专利名称：Atsc－dtv接收器中的双模式同步发生器的制作方法
技术领域：
本发明一般地涉及通信系统，更具体而言，涉及接收器。
背景技术：
在诸如ATSC-DTV(高级电视系统委员会—数字电视)系统的现代数字通信系统中(例如参见美国高级电视系统委员会“ATSC DigitalTelevision Standard”，Document A/53，1995年9月15日和“Guide to theUse of the ATSC Digital Television Standard”，Document A/54，1995年10月4日)，高级调制、信道编码和均衡被经常应用。在接收器中，解调器一般具有载波相位和/或符号定时含糊。均衡器一般是DFE(判决反馈均衡器)型或者其某种变体，并且具有有限长度。在严重失真的信道中，获知信道冲击响应的虚拟中心以给予均衡器在成功处理信号和校正失真方面的最佳表现是重要的。一种方法是使用基于分段同步信号计算自适应均衡器的信道虚拟中心的形心(centroid)计算器。另一种方法是使用基于帧同步信号计算自适应均衡器的信道虚拟中心的形心计算器。
一旦确定了信道虚拟中心，就在接收器中本地再生参考信号(如分段同步和帧同步信号)以在虚拟中心处排列(line up)。结果，均衡器中的节拍将增大以均衡信道，从而使得均衡后的数据输出将被排列在虚拟中心处。
除了使用形心计算器外，其他已知的再生分段同步信号和/或场同步信号的方法是只基于相关的。例如，对于分段同步信号，接收器包括将所接收的解调信号与四个符号分段同步模式相关的相关器。接收器随后在相关器检测到接收的解调信号中的分段同步模式时再生分段同步信号。
发明内容
根据本发明的原理，一种接收器包括用于提供同步信号的同步发生器，其中同步发生器包括至少两个工作模式，其中在第一工作模式中，同步发生器生成作为信道虚拟中心信号的函数的同步信号，在第二工作模式中，双模式同步发生器生成作为相关信号的函数的同步信号。
在本发明的实施例中，ATSC接收器包括解调器、形心计算器和双模式同步发生器。解调器解调接收的ATSC-DTV信号，并提供解调后的信号。形心计算器基于分段同步信号处理解调后的ATSC-DTV信号，并将信道虚拟中心信号和相关信号提供给双模式同步发生器。后者具有至少两个工作模式，其中在第一工作模式中，双模式同步发生器生成作为信道虚拟中心信号的函数的分段同步信号，在第二工作模式中，双模式同步发生器生成作为相关信号的函数的分段同步信号。
图1示出了形心计算器的框图；图2示出了分段同步发生器的框图；图3示出了用在复形心计算器中的用于处理复信号的框图；图4示出了实现本发明的原理的接收器的示例性高级框图；图5示出了实现本发明的原理的接收器的示例性部分；图6和7示出了根据本发明的原理的示例性流程图；图8示出了根据本发明的原理的另一实施例；图9和10示出了根据本发明的原理的示例性流程图；图11示出了根据本发明的原理的另一实施例；以及图12和13示出了根据本发明的原理的示例性流程图。
具体实施例方式
除了具有创造性的概念外，图中所示的元件是公知的，因此这里不作详细描述。另外，假设读者熟悉电视广播和接收器，因此这里不作详细描述。例如，除了具有创造性的概念外，假设读者熟悉当前和推荐的TV标准，如NTSC(国家电视系统委员会)、PAL(相位交替行)、SECAM(顺序彩色与存储制式)和ATSC(高级电视系统委员会)。同样地，除了具有创造性的概念外，假设读者熟悉发射概念(如八级残留边带(8-VSB)、正交幅度调制(QAM))和接收器组件(如射频(RF)前端)或接收器部件(如低噪声模块、调谐器、解调器、相关器、泄漏积分器和平方器)。类似地，用于生成传输位流的格式化和编码方法(如运动图像专家组(MPEG)-2系统标准(ISO/IEC13818-1))是公知的，因此这里不作描述。还应当注意到，具有创造性的概念可以利用传统的编程技术实现，这些技术这里不作描述。最终，图中相似的标号代表类似的元件。
在描述具有创造性的概念之前，图1中示出了用在ATSC-DTV系统中的形心计算器100。形心计算器100包括相关器105、泄漏积分器110、平方器115、峰值搜索元件120、乘法器125、第一积分器130、第二积分器135和相位检测器140。形心计算器100是基于分段同步信号、每符号一个样本和数据输入信号101-1(只包括同相(实)分量)的。数据输入信号101-1代表由解调器(未示出)提供的解调后的接收ATSC-DTV信号。
数据输入信号101-1被施加到相关器105(或分段同步检测器105)以检测其中的分段同步信号(或模式)。分段同步信号具有重复模式，并且两个相邻分段同步信号之间的距离相当大(832个符号)。这样，分段同步信号可用于估计信道冲击响应，信道冲击响应又用于估计信道虚拟中心或形心。分段同步检测器105将数据输入信号101-1与ATSC-DTV分段同步的特性相关，即二进制表示是[1 0 0 1]，或者VSB符号表示是[+5 -5 -5+5]。来自分段同步检测器105的输出信号随后被施加到泄漏积分器110。后者具有832符号的长度，这等于一个分段中符号的数目。由于VSB数据是随机的，因此在数据符号位置的积分器值将向0平均。然而，由于每832个符号重复四个分段同步信号，因此在分段同步位置处的积分器值将成比例地向信号强度增长。如果信道冲击响应出现多路径或幻象(ghost)，则分段同步符号将在这些多路径延迟位置处出现。结果，多路径延迟位置处的积分器值也将成比例地向幻象幅度增长。泄漏积分器是这样的，即在执行了峰值搜索之后，其在每次积分器添加新的数时减去恒定值。这是为了避免硬件溢出。这832个泄漏积分器值被平方器115平方。所得到的输出信号(或相关器信号116)被发送到峰值搜索元件120和乘法器125。(应当注意到，除了平方之外，元件115还可以提供其输入信号的绝对值。)随着每个泄漏积分器值(相关器信号116)被施加到峰值搜索元件120，相应的符号索引值(符号索引119)也被施加到峰值搜索元件120。符号索引119是这样一个虚拟索引，其最初可被重置为0，并且对于每一新的泄漏积分器值递增1，重复从0到831的模式。峰值搜索元件120对832个平方后的积分器值(相关器信号116)执行峰值搜索，并提供峰值信号121，峰值信号121对应于与832个平方后的积分器值中的最大值相关联的符号索引。峰值信号121被用作信道的初始中心，并且被施加到第二积分器135(下面描述)。
泄漏积分器值(相关器信号116)也被从当前符号索引到初始中心的相对距离加权，并且随后通过反馈环路或形心计算环路确定加权后的中心位置。形心计算环路包括相位检测器140、乘法器125、第一积分器130和第二积分器135。该反馈环路在执行峰值搜索之后开始，并且第二积分器135被初始化以初始中心或峰值。相位检测器140计算当前符号索引(符号索引119)和虚拟中心值136之间的距离(信号141)。经由乘法器125计算加权值126，并将其馈送到第一积分器130，第一积分器130累积每832个符号的组的加权值。如上所述，第二积分器135首先被设为峰值，随后进行到累积第一积分器130的输出以创建虚拟中心值(或形心)136。图1中的所有积分器都具有隐含的比例缩放因子。
一旦确定了虚拟中心值136，就在接收器中本地再生VSB参考信号(如分段同步和帧同步信号)以在虚拟中心处排列。结果，均衡器中的节拍将增大以均衡信道，从而使得均衡后的数据输出将排列在虚拟中心处。图2示出了用于基于虚拟中心的分段同步再生的框图。具体而言，分段同步发生器160从形心计算器100接收上述虚拟中心值136和符号索引119，并响应于其而提供分段同步信号161。例如，分段同步信号161在符号索引119与虚拟中心值136一致时具有值“1”，而在其他情况下具有值“0”。或者，分段同步信号161可以在从中心值开始的四个后续的符号索引值期间具有值“1”，而在其他情况下具有值“0”。
从图1中可容易导出相对图1所述的系统的扩展，如扩展到复数据输入信号(同相和正交分量)，每符号一个样本或基于帧同步的设计。
例如，如果数据输入信号是复信号，则形心计算器(现在也称为“复形心计算器”)独立处理输入数据信号的同相(I)和正交(Q)分量，如图3所示。具体而言，输入数据信号的同相分量(101-1)是经由分段同步检测器105-1、泄漏积分器110-1和平方器115-1处理的；而输入数据信号的正交分量(101-2)是经由分段同步检测器105-2、泄漏积分器110-2和平方器115-2处理的。这些元件中的每一个以与上述图1中类似的方式动作。尽管未在图中示出，但是符号索引可以从任一平方器元件中生成。来自每个平方器(115-1和115-2)的输出信号经由加法器180加在一起以提供相关器信号116，处理的其余部分与以上针对图1所述的相同。
关于每符号两个样本的形心计算器，图示使用了T/2间距(其中T对应于符号间隔)。例如，分段同步检测器具有与T/2间距的分段同步特性相匹配的T/2间距的值，泄漏积分器具有2x832的长度，并且符号索引遵循这样的模式0，0，1，1，2，2，...，831，831，而不是0，1，2，...，831。
最后，对于基于帧同步信号的形心计算器，应当注意到以下内容。由于帧/场同步信号是由832个符号组成的，并且达到每313个分段(这长于信道中的任何实际多路径扩展)，因此确定任何多路径信号的位置是没有问题的。与图1中的分段同步检测器相比，异步PN511相关器可用于测量信道冲击响应(如果只使用PN511，则不止832个帧同步符号)。(PN511是伪随机数序列，并且在前面提到的ATSC标准中有所描述。)附加处理类似于上述图1的内容，除了该处理对至少一个完整场的持续时间执行以外。相关值被发送到峰值搜索功能模块以对一场的时间执行峰值搜索。从而，该峰值的符号索引被用作初始虚拟中心点。一旦确定了初始中心点，就只有当相关输出超过预定阈值并且在初始虚拟中心点之前和之后处于某一范围内时才分析相关结果。例如，初始中心位置周围的+/-500个符号的相关输出超过预定值。准确的范围是由预期在真实环境中遇到的实际信道冲击响应长度和可用均衡器的长度两者确定的。处理的其余部分与前面图1所述的相同。
现在描述具有创造性的概念，接收器包括用于提供同步信号的同步发生器，其中同步发生器包括至少两个工作模式，其中在第一工作模式中，同步发生器生成作为信道虚拟中心信号的函数的同步信号，在第二工作模式中，双模式同步发生器生成作为相关信号的函数的同步信号。仅出于示例目的，将在ATSC分段同步信号的上下文中描述具有创造性的概念。然而，具有创造性的概念并不限于此。
应当注意到，具有创造性的概念可以与均衡器结合使用以加速接收器的响应。这一想法是基于以下事实即，对于许多信道冲击响应，相应的虚拟中心位置距离主信号(即，具有最大强度或峰值的信号)相对较近。然而，虚拟中心计算只可以在解调器收敛之后执行，并且均衡器只在识别出信道中心值之后才开始。然而，这可能增大接收器的获取时间。因此，根据本发明的原理，使用相关信号来检测同步信号使得接收器能够在一旦执行峰值搜索时但是在确定信道虚拟中心之前启动均衡器。这假定了虚拟中心是主信号或峰。一旦完成了虚拟中心计算，就可以进行判决是以新的虚拟中心重启均衡器，还是以原始峰进行处理。该判决可例如基于峰值和中心值位置是否在阈值距离内，或者基于均衡器是否已经收敛。对于许多信道冲击响应，该均衡的早期启动代表节省了收敛时间和总的接收器获取时间。即使作出了一旦可获得虚拟中心就使用该虚拟中心的判决，与等待中心值计算的原始策略相比，也可以重置均衡器，而不带来任何惩罚。
图4中示出了根据本发明的原理的示例性电视机10的高级框图。电视(TV)机10包括接收器15和显示器20。作为示例，接收器15是ATSC兼容的接收器。应当注意到，接收器15也可以是NTSC(国家电视系统委员会)兼容的，即，具有NTSC工作模式和ATSC工作模式，从而使得TV机10能够显示来自NTSC广播或ATSC广播的视频内容。为了简化描述具有创造性的概念，这里只描述ATSC工作模式。接收器15接收广播信号11(例如经由天线(未示出))以对其进行处理从而从其回复例如HDTV(高分辨率TV)视频信号，以应用到显示器20从而浏览其上的视频内容。
根据本发明的原理，接收器15包括具有至少两个工作模式的双模式同步发生器，其中在第一工作模式中，双模式同步发生器生成作为虚拟中心信号的函数的分段同步信号，在第二工作模式中，双模式同步发生器生成作为相关信号的函数的分段同步信号。图5中示出了接收器15的有关部分的示例性框图。(应当注意到，这里没有示出与具有创造性的概念无关的接收器15的其他处理模块，例如用于提供信号274的RF前端等。)解调器275接收信号274，信号274的中心在IF频率(FIF)，并且具有等于6MHz(兆赫兹)的带宽。解调器275将解调后的接收的ATSC-DTV信号201提供给形心计算器200。后者类似于图1的形心计算器100，并且提供虚拟中心值136、符号索引119和峰值信号121。应当注意到，峰值信号121代表表达相关数据的信号，即相关信号。然而，也可以使用其他信号，例如图1的信号116等。除了上述信号外，形心计算器200还提供多个附加信号。首先，形心计算器200提供计算标志信号202，该信号标识形心计算何时完成。例如，一旦计算完成，计算标志信号202就可被设为值“1”，而在这之前被设为值“0”。最后，形心计算器200提供峰值标志信号204，该信号标识峰值搜索何时完成。例如，一旦峰值搜索计算完成，峰值标志信号204就可被设为值“1”，而在这之前被设为值“0”。
形心计算器200将上述输出信号136、121、202和204提供给判决设备210(将在下面描述)。根据本发明的原理，判决设备210生成去往分段同步发生器260的分段参考信号212，分段同步发生器260类似于先前描述的图2的分段同步发生器160。具体而言，分段同步发生器260接收来自判决设备210的分段参考信号212和来自形心计算器200的符号索引，并作为响应提供分段同步信号261。例如，分段同步信号261在符号索引119与分段参考信号212一致时具有值“1”，否则具有值“0”。根据本发明的原理，生成的分段同步信号261或者是虚拟中心值136的函数，或者是峰值信号121的函数。
返回到判决设备210，该设备接收来自形心计算器200的虚拟中心值136、峰值信号121、计算标志信号202和峰值标志信号204。另外，判决设备210还接收两个控制信号，阈值信号206和模式信号207(例如，来自接收器15的处理器(未示出))。作为示例，有三种工作模式，但是具有创造性的概念不限于此。在第一工作模式中，例如模式信号207被设为等于值“0”，只有相关信号被用于生成分段同步信号。在第二工作模式中，例如模式信号207被设为等于值“1”，只有虚拟中心值被用于生成分段同步信号。最后，在第三工作模式中，例如模式信号207被设为等于值“2”，相关信号或虚拟中心值被用于生成分段同步信号。最后，判决设备210提供上述分段参考信号212，还提供状态信号211以供接收器15的其他部分(未示出)使用。
根据本发明的原理，判决设备210按如图6的流程图所示的提供分段参考信号212。应当注意到，尽管这里以流程图的上下文描述了本发明的原理，但是也可以使用其他表示形式，例如状态图。在步骤305中，判决设备210根据模式信号207确定当前工作模式。如果模式信号207代表值“0”，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。另一方面，如果模式信号207代表值“1”，则判决设备210在步骤320中提供虚拟中心值136作为分段参考信号212。最后，如果模式信号207代表值“2”，则判决设备210在步骤310中评价计算标志信号202。如果计算标志信号202的值等于“0”，例如形心计算器200还未完成虚拟中心值的确定，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。然而，一旦计算标志信号202的值变为等于“1”，则判决设备210就在步骤315中评价相关值和确定的虚拟中心值之间的距离。如果|峰值-中心值|≤阈值(经由阈值信号206表达)，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。这种情况下，峰值距离虚拟中心值在阈值距离内。然而，如果|峰值-中心值|＞阈值，则判决设备210在步骤320中提供虚拟中心值136作为分段参考信号212。这种情况下，峰值距离虚拟中心值大于阈值距离。
如上所述，判决设备210还提供状态信号211。该信号向接收器15的其他部分(未示出)标识分段参考是从峰值导出的还是从虚拟中心值导出的，并且可用于重置后续的接收器模块，如均衡器(未示出)。例如，无论何时状态信号211从值“0”转变为值“1”，从值“0”转变为值“2”，从值“0”转变为值“3”和从值“1”转变为值“3”，均衡器都可被重置。
根据本发明的原理，判决设备210按如图7的流程图所示的提供状态信号211。与图6中所示的流程图类似，判决设备210首先在步骤405中确定工作模式。如果模式信号207代表值“0”(峰值信号121被用于生成分段参考信号212)，则判决设备210在步骤410中评价峰值标志信号204。如果峰值标志信号204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，则判决设备210在步骤415中将状态信号211设为值“2”。然而，如果峰值标志信号204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，则判决设备210在步骤430中将状态信号211设为值“0”。另一方面，如果模式信号207代表值“1”(虚拟中心值136被用于生成分段参考信号212)，则判决设备210在步骤420中评价计算标志信号202。如果计算标志信号202的值等于“1”，即，计算完成，则判决设备210在步骤425中将状态信号211设为值“3”。然而，如果计算标志信号202的值等于“0”，即，计算未完成，则判决设备210在步骤430中将状态信号211设为值“0”。最后，如果模式信号207代表值“2”(峰值信号121或虚拟中心值136被用于生成分段同步信号)，则判决设备210在步骤435中评价峰值标志信号204。如果峰值标志信号204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，则判决设备210在步骤440中将状态信号211设为值“0”。然而，如果峰值标志信号204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，则判决设备210在步骤445中评价计算标志202。如果计算标志信号202的值等于“0”，即，计算未完成，则判决设备210在步骤450中将状态信号211设为值“1”。然而，如果计算标志信号202的值等于“1”，即，计算完成，则判决设备210在步骤455中评价峰值和确定的虚拟中心值之间的距离。如果|峰值-中心值|≤阈值(经由阈值信号206表达)，则判决设备210在步骤460中将状态信号211设为值“2”。然而，如果|峰值-中心值|＞阈值，则判决设备210在步骤425中将状态信号211设为值“3”。
转到图8，图8中示出了根据本发明的原理的另一示例性实施例。图8中所示的实施例类似于图5中所示的实施例，除了判决设备210接受两个额外的输入信号以外。第一输入信号是锁定信号209，该信号表达例如接收器15的均衡器的状态，以及该均衡器是否被锁定。锁定信号209可以来自于均衡器、另一接收器模块，或者其可以是由处理器(未在图8中示出)控制的可编程位寄存器。另一输入信号是ΔT208，该信号的值代表时间段的发生或经过(将在下面描述)。作为示例，ΔT208是从由接收器15的处理器(未示出)控制的可编程寄存器提供的，并且代表时间间隔，ΔT≥0。
在该实施例中，判决设备210按如图9的流程图所示的提供分段参考信号212。该流程图类似于图6中所示的流程图。在图9的步骤305中，判决设备210根据模式信号207确定当前工作模式。如果模式信号207代表值“0”，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。另一方面，如果模式信号207代表值“1”，则判决设备210在步骤320中提供虚拟中心值136作为分段参考信号212。最后，如果模式信号207代表值“2”，则判决设备210在步骤310中评价计算标志信号202。如果计算标志信号202的值等于“0”，例如形心计算器200还未完成虚拟中心值的确定，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。然而，一旦计算标志信号202的值转变为“1”(到“1”的转变由图9中的符号“→1”代表)，即，计算完成，则判决设备210就在步骤315中评价相关值和确定的虚拟中心值之间的距离。如果|峰值-中心值|≤阈值(经由阈值信号206表达)，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。这种情况下，峰值距离虚拟中心值在阈值距离内。然而，如果|峰值-中心值|＞阈值，则判决设备210在步骤330中评价锁定信号209。如果锁定信号209的值等于“1”并且发生在ΔT208时间段内(例如均衡器已在该时间段内锁定，其可以在计算标志信号202转变为“1”时启动计算)，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。然而，如果锁定信号209的值等于“0”并且发生在ΔT208时间段内(均衡器在该时间段内还未锁定)，则判决设备210在步骤320中提供虚拟中心值136作为分段参考信号212。
现在参考图10，判决设备210按如图10所示的流程图提供状态信号211。该流程图类似于图7中所示的流程图。判决设备210首先在步骤405中确定工作模式。如果模式信号207代表值“0”(峰值信号121被用于生成分段参考信号212)，则判决设备210在步骤410中评价峰值标志信号204。如果峰值标志信号204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，则判决设备210在步骤415中将状态信号211设为值“2”。然而，如果峰值标志信号204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，则判决设备210在步骤430中将状态信号211设为值“0”。另一方面，如果模式信号207代表值“1”(虚拟中心值136被用于生成分段参考信号212)，则判决设备210在步骤420中评价计算标志信号202。如果计算标志信号202的值等于“1”，即，计算完成，则判决设备210在步骤425中将状态信号211设为值“3”。然而，如果计算标志信号202的值等于“0”，即，计算未完成，则判决设备210在步骤430中将状态信号211设为值“0”。最后，如果模式信号207代表值“2”(峰值信号121或虚拟中心值136被用于生成分段同步信号)，则判决设备210在步骤435中评价峰值标志信号204。如果峰值标志信号204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，则判决设备210在步骤440中将状态信号211设为值“0”。然而，如果峰值标志信号204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，则判决设备210在步骤445中评价计算标志202。如果计算标志信号202的值等于“0”，即，计算未完成，则判决设备210在步骤450中将状态信号211设为值“1”。然而，一旦计算标志信号202的值转变为“1”(到“1”的转变由图10中的符号“→1”代表)，即，计算完成，则判决设备210在步骤455中评价峰值和确定的虚拟中心值之间的距离。如果|峰值-中心值|≤阈值(经由阈值信号206表达)，则判决设备210在步骤460中将状态信号211设为值“2”。然而，如果|峰值-中心值|＞阈值，则判决设备210在步骤485中评价锁定信号209。如果锁定信号209的值等于“1”并且发生在ΔT208时间段内(例如均衡器已在该时间段内锁定，其可以在计算标志信号202转变为“1”时启动计算)，则判决设备210在步骤460中将状态信号211设为值“2”。然而，如果锁定信号209的值等于“0”并且发生在ΔT208时间段内(均衡器在该时间段内还未锁定)，则判决设备210在步骤425中将状态信号211设为值“3”。
现在转到图11，图11中示出了根据本发明的原理的另一示例性实施例。图11中所示的实施例类似于图8中所示的实施例，除了判决设备210不依赖于阈值信号206以外。
在该实施例中，判决设备210按图12的流程图所示的提供分段参考信号212。该流程图类似于图9中所示的流程图。在图12的步骤305中，判决设备210根据模式信号207确定当前工作模式。如果模式信号207代表值“0”，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。另一方面，如果模式信号207代表值“1”，则判决设备210在步骤320中提供虚拟中心值136作为分段参考信号212。最后，如果模式信号207代表值“2”，则判决设备210在步骤310中评价计算标志信号202。如果计算标志信号202的值等于“0”，例如形心计算器200还未完成虚拟中心值的确定，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。然而，一旦计算标志信号202的值转变为“1”(到“1”的转变由图12中的符号“→1”代表)，即，计算完成，则判决设备210就在步骤330中评价锁定信号209。如果锁定信号209的值等于“1”并且发生在ΔT208时间段内(例如均衡器已在该时间段内锁定，其可以在计算标志信号202转变为“1”时启动计算)，则判决设备210在步骤325中提供峰值信号121作为分段参考信号212。然而，如果锁定信号209的值等于“0”并且发生在ΔT208时间段内(均衡器在该时间段内还未锁定)，则判决设备210在步骤320中提供虚拟中心值136作为分段参考信号212。
现在参考图13，判决设备210按图13中所示的流程图提供状态信号211。该流程图类似于图10中所示的流程图。判决设备210首先在步骤405中确定工作模式。如果模式信号207代表值“0”(峰值信号121被用于生成分段参考信号212)，则判决设备210在步骤410中评价峰值标志信号204。如果峰值标志信号204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，则判决设备210在步骤415中将状态信号211设为值“2”。然而，如果峰值标志信号204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，则判决设备210在步骤430中将状态信号211设为值“0”。另一方面，如果模式信号207代表值“1”(虚拟中心值136被用于生成分段参考信号212)，则判决设备210在步骤420中评价计算标志信号202。如果计算标志信号202的值等于“1”，即，计算完成，则判决设备210在步骤425中将状态信号211设为值“3”。然而，如果计算标志信号202的值等于“0”，即，计算未完成，则判决设备210在步骤430中将状态信号211设为值“0”。最后，如果模式信号207代表值“2”(峰值信号121或虚拟中心值136被用于生成分段同步信号)，则判决设备210在步骤435中评价峰值标志信号204。如果峰值标志信号204的值等于“0”，即，峰值搜索未完成，则判决设备210在步骤440中将状态信号211设为值“0”。然而，如果峰值标志信号204的值等于“1”，即，峰值搜索完成，则判决设备210在步骤445中评价计算标志202。如果计算标志信号202的值等于“0”，即，计算未完成，则判决设备210在步骤450中将状态信号211设为值“1”。然而，一旦计算标志信号202的值转变为“1”(到“1”的转变由图13中的符号“→1”代表)，即，计算完成，则判决设备210在步骤485中评价锁定信号209。如果锁定信号209的值等于“1”并且发生在ΔT都市208时间段内(例如均衡器已在该时间段内锁定，其可以在计算标志信号202转变为“1”时启动计算)，则判决设备210在步骤460中将状态信号211设为值“2”。然而，如果锁定信号209的值等于“0”并且发生在ΔT208时间段内(均衡器在该时间段内还未锁定)，则判决设备210在步骤425中将状态信号211设为值“3”。
上述根据本发明的原理的所有示例性实施例可以基于任何同步信号。相关器将输入数据与选择的同步信号相比较。在ATSC-DTV的上下文中，某些候选者是分段同步信号或帧同步信号。对于这些类型的同步信号，差别在于相关器的选择和积分器的大小，以适应同步信号的类型和大小。
同样地，上述根据本发明的原理的所有示例性实施例可以基于任何数字通信系统的任何类型的训练信号。在这种情况下，相关器将输入数据与正讨论的训练信号相比较。对于上述根据本发明的原理的所有实施例，虚拟中心计算的确发生在信号接收的开始时，但是该过程可以继续，以使得最优虚拟中心位置被基于信道条件一直更新，并且虚拟中心可以根据更新后的虚拟中心位置通过缓慢地据此改变采样时钟频率而移位。随后应当对时间相位输出进行相同的更新。
如上所述，根据本发明的原理，双模式发生器允许分段同步发生器和/或帧同步发生器或者仅仅基于分段/场同步相关器，或者仅仅基于信道虚拟中心值。具有创造性的概念可以与均衡器结合使用，以对大部分输入信号加速接收器响应。具有创造性的概念可以扩展到经受线性失真的系统的任何训练信号。
前面仅仅例示了本发明的原理，应当意识到，本领域技术人员能够作出大量的替换配置，尽管在这里没有明示，但是这些替换配置也体现了本发明的原理，并且在其精神和范围内。例如，尽管在独立功能元件的上下文中进行例示，但是这些功能元件可以实现在一个或多个集成电路(IC)上。类似地，尽管示为独立元件，但是这些元件中的任何一个或全部可以实现在由存储的程序控制的处理器(例如数字信号处理器)中，该处理器执行例如与例如图6中所示的一个或多个步骤相对应的关联软件等等。另外，尽管示为捆绑在TV机10内的元件，但是其中的元件可以以任何组合方式分布在不同的单元中。例如，图4的接收器15可以是设备的一部分，或盒(如与设备物理分离的机顶盒)或者结合了显示器20的盒等。另外，应当注意到，尽管在陆地广播的上下文中进行描述，但是本发明的原理可应用于其他类型的通信系统，例如卫星、线缆等。因此，应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对示例性实施例进行修改，并且可以作出其他的配置。
权利要求
1.一种接收器，包括用于提供同步信号的同步发生器；其中所述同步发生器包括至少两个工作模式，其中在第一工作模式中，所述同步发生器生成作为信道虚拟中心信号的函数的同步信号，在第二工作模式中，所述同步发生器生成作为相关信号的函数的同步信号。
2.如权利要求1所述的接收器，其中所述同步信号代表ATSC-DTV(高级电视系统委员会—数字电视)分段同步信号。
3.如权利要求1所述的接收器，其中所述同步信号代表ATSC-DTV(高级电视系统委员会—数字电视)帧同步信号。
4.如权利要求1所述的接收器，还包括响应于解调后的信号提供所述信道虚拟中心信号和所述相关信号的形心计算器。
5.如权利要求1所述的接收器，还包括响应于解调后的信号提供所述相关信号的相关器，所述相关信号代表解调后的信号和代表所述同步信号的数据模式之间的相关。
6.如权利要求1所述的接收器，还包括用于提供作为解调后的信号内表达的数据模式的函数的信道虚拟中心信号的形心计算环路，其中所述数据模式代表所述同步信号。
7.如权利要求1所述的接收器，其中所述同步发生器生成这样的同步信号，该同步信号是所述信道虚拟中心信号的值和作为所述相关信号的函数的值之间的差的函数。
8.如权利要求1所述的接收器，其中所述同步发生器生成作为锁定信号的函数的同步信号，所述锁定信号代表均衡器、另一接收器模块或由微处理器控制的可编程位寄存器的值中的至少一个的锁定状态。
9.如权利要求1所述的接收器，其中所述同步发生器生成作为发生在时间间隔ΔT内的锁定信号的函数的同步信号，所述锁定信号代表均衡器、另一接收器模块或由微处理器控制的可编程位寄存器的值中的至少一个的锁定状态。
10.如权利要求1所述的接收器，还包括用于设置作为以下各项中的至少一个的函数的同步发生器模式的判决设备所述信道虚拟中心信号的值和作为所述相关信号的函数的值之间的差；锁定信号；指示相关计算何时完成的峰值计算标志；或者指示信道虚拟中心计算何时完成的形心计算标志。
11.如权利要求1所述的接收器，还包括用于提供作为以下各项中的至少一个的函数的状态信号的判决设备所述同步发生器模式；所述信道虚拟中心信号的值和作为所述相关信号的函数的值之间的差；锁定信号；指示相关计算何时完成的峰值计算标志；或者指示信道虚拟中心计算何时完成的形心计算标志。
12.一种用在接收器中的方法，该方法包括在第一模式中提供作为信道虚拟中心信号的函数的同步信号；以及在第二模式中提供作为相关信号的函数的同步信号。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述同步信号代表ATSC-DTV(高级电视系统委员会—数字电视)分段同步信号。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述同步信号代表ATSC-DTV(高级电视系统委员会—数字电视)帧同步信号。
15.如权利要求12所述的方法，还包括处理解调后的信号以提供所述信道虚拟中心信号和所述相关信号。
16.如权利要求12所述的方法，还包括提供所述相关信号，所述相关信号代表解调后的信号和代表所述同步信号的数据模式之间的相关。
17.如权利要求12所述的方法，还包括提供作为解调后的信号内表达的数据模式的函数的信道虚拟中心信号，其中所述数据模式代表所述同步信号。
18.如权利要求12所述的方法，还包括提供这样的同步信号，该同步信号是所述信道虚拟中心信号的值和作为所述相关信号的函数的值之间的差的函数。
19.如权利要求12所述的方法，还包括提供作为锁定信号的函数的同步信号，所述锁定信号代表均衡器、另一接收器模块或由微处理器控制的可编程位寄存器的值中的至少一个的锁定状态。
20.如权利要求12所述的方法，还包括提供作为发生在时间间隔ΔT内的锁定信号的函数的同步信号，所述锁定信号代表均衡器、另一接收器模块或由微处理器控制的可编程位寄存器的值中的至少一个的锁定状态。
21.如权利要求12所述的方法，还包括设置作为以下各项中的至少一个的函数的同步发生器模式所述信道虚拟中心信号的值和作为所述相关信号的函数的值之间的差；锁定信号；指示相关计算何时完成的峰值计算标志；或者指示信道虚拟中心计算何时完成的形心计算标志。
22.如权利要求12所述的方法，还包括提供作为以下各项中的至少一个的函数的状态信号所述同步发生器模式；所述信道虚拟中心信号的值和作为所述相关信号的函数的值之间的差；锁定信号；指示相关计算何时完成的峰值计算标志；或者指示信道虚拟中心计算何时完成的形心计算标志。
全文摘要
一种接收器包括用于提供同步信号的同步发生器，其中同步发生器包括至少两个工作模式，其中在第一工作模式中，同步发生器生成作为信道虚拟中心信号的函数的同步信号，在第二工作模式中，双模式同步发生器生成作为相关信号的函数的同步信号。
文档编号H04L27/22GK1954594SQ200580015217
公开日2007年4月25日 申请日期2005年5月11日 优先权日2004年5月12日
发明者艾弗尼特·马可曼, 格布里尔·阿尔佛雷德·艾德 申请人:汤姆逊许可证公司