專利名稱：：數(shù)字地面廣播傳輸中的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于信號(hào)傳輸領(lǐng)域，特別涉及數(shù)字地面廣播傳輸中幀同步信號(hào)和場(chǎng)同步信號(hào)的安排方法。
背景技術(shù)：
：如圖1所示，典型的無(wú)線傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，接收機(jī)中如果有調(diào)諧器，則不必有下變頻。數(shù)字調(diào)制技術(shù)往往將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼，再加入必要的輔助信息，如同步信號(hào)、導(dǎo)頻信號(hào)等。編碼后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)信道濾波后形成基帶信號(hào)。該基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻器被調(diào)制到相應(yīng)的頻帶后發(fā)送。在接收端，調(diào)諧器將高頻信號(hào)變換到基帶后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字解碼處理后被恢復(fù)成與發(fā)送端一致的信息。新的數(shù)字地面廣播系統(tǒng)采用偏置正交幅度調(diào)制方式(OQAM)。在OQAM調(diào)制過(guò)程中，輸入數(shù)據(jù)經(jīng)編碼后輪流送入I通道和Q通道，如圖2所示。數(shù)字地面廣播系統(tǒng)在傳輸時(shí)對(duì)輸入數(shù)據(jù)要進(jìn)行一系列信道編碼的處理，包括Reed-Solomon(RS)外編碼、數(shù)據(jù)隨機(jī)化、數(shù)據(jù)交織、采用格型編碼(TCM)內(nèi)編碼(或無(wú))，加入同步信號(hào)、導(dǎo)頻信號(hào)，信道成形濾波，上變頻等。其處理的模塊和流程見圖3。在新的數(shù)字地面廣播系統(tǒng)中，由于廣播應(yīng)用的多樣化要求，例如電視信號(hào)固定接收、電視信號(hào)移動(dòng)接收和數(shù)據(jù)信號(hào)移動(dòng)接收等，往往要求系統(tǒng)含有混合傳輸模式。為了解決各種不同傳輸模式在同一傳輸系統(tǒng)中混合傳輸?shù)膯?wèn)題，美國(guó)ATSC系統(tǒng)將傳輸信號(hào)安排成幀、場(chǎng)、段結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)插入幀、場(chǎng)、段同步信號(hào)等參考信號(hào)來(lái)指示傳輸模式以及其他的一系列信息，如系統(tǒng)參數(shù)、隨機(jī)化器和交織的復(fù)位指示信息等。幀、場(chǎng)、段同步信號(hào)等參考信號(hào)在混合傳輸模式系統(tǒng)中具有重要意義。為了實(shí)現(xiàn)快速同步和精確的信道估計(jì)，就需要更多參考信號(hào)。但是，參考信號(hào)越多，越不利于提高系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)率。在本申請(qǐng)人提出的新的ADTB-T系統(tǒng)中，傳輸信號(hào)被安排成幀、場(chǎng)結(jié)構(gòu)，而不再采用段結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，參考信號(hào)不再包括段同步信號(hào)。因此，需要對(duì)幀同步信號(hào)和場(chǎng)同步信號(hào)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)。本發(fā)明的目的是為幀、場(chǎng)結(jié)構(gòu)信號(hào)的數(shù)字地面廣播傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)一套同步系統(tǒng)。這種同步系統(tǒng)既能提供快速同步和精確的信道特性，又能提高系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)率。新的ADTB-T系統(tǒng)傳輸三種業(yè)務(wù)，分別是電視信號(hào)固定接收(固定業(yè)務(wù))、電視信號(hào)移動(dòng)接收(移動(dòng)業(yè)務(wù))和數(shù)據(jù)信號(hào)移動(dòng)接收(數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))。其中，固定業(yè)務(wù)可以選擇16-OQAM和格型編碼64-OQAM兩種調(diào)制模式；移動(dòng)業(yè)務(wù)可以選擇4-OQAM和格型編碼16-OQAM兩種調(diào)制模式；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)選擇卷積編碼4-OQAM的調(diào)制模式。固定業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)使用獨(dú)立的輸入緩沖電路、RS編碼電路、擾碼電路、交織電路和格型編碼電路。在復(fù)用器的密切配合下，固定業(yè)務(wù)、移動(dòng)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的碼率將由傳輸系統(tǒng)根據(jù)需要混合，并由控制單元控制傳輸系統(tǒng)各個(gè)單元電路的協(xié)調(diào)工作。控制單元根據(jù)固定業(yè)務(wù)碼流、移動(dòng)業(yè)務(wù)碼流和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)碼流的緩沖器狀態(tài)按一定的順序和間隔交叉形成幀場(chǎng)的結(jié)構(gòu)。三種業(yè)務(wù)各自的調(diào)制模式具有類似的幀、場(chǎng)結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)應(yīng)用需要以幀為單位混合傳輸。格型編碼64-OQAM調(diào)制模式下，每幀包含1個(gè)幀同步信號(hào)和16場(chǎng)數(shù)據(jù)，每場(chǎng)數(shù)據(jù)包含43056(即52×828)個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)和1個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)。每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)為3比特、8電平符號(hào)。每幀傳輸832(即16×52×1)個(gè)有效MPEG-II包。16-OQAM調(diào)制模式下，每幀包含1個(gè)幀同步信號(hào)和16場(chǎng)數(shù)據(jù)，每場(chǎng)數(shù)據(jù)包含43056(即52×828)個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)和1個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)。每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)為2比特、4電平符號(hào)。每幀傳輸832(即16×52×1)個(gè)有效MPEG-II包。格型編碼16-OQAM調(diào)制模式下，每幀包含1個(gè)幀同步信號(hào)和64場(chǎng)數(shù)據(jù)，每場(chǎng)數(shù)據(jù)包含21528(即26×828)個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)和1個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)。每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)為2比特、4電平符號(hào)。每幀傳輸832(即64×26×1/2)個(gè)有效MPEG-II包。4-OQAM調(diào)制模式下，每幀包含1個(gè)幀同步信號(hào)和64場(chǎng)數(shù)據(jù)，每場(chǎng)數(shù)據(jù)包含21528(即26×828)個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)和1個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)。每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)為1比特、2電平符號(hào)。每幀傳輸832(即64×26×1/2)個(gè)有效MPEG-II包。卷積編碼4-OQAM調(diào)制模式下，每幀包含1個(gè)幀同步信號(hào)和256場(chǎng)數(shù)據(jù)，每場(chǎng)數(shù)據(jù)包含10764(即13×828)個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)和1個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)。每個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)為1比特、2電平符號(hào)。每幀傳輸832(即256×13×1/4)個(gè)有效MPEG-II包。幀同步信號(hào)用以指示地面廣播的三種業(yè)務(wù)各自的傳輸模式下幀的開始，指示格型編碼、交織、擾碼的復(fù)位信息。幀同步信號(hào)可以用于系統(tǒng)同步和信道估計(jì)。本發(fā)明設(shè)計(jì)的幀同步信號(hào)是這樣的幀同步信號(hào)位于一幀的開始位置，每幀傳輸一次，共有4968個(gè)符號(hào)，包括4個(gè)前置符號(hào)、64個(gè)2電平系統(tǒng)信息符號(hào)、4514個(gè)3電平符號(hào)和386個(gè)3電平保留符號(hào)。在格型編碼64-OQAM調(diào)制模式、格型編碼16-OQAM調(diào)制模式和卷積編碼4-OQAM調(diào)制模式下，4個(gè)前置符號(hào)分別為8電平、4電平和2電平的格型編碼拖尾符號(hào)；在16-OQAM調(diào)制模式和4-OQAM調(diào)制模式下，4個(gè)前置符號(hào)為固定的2電平符號(hào)“1010”。有的幀同步信號(hào)包含4個(gè)格型編碼的拖尾符號(hào)。但是，幀同步信號(hào)本身并不參與信道編碼。每一個(gè)系統(tǒng)信息通過(guò)一個(gè)64比特的兩電平序列來(lái)表達(dá)。這些兩電平的序列共有64個(gè)，衍生于64位長(zhǎng)的Walsh格型。將64個(gè)64位長(zhǎng)的Walsh矢量取反，可以得到128個(gè)矢量。這128個(gè)矢量與一個(gè)長(zhǎng)度為64的隨機(jī)序列相乘后得到128個(gè)系統(tǒng)信息矢量。每種傳輸模式對(duì)應(yīng)128個(gè)系統(tǒng)信息矢量中的一個(gè)，其他矢量作為保留模式。接收機(jī)接收到保留模式時(shí)，對(duì)信號(hào)不作處理，跳過(guò)該幀。幀同步信號(hào)包含一個(gè)4514個(gè)3電平符號(hào)的偽隨機(jī)序列。該3電平偽隨機(jī)序列是由3進(jìn)制下的GF(47)產(chǎn)生。將3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)中的后1128個(gè)符號(hào)，加上3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)，再加上3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)中的前1129個(gè)符號(hào)，即組合成長(zhǎng)度為4514個(gè)3電平符號(hào)的偽隨機(jī)序列。該序列具有理想的循環(huán)自相關(guān)特性，即當(dāng)GF(47)的2257個(gè)3電平符號(hào)與序列中的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)對(duì)齊時(shí)，相關(guān)值為最大值2257，當(dāng)序列錯(cuò)開范圍在+1129到-1128個(gè)符號(hào)之內(nèi)時(shí)(共2257個(gè)符號(hào))，相關(guān)值始終為0。幀同步信號(hào)包含386個(gè)3電平保留符號(hào)。該保留符號(hào)用于對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。場(chǎng)同步信號(hào)用以指示地面廣播的三種業(yè)務(wù)各自的傳輸模式下場(chǎng)的開始，指示格型編碼的復(fù)位信息。場(chǎng)同步信號(hào)可以用于協(xié)助系統(tǒng)同步和信道估計(jì)。本發(fā)明設(shè)計(jì)的場(chǎng)同步信號(hào)是這樣的場(chǎng)同步信號(hào)位于一場(chǎng)的開始位置，每場(chǎng)傳輸一次，共有516個(gè)符號(hào)，包括4個(gè)前置符號(hào)、1個(gè)包含511個(gè)2電平符號(hào)的9階最大長(zhǎng)度序列PN511以及1個(gè)2電平符號(hào)+1。在格型編碼64-OQAM調(diào)制模式、格型編碼16-OQAM調(diào)制模式和卷積編碼4-OQAM調(diào)制模式下，每幀的第一場(chǎng)的場(chǎng)同步信號(hào)的4個(gè)前置符號(hào)為固定的2電平信號(hào)“1010”，每幀除第一場(chǎng)外其他各場(chǎng)的場(chǎng)同步信號(hào)的4個(gè)前置符號(hào)分別為8電平、4電平和2電平的格型編碼拖尾符號(hào)；在16-OQAM調(diào)制模式和4-OQAM調(diào)制模式下，每一個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)的4個(gè)前置符號(hào)為固定的2電平信號(hào)“1010”。有的場(chǎng)同步信號(hào)包含4個(gè)格型編碼的拖尾符號(hào)，但是場(chǎng)同步信號(hào)本身并不參與信道編碼。本發(fā)明設(shè)計(jì)的同步系統(tǒng)，幀同步信號(hào)包含更多的信息，如系統(tǒng)信息和保留信息，場(chǎng)同步信號(hào)僅包含網(wǎng)格編碼拖尾符號(hào)和PN序列，能提高傳輸數(shù)據(jù)率。幀同步信號(hào)中的隨機(jī)序列選擇比現(xiàn)有任何PN序列優(yōu)化，能提供快速同步和精確的信道特性。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明給予進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為典型的數(shù)字傳輸?shù)南到y(tǒng)框圖。圖2為OQAM的I，Q通道信號(hào)組成示意圖。圖3為數(shù)字地面廣播系統(tǒng)中發(fā)射端的各功能模塊和流程圖。圖4為16-OQAM、格型編碼64-OQAM調(diào)制模式下的幀場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為4-OQAM、格型編碼16-OQAM調(diào)制模式下的幀場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為卷積編碼4-OQAM調(diào)制模式下的幀場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為幀同步信號(hào)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖8為PN63的產(chǎn)生方式及預(yù)置值。圖9為幀同步信號(hào)中的包含4514個(gè)3電平符號(hào)的偽隨機(jī)序列。圖10為3電平偽隨機(jī)序列的自相關(guān)特性圖。圖11為場(chǎng)同步信號(hào)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為PN511的產(chǎn)生方式及預(yù)置值。具體實(shí)施例方式幀同步信號(hào)位于一幀的開始位置，每幀傳輸一次。如圖7所示，幀同步信號(hào)共有4968個(gè)符號(hào)，包括4個(gè)前置符號(hào)、64個(gè)2電平系統(tǒng)信息符號(hào)、4514個(gè)3電平符號(hào)和386個(gè)3電平保留符號(hào)。在格型編碼64-OQAM調(diào)制模式、格型編碼16-OQAM調(diào)制模式和卷積編碼4-OQAM調(diào)制模式下，4個(gè)前置符號(hào)分別為8電平、4電平和2電平的格型編碼拖尾符號(hào)；在16-OQAM調(diào)制模式和4-OQAM調(diào)制模式下，4個(gè)前置符號(hào)為固定的2電平符號(hào)“1010”。有的幀同步信號(hào)包含4個(gè)格型編碼的拖尾符號(hào)。但是，幀同步信號(hào)本身并不參與信道編碼。格型編碼的拖尾符號(hào)是一幀格型編碼結(jié)束后以0為輸入繼續(xù)編碼的輸出。格型編碼的拖尾符號(hào)用于接收端解碼時(shí)完全結(jié)束對(duì)一幀數(shù)據(jù)的解碼。每一個(gè)系統(tǒng)信息通過(guò)一個(gè)64比特的兩電平序列來(lái)表達(dá)。這些兩電平的序列共有64個(gè)，衍生于64位長(zhǎng)的Walsh格型?；镜腤alsh格型見公式1-1，Walsh格型的系統(tǒng)化產(chǎn)生方法見公式1-2。W=111-1]]>公式1-1基本的Walsh格型W=HHH-H]]>公式1-2Walsh格型的系統(tǒng)化產(chǎn)生方法，其中H為上一階的Walsh格型將64個(gè)64位長(zhǎng)的Walsh矢量取反，可以得到128個(gè)矢量。這128個(gè)矢量與一個(gè)長(zhǎng)度為64的隨機(jī)序列相乘后得到128個(gè)系統(tǒng)信息矢量。該隨機(jī)序列由一個(gè)6比特的移位寄存器產(chǎn)生一個(gè)長(zhǎng)度為63的6階最大長(zhǎng)度序列后再加上一個(gè)0產(chǎn)生。產(chǎn)生該63位最大長(zhǎng)度序列的方法見圖8。其產(chǎn)生公式是，X6+X+1，預(yù)設(shè)值為000001。其完整的序列如下100000100001100010100111101000111001001011011101100110101011111將上述序列中的1映射到1、0映射到-1，再加上第64位的-1，即得到64位的隨機(jī)序列數(shù)值。其完整的序列如下1-1-1-1-1-11-1-1-1-111-1-1-11-11-1-11111-11-1-1-1111-1-11-1-11-111-1111-111-1-111-11-11-111111-1每種傳輸模式對(duì)應(yīng)128個(gè)系統(tǒng)信息矢量中的一個(gè)，其他矢量作為保留模式。以下是各模式的定義舉例第1矢量保留第2矢量保留第3矢量保留第4矢量格型編碼64-OQAM第5矢量保留第6矢量保留第7矢量格型編碼16-OQAM第8矢量16-OQAM第9矢量卷積編碼4-OQAM第10矢量4-OQAM其它矢量保留接收機(jī)接收到保留模式時(shí)，對(duì)信號(hào)不作處理，跳過(guò)該幀。幀同步信號(hào)包含一個(gè)4514個(gè)3電平符號(hào)的偽隨機(jī)序列。該3電平偽隨機(jī)序列是由3進(jìn)制下的GF(47)產(chǎn)生。3進(jìn)制下的GF(47)有2257個(gè)3電平符號(hào)。該序列是3電平Galois域的47階函數(shù)。g(x)＝x3+g2x2+g1x+g0，gi∈GF(q)，i＝0，1，2。其產(chǎn)生方法如下由3電平GF(47)的原始多項(xiàng)式(4，1，0，1)產(chǎn)生2257位的3電平序列。可以通過(guò)以下的MATLAB函數(shù)求得，<prelisting-type="program-listing"><![CDATA[　　p＝gfprimck(3，47)，其中　　m＝3　　pol＝　　p＝47　　function[out]＝build_gf_sequence(m，pol，p)　　L＝p^3-1；　　N＝L/(p-1)；　　mpol＝mod(-pol，p)；　　d(1)＝0；　　d(2)＝0；　　d(3)＝1；　　fork＝4:L　　s＝0；　　forq＝1:m　　s＝mod(s-d(k-q)*pol(m+1-q)，p)；　　end　　d(k)＝s；　　end　?。reateallofthenon-zeroelementsoftheprimefieldGF(p).　　％G(k)isA^k　　G＝gftuple(′，[1]，p)；　?。uildatableofthepsi()mappingexponent＝zeros(p-1，1)；　　psi＝zeros(p-1，1)；　　forv＝1:p-1　　exponent(v)＝find(G＝＝v)-1；　　psi(v)＝(-1)^exponent(v)；　　end　　theta＝zeros(p，1)；　　theta(1)＝0；　　fork＝1:p-1　　theta(k+1)＝psi(k)；　　end　　out＝zeros(N，1)；　　fork＝1:N　　out(k)＝-1*((-1)^k)*theta(d(k)+1)；　　end]]></pre>將3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)中的后1128個(gè)符號(hào)，加上3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)，再加上3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)中的前1129個(gè)符號(hào)，即組合成長(zhǎng)度為4514個(gè)3電平符號(hào)的偽隨機(jī)序列，如圖9所示。從圖10中可以看到，該3電平偽隨機(jī)序列具有極為理想的自相關(guān)特性。當(dāng)GF(47)的2257個(gè)3電平符號(hào)與序列中的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)對(duì)齊時(shí)，相關(guān)值為最大值2257，當(dāng)序列錯(cuò)開范圍在+1129到-1128個(gè)符號(hào)之內(nèi)時(shí)(共2257個(gè)符號(hào))，相關(guān)值始終為0。而在序列錯(cuò)開范圍在+1129到+2257個(gè)符號(hào)和-1128到-2257個(gè)符號(hào)之內(nèi)時(shí)，其相關(guān)值小于使用傳統(tǒng)的PN序列時(shí)的相關(guān)值。幀同步信號(hào)包含386個(gè)3電平保留符號(hào)。該保留符號(hào)用于對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展。該386個(gè)3電平保留符號(hào)是上述GF(47)的第1130個(gè)符號(hào)到第1515個(gè)符號(hào)。幀同步信號(hào)中，4個(gè)格型編碼拖尾符號(hào)的8電平、4電平和2電平的取值和對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式下的信號(hào)電平一致，系統(tǒng)信息的2電平符號(hào)以及4514個(gè)3電平符號(hào)中的2個(gè)非0電平的歸一化取值見表1。4514個(gè)3電平符號(hào)以及386個(gè)保留符號(hào)的另1個(gè)電平取值為0。表1地面廣播各調(diào)制模式的幀同步信號(hào)電平場(chǎng)同步信號(hào)用以指示地面廣播的三種業(yè)務(wù)各自的傳輸模式下場(chǎng)的開始，指示格型編碼的復(fù)位。場(chǎng)同步信號(hào)可以用于協(xié)助系統(tǒng)同步和信道估計(jì)。場(chǎng)同步信號(hào)位于一場(chǎng)的開始位置，每場(chǎng)傳輸一次。如圖11所示，場(chǎng)同步信號(hào)共有516個(gè)符號(hào)，包括4個(gè)前置符號(hào)、1個(gè)包含511個(gè)2電平符號(hào)的9階最大長(zhǎng)度序列PN511以及1個(gè)2電平符號(hào)+1。在格型編碼64-OQAM調(diào)制模式、格型編碼16-OQAM調(diào)制模式和卷積編碼4-OQAM調(diào)制模式下，每幀的第一場(chǎng)的場(chǎng)同步信號(hào)的4個(gè)前置符號(hào)為固定的2電平信號(hào)“1010”，每幀除第一場(chǎng)外其他各場(chǎng)的場(chǎng)同步信號(hào)的4個(gè)前置符號(hào)分別為8電平、4電平和2電平的格型編碼拖尾符號(hào)；在16-OQAM調(diào)制模式和4-OQAM調(diào)制模式下，每一個(gè)場(chǎng)同步信號(hào)的4個(gè)前置符號(hào)為固定的2電平信號(hào)“1010”。場(chǎng)同步信號(hào)本身并不參與信道編碼。格型編碼的拖尾符號(hào)是一場(chǎng)格型編碼結(jié)束后以0為輸入繼續(xù)編碼的輸出。格型編碼的拖尾符號(hào)用于接收端解碼時(shí)完全結(jié)束對(duì)一場(chǎng)數(shù)據(jù)的解碼。PN511的產(chǎn)生方式見圖12。PN511的產(chǎn)生公式是X9+X7+X6+X4+X3+X+1，預(yù)設(shè)值為010000000。其完整的序列見表2。表2PN511序列，表中1映射到1、0映射到-10000000101111111110010101010111001100110100010001001111000011101011111010011010100111011001110100100010110001111001000010100011111001111010100010100110000110001000001000011111100000101010000001100111111101110101010010110011000110111011110110100101001001110011100010111010000110100111110110001010110111100110110101110110110010110110111001001001011100011100101111010001101011000010011011111000100101011110001100101000010001100000111101111110101101010110010011001000111011100001011010000011011000000100100000001110場(chǎng)同步信號(hào)中，4個(gè)格型編碼拖尾符號(hào)的8電平，4電平和2電平的取值和對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式下的信號(hào)電平一致，PN511及最后1位2電平符號(hào)的歸一化取值見表3。表3地面廣播各調(diào)制模式的場(chǎng)同步信號(hào)電平為了有利于自動(dòng)增益控制(AGC)和降低傳輸信號(hào)的峰均比，參考信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)在各種調(diào)制模式下最好具有相近的平均功率?，F(xiàn)有ATSC系統(tǒng)和DVB-T系統(tǒng)等都沒(méi)有達(dá)到這一要求。本發(fā)明通過(guò)適當(dāng)?shù)膸?chǎng)同步信號(hào)的取值使參考信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)在各種調(diào)制模式下獲得相近的平均功率。表4-1至表4-5是不同調(diào)制模式下在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇。在表4-1至表4-5中，導(dǎo)頻未計(jì)算在內(nèi)。表4-1格型編碼64-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表4-216-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表4-3格型編碼16-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表4-44-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表4-5卷積編碼4-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表5是數(shù)字地面廣播各調(diào)制模式下信號(hào)的RMS(均方根)值。對(duì)比取值為576的同步電平，可見幀、場(chǎng)同步信號(hào)的取值使參考信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)在各種調(diào)制模式下獲得相近的平均功率。表5數(shù)字地面廣播各調(diào)制模式下信號(hào)的RMS(均方根)值權(quán)利要求1.數(shù)字地面廣播傳輸中的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)，其特征在于在幀場(chǎng)結(jié)構(gòu)的數(shù)字地面廣播傳輸信號(hào)中包含有幀同步信號(hào)和場(chǎng)同步信號(hào)；幀同步信號(hào)位于一幀的開始位置，每幀傳輸一次，共有4968個(gè)符號(hào)，包括4個(gè)前置符號(hào)、64個(gè)2電平系統(tǒng)信息符號(hào)、4514個(gè)3電平符號(hào)和386個(gè)3電平保留符號(hào)；場(chǎng)同步信號(hào)位于一場(chǎng)的開始位置，每場(chǎng)傳輸一次，共有516個(gè)符號(hào)，包括4個(gè)前置符號(hào)、1個(gè)包含511個(gè)2電平符號(hào)的9階最大長(zhǎng)度序列PN511以及1個(gè)2電平符號(hào)+1。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)，其特征在于，在格型編碼64-OQAM調(diào)制模式、格型編碼16-OQAM調(diào)制模式和卷積編碼4-OQAM調(diào)制模式下，幀同步信號(hào)中的4個(gè)前置符號(hào)分別為8電平、4電平和2電平的格型編碼拖尾符號(hào)，每幀的第一場(chǎng)的場(chǎng)同步信號(hào)的4個(gè)前置符號(hào)為固定的2電平信號(hào)“1010”，每幀除第一場(chǎng)外其他各場(chǎng)的場(chǎng)同步信號(hào)的4個(gè)前置符號(hào)分別為8電平、4電平和2電平的格型編碼拖尾符號(hào)；在16-OQAM調(diào)制模式和4-OQAM調(diào)制模式下，幀同步信號(hào)和場(chǎng)同步信號(hào)中的4個(gè)前置符號(hào)為固定的2電平符號(hào)“1010”。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)，其特征在于，幀同步信號(hào)中，4個(gè)格型編碼拖尾符號(hào)的8電平、4電平和2電平的取值和對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式下的信號(hào)電平一致，系統(tǒng)信息的2電平符號(hào)以及4514個(gè)3電平符號(hào)中的2個(gè)非0電平的歸一化取值見表1，4514個(gè)3電平符號(hào)以及386個(gè)保留符號(hào)的另1個(gè)電平取值為0；場(chǎng)同步信號(hào)中，4個(gè)格型編碼拖尾符號(hào)的8電平、4電平和2電平的取值和對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式下的信號(hào)電平一致，PN511及最后1位2電平符號(hào)的歸一化取值見表1。表1數(shù)字地面廣播各調(diào)制模式的幀、場(chǎng)同步信號(hào)電平4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)，其特征在于幀同步信號(hào)中的4個(gè)格型編碼拖尾符號(hào)是一幀格型編碼結(jié)束后以0為輸入繼續(xù)編碼的輸出，用于接收端解碼時(shí)完全結(jié)束對(duì)一幀數(shù)據(jù)的解碼；場(chǎng)同步信號(hào)中的4個(gè)格型編碼拖尾符號(hào)是一場(chǎng)格型編碼結(jié)束后以0為輸入繼續(xù)編碼的輸出，用于接收端解碼時(shí)完全結(jié)束對(duì)一場(chǎng)數(shù)據(jù)的解碼。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)，其特征在于，幀同步信號(hào)中包含4514個(gè)3電平符號(hào)的序列產(chǎn)生于3進(jìn)制下的GF(47)，由3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)中的后1128個(gè)符號(hào)，加上3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)，再加上3進(jìn)制下的GF(47)的2257個(gè)符號(hào)中的前1129個(gè)符號(hào)組合而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)，其特征在于，幀同步信號(hào)中的386個(gè)3電平保留符號(hào)是3進(jìn)制下的GF(47)的第1130個(gè)符號(hào)到第1515個(gè)符號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)，其特征在于，場(chǎng)同步信號(hào)中的偽隨機(jī)序列PN511的產(chǎn)生公式是X9+X7+X6+X4+X3+X+1，預(yù)設(shè)值為010000000。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)，其特征在于，不計(jì)導(dǎo)頻，不同調(diào)制模式下在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇見表2-1至表2-5。表2-1格型編碼64-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表2-216-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表2-3格型編碼16-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表2-44-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇表2-5卷積編碼4-OQAM在12比特范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的電平選擇全文摘要本發(fā)明公開了一種數(shù)字地面廣播傳輸中的幀場(chǎng)同步系統(tǒng)。該幀場(chǎng)同步系統(tǒng)在幀場(chǎng)結(jié)構(gòu)的數(shù)字地面廣播傳輸信號(hào)中包含有幀同步信號(hào)和場(chǎng)同步信號(hào)。幀同步信號(hào)位于一幀的開始位置，每幀傳輸一次，共有4968個(gè)符號(hào)，包括4個(gè)前置符號(hào)、64個(gè)2電平系統(tǒng)信息符號(hào)、4514個(gè)3電平符號(hào)和386個(gè)3電平保留符號(hào)；場(chǎng)同步信號(hào)位于一場(chǎng)的開始位置，每場(chǎng)傳輸一次，共有516個(gè)符號(hào)，包括4個(gè)前置符號(hào)、1個(gè)包含511個(gè)2電平符號(hào)的9階最大長(zhǎng)度序列PN511以及1個(gè)2電平符號(hào)+1。本發(fā)明的同步系統(tǒng)，幀同步信號(hào)包含更多的信息，其中的隨機(jī)序列比現(xiàn)有任何PN序列優(yōu)化，能提供快速同步和精確的信道特性；場(chǎng)同步信號(hào)僅包含網(wǎng)格編碼拖尾符號(hào)和PN序列，能提高傳輸數(shù)據(jù)率。文檔編號(hào)H04N5/04GK1522065SQ03102648公開日2004年8月18日申請(qǐng)日期2003年2月14日優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日發(fā)明者張文軍,夏勁松,孫軍,王匡,鄒志永,葛建華申請(qǐng)人:上海交通大學(xué),浙江大學(xué),西安電子科技大學(xué)