確定根據dvb－t標準在8k模式下經qam調製的多載波信號下的剩餘載波功率的方法

2023-11-30 15:12:11

專利名稱：確定根據dvb－t標準在8k模式下經qam調製的多載波信號下的剩餘載波功率的方法
技術領域：
本發明涉及並基於主要權利要求事先表徵條款所述的方法。
所謂DVB-T標準描述了一種多載波信號，它的含有有效數據的獨立載波經過QAM調製(例如QPSK調製、16-QAM調製或64-QAM調製)。所使用的用k來編號的獨立載波的數量依賴於所使用的傅立葉變換的模式。例如，在2K模式中，k＝0至1704，而在8K模式中，k＝0至6816。將在固定時間範圍內傳輸的所有獨立載波總和稱為碼元，如

圖1所示。在此載波範圍內，利用關於所使用的FFT模式、QAM階等附加信息對一些載波進行2PSK調製，這些載波被稱為TPS(傳輸參數信令)載波。
此外，還有大量未調製的獨立載波(導頻)，它們的振幅平均比上述載波類型的振幅高4/3倍，並且具有0°到180°的固定相位，如圖2示出的星座圖所示。根據PRBS(偽隨機二進位序列)內的偽隨機數確定相角。這些導頻被稱為連續導頻，它們處於固定載波位置，並用於接收機內本振頻率的粗調。
同樣，利用增加振幅以及0°或180°的固定相位傳輸的就是所謂散射導頻。並且如圖1所示，它們均勻地分布在載波範圍內，並在該載波範圍內從一個碼元到下一個碼元交換它們的位置。通過沿頻率軸和時間軸內插這些散射導頻，可以對載波位置k的信道進行估計，並且可以通過這些內插獲得的信息來對受到幹擾的DVB-T信號進行信道校正。利用一個或多個經QAM調製的獨立載波的星座圖，可以獲得各種傳輸參數，利用這些傳輸參數，可以根據信道專用參數(例如信噪比)和發送端產生的影響(例如剩餘載波或正交誤差)對信號質量進行評估。
圖3示出根據DVB-T標準運行的系統的發射機-接收機通路的基本結構。在數據處理步驟1，在頻域內對將要發送的數字視頻信號進行預備整理，然後利用傅立葉反變換(IFFT)換算到時域(計算機2)。在數/模轉換器3進行數位化並在放大器4進行放大後，將這樣產生的I分量和Q分量發送到正交混頻器6，正交混頻器6將它們以希望的輸出頻率合成為載波信號5的相互之間相移為90°的分量，然後，在加法器7將它們重新組合併發送。
反過來，在接收機內，在輸入步驟10，在輸入端，利用FFT，將接收的輸入信號從時域變換到頻域，然後，通過在校正步驟11，利用散射導頻進行內插，進行上述信道的校正，即在接收端，以這樣的方式對接收的散射導頻進行校正，使得它們總是以圖2內的理想位置位於I/Q平面內。在後續的信號估計裝置12內進一步對接收的視頻信號進行處理。
如圖3所示的原理圖所示，發射機端的直流分量UI或UQ通過加法器8引入，將產生幹擾的剩餘載波，具體地說，這樣會使DVB-T信號中心載波的星座圖移位，如圖3所示(圖3a是中心載波的理想星座圖)。對於這種類型的多載波信號，中心載波位於頻率為0的基帶內。在2K模式下，它位於k＝852，而在8K模式下，它位於k＝3408。在2K模式下，用有效數據對中心載波進行調製，只有在有些時候，它才構成散射導頻，因此通過參考它可以直接確定剩餘載波功率，這是現有利申請199 48 383.3的主題。在8可模式下，不對中心載波K進行調製，並且有時構成連續導頻或散射導頻。因此參考它不能直接得到剩餘載波。
因此，本發明的一個目的是提供一種即使對於8K模式下通過簡單方法運行的DVB-T多載波信號仍可以通過參考中心載波來直接確定剩餘載波功率的方法。
根據主要權利要求事先表徵條款，利用其表徵特徵可以實現此目的。從屬權利要求對其實施例的顯著優勢可能性進行了說明。
通過估計剩餘載波功率對鄰近中心載波的載波的幹擾，根據本發明，即使對於以8K模式QAM調製的、其中心載波本身保持未調製的DVB-T多載波信號，仍可以確定並顯示中心載波的剩餘載波功率。這樣僅需要常規的測量接收機。
以下將參考原理圖，利用典型實施例，更詳細說明本發明。
在根據ETS300744規範的DVB-T標準中，在傳輸幀內的每三個載波位置上就有一個散射導頻，如圖1所示。位於其間的載波純粹是有效數據載波。利用這些散射導頻，根據圖4所示的方法，可以對受到幹擾的DVB-T信號進行校正。這樣，也對位於其間的有效數據載波進行了校正。圖4所示的校正系統包括校正支路和有效數據支路。在校正支路中，首先，對輸入多載波信號的導頻進行歸一化處理，即每個獨立接收的散射導頻Sk被其理想位置Ik除。在未受幹擾的信號中，所有散射導頻的振幅為1，相角為0°。
在8K模式多載波信號中，中心載波位於k＝3408，如圖1和圖4所示。假定圖4所示的輸入信號僅被剩餘載波V幹擾，而未受到任何其它幹擾，則進行信道校正之前的所有載波位於理想位置，並且只有位於k＝3408位置的中心載波被剩餘載波幹擾。利用圖4所示校正支路的內插濾波器的後續信道校正，以在位於其間的載波的散射導頻之間進行內插的公知方式，可以確定校正因數，利用此校正因數，可以在加法器級對有效數據支路中傳輸的載波進行校正。例如，通過校正。將相鄰載波k＝3406乘以複數校正因數x3406，將載波k＝3407乘以複數校正因數x3407，將載波k＝3409乘以複數校正因數x3409等。這樣可以相對於其中心轉動或壓縮相應星座圖。然而，如果已知校正支路的內插算法，則通過確定相鄰載波的複數校正因數xk，可以得出中心載波的校正因數x3408，並且這樣還可以確定剩餘載波功率V(振幅)。因此，僅需要利用與校正支路內的內插濾波器具有相同特性的附加內插濾波器15，如圖4所示，就可以從校正載波中確定中心載波的相鄰載波的校正因數xk(先前在校正支路內確定的)，並通過進行內插，計算中心載波的校正因數x3408。例如，根據直接相鄰有效數據載波3407的重新獲得的校正因數x3407，並利用公知的、與圖2所示校正支路使用的內插算法相同的內插算法，計算機16可以確定中心載波的複數校正因數x3408，並可以由此計算移動中心載波的剩餘載波V，如圖5所示的原理圖所示。
假定多載波信號只被剩餘載波幹擾，在信道校正之前，對接收中心載波應用下式S3408＝I3408+V其中S3408＝中心載波接收信號，I3408＝作為散射導頻的中心載波的理想位置，V＝通過剩餘載波的移位。
此外，還應用下式I3408＝S3408/x3408x3408為通過信道校正確定的校正因數。
由此，下式給出複數剩餘載波V＝I+Q＝I3408(x3408-1)其中I3408為中心載波已知的預定理想位置。
在8K模式下確定剩餘載波的另一種可能是在進行如圖2所示的信道校正之前估計散射導頻。在這種情況下，假定信道內的幹擾對中心載波和與其直接相鄰的散射導頻具有同樣效果。通過確定一個與中心載波相鄰散射導頻的振幅，利用求差，可以得到剩餘載波，與中心載波(k＝3408)直接相鄰的散射導頻的位置為3405或3411，如圖1所示。如果假定信號再次僅被剩餘載波幹擾，則意味著它不會對散射導頻(例如，k＝3405)產生幹擾，而是僅對中心載波3408產生幹擾。由此，通過求差，可以得到剩餘載波。
V＝S3408-S3405將根據相鄰散射導頻3405表示的剩餘載波V定義為
V＝S3408-1S3405S3405在這種情況下，應該注意獨立散射導頻的不同相角。當與中心載波直接相鄰的兩個散射導頻3405和3411的相角為180°，也就是說，與中心載波具有相同相角，則緊接著的兩個散射導頻3402和3414的相角為0°。對此必須在上述公式中利用符號±1相應作出考慮。
權利要求
1.一種確定根據DVB-T標準在8K模式下經QAM調製的多載波信號下的剩餘載波功率的方法，QAM調製多載波信號具有一個位於獨立載波中間、有時是連續導頻、有時是散射導頻的中心載波，其特徵在於，確定剩餘載波功率對中心載波的相鄰載波的影響，並換算為中心載波。
2.根據權利要求1所述的方法，其中利用內插算法並通過估計多載波信號的散射導頻，對獨立載波確定校正因數，利用該校正因數能夠對多載波信號的所有載波進行信道校正，其特徵在於，根據信道校正過的多載波信號，重新獲得與中心載波直接或間接相鄰的至少一個有效數據載波的校正因數，通過內插，由此確定中心載波的複數校正因數，然後由此計算剩餘載波功率。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於根據中心載波的預定理想位置及其所屬的複數校正因數，計算複數剩餘載波功率。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於即使在對多載波信號進行信道校正之前，仍可以得到中心載波以及與中心載波相鄰的散射導頻的復功率，並由此通過求差確定剩餘載波功率。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於根據所使用的相鄰散射導頻表示剩餘載波功率。
全文摘要
本發明的目的是確定根據DVB－T標準在8K模式下經QAM調製的多載波信號下的剩餘載波功率。上述信號具有一個在獨立載波中間的中心載波，該中心載波有時是連續導頻，有時是散射導頻。確定剩餘載波功率對中心載波的相鄰載波的影響，並換算為中心載波。
文檔編號H04J11/00GK1433620SQ00818835
公開日2003年7月30日 申請日期2000年11月17日 優先權日2000年2月7日
發明者克里斯多福·貝爾茲, 克裡斯蒂納·李德爾 申請人:羅德與施瓦茲兩合公司