專利名稱：一種傳輸參數(shù)信令的解碼系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及通信領(lǐng)域中的傳輸系統(tǒng)及傳輸方法。
背景技術(shù)：
在通信系統(tǒng)中為了適應(yīng)不同應(yīng)用，物理層往往提供多種可選擇的傳輸模 式，并通過一組參數(shù)進(jìn)行定義，這些參數(shù)如信道編碼碼率、星座映射方式、
交織方式、保護(hù)間隔長度、OFDM符號載波數(shù)等等。決定傳輸模式的參數(shù)被 編碼為傳輸參數(shù)信令(TPS)并發(fā)送，接收端只有正確接收并解碼了傳輸參 數(shù)信令才能完成后續(xù)的解調(diào)和譯碼工作。由于傳輸參數(shù)具有重要作用，因此 通常對其進(jìn)行高冗余度的編碼以便增強(qiáng)糾錯能力，并且需要在每幀重復(fù)發(fā)送 以便接收機(jī)采取相應(yīng)技術(shù)從而提高譯碼性能。
在中國國家標(biāo)準(zhǔn)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》中，傳輸參數(shù)主要包含符號星座映射模式、LDPC編碼碼 率和交織模式，經(jīng)過擴(kuò)頻編碼得到傳輸參數(shù)信令和幀體模式參數(shù)，該傳輸參 數(shù)信令和幀體模式共同組成系統(tǒng)信息。除每個超幀的第一幀外，系統(tǒng)信息在 每個信號幀的固定位置重復(fù)發(fā)送。圖1是中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 20600-2006的信 號幀結(jié)構(gòu)，該信號幀包括幀頭和幀體，幀頭為PN序列，幀體包括系統(tǒng)信息 和數(shù)據(jù)符號，其中系統(tǒng)信息包括幀體模式和傳輸參數(shù)信令TPS。
目前已有多個專利提出了傳輸參數(shù)信令的解碼技術(shù)方案，如發(fā)明名稱為 適用于數(shù)字電視地面廣播傳輸?shù)膫鬏斈Ｊ脚袆e方法，公開號為CN1852409A 的中國專利。該專利提出了一種適用于數(shù)字電視地面廣播傳輸?shù)膫鬏斈Ｊ脚?別方法，在數(shù)據(jù)流進(jìn)行均衡處理前做傳輸模式的識別，在隨機(jī)化處理和Walsh
變換后求出絕對值最大的一項，并根據(jù)模式字找出其對應(yīng)的系統(tǒng)信息，查表 得出數(shù)據(jù)幀的傳輸模式。該專利的傳輸參數(shù)解碼需要在均衡前進(jìn)行，因此在 惡劣信道和強(qiáng)噪聲的干擾下可能造成解碼錯誤，進(jìn)而嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能。 又如發(fā)明名稱為接收機(jī)及在頻域識別傳輸參數(shù)信令的方法，公開號為 CN101364965A的中量的相關(guān)值即可求出對應(yīng)解碼結(jié)果。但是在惡劣信道和強(qiáng)噪聲的干擾下，直 接計算相關(guān)值并求最大值的方法很可能會發(fā)生誤判，直接影響接收系統(tǒng)的性 能。
綜上所述，在惡劣信道和強(qiáng)噪聲環(huán)境下仍舊具有良好解碼性能且具有較 小硬件結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)及相應(yīng)實現(xiàn)方法具有重要應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能解決以上問題的傳輸參數(shù)信令的解碼系統(tǒng)及方法。
在第一方面，本發(fā)明提供了一種TPS解碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括星座解映射 單元、平滑處理模塊、相關(guān)值處理模塊、TPS鎖定模塊。其中，星座解映射 單元用于對TPS符號進(jìn)行軟判決進(jìn)而得到TPS軟信息；平滑處理模塊用于對 該TPS軟信息做平滑處理，進(jìn)而得到平滑后的TPS軟信息；相關(guān)值處理模塊 將該平滑后的TPS軟信息與本地TPS向量做相關(guān)值運(yùn)算，并求出該相關(guān)值中 的最大值及該最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號；TPS鎖定模塊用于鎖定 所述最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號。
在本發(fā)明的一個實施例中，平滑處理模塊包括平滑運(yùn)算單元、選擇器和 FIF0存儲器。該平滑運(yùn)算單元、選擇器、FIFO存儲器依次串聯(lián)，且該平滑 運(yùn)算單元接收TPS軟信息，F(xiàn)IFO存儲器輸出平滑后的TPS軟信息。且該FIFO 存儲器的輸出端連接至平滑運(yùn)算單元的輸入端及選擇器的輸入端。
在本發(fā)明的另一個實施例中，平滑后的TPS軟信息為
<formula>formula see original document page 6</formula>
其中，c(w)為TPS軟信息值，"為平滑系數(shù)，l)為前一幀平滑后的 TPS軟信息。在平滑初始時取"為較大值，穩(wěn)態(tài)后取"為較小值。
在本發(fā)明的又一個實施例中，相關(guān)值處理模塊包括依次串聯(lián)的乘法器、 累加器、鎖存器和比較器。該累加器由加法器和延時器組成，且乘法器接收 平滑后的TPS軟信息，比較器輸出最大相關(guān)值及其對應(yīng)的本地TPS向量序號。 且該比較器的輸出端連接至該比較器的一個輸入端。
在本發(fā)明的還一個實施例中，平滑后的TPS軟信息與本地TPS向量的相 關(guān)值為<formula>formula see original document page 6</formula><formula>formula see original document page 7</formula>
其中，S^A,… 為平滑后的TPS軟信息，C-cyl， ^，…c-為序號為y 的本地TPS向量，。,,e{0，l}。
本發(fā)明通過對平滑處理后的TPS軟信息與本地TPS向量做相關(guān)值運(yùn)算，
并得到最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號，再通過查表得到傳輸參數(shù)進(jìn)而
完成TPS解碼。本發(fā)明的系統(tǒng)及方法提高了傳輸參數(shù)信令的解碼性能和接收
系統(tǒng)穩(wěn)定性，有效地減小了惡劣信道和強(qiáng)噪聲對解碼正確性造成的不利影
響，同時串行的相關(guān)值計算和最大值比較方法有效地減小了電路規(guī)模，節(jié)省
了硬件資源。


下面將參照附圖對本發(fā)明的具體實施方案進(jìn)行更詳細(xì)的說明，在附圖
圖1是中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 20600-2006的信號幀結(jié)構(gòu)；
圖2是信道均衡模塊及提取TPS模塊結(jié)構(gòu)圖3是TPS解碼電路結(jié)構(gòu)圖4是平滑處理模塊實現(xiàn)電路圖5是相關(guān)值處理模塊實現(xiàn)電路圖6是TPS解碼流程圖。
具體實施例方式
圖2是信道均衡模塊和提取TPS模塊結(jié)構(gòu)圖，信息幀符號經(jīng)過信道均衡 模塊210后得到均衡后的信號幀，該均衡后的信號幀經(jīng)過提取TPS模塊220 后得到TPS符號。信道均衡模塊210用于消除數(shù)據(jù)中由信道引入的干擾以便 提高TPS解碼性能。提取TPS模塊220用于將TPS符號從信息幀符號中提取 出來。
圖3是TPS解碼電路結(jié)構(gòu)圖。星座解映射單元310的作用是對TPS符號
7進(jìn)行軟判決，得到TPS軟信息。設(shè)為"BKiV)，其中^為TPS向量的比特 數(shù)。
平滑處理模塊320用于對TPS軟信息做平滑處理，進(jìn)而得到平滑后的
TPS軟信息，并將該平滑后的TPS軟信息發(fā)送至相關(guān)值處理模塊340。所述
對TPS軟信息進(jìn)行平滑處理的目的是提高信噪比。在本發(fā)明的一個實施例
中，經(jīng)過平滑處理模塊320得到的平滑后的TPS軟信息為
) = o^(M) + (l_a>,(>7_l) d)
其中，"")為TPS軟信息，"為平滑系數(shù)，^"-l)為前一幀平滑后的TPS 軟信息。"取值越小則平滑效果越明顯，但是進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)卻越慢。因此在 平滑初始時將"設(shè)為較大值，以便能夠快速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)， 一旦進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后 再調(diào)整"值使其變?yōu)檩^小值，進(jìn)而得到較佳的平滑效果。
平滑后的TPS軟信息相當(dāng)于取多幀TPS軟信息的平均值，由于每幀傳輸 的TPS相同，而噪聲的期望值為O，因此經(jīng)過平滑處理后，TPS解碼電路的 信噪比顯著提高，進(jìn)而大大提高TPS解碼電路的解碼性能。
平滑處理模塊320可以通過圖4所示電路圖實現(xiàn)，圖4是平滑處理模塊 實現(xiàn)電路圖。該平滑處理模塊320包括平滑運(yùn)算單元410、選擇器420和FIFO 存儲器430 (先進(jìn)先出存儲器)。其中，平滑運(yùn)算單元410、選擇器420、 FIFO存儲器430依次串聯(lián)；平滑運(yùn)算單元410接收TPS軟信息，F(xiàn)IFO存儲 器430輸出平滑后的TPS軟信息；且FIFO存儲器430的輸出端連接至平滑 運(yùn)算單元410的輸入端及選擇器420的輸入端。
平滑處理模塊320的工作原理為選擇器420通過控制信號選擇上通道 或下通道；在平滑處理模塊320接收TPS軟信息時，選擇器420選擇平滑運(yùn) 算單元410的結(jié)果并將其輸入至FIFO存儲器430 (控制信號選擇下通道)， 并置FIFO存儲器430的使能信號有效；當(dāng)平滑處理模塊320接收并緩存完 一幀中所有TPS軟信息后，在下一幀的幀頭時刻， 一并讀出該前一幀中平滑 后的軟信息并將其參與后續(xù)相關(guān)值計算,此時選擇器420將FIFO存儲器430 的輸出直接連接至其輸入端(控制信號選擇上通道)，并置FIFO存儲器430 的使能信號有效，進(jìn)而實現(xiàn)多次循環(huán)讀出TPS軟信息的目的。
圖3中，本地TPS存儲器330存儲本地TPS向量。相關(guān)值處理模塊340 接收來自平滑處理模塊320的平滑后TPS軟信息以及接收本地TPS向量，并 對該平滑后的TPS軟信息與本地TPS向量做相關(guān)值運(yùn)算，再得出最大相關(guān)值及其對應(yīng)的本地TPS向量序號。
假設(shè)平滑后的TPs軟信息為s^A，…^，量化取值區(qū)間為^[-r,n。序
號為/的本地TPS向量為c-c^，其中Sve{0,l}，則平滑后的TPS 軟信息和本地TPS向量的相關(guān)值為-
W) = —s, c》=I; a/(c^) ( 2 )
其中，。，,通過下式映射為±1:
" jc = 0 ,o、
/ ， (3) L—i， x = i
圖5是相關(guān)值處理模塊的實現(xiàn)電路圖，該相關(guān)值處理模塊340包括依次 串聯(lián)的乘法器510、累加器、鎖存器540和比較器550，其中累加器功能由
加法器520和延時器530實現(xiàn)。在一個時鐘周期內(nèi)乘法器510依次將一個本 地TPS向量的一個比特與平滑后的一個TPS軟信息向量中的一個比特《.相
乘。然后通過加法器520和延遲器530對該乘積做累加。在讀出TPS向量 c = ^， c^，…^的第一個比特c^時，通過復(fù)位信號對延遲器復(fù)位，以便累加 初始值為0。鎖存器540在讀出向量c-c^， 。,.9的最后一個比特c^后鎖
存該累加值，該累加值即為平滑后TPS軟信息向量與本地TPS向量的相關(guān)值。 比較器550串行接收由鎖存器540輸出的若干相關(guān)值，并比較得出該若干相 關(guān)值中的最大值及其對應(yīng)的本地TPS向量序號。由圖5可以看出，本發(fā)明的 相關(guān)值處理模塊中的比較器550是串行接入的，該串行比較器相對于并行比 較器來說，節(jié)省了大量硬件資源，大大減小了TPS解碼電路的硬件結(jié)構(gòu)。
圖3中，TPS鎖定模塊350用于鎖定最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序 號，以便增強(qiáng)TPS解碼電路的穩(wěn)定性。在本發(fā)明的一個實施例中，通過置信 計數(shù)器鎖定該最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號。具體地，在相關(guān)值處理 模塊340求出的TPS序號與前一幀求出的TPS序號相同時，將置信計數(shù)加1， 反之則減l;當(dāng)置信計數(shù)值增大到預(yù)先設(shè)定的鎖定閾值時，鎖存該TPS序號， 并將該鎖定的TPS序號輸出至査表單元360;當(dāng)置信計數(shù)值減小到失鎖閾值 時，清除鎖存的TPS序號，重新鎖定。通過以上所述鎖定機(jī)制，TPS解碼電 路能夠消除突發(fā)干擾的影響，而得到穩(wěn)定的最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量 序號。
9査表單元360，根據(jù)其接收到的最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號査 找得到星座映射方式、LDPC碼率、交織模式等傳輸參數(shù)，進(jìn)而完成TPS解 碼。
圖6是TPS解碼流程圖。
在步驟610，較佳地，對信息幀符號做信道均衡，再從信道均衡后的信 息幀符號中提取TPS，進(jìn)而得到TPS符號。
在步驟620，對TPS符號進(jìn)行軟判決，進(jìn)而得到TPS軟信息。
在步驟630，對TPS軟信息做平滑處理，進(jìn)而得到平滑后的TPS軟信息。
在本發(fā)明的一個實施例中，平滑后的TPS軟信息通過公式(1)得到，
且其平滑系數(shù)"在平滑初始時設(shè)為較大值，進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后再設(shè)定為較小值。
在步驟640，對平滑后的TPS軟信息與本地TPS向量做相關(guān)值計算，再 串行比較出最大相關(guān)值及其對應(yīng)的本地TPS向量序號。
在本發(fā)明的一個實施例中，平滑后的TPS軟信息與本地TPS向量相關(guān)值 計算方法通過公式(2)、公式(3)得到。
在步驟650，鎖定最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號。 在步驟660，根據(jù)最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號査表得出傳輸參 數(shù)，進(jìn)而完成TPS解碼。
顯而易見，在不偏離本發(fā)明的真實精神和范圍的前提下，在此描述的本 發(fā)明可以有許多變化。因此，所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的改變， 都應(yīng)包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍僅由 所述的權(quán)利要求書進(jìn)行限定。
10
權(quán)利要求
1.一種TPS解碼系統(tǒng)，包括星座解映射單元(310)，對TPS符號進(jìn)行軟判決進(jìn)而得到TPS軟信息；平滑處理模塊(320)，對所述TPS軟信息做平滑處理，進(jìn)而得到平滑后的TPS軟信息；相關(guān)值處理模塊(340)，將所述平滑后的TPS軟信息與本地TPS向量做相關(guān)值運(yùn)算，并求出該相關(guān)值中的最大值及該最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號；TPS鎖定模塊(350)，用于鎖定所述最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括 信道均衡模塊(210)，對其接收到的信息幀符號做信道均衡；提取TPS模塊(220)，從所述信道均衡后的信息幀符號中提取TPS， 進(jìn)而得到所述TPS符號。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述平滑處理 模塊(320)包括平滑運(yùn)算單元(410)、選擇器(420)和FIFO存儲器(430);所述平滑運(yùn)算單元(410)、選擇器(420) 、 FIFO存儲器(430)依次 串聯(lián)，且平滑運(yùn)算單元(410)接收TPS軟信息，F(xiàn)IF0存儲器(430)輸出 平滑后的TPS軟信息；所述FIFO存儲器(430)的輸出端連接至平滑運(yùn)算單元(410)的輸入 端及選擇器(420)的輸入端。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述平滑后的 TPS軟信息為-s, (") = m (") + (1 -其中，W")為TPS軟信息值，"為平滑系數(shù)，l)為前一幀平滑后的 TPS軟信息。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，在平滑初始時取"為較大值，穩(wěn)態(tài)后取"為較小值。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述本地TPS 向量來自本地TPS存儲器(330)。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述相關(guān)值處 理模塊(340)包括依次串聯(lián)的乘法器、累加器、鎖存器和比較器；所述累加器由加法器和延時器組成，且乘法器接收平滑后的TPS軟信息， 比較器輸出最大相關(guān)值及其對應(yīng)的本地TPS向量序號； 所述比較器的輸出端連接至該比較器的一個輸入端。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述平滑后的 TPS軟信息與本地TPS向量的相關(guān)值為<formula>formula see original document page 3</formula>且<formula>formula see original document page 3</formula>其中，S『A,… 為平滑后的TPS軟信息，C^c,,, c,2,…。,w為序號為； 的本地TPS向量，c,,e{0,l}。
9. 如權(quán)利要求1所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，所述TPS鎖定 模塊(350)通過置信計數(shù)器鎖定最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號。
10. 如權(quán)利要求1所述的一種TPS解碼系統(tǒng)，其特征在于，包括查表單 元(360)，該査表單元(320)根據(jù)其接收到的最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS 向量序號得到傳輸參數(shù)，以便完成TPS解碼。
11. 一種TPS解碼方法，包括步驟a，對TPS符號進(jìn)行軟判決，進(jìn)而得到TPS軟信息； 步驟b，對所述TPS軟信息做平滑處理，進(jìn)而得到平滑后的TPS軟信息； 步驟c，對所述平滑后的TPS軟信息與本地TPS向量做相關(guān)值計算，再求 出該相關(guān)值中的最大值及該最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號； 步驟d，鎖定所述最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號。
12. 如權(quán)利要求11所述的一種TPS解碼方法，其特征在于，在所述步驟a 之前包括步驟e，對信息幀符號做信道均衡，再從信道均衡后的信息幀符號中提取 TPS，進(jìn)而得到所述TPS符號。
13. 如權(quán)利要求11所述的一種TPS解碼方法，其特征在于，所述步驟b 中的平滑后的TPS軟信息為<formula>formula see original document page 3</formula> 其中，"《)為TPS軟信息值，《為平滑系數(shù)，s,(M-l)為前一幀平滑后的TPS軟信息。
14.如權(quán)利要求11所述的一種TPS解碼方法，其特征在于，所述平滑后 的TPS軟信息與本地TPS向量的相關(guān)值為其中，S^A，…^為平滑后的TPS軟信息，C = Cyl, 。,2，…c,，w為序號為y 的本地TPS向量，、e{0，l}。
15.如權(quán)利要求11所述的一種TPS解碼方法，其特征在于，在所述步驟 d之后包括步驟f，根據(jù)所述最大值對應(yīng)的本地TPS向量序號得出傳輸參數(shù)，以便完 成TPS解碼。}^) = ，^，<:》=^>,/(。5)
全文摘要
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，尤其涉及一種傳輸參數(shù)信令的解碼系統(tǒng)及方法。本發(fā)明通過星座解映射單元對TPS符號進(jìn)行軟判決，進(jìn)而得到TPS軟信息；通過平滑處理模塊對該TPS軟信息做平滑處理；通過相關(guān)值處理模塊對該平滑后的TPS軟信息與本地TPS向量做相關(guān)值運(yùn)算，再得出該相關(guān)值中的最大值及該最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號；通過TPS鎖定模塊鎖定該最大相關(guān)值對應(yīng)的本地TPS向量序號。本發(fā)明的系統(tǒng)及方法大大提高了傳輸參數(shù)信令的解碼性能和接收系統(tǒng)穩(wěn)定性，有效地減小了惡劣信道和強(qiáng)噪聲對解碼正確性造成的不利影響。本發(fā)明的系統(tǒng)及方法能夠廣泛地應(yīng)用于通信領(lǐng)域的傳輸系統(tǒng)中。
文檔編號H04L1/00GK101621355SQ20091009074
公開日2010年1月6日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者周 鄧 申請人:北京海爾集成電路設(shè)計有限公司