數字多媒體接收機及其數字多媒體接收方法
2023-10-23 21:04:27
專利名稱：數字多媒體接收機及其數字多媒體接收方法
技術領域：
本發明涉及一種數字多媒體接收機和一種數字多媒體接收方法，尤其涉及一種處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收機及其數字多媒體接收方法。
背景技術：
在多媒體通信和廣播的時代，世界各國進行對模擬類廣播的數位化。尤其在像美國、歐洲和日本的發達國家中，已經開發了數字廣播系統並進入實用。根據這麼快速的發展，在各個國家中，已對數字廣播提出了不同標準。
1996年12月24日，美國聯邦通信委員會(FCC)提出了高級電視系統委員會(ATSC)數位電視標準作為下一代電視廣播標準。所有地面廣播經營者必須遵照關於視頻/音頻壓縮、分組數據傳輸結構、以及調製和傳輸系統的規範的ATSC標準。僅關於視頻格式的規範未被具體規定，而是留給業界決定。
ATSC數字TV標準利用單載波VSB方式在6MHz的帶寬上傳輸高質量視頻、音頻和附加數據，並且同時支持地面廣播模式和高數據速率電纜廣播模式。此方式的主要方面在於用於數字調製的作為現有BSB方式的改進形式的8-VSB調製方法。
在歐洲，已經為了其高的頻率利用率和抗幹擾能力而將COFDM(編碼正交頻分復用)系統應用於DVB-T(地面數字視頻廣播)。
其它使用多種調製方法的數字多媒體廣播方案已被提出，並且所有方案可被分為多載波方案和單載波方案。因此，傳統數字多媒體接收機被分為多載波數字多媒體接收機和單載波數字多媒體接收機。
圖1是示出根據已有技術的多載波數字多媒體接收機的示意性方框圖。
傳統的多載波數字多媒體接收機包括高頻頭110，用於接收多載波調製的數字多媒體信號；模數轉換器(ADC)120，用於將從高頻頭110輸出的信號轉換為數位訊號；解調器130，用於解調從ADC 120輸出的多載波調製的信號；快速傅立葉變換(FFT)單元140，用於對從解調器130輸出的信號執行快速傅立葉變換；同步(SYNC)單元150，用於通過使用從解調器130輸出的信號或從FFT單元140輸出的信號來對解調器130進行同步；均衡單元160，用於對從FFT單元140輸出的信號進行均衡；前向糾錯(FEC)單元170，用於對從均衡單元160輸出的信號執行前向糾錯；以及解擾碼器180，用於對從FEC單元170輸出的信號進行解擾碼以獲得MPEG流。
圖2是示出根據已有技術的單載波數字多媒體接收機的示意性方框圖。
傳統的單載波數字多媒體接收機包括高頻頭210，用於接收單載波調製的數字多媒體信號；模數轉換器(ADC)220，用於將從高頻頭210輸出的信號轉換為數位訊號；解調器230，用於解調從ADC 220輸出的單載波調製的信號；同步(SYNC)單元240，用於通過使用從解調器230輸出的信號來對解調器230進行同步；均衡單元250，用於對從解調器230輸出的信號進行均衡；前向糾錯(FEC)單元260，用於對從均衡單元250輸出的信號執行前向糾錯；以及解擾碼器270，用於對從FEC單元260輸出的信號進行解擾碼以獲得MPEG流。
眾所周知，在已有技術中，沒有一種數字多媒體接收機處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號二者，即，傳統的數字多媒體接收機不能工作在多種數字多媒體廣播系統中。
發明內容
為了解決傳統方案中的上述缺點和其它問題，開發本發明。
根據本發明的一方面，一種用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收機包括高頻頭，用於接收調製的數字多媒體信號；模數轉換器(ADC)，用於將從高頻頭輸出的信號轉換為數位訊號；模式檢測器，用於根據從ADC輸出的信號中讀取的識別信息來檢測從ADC輸出的信號是數字的多載波調製的信號還是數字的單載波調製的信號；以及解調單元，用於根據從模式檢測器輸出的檢測結果來解調從ADC輸出的數字的多載波調製的信號和數字的單載波調製的信號。
根據本發明的一方面，數字多媒體接收機的解調單元包括開關，用於根據從模式檢測器輸出的結果來切換從ADC輸出的信號；多載波解調器，用於解調經開關從ADC輸出的數字的多載波調製的信號；以及單載波解調器，用於解調經開關從ADC輸出的數字的單載波調製的信號。
根據本發明的一方面，數字多媒體接收機的解調單元包括其中預設有多載波和單載波解調參數的解調器，用於根據從模式檢測器輸出的結果來解調從ADC輸出的數字的多載波調製的信號和數字的單載波調製的信號之一；以及開關，用於根據從模式檢測器輸出的信號來切換從解調器輸出的信號。
根據本發明的數字多媒體接收機，被模式檢測器檢測的識別信息是插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN(偽隨機噪音)序列。
根據本發明的數字多媒體接收機，被模式檢測器檢測的識別信息是至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻。
根據本發明的數字多媒體接收機，被模式檢測器檢測的識別信息是插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN序列和至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻。
根據本發明的另一方面，一種用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收方法包括以下步驟a)接收調製的數字多媒體信號；b)將從步驟a)中輸出的信號轉換為數位訊號；c)根據從步驟b)中輸出的信號中讀取的識別信息來檢測從步驟b)中輸出的信號是數字的多載波調製的信號還是數字的單載波調製的信號；以及d)根據從步驟c)中輸出的檢測結果來解調從步驟b)中輸出的數字的多載波調製的信號和數字的單載波調製的信號。
根據本發明的數字多媒體接收方法，在步驟c)中，識別信息是插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN(偽隨機噪音)序列。
根據本發明的數字多媒體接收方法，在步驟c)中，識別信息是至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻。
根據本發明的數字多媒體接收方法，在步驟c)中，識別信息是插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN序列和至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻。
因此，諸如插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN序列和至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻之類的識別信息被檢測，從而該接收機能夠確定當前處理的信號是多載波調製的信號還是單載波調製的信號。
通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發明的上述方面和其它特點及優點將會變得更加清楚，其中圖1是示出根據已有技術的多載波數字多媒體接收機的示意性方框圖；圖2是示出根據已有技術的單載波數字多媒體接收機的示意性方框圖；圖3是示出用於發送其中插入了識別信息的數字多媒體信號的數字多媒體發射機的示例性方框圖；圖4是示出根據本發明第一實施例的用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收機的示例性方框圖；圖5是示出根據本發明第二實施例的用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收機的示例性方框圖；圖6a是示出根據本發明第二實施例的數字多媒體接收機的解調單元的結構的示意圖；圖6b是示出根據本發明第二實施例的解調單元的解調器中的寄存器陣列中存儲的用於多載波調製的信號和單載波調製的信號的解調參數的示意圖；圖7是示出基於PN序列的模式檢測原理和其中插入了PN序列的多載波調製的信號的數據幀和單載波調製的信號的數據幀的結構的示意圖；圖8是示出基於導頻的模式檢測原理和插入到調製的信號中的導頻的示意圖；以及圖9是根據本發明用於處理多載波調製的信號和單載波調製的信號的數字多媒體接收方法的流程圖。
具體實施例方式
參照附圖來詳細說明本發明。附圖中相同的標號指的是相同的部件。
圖3是示出用於發送其中插入了識別信息的數字多媒體信號的數字多媒體發射機的示例性方框圖。
其中在將被發射的數字多媒體信號中插入了識別信息的發射機包括擾碼器310，用於對MPEG流進行擾碼；FEC(前向糾錯)單元320，用於對從擾碼器310輸出的信號進行前向糾錯；調製/IDFT(離散傅立葉逆變換)單元330，用於對從FEC單元320輸出的信號進行調製或離散傅立葉逆變換；PN序列插入單元340，用於將PN序列插入從調製/IDFT單元330輸出的信號的數據幀的頭部；導頻插入單元350，用於將至少一個導頻插入到從PN序列插入單元340輸出的信號中；以及RF單元360，用於將從導頻插入單元350輸出的信號轉換為RF信號。
在傳統的多載波和單載波數字多媒體系統中，在發射機中插入到信號中的PN序列和至少一個導頻在接收機中被用作同步和信道估計。然而，在本發明中，PN序列和導頻可被用作用於將多載波調製的信號和單載波調製的信號區別開的識別信息。
是諸如PN序列或至少一個導頻之類的僅僅一種識別信息還是這兩種識別信息被插入到信號中取決於發射機。如果調製模式或數據幀的結構被改變，則在發射機中相應於該傳輸模式的其它識別信息可被插入到信號中。
圖4是示出根據本發明第一實施例的用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收機的示例性方框圖。
用於處理多載波調製的信號和單載波調製的信號的數字多媒體接收機包括高頻頭410；ADC(模數轉換器)420；模式檢測器430，用於根據從ADC420輸出的信號中讀取的識別信息來檢測從ADC 420輸出的信號是數字的多載波調製的信號還是數字的單載波調製的信號；解調單元440，用於根據從模式檢測器430輸出的檢測結果來解調從ADC 420輸出的數字的多載波調製的信號和數字的單載波調製的信號；以及在解調單元440之後的多載波和單載波處理單元。除了模式檢測器430和解調單元440，根據本發明的數字多媒體接收機的全部單元以與傳統接收機中那些單元相同的方式工作。因此，將不詳細描述那些單元的工作。
解調單元440包括開關441、多載波解調器442和單載波解調器443。
如圖4所示，模式檢測器430從ADC 420輸出的信號中檢測諸如插入到信號中的特定PN序列和至少一個特定導頻之類的識別信息，從而可以確定從ADC 420輸出的信號是多載波調製的信號還是單載波調製的信號。其後，模式檢測器430將檢測結果輸出到開關441。相應於從模式檢測器430輸出的檢測結果，開關441切換，以允許多載波解調器442或單載波解調器443相應地處理從ADC 420輸出的多載波調製的信號或單載波調製的信號。此後，多載波解調器442或單載波解調器443相應地將解調的信號發送到相應的後續多載波或單載波處理單元。
接下來，將參照圖7和8來描述在模式檢測器430中檢測識別信息的處理。
圖7是示出基於PN序列的模式檢測原理和其中插入了PN序列的多載波調製的信號的數據幀和單載波調製的信號的數據幀的結構的示意圖。
如以上參照圖3所描述，諸如PN序列和至少一個導頻之類的識別信息在數字多媒體發射機被插入到信號中。在從發射機接收到數字多媒體傳輸信號之後，數字多媒體接收機處理接收到的信號。
當根據PN序列檢測多載波模式或單載波模式時，模式檢測器430從自ADC 420輸出的信號的數據幀的頭部讀取PN序列。其後，模式檢測器430將從自ADC 420輸出的信號的數據幀的頭部讀取的PN序列與存儲在模式檢測器430中的相應於多載波調製的信號和單載波調製的信號的PN序列進行比較，從而確定讀取的PN序列與哪個存儲在模式檢測器430中的預設的PN序列相對應。從比較中，模式檢測器430確定數字多媒體信號(即從其中讀取PN序列的信號)的傳輸模式是多載波模式或是單載波模式。其後，模式檢測器430將檢測結果輸出到開關441。
圖8是示出基於導頻的模式檢測原理和插入到調製的信號中的導頻的示意圖。
當根據至少一個導頻檢測多載波模式或單載波模式時，模式檢測器430從自ADC 420輸出的信號中檢測至少一個導頻。其後，模式檢測器430計算導頻的功率的峰值和從ADC 420輸出的信號的平均功率值之間的功率差。如果檢測到的功率差在模式檢測器430中預設的用於多載波信號的值的範圍內，則確定對應於Pm的導頻是用於多載波調製的信號的導頻，所述Pm是在用於多載波調製的信號的導頻的功率的峰值和該多載波調製的信號的平均功率值之間的功率差。換句話說，對應於Pm的導頻所插入的調製信號是多載波調製的信號。類似地，如果所檢測的導頻對應於Ps，則確定導頻所插入的調製信號是單載波調製的信號，所述Ps是在用於單載波調製的信號的導頻的功率的峰值和該單載波調製的信號的平均功率值之間的功率差。
本領域技術人員很容易理解這兩種識別信息可被單獨使用或結合使用。
圖5是示出根據本發明第二實施例的用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收機的示例性方框圖。
除了包括解調器541、開關542的解調單元540，圖5中示出的數字多媒體接收機的全部處理單元與圖4中示出的那些處理單元相同。因此，在此實施例中用於檢測諸如PN序列和至少一個導頻之類的識別信息的操作處理與圖4中示出的實施例的檢測操作處理相同。然而，根據從模式檢測器430輸出的檢測結果的解調處理與圖4中示出的實施例中的解調處理不同。
如圖5所示，在解調器541的寄存器陣列中存儲了多個多載波和單載波解調參數，從而解調器541可以根據這些參數分別解調多載波調製的信號和單載波調製的信號。
之後，將結合圖6a和6b來描述該操作處理。
圖6a是示出根據本發明第二實施例的數字多媒體接收機的解調單元的結構的示意圖。
圖6b是示出根據本發明第二實施例的解調單元的解調器中的寄存器陣列中存儲的用於多載波調製的信號和單載波調製的信號的解調參數的示意圖。
如圖6a所示，解調器541包括多個用於執行解調計算的乘法單元M1至M4與存儲有多載波和單載波解調參數的寄存器陣列。這些乘法單元M1至M4通過使用如圖6b中所示的用於多載波模式的解調參數或用於單載波模式的解調參數來相應地執行多載波解調計算或單載波解調計算。根據從模式檢測器430輸出的檢測結果，乘法單元M1至M4分別讀取用於多載波模式的解調參數C11至C14以執行多載波解調計算，或者分別讀取用於單載波模式的解調參數C21至C24以執行單載波解調計算。這樣，就獲得了多載波解調的信號或單載波解調的信號。
如果模式檢測器430檢測出從ADC 420輸出的信號是多載波調製的信號，則開關542根據該檢測結果切換以允許後續的多載波處理單元處理從解調器541輸出的解調的信號。類似地，如果模式檢測器430檢測出從ADC 420輸出的信號是單載波調製的信號，則開關542根據該檢測結果切換以允許後續的單載波處理單元處理從解調器541輸出的解調的信號。
圖9是根據本發明用於處理多載波調製的信號和單載波調製的信號的數字多媒體接收方法的流程圖。
在步驟S910中，接收機接收多載波調製的數字多媒體信號或單載波調製的數字多媒體信號。在步驟S920中，ADC將從步驟S910輸出的信號轉換為數位訊號。在步驟S930中，模式檢測器430根據在發射機中插入到信號中的識別信息檢測該信號是否是多載波調製的信號。如果被檢測的信號是多載波調製的信號，則在步驟S940中解調單元以多載波解調模式解調該信號，其後在步驟S950中，在接收機中執行多載波解調之後的處理。如果被檢測的信號不是多載波調製的信號，則在步驟S960中解調單元以單載波解調模式解調該信號，其後在步驟S970中，在接收機中執行單載波解調之後的處理。
在步驟S930中的詳細處理類似於在上面參照圖4所描述的關於模式檢測器430的相應內容從而將被省略。
如上所述的插入到數字多媒體信號中的識別信息包括PN序列、至少一個導頻或它們二者。本領域技術人員很容易理解對應於傳輸模式任何其它識別信息可被使用以識別多載波調製的信號或單載波調製的信號。
如上所述，根據本發明的數字多媒體接收機和數字多媒體接收方法，通過檢測在發射機中插入到信號中的識別信息，不但能夠處理多載波調製的數字多媒體信號而且能夠處理單載波調製的數字多媒體信號。即，根據本發明的數字多媒體接收機可工作在多種數字多媒體廣播系統中。
儘管本發明的實施例已被示出和描述，本領域技術人員將會理解可以在不脫離本發明的原則和實質的範圍內做出任何改變和調整，其範圍由所附權利要求及其等同物所限定。
權利要求
1.一種用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收機包括模數轉換器(ADC)，用於將接收的模擬信號轉換為數位訊號；模式檢測器，用於檢測從ADC輸出的信號是數字的多載波調製的信號還是數字的單載波調製的信號；以及解調單元，用於根據調製模式信息來解調從ADC輸出的數字的多載波調製的信號和數字的單載波調製的信號之一；其中，接收調製的數字多媒體信號的所述數字多媒體接收機具有調製模式信息，其指示所述信號是數字的多載波調製的信號還是數字的單載波調製的信號。
2.如權利要求1所述的數字多媒體接收機，其中，模式檢測器基於調製模式信息檢測調製模式。
3.如權利要求1所述的數字多媒體接收機，其中，解調單元包括開關，用於根據從模式檢測器輸出的檢測結果來切換從ADC輸出的信號；多載波解調器，用於解調經開關從ADC輸出的數字的多載波調製的信號；以及單載波解調器，用於解調經開關從ADC輸出的數字的單載波調製的信號。
4.如權利要求1所述的數字多媒體接收機，其中，解調單元包括其中預設有多載波和單載波解調參數的解調器，用於根據從模式檢測器輸出的檢測結果來解調從ADC輸出的數字的多載波調製的信號和數字的單載波調製的信號之一；以及開關，用於根據從模式檢測器輸出的檢測結果來切換從解調器輸出的信號。
5.如權利要求1至3任一所述的數字多媒體接收機，其中，調製模式信息是插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN(偽隨機噪音)序列。
6.如權利要求1至3任一所述的數字多媒體接收機，其中，調製模式信息是至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻。
7.如權利要求1至3任一所述的數字多媒體接收機，其中，調製模式信息包括插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN(偽隨機噪音)序列和至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻。
8.一種用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收方法包括以下步驟a)接收具有調製模式信息的調製的數字多媒體信號，其中，所述調製模式信息指示接收的信號是數字的多載波調製的信號還是數字的單載波調製的信號；b)將從步驟a)中輸出的信號轉換為數位訊號；c)檢測從步驟b)中輸出的信號是數字的多載波調製的信號還是數字的單載波調製的信號；以及d)根據調製模式信息來解調從步驟b)中輸出的數字的多載波調製的信號或數字的單載波調製的信號。
9.如權利要求8所述的數字多媒體接收方法，在步驟c)中，基於調製模式信息來檢測調製模式。
10.如權利要求8所述的數字多媒體接收方法，其中，調製模式信息是插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN(偽隨機噪音)序列。
11.如權利要求8所述的數字多媒體接收方法，其中，調製模式信息是至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻。
12.如權利要求8所述的數字多媒體接收方法，其中，調製模式信息包括插入到數字多媒體信號的數據幀的頭部中的PN(偽隨機噪音)序列和至少一個插入到調製的數字多媒體信號中的導頻。
全文摘要
一種用於處理多載波調製的數字多媒體信號和單載波調製的數字多媒體信號的數字多媒體接收機和一種數字多媒體接收方法。該數字多媒體接收機包括高頻頭，用於接收調製的數字多媒體信號；模數轉換器(ADC)，用於將從高頻頭輸出的信號轉換為數位訊號；模式檢測器，用於根據從ADC輸出的信號中讀取的識別信息來檢測從ADC輸出的信號是數字的多載波調製的信號還是數字的單載波調製的信號；以及解調單元，用於根據從模式檢測器輸出的檢測結果來解調從ADC輸出的數字的多載波調製的信號和數字的單載波調製的信號。該識別信息包括PN序列，至少一個導頻或它們二者。
文檔編號H04L27/26GK1976403SQ200610146819
公開日2007年6月6日 申請日期2004年12月17日 優先權日2004年12月17日
發明者金紀甫, 河吉植, 樸贊燮 申請人:三星電子株式會社