專利名稱：：快速周跳檢測(cè)和校正的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于改善衛(wèi)星系統(tǒng)的通信的快速周跳(cycleslip)檢測(cè)和校正的方法和裝置。
背景技術(shù)：
：ic^M%X^(carrierrecoverycircuitry)W^ffizH(phasedetector)具有不同穩(wěn)定點(diǎn)(stablepoint)。對(duì)于多相移鍵控(MPSK)，在2π/M不同的星座點(diǎn)(constellationpoint)上給出穩(wěn)定點(diǎn)，其中M是調(diào)制階數(shù)。這通常被稱為“2π/M相位模糊(phaseambiguity)”。必須使用不同的去旋轉(zhuǎn)(de-rotate)邏輯來(lái)校正相位模糊并將符號(hào)(symbol)去旋轉(zhuǎn)回正確星座星座，用于去旋轉(zhuǎn)之后的前向糾錯(cuò)(FEC)。在載波跟蹤(carriertracking)或獲取階段(acquisitionphase)過(guò)程中，鑒相器的相位估計(jì)通常在上述穩(wěn)定點(diǎn)附近波動(dòng)。如果在載波恢復(fù)環(huán)路中引入的噪聲超過(guò)某個(gè)閾值，相位估計(jì)將被推入相鄰的穩(wěn)定星座點(diǎn)。這種效應(yīng)稱為周跳，由于去旋轉(zhuǎn)邏輯需要遵循穩(wěn)定點(diǎn)，周跳可能導(dǎo)致FEC中的差錯(cuò)。信號(hào)星座圖(signalingconstellation)一般具有某種程度的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(rotationalsymmetry)，其提供了用于2π/M相位模糊的起因。QAM(正交幅度調(diào)制)/QPSK(正交相移鍵控)星座具有四重對(duì)稱，并且相等可能性地鎖定至其四個(gè)旋轉(zhuǎn)之一。8PSK(八相相移鍵控)具有八重對(duì)稱。因?yàn)檩d波恢復(fù)回路具有一些延遲以跟蹤系統(tǒng)中的相位噪聲，環(huán)路誤差(looperror)通常由限幅器判決(slicerdecision)產(chǎn)生，因此任何2π/M旋轉(zhuǎn)都是環(huán)路的可行穩(wěn)頻控制點(diǎn)(lockpoint)。當(dāng)建立正確相位時(shí)，足夠幅度的噪聲可能將環(huán)路從一個(gè)穩(wěn)頻控制點(diǎn)推向另一個(gè)穩(wěn)頻控制點(diǎn)，因?yàn)閮蓚€(gè)穩(wěn)頻控制點(diǎn)對(duì)于跟蹤環(huán)路都是局部極小的。通常，去旋轉(zhuǎn)邏輯依賴于已知符號(hào)(或者訓(xùn)練符號(hào))以除去所述相位模糊。對(duì)于給定已知(訓(xùn)練)符號(hào)，對(duì)于星座只有一個(gè)有效旋轉(zhuǎn)。其他系統(tǒng)檢查誤差率-如果全部環(huán)路都被鎖定，但是誤差率很高，有可能該旋轉(zhuǎn)是錯(cuò)誤的并且采用另外的旋轉(zhuǎn)。系統(tǒng)逐步跟蹤不同的旋轉(zhuǎn)，直至達(dá)到一個(gè)合適的旋轉(zhuǎn)。但是，這個(gè)過(guò)程需要時(shí)間，并且FEC需要大量時(shí)間來(lái)開(kāi)始解碼有效數(shù)據(jù)，其可能包括數(shù)百、數(shù)千甚至更多的符號(hào)。但是，采用傳統(tǒng)方法，整個(gè)數(shù)據(jù)塊可能會(huì)受損，直至到達(dá)具有已知符號(hào)塊的點(diǎn)并且去旋轉(zhuǎn)邏輯能夠?qū)⑿亲c(diǎn)旋轉(zhuǎn)至正確相位。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明可以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述和其他缺點(diǎn)，本發(fā)明涉及一種用于改善衛(wèi)星系統(tǒng)的通信的快速周跳檢測(cè)和校正的方法和裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于改善衛(wèi)星系統(tǒng)的通信的快速周跳檢測(cè)和校正的方法和裝置。本發(fā)明提供了一種用于在反饋載波恢復(fù)之前檢測(cè)和校正包括同步符號(hào)(syncsymbol)塊和數(shù)據(jù)符號(hào)塊的數(shù)據(jù)流中快速周跳的快速周跳檢測(cè)和校正方法。在檢測(cè)到數(shù)據(jù)流中的同步符號(hào)塊的最后同步符號(hào)時(shí)，計(jì)算相位模糊角。在確定計(jì)算的相位模糊角與前一個(gè)計(jì)算的相位模糊角不同時(shí)，周跳校正器開(kāi)始周跳校正以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)流。將所述校正的數(shù)據(jù)流提供至反饋載波恢復(fù)電路。所述數(shù)據(jù)流還可以包括導(dǎo)頻符號(hào)(pilotsymbol)塊。響應(yīng)于檢測(cè)到接收到的所述數(shù)據(jù)流中導(dǎo)頻符號(hào)塊的最后導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相位模糊角的計(jì)算。所述同步符號(hào)可以由r[s+i]=exp(j^)t[i]+w[i],i=0，-,N-I表示，其中s表示同步符號(hào)的起始序號(hào)，N表示同步符號(hào)的數(shù)量，t[i]表示已知同步符號(hào)并且具有由A表示的恒定幅度，接收信號(hào)中嵌入的噪其中angle(·)表示計(jì)算角度的運(yùn)算，(·廣表示計(jì)算所述角度所需的復(fù)共軛運(yùn)笪弁。利用下述運(yùn)算進(jìn)行周跳校正r[s+i]exp{j(於—υ-φ(,))}上述方法和裝置還可以實(shí)施為一種用于在前饋載波恢復(fù)之前檢測(cè)和校正包括同步符號(hào)塊和數(shù)據(jù)符號(hào)塊的數(shù)據(jù)流中快速周跳的快速周跳檢測(cè)和校正方法。通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的上述和其他方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得易于理解。圖Ia是用于實(shí)施周跳檢測(cè)和校正的反饋載波恢復(fù)電路的示意圖；圖Ib是用于在ry中實(shí)施周跳檢測(cè)和校正的前饋載波恢復(fù)電路的示意圖；圖2顯示了傳輸至周跳檢測(cè)和校正反饋和前饋載波恢復(fù)回路的示例性DVB-S2信號(hào)；圖3是詳細(xì)說(shuō)明用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的周跳檢測(cè)和校正的步驟的流程圖。具體實(shí)施例方式可以對(duì)本發(fā)明描述的實(shí)施方式的特征和方面進(jìn)行修改以用于其他的實(shí)施方式。雖然針對(duì)具體應(yīng)用環(huán)境對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但這些描述不用于限制這些實(shí)施方式的特征和原理以及應(yīng)用環(huán)境。所述實(shí)施方式例如可以實(shí)施為方法或處理、裝置或軟件程序。即使只以一種形式實(shí)施方式進(jìn)行了討論(例如只討論方法)，該實(shí)施方式或特征也可以用其他方式(例如設(shè)備相位模糊角還可以表示為或者程序)來(lái)實(shí)施。裝置例如可以用適當(dāng)?shù)挠布?、軟件和固件?lái)實(shí)現(xiàn)。方法例如可以采用裝置(例如計(jì)算機(jī)或其他處理設(shè)備)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，所述方法可以采用由處理設(shè)備或其他裝置執(zhí)行的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種指令可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(例如CD或其他計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))或集成電路上。另外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以存儲(chǔ)由所述實(shí)施方式產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，所述實(shí)施方式可以產(chǎn)生格式能夠攜帶信息(該信息能夠存儲(chǔ)或傳輸)的信號(hào)。所述信息例如可以包括用于執(zhí)行方法的指令或者有所述實(shí)施方式之一產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。所述信號(hào)可以是多種形式，例如所述信號(hào)可以是模擬的、數(shù)字的，并且所述信號(hào)可以是基帶或者調(diào)制為適于傳輸?shù)妮d波頻率。另外，所述信號(hào)可以記錄在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上。另外，許多實(shí)施方式可以實(shí)現(xiàn)在編碼器、編碼器的預(yù)處理器、解碼器、解碼器的預(yù)處理器其中之一或多個(gè)之中。所述實(shí)施方式可以用于各種各不同的應(yīng)用和產(chǎn)品中。所述應(yīng)用和產(chǎn)品的實(shí)例包括機(jī)頂盒、移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、電視、個(gè)人記錄裝置(例如PVR、計(jì)算機(jī)運(yùn)行的記錄軟件、VHS記錄設(shè)備)、攝錄機(jī)、在互聯(lián)網(wǎng)或其他通信鏈路上的數(shù)據(jù)流和視頻點(diǎn)播。另外，通過(guò)本說(shuō)明書(shū)還可以預(yù)見(jiàn)到其他實(shí)施方式。例如，通過(guò)將所述實(shí)施方式進(jìn)行結(jié)合、修改、刪除或者增加各種特征可以產(chǎn)生另外的實(shí)施方式。本發(fā)明描述了一種用于檢測(cè)周跳并在其到達(dá)載波恢復(fù)環(huán)路之前除去其效應(yīng)的方法。在載波恢復(fù)回路之前檢測(cè)周跳的益處在于能夠降低由周跳引發(fā)數(shù)據(jù)損壞的可能性。下面將對(duì)在數(shù)據(jù)流到達(dá)載波恢復(fù)回路之前檢測(cè)周跳并校正其效應(yīng)進(jìn)行說(shuō)明。圖Ia示出了在反饋載波恢復(fù)電路101中實(shí)施周跳檢測(cè)和校正。用r[n]表示在第一去旋轉(zhuǎn)器103之后的接收信號(hào)(圖2)，DVB-S2信號(hào)相應(yīng)的接收的同步符號(hào)表示為r[s+i],i=0,—,N-I(1)其中s表示同步符號(hào)的起始序號(hào)，N表示同步符號(hào)的數(shù)量。接收到的同步符號(hào)r[s+i](圖2)可以表示為r[s+i]=exp(j<ji)t[i]+w[i]，i=0，—,N-I(2)其中MPSK信號(hào)的相位模糊角如下表示0,1,...,M-Ijt[i]表示已知同步符號(hào)并且具有由A表示的恒定幅度，接收信號(hào)中嵌入的噪聲由w[i]表示。相位模糊角如下估計(jì)并表示為權(quán)利要求1.一種用于在反饋載波恢復(fù)之前檢測(cè)和校正包括同步符號(hào)塊和數(shù)據(jù)符號(hào)塊的數(shù)據(jù)流中快速周跳的方法，包括在檢測(cè)到數(shù)據(jù)流中的同步符號(hào)塊的最后同步符號(hào)時(shí)，計(jì)算相位模糊角；在確定計(jì)算的相位模糊角與前一個(gè)計(jì)算的相位模糊角不同時(shí)，周跳校正器開(kāi)始周跳校正以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)流；和將所述校正的數(shù)據(jù)流提供至反饋載波恢復(fù)電路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)流還包括導(dǎo)頻符號(hào)塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中響應(yīng)于檢測(cè)到接收到的所述數(shù)據(jù)流中導(dǎo)頻符號(hào)塊的最后導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相位模糊角的計(jì)算。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述同步符號(hào)可以由r[s+i]=βχρΟΦ)t[i]+w[i],i=0，-,N-I表示，其中s表示同步符號(hào)的起始序號(hào)，N表示同步符號(hào)的數(shù)量，t[i]表示已知同步符號(hào)并且具有由A表示的恒定幅度，接收信號(hào)中嵌入的噪聲由w[i]表示。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中相位模糊角由6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中相位模糊角表示為7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中利用下述運(yùn)算進(jìn)行周跳校正8.一種用于在反饋載波恢復(fù)之前檢測(cè)和校正包括同步符號(hào)塊和數(shù)據(jù)符號(hào)塊的數(shù)據(jù)流中快速周跳的裝置，包括周跳檢測(cè)器，在檢測(cè)到數(shù)據(jù)流中的同步符號(hào)塊的最后同步符號(hào)時(shí)，計(jì)算相位模糊角；周跳校正器，在確定計(jì)算的相位模糊角與前一個(gè)計(jì)算的相位模糊角不同時(shí)，開(kāi)始周跳校正以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)流；和輸出，將所述校正的數(shù)據(jù)流提供至反饋載波恢復(fù)電路。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述數(shù)據(jù)流還包括導(dǎo)頻符號(hào)塊。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中響應(yīng)于檢測(cè)到接收到的所述數(shù)據(jù)流中導(dǎo)頻符號(hào)塊的最后導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相位模糊角的計(jì)算。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述同步符號(hào)可以由r[s+i]=θχρΟΦ)t[i]+w[i],i=0，-,N-I表示，其中s表示同步符號(hào)的起始序號(hào)，N表示同步符號(hào)的數(shù)量，t[i]表示已知同步符號(hào)并且具有由A表示的恒定幅度，接收信號(hào)中嵌入的噪聲由w[i]表7J\ο12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中相位模糊角由於eΛ=0,1,...,M-lj表示。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中相位模糊角表示為14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中利用下述運(yùn)算進(jìn)行周跳校正15.一種用于在前饋載波恢復(fù)之前檢測(cè)和校正包括同步符號(hào)塊和數(shù)據(jù)符號(hào)塊的數(shù)據(jù)流中快速周跳的方法，包括在檢測(cè)到數(shù)據(jù)流中的同步符號(hào)塊的最后同步符號(hào)時(shí)，計(jì)算相位模糊角；在確定計(jì)算的相位模糊角與前一個(gè)計(jì)算的相位模糊角不同時(shí)，周跳校正器開(kāi)始周跳校正以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)流；和將所述校正的數(shù)據(jù)流提供至前饋載波恢復(fù)電路。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述數(shù)據(jù)流還包括導(dǎo)頻符號(hào)塊。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中響應(yīng)于檢測(cè)到接收到的所述數(shù)據(jù)流中導(dǎo)頻符號(hào)塊的最后導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相位模糊角的計(jì)算。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中所述同步符號(hào)可以由r[s+i]=βχρΟΦ)t[i]+w[i],i=0，…，N-I表示，其中s表示同步符號(hào)的起始序號(hào)，N表示同步符號(hào)的數(shù)量，t[i]表示已知同步符號(hào)并且具有由A表示的恒定幅度，接收信號(hào)中嵌入的噪聲由w[i]表7J\ο19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中相位模糊角由=0,1,...,M-lj表示。20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中相位模糊角表示為φ=argmin21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中利用下述運(yùn)算進(jìn)行周跳校正22.一種用于在前饋載波恢復(fù)之前檢測(cè)和校正包括同步符號(hào)塊和數(shù)據(jù)符號(hào)塊的數(shù)據(jù)流中快速周跳的裝置，包括周跳檢測(cè)器，在檢測(cè)到數(shù)據(jù)流中的同步符號(hào)塊的最后同步符號(hào)時(shí)，計(jì)算相位模糊角；周跳校正器，在確定計(jì)算的相位模糊角與前一個(gè)計(jì)算的相位模糊角不同時(shí)，開(kāi)始周跳校正以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)流；和輸出，將所述校正的數(shù)據(jù)流提供至前饋載波恢復(fù)電路。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述數(shù)據(jù)流還包括導(dǎo)頻符號(hào)塊。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中響應(yīng)于檢測(cè)到接收到的所述數(shù)據(jù)流中導(dǎo)頻符號(hào)塊的最后導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行相位模糊角的計(jì)算。25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中所述同步符號(hào)可以由r[s+i]=βχρΟΦ)t[i]+w[i],i=0，…，N-I表示，其中s表示同步符號(hào)的起始序號(hào)，N表示同步符號(hào)的數(shù)量，t[i]表示已知同步符號(hào)并且具有由A表示的恒定幅度，接收信號(hào)中嵌入的噪聲由26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中相位模糊角由於e27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中相位模糊角表示為28.根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，其中利用下述運(yùn)算進(jìn)行周跳校正全文摘要本發(fā)明提供了一種用于在反饋載波恢復(fù)之前檢測(cè)和校正包括同步符號(hào)塊和數(shù)據(jù)符號(hào)塊的數(shù)據(jù)流中快速周跳的快速周跳檢測(cè)和校正方法。在檢測(cè)到數(shù)據(jù)流中的同步符號(hào)塊的最后同步符號(hào)時(shí)，計(jì)算相位模糊角。在確定計(jì)算的相位模糊角與前一個(gè)計(jì)算的相位模糊角不同時(shí)，周跳校正器開(kāi)始周跳校正以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)流。將所述校正的數(shù)據(jù)流提供至反饋載波電路。文檔編號(hào)H04L27/38GK102439928SQ201080022479公開(kāi)日2012年5月2日申請(qǐng)日期2010年5月28日優(yōu)先權(quán)日2009年5月29日發(fā)明者D.施密特,P.G.克努森,高文申請(qǐng)人:湯姆森特許公司