以作為所謂的軟體包而提供。可移除記錄介質211例如包括柔性盤、CD-R0M(壓縮盤 只讀存儲器)、MO (磁-光)盤、DVD (數字多功能盤)、磁碟和半導體存儲器。除了被從上述可移除記錄介質211安裝到計算機之外，程序還可以經由通信或廣 播網絡被下載到計算機並被安裝在內部硬碟205上。就是說，程序例如可以從下載站點經 由數字廣播衛星無線地傳輸到計算機，或者通過諸如LAN(區域網)和網際網路之類的網絡以 有線方式傳輸到計算機。計算機包括CPU(中央處理單元)202，輸入/輸出接口 210經由總線201連接到 CPU 202。當用戶通過通常操作輸入塊207而經由輸入/輸出接口 210向CPU 202輸入命令 時，CPU 202執行存儲在R0M(只讀存儲器)203中的相應程序。可替換地，CPU 202可以將 相關程序從硬碟205加載到RAM(隨機訪問存儲器)204中以用於程序執行。因此，CPU 202通過依照上述流程圖或者通過利用在上述框圖中圖示的結構來執 行其處理。按照需求，處理結果可以從輸出塊206輸出、通過通信塊208發送、或者被記錄 到硬碟205中。輸入塊207通常由鍵盤、滑鼠和麥克風構成。輸出塊206例如由IXD(液晶顯示 器)和揚聲器構成。在本說明書中，描述用於使計算機執行操作的程序的處理步驟可能不是僅僅代表 基於時序按照在流程圖中所圖示的序列所執行的處理。具體講，這些步驟可能還代表並行 地或單獨地(例如，以並行處理或面向對象的方式)執行的處理。程序可以由單個計算機(或處理器)或者分布式地由多個計算機來處理。程序還 可以被傳輸到一個或多個遠程計算機來執行。本領域技術人員應該理解，取決於設計需求和其他因素，可能發生各種修改、組 合、子組合和變更，只要它們落在所附權利要求或其等同物的範圍內即可。本申請包含與2009年7月16日遞交到日本特許廳的日本在先專利申請JP 2009-167497中所公開的內容相關的主題，該在先申請的全部內容通過引用被結合於此。
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權利要求
一種信號處理設備，包括處理裝置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成載波誤差的載波移位量，所述載波誤差用於解調被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號；以及校正裝置，用於根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號；其中所述OFDM信號包括第一前序信號，包括子載波，以及第二前序信號，包括子載波，所述第二前序信號中所包括的子載波的間隔比所述第一前序信號中所包括的子載波的間隔要窄；所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的已知信號；並且所述處理裝置使用一個這樣的第二前序信號中包括的所述子載波的相關度來檢測所述載波移位量。
2.如權利要求1所述的信號處理設備，其中所述處理裝置包括 相位檢測裝置，用於檢測所述第二前序信號中包括的子載波的相位；相位差檢測裝置，用於檢測所述第二前序信號中包括的每個子載波和與所關注的子載 波相隔所述預定數目的子載波的子載波之間的相位差；映射裝置，用於將所關注的子載波映射到以IQ星座圖的原點為中心的圓的圓周上的、 通過旋轉所述相位差而到達的位置，所述映射裝置還獲得相位差向量，該相位差向量的起 點是所述原點，終點是所述子載波被映射到的位置；向量和計算裝置，該裝置被配置為針對構成預定數目的子載波的載波移位量的、範圍 從從最小值到最大值的多個偏移量中的每一個，所述向量和計算裝置確定從所述第二前序 信號中的第一子載波起移位了每個所述偏移量而到達的移位後的位置，獲取從所述移位後 的位置開始並在以所述預定數目的子載波為間隔布置的每個子載波處終止的相位差向量， 並將所獲取的相位差向量加和，作為各個所述子載波的相關度；以及最大值檢測裝置，用於檢測關於所述多個偏移量中的每一個的所述相位差向量之和當 中的最大和，所述最大值檢測裝置還檢測與所述最大和相對應的偏移量，作為所述載波移 位量。
3.如權利要求2所述的信號處理設備，其中所述第二前序信號中包括的所述導頻信號各自是通過如下方式獲得的利用被稱為 BPSK的二進位相移鍵控對被稱為PRBS的偽隨機二進位序列進行調製；並且所述相位檢測裝置檢測被乘以調製信號後的所述子載波的相位，所述調製信號是通過 利用BPSK調製PRBS而獲得的。
4.如權利要求3所述的信號處理設備，其中所述偏移量的最小值和最大值是使用如下 的商獲得的所述第一前序信號中的子載波的間隔除以所述第二前序信號中的子載波的間 隔的商。
5.如權利要求1所述的信號處理設備，其中所述處理裝置包括 相位檢測裝置，用於檢測所述第二前序信號中包括的子載波的相位；映射裝置，用於將各個所述子載波映射到以IQ星座圖的原點為中心的圓的圓周上的、 通過旋轉所關注的子載波的相位而到達的位置，所述映射裝置還獲得相位向量，該相位向量的起點是所述原點，終點是所關注的子載波被映射到的位置；向量和計算裝置，該裝置被配置為針對構成預定數目的子載波的載波移位量的、範圍 從最小值到最大值的多個偏移量中的每一個，所述向量和計算裝置確定從所述第二前序信 號中的第一子載波起移位了每個所述偏移量而到達的移位後的位置，獲取從所述移位後的 位置開始並在以所述預定數目的子載波為間隔布置的每個子載波處終止的相位向量，並將 所獲取的相位向量加和，作為各個所述子載波的相關度；以及最大值檢測裝置，用於檢測關於所述多個偏移量中的每一個的所述相位向量之和當中 的最大和，所述最大值檢測裝置還檢測與所述最大和相對應的偏移量，作為所述載波移位 量。
6.如權利要求5所述的信號處理設備，其中所述第二前序信號中包括的所述導頻信號各自是通過如下方式獲得的利用被稱為 BPSK的二進位相移鍵控對被稱為PRBS的偽隨機二進位序列進行調製；並且所述相位檢測裝置檢測被乘以調製信號後的所述子載波的相位，所述調製信號是通過 利用BPSK調製PRBS而獲得的。
7.如權利要求6所述的信號處理設備，其中所述偏移量的最小值和最大值是使用如下 的商獲得的所述第一前序信號中的子載波的間隔除以所述第二前序信號中的子載波的間 隔的商。
8.如權利要求1所述的信號處理設備，其中所述處理裝置包括功率檢測裝置，用於檢測與所述第二前序信號中包括的每個子載波的功率相對應的功 率值；和計算裝置，該裝置被配置為針對構成預定數目的子載波的載波移位量的、範圍從最 小值到最大值的多個偏移量中的每一個，所述和計算裝置確定從所述第二前序信號中的第 一子載波起移位了每個所述偏移量而到達的移位後的位置，並且將相對於所述移位後的位 置、在所述預定數目的子載波的間隔上檢測到的功率值加和，作為各個所述子載波的相關 度；以及最大值檢測裝置，用於檢測關於所述多個偏移量中的每一個的所述功率值之和當中的 最大和，所述最大值檢測裝置還檢測與所述功率值的最大和相對應的偏移量，作為所述載 波移位量。
9.如權利要求8所述的信號處理設備，其中所述偏移量的最大值和最小值是使用所述 預定數目來獲得的。
10.如權利要求1所述的信號處理設備，其中所述信號處理設備依據被稱為DVB-T2的標準；並且 所述第一和第二前序信號分別對應於DVB-T2所定義的Pl和P2。
11.一種信號處理方法，包括以下步驟使信號處理設備執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成載波誤差的載波移位 量，所述載波誤差用於解調被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號；以及 使所述信號處理設備根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號，其中 所述OFDM信號包括 第一前序信號，包括子載波，以及3第二前序信號，包括子載波，所述第二前序信號中所包括的子載 波的間隔比所述第一前序信號中所包括的子載波的間隔要窄； 所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的 已知信號；並且所述載波移位量檢測處理使用一個這樣的第二前序信號中包括的所述子載波的相關 度來檢測所述載波移位量。
12.一種接收系統，包括傳輸信道解碼處理塊，該塊被配置為對經由傳輸信道獲取的信號執行傳輸信道解碼 處理，所述傳輸信道解碼處理至少包括對已經發生在所述傳輸信道上的錯誤進行校正的處 理；以及信息源解碼處理塊，該塊被配置為對已經經過所述傳輸信道解碼處理的信號執行信息 源解碼處理，所述信息源解碼處理至少包括將壓縮後的信息擴展回原始信息的處理；其中所述經由傳輸信道獲取的信號是被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號，所述OFDM信 號是通過至少執行用於信息壓縮的壓縮編碼和用於校正已經發生在所述傳輸信道上的錯 誤的糾錯編碼而獲得的；所述傳輸信道解碼處理塊包括處理裝置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成載波誤差的載波移位 量，所述載波誤差用於解調所述OFDM信號，以及校正裝置，用於根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號； 所述OFDM信號包括 第一前序信號，包括子載波，以及第二前序信號，包括子載波，所述第二前序信號中所包括的子載 波的間隔比所述第一前序信號中所包括的子載波的間隔要窄； 所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的 已知信號；並且所述處理裝置使用一個這樣的第二前序信號中包括的所述子載波的相關度來檢測所 述載波移位量。
13.一種接收系統，包括傳輸信道解碼處理塊，該塊被配置為對經由傳輸信道獲取的信號執行傳輸信道解碼 處理，所述傳輸信道解碼處理至少包括對已經發生在所述傳輸信道上的錯誤進行校正的處 理；以及輸出塊，該塊被配置為基於已經經過所述傳輸信道解碼處理的信號來輸出圖像和聲 音；其中所述經由傳輸信道獲取的信號是被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號，所述OFDM信 號是通過至少執行用於校正已經發生在所述傳輸信道上的錯誤的糾錯編碼而獲得的； 所述傳輸信道解碼處理塊包括處理裝置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成載波誤差的載波移位 量，所述載波誤差用於解調所述OFDM信號，以及校正裝置，用於根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號；所述OFDM信號包括 第一前序信號，包括子載波，以及第二前序信號，包括子載波，所述第二前序信號中所包括的子載 波的間隔比所述第一前序信號中所包括的子載波的間隔要窄； 所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的 已知信號；並且所述處理裝置使用一個這樣的第二前序信號中包括的所述子載波的相關度來檢測所 述載波移位量。
14.一種接收系統，包括傳輸信道解碼處理塊，該塊被配置為對經由傳輸信道獲取的信號執行傳輸信道解碼 處理，所述傳輸信道解碼處理至少包括對已經發生在所述傳輸信道上的錯誤進行校正的處 理；以及記錄塊，該塊被配置為記錄已經經過所述傳輸信道解碼處理的信號；其中 所述經由傳輸信道獲取的信號是被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號，所述OFDM信 號是通過至少執行用於校正已經發生在所述傳輸信道上的錯誤的糾錯編碼而獲得的； 所述傳輸信道解碼處理塊包括處理裝置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成載波誤差的載波移位 量，所述載波誤差用於解調所述OFDM信號，以及校正裝置，用於根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號； 所述OFDM信號包括 第一前序信號，包括子載波，以及第二前序信號，包括子載波，所述第二前序信號中所包括的子載波的間隔比所述第一 前序信號中所包括的子載波的間隔要窄；所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的 已知信號；並且所述處理裝置使用一個這樣的第二前序信號中包括的所述子載波的相關度來檢測所 述載波移位量。
15.一種接收系統，包括獲取裝置，用於經由傳輸信道獲取信號；以及傳輸信道解碼處理塊，該塊被配置為對經由所述傳輸信道獲取的信號執行傳輸信道解 碼處理，所述傳輸信道解碼處理至少包括對已經發生在所述傳輸信道上的錯誤進行校正的 處理；其中所述經由所述傳輸信道獲取的信號是被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號，所述 OFDM信號是通過至少執行用於校正已經發生在所述傳輸信道上的錯誤的糾錯編碼而獲得 的；所述傳輸信道解碼處理塊包括處理裝置，用於執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成載波誤差的載波移位 量，所述載波誤差用於解調所述OFDM信號，以及校正裝置，用於根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號；所述OFDM信號包括 第一前序信號，包括子載波，以及第二前序信號，包括子載波，所述第二前序信號中所包括的子載波的間隔比所述第一 前序信號中所包括的子載波的間隔要窄；所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的 已知信號；並且所述處理裝置使用一個這樣的第二前序信號中包括的所述子載波的相關度來檢測所 述載波移位量。
16. 一種信號處理設備，包括處理塊，該塊被配置為執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成載波誤差的載 波移位量，所述載波誤差用於解調被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號；以及 校正塊，該塊被配置為根據所述載波移位量來校正所述OFDM信號，其中 所述OFDM信號包括 第一前序信號，包括子載波，以及第二前序信號，包括子載波，所述第二前序信號中所包括的子載波的間隔比所述第一 前序信號中所包括的子載波的間隔要窄；所述第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的 已知信號；並且所述處理塊使用一個這樣的第二前序信號中包括的所述子載波的相關度來檢測所述 載波移位量。
全文摘要
本發明提供了信號處理設備、信號處理方法和接收系統。這裡公開的信號處理設備包括處理塊，該塊被配置為執行載波移位量檢測處理，該處理用於檢測構成載波誤差的載波移位量，所述載波誤差用於解調被稱為OFDM信號的正交頻分復用信號；以及校正塊，該塊被配置為根據載波移位量來校正OFDM信號。所述OFDM信號包括包括子載波的第一前序信號，以及包括子載波的第二前序信號，第二前序信號中所包括的子載波的間隔比第一前序信號中所包括的子載波的間隔要窄。第二前序信號包括導頻信號，所述導頻信號是以預定數目的子載波為間隔布置的已知信號。處理塊使用包括在一個這樣的第二前序信號中的子載波的相關度來檢測載波移位量。
文檔編號H04B17/00GK101958867SQ20101022751
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月12日 優先權日2009年7月16日
發明者岡本卓也, 後藤友謙, 小林健一, 弓場廷昭 申請人:索尼公司