專利名稱：一種dtmb系統(tǒng)中的接收機的同步方法及同步單元的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及多々某體廣^番領域，尤其涉及一種DTMB (Digital Terrestrial/Television Multimedia Broadcasting,數(shù)字電視地面多々某體廣才番)系 統(tǒng)中的接收機的同步方法及同步單元。
背景技術(shù)：
2006年08月，中國頒布了強制性國家標準GB 20600-2006《數(shù)字電 視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》，從而結(jié)束了多年的關于數(shù) 字電視地面?zhèn)鬏敇藴实募夹g(shù)爭論，并且為隨后的地面數(shù)字電視的產(chǎn)業(yè)化進程 開啟了一扇大門。文獻中常常以DTMB作為中國數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴实?筒稱。目前世界上除中國外主要存在三項數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇藴?。以美國為?的一些國家采用了 ATSC ( Advanced Television System Committee,高級電禍L 系統(tǒng)委員會)標準，以歐洲為主的一些國家采用了 DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial,數(shù)字視頻地面廣播)標準，而日本采用了 ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting — Terrestrial, 數(shù)字廣播地面綜合業(yè) 務)標準。其中，ATSC標準為單載波調(diào)制才莫式，而DVB-T標準和ISDB-T 標準則采用了多載波OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交頻分復用)調(diào)制模式。相對于其它標準，DTMB標準擁有獨有的特征，可以簡單描述如下(1 ) DTMB標準同時支持單載波調(diào)制模式和多載波OFDM調(diào)制模式。(2) DTMB標準不采用傳統(tǒng)的基于CP (Cyclic Prefix,循環(huán)前綴)序 列的OFDM調(diào)制技術(shù)，而是將傳統(tǒng)的CP序列替換成了 PN (Pseudo-Noise, 偽噪聲)序列。(3 ) DTMB標準采用了 LDPC ( Low-Density Parity-Check,低密度奇偶 校驗)碼作為信道編碼方案。(4 ) DTMB標準的幀頭PN序列共有三種PN420、 PN595和PN945 。(5 ) DTMB標準的系統(tǒng)信息采用了擴頻技術(shù)進行保護。圖1給出了 DTMB系統(tǒng)的基于復幀的四層幀結(jié)構(gòu)。信號幀是最基本的 傳輸單元，包括幀頭和幀體。幀頭填充PN序列，幀體可以是單載波模式的 數(shù)據(jù)，也可以是多載波模式的數(shù)據(jù)。在多載波模式下，IFFT (Inverse Fast Fourier Transform,快速逆傅立葉變換)的大小為3780點。幀頭PN序列的 長度有三種420個數(shù)據(jù)符號、595個數(shù)據(jù)符號以及945個數(shù)據(jù)符號，從而 對應地存在三種信號幀長度。DTMB系統(tǒng)的基帶采樣率為7.56 MSPS (Mega-Samples-Per-Second,每秒采樣百萬次)。因此，對應的三種PN幀 頭序列的時間長度分別是420/7.56=55.56微秒、595/7.56=78.703微秒以及 945/7.56=125微秒。并且，幀體的時間長度均為500微秒。從而，對應地每 個信號幀的時間長度分別是555.56微秒、578.703微秒和625微秒。在信號 幀之上是超幀，每個超幀的時間長度統(tǒng)一為125 ms。對應地， 一個超幀分別 包含225、 216和200個信號幀。超幀之上為分幀，時間長度為一分鐘。一 個分幀包含480個超幀。再往上為日幀，對應一天的24小時。 一個日幀包 含1440個分幀。三種PN幀頭序列的構(gòu)造方法并不一致。圖2給出了幀頭PN420序列的 結(jié)構(gòu)圖。中間為PN255序列，為一個8階的m序列，經(jīng)"0"到+1值及"1" 到-1值的映射變換為非歸零的二進制符號。PN420序列包含一個前同步序 列(長度為82個符號)、 一個PN255序列和一個后同步序列(長度為83 個符號)。前同步序列是PN255序列的循環(huán)前綴序列，后同步序列是PN255 序列的循環(huán)后綴序列。PN255序列采用LFSR( Linear Feedback Shift Register, 線性反^lt移位寄存器)生成，不同的LFSR的初始相位將生成不同的PN255 序列。圖3給出了幀頭PN945序列的結(jié)構(gòu)。PN945的結(jié)構(gòu)與PN420的結(jié)構(gòu)類 似，都有前同步序列和后同步序列。PN945序列的中間序列為一個PN511 序列，采用一個9階的m序列生成，再經(jīng)"0"到+1值和"1"到-l值的映射變換為非歸零的二進制符號序列。PN945序列的具體取值也是可變的， 與LFSR的初始相位有關。并且，為了降低相鄰的PN420序列或者PN945 序列之間的相關性，DTMB標準專門通過計算機仿真將初始相位精心排列了 一下。幀頭PN420和PN945的構(gòu)造方法一樣，但幀頭PN595的構(gòu)造方法卻與 PN420和PN945的構(gòu)造方法大不相同。PN595序列是采用10階最大長度偽 隨機二進制序列截短而成，是長度為1023的m序列的前595個碼片。并且， 生成該1023長度的m序列的LFSR的初始相位也是固定的，為0000000001, 即每個信號幀采用的PN595序列是相同的。偽隨機序列的前595個碼片， 經(jīng)"0"到+l值和'T，到-l值的映射變換為非歸零的二進制符號序列，即 為PN595幀頭序列。傳統(tǒng)的解決DTMB系統(tǒng)同步問題的方法常常是先假定已知發(fā)射機發(fā)射 何種幀頭序列(三種幀頭序列PN420、 PN595和PN945之一 )，然后在接 收機上利用預先存儲在本地的對應的幀頭序列與接收到的信號進行互相關 操作，尋找互相關操作的輸出結(jié)果的最大幅度值，進而確定接收信號中PN 幀頭的起始位置，達到同步的目的。該傳統(tǒng)方案存在多種缺點，可以簡單描 述如下首先，接收機并不知道發(fā)射端發(fā)射何種幀頭PN序列，從而必須存儲多 種本地幀頭PN序列，而PN420序列和PN945序列相位又是可變的，因此 造成了較大的存儲復雜度。其次，利用本地序列與接收信號進行互相關操作的計算方法容易遭受載 波頻偏的影響，當載波頻偏較大時，互相關操作結(jié)果不可靠，從而無法獲得 同步位置。第三，針對存在相位旋轉(zhuǎn)的PN420序列和PN945序列，由于接收機不 知道當前接收信號中的PN序列的相位，從而必須遍歷采用本地的多個PN 序列與接收信號進行互相關操作，從而導致同步時間較長。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步方 法及同步單元，能夠降低存儲復雜度，縮短同步時間，而且消除載波頻偏對 獲取同步位置的影響。為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步 方法，包括對接收信號進4亍滑動自相關處理= J]+ 0)K〃 + z + " + 0;其中，K")表示接收到的信號樣本，co"7(.)表示取共軛函數(shù)，w(")表示自相關處 理的輸出結(jié)果；進行滑動自相關處理時分別取對應于不同幀頭模式的L和N:對應于 PN420幀頭模式的L-90,N-165;對應于PN595幀頭模式的L=3780，N=595; 對應于PN945幀頭沖莫式的L=77， N=434;根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (w)序列判斷是否獲得同步；確定接收信號采 用的幀頭模式為獲得同步時所取的L和N值對應的幀頭模式；獲得同步后， 根據(jù)自相關輸出結(jié)果i O)序列找到同步位置。進一步的，分別取對應于不同幀頭模式的L和N進行自相關處理是指首先將接收機接收到的信號分為三個處理支路，各處理支路上的信號與 接收到的信號均相同；對三個處理支路上的信號分別進行滑動自相關處理， 各處理支路分別對應于不同的幀頭模式，采用相應的N和L進行自相關處 理。進一步的，才艮據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (M)序列判斷是否獲得同步，確定接收信號采用的幀頭;f莫式為獲得同步時所取的L和N值對應的幀頭模式， 獲得同步后根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (w)序列找到同步位置是指分別根據(jù)各處理支路的自相關處理輸出結(jié)果序列判斷是否獲得同式；根據(jù)該處理支路的自相關處理輸出結(jié)果i (w)序列找到同步位置。進一步的，根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果序列判斷是否獲得同步具體包括A、對自相關處理輸出結(jié)果i (w)序列取絕對值，獲得li (")l序列；B、 針對li (w)l序列設定一個幅度門限值；，7^與i (")序列的平均功率^ 成正比；C、 找出大于7^值的l/ (w)l序列的連續(xù)序列，當滿足以下兩個條件或其中 任一個時，認為已經(jīng)獲得同步條件一 、相鄰的大于j;值的序列的連續(xù)序列之間的距離超過了 一個 距離門限值7^—次或多次；。條件二、大于7^直的|7 ( )|序列的連續(xù)序列的寬度超過了 一個寬度門限值 4一次或多次。進一步的，根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步位置具體是指選擇一個大于 ；值的序列的連續(xù)序列中最大值對應的索引值 w作為具體的同步位置，為幀頭PN序列的起始符號位置；或是選擇一個大 于7^值的li (")l序列的連續(xù)序列的中間索引值n作為具體的同步位置，為幀頭 PN序列的起始符號位置。進一步的，7;=^。進一步的，r,為3780個符號。進一步的，r『為ioo個符號。進一步的，本方法還包括如果三條處理支路中不止一條處理支路上的信號獲得了同步，則在下次的同步處理中調(diào)高三條處理支路上的三類門限值^、 r。 ^中的任一類或任 幾類；如果所有處理支路上的信號都沒有獲得同步，則在下次的同步處理中調(diào)低三條處理支路上的三類門限值7^、 7^、 T^中的任一類或任幾類，其中&最低不能低于序列的平均功率4的開方。進一步的，本方法還包括如果所有處理支路上的信號都沒有獲得同步，并且經(jīng)過一次或多次調(diào)低 門限參數(shù)值后仍然沒有一條處理支路能獲得同步，則停止同步搜索。本發(fā)明還提供了一種DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步單元，包括 自相關子單元和判斷子單元；所述自相關子單元用于對接收信號按下式進行滑動自相關處理 = Z + /))r(7V +丄+ w + /);其中，K")表示接收到的信號樣本，co"y'(.)表示取共軛函數(shù)，W(")表示自 相關處理的輸出結(jié)果；進行滑動自相關處理時分別取對應于不同幀頭模式的 L和N:對應于PN420幀頭模式的L=90， N=165;對應于PN595幀頭模式 的L-3780， N=595;對應于PN945幀頭模式的L=77， N=434;還用于將自 相關處理的輸出結(jié)果輸出給所述判斷子單元；所述判斷子單元根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果序列判斷是否獲得同步， 確定接收信號采用的幀頭模式為獲得同步時所取的L和N所對應的幀頭模 式；并在判斷獲得同步后，根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步位置。進一步的，所述同步單元還包括一分發(fā)模塊；所述自相關子單元包括第 一自相關模塊、第二自相關模塊和第三自相關模塊；所述判斷子單元包括第 一判斷邏輯模塊、第二判斷邏輯模塊、第三判斷邏輯模塊和選擇模塊；所述第一、第二和第三自相關模塊分別與不同的判斷邏輯模塊相連，一 個自相關模塊及與其相連的判斷邏輯模塊組成一條處理支路，共組成三條處 理支路，三條處理支路與三種幀頭模式分別一一對應；所述分發(fā)模塊用于將接收機接收到的信號分別發(fā)送給三個處理支路中 的第一自相關模塊、第二自相關模塊和第三自相關模塊；各處理支路上的信 號與接收到的信號均相同；所述第一、第二和第三自相關模塊分別采用所在處理支路對應的幀頭模 式時的N和L對本模塊所收到的信號進行滑動自相關處理；并將所得到的 滑動結(jié)果發(fā)給所連接的判斷邏輯模塊；所述第一、第二和第三判斷邏輯模塊均根據(jù)所接收的自相關處理輸出結(jié) 果及(")序列判斷是否獲得同步，并將判斷結(jié)果發(fā)送給所述選擇模塊；當獲得 同步后，根據(jù)所述自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步位置并發(fā)送給所述選擇模塊；所述選擇模塊用于收集來自三條處理支路的判斷結(jié)果，確定接收信號采 用的幀頭模式為獲得同步的處理支路所對應的幀頭模式。進一步的，所述判斷子單元根據(jù)自相關輸出結(jié)果序列判斷是否獲得 同步具體是指判斷子單元對自相關處理輸出結(jié)果a(W)序列取絕對值，獲得|/ ( )|序列，針對序列設定一個幅度門限值rfi, 7;與/ (")序列的平均功率p。v成正比； 找出大于7;值的|/ (")|序列的連續(xù)序列，當滿足以下兩個條件或其中任一 個 時，認為已經(jīng)獲得同步條件一 、相鄰的大于j;值的|及(")|序列的連續(xù)序列之間的距離超過了 一個 距離門限值r,一次或多次；條件二、大于rj直的一w)l序列的連續(xù)序列的寬度超過了 一個寬度門限值 7V—次或多次。進一步的，所述判斷子單元根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步 位置具體是指選擇一個大于值的序列的連續(xù)序列中最大值對應的索引值 "作為具體的同步位置，為幀頭PN序列的起始符號位置；或是選擇一個大 于7^值的序列的連續(xù)序列的中間索引值n作為具體的同步位置，為幀頭 PN序列的起始符號位置。進一步的，rR=#。進一步的，7^為3780個符號。進一步的，r『為100個符號。進一步的，所述選擇模塊還用于當三條處理支路中不止一條處理支路上 的信號獲得同步時，在下次的同步處理中調(diào)高三條處理支路上的三類門限值&、 r。 r『中的任一類或任幾類；還用于當所有處理支路上的信號都沒有獲 得同步時，在下次的同步處理中調(diào)低三條處理支路上的三類門限值、r。 r『中的任一類或任幾類，其中&最低不能低于序列的平均功率^的開 方。進一步的，所述選擇模塊還用于當所有處理支路上的信號都沒有獲得同 步，并且經(jīng)過一次或多次調(diào)低門限參數(shù)值后仍然沒有一條處理支路能獲得同 步時，停止同步搜索。本發(fā)明的方案能夠使同步位置的確定不會受到載波頻偏的影響；通過本 發(fā)明的方案，同步時不需要預先知道發(fā)射機發(fā)射的PN幀頭序列，并且不需 要考慮PN幀頭序列相位是否旋轉(zhuǎn)的問題，從而大大降低了存儲復雜度，縮 短了同步時間。本發(fā)明的優(yōu)化方案采用三條自相關處理支路分別自相關后進 行選擇的并行處理方式，能夠進一步縮短同步時間；在該優(yōu)化方案的基礎上 進一步進行優(yōu)化，采用在沒有同步結(jié)果時自適應的調(diào)整參數(shù)的方案，從而使 同步方案更加智能。本發(fā)明另一優(yōu)化方案則提出不同于現(xiàn)有技術(shù)的、以距離 判斷是否獲得同步的方式，增加了同步判斷時可以選擇的手段，使同步方案 更加靈活。


圖1是現(xiàn)有的DTMB系統(tǒng)中基于復幀的四層幀結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是現(xiàn)有的DTMB系統(tǒng)中的幀頭PN420序列的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有的DTMB系統(tǒng)中的幀頭PN945序列的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中幀頭PN420序列變換后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明中幀頭PN945序列變換后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明中可以適用于三種幀頭序列的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明中DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步單元的具體實施框圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行更詳細的說明。本發(fā)明是針對DTMB系統(tǒng)中的同步方案所進行的改進，其核心思想是: 對三種幀頭序列的結(jié)構(gòu)形式進行變換，得到統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式，然后均采用自相關的方式進行同步，對于各種幀頭序列，自相關時的參數(shù)各有一組，總共 只需要存儲三組參數(shù)即可。這樣一來載波頻偏就不會再對同步造成嚴重影響，而且可以避免在本地存儲大量幀頭PN序列，也可以避免在同步時要遍 歷采用本地的多個PN序列與接收信號進行互相關操作。首先對PN420序列和PN945序列進行變換。這里所說的"變換"是指 對現(xiàn)有幀頭序列結(jié)構(gòu)的分隔方法進行變換，實際的幀頭序列并沒有改動。變 換的目的是為了使幀頭序列形成統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)有的PN420序列結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中，PN255序列可以看成由三 個部分組成，第一部分為圖中橫線條紋的部分，為83個符號，這一部分與 PN420序列中的后同步序列相同；最后一部分為圖中豎線條文的部分，為 82個符號，這一部分與PN420序列中的前同步序列相同；因此，可以將PN420 序列看成如圖4所示的形式，將前165個符號看成是CP,而后255個符號 看成是一個PN序列，為了與原來的PN255序列相區(qū)別，將該255個符號的 PN序列稱為新PN255序列。由上可知，所述新PN255序列中的最后165個 符號(圖4中斜線部分)與位于該新PN255序列之前的165個符號是相同 的PN序列，因此當采用幀頭PN420序列時，相當于幀頭中有兩個相同的 PN序列，各自長度為165個符號，間隔為90個符號?，F(xiàn)有的PN945序列結(jié)構(gòu)如圖3所示，其中，PN511序列可以看成由三 個部分組成，第一部分為圖中橫線條紋的部分，為217個符號，這一部分與 PN420序列中的后同步序列相同；最后一部分為圖中豎線條文的部分，為 217個符號，這一部分與PN420序列中的前同步序列相同；因此，可以將 PN420序列看成如圖5所示的形式，將前434個符號看成是循環(huán)前綴，而后 511個符號看成是一個PN序列，為了與原來的PN511序列相區(qū)別，將該511 個符號的PN序列稱為新PN5U序列。由上可知，所述新PN511序列中的 最后434個符號(圖5中斜線部分)與位于該新PN511序列之前的434個 符號是相同的PN序列，因此當采用幀頭PN420序列時，相當于幀頭中有兩 個相同的PN序列，各自長度為434個符號，間隔為77個符號。可見，DTMB系統(tǒng)中的三種幀頭序列可以看成擁有相同的結(jié)構(gòu)形式， 如圖6所示，都是兩個相同的、長度為N的PN序列之間隔著一段長度為L的信號。對于幀頭PN595序列而言，是每隔一個幀體就會出現(xiàn)相同的PN595 序列，因此L相當于幀體的長度，為3780, N為595。對于幀頭PN420序 列而言，從前文可知，N為165， L為90。對于幀頭PN945序列而言，從前 文可知，N為434， L為77。這樣就有了對幀頭序列進行滑動自相關操作以 進行同步的基礎。本發(fā)明提供了一種DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步方法，包括對接收信號進4亍滑動自相關處理= co"/(K" + /》"W +丄+ " + /);其,=0中，K")表示接收到的信號樣本，co^(.)表示取共軛函數(shù)，i (")表示自相關處 理的輸出結(jié)果；進行滑動自相關處理時分別取對應于不同幀頭模式的L和N:對應于 PN420幀頭模式的1^90,N^165;對應于PN595幀頭模式的L=3780，N=595; 對應于PN945幀頭模式的I^77， N=434;根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (w)序列判斷是否獲得同步；確定接收信號采 用的幀頭模式為獲得同步時所取的L和N值對應的幀頭模式；獲得同步后， 根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步位置。進一步的，分別取對應于不同幀頭模式的L和N進行自相關處理可以 是指首先將接收機接收到的信號分為三個處理支路，各處理支路上的信號 與接收到的信號均相同；對三個處理支路上的信號分別進行滑動自相關處 理，各處理支路分別對應于不同的幀頭模式，釆用相應的N和L進行自相 關處理。比如假設第一處理支路對應于PN420的幀頭模式，則L=90，N=165; 對應于其它幀頭模式時類推。哪個處理支路對應于哪個幀頭模式可以任選。相應的，根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (w)序列判斷是否獲得同步，確定接 收信號采用的幀頭模式為獲得同步時所取的L和N值對應的幀頭模式，獲 得同步后，根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步位置可以是指分別 根據(jù)各處理支路的自相關處理輸出結(jié)果i (")序列判斷是否獲得同步；確定接 收信號采用的幀頭模式為獲得同步的處理支路所對應的幀頭模式；根據(jù)該處 理支路的自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步位置。以上是本發(fā)明的一個優(yōu)化方案，由于是并行嘗試不同幀頭模式時的N和L,所以可以使同步時間進一步縮短，最快可以處理一次就荻得同步并確 定接收信號采用的幀頭模式。實際應用中，也可以在進行自相關處理時依次嘗試各類幀頭模式對應的L和N,而不是這樣并行的嘗試。進一步的，根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果序列判斷是否獲得同步具體可 以包括A、 對自相關處理輸出結(jié)果i (")序列取絕對值，獲得li (w)l序列；B、 針對li^)l序列設定一個幅度門限值L, 7^與i (")序列的平均功率/^成正比，可以但不限于為^ 三個處理支路中該幅度門限值可以相同， 也可以不同；c、找出大于 ；值的ii (")i序列的連續(xù)序列，當滿足以下兩個條件或其中任一個時，認為已經(jīng)獲得同步條件一、相鄰的大于7;值的序列的連續(xù)序列之間的距離超過了 一個 距離門限值7^—次或多次；三個處理支路中的r,值可以相同，也可以不同， 7;可以根據(jù)仿真結(jié)果或系統(tǒng)實測選擇，可以但不限于是3780個符號；條件二、大于7^值的li (w)l序列的連續(xù)序列的寬度超過了一個寬度門限值 7;—次或多次；三個處理支路中的7;值可以相同，也可以不同，r『可以根 據(jù)仿真結(jié)果或系統(tǒng)實測選擇，可以但不限于是100個符號。相應的，根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果序列找到同步位置具體可以是指選擇一個大于r,值的I序列的連續(xù)序列中最大值對應的索引值 "作為具體的同步位置，為幀頭PN序列的起始符號位置；或是選擇一個大 于值的序列的連續(xù)序列的中間索引值w作為具體的同步位置，為幀頭 PN序列的起始符號位置。進一步的，本方法還可以包括如果三條處理支路中不止一條處理支路 上的信號獲得了同步，則說明某些門限值設置得不合適，需要在下次的同步處理中調(diào)高三條處理支if各上的三類門限值7;、 r。 7V中的任一類或任幾類。如果沒有處理支路獲得同步，則有可能是沒有接收信號或者接收信號太弱， 確實無法獲得同步，另一種可能則是門限參數(shù)值設置得不合適，需要在下次 的同步處理中調(diào)低三條處理支路上的三類門限值K、 K、 4中的任一類或任幾類，其中；最低不能低于i W序列的平均功率^的開方。"任一類或任幾 類"的意思是指，三條處理支路上要調(diào)整的門限值必須是一致的，比如都調(diào)整7;，或都調(diào)整7^和^等；再比如不能一條處理支路上僅調(diào)整r『，而另一 條處理支路上僅調(diào)整rfl等。進一步的，本方法還可以包括如果沒有處理支路獲得同步，并且經(jīng)過 一次或多次調(diào)低門限參數(shù)值后仍然沒有一條處理支路能獲得同步，則可以認 為此時接收機確實無法獲得同步，可以停止同步搜索。進一步的，本方法還可以包括同步完成后，將同步信息發(fā)送給接收機 中的下一單元，同步信息包括是否獲得同步、接收信號采用的幀頭模式及同 步位置。當不止一條處理支路上的信號獲得同步時沒有一條處理支路上的信 獲得同步時不進行同步信息的輸出。本發(fā)明還提供了一種DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步單元，如圖7所示， 包括自相關子單元和判斷子單元；其中，所述自相關子單元用于對接收信號按下式進行滑動自相關處理AM二 o(w + /)y(w + z + w + /);其中，K")表示接收到的信號樣本，cw /(.)表示取共軛函數(shù)，及(")表示自 相關操作的輸出結(jié)果；進行滑動自相關處理時分別取對應于不同幀頭模式的L和N:對應于 PN420幀頭模式的L-90,N^65;對應于PN595幀頭模式的L=3780,N=595; 對應于PN945幀頭模式的L=77, N=434;還用于將自相關處理的操作結(jié)果 i (")輸出給所述判斷子單元；所述判斷子單元根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (")序列判斷是否獲得同步， 確定接收信號采用的幀頭模式為獲得同步時所取的L和N所對應的幀頭模 式；還用于在判斷獲得同步后，根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步 位置。進一步的，所述同步單元還可以包括一分發(fā)^t塊；所述自相關子單元可18以包括第一自相關模塊、第二自相關模塊和第三自相關模塊；所述判斷子單元可以包括第一判斷邏輯模塊、第二判斷邏輯模塊、第三判斷邏輯模塊和選擇模塊；所述第一、第二和第三自相關模塊分別與不同的判斷邏輯模塊相連，一 個自相關模塊及與其相連的判斷邏輯模塊組成一條處理支路，共組成三條處 理支路，三條處理支路與三種幀頭;f莫式分別一一對應，哪條處理支路對應于 哪個幀頭4莫式可以任選；所述分發(fā)模塊用于將接收機接收到的信號分別發(fā)送給三個處理支路中 的第一自相關模塊、第二自相關模塊和第三自相關模塊；各處理支路上的信 號與接收到的信號均相同；所述第一、第二和第三自相關才莫塊分別采用所在處理支路對應的幀頭模 式時的N和L對本模塊所收到的信號進行滑動自相關處理；還用于將所得 到的滑動結(jié)果發(fā)給所連接的判斷邏輯模塊；比如一處理支路對應于 PN945幀頭模式，則該處理支路中的自相關模塊采用的L=77, N=434;對 應于其它幀頭模式時類推；所述第一、第二和第三判斷邏輯模塊均根據(jù)所接收的自相關處理輸出結(jié) 果i (n)序列判斷是否獲得同步，并將判斷結(jié)果發(fā)送給所述選擇^t塊；還用于 當獲得同步后，根據(jù)所述自相關處理輸出結(jié)果序列找到同步位置并發(fā)送 給所述選擇模塊；所述選擇模塊用于收集來自三條處理支路的判斷結(jié)果，確定接收信號采 用的幀頭模式為獲得同步的處理支路所對應的幀頭模式。進一步的，所述判斷子單元根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (n)序列判斷是否 獲得同步具體可以是指判斷子單元對自相關處理輸出結(jié)果i (w)序列取絕對值，獲得|及(")|序列， 針對l及(w)l序列設定一個幅度門限值& ，找出大于K值的l及(w)l序列的連續(xù)序 列，當滿足以下兩個條件或其中任一個時，認為已經(jīng)獲得同步條件 一 、相鄰的大于rR值的序列的連續(xù)序列之間的距離超過了 一個 距離門限值^一次或多次；條件二、大于r,值的l及(w)l序列的連續(xù)序列的寬度超過了 一個寬度門限值7^—次或多次；所述&與/^)序列的平均功率4成正比，可以但不限于為7^=，；所述7;可以根據(jù)仿真結(jié)果或系統(tǒng)實測選擇，可以但不限于是3780個符號；所 述^可以根據(jù)仿真結(jié)果或系統(tǒng)實測選擇，可以但不限于是100個符號。當分為三個處理支路時，各處理支路上的判斷邏輯模塊也是按上述描述 判斷是否獲得同步，各處理支路中的7^可以相同，也可以不同；各處理支路 中的7;值可以相同，也可以不同；各處理支路中的7;值可以相同，也可以不同。進一步的，所述判斷子單元根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果序列找到同步 位置具體可以是指選擇一 個大于值的序列的連續(xù)序列中最大|/ (")|值對應的索引值 "作為具體的同步位置，為幀頭PN序列的起始符號位置；或是選擇一個大 于rj直的序列的連續(xù)序列的中間索引值"作為具體的同步位置，為幀頭 PN序列的起始符號位置。當分為三個處理支路時，各處理支路上的判斷邏輯模塊也是按上述描述 找到同步位置。進一步的，所述選擇模塊還可以用于當三條處理支路中不止一條處理支 路上的信號獲得同步時，在下次的同步處理中調(diào)高三條處理支路上的三類門 限值^、 r。 7;中的任一類或任幾類。還用于當沒有一條處理支路上的信號獲得同步時，在下次的同步處理中調(diào)低三條處理支路上的三類門限值7^ 、 & 、r『中的任一類或任幾類，其中最低不能低于序列的平均功率i>。v的開 方。進一步的，所述選擇模塊還可以用于當沒有處理支路獲得同步，并且經(jīng) 過一次或多次調(diào)低門限參數(shù)值后仍然沒有一條處理支路能獲得同步時，停止 同步搜索。進一步的，所述選擇模塊還可以用于輸出同步信息給接收機中的下一單元；所述同步信息包括是否獲得了同步、接收信號對應的幀頭模式是何種幀 頭模式、具體的同步位置等。當不止一條處理支路上的信號獲得同步時沒有一條處理支路上的信獲得同步時不進行同步信息的輸出。當然，本發(fā)明還可有其他多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的 形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明的權(quán)利要求的保護范圍。
權(quán)利要求
1. 一種DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步方法，包括對接收信號進行滑動自相關處理<math-cwu><![CDATA[<math> <mrow><mi>R</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>0</mn> </mrow> <mrow><mi>N</mi><mo>-</mo><mn>1</mn> </mrow></munderover><mi>conj</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>r</mi> <mrow><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>+</mo><mi>i</mi><mo>)</mo> </mrow> <mo>)</mo></mrow><mi>r</mi><mrow> <mo>(</mo> <mi>N</mi> <mo>+</mo> <mi>L</mi> <mo>+</mo> <mi>n</mi> <mo>+</mo> <mi>i</mi> <mo>)</mo></mrow><mo>;</mo> </mrow></math>]]></math-cwu><!--img id="icf0001" file="S2008101036429C00011.gif" wi="69" he="9" top= "49" left = "115" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/-->其中，r(n)表示接收到的信號樣本，conj(·)表示取共軛函數(shù)，R(n)表示自相關處理的輸出結(jié)果；進行滑動自相關處理時分別取對應于不同幀頭模式的L和N對應于PN420幀頭模式的L＝90，N＝165；對應于PN595幀頭模式的L＝3780，N＝595；對應于PN945幀頭模式的L＝77，N＝434；根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果R(n)序列判斷是否獲得同步；確定接收信號采用的幀頭模式為獲得同步時所取的L和N值對應的幀頭模式；獲得同步后，根據(jù)自相關輸出結(jié)果R(n)序列找到同步位置。
2、 如權(quán)利要求1所述的同步方法，其特征在于，分別取對應于不同幀 頭模式的L和N進行自相關處理是指首先將接收機接收到的信號分為三個處理支路，各處理支路上的信號與 接收到的信號均相同；對三個處理支路上的信號分別進行滑動自相關處理， 各處理支路分別對應于不同的幀頭模式，采用相應的N和L進行自相關處理。
3、 如權(quán)利要求2所述的同步方法，其特征在于，根據(jù)自相關處理輸出 結(jié)果i (")序列判斷是否獲得同步，確定接收信號采用的幀頭模式為獲得同步 時所取的L和N值對應的幀頭模式，獲得同步后根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果 i (")序列找到同步位置是指分別根據(jù)各處理支路的自相關處理輸出結(jié)果序列判斷是否獲得同 步；確定接收信號采用的幀頭模式為獲得同步的處理支路所對應的幀頭模 式；根據(jù)該處理支路的自相關處理輸出結(jié)果i (")序列找到同步位置。
4、 如權(quán)利要求2或3所述的同步方法，其特征在于，根據(jù)自相關處理 輸出結(jié)果序列判斷是否獲得同步具體包括A、 對自相關處理輸出結(jié)果i (")序列取絕對值，獲得li (")l序列；B、 針對^(w)l序列設定一個幅度門限值7^， 7;與i (")序列的平均功率/^ 成正比；C、 找出大于7^值的^(")|序列的連續(xù)序列，當滿足以下兩個條件或其中 任一個時，認為已經(jīng)獲得同步條件 一 、相鄰的大于值的I/ (w)|序列的連續(xù)序列之間的距離超過了 一個 距離門限值r,一次或多次；。條件二、大于值的序列的連續(xù)序列的寬度超過了 一個寬度門限值 7;—次或多次。
5、如權(quán)利要求4所述的同步方法，其特征在于，根據(jù)自相關處理輸出 結(jié)果序列找到同步位置具體是指選擇一個大于rs值的序列的連續(xù)序列中最大值對應的索引值 "作為具體的同步位置，為幀頭PN序列的起始符號位置；或是選擇一個大 于rR值的|/ ( )|序列的連續(xù)序列的中間索引值《作為具體的同步位置，為幀頭 PN序列的起始符號位置。
6、如權(quán)利要求4所述的同步方法，其特征在于rR =
7、 如權(quán)利要求4所述的同步方法，其特征在于7^為3780個符號。
8、 如權(quán)利要求4所述的同步方法，其特征在于7V為100個符號。
9、 如權(quán)利要求5到8中任一項所述的同步方法，其特征在于，本方法 還包括如果三條處理支路中不止一條處理支路上的信號獲得了同步，則在下次 的同步處理中調(diào)高三條處理支路上的三類門限值^、 r。 r『中的任一類或任 幾類；如果所有處理支路上的信號都沒有獲得同步，則在下次的同步處理中調(diào) 低三條處理支路上的三類門限值z;、 r。 r『中的任一類或任幾類，其中&最 低不能低于序列的平均功率4的開方。
10、 如權(quán)利要求9所述的同步方法，其特征在于，本方法還包括如果所有處理支路上的信號都沒有獲得同步，并且經(jīng)過一次或多次調(diào)低 門限參數(shù)值后仍然沒有一條處理支路能獲得同步，則停止同步搜索。
11、 一種DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步單元，其特征在于，包括 自相關子單元和判斷子單元；所述自相關子單元用于對接收信號按下式進行滑動自相關處理<formula>formula see original document page 4</formula>其中，r(n)表示接收到的信號樣本，c朋y(.)表示取共軛函數(shù)，i (")表示自 相關處理的輸出結(jié)果；進行滑動自相關處理時分別取對應于不同幀頭模式的 L和N:對應于PN420幀頭模式的L=90, N=165;對應于PN595幀頭模式 的1^=3780, N=595;對應于PN945幀頭模式的L=77， N=434;還用于將自 相關處理的輸出結(jié)果R(n)輸出給所述判斷子單元；所述判斷子單元根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果7 (")序列判斷是否獲得同步， 確定接收信號采用的幀頭模式為獲得同步時所取的L和N所對應的幀頭模 式；并在判斷獲得同步后，才艮據(jù)自相關處理輸出結(jié)果i (n)序列找到同步位置。
12、 如權(quán)利要求11所述的同步單元，其特征在于所述同步單元還包括一分發(fā)模塊；所述自相關子單元包括第一 自相關模 塊、第二自相關模塊和第三自相關模塊；所述判斷子單元包括第一判斷邏輯 模塊、第二判斷邏輯模塊、第三判斷邏輯模塊和選擇才莫塊；所述第一、第二和第三自相關模塊分別與不同的判斷邏輯模塊相連，一 個自相關模塊及與其相連的判斷邏輯模塊組成一條處理支路，共組成三條處 理支路，三條處理支路與三種幀頭模式分別一一對應；所述分發(fā)模塊用于將接收機接收到的信號分別發(fā)送給三個處理支路中 的第一自相關模塊、第二自相關模塊和第三自相關模塊；各處理支路上的信 號與接收到的信號均相同；所述第一、第二和第三自相關模塊分別采用所在處理支路對應的幀頭模式時的N和L對本模塊所收到的信號進行滑動自相關處理；并將所得到的 滑動結(jié)果發(fā)給所連接的判斷邏輯模塊；所述第一、第二和第三判斷邏輯模塊均根據(jù)所接收的自相關處理輸出結(jié) 果i (")序列判斷是否獲得同步，并將判斷結(jié)果發(fā)送給所述選擇模塊；當獲得 同步后，根據(jù)所述自相關處理輸出結(jié)果w(")序列找到同步位置并發(fā)送給所述 選擇模塊；所述選擇模塊用于收集來自三條處理支路的判斷結(jié)果，確定接收信號釆 用的幀頭模式為獲得同步的處理支路所對應的幀頭模式。
13、 如權(quán)利要求11或12所述的同步單元，其特征在于，所述判斷子單 元根據(jù)自相關輸出結(jié)果序列判斷是否獲得同步具體是指判斷子單元對自相關處理輸出結(jié)果序列取絕對值，獲得序列， 針對序列設定一個幅度門限值rfi, rfl與序列的平均功率成正比； 找出大于r,值的序列的連續(xù)序列，當滿足以下兩個條件或其中任一 個 時，認為已經(jīng)獲得同步條件一 、相鄰的大于L值的|/ ( )|序列的連續(xù)序列之間的距離超過了 一個 距離門限值7^—次或多次；條件二、大于j^值的|及(《)|序列的連續(xù)序列的寬度超過了 一個寬度門限值 r,一次或多次。
14、 如權(quán)利要求13所述的同步單元，其特征在于，所述判斷子單元根 據(jù)自相關處理輸出結(jié)果序列找到同步位置具體是指選擇一 個大于值的序列的連續(xù)序列中最大|i (n)|值對應的索引值 "作為具體的同步位置，為幀頭PN序列的起始符號位置；或是選擇一個大 于7;值的|/ (")|序列的連續(xù)序列的中間索引值"作為具體的同步位置，為幀頭 PN序列的起始符號位置。
15、如權(quán)利要求13所述的同步單元，其特征在于& =
16、如權(quán)利要求13所述的同步單元，其特征在于7;為3780個符號。
17、 如權(quán)利要求13所述的同步單元，其特征在于7;為100個符號。
18、 如權(quán)利要求14到17中任一項所述的同步單元，其特征在于所述選擇模塊還用于當三條處理支路中不止一條處理支路上的信號獲 得同步時，在下次的同步處理中調(diào)高三條處理支路上的三類門限值^、[、 中的任一類或任幾類；還用于當所有處理支路上的信號都沒有獲得同步 時，在下次的同步處理中調(diào)低三條處理支路上的三類門限值&、 7^、 r『中的 任一類或任幾類，其中rs最低不能低于i (w)序列的平均功率^的開方。
19、 如權(quán)利要求13所述的同步單元，其特征在于所述選擇模塊還用于當所有處理支路上的信號都沒有獲得同步，并且經(jīng) 過一次或多次調(diào)低門限參數(shù)值后仍然沒有一條處理支路能獲得同步時，停止 同步搜索。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種DTMB系統(tǒng)中的接收機的同步方法及同步單元；其中方法包括對接收信號進行滑動自相關處理R(n)=∑^N-1_i=0conj(r(n+i))r(N+L+n+i)；其中，r(n)表示接收到的信號樣本，conj(·)表示取共軛函數(shù)，R(n)表示自相關處理的輸出結(jié)果，進行滑動自相關處理時分別取對應于不同幀頭模式的L和N對應于PN420幀頭模式的L＝90，N＝165；對應于PN595幀頭模式的L＝3780，N＝595；對應于PN945幀頭模式的L＝77，N＝434；根據(jù)自相關處理輸出結(jié)果判斷是否獲得同步；確定接收信號采用的幀頭模式為獲得同步時所取的L和N值對應的幀頭模式；獲得同步后，根據(jù)自相關輸出結(jié)果找到同步位置。本發(fā)明能夠降低存儲復雜度，縮短同步時間，消除載波頻偏對獲取同步位置的影響。
文檔編號H04N7/62GK101262613SQ20081010364
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月9日
發(fā)明者斐 孟, 宋揮師, 輝 張, 王西強 申請人:北京創(chuàng)毅視訊科技有限公司