专利名称：数字多媒体广播接收器的维特比译码装置及其方法
技术领域：
本发明是有关数字多媒体广播(DMB)接收器的技术，尤其是关于安装在传送误差修复所需的一种数字多媒体广播接收器的维特比译码装置及其方法的技术。
(2)背景技术最近，广播领域的数字化给模拟无线电广播领域带来极大的影响，从而促进了数字无线电广播的提前到来。此外，还促进发展了现有的语音无线电服务以及包括数据传送和多媒体服务的数字多媒体广播(Digital MultimediaBroadcasting以下简称DMB)。在此，数字多媒体广播可有效解决传送频道的杂音和误传现象，并能提高数据的传送效率，而且还能提供多种多样的多媒体服务。
韩国采用的数字多媒体广播(DMB)遵循以欧洲地面波无线电为标准所采用的Eureka-147数字无线电广播(DAB)的使用原则。
为了提高DAB多媒体广播的性能，其装置内追加设置了可减少送频道中的区间误差(Burst error)的RS码(Reed-Solomon Code)和卷积交织器(ConvolutionalInterleaver)。
上述追加设置的两个模块作用于信号发送器中的DAB组合模块单元(Ensemble)输入信号，其降低的误差率足以在移动信号接收环境中提供视频服务。
上述DMB广播的传送频道作为无线移动信号接收频道，其接收信号的大小(Amplitude)会发生时间变化(Time-varying)，而且受动接收器的影响，还会引发接收信号光谱(Spectrum)的多普勒扩散(Doppler Spreading)现象。
此外，DMB传送信号与现有的模拟无线电广播信号相比，将以极小的信号强度向外传送。此时，假如在市中心等严重的干扰(Fading)频道环境中，由汽车等移动工具欲接收信号，那么实际接收的信号强度非常小。
因此，DMB接收器应在上述这种微弱的信号接收环境中，尽可能的大量接收信号，并对传送误差进行足够的补偿。
此外，考虑到移动信号接收终端机的特点，应在最大限度地缩小费用支出的前提下，发挥出最大程度的信号接收性能，并且考虑到电池的容量等问题，还应大幅度地减少整体系统的驱动电量，这便是DMB接收器结构的核心条件。
(3)发明内容本发明是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种在补偿传送误差所需的DMB接收器内设有维特比译码器的高效译码装置数字多媒体广播接收器的维特比译码装置及其方法。
本发明的另一目的是提供一种可减少耗电量的数字多媒体广播接收器的维特比译码装置及其方法。
为了实现上述目的，本发明的数字多媒体广播接收器的维特比译码装置由如下结构组成即，为接收被卷积编码处理的数据，并在格架上以不同状态进入的分枝，挑出最小的路径跳数作为生存路径，并对其逆向跟踪以及进行译码处理，而设有一个数据读写用端口的单一端口存储器；通过上述单一端口，将上述被卷积编码处理后传送过来的数据写入单一端口存储器内，并通过上述单一端口，逆向跟踪并读取上述写入数据的控制器；为降低从存储器中输出的数据速度，而临时保存数据所需的多个追加设置的缓冲器。
通过上述单一端口，应重复写入一次、读取三次数据的周期。
上述追加设置的缓冲器内的数据，应以写入方向和反方向的格式组成。
另外，本发明中的数字多媒体广播接收器的维特比译码方法由如下几个步骤组成即，为接收被卷积编码处理的数据，并在格架上以不同状态进入的分枝，挑出最小的路径跳数作为生存路径，并对其逆向跟踪以及进行译码处理，而将上述被卷积编码处理的数据写入拥有单一端口的存储器内；通过上述单一端口，逆向跟踪并读取上述写入数据；将上述读取数据临时保存到多个缓冲器中；重新逆向读取上述临时保存的数据。
在本发明中，读取上述临时保存在拥有单一端口的存储器内数据的速度，应是写入数据速度的4倍。
在本发明中，逆向读取临时保存数据的速度应与整体DMB接收器的系统脉冲的速度相同。
本发明的效果如上所述，本发明的数字多媒体广播接收器接收器的维特比译码装置及其方法中的维特比译码器，可高效使用存储器，并能降低脉冲频率，从而可以大大减少整体系统的驱动电量。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是在本发明中，设有维特比译码器的DMB信号接收系统的整体结构模块图。
图2是在本发明中，一个指示器的使用方式的逆向跟踪运算法则简略图。
图3是在使用本发明中的单一端口存储器时，存储器寻址方法与脉冲之间的相互关系示意图。
图4a、4b，是利用本发明中的一个指示器方式，运用维特比逆向跟踪运算法则所需的存储器和追加设置的缓冲器大小示意图其中，图4a为存储器；图4b为缓冲器。
附图中主要部分的符号说明1天线 2调谐器3AGC端子 4A/D转换器5I/Q分配器 6传送模式检测器7信号同步器8OFDM解调器
9频率反交织器10频道分配器111FIC译码器 12FIC数据译码器13时间反交织器 14卷积译码器15能量反扰频器 16频道分配器217音频/数据译码器18卷积反交织器19RS译码器 20视频译码器(5)具体实施方式
下面将参照附图，对本发明的数字多媒体广播接收器的维特比译码装置及其方法的实施例进行详细说明。
图1是在本发明中，设有维特比译码器的DMB信号接收系统的整体结构模块图。
如图1所示，本发明中的DMB接收器将通过天线1接收传送的广播信号，而接收的广播信号将通过调谐器2，被转换成中频(Intermediate Frequency)的带通(Pass-band)信号。
通过上述调谐器2进行调谐处理的信号，为了保持一定的大小，根据基准信号大小计算出的增益值将在AGC(Automatic Gain Control)端子3中相乘，并在A/D(Analog-Digital Converter)模块4中，对上述一定大小的信号进行取样(Sampling)处理，以将其转换成数字信号。上述被转换的数字信号通过I/Q分配器5，将合成信号(Complex Signal)的实部(Real Part)恢复成合成信号。
此时，传送模式检测器6为获得准确的帧同步和OFDM符号同步信号，将检测接收信号的传送模式，而在OFDM解调器8中，将去除不必要的保护区间(GuardInterval)，并通过FFT(Fast Fourier Transform)，将时间领域的信号转换成频率领域的信号。上述OFDM解调器8的输入和输出信号将转变成信号同步器7的输入信号，而在信号同步器7中，将提取在时间/频率领域中的同步所需的信息。
上述被转换成频率领域的信号通过频率反交织器(De-interleaver)9，将在信号发送端中进行交差处理(Interleaving)的副载波(Sub-carrier)信号的位置恢复成原状，而这些被恢复成原状的信号将通过频道分配器甲10，将被分离成控制频道的FIC(Fast Information Channel)频道和数据频道的MSC(MainService Channel)，并分别向外输出。
上述FIC频道将被输入到FIC译码器11中，并对解扰MSC频道所需的信息进行解扰处理，而通过FIC频道传送的另外那些数据(例交通信息等)，将通过FIC数据译码器12被进行解扰处理。
上述MSC频道通过时间反交织器13，将在信号发送器中进行交差处理的16个逻辑帧(Logical Frame)恢复成原来的帧顺序，而上述被交差处理的MSC频道将通过修复传送中可能发生的随机误差(Random error)所需的卷积译码器(Convolutional decoder)14，修复传送中发生的误差。
上述被误差修复的数据将通过能量反扰频器15，以使为加密而被扰频的数据恢复成原来的数据，并被输入到频道分配器乙16中。
在上述频道分配器乙16中，将上述传送的MSC数据频道划分为DAB服务所需的音频/数据信号和DMB服务所需的视频信号，并分别输出上述两种信号。上述DAB服务所需的音频/数据将通过是音频/数据译码器17，被进行解扰处理，并以音频/数据信号向外输出。
上述DMB服务所需的信号重新通过卷积反交织器18，将在信号发送端进行追加性交差处理的数据恢复成原来的顺序，并通过RS译码器19，将在信号发送端中进行RS编码(Encoding)处理的数据恢复成原状。
上述恢复成原状的数据将通过视频译码器20，恢复成视频信号并向外输出。
在根据上述方式驱动的DMB接收器结构中，修复随机误差所需的卷积译码器14，将在信号发送端，对当前输入的数据和过去保存的输入数据之间进行卷积解扰处理，并提高依次排列的数据之间的相互关系，以利用上述方式，在信号接收端排除误差。
上述卷积译码器14的最具代表性意义的驱动方式便是维特比译码运算法则。
上述维特比运算法则将分枝跳数(brench metric)和路径跳数(pathmetric)，用于显示信号发送端的格架(trellis)与接收的信号之间所发生差距的尺度。
上述分枝跳数将根据频道模型，由海明距离(Hamming distance)或欧几里得距离(Euclidian distance)予以计算，而路径跳数则由分枝跳数之和进行计算。
上述维特比运算法则将在格架上以不同状态进入的分枝中，挑选最小的路径跳数，并加入该状态的分枝跳数，以生成新的路径跳数，并保存此时的信息。将拥有上述最小路径跳数的路径定义为生存路径，并在经过一定时间(TTruncation depth)后，在当前时间轴逆向跟踪(trace back)生存路径，以此决定译码输出。
在此，运用维特比运算法则的方法有寄存器交换(register exchange)方法和逆向跟踪(trace back)方法。
其中，上述寄存器的交换方法为发挥出更快的驱动性能，需要追加设置存储器和硬件，因此驱动系统的耗电量非常大，而逆向跟踪方法的系统驱动电量虽然较小，但直到最初值被解扰处理，需要一定的迟延时间。
据此，本发明为在基于低电量的前提下，构成整体系统，而采用逆向跟踪的方式，并使用维特比译码器。
图2是在本发明中，一个指示器的使用方式的逆向跟踪运算法则简略图。上述一个指示器(One-pointer)方式将写入(write)和读取(read)的时点分别看作各自的指示器(pointer)，是一个能够有效进行逆向跟踪的运算法则。
如图2所示，利用逆向跟踪的方式搜寻生存路径的维特比译码方法采用存储器，并需要写入(write)部分和读取(read)部分。
也就是说，图2中的Bank0、Bank1、Bank2、Bank3是指存储器模块，它们的大小均相等，而图2中的T是指截断深度(Truncation depth)。其中，“tb”是指逆向跟踪(trace back)的区间，而“dc”是指决定(decision)区间，“wr”是指写入(write)模块。
为了获取正确的译码值，应逆向跟踪相当于截断深度(Truncation depth)的距离，而“tb”“dc”模块部分均为读取驱动的部分。
在此，一个指示器方式的逆向跟踪运算法则中，写入指示器(write pointer)和读取指示器(read pointer)应同时驱动。其中，读取指示器的驱动速度应为写入指示器驱动速度的3倍。
这是为了确保在存储器中，避免写入指示器和读取指示器发生冲突，以译码处理出准确的值。
在本发明中，利用实际硬件运用一个指示器运算法则时，并非使用写入端口(write port)和读取端口(read port)两个端口，而是使用一个端口。
也就是说，为了降低耗电量，并有效运用存储器寻址方法，本发明采用并非双端口存储器(dual port memory)的单一端口存储器(single port memory)。
为了使用单一端口存储器，在存储器中存取(access)的脉冲也应使用一个。此时，为提示读写时的速度差距，将使用相当于数据脉冲的4倍的脉冲。
下面将参照附图对上述关系进行详细说明。
图3是在使用本发明中的单一端口存储器时，存储器寻址方法与脉冲之间的相互关系示意图。
如图3所示，写入地址(write address)随着数据脉冲增加(0，1，2，3，·)，而读取地址(read address)则随存储器的存取脉冲减少(2T-1，2T-2，2T-3，·)。
此外，为了能在写入一次后读取三次，将可写入(write_enb)信号和可读取(read_enable)信号按照图3的方式进行调整，以使仅用单一端口存储器也能随意进行驱动。上述这种驱动关系将通过维特比译码器内的控制器(未图示)的控制来完成。
在利用一个指示器运算法则进行逆向跟踪时，将按反方向进行逆向跟踪，并以此方法进行译码处理，因此输出的值也将是存储体(memory bank)单位的逆序值。
在此，为了获取正确顺序的输出值，需要中T/2的存储体内追加设置缓冲器。此时，输入到追加设置的缓冲器中的值，相当于读取速度(4倍脉冲)的值，为了防止输入到缓冲器中的值出现覆写(overwrite)的现象，缓冲器输出值的速度应与读取速度的速度相等。
但在采用DMB接收器时，为了在频道分配器甲10后的反解调(demodulation)模块中，分别传送I、Q值，将以原来接收器脉冲的两倍脉冲传送数据，并以两倍脉冲的速度输入到维特比译码器中。
据此在维特比译码器中，为进行一个指示器方式的逆向跟踪，将采用4倍速度和2倍速度相乘的8倍速的脉冲速度。
在此，为防止以8倍速的速度输入到缓冲器中的数据出现覆写(overwrite)的现象，缓冲器的输出速度也应采用与缓冲器的输入速度相同的8倍速。
但采用高频脉冲就会增加耗电量，因此从维特比译码器的后端开始，将采用原来的系统脉冲，如此也能充分完成系统驱动。此时，为了缓冲器的输入，应采用8倍速的脉冲，而为缓冲器的输出，则应采用1倍速的脉冲。
为此，追加设置的缓冲器大小应是存储体大小的8倍，对此将在附图4中进行详细说明。
图4a、图4b是利用本发明中的一个指示器方式，运用维特比逆向跟踪运算法则所需的存储器和追加设置的缓冲器大小示意图，其中图4a为存储器；图4b为缓冲器。
如图4所示，上述单一端口存储器根据一个指示器(One-pointer)的运算法则，需要相当于〔2T*状态(state)数〕的存储器，而追加设置的缓冲器大小相当于(T/2*1*8)的大小。
也就是说，应追加设置0～7这8个缓冲器，最初进入的数据将履行最后输出的FILO(First Input Least Output)驱动。
上述追加设置的缓冲器的驱动过程是，最初以8倍速的脉冲，在第一个缓冲器中写入从0号开始进行逆向跟踪的结果值，并在第一个缓冲器写满后，继续从第二个缓冲器中的0号开始写入。
上述第一个缓冲器的最后一个T/2写满后，从第二个缓冲器的0号开始写入值时，若从第一个缓冲器的最后一个T/2中逆向读取值，就能获取正确译码处理的维特比结果值。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种数字多媒体广播接收器的维特比译码装置，所述的维特比译码装置是为补偿所述的数字多媒体广播接收器的传送误差，接收被卷积编码处理的数据，并在格架上以不同状态进入的分枝，挑出最小的路径跳数作为生存路径，并对其逆向跟踪以及进行译码处理的维特比译码器，其特征在于由如下结构组成，设有一个数据读写用端口的单一端口存储器；通过所述的单一端口，将所述的被卷积编码处理后传送过来的数据写入所述的单一端口存储器内，并通过所述的单一端口，逆向跟踪并读取所述的写入数据的控制器；为降低从所述的单一端口存储器中输出的数据速度，而临时保存数据的多个追加设置的缓冲器。
2.如权利要求1所述的数字多媒体广播接收器的维特比译码装置，其特征在于通过所述的单一端口，应重复写入一次、读取三次数据的周期。
3.如权利要求1所述的数字多媒体广播接收器的维特比译码装置，其特征在于所述的追加设置的缓冲器内的数据，应以写入方向和反方向的格式组成。
4.一种应用如权利要求1所述的装置进行数字多媒体广播接收器的维特比译码方法，其特征在于由如下几个步骤组成为接收被卷积编码处理的数据，并在格架上以不同状态进入的分枝，挑出最小的路径跳数作为生存路径，并对其逆向跟踪以及进行译码处理，而将上述被卷积编码处理的数据写入拥有单一端口的存储器内；通过上述单一端口，逆向跟踪并读取上述写入数据；将上述读取数据临时保存到多个缓冲器中；重新逆向读取上述临时保存的数据。
5.如权利要求4所述的数字多媒体广播接收器的维特比译码方法，其特征在于所述的读取拥有一个端口的存储器内数据的速度，应是写入速度的4倍。
6.如权利要求4所述的数字多媒体广播接收器的维特比译码方法，其特征在于所述的逆向读取临时保存数据的速度应是整体数字多媒体广播接收器系统脉冲的速度相同。
全文摘要
本发明是有关数字多媒体广播接收器的维特比译码装置及其方法，在本发明为补偿数字多媒体广播接收器的传送误差，接收被卷积编码处理的数据，并在格架上以不同状态进入的分枝，挑出最小的路径跳数作为生存路径，并对其逆向跟踪以及进行译码处理，本发明的维特比译码装置包括设有一个数据读写用端口的单一端口存储器；通过上述单一端口，将上述被卷积编码处理后传送过来的数据写入单一端口存储器内，并通过上述单一端口，逆向跟踪并读取上述写入数据的控制器；为降低从存储器中输出的数据速度，而临时保存数据的多个追加设置的缓冲器。通过维特比译码器，可提高存储器的使用效率，并能降低脉冲频率，从而可以大大减少整体系统的驱动电量。
文档编号H04N5/44GK1809171SQ200510032960
公开日2006年7月26日 申请日期2005年1月21日 优先权日2005年1月21日
发明者吴洙焕, 曺一秀 申请人:乐金电子(惠州)有限公司