專利名稱：正交頻分復用接收裝置及其接收方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種正交頻分復用(OFDM)接收裝置及其接收方法。更特別地，本發(fā)明涉及一種能夠接收通過時域同步OFDM(TDS-OFDM)調制的OFDM信號，和在恢復接收到的OFDM信號之前迅速地檢測服務模式的OFDM接收裝置及其接收方法。
背景技術：
OFDM廣泛應用在數(shù)字發(fā)送技術中，例如數(shù)字音頻廣播(DAB)、陸地數(shù)字電視廣播、無線局域網(wǎng)(WLAN)和無線異步傳輸模式(WATM)。OFDM，即正交頻分復用，是將數(shù)據(jù)分解成多個數(shù)據(jù)，使用幾百個副載波調制分解的數(shù)據(jù)，并且并行發(fā)送數(shù)據(jù)的多載波技術。OFDM是提高每個帶寬的傳輸速度和減小多徑干擾的數(shù)字調制。OFDM發(fā)送數(shù)據(jù)時，保持副載波之間的正交性，從而，在高速數(shù)據(jù)傳輸過程中獲得最佳的傳輸效率。
使用時域的同步的TDS-OFDM與矢量正交頻分復用(VOFDM)和編碼正交頻分復用(COFDM)是OFDM中的一種。使用TDS-OFDM的發(fā)送裝置使用時域同步發(fā)送OFDM信號，并沿時間軸將相對于預先設置的頻帶分配的OFDM發(fā)送信號擾碼。此外，如圖1所示，TDS-OFDM的發(fā)送裝置在沿時間軸形成的OFDM發(fā)送信號之前插入保護間隔(GI)以抑制信號之間的干擾，和在GI之前插入使用偽噪聲序列(PN序列)的同步信息。PN序列被用作用于預測在OFDM接收裝置接收到的OFDM信號的同步和信道的同步信息。
圖2是表示用于接收和處理被傳統(tǒng)的OFDM調制的信號的OFDM接收裝置的例子的方框圖。參照圖2，傳統(tǒng)的OFDM接收裝置包括同步單元10、快速傅立葉變換(FFT)單元20、發(fā)送參數(shù)信號(TPS)提取和解碼單元30、和前向糾錯(FEC)單元40。
同步單元10相對于通過天線接收到的信號補償頻移和定時偏移。FFT單元20將從同步單元10輸出的信號變換成頻域信號。TPS提取和解碼單元30提取包含在從FFT單元20輸出的信號中的發(fā)送參數(shù)信號并將其解碼。FEC單元40進行糾錯解碼處理以糾正在傳輸過程中引起的錯誤。
在上述結構中，通過將其包含在TPS中發(fā)送關于服務模式的信息，TPS使用預定副載波發(fā)送。關于服務模式的信息包括關于數(shù)據(jù)種類的信息，例如，數(shù)字TV(DTV)信號、移動通信信號、和移動文本消息服務信號；FEC編碼速率；或關于使用的FEC的種類的信息。服務模式信息可用于FEC處理或信源解碼處理的過程中。
因此，為了檢測關于服務模式的信息，從在FFT單元20變換的信號中提取TPS，并將其解碼。更具體地講，為了檢測服務模式信息，對接收到的信號進行同步、快速傅立葉變換、和TPS提取和解碼的處理。因此，因為在與下面相同的情況下，例如當從用于接收DTV信號的接收裝置接收移動通信信號時，不必在相應的接收裝置中處理信號，所以，相對于信號進行了不必要的處理。這可能引起信源的浪費。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種TDS-OFDM的接收裝置中的OFDM接收裝置及其接收方法，該裝置能夠在恢復接收到的OFDM信號之前迅速地檢測關于服務模式的信息以減少信號處理的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種OFDM接收裝置，該裝置接收時域同步發(fā)送信號，將具有與服務模式對應的電平的PN序列信息插入到OFDM信號作為同步信息，包括同步單元，用于接收發(fā)送信號并輸出補償頻移和定時偏移的信號；和服務模式檢測單元，用于檢測與從同步單元輸出的接收到的信號中的PN序列的電平對應的服務模式。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，OFDM接收裝置還包括FFT單元，用于將從同步單元輸出的信號變換成頻域信號，并輸出變換的信號；和FEC單元，用于輸出數(shù)據(jù)的糾錯解碼。
服務模式檢測單元可以基于PN序列信息相對于在其中插入GI的OFDM信號的功率比檢測服務模式。服務模式可以是DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式之一。當服務模式如上述時，考慮到每種模式中的通信環(huán)境，PN序列信息的電平被設置為按DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式的順序依次降低。
同時，提供了一種OFDM接收方法，該方法接收時域同步發(fā)送信號，將具有與服務模式對應的電平的PN序列信息插入到OFDM信號作為同步信息，包括(a)接收發(fā)送信號，并輸出頻移和定時偏移被補償?shù)男盘?；?b)從在步驟(a)中輸出的信號中檢測與PN序列的電平對應的服務模式。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，OFDM接收方法還包括下述步驟(c)將在步驟(a)中輸出的信號變換成頻域信號，并輸出變換的信號；和(d)相對于變換的數(shù)據(jù)進行糾錯。
步驟(b)基于PN序列信息相對于在其中插入GI的OFDM信號的功率比檢測服務模式。另外，服務模式可以包括DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式之一。如果服務模式如上述，考慮到每種模式中的通信環(huán)境，PN序列信息的電平被設置為按DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式的順序依次降低。


通過參照附圖詳細地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的上述目的和其他特性將會變得更加清楚。
圖1是表示TDS-OFDM碼元的結構的示圖；圖2是使用傳統(tǒng)的TDS-OFDM的OFDM接收裝置的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的OFDM接收裝置的方框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于OFDM接收裝置的OFDM發(fā)送機的方框圖；圖5是表示從圖4的OFDM發(fā)送機中的附加信息插入單元輸出的OFDM信號的結構的示圖；和圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的OFDM接收裝置的操作的例子的流程圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的OFDM接收裝置的方框圖。該OFDM接收裝置接收和處理被TDS-OFDM調制的信號，并具有同步單元100、服務模式檢測單元110、FFT單元120、和FEC單元130。
同步單元100相對于通過天線接收到的信號補償頻移和定時偏移。FFT單元120將從同步單元100輸出的時域信號變換成頻域信號。FEC單元130糾正在傳輸過程中引起的包含在在FFT單元120變換的頻域信號中的錯誤。服務模式檢測單元110確定從同步單元100輸入的信號的服務模式。
在上述結構中，在同步單元100將通過天線接收到的信號同步，并將其發(fā)送到服務模式檢測單元110。服務模式檢測單元110檢測同步的信號的PN序列信息相對于OFDM信號的功率比，從而相對于接收到的信號確定服務模式。因此，通過根據(jù)本發(fā)明的OFDM接收裝置接收到的信號應通過TDS-OFDM調制，并應具有PN序列信息的變化電平以便功率比可根據(jù)預定服務模式變化。
例如，如圖4中所示，發(fā)送信號可通過OFDM發(fā)送機產生。參照圖4，OFDM發(fā)送機包括FEC編碼單元200、離散傅立葉逆變換(IDFT)單元210、GI插入單元220、模式信息設置單元230、附加信息插入單元240、整形濾波器250、和射頻(RF)放大單元260。
FEC編碼單元200相對于將要發(fā)送的OFDM信號進行糾錯編碼。IDFT單元210進行離散傅立葉逆變換以將在FEC編碼單元200產生的基于頻率的OFDM信號擾碼成基于時間的信號。GI插入單元220插入保護間隔(GI)以抑制在IDFT單元210變換的OFDM信號的相鄰OFDM碼元之間的干擾。模式信息設置單元230根據(jù)給定的服務模式可變地設置電平，以適合載有PN序列信息的OFDM信號，該PN序列信息將被插入到具有插入的用于OFDM信號的同步的GI的OFDM信號中。
附加信息插入單元240將具有相應于OFDM信號的服務模式在模式信息設置單元230可變地設置的電平的PN序列信息PN’插入到在GI插入單元220被插入GI的OFDM信號中。整形濾波器250將從附加信息插入單元240輸出的信號濾波。RF放大單元260放大在整形濾波器250濾波的OFDM信號。放大的信號通過天線發(fā)送。
在上述結構的OFDM接收裝置中，插入作為同步信息的PN序列信息PN’，其具有可根據(jù)給定的服務模式變化的電平，而非固定的電平。更具體地講，可以根據(jù)服務模式可變地設置PN序列信息PN’的電平，并將具有設置的電平的PN序列信息PN’插入到插入了GI的OFDM信號。因此，在恢復接收到的OFDM信號之前，OFDM接收裝置可以確定通過插入到OFDM信號的設置的電平的PN序列信息PN’接收到的OFDM信號的服務模式。要注意的是，模式信息設置單元230根據(jù)服務模式可變地設置PN序列信息PN’的電功率，以將其提供給附加信息插入單元240。OFDM接收裝置可以檢測OFDM信號相對于PN序列信息PN’的功率比，以檢測相應的服務模式。
要注意的是，服務模式可以是數(shù)據(jù)，例如DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式。如果給定的OFDM信號的服務模式是DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式，則模式信息設置單元230在DTV廣播模式將PN序列信息PN’的電平設置為最大的電平，在移動通信模式和移動文本消息服務模式依次設置為較低的電平。例如，如果服務模式是DTV廣播模式，則OFDM信號相對PN序列信息PN’的功率比設置為6dB。如果服務模式是移動通信模式，則功率比設置為4dB。如果服務模式是移動文本消息服務模式，則功率比可以設置為2dB。
圖5表示從圖4的附加信息插入單元240輸出的OFDM信號的幀結構。參照圖5，OFDM信號的幀包括可根據(jù)服務模式在模式信息設置單元230可變地設置的電平的PN序列信息PN’、GI、和OFDM碼元。OFDM碼元是從在OFDM接收裝置接收到的信號中基本恢復的信息，GI是分配的用于抑制發(fā)送的OFDM碼元之間的干擾的間隔。如上所述，根據(jù)OFDM信號的服務模式，在模式信息設置單元230設置的PN序列信息PN’具有可變的電平。
關于圖4和圖5中所示的OFDM發(fā)送機的更詳細的描述公開在由本申請人提交的標題為“能夠當插入到OFDM信號時根據(jù)服務模式改變PN序列信息的電平的OFDM接收裝置(OFDM receiving apparatus capable of varying alevel of PN sequence information according to a service mode when inserting to aOFDM signal)”的第2002-30391號韓國專利中，其全部內容包含于此。
圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的OFDM接收裝置的操作的例子的流程圖。在圖6中，假定OFDM接收裝置接收從圖4和5的OFDM發(fā)送機發(fā)送的信號。
參照圖6，同步單元100相對于通過天線接收到的信號進行頻率同步和時間同步(S400)。在同步單元100同步的信號被發(fā)送到服務模式檢測單元110，服務模式檢測單元110檢測PN序列信息PN’的功率比(S410)。功率比指PN序列信息PN’相對于GI和OFDM碼元的功率比。
首先，考慮到錯誤范圍，服務模式檢測單元110確定是否功率比是6dB(S420)。后面的其他確定處理也考慮了錯誤范圍。更具體地講，如果確定PN序列信息的功率比是6dB，則服務模式檢測單元110確定服務模式為DTV廣播模式(S430)。如果在步驟S420功率比確定不是6dB，則服務模式檢測單元110確定是否功率比是4dB(S440)。如果功率比是4dB，則確定服務模式為移動通信模式(S450)。另一方面，如果功率比不是4dB，則服務模式檢測單元110確定是否功率比是2dB(S460)。如果功率比確定為2dB，則服務模式檢測單元110確定服務模式為移動文本消息服務模式(S470)，否則，結束確定過程。
因此，根據(jù)服務模式檢測單元110的確定結果，進行信號處理。更具體地講，如果OFDM接收裝置是用于DTV廣播，則根據(jù)服務模式檢測單元110的確定結果只有當服務模式是DTV廣播模式時恢復OFDM信號。如果服務模式不是DTV廣播模式，則忽略接收到的信號。因此，可以忽略不必要的信號處理。當OFDM接收裝置用于移動通信環(huán)境或移動文本消息服務環(huán)境時，進行如上的相同處理。因此，由于在同步后可以迅速地檢測相應的信號的服務模式，所以可以減少不必要的處理。此外，可以節(jié)約信號源例如電功率。
雖然本發(fā)明的幾個優(yōu)選實施例以DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式作為服務模式的例子進行了解釋，但是服務模式的種類不限于它們，其他的多種服務模式也可以應用。
盡管參照本發(fā)明的特定優(yōu)選實施例表示和描述了本發(fā)明，但本領域的技術人員應該理解，在不脫離由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式和細節(jié)的各種修改。
權利要求
1.一種正交頻分復用(OFDM)接收裝置，該裝置接收時域同步發(fā)送信號，將具有相應于服務模式設置的電平的偽噪聲(PN)序列信息插入到OFDM信號作為同步信息，包括同步單元，用于接收發(fā)送信號并輸出頻移和定時偏移被補償?shù)男盘?；和服務模式檢測單元，用于檢測與從同步單元輸出的信號中的PN序列的電平對應的服務模式。
2.如權利要求1所述的OFDM接收裝置，其中，還包括快速傅立葉變換(FFT)單元，用于將從同步單元輸出的信號變換成頻域信號，并輸出變換的信號；和前向糾錯(FEC)單元，用于輸出數(shù)據(jù)的糾錯解碼。
3.如權利要求1所述的OFDM接收裝置，其中，服務模式檢測單元基于PN序列信息相對于在其中插入保護間隔(GI)的OFDM信號的功率比檢測與PN序列信息對應的服務模式。
4.如權利要求3所述的OFDM接收裝置，其中，服務模式包括數(shù)字電視(DTV)廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式之一。
5.如權利要求4所述的OFDM接收裝置，其中，PN序列信息的電平被設置為按DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式的順序依次降低。
6.一種OFDM接收方法，該方法接收時域同步發(fā)送信號，將具有相應于預定服務模式設置的電平的偽噪聲(PN)序列信息插入到OFDM信號作為同步信息，包括下述步驟(a)接收發(fā)送信號，并輸出頻移和定時偏移被補償?shù)男盘枺缓?b)檢測與在步驟(a)中輸出的信號中的PN序列的電平對應的服務模式。
7.如權利要求6所述的OFDM接收方法，其中，還包括下述步驟(c)將在步驟(a)中輸出的信號變換成頻域信號，并輸出變換的信號；和(d)相對于變換的數(shù)據(jù)進行糾錯。
8.如權利要求6或權利要求7所述的OFDM接收方法，其中，步驟(b)基于PN序列信息相對于在其中插入GI的OFDM信號的功率比檢測服務模式。
9.如權利要求8所述的OFDM接收方法，其中，服務模式包括DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式之一。
10.如權利要求9所述的OFDM接收方法，其中，PN序列信息的電平被設置為按DTV廣播模式、移動通信模式、和移動文本消息服務模式的順序依次降低。
全文摘要
一種OFDM接收裝置，用于接收時域同步發(fā)送信號，將具有相應于預定服務模式設置的可變電平的PN序列信息插入到OFDM信號作為同步信息。該OFDM接收裝置包括同步單元，用于接收發(fā)送信號以輸出頻移和定時偏移被補償?shù)男盘枺缓头漳Ｊ綑z測單元，用于檢測與從同步單元輸出的信號中的PN序列的電平對應的服務模式。因此，在恢復接收到的OFDM信號之前，檢測插入到OFDM信號的PN序列信息的電平，所以，可以確定接收到的OFDM信號的服務模式。
文檔編號H04L25/49GK1578288SQ200410049819
公開日2005年2月9日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權日2003年6月27日
發(fā)明者權容植 申請人:三星電子株式會社