專利名稱:一種cmmb解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及無線電通信技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
CMMB(中國移動多媒體廣播)是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的一個移動多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)。目前基于CMMB標(biāo)準(zhǔn)提供的電視節(jié)目已經(jīng)覆蓋了我國800多個大中城市。CMMB數(shù)字電視接收機(jī)也受到了廣泛的歡迎。由于CMMB數(shù)字電視在中國覆蓋廣泛,目前正逐漸被世界車載多媒體供應(yīng)商集成在其產(chǎn)品中,并配置在世界大品牌車輛上。但由于這些車輛除銷售向中國市場外,還覆蓋世界其他市場,所以車載數(shù)字電視供應(yīng)商急需一種使用相同硬件以實現(xiàn)不同國家數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的方案。目前國內(nèi)的CMMB解調(diào)器供應(yīng)商提供的方案基本上有兩種,一種是只包含CMMB—種制式的解調(diào)模塊,另一種是包含中國目前的2種或幾種方案。而這兩種方案都是使用硬件芯片實現(xiàn)。大大增加了平臺向全世界供應(yīng)的成本,不適合國際廠商采購。而基于軟件定義無線電的設(shè)計中,由于CMMB是中國自主知識產(chǎn)權(quán)的標(biāo)準(zhǔn),其標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計與國際上其他標(biāo)準(zhǔn)略有不同,導(dǎo)致其他標(biāo)準(zhǔn)的方法無法直接移植到基于軟件定義無線電的CMMB接收模塊中。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種有利于多標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展、適用性廣的CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu)。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu),包括數(shù)字前端、計數(shù)器、乒乓緩存器、同步幀位置及頻偏邏輯電路和FFT邏輯電路,所述的數(shù)字前端、計數(shù)器、乒乓緩存器、同步幀位置及頻偏邏輯電路和FFT邏輯電路依次連接,所述的同步幀位置及頻偏邏輯電路與計數(shù)器連接,所述的FFT邏輯電路分別連接計數(shù)器和乒乓緩存器。所述的同步幀位置及頻偏邏輯電路包括第一自相關(guān)邏輯單元、同步幀位置粗估計邏輯單元、SNR粗估計邏輯單元、小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元、互相關(guān)區(qū)域估計邏輯單元、提取同步幀邏輯單元、第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元、第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元、本地同步信號緩存器、掃頻范圍估計邏輯單元、互相關(guān)邏輯單元、掃頻邏輯單元、整數(shù)頻偏估計邏輯單元和同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元,所述的第一自相關(guān)邏輯單元的輸入端與乒乓緩存器連接,輸出端分別連接同步幀位置粗估計邏輯單元、SNR粗估計邏輯單元和小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元,所述的互相關(guān)區(qū)域估計邏輯單元的輸入端分別連接同步幀位置粗估計邏輯單元和SNR粗估計邏輯單元,輸出端與提取同步幀邏輯單元連接,所述的小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元分別連接第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元和第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元,所述的第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元與提取同步幀邏輯單元連接,所述的第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元連接整數(shù)頻偏估計邏輯單元,所述的提取同步幀邏輯單元分別連接乒乓緩存器和互相關(guān)邏輯單元,所述的本地同步信號緩存器依次連接掃頻邏輯單元和互相關(guān)邏輯單元,所述的掃頻范圍估計邏輯單元分別連接SNR粗估計邏輯單元和掃頻邏輯單元,所述的互相關(guān)邏輯單元分別連接整數(shù)頻偏估計邏輯單元和同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元,所述的同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元與計數(shù)器連接。所述的FFT邏輯電路包括FFT長度及循環(huán)前綴讀取邏輯單元、第二自相關(guān)邏輯單元、FFT幀頭位置估計邏輯單元、SNR估計調(diào)整邏輯單元、小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元、第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元和FFT長度緩存單元,所述的FFT長度及循環(huán)前綴讀取邏輯單元分別連接乒乓緩存器、第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元、第二自相關(guān)邏輯單元、FFT幀頭位置估計邏輯單元、第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元和FFT長度緩存單元,所述的第二自相關(guān)邏輯單元分別連接FFT幀頭位置估計邏輯單元、SNR估計調(diào)整邏輯單元和小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元,所述的小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元與第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元連接。還包括TxID處理邏輯電路,所述的TxID處理邏輯電路與乒乓緩存器連接。所述的乒乓緩存器包括計數(shù)器數(shù)據(jù)子緩存器和實時處理數(shù)據(jù)子緩存器。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下優(yōu)點:一、有利于多標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展:基于軟件定義無線電平臺的設(shè)計,有利于對現(xiàn)有多無線標(biāo)準(zhǔn)的單平臺集成,也有利于對未來標(biāo)準(zhǔn)的快速實現(xiàn)。二、對系統(tǒng)資源需求降低:利用CMMB標(biāo)準(zhǔn)在設(shè)計上的優(yōu)勢,盡量把信道的處理工作放在時域部分處理,從而大大減少頻域部分的工作量,從而節(jié)省系統(tǒng)資源。三、易于根據(jù)不同需求升級系統(tǒng):對于車載系統(tǒng)而言,不同車型,不同使用場景下,對系統(tǒng)要求是有明顯變化的,本實用新型可以根據(jù)不同需求進(jìn)行模塊配置和優(yōu)化,進(jìn)而滿足多元化的用戶需求。
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本實用新型同步幀位置及頻偏邏輯電路的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3為本實用新型FFT邏輯電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。實施例如圖1所示,一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu),包括數(shù)字前端1、計數(shù)器2、乒乓緩存器3、同步幀位置及頻偏邏輯電路4、FFT邏輯電路5和TxID處理邏輯電路,所述的數(shù)字前端1、計數(shù)器2、乒乓緩存器3、同步幀位置及頻偏邏輯電路和FFT邏輯電路依次連接,所述的同步幀位置及頻偏邏輯電路與計數(shù)器2連接,所述的FFT邏輯電路分別連接計數(shù)器2和乒乓緩存器3,所述的TxID處理邏輯電路4與乒乓緩存器3連接。所述的乒乓緩存器3包括計數(shù)器數(shù)據(jù)子緩存器和實時處理數(shù)據(jù)子緩存器。如圖2所示,所述的同步幀位置及頻偏邏輯電路4包括第一自相關(guān)邏輯單元6、同步幀位置粗估計邏輯單元7、SNR (信噪比)粗估計單元8、小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元9、互相關(guān)區(qū)域估計邏輯單元10、提取同步幀邏輯單元11、第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元12、第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元25、本地同步信號緩存器13、掃頻范圍估計邏輯單元14、互相關(guān)邏輯單元15、掃頻邏輯單元16、整數(shù)頻偏估計邏輯單元17和同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元18,所述的第一自相關(guān)邏輯單元6的輸入端與乒乓緩存器3連接,輸出端分別連接同步幀位置粗估計邏輯單元
7、SNR粗估計邏輯單元8和小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元9,所述的互相關(guān)區(qū)域估計邏輯單元10的輸入端分別連接同步幀位置粗估計邏輯單元7和SNR粗估計邏輯單元8,輸出端與提取同步幀邏輯單元11連接,所述的小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元9分別連接第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元12和第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元25,所述的第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元12與提取同步幀邏輯單元11連接,所述的第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元25連接整數(shù)頻偏估計邏輯單元17,所述的提取同步幀邏輯單元11分別連接乒乓緩存器3和互相關(guān)邏輯單元15,所述的本地同步信號緩存器13依次連接掃頻邏輯單元16和互相關(guān)邏輯單元15,所述的掃頻范圍估計邏輯單元14分別連接SNR粗估計邏輯單元8和掃頻邏輯單元16,所述的互相關(guān)邏輯單元15分別連接整數(shù)頻偏估計邏輯單元17和同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元18,所述的同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元18與計數(shù)器連接2。如圖3所示,所述的FFT邏輯電路5包括FFT長度及循環(huán)前綴讀取邏輯單元19、第二自相關(guān)邏輯單元20、FFT幀頭位置估計邏輯單元21、SNR估計調(diào)整邏輯單元22、小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元23、第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元26和FFT長度緩存單元24,所述的FFT長度及循環(huán)前綴讀取邏輯單元5分別連接乒乓緩存器3、第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元25、第二自相關(guān)邏輯單元20、FFT幀頭位置估計邏輯單元21、第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元26和FFT長度緩存單元24,所述的第二自相關(guān)邏輯單元20分別連接FFT幀頭位置估計邏輯單元21、SNR估計調(diào)整邏輯單元22和小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元23,所述的小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元23與第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元26連接,所述的SNR估計調(diào)整邏輯單元22和FFT長度緩存單元24與后續(xù)數(shù)據(jù)處理模塊連接。上述CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu)的工作原理如下:所述數(shù)字前端I完成信號的A/D轉(zhuǎn)換及信號采樣量化。通過計數(shù)器2對送入緩存的采樣后數(shù)據(jù)進(jìn)行計數(shù),并根據(jù)所需數(shù)據(jù)長度將需處理數(shù)據(jù)送入到乒乓緩存器3。乒乓緩存器3分為兩部分,一部分是儲存計數(shù)器送出的數(shù)據(jù),一部分儲存后端正在處理的數(shù)據(jù),以防止數(shù)據(jù)丟失。第一自相關(guān)邏輯單元6不斷在乒乓緩存器中提取數(shù)據(jù)并做自相關(guān)運(yùn)算,利用自相關(guān)運(yùn)算得到的結(jié)果,分別進(jìn)行同步中貞位置粗同步估計運(yùn)算,當(dāng)前信道信噪比粗估計運(yùn)算和當(dāng)前信道小數(shù)頻偏粗估計運(yùn)算?;ハ嚓P(guān)區(qū)域估計邏輯單元10利用分別進(jìn)行同步幀位置粗估計邏輯單元7和SNR粗估計邏輯單元8的運(yùn)算結(jié)果,可以進(jìn)行互相關(guān)開窗位置的估計運(yùn)算。小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元9的結(jié)果被返回給第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元12,對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行小數(shù)頻偏補(bǔ)償運(yùn)算用以修正下一步將要進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)。提取同步幀邏輯單元11根據(jù)互相關(guān)區(qū)域估計邏輯單元10的結(jié)果,對進(jìn)行過小數(shù)頻偏補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行同步幀提取運(yùn)算,確定同步幀大致的范圍,并提取多于同步信號長度的數(shù)據(jù)。同時對本地同步信號緩存器13中預(yù)先存儲的本地同步信號根據(jù)SNR粗估計邏輯單元8的結(jié)果所確定的整數(shù)頻偏可能的范圍進(jìn)行掃頻運(yùn)算,并將掃頻后的結(jié)果分別與進(jìn)行同步信號提取出的略長于同步信號的數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)運(yùn)算。進(jìn)而利用這個結(jié)果進(jìn)行整數(shù)頻偏估計運(yùn)算和同步幀頭準(zhǔn)確位置估計運(yùn)算。其中整數(shù)頻偏估計邏輯單元17的運(yùn)算結(jié)果和之前得到的小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元9的運(yùn)算結(jié)果一起返回給第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元25對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行整數(shù)和小數(shù)頻偏的頻率補(bǔ)償。而同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元18的結(jié)果將被返回給計數(shù)器2,調(diào)整計數(shù)器參數(shù),進(jìn)一步逼近準(zhǔn)確的計數(shù)器起始位置。另一方面,根據(jù)計數(shù)器2的起始位置,F(xiàn)FT長度及循環(huán)前綴讀取邏輯單元19從乒乓緩存器3中截取FFT數(shù)據(jù),并對循環(huán)前綴提取做自相關(guān)運(yùn)算,另用自相關(guān)的結(jié)果進(jìn)行FFT長度幀頭位置估計運(yùn)算,SNR估計調(diào)整運(yùn)算和小數(shù)頻偏估計修正運(yùn)算。FFT幀頭位置估計邏輯單元21運(yùn)算結(jié)果將返回給計數(shù)器2進(jìn)行起始位置調(diào)整,SNR估計調(diào)整邏輯單元22將運(yùn)算結(jié)果返回給后面的進(jìn)一步處理備用,小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元23將運(yùn)算結(jié)果返回給第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元26進(jìn)行進(jìn)一步的頻偏補(bǔ)償。FFT長度緩存單元24保存FFT長度及循環(huán)前綴讀取邏輯單元5中的FFT長度緩存以利于進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理。這樣利用這個時域同步完成信道時域和頻域的估計和補(bǔ)償。極大的減輕了整個系統(tǒng)在頻域處理上的工作量。
權(quán)利要求1.一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu),其特征在于,包括數(shù)字前端、計數(shù)器、乒乓緩存器、同步幀位置及頻偏邏輯電路和FFT邏輯電路,所述的數(shù)字前端、計數(shù)器、乒乓緩存器、同步幀位置及頻偏邏輯電路和FFT邏輯電路依次連接,所述的同步幀位置及頻偏邏輯電路與計數(shù)器連接,所述的FFT邏輯電路分別連接計數(shù)器和乒乓緩存器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu),其特征在于,所述的同步幀位置及頻偏邏輯電路包括第一自相關(guān)邏輯單元、同步幀位置粗估計邏輯單元、SNR粗估計邏輯單元、小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元、互相關(guān)區(qū)域估計邏輯單元、提取同步幀邏輯單元、第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元、第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元、本地同步信號緩存器、掃頻范圍估計邏輯單元、互相關(guān)邏輯單元、掃頻邏輯單元、整數(shù)頻偏估計邏輯單元和同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元,所述的第一自相關(guān)邏輯單元的輸入端與乒乓緩存器連接,輸出端分別連接同步幀位置粗估計邏輯單元、SNR粗估計邏輯單元和小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元,所述的互相關(guān)區(qū)域估計邏輯單元的輸入端分別連接同步幀位置粗估計邏輯單元和SNR粗估計邏輯單元,輸出端與提取同步幀邏輯單元連接,所述的小數(shù)頻偏粗估計邏輯單元分別連接第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元和第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元,所述的第一頻偏補(bǔ)償邏輯單元與提取同步幀邏輯單元連接,所述的第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元連接整數(shù)頻偏估計邏輯單元,所述的提取同步幀邏輯單元分別連接乒乓緩存器和互相關(guān)邏輯單元,所述的本地同步信號緩存器依次連接掃頻邏輯單元和互相關(guān)邏輯單元,所述的掃頻范圍估計邏輯單元分別連接SNR粗估計邏輯單元和掃頻邏輯單元,所述的互相關(guān)邏輯單元分別連接整數(shù)頻偏估計邏輯單元和同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元,所述的同步幀準(zhǔn)確位置邏輯單元與計數(shù)器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu),其特征在于,所述的FFT邏輯電路包括FFT長度及循環(huán)前綴讀取邏輯單元、第二自相關(guān)邏輯單元、FFT幀頭位置估計邏輯單元、SNR估計調(diào)整邏輯單元、小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元、第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元和FFT長度緩存單元,所述的FFT長度及循環(huán)前綴讀取邏輯單元分別連接乒乓緩存器、第二頻偏補(bǔ)償邏輯單元、第二自相關(guān)邏輯單元、FFT幀頭位置估計邏輯單元、第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元和FFT長度緩存單元,所述的第二自相關(guān)邏輯單元分別連接FFT幀頭位置估計邏輯單元、SNR估計調(diào)整邏輯單元和小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元,所述的小數(shù)頻偏估計修正邏輯單元與第三頻偏補(bǔ)償邏輯單元連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu),其特征在于,還包括TxID處理邏輯電路,所述的TxID處理邏輯電路與乒乓緩存器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu),其特征在于,所述的乒乓緩存器包括計數(shù)器數(shù)據(jù)子緩存器和實時處理數(shù)據(jù)子緩存器。
專利摘要本實用新型涉及一種CMMB解調(diào)器時域同步電路結(jié)構(gòu),包括數(shù)字前端、計數(shù)器、乒乓緩存器、同步幀位置及頻偏邏輯電路和FFT邏輯電路,所述的數(shù)字前端、計數(shù)器、乒乓緩存器、同步幀位置及頻偏邏輯電路和FFT邏輯電路依次連接,所述的同步幀位置及頻偏邏輯電路與計數(shù)器連接,所述的FFT邏輯電路分別連接計數(shù)器和乒乓緩存器。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有有利于多標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展、適用性廣等優(yōu)點。
文檔編號H04L27/00GK202998164SQ20122059381
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者白楊, 付晶瑋 申請人:德爾福電子(蘇州)有限公司