專利名稱：用于碼捕獲的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線數(shù)字通訊領(lǐng)域的同步技術(shù)，特別涉及一種用于碼捕獲的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在諸如聲音、數(shù)據(jù)和視頻通訊等許多不同的數(shù)字信息的實(shí)際應(yīng)用中，同步技術(shù)是 一種非常重要的技術(shù)，同步的丟失會(huì)導(dǎo)致接收機(jī)的完全失敗。在地面數(shù)字電視接收機(jī)中， 同步技術(shù)主要包括載波同步技術(shù)、定時(shí)同步技術(shù)、相位跟蹤技術(shù)、抗同鄰頻干擾技術(shù)及碼 捕獲技術(shù)。2006年08月18日發(fā)布的《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》GB20600-2006描述了三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)段相同，幀頭段不同分別為 PN420、PN595、PN945。當(dāng)采用PN595作為幀頭時(shí)，幀頭PN序列的相位是不變的，當(dāng)采用PN420 和PN945時(shí)，幀頭PN序列的相位會(huì)發(fā)生變化。幀頭PN序列相位變化的周期是一個(gè)超幀，超 幀內(nèi)的每幀的PN序列相位都不相同。時(shí)域幀頭PN序列具有良好的自相關(guān)性，可以用做同 步估計(jì)和信道估計(jì)。然而，利用PN序列的自相關(guān)性，首先要識(shí)別PN序列的相位索引，獲取 PN序列相位索引的過程就是碼捕獲技術(shù)。因此，是否準(zhǔn)確地獲得PN序列的相位索引對(duì)接收 機(jī)是否能夠準(zhǔn)確地解調(diào)出接收信號(hào)起著關(guān)鍵性作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種快速識(shí)別PN序列相位的碼捕獲方法和裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于碼捕獲的方法，其包括如下步驟 利用相位相同的PN本地序列分別與接收信號(hào)的PN序列作相關(guān)步驟，獲得若干個(gè)PN序列相 關(guān)峰值；對(duì)PN序列相關(guān)峰值作檢測(cè)，找到每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值，且獲得兩 者的位置差；若連續(xù)M幀內(nèi)，最大值位置和次大值位置差的絕對(duì)值相同，則選擇該M幀內(nèi)的 最大峰值位置和次大峰值中小位置或者大位置，作為碼捕獲相關(guān)峰值位置；對(duì)所述M幀內(nèi) 的碼捕獲相關(guān)峰值位置進(jìn)行差值步驟，獲得碼捕獲相關(guān)峰值位置差；其中差值步驟通過N 次差值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，N是大于等于1的整數(shù)；對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理，獲 得PN序列的相位索引。進(jìn)一步地，對(duì)M幀內(nèi)所選擇的相關(guān)峰值位置進(jìn)行差值步驟中，N = 2即該步驟是通 過兩次差值步驟實(shí)現(xiàn)的。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種用于碼捕獲的裝置，其包括PN序 列產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生相同的本地PN序列；相關(guān)器，利用PN序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的本地PN序列與 接收信號(hào)進(jìn)行相關(guān)，輸出若干個(gè)PN序列相關(guān)峰值；以及碼捕獲單元，其碼捕獲單元還包括 相關(guān)峰值位置檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)相關(guān)器輸出的PN序列相關(guān)峰值，找到每一幀中相關(guān)峰值 的最大值和次大值，且獲得兩者位置差的絕對(duì)值；選擇模塊，在連續(xù)至少M(fèi)幀內(nèi)最大值位置 和次大值位置差的絕對(duì)值相同的幀內(nèi)選擇最大峰值位置和次大峰值中小位置或者大位置，輸出碼捕獲相關(guān)峰值位置；碼捕獲相關(guān)峰值位置差的獲取模塊，用于對(duì)至少M(fèi)幀內(nèi)的相關(guān) 峰值位置作差值，輸出碼捕獲相關(guān)峰值位置差；其中差值通過N次差值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，N是大于 等于1的整數(shù)；PN序列相位索引的獲取模塊，用于對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行 處理，輸出PN序列的相位索引。進(jìn)一步地，碼捕獲相關(guān)峰值位置差的獲取模塊的差值運(yùn)算通過兩次實(shí)現(xiàn)，即N = 2。本發(fā)明還提供了一種用于接收電視信號(hào)的接收機(jī)，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，用于將接 收的電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；以及碼捕獲裝置，用于識(shí)別所述數(shù)字信號(hào)的PN序列的相位 索引；其特征在于，碼捕獲裝置包括PN序列產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生相同的本地PN序列；相關(guān) 器，利用PN序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的本地PN序列與接收信號(hào)進(jìn)行相關(guān)，輸出若干個(gè)PN序列相關(guān) 峰值；以及碼捕獲單元，其碼捕獲單元還包括相關(guān)峰值位置檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)相關(guān)器輸 出的PN序列相關(guān)峰值，找到每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值，且獲得兩者位置差的絕 對(duì)值；選擇模塊，在連續(xù)至少M(fèi)幀內(nèi)最大值位置和次大值位置差的絕對(duì)值相同的幀內(nèi)選擇 最大峰值位置和次大峰值中小位置或者大位置，輸出碼捕獲相關(guān)峰值位置；碼捕獲相關(guān)峰 值位置差的獲取模塊，用于對(duì)至少M(fèi)幀內(nèi)的相關(guān)峰值位置作差值，輸出碼捕獲相關(guān)峰值位 置差；其中差值通過N次差值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，N是大于等于1的整數(shù)；PN序列相位索引的獲取模 塊，用于對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理，輸出PN序列的相位索引。進(jìn)一步地，碼捕獲相關(guān)峰值位置差的獲取模塊的差值運(yùn)算通過兩次實(shí)現(xiàn)，即N = 2。采用本發(fā)明提供的碼捕獲方法和裝置，可以在有效的時(shí)間實(shí)現(xiàn)捕獲；進(jìn)一步地，當(dāng) 信道存在定時(shí)頻率偏差或者白噪聲的情況下，本發(fā)明還可以通過至少兩次差值的方式，準(zhǔn) 確識(shí)別PN序列的相位，從而獲得魯棒性強(qiáng)，抗定時(shí)偏差和動(dòng)態(tài)信道能力強(qiáng)的信號(hào)。


通過以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解其發(fā)明的目的、 具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中，附圖為圖1是幀頭為PN420的PN序列相位變化曲線圖；圖2是圖1在A點(diǎn)附近的PN序列相位變化示意圖；圖3是圖2在B點(diǎn)附近的PN序列相位變化示意圖；圖4是本發(fā)明用于碼捕獲方法的第一實(shí)施例上升階段和下降階段的示意圖；圖5是一個(gè)超幀其中3幀的相關(guān)峰值的最大值和次大值的示意圖；圖6是本發(fā)明用于碼捕獲方法的第二實(shí)施例上升階段的示意圖；圖7是本發(fā)明用于碼捕獲方法的第二實(shí)施例下降階段的示意圖；圖8是存在定時(shí)頻率偏差情況下，采用本發(fā)明用于碼捕獲方法的第二實(shí)施例的性 能曲線圖；圖9是本發(fā)明接收機(jī)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明應(yīng)用在數(shù)字電視地面廣播系統(tǒng)中，接收的信號(hào)包括幀頭(PN序列)和幀體
5(數(shù)據(jù))?！稊?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》GB20600-2006中描述的 幀頭有三種形式，其中幀頭為PN420 ( 一個(gè)前同步、PN255序列、一個(gè)后同步)和PN945 ( 一個(gè) 前同步、PN511序列、一個(gè)后同步)兩種結(jié)構(gòu)在一個(gè)超幀內(nèi)的PN序列的相位是不同的。對(duì) 于PN420，一個(gè)超幀包含255個(gè)信號(hào)幀；對(duì)于PN945，一個(gè)超幀包含200個(gè)信號(hào)幀。本處為了 描述方便，以PN420作為幀頭為例來說明本發(fā)明的碼捕獲方法和裝置的各種實(shí)施例。本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員可以理解的是，與PN420具有相同或者類似相位特性的幀頭，都可以采 用本發(fā)明公開的方法、裝置、接收機(jī)進(jìn)行碼捕獲，且都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。請(qǐng)參閱圖1至圖3，圖1表示了一個(gè)超幀內(nèi)PN序列相位變化曲線圖，相位變化通 過相關(guān)峰值位置體現(xiàn)，類似紡錘狀。圖2中的數(shù)值為PN420中PN255進(jìn)行2倍采樣(2fs) 相關(guān)后得到的相關(guān)峰值位置。選用PN420為幀頭時(shí)，幀長(zhǎng)為4200個(gè)，在2fs上的相關(guān)后得 到的8400個(gè)采樣。第一個(gè)幀(信號(hào)幀)的相關(guān)峰值位置為“0”;第二幀的相關(guān)峰值位置為 “_2”，即相對(duì)第一幀偏轉(zhuǎn)左邊一個(gè)符號(hào)(2個(gè)采樣)；第三幀的位置是2，即相對(duì)第一幀偏轉(zhuǎn) 右邊一個(gè)符號(hào)(2個(gè)采樣)；如此下去，隨著幀數(shù)增加，偏轉(zhuǎn)的符號(hào)數(shù)也在增加。繼續(xù)參閱圖 3，第113幀的相關(guān)峰值位置為“+112”，隨后，偏轉(zhuǎn)又逐漸隨著幀數(shù)的增加減小，直至到達(dá)下 一超幀的A點(diǎn)。根據(jù)上述PN序列相位變化的特性，本發(fā)明的用于碼捕獲的方法包括如下步驟(1)采用PN序列產(chǎn)生器產(chǎn)生相位相同的PN本地序列(同一個(gè)PN本地序列或者是 數(shù)個(gè)相同的PN本地序列)，利用產(chǎn)生的相位相同的PN本地序列對(duì)接收信號(hào)每一幀的幀頭 (PN序列)進(jìn)行相關(guān)，獲得若干個(gè)PN序列相關(guān)峰值；(2)對(duì)PN序列相關(guān)峰值作檢測(cè)，找到每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值，第k幀 的相關(guān)峰值的最大值位置為P_(k)，相關(guān)峰值的次大值位置為psb__(k)；(3)獲得步驟(2)檢測(cè)到的每一幀的最大值位置和次大值位置差，第k幀的最大值 位置和次大值位置差的絕對(duì)值為pdiff (k) = abs [pmax (k) _psb_max (k)]abs [ ]表示取絕對(duì)值；(4)若連續(xù)M幀內(nèi)，所述最大值位置和次大值位置差的絕對(duì)值相同，則選擇該M幀 內(nèi)的最大峰值位置和次大峰值中小位置或者大位置，作為碼捕獲相關(guān)峰值位置；(5)對(duì)M幀內(nèi)所選擇的碼捕獲相關(guān)峰值位置進(jìn)行差值步驟，即當(dāng)前幀第L幀的碼捕 獲相關(guān)峰值位置減去前一幀第L-1幀的碼捕獲相關(guān)峰值位置，從而獲得碼捕獲相關(guān)峰值位 置差；其中差值步驟通過N次差值步驟實(shí)現(xiàn)；N是大于等于1的整數(shù)；(6)對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理，即可獲得第L-N+1幀的PN序列 的相位值(相位索引)。結(jié)合圖4至圖5描述本發(fā)明的用于碼捕獲的方法的第一實(shí)施例。利用PN序列產(chǎn)生器生成相位為0的PN本地序列，然后該P(yáng)N本地序列與接收信號(hào) 一個(gè)超幀內(nèi)的幀頭(即PN420)的PN序列逐一進(jìn)行2倍采樣相關(guān)步驟，獲得若干個(gè)PN序列 的相關(guān)峰值。然后，對(duì)PN序列的相關(guān)峰值作檢測(cè)，找出每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大 值，圖5示意了 3幀F(xiàn)l、F2、F3的相關(guān)峰值的最大值Gl、G4、G5和次大值G2、G3、G6。需要 說明的是，圖5并不真實(shí)表示某幾幀真實(shí)的最大值和次大值，僅起到解釋說明的作用。進(jìn)一 步地，作每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值作位置差，例如，圖5中所示3幀的位置差為P2-P1、P4-P3、P6-P5。在連續(xù)9幀內(nèi)(在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)準(zhǔn)確度要求進(jìn)行選擇，大于 等于5幀范圍效果比較好，但本發(fā)明并不排除小于5幀的情況)，若獲取的相關(guān)峰值的位置 差的絕對(duì)值相同，則選擇該9幀內(nèi)的最大峰值和次大峰值中的小位置(如P1、P3、P5)或者 大位置(如P2、P4、P6)作為碼捕獲相關(guān)峰值位置0、-2、+2、-4、+4、-6、+6、-8、+8。對(duì)9幀 內(nèi)的碼捕獲相關(guān)峰值位置進(jìn)行差值步驟，即當(dāng)前幀(第k幀)的碼捕獲相關(guān)峰值位置與前 一幀(第k-Ι幀)的碼捕獲相關(guān)峰值位置相減，獲得碼捕獲相關(guān)峰值位置差。將碼捕獲相關(guān)峰值位置隨著幀數(shù)增加而增加定義為上升階段，將碼捕獲相關(guān)峰值 位置隨著幀數(shù)增加而減小定義為下降階段，如圖4、圖6、圖7。在本發(fā)明的用于碼捕獲的 方法第一實(shí)施例中，當(dāng)PN相位在上升階段時(shí)，對(duì)相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值處理方式表示如 下idx(k) = abs[p(k)-p(k-l)]/2(1)idx(k)表示第k幀的PN相位索弓丨，p(k)表示第k幀的碼捕獲相關(guān)峰值位置， p(k-l)表示第k-l幀的碼捕獲相關(guān)峰值位置，abs[...]表示取絕對(duì)值。也就是說，當(dāng)PN相 位在上升階段時(shí)，通過當(dāng)前幀(第k幀)的碼捕獲相關(guān)峰值位置與前一幀(第k-l幀)的 碼捕獲相關(guān)峰值位置相減(即差值步驟，N = 1)，做一個(gè)絕對(duì)值處理再除以2，可以快速得 到當(dāng)前幀k(k-N+l，N= 1)的PN序列的相位索引。同樣，對(duì)于在下降階段時(shí)，PN序列的相位索引采用如下方式獲得idx(k) = 224-abs[p(k)-p(k-l)]/2(2)可以理解的是，當(dāng)接收信號(hào)的幀頭為PN945 (0-199個(gè)信號(hào)幀為一個(gè)超幀)時(shí)，上升 階段與PN420的相同；對(duì)于在下降階段時(shí)，PN序列索引采用如下方式獲得idx(k) = 199-abs[p(k)-p(k-l)]/2(3)另外，PN序列相位的變化，定時(shí)頻率偏差、白噪聲、或者是在惡劣城區(qū)信道下不同 多普勒頻率等等都會(huì)引起PN序列相關(guān)峰值的位置變化。為了減少PN序列相位識(shí)別出現(xiàn)誤 差，本發(fā)明提供了用于碼捕獲的方法第二實(shí)施例，請(qǐng)參考圖6，該實(shí)施例是在存在定時(shí)頻率 偏差的情況下進(jìn)行的。在圖6中，相較圖4中所示，虛線框內(nèi)的幀的碼捕獲相關(guān)峰值位置發(fā) 生了漂移，碼捕獲相關(guān)峰值位置出現(xiàn)了奇數(shù)“+5”和“+13”，此時(shí)做PN序列的相位識(shí)別會(huì)出 現(xiàn)誤差。隨著定時(shí)頻率偏差的增加(或者信道情況越加惡劣)，碼捕獲會(huì)變得越來越困難。 本發(fā)明提供的用于碼捕獲的方法的第二實(shí)施例可以有效減少上述碼捕獲的錯(cuò)誤率，具體描 述如下首先，利用PN序列產(chǎn)生器生成相位為0的PN本地序列，然后該P(yáng)N本地序列與接 收信號(hào)一個(gè)超幀內(nèi)的幀頭(即PN420)的PN序列逐一進(jìn)行2倍采樣相關(guān)步驟，獲得若干個(gè) PN序列的相關(guān)峰值。然后，對(duì)PN序列的相關(guān)峰值作檢測(cè)，找出每一幀中相關(guān)峰值的最大值 和次大值，圖5示意了 3幀F(xiàn)l、F2、F3的相關(guān)峰值的最大值Gl、G4、G5和次大值G2、G3、G6。 需要說明的是，圖5并不真實(shí)表示某幾幀真實(shí)的最大值和次大值，僅起到解釋說明的作用。 進(jìn)一步地，作每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值作位置差，例如，圖5中所示3幀的位置 差為P2-P1、P4-P3、P6-P5。在連續(xù)9幀內(nèi)(在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)準(zhǔn)備度要求進(jìn)行選擇， 大于等于5幀范圍效果比較好，但本發(fā)明并不排除小于5幀的情況)，若獲取的相關(guān)峰值的 位置差的絕對(duì)值相同，則選擇該9幀內(nèi)的最大峰值和次大峰值中的小位置(如PI、P3、P5) 或者大位置(如P2、P4、P6)作為碼捕獲相關(guān)峰值位置0、_2、+3、-3、+5、-5、+8、-6、+10。
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然后，對(duì)9幀內(nèi)的碼捕獲相關(guān)峰值位置進(jìn)行第一次差值步驟，即當(dāng)前幀(第k幀) 的碼捕獲相關(guān)峰值位置與前一幀(第k-Ι幀)的碼捕獲相關(guān)峰值位置相減，獲得第一次碼 捕獲相關(guān)峰值位置差。進(jìn)一步地，進(jìn)行第二差值步驟，即當(dāng)前幀的第一次碼捕獲相關(guān)峰值位 置差與前一幀的第一次碼捕獲相關(guān)峰值位置差相減，獲得二次碼捕獲相關(guān)位置差。也就是 說在第二實(shí)施例中，進(jìn)行了兩次差值步驟，即N= 2。當(dāng)PN相位在上升階段時(shí)，對(duì)相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值處理方式表示如下idx{k) = labs[p(k + 1) +p(k-\)-2xp(k)]/4」(4)idx(k)表示第k幀的PN相位索弓丨，p(k)表示第k幀的碼捕獲相關(guān)峰值位置， p(k-l)表示第k-Ι幀的碼捕獲相關(guān)峰值位置，p(k+l)表示第k+Ι幀的碼捕獲相關(guān)峰值位 置，abs[...]表示取絕對(duì)值，L」表示取整。也就是說，當(dāng)PN相位在上升階段時(shí)，通過對(duì)碼 捕獲相關(guān)峰值位置做兩次前后差，做一個(gè)絕對(duì)值處理再除以4，然后取整就可以獲得前一幀 (第k-Ι幀)的PN序列的相位索引。同樣，對(duì)于在下降階段時(shí)，PN序列的相位索引采用如下方式獲得idx{k) = 224 — labs[p(k + \) +p(k-l)-2x p(k)]/4J (5)可以理解的是，當(dāng)接收信號(hào)的幀頭為PN945 (0-199個(gè)信號(hào)幀為一個(gè)超幀)時(shí)，上升 階段與PN420的相同；對(duì)于在下降階段時(shí)，PN序列索引采用如下方式獲得idx(k) = 199-labs[p(k + \) +p(k-l)-2xp(k)]/4」(6)從上面描述可以，在第二實(shí)施例中，對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差進(jìn)行處理的包括兩 步驟首先將二次差值獲得碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值處理2N = 4，然后進(jìn)行取整步 驟才能獲得前一幀的PN序列的相位索引。在圖6所示的二次差值的碼捕獲方法中，將位置差的“+5” (正確值應(yīng)該為“_4”) 中由于定時(shí)偏差而多出的“ 1”分量分擔(dān)到差之差后的“+7”和“-11”，通過取整運(yùn)算可以很 容易的消除掉這個(gè)“1”分量。采用該方法可以有效的消除定時(shí)頻率偏差對(duì)于PN序列相關(guān) 峰值的影響，所以該方法在有定時(shí)偏差情況下表現(xiàn)魯棒?？梢岳斫獾氖牵诙?shí)施例是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于 此，本發(fā)明也保護(hù)了三次或者更多次差值的方法。請(qǐng)參閱圖8，該曲線圖為OdB白噪聲信道下的碼捕獲技術(shù)性能仿真測(cè)試。該仿真涉 及的參數(shù)C = 3780個(gè)子載波調(diào)制模式、16QAM的映射方式、LDPC0. 8、符號(hào)交織720。由于地面數(shù)字電視廣播是連續(xù)傳輸模式，且PN序列相位識(shí)別的碼捕獲功能一旦 實(shí)現(xiàn)后可以持續(xù)的給出每幀的PN相位索引，所以接收機(jī)只要在開始階段完成一次碼捕獲 功能就夠了。對(duì)于接收機(jī)來說，在單位時(shí)間如果無法實(shí)現(xiàn)捕獲，必定會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的主狀態(tài)機(jī) 復(fù)位，如此下去，直到在單位時(shí)間內(nèi)完成一次碼捕獲功能。平均捕獲時(shí)間越短，說明捕獲時(shí) 間越短。從圖8中可知，采用本發(fā)明的第二實(shí)施例可以對(duì)抗OdB的白噪聲。從圖8的仿真曲 線圖可以看出，本發(fā)明可以對(duì)抗高達(dá)1800Hz的定時(shí)頻率偏差，平均捕獲時(shí)間為5. 3幀。因 此，采用本發(fā)明提供的方法，在存在定時(shí)頻率偏差的情況下表現(xiàn)魯棒。表1為巴西E信道下不同白噪聲的性能(平均捕獲時(shí)間)。表 1
表2為典型靜態(tài)信道巴西E和中國(guó)8下不同定時(shí)頻率偏差的性能對(duì)比。表 2 上述仿真是典型靜態(tài)信道下基于差之差的碼捕獲算法性能，從數(shù)據(jù)中可以看出， 靜態(tài)信道和白噪聲對(duì)于碼捕獲算法的影響不大，而在定時(shí)頻率偏差大于1800Hz的情況下， 碼捕獲算法性能有所下降，這種情況可以通過增加差值的次數(shù)來解決。本發(fā)明方法也可應(yīng)用于地面數(shù)字電視廣播傳輸系統(tǒng)中常用的惡劣城區(qū)信道(BU)。 隨著動(dòng)態(tài)信道多普勒的增加，由于多徑的快速變化，無法準(zhǔn)確的計(jì)算出某根可分離徑的自 相關(guān)峰值位置變化規(guī)律，基于本發(fā)明性能相較上述信道的性能有所下降，但仍然可以滿足 實(shí)際應(yīng)用的需要。圖9為應(yīng)用本發(fā)明用于碼捕獲方法的接收機(jī)100的結(jié)構(gòu)框圖，可以理解的是，該接 收機(jī)100也可以是與電視機(jī)連接的接收裝置，如機(jī)頂盒，也可以是數(shù)字電視一體機(jī)。該接收 機(jī)100包括但不限于如下模塊:A/D模塊10、混頻模塊11、根升余旋濾波模塊12、內(nèi)插器13、 同步誤差估計(jì)模塊17、碼捕獲模塊16、下采樣器14以及抗單頻模擬同頻干擾模塊15。A/D 模塊10通過采樣將模擬接收信號(hào)(地面廣播信號(hào))轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)?；祛l模塊11的作用 是對(duì)數(shù)字信號(hào)載波的頻率偏差進(jìn)行糾正，內(nèi)插器13的作用是實(shí)現(xiàn)定時(shí)頻率偏差的糾正，A/ D模塊10輸出的數(shù)字信號(hào)通過混頻模塊11進(jìn)行載波偏差的糾正和內(nèi)插器13進(jìn)行定時(shí)偏差 的糾正后，通過下采樣器14和抗單頻模擬同頻干擾模塊15，進(jìn)行單頻和模擬同頻干擾的消 除，然后輸出給后續(xù)的信道估計(jì)和均衡模塊。相關(guān)器對(duì)于糾正后的信號(hào)進(jìn)行相關(guān)，根據(jù)碼捕 獲給出的PN序列相位值進(jìn)行相關(guān)，并給出自相關(guān)峰值的相位和位置變化。同步誤差估計(jì)模 塊17通過對(duì)相關(guān)峰值的檢測(cè)進(jìn)行掃頻控制、載波誤差計(jì)算和定時(shí)誤差計(jì)算。掃頻控制和載波誤差計(jì)算控制混頻模塊11，定時(shí)誤差計(jì)算控制內(nèi)插器13。碼捕獲裝置16應(yīng)用本發(fā)明提供的碼捕獲方法來識(shí)別接收信號(hào)的PN序列相位索 引。該碼捕獲裝置16，包括PN序列產(chǎn)生器(未圖示)，用于產(chǎn)生本地PN序列，本實(shí)施中產(chǎn) 生相位為0的本地PN序列；相關(guān)器，將下采樣器14輸出的信號(hào)分別與相位為0的本地PN 序列相關(guān)，輸出若干個(gè)PN序列相關(guān)峰值；以及碼捕獲單元。其中碼捕獲單元還包括相關(guān)峰值位置檢測(cè)模塊，用于對(duì)PN序列相關(guān)峰值作檢測(cè)，找到每一幀中相關(guān)峰值 的最大值和次大值，且獲得兩者的位置差的絕對(duì)值；選擇模塊，在連續(xù)至少5幀(并不排除少于5幀的情況，至少為5幀是較佳實(shí)施 例)內(nèi)最大值位置和次大值位置差的絕對(duì)值相同的幀內(nèi)選擇最大峰值位置和次大峰值中 小位置或者大位置，作為碼捕獲相關(guān)峰值位置；碼捕獲相關(guān)峰值位置差的獲取模塊，用于對(duì)對(duì)至少5幀內(nèi)的相關(guān)峰值位置作差 值，即當(dāng)前幀第L幀的碼捕獲相關(guān)峰值位置減去前一幀第L-1幀的碼捕獲相關(guān)峰值位置，從 而獲得碼捕獲相關(guān)峰值位置差；其中差值通過N次差值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，N是大于等于1的整數(shù)；PN序列相位索引的獲取模塊，用于對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理， 輸出PN序列的相位索引。進(jìn)一步地，對(duì)于^^ > 2即進(jìn)行兩步差值運(yùn)算的碼捕獲相關(guān)峰值位置差的獲取模塊， 該P(yáng)N序列相位索引的獲取模塊包括除法器和取整器，其中除法器對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置 差的絕對(duì)值除以2N，該取整器對(duì)除法器的輸出進(jìn)行取整，其輸出即為PN序列的相位索引。需要說明的是，當(dāng)N= 1即采用一次差值運(yùn)算時(shí)，取整器或者除法器輸出的是當(dāng)前 幀的PN相位的相位索引。當(dāng)N = 2即采用兩次差值運(yùn)算時(shí)，取整器輸出的是前一幀的PN 序列的相位索引；當(dāng)N = 3即采用三次差值運(yùn)算時(shí)，取整器輸出的是前兩幀的PN序列的相 位索引，依次類推。上述優(yōu)選實(shí)施例的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能制造或使用本發(fā)明。這些實(shí)施例的 各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，這里定義的一般原理可以被應(yīng)用于其 它實(shí)施例中而不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明并不限于這里示出的實(shí)施例，而要 符合與這里揭示的原理和新穎特征一致的最寬泛的范圍。
權(quán)利要求
一種用于碼捕獲的方法，其特征在于，包括如下步驟利用相位相同的PN本地序列分別與接收信號(hào)的PN序列作相關(guān)步驟，獲得若干個(gè)PN序列相關(guān)峰值；對(duì)PN序列相關(guān)峰值作檢測(cè)，找到每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值，且獲得兩者的位置差；若連續(xù)M幀內(nèi)，最大值位置和次大值位置差的絕對(duì)值相同，則選擇該M幀內(nèi)的最大峰值位置和次大峰值中小位置或者大位置，作為碼捕獲相關(guān)峰值位置；對(duì)所述M幀內(nèi)的碼捕獲相關(guān)峰值位置進(jìn)行差值步驟，獲得碼捕獲相關(guān)峰值位置差；其中差值步驟通過N次差值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，N是大于等于1的整數(shù)；對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理，獲得PN序列的相位索引。
2.如權(quán)利要求1所述的用于碼捕獲的方法，其特征在于，對(duì)M幀內(nèi)所選擇的相關(guān)峰值位 置進(jìn)行差值步驟中，N = 2即該步驟是通過兩次差值步驟實(shí)現(xiàn)的。
3.如權(quán)利要求1所述的用于碼捕獲的方法，其特征在于，所述接收信號(hào)在連續(xù)255幀中 PN序列的相位是不相同的或者在連續(xù)200幀中PN序列的相位是不相同的。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的用于碼捕獲的方法，其特征在于，步驟對(duì)碼捕獲相關(guān)峰 值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理包括進(jìn)行碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值除以2N的步驟；以 及對(duì)相除結(jié)果進(jìn)行取整步驟，取整結(jié)果為PN序列的相位索引。
5.如權(quán)利要求1所述的用于碼捕獲的方法，其特征在于，所述相位相同的PN本地序列 是相位為0的PN序列。
6.如權(quán)利要求1所述的用于碼捕獲的方法，其特征在于，所述M> 5。
7.一種用于碼捕獲的裝置，其特征在于，包括PN序列產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生相位相同的本地PN序列；相關(guān)器，利用PN序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的本地PN序列與接收信號(hào)進(jìn)行相關(guān)，輸出若干個(gè)PN 序列相關(guān)峰值；以及碼捕獲單元，其中碼捕獲單元還包括相關(guān)峰值位置檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)相關(guān)器輸出的 PN序列相關(guān)峰值，找到每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值，且獲得兩者位置差的絕對(duì)值； 選擇模塊，在連續(xù)至少M(fèi)幀內(nèi)最大值位置和次大值位置差的絕對(duì)值相同的幀內(nèi)選擇最大峰 值位置和次大峰值中小位置或者大位置，輸出碼捕獲相關(guān)峰值位置；碼捕獲相關(guān)峰值位置 差的獲取模塊，用于對(duì)至少M(fèi)幀內(nèi)的相關(guān)峰值位置作差值，輸出碼捕獲相關(guān)峰值位置差；其 中差值通過N次差值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，N是大于等于1的整數(shù)；PN序列相位索引的獲取模塊，用于 對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理，輸出PN序列的相位索引。
8.如權(quán)利要求7所述的用于碼捕獲的裝置，其特征在于，碼捕獲相關(guān)峰值位置差的獲 取模塊的差值運(yùn)算通過兩次實(shí)現(xiàn)，即N = 2。
9.如權(quán)利要求7所述的用于碼捕獲的裝置，其特征在于，所述接收信號(hào)在連續(xù)255幀中 PN序列的相位是不相同的或者在連續(xù)200幀中PN序列的相位是不相同的。
10.如權(quán)利要求7-9之一所述的用于碼捕獲的裝置，其特征在于，PN序列相位索引的獲 取模塊包括除法器和取整器，其中除法器對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的獲取模塊輸出的碼捕 獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值除以2N，取整器對(duì)除法器的輸出進(jìn)行取整，輸出PN序列的相位 索引。
11.如權(quán)利要求7所述的用于碼捕獲的裝置，其特征在于，PN序列產(chǎn)生器輸出的是相位 為0的PN本地序列。
12.如權(quán)利要求7所述的用于碼捕獲的裝置，其特征在于，所述M35。
13.一種用于接收電視信號(hào)的接收機(jī)，包括模數(shù)轉(zhuǎn)換裝置，用于將接收的電視信號(hào)轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號(hào)；以及碼捕獲裝置，用于識(shí)別所述數(shù)字信號(hào)的PN序列的相位索引；其特征在于， 所述碼捕獲裝置包括PN序列產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生相位相同的本地PN序列；相關(guān)器，利用PN序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的本地PN序列與接收信號(hào)進(jìn)行相關(guān)，輸出若干個(gè)PN 序列相關(guān)峰值；以及碼捕獲單元，其中碼捕獲單元還包括相關(guān)峰值位置檢測(cè)模塊，用于檢測(cè)相關(guān)器輸出的 PN序列相關(guān)峰值，找到每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值，且獲得兩者位置差的絕對(duì)值； 選擇模塊，在連續(xù)至少M(fèi)幀內(nèi)最大值位置和次大值位置差的絕對(duì)值相同的幀內(nèi)選擇最大峰 值位置和次大峰值中小位置或者大位置，輸出碼捕獲相關(guān)峰值位置；碼捕獲相關(guān)峰值位置 差的獲取模塊，用于對(duì)至少M(fèi)幀內(nèi)的相關(guān)峰值位置作差值，輸出碼捕獲相關(guān)峰值位置差；其 中差值通過N次差值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，N是大于等于1的整數(shù)；PN序列相位索引的獲取模塊，用于 對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理，輸出PN序列的相位索引。
14.如權(quán)利要求13所述的用于接收電視信號(hào)的數(shù)字電視接收機(jī)，其特征在于，碼捕獲 相關(guān)峰值位置差的獲取模塊的差值運(yùn)算通過兩次實(shí)現(xiàn)，即N = 2。
15.如權(quán)利要求13所述的用于接收電視信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于，所述接收信號(hào)在 連續(xù)255幀中PN序列的相位是不相同的或者在連續(xù)200幀中PN序列的相位是不相同的。
16.如權(quán)利要求13-15之一所述的用于接收電視信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于，PN序列相 位索引的獲取模塊包括除法器和取整器，其中除法器對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的獲取模塊 輸出的碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值除以2N，取整器對(duì)除法器的輸出進(jìn)行取整，輸出PN 序列的相位索引。
17.如權(quán)利要求6所述的用于接收電視信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于，PN序列產(chǎn)生器輸出 的是相位為0的PN本地序列。
18.如權(quán)利要求6所述的用于接收電視信號(hào)的接收機(jī)，其特征在于，所述5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于碼捕獲的方法和裝置，涉及無線數(shù)字通訊領(lǐng)域的同步技術(shù)。本發(fā)明用于碼捕獲的方法包括利用相位相同的PN本地序列分別與接收信號(hào)的PN序列作相關(guān)步驟，獲得若干個(gè)PN序列相關(guān)峰值；檢測(cè)PN序列相關(guān)峰值，找到每一幀中相關(guān)峰值的最大值和次大值，獲得兩者位置差；若連續(xù)M幀內(nèi)，最大值位置和次大值位置差的絕對(duì)值相同，則選擇該M幀內(nèi)的最大峰值位置和次大峰值中小位置或者大位置，作為碼捕獲相關(guān)峰值位置；對(duì)所述M幀內(nèi)的碼捕獲相關(guān)峰值位置進(jìn)行差值步驟，獲得碼捕獲相關(guān)峰值位置差；其中差值步驟通過N次差值運(yùn)算實(shí)現(xiàn)；對(duì)碼捕獲相關(guān)峰值位置差的絕對(duì)值進(jìn)行處理，獲得PN序列的相位索引。本發(fā)明還提供了應(yīng)用上述方法和裝置的接收機(jī)。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101873288SQ20091004986
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者何大治, 孫軍, 張文軍, 戴楊, 梁偉強(qiáng), 王猛, 管云峰, 胡晨光 申請(qǐng)人:上海高清數(shù)字科技產(chǎn)業(yè)有限公司