發(fā)送廣播信號(hào)的方法和接收廣播信號(hào)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及發(fā)送廣播信號(hào)的方法和接收廣播信號(hào)的方法。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及以全去交織深度對(duì)所接收到的信號(hào)的前導(dǎo)碼進(jìn)行時(shí)間去交織的方法。
【專利說(shuō)明】發(fā)送廣播信號(hào)的方法和接收廣播信號(hào)的方法
[0001]本申請(qǐng)是原案申請(qǐng)?zhí)枮?00980150211.0的發(fā)明專利申請(qǐng)(國(guó)際申請(qǐng)?zhí)?PCT/KR2009/002510，申請(qǐng)日:2009年5月12日，發(fā)明名稱:用于發(fā)送和接收信號(hào)的裝置以及用于發(fā)送和接收信號(hào)的方法)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于發(fā)送和接收信號(hào)的方法以及用于發(fā)送和接收信號(hào)的裝置，更具體地說(shuō)，涉及能夠提高數(shù)據(jù)傳輸效率的發(fā)送和接收信號(hào)的方法以及發(fā)送和接收信號(hào)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著數(shù)字廣播技術(shù)的發(fā)展，用戶已經(jīng)接收到高清晰(HD)的運(yùn)動(dòng)圖像。隨著壓縮算法的持續(xù)發(fā)展和硬件性能的提高，未來(lái)將向用戶提供更好的環(huán)境。數(shù)字電視(DTV)系統(tǒng)可以接收數(shù)字廣播信號(hào)并向用戶提供多種補(bǔ)充業(yè)務(wù)以及視頻信號(hào)和音頻信號(hào)。
[0004]數(shù)字視頻廣播(DVB:Digital Video Broadcasting)_C2是加入第二代傳輸系統(tǒng)的DVB家族中的第三個(gè)規(guī)范。該規(guī)范開發(fā)于1994年，DVB-C現(xiàn)在已經(jīng)被部署在全世界范圍內(nèi)的超過(guò)5千萬(wàn)個(gè)有線電視調(diào)諧器中。與其他的DVB第二代系統(tǒng)一致，DVB-C2使用了低密度的奇偶校驗(yàn)(LDPC)和BCH碼的組合。與DVB-C相比，這種強(qiáng)大的前向糾錯(cuò)(FEC)在載波噪聲比方面提供了大約5dB的改進(jìn)。恰當(dāng)?shù)谋忍亟豢椃桨竷?yōu)化了 FEC系統(tǒng)的整體魯棒性。在通過(guò)報(bào)頭擴(kuò)展后，這些幀被稱為物理層管道(PLP =Physical Layer Pipe)。這些PLP中的一個(gè)或更多個(gè)被復(fù)用到數(shù)據(jù)切片中。向各個(gè)切片應(yīng)用(時(shí)域和頻域)二維交織，使接收機(jī)能夠消除突發(fā)減損(burst impairment)和如單一頻率竄入(single frequency ingress)的頻率選擇干擾的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問(wèn)題
[0006]隨著這些數(shù)字廣播技術(shù)的發(fā)展，對(duì)諸如視頻信號(hào)和音頻信號(hào)的業(yè)務(wù)的需要增加，并且用戶需要的數(shù)據(jù)的大小和廣播信道的數(shù)量逐漸上升。
[0007]技術(shù)方案
[0008]因此，本發(fā)明致力于一種發(fā)送和接收信號(hào)的方法以及一種發(fā)送和接收信號(hào)的裝置，該方法和裝置能夠大體上消除了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)而引起的一個(gè)或更多個(gè)問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種向接收機(jī)發(fā)送廣播信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟:對(duì)前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；通過(guò)行列扭曲形式對(duì)所編碼的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間交織，其中，該行列扭曲形式包括在不考慮導(dǎo)頻位置的情況下將輸入單元沿對(duì)角線方向依次寫入交織存儲(chǔ)器，并逐行依次讀出；基于經(jīng)時(shí)間交織后的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)造信號(hào)幀；利用正交頻分復(fù)用OFDM方法來(lái)對(duì)所述信號(hào)幀進(jìn)行調(diào)制；以及發(fā)送經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)幀。
[0010]本發(fā)明的另一方面是提供一種接收廣播信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟:利用正交頻分復(fù)用OFDM方法來(lái)對(duì)所接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；從解調(diào)出的信號(hào)獲得信號(hào)幀，該信號(hào)幀包括前導(dǎo)碼符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)，所述前導(dǎo)碼符號(hào)具有用于通過(guò)信號(hào)通知所述數(shù)據(jù)符號(hào)的L1信令信息；通過(guò)行列扭曲形式對(duì)所述前導(dǎo)碼符號(hào)進(jìn)行時(shí)間去交織，其中，該行列扭曲形式包括將輸入單元沿對(duì)角線方向依次寫入交織存儲(chǔ)器，并逐行依次讀出，其中還不考慮導(dǎo)頻位置進(jìn)行時(shí)間交織；將經(jīng)時(shí)間去交織的前導(dǎo)碼符號(hào)去映射為比特；以及按照經(jīng)縮短和打孔的低密度奇偶校驗(yàn)LDPC解碼方案來(lái)對(duì)所述比特進(jìn)行解碼。
[0011]本發(fā)明的另一方面是一種向接收機(jī)發(fā)送廣播信號(hào)的發(fā)射機(jī)，該發(fā)射機(jī)包括:編碼器，其被配置成對(duì)前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；時(shí)間交織器，其被配置成通過(guò)行列扭曲形式來(lái)對(duì)所編碼的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間交織，在該行列扭曲形式中，將輸入單元沿對(duì)角線方向依次寫入交織存儲(chǔ)器，并逐行依次讀出，其中不考慮導(dǎo)頻位置執(zhí)行所述時(shí)間交織；幀構(gòu)造器，其被配置成基于經(jīng)時(shí)間交織后的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)造信號(hào)幀；調(diào)制器，其被配置成利用正交頻分復(fù)用0FDM方法來(lái)對(duì)所述信號(hào)幀進(jìn)行調(diào)制；以及發(fā)送單元，其被配置成發(fā)送經(jīng)過(guò)調(diào)制的信號(hào)幀。
[0012]本發(fā)明的另一方面是一種接收廣播信號(hào)的接收機(jī)，該接收機(jī)包括:解調(diào)器，其被配置成利用正交頻分復(fù)用0FDM方法來(lái)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；幀解析器，其被配置成從解調(diào)出的信號(hào)獲得信號(hào)幀，該信號(hào)幀包括前導(dǎo)碼符號(hào)和數(shù)據(jù)符號(hào)，所述前導(dǎo)碼符號(hào)具有用于通過(guò)信號(hào)通知所述數(shù)據(jù)符號(hào)的L1信令信息；時(shí)間去交織器，其被配置成通過(guò)行列扭曲形式對(duì)所述前導(dǎo)碼符號(hào)進(jìn)行時(shí)間去交織，在該行列扭曲形式中，將輸入單元沿對(duì)角線方向依次寫入交織存儲(chǔ)器，并逐行依次讀出，其中不考慮導(dǎo)頻位置進(jìn)行時(shí)間交織；去映射器，其被配置成將經(jīng)時(shí)間去交織的前導(dǎo)碼符號(hào)去映射為比特；以及解碼器，其被配置成按照經(jīng)縮短和打孔的低密度奇偶校驗(yàn)LDPC解碼方案對(duì)所述比特進(jìn)行解碼。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖被包括在本申請(qǐng)中以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并結(jié)合到本申請(qǐng)中且構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出了本發(fā)明的(多個(gè))實(shí)施方式，且與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中:
[0014]圖1是在歐洲D(zhuǎn)VB-T中使用的64-正交幅度調(diào)制(QAM)的示例。
[0015]圖2 是二進(jìn)制反射格雷碼(BRGC:Binary Reflected Gray Code)的方法。
[0016]圖3是通過(guò)修改在DVB-T中使用的64-QAM而接近高斯型的輸出。
[0017]圖4是BRGC中的反射對(duì)之間的漢明(Hamming)距離。
[0018]圖5是I軸和Q軸中的每一個(gè)都存在反射對(duì)的QAM中的特性。
[0019]圖6是利用BRGC的反射對(duì)修改QAM的方法。
[0020]圖7是經(jīng)過(guò)修改的64/256/1024/4096-QAM的示例。
[0021 ] 圖8到圖9是利用BRGC的反射對(duì)修改的64-QAM的示例。
[0022]圖10到圖11是利用BRGC的反射對(duì)修改的256-QAM的示例。
[0023]圖12到圖13是是利用BRGC的反射對(duì)修改的1024-QAM的示例(0到511)。
[0024]圖14到圖15是是利用BRGC的反射對(duì)修改的1024-QAM的示例(512到1023)。
[0025]圖16到圖17是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(0到511)。
[0026]圖18到圖19是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(512到1023)。[0027]圖20到圖21是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(1024到1535)。
[0028]圖22到圖23是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(1536到2047)。
[0029]圖24到圖25是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(2048到2559)。
[0030]圖26到圖27是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(2560到3071)。
[0031]圖28到圖29是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(3072到3583)。
[0032]圖30到圖31是是利用BRGC的反射對(duì)修改的4096-QAM的示例(3584到4095)。
[0033]圖32是對(duì)其中利用BRGC對(duì)256-QAM進(jìn)行了修改的修改后的QAM進(jìn)行比特映射的示例。
[0034]圖33是將MQAM變換成不均勻的星座圖的示例。
[0035]圖34是數(shù)字發(fā)送系統(tǒng)的示例。
[0036]圖35是輸入處理器的不例。
[0037]圖36是可以包括在基帶(BB)中的信息。
[0038]圖37是BICM的示例。
[0039]圖38是縮短/打孔編碼器的示例。
[0040]圖39是應(yīng)用各種星座的示例。
[0041]圖40是考慮了常規(guī)系統(tǒng)之間的兼容性的情況的另一個(gè)示例。
[0042]圖41是包括針對(duì)LI信令的前導(dǎo)碼和針對(duì)PLP數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)符號(hào)的幀結(jié)構(gòu)。
[0043]圖42是幀構(gòu)造器的示例。
[0044]圖43是圖4所示的導(dǎo)頻插入(404)的示例。
[0045]圖44是SP的結(jié)構(gòu)。
[0046]圖45是新的SP結(jié)構(gòu)或?qū)ьl模式(PP) 5。
[0047]圖46是所提出的PP5’的結(jié)構(gòu)。
[0048]圖47是數(shù)據(jù)符號(hào)與前導(dǎo)碼之間的關(guān)系。
[0049]圖48是數(shù)據(jù)符號(hào)與前導(dǎo)碼之間的另一種關(guān)系。
[0050]圖49是有線信道延遲概況的示例。
[0051]圖50是使用z=56和Z=I 12的分散導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)。
[0052]圖51是基于OFDM的調(diào)制器的示例。
[0053]圖52是前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的示例。
[0054]圖53是前導(dǎo)碼解碼的示例。
[0055]圖54是設(shè)計(jì)更優(yōu)化的前導(dǎo)碼的過(guò)程。
[0056]圖55是前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的另一個(gè)示例。
[0057]圖56是前導(dǎo)碼解碼的另一個(gè)示例。
[0058]圖57是前導(dǎo)碼結(jié)構(gòu)的示例。
[0059]圖58是LI解碼的示例。
[0060]圖59是模擬處理器的示例。
[0061]圖60是數(shù)字接收機(jī)系統(tǒng)的示例。
[0062]圖61是在接收機(jī)處使用的模擬處理器的示例。
[0063]圖62是解調(diào)器的示例。
[0064]圖63是幀解析器的示例。[0065]圖64是BICM解調(diào)器。
[0066]圖65是利用縮短/打孔的LDPC解碼的示例。
[0067]圖66是輸出處理器的示例。
[0068]圖67是8MHz的L1塊重復(fù)率的示例。
[0069]圖68是8MHz的L1塊重復(fù)率的示例。
[0070]圖69是新的7.61MHz的L1塊重復(fù)率的示例。
[0071]圖70是在幀報(bào)頭中發(fā)送的L1信令的示例。
[0072]圖71是前導(dǎo)碼和L1結(jié)構(gòu)仿真結(jié)果。
[0073]圖72是符號(hào)交織器的示例。
[0074]圖73是L1塊發(fā)送的示例。
[0075]圖74是在幀報(bào)頭中發(fā)送的L1信令的另一個(gè)示例。
[0076]圖75是頻率或時(shí)間交織/去交織的示例。
[0077]圖76是分析L1信令的開銷的表，該L1信令在圖3中所示的BICM模塊的數(shù)據(jù)通道上的ModCod報(bào)頭插入模塊(307)處在FECFRAME報(bào)頭中發(fā)送。
[0078]圖77示出了用于最小化開銷的FECFRAME報(bào)頭的結(jié)構(gòu)。
[0079]圖78示出了前述L1保護(hù)的誤碼率(BER)性能。
[0080]圖79示出了傳輸幀和FEC幀結(jié)構(gòu)的示例。
[0081]圖80示出了 L1信令的示例。
[0082]圖81示出了 Ll-pre信令的示例。
[0083]圖82示出了 L1信令塊的結(jié)構(gòu)。
[0084]圖83示出了 L1時(shí)間交織。
[0085]圖84示出了提取調(diào)制和編碼(code)信息的示例。
[0086]圖85示出了 Ll-pre信令的另一示例。
[0087]圖86示出了前導(dǎo)碼中發(fā)送的L1信令塊的調(diào)度的示例。
[0088]圖87示出了考慮了功率提升(power boosting)的Ll-pre信令的示例。
[0089]圖88示出了 L1信令的示例。
[0090]圖89不出了提取調(diào)制和編碼/[目息的另一不例。
[0091]圖90示出了提取調(diào)制和編碼信息的另一示例。
[0092]圖91示出了 Ll-pre同步的示例。
[0093]圖92示出了 Ll-pre信令的示例。
[0094]圖93示出了 L1信令的示例。
[0095]圖94示出了 L1信令通道的示例。
[0096]圖95是在幀報(bào)頭內(nèi)發(fā)送的L1信令的另一示例。
[0097]圖96是在幀報(bào)頭內(nèi)發(fā)送的L1信令的另一示例。
[0098]圖97是在幀報(bào)頭內(nèi)發(fā)送的L1信令的另一示例。
[0099]圖98示出了 L1信令的示例。
[0100]圖99是符號(hào)交織器的示例。
[0101]圖100示出了圖99的時(shí)間交織器的交織執(zhí)行。
[0102]圖101是符號(hào)交織器的示例。[0103]圖102示出了圖101的時(shí)間交織器的交織執(zhí)行。
[0104]圖103是符號(hào)去交織器的示例。
[0105]圖104是時(shí)間交織的另一示例。
[0106]圖105是利用圖104所示的方法的交織的結(jié)果。
[0107]圖106是圖105的尋址方法的示例。
[0108]圖107是LI時(shí)間交織的另一示例。
[0109]圖108是符號(hào)去交織器的示例。
[0110]圖109是去交織器的另一示例。
【具體實(shí)施方式】
[0111]下面將詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中例示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的示例。盡可能在整個(gè)附圖中用相同的標(biāo)號(hào)代表相同或類似部件。
[0112]在下面的說(shuō)明中，術(shù)語(yǔ)“業(yè)務(wù)”將表示能夠通過(guò)信號(hào)發(fā)送/接收裝置發(fā)送/接收的任意廣播內(nèi)容。
[0113]在使用常規(guī)的比特交織編碼調(diào)制(BICM:Bit Interleaved Coded Modulation)的廣播發(fā)送環(huán)境中，使用了利用二進(jìn)制反射格雷碼(BRGC)的正交幅度調(diào)制(QAM)作為調(diào)制方法。圖1示出了在歐洲D(zhuǎn)VB-T中使用的64-QAM的示例。
[0114]利用圖2中示出的方法可以得到BRGC。通過(guò)將(n_l)個(gè)比特的BRGC的反碼(SP，反射碼)添加到U-1)個(gè)比特的后面，將O添加到初始的(η-1)個(gè)比特的BRGC的前面，并且將I添加到反射碼的前面，可以得到η個(gè)比特的BRGC。使用此方法得到的BRGC碼在相鄰的碼之間具有漢明距離一(I )。此外，當(dāng)將BRGC應(yīng)用于QAM時(shí)，一個(gè)點(diǎn)和與該點(diǎn)最緊密地相鄰的四個(gè)點(diǎn)之間的漢明距離是一(1)，而該點(diǎn)和與該點(diǎn)次最緊密相鄰的另外四個(gè)點(diǎn)之間的漢明距離是二( 2 )。可以把特定的星座點(diǎn)與其他相鄰點(diǎn)之間的漢明距離的特性稱為QAM中的格雷映射規(guī)律。
[0115]為了使系統(tǒng)對(duì)加性高斯白噪聲(AWGN)更加魯棒，可以使從發(fā)射機(jī)發(fā)送來(lái)的信號(hào)的分布接近高斯分布。為此，可以對(duì)星座圖中的點(diǎn)的位置進(jìn)行修改。圖3示出了通過(guò)修改在DVB-T中使用的64-QAM而得到的接近高斯型的輸出?？梢詫⑦@樣的星座圖稱為不均勻QAM(NU-QAM)0
[0116]為了得到不均勻QAM的星座圖，可以使用高斯累積分布函數(shù)(⑶F:GaussianCumulative Distribution Function)。在 64、256 或 1024QAM (即，2ΛΝ QAM)的情況下，可以將QAM分成兩個(gè)獨(dú)立的N-PAM。通過(guò)將高斯⑶F分成具有相同概率的N段并且允許各段中的信號(hào)點(diǎn)代表該段，可以得到具有高斯分布的星座圖。換言之，可以將新定義的不均勻的N-PAM的坐標(biāo)xj定義為:
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)送廣播信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟:對(duì)用于承載至少一個(gè)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；對(duì)用于通過(guò)信號(hào)通知所述數(shù)據(jù)的信令數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；對(duì)所編碼的信令數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間交織；構(gòu)造包括所編碼的信令數(shù)據(jù)和所編碼的數(shù)據(jù)的符號(hào)的信號(hào)幀；通過(guò)正交頻分復(fù)用OFDM方法對(duì)所述信號(hào)幀進(jìn)行調(diào)制；以及發(fā)送經(jīng)調(diào)制的信號(hào)幀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)信令數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼還包括:按照博斯-查德胡里-霍昆格姆BCH編碼方案對(duì)所述信令數(shù)據(jù)進(jìn)行外部編碼，以及按照低密度奇偶校驗(yàn)LDPC編碼方案對(duì)經(jīng)過(guò)外部編碼的信令數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)部編碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，通過(guò)行列扭曲形式對(duì)所編碼的信令數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間交織，其中，該行列扭曲形式包括在不考慮導(dǎo)頻位置的情況下將輸入信令數(shù)據(jù)單元沿對(duì)角線方向依次寫入交織存儲(chǔ)器，并逐行依次讀出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所編碼的信令數(shù)據(jù)包括報(bào)頭，其中，所編碼的信令數(shù)據(jù)在頻域中重復(fù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述報(bào)頭包括指示所述信令數(shù)據(jù)的時(shí)間交織深度的模式信息。
6.一種接收廣播信號(hào)的方法，該方法包括以下步驟:接收信號(hào)；通過(guò)正交頻分復(fù)用OFDM方法來(lái)對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，其中，所接收到的信號(hào)包括信號(hào)幀和至少一個(gè)前導(dǎo)碼符號(hào)，所述信號(hào)幀包括數(shù)據(jù)符號(hào)，所述至少一個(gè)前導(dǎo)碼符號(hào)包括信令數(shù)據(jù)；從經(jīng)解調(diào)的信號(hào)中獲得所述信號(hào)幀；對(duì)所述前導(dǎo)碼符號(hào)進(jìn)行時(shí)間去交織；將經(jīng)時(shí)間去交織的符號(hào)符號(hào)去映射成信令數(shù)據(jù)；以及對(duì)所述信令數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述至少一個(gè)前導(dǎo)碼符號(hào)中的所述信令數(shù)據(jù)在頻域中重復(fù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述至少一個(gè)前導(dǎo)碼符號(hào)包括報(bào)頭，并且所述報(bào)頭包括指示所述信令數(shù)據(jù)的時(shí)間交織深度的模式信息。
【文檔編號(hào)】H04N7/015GK103647920SQ201310595015
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2008年12月15日
【發(fā)明者】高祐奭, 文相喆 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社