專利名稱：一種用于列車實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星廣播的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星廣播領(lǐng)域，特別涉及一種用于列車實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星廣播的方法。
背景技術(shù)：
在列車上收聽連續(xù)清晰的實(shí)時(shí)廣播一直是人們夢(mèng)寐以求的愿望，數(shù)字衛(wèi)星聲音 廣播系統(tǒng)的出現(xiàn)使人們看到了實(shí)現(xiàn)愿望的可能性。不過，如何既能夠在隧道等衛(wèi)星信號(hào) 被遮擋的地方保持聲音的連續(xù)性，又能夠盡量少地影響其實(shí)時(shí)特性，一直都是數(shù)字衛(wèi)星 聲音廣播技術(shù)人員亟需攻克的技術(shù)難題。為了克服衛(wèi)星陰影區(qū)的這種影響，一種常用的做法是引入時(shí)間分集機(jī)制如圖 1所示，其中，上面方框的表示實(shí)時(shí)信號(hào)，下面的方框表示延時(shí)將聲音信號(hào)進(jìn)行延遲^ 信號(hào)，實(shí)時(shí)信號(hào)作為延時(shí)信號(hào)的備份，接收機(jī)播出延時(shí)信號(hào)，當(dāng)發(fā)生信號(hào)中斷時(shí)，接收 機(jī)從備份的實(shí)時(shí)信號(hào)中提取有效數(shù)據(jù)，通過碼流拼接，解決較短時(shí)間信號(hào)遮擋造成的接 收中斷。但是，由于實(shí)際環(huán)境中的山區(qū)隧道經(jīng)常是接續(xù)出現(xiàn)的，在這種一路實(shí)時(shí)、一路 延時(shí)構(gòu)成的時(shí)間分集廣播方案中，幾乎只能依靠把延時(shí)加長(zhǎng)的方法才能對(duì)抗因連續(xù)遮擋 造成的信號(hào)接收中斷。然而，一味加大兩路碼流之間的延時(shí)，雖然可部分解決信號(hào)接收 中斷的問題，但是較長(zhǎng)的節(jié)目延時(shí)會(huì)影響節(jié)目的實(shí)時(shí)性。而且現(xiàn)實(shí)環(huán)境中很可能會(huì)出現(xiàn) 大量連續(xù)的短時(shí)遮擋，只依靠增加延時(shí)是很難解決的，因此這種方法并不可取。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種簡(jiǎn)單有效的用于列車實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星廣播的方法，用以解決現(xiàn)有 技術(shù)中存在的列車在實(shí)際穿越多隧道時(shí)，接收信號(hào)中斷，不能保證旅客的收聽效果，或 節(jié)目延時(shí)較長(zhǎng)，影響節(jié)目實(shí)時(shí)特性的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星廣播的方法，所述方法包 括以下步驟接收終端接收的廣播信號(hào)包括實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信 號(hào)、......、第n-1路延時(shí)信號(hào)和第η路延時(shí)信號(hào)；將總延時(shí)時(shí)間τ C1分為η個(gè)時(shí)間段，各個(gè)時(shí)間段分別為第1路延時(shí)信號(hào)、第2路 延時(shí)信號(hào)、......、第n-1路延時(shí)信號(hào)和第η路延時(shí)信號(hào)的延時(shí)時(shí)間；所述實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信號(hào)、......、第n-1路延時(shí)信號(hào)為
第η路延時(shí)信號(hào)的備份，所述接收終端播放第η路延時(shí)信號(hào)，當(dāng)發(fā)生信號(hào)中斷時(shí)，所述接
收終端通過從實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信號(hào)........第n-1路延時(shí)信號(hào)和
第η路延時(shí)信號(hào)中進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接，進(jìn)行廣播；其中，η為整數(shù)，且η》。進(jìn)一步，將總延時(shí)時(shí)間τ C1均分為η個(gè)時(shí)間段，每路延時(shí)信號(hào)之間的延時(shí)時(shí)間為 總延時(shí)時(shí)間Ttl的1/η。本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明通過增加時(shí)間分集碼流的路數(shù)，從而在不改變總體延時(shí)的條件下，有效地改善了系統(tǒng)抗短時(shí)遮擋的性能，從而使列車旅客在隧道等遮擋 密集區(qū)也能不間斷地收聽到衛(wèi)星實(shí)時(shí)廣播。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單路延時(shí)時(shí)間分集機(jī)制的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一種雙路延時(shí)時(shí)間分集機(jī)制的示意圖；圖3為一種單路延時(shí)雙隧道m(xù)ax( T1, τ2)<τ12情況下信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨信號(hào)延 時(shí)τ ^變化的函數(shù)分布圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例的一種單路延時(shí)雙隧道m(xù)ax( T1, τ2)<τ 12情況下信號(hào)損失 時(shí)長(zhǎng)t隨延時(shí)τ C1信號(hào)及延時(shí)τ c/2信號(hào)分別變化的函數(shù)分布圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例的一種雙路延時(shí)雙隧道m(xù)ax( T1, τ2)<τ 12情況下信號(hào)損失 時(shí)長(zhǎng)t隨信號(hào)延時(shí)τ C1變化的函數(shù)分布圖；圖6 是單路延時(shí)雙隧道 min( τ ” τ2)< τ 12<max( τ τ 2) < τ 12+min ( τ τ 2) 情況下，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨信號(hào)延時(shí)τ C1變化的函數(shù)分布圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例的一種單路延時(shí)、雙隧道情況下，且min(Tl， T2)<T12<max(x1, T2)《T12+min(Tl，τ 2)時(shí)，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t分別隨延時(shí)τ ^信號(hào)及 延時(shí)τ 信號(hào)變化的函數(shù)分布圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例的一種雙路延時(shí)、雙隧道情況下，且minhi， T2)<T12<max(x1, T2)《T12+min(Tl，τ 2)時(shí)，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨τ Q變化的函數(shù)分布 圖；圖9為本發(fā)明實(shí)施例的一種三路延時(shí)、雙隧道情況下，且min(Tl， T2)<T12<max(x1, T2)《T12+min(Tl，τ 2)時(shí)，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨τ Q變化的函數(shù)分布 圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。本實(shí)施例就是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)目前的時(shí)間分集技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行了改 進(jìn)，通過增加時(shí)間分集碼流的路數(shù)，從而在不改變總體延時(shí)的條件下，有效地改善了系 統(tǒng)抗短時(shí)遮擋的性能。如圖2所示，最上面的方框表示實(shí)時(shí)信號(hào)，下面的方框依次表示延時(shí)TQ/n、
2 τ 0/η, ......、(!!-丨丨^/?。『蚟的延時(shí)信號(hào)。本實(shí)施例實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星廣播的方法包括
以下步驟接收終端接收的廣播信號(hào)包括實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信 號(hào)、......、第η-1路延時(shí)信號(hào)和第η路延時(shí)信號(hào)，每路延時(shí)信號(hào)之間的延時(shí)時(shí)間為總延
時(shí)時(shí)間％的1/11，即τ ^n;其中，所述實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信
號(hào)........第η-1路延時(shí)信號(hào)為第η路延時(shí)信號(hào)的備份；接收終端播放第η路延時(shí)信號(hào)，
當(dāng)發(fā)生信號(hào)中斷時(shí)，接收終端通過同時(shí)從η+1路廣播信號(hào)中進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接，進(jìn)行廣播； 其中，η為整數(shù)，且論2。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)是這樣的。以η = 2為例，如圖2所示，其中，上端的方框表示實(shí)時(shí)信號(hào)，中間的方 框表示延時(shí)τ 信號(hào)，最下面的方框表示延時(shí)τ C1信號(hào)。在一 路實(shí)時(shí)、一路延時(shí)碼流情形基礎(chǔ)上，再增加一路延時(shí)節(jié)目作為備份，接收終端從三路碼 流中進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接。為了保持總延時(shí)、不變，相應(yīng)的每路碼流之間延時(shí)可以降低為總 延時(shí)的一半，即、/2。對(duì)于延時(shí)τ C1信號(hào)，缺失的碼流可以同時(shí)從實(shí)時(shí)和延時(shí)信 號(hào)里面找齊，從而保證節(jié)目播放正常。由于碼流倆倆之間的延時(shí)降低為^/2，保證信號(hào) 接收不中斷的條件得以大幅度放寬。下面我們就用最常見的列車穿越雙隧道m(xù)ax( τ τ 2) < τ 12為例進(jìn)行分析，看一 下雙路延時(shí)方案對(duì)比單路延時(shí)方案下的性能提升幅度。列車穿越時(shí)間分別為^和τ2， 兩座隧道之間的信號(hào)正常時(shí)間為τ12。圖3是單路延時(shí)雙隧道m(xù)ax (τ τ2)《τ^_況下，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨信號(hào)延時(shí) Tt/變化的函數(shù)分布圖?？梢钥吹剑绻盘?hào)延時(shí)τ ^的取值條件滿足τ(^τι+τ2+τ12 或者τ 12> τ 0>max( T1, τ 2)就可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)無丟失t = 0。圖4在圖3基礎(chǔ)上增加了一路延時(shí)^/2信號(hào)，圖4中，用實(shí)線條表示信號(hào)損失 時(shí)長(zhǎng)t隨延時(shí)τ C1信號(hào)變化的函數(shù)分布圖；用點(diǎn)劃線表示信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨延時(shí)信 號(hào)變化的函數(shù)分布圖。很容易看出，當(dāng)τ ^t1+τ 2+τ 12、τ 12> τ 0>max( τ τ 2)以及 2 τ 12> τ 0>2max( τ τ 2)時(shí)，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng) t = 0。而當(dāng) Zmaxhi， τ 2) > τ 0> τ 12 L^ 及11+12+1101(^2112時(shí)，由于兩路備用信號(hào)之間的互補(bǔ)性，即使兩路都有所損失， 只要兩路中損失的不是同一位置的碼流，信號(hào)就無損失。經(jīng)過綜合分析，當(dāng)2maX(Tl， τ2)>τ0>τ12 I^R τ 1+τ 2+τ 12> τ τ 12時(shí)，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)也為零?？傊?，對(duì)于雙隧道m(xù)ax(Tl，τ2)《τ12情況，兩路延時(shí)信號(hào)就足以把信號(hào)損失時(shí) 長(zhǎng)壓縮到最優(yōu)情況。兩路延時(shí)信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨τ。變化的函數(shù)為
τ0 > max(r!,r2)t - 0max(r,,τ2) > τ0 > min(r,,r2) t = max(rj,τ2)-τ0
τ0 < min(r1,r2)t -Ti+T2- 2τ0圖5是雙路延時(shí)雙隧道m(xù)ax (τ τ2)《τ^_況下，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨信號(hào)延時(shí) Tt/變化的函數(shù)分布圖。信號(hào)不丟失t = 0的條件為Tgmax(τ” τ2)?？梢?，雙路延時(shí)下信號(hào)不丟失的條件Tgmax(τ τ2),比單路延時(shí)下的條件 τ 0 τ 1+ τ 2+ τ 12或者τ 12> τ 0>max( τ τ 2)要寬松許多。雙路延時(shí)方案的性能較單路 延時(shí)方案有了較大提升。兩路延時(shí)系統(tǒng)極大地提高了列車的接收性能，但是在一些情況下信號(hào)還是會(huì)有 少量丟失。我們?cè)僖噪p隧道 min( τ ” τ 2)< τ 12<max ( τ ” τ 2) < τ 12+min ( τ ” τ 2)為例。圖 6 是單路延時(shí)雙隧道 min ( τ ” τ 2)< τ 12<max ( τ ” τ 2) < τ 12+min O1, τ 2) 情況下，信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨信號(hào)延時(shí)τ C1變化的函數(shù)分布圖。圖7在圖6基礎(chǔ)上增加了一路延時(shí)^/2信號(hào)，圖7中，用實(shí)線條表示信號(hào)損失 時(shí)長(zhǎng)t隨延時(shí)τ C1信號(hào)變化的函數(shù)分布圖；用點(diǎn)劃線表示信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨延時(shí)^/2信號(hào) 變化的函數(shù)分布圖。由此可見，對(duì)于雙隧道 HiinO1, τ 2)< τ 12<max( τ τ 2) < τ 12+min( τ τ 2) 情況，兩路延時(shí)信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)t隨τ。變化的函數(shù)坐標(biāo)表示如圖8所示?？梢钥吹?，兩路延時(shí)系統(tǒng)大大降低了信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)，但是信號(hào)在2 τ12≤ τ 0≤2max( T1, τ 2)區(qū)間還是有少
量丟失。不過，我們可以沿著增加延時(shí)路數(shù)的思路繼續(xù)進(jìn)行推導(dǎo)，看一下三路延 時(shí)信號(hào)條件下系統(tǒng)抗遮擋性能的提升幅度。如圖9所示，對(duì)于雙隧道m(xù)in(Tl， τ2)≤τ12≤Μαχ(τι, τ2)≤τ12+ιη η(τ1, τ 2)情況，三路延時(shí)信號(hào)可以把信號(hào)損失時(shí)長(zhǎng)壓 縮到最優(yōu)情況。從以上的分析可以看出，隨著延時(shí)路數(shù)η的增大，^的取值范圍也越來越寬 松。通過增加時(shí)間分集碼流的路數(shù)，在不改變總體延時(shí)的條件下，可以擴(kuò)大有效地改善 系統(tǒng)抗短時(shí)遮擋的性能。當(dāng)然，碼流路數(shù)的增多會(huì)對(duì)系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)、信號(hào)傳輸速率、 碼流存儲(chǔ)容量等各方面提出更高的要求。一般來說，采用兩路延時(shí)方案已經(jīng)可以較大 幅度地改善系統(tǒng)抗遮擋性能，同時(shí)多增加的一路碼流也不會(huì)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳輸容量造成影 響，只要在原先一路延時(shí)信號(hào)的基礎(chǔ)上，再增加一路延時(shí)信號(hào)，將各路延時(shí)時(shí)間設(shè)為總 延時(shí)時(shí)間的一半，即可實(shí)現(xiàn)，無需在硬件設(shè)備上進(jìn)行改進(jìn)，大大降低了改進(jìn)成本，提高 了改進(jìn)速度。本發(fā)明結(jié)合了現(xiàn)有的列車實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星廣播時(shí)間分集技術(shù)的一些特點(diǎn)，并在此 基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，通過增加時(shí)間分集碼流的路數(shù)，從而在不改變總體延時(shí)的條件下， 有效地改善了系統(tǒng)抗短時(shí)遮擋的性能。考慮到了目前系統(tǒng)的系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)、信號(hào)傳輸 速率、碼流存儲(chǔ)容量等各方面的要求，采用了以兩路延時(shí)為代表的η路延時(shí)方案，在兼 顧衛(wèi)星信號(hào)傳輸容量的同時(shí)，在新增碼流容量對(duì)傳輸無影響的前提下，大幅度改善了系 統(tǒng)抗遮擋的性能，從而使列車旅客在隧道等遮擋密集區(qū)也能不間斷地收聽到衛(wèi)星實(shí)時(shí)廣 播。本發(fā)明所提出的以兩路延時(shí)為代表的η路延時(shí)時(shí)間分集技術(shù)將極大提升列車實(shí)時(shí)接 收衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的性能，是世界范圍內(nèi)數(shù)字衛(wèi)星聲音廣播領(lǐng)域的一項(xiàng)重大技術(shù)創(chuàng)新和突 破。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的 精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的 范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星廣播的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟接收終端接收的廣播信號(hào)包括實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信號(hào)........第n-1路延時(shí)信號(hào)和第η路延時(shí)信號(hào)；將總延時(shí)時(shí)間％分為η個(gè)時(shí)間段，各個(gè)時(shí)間段分別為第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí) 信號(hào)、......、第n-1路延時(shí)信號(hào)和第η路延時(shí)信號(hào)的延時(shí)時(shí)間；所述實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信號(hào)........第n-1路延時(shí)信號(hào)為第η路延時(shí)信號(hào)的備份，所述接收終端播放第η路延時(shí)信號(hào)，當(dāng)發(fā)生信號(hào)中斷時(shí)，所述接收終端通過從實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信號(hào)........第n-1路延時(shí)信號(hào)和第η路延時(shí)信號(hào)中進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接，進(jìn)行廣播；其中，η為整數(shù)，且η》。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將總延時(shí)時(shí)間τC1均分為η個(gè)時(shí)間段，每 路延時(shí)信號(hào)之間的延時(shí)時(shí)間為總延時(shí)時(shí)間、的1/η。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)時(shí)接收衛(wèi)星廣播的方法，包括接收終端接收的廣播信號(hào)包括實(shí)時(shí)信號(hào)、第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信號(hào)、......、第n-1路延時(shí)信號(hào)和第n路延時(shí)信號(hào)；將總延時(shí)時(shí)間τ0分為n個(gè)時(shí)間段，各個(gè)時(shí)間段分別為第1路延時(shí)信號(hào)、第2路延時(shí)信號(hào)、......、第n-1路延時(shí)信號(hào)和第n路延時(shí)信號(hào)的延時(shí)時(shí)間；接收終端播放第n路延時(shí)信號(hào)，其余信號(hào)為第n路延時(shí)信號(hào)的備份信號(hào)，當(dāng)發(fā)生信號(hào)中斷時(shí)，接收終端通過從廣播信號(hào)中進(jìn)行數(shù)據(jù)拼接，進(jìn)行廣播；n為整數(shù)，且n≥2。本發(fā)明通過增加時(shí)間分集碼流的路數(shù)，從而在不改變總體延時(shí)的條件下，有效地改善了系統(tǒng)抗短時(shí)遮擋的性能，使列車旅客在隧道等遮擋密集區(qū)也能不間斷地收聽到衛(wèi)星實(shí)時(shí)廣播。
文檔編號(hào)H04L1/02GK102025402SQ20091009242
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月14日
發(fā)明者丁寶輝, 夏治平, 孫錫勇, 孟祥昆, 張峰, 王世簽, 胡軍, 解偉, 陳德林, 陳鵬 申請(qǐng)人:國(guó)家廣播電影電視總局廣播科學(xué)研究院