信号处理装置和方法

专利名称：信号处理装置和方法
技术领域：
本发明涉及信号处理装置和方法，并且更具体地，例如涉及用于迅速解调 OFDM(正交频分复用)信号的信号处理装置和方法。
背景技术：
OFDM(正交频分复用)作为数据(信号)调制制式已被用于地面数字广播和其它广播。OFDM使用传输频带内彼此正交的多个子载波，执行PSK(相移键控)、QAM(正交幅 度调制)或其它数字调制，在其中数据被指派给每个子载波的幅度或相位。在OFDM中，传输频带被多个子载波划分，这导致缩窄了一个子载波(的波)的频 带并且减慢了调制速度，但是在现有调制制式中总的(全体子载波)传输速度保持不变。如上所述，数据被指派给OFDM中的多个子载波。结果，可以通过适于执行逆傅里 叶变换的IFFT (逆快速傅里叶变换)计算来实现调制。另一方面，从调制得到的OFDM信号 的解调可通过FFT (快速傅里叶变换)计算来实现。因此，适于发送OFDM信号的OFDM发送机可被配置有适于执行IFFT计算的电路。 另一方面，适于接收OFDM信号的OFDM接收机可被配置有适于执行FFT计算的电路。此外，OFDM具有称为保护间隔(guard interval)的信号间隔，因此提供了经提高 的多径抗扰性(immunity)。另外，已知信号(为OFDM接收机所知的信号)，S卩，导频信号在 OFDM中的时间或频率方向上离散地被插入，以使得OFDM接收机将这些信号用于同步、估计 传输线(信道)特性或其它目的。由于OFDM的高的多径抗扰性，OFDM已被用于经受严重多径干扰的地面数字广 播和其它广播系统。采用OFDM的地面数字广播标准有DVB-T(地面数字视频广播)和 ISDB-T (地面综合业务数字广播)。对于0FDM，数据以OFDM符号为单位来传输。图1是图示出OFDM符号的示图。OFDM符号通常包括有效符号和保护间隔。有效符号是在调制期间执行IFFT的信 号时段。保护间隔是有效符号后半部分的复制并且被附接在有效符号的起始处。因此，在OFDM符号的起始处提供保护间隔提供了经提高的多径抗扰性。应当注意，在采用OFDM的地面数字广播标准中将称为帧(OFDM传输帧)的单元定 义为包括多个OFDM符号，以使得数据以帧为单位来传输。适于接收这样的OFDM信号的OFDM接收机利用OFDM信号的载波对该信号执行数
字正交解调。然而，应当注意，OFDM接收机用于数字正交解调的OFDM信号载波包含一些差错， 这是因为该载波与适于发送该OFDM信号的OFDM发送机所使用的载波不同。S卩，用于数字 正交解调的OFDM信号载波的频率偏离从由OFDM接收机接收到的OFDM信号(IF(中频)信 号)的中心频率。
因此，OFDM接收机估计作为用于数字正交解调的OFDM信号载波的差错的载波频 率偏移，并且执行适于检测估计出的偏移的载波频率偏移检测以及适于校正OFDM信号(其 载波频率偏移)的载波频率偏移校正，从而根据估计出的偏移消除偏移。图2是图示出现有OFDM接收 机的配置的示例的框图。载波频率偏移校正部件11被提供有在对OFDM信号进行数字正交解调之后获得的 基带时域OFDM信号(OFDM时域信号)。该部件11根据从后面将描述的载波频率偏移校正量估计部件15提供来的载波频 率偏移校正量，执行适于校正提供给它的OFDM时域信号(其偏移)的载波频率偏移校正。载波频率偏移校正部件11将经过了载波频率偏移校正的OFDM时域信号提供给 FFT计算部件12和时域载波频率偏移检测部件13。FFT计算部件12执行适于将从载波频率偏移校正部件11提供来的OFDM时域信号 傅里叶变换为频域OFDM信号(OFDM频域信号)的FFT计算，并且将从FFT计算获得的ODFM 频域信号提供给频域载波频率偏移检测部件14。应当注意，从FFT计算部件12获得的OFDM频域信号不仅被提供给频域载波频率 偏移检测部件14而且还被提供给后续级中适于处理均衡、纠错、译码以及其它处理的未示 出的块。时域载波频率偏移检测部件13通过利用来自载波频率偏移校正部件11的OFDM 时域信号来估计该OFDM时域信号的载波频率偏移，从而执行适合于检测出所估计载波频 率偏移的载波频率偏移检测。时域载波频率偏移检测部件13将从载波频率偏移检测中获 得的所估计载波频率偏移提供(反馈)给载波频率偏移校正量估计部件15。频域载波频率偏移检测部件14通过利用来自FFT计算部件12的OFDM频域信号 来估计该OFDM频域信号的载波频率偏移，从而执行适合于检测出所估计载波频率偏移的 载波频率偏移检测。该部件14将从载波频率偏移检测中获得的所估计载波频率偏移提供 (反馈)给载波频率偏移校正量估计部件15。载波频率偏移校正量估计部件15利用其中一个来自时域载波频率偏移检测部件 13并且另一个来自频域载波频率偏移检测部件14的所估计载波频率偏移中的任一者或两 者，来估计适合于消除OFDM时域信号的载波频率偏移的(OFDM时域信号)校正量。该部件 15将校正量提供给载波频率偏移校正部件11。如上所述，该部件11根据来自载波频率偏移校正量估计部件15的校正量来校正 提供给它的OFDM时域信号(执行载波频率偏移校正)。顺便提及，正在制定DVB-T2 (第二代欧洲地面数字广播标准)。应当注意，DVB-T2在所谓的蓝皮书(DVB 蓝皮书 A122) ("Framestructure channel coding and modulation for a second generation digitalterrestrial television broadcasting system(DVB-T2)，，，DVB Document A122June 2008)中进行了描述。在DVB-T2 (其蓝皮书)中，定义了称为T2帧的帧，以使得数据以T2帧为单位来传 输。T2帧包含称为Pl和P2的两个前导信号(preamble signal)。这些前导信号包含 解调和其它处理所需的信息(该信息被信号化(signal))。图3是图示出T2帧格式的示图。
T2帧按如下顺序包含一个PlOFDM符号、一个或多个Ρ2 OFDM符号、一个或多个数 据(正常)OFDM符号以及必要的FC (帧结束)OFDM符号。比特Sl和S2例如在Pl中被信号化。比特Sl和S2指示下面的信息，S卩，Pl以外的符号(Ρ2、数据和FC符号)是在 SISO(单输入单输出)系统还是在MISO(多输入单输出)系统中传输，用于对Pl以外的符 号执行FFT计算的FFT大小(经过单次FFT计算的样本(符号)(子载波)数)以及保护 间隔长度(下面亦称为GI长度)属于两组中的哪组。 应当注意，在DVB-T2中相对于有效符号长度定义了七种不同长度，即1/128、 1/32、1/16、19/256、1/8、19/128和1/4来作为GI长度。这七种GI长度被分类为两组。在 Pl中被信号化的比特Sl和S2包含关于Τ2帧的GI长度属于这两组中的哪组的信息。此外，定义了组成单个OFDM符号的六种不同的符号(子载波)数目，即FFT大小。 这些大小为 1Κ、2Κ、4Κ、8Κ、16Κ 和 32Κ。然而，应当注意，尽管上面六种不同FFT大小中的任一种可用于Pl以外的OFDM符 号，然而仅IK可用于Pl OFDM符号。另一方面，对于Ρ2的FFT大小和GI长度，使用了与Pl和Ρ2以外的OFDM符号(即， 数据(正常)和FC OFDM符号)相同的值。这里，Pl包含了解调Ρ2所需的信息，例如传输系统和FFT大小。因此，Pl必须被 解调以便解调Ρ2。LlPRE (Li 前)和 LlPOST (Li 后)在 Ρ2 中被信号化。LlPRE包含了适合于接收Τ2帧的OFDM接收机解调LlPOST所需的信息。LlPOST 包含了 OFDM接收机访问物理层(其层管道，layerpipes)所需的信息。这里，LlPRE包含如下信息，包括GI长度、指示导频信号布置(其示出了导频信号 (即已知信号)包含在哪个符号(子载波)中)的导频图案(PP)，是否扩展传输频带以发 送OFDM信号(BWT_EXT)，以及一个T2帧(NDSYM)中的OFDM符号数目。需要这些信息来解 调包含数据(包括FC)的符号。在获得了 LlPRE和LlPOST (在其中被信号化的信息)之后，OFDM接收机可以解调 数据(和FC)的符号。应当注意，尽管在图3中在T2帧中设置了两个P20FDM符号，然而一到十六(16) 个P20FDM符号中的任意数目的P20FDM符号可被设置在T2帧中。然而，在包含具有16K或 32K FFT大小的P2的T2帧中仅设置一个P20FDM符号。图4是图示出PlOFDM信号的示图。Pl OFDM信号具有作为有效符号的1K( = 1024)个符号。Pl OFDM信号具有循环结构，该循环结构包括ΒΓ、Bi、Β2和Β2，Β1，是通过频移 (frequency-shift)Bl获得的信号，Bl是有效符号的开始部分；Bi，被复制在有效符号之 前；B2’是通过频移作为其余有效符号的B2获得的信号；并且B2’被复制在有效符号之后。Pl OFDM信号具有具有作为有效子载波的853个子载波。在DVB-T2中，所有853 个子载波中位于预定位置处的384个子载波被指派了信息(位置)。根据DVB-T2实施指南(ETSI TR 102 831 :IG)，如果OFDM信号传输频带例如为 8MHz，则可以基于上面384个子载波位置之间的相互关系，来以跨越从-500kHz到+500kHz的最大范围的子载波间隔为单位执行“粗略”载波频率偏移估计。此外，根据实施指南，由于图4描绘的Pl的循环结构，因此可以以小于在从-0. 5X 载波间隔至+0. 5X载波间隔的范围中的载波间隔为单位来执行“精细”的载波频率偏移估 计。这里，DVB-T2定义了图4所描绘的Pl的FFT大小为IK个样本(符号)。此外，DVB-T2定义了如果传输频带例如为8MHz，则在FFT大小为IK个样本的情况 下Pl的采样周期为7/64 μ S。因此，如果传输频带例如为8MHz，则Pl有效符号长度Tu为1024X7/64 μ S。另一方面，由等式D= 1/TU表达的有效OFDM符号长度(不包括保护间隔的有效 符号长度)Tu[sec]与OFDM信号子载波间隔D[Hz]之间的关系成立。因此，如果传输频带例如为8MHz，则Pl子载波间隔D等于有效符号长度Tu = 1024 X 7/64 μ sec的倒数或者大约8929Hz。如上所述，由于Pl子载波间隔D大约为8929Hz，因此可利用Pl检测到的“精细” 估计出的载波频率偏移落在从-8929/2HZ至+8929/2HZ的范围内。在此情况中，利用Pl的捕获范围，即可以根据从Pl获得的“精细”估计载波频率偏 移通过OFDM信号校正来引入用于数字正交解调的OFDM信号载波的频率范围(可以执行载 波频率偏移校正的频率范围)在频率轴(频率)上的固有子载波位置之上和之下8929/2HZ 的范围中(从-8929/2HZ 至 +8929/2Hz)。这里，从多个OFDM信号子载波(OFDM符号)中的频率最低的子载波起的第i+Ι (其 中，i = 0，1，...)个子载波用子载波c#i表示。子载波c#i的固有频率(在频率轴上的位 置)称为设定频率f#i。OFDM接收机通过利用Pl的“精细”载波频率偏移估计来检测OFDM信号的子载波 c#i的频率和与该频率最接近的设定频率f#i’之间的差值，作为“精细”估计出的载波频率 偏移。然后，执行载波频率偏移校正以根据“精细，，估计出的载波频率偏移来校正OFDM 信号，以使得子载波c#i的频率和与该频率最接近的设定频率f#i’ 一致。此外，OFDM接收机通过利用Pl的“粗略”载波频率偏移估计，来以子载波间隔为单 位检测OFDM信号的子载波c#i的频率与子载波c#i的设定频率f#i之间的差值，作为“粗 略”估计出的载波频率偏移。然后，执行载波频率偏移校正以根据“粗略”估计出的载波频率偏移来校正OFDM 信号，以使得子载波c#i的频率与子载波c#i的设定频率f#i 一致。这里，根据“精细”估计出的载波频率偏移执行的载波频率偏移校正称为“精细”载 波频率偏移校正，而根据“粗略”估计出的载波频率偏移执行的载波频率偏移校正称为“粗 略”载波频率偏移校正。

发明内容
顺便提及，如果OFDM信号具有落在从-0. 5X子载波间隔到+0. 5X子载波间隔的 范围之外的大的载波频率偏移，则可能花费较长时间来执行利用Pl的“粗略”载波频率偏 移估计。
“粗略”载波频率偏移校正只有在利用Pl的“粗略”载波频率偏移估计以及对估计 出的偏移的检测之后可被执行。因此，如果利用Pi的“粗略”载波频率偏移估计花费较长 时间，则不能建立同步并且解调在OFDM信号接收开始之后接收到的第一个T2帧中的P2和 数据(包括FC)符号。结果，在开始解调P2和数据符号之前，可能必须等待直到接收到下 一 T2帧为止。S卩，在OFDM符号中，P2被排列在Pl 之后，如图3所示的。因此，在图2所示的现有OFDM接收机中，如果时域载波频率偏移检测部件13花较 长时间来执行利用Pl的“粗略”载波频率偏移估计，则Pl之后的P2在该时段期间通过了 载波频率偏移校正部件11。结果，不能对P2中已经通过该部件11的部分执行“粗略”载波 频率偏移校正。如果OFDM信号具有“粗略”载波频率偏移或者落在-0. 5 X子载波间隔到+0. 5 X 子载波间隔的范围之外的载波频率偏移，则极不可能可以从这种状况中的OFDM信号(尚待 经过“粗略”载波频率偏移校正的OFDM信号)提取出(解调)正确信息。因此，如果利用 Pl的“粗略”载波频率偏移估计正在进行时P2(或者至少其一部分)通过了载波频率偏移 校正部件11，则难以适当地解调P2。这使得无法解调在OFDM信号接收开始之后接收到的第一个T2帧中的P2和数据 符号(包括FC)。因此，在开始解调P2和数据符号之前必须等待下一 T2帧。鉴于上面的情况，需要本发明更快地建立同步(使得子载波c#i的频率与子载波 c#i的设定频率一致)以确保快速解调OFDM信号。本发明的一个实施例是信号处理装置，该装置包括计算装置、处理装置和载波频 率偏移校正装置。计算装置执行适合于将时域0FDM，即正交频分复用信号傅里叶变换为频 域OFDM信号的变换计算。处理装置执行适合于检测估计出的载波频率偏移的载波频率偏 移检测，估计出的载波频率偏移是用于解调OFDM信号的载波的差错。载波频率偏移校正装 置根据估计出的载波频率偏移执行适合于校正频域OFDM信号的载波频率偏移的载波频率 偏移校正。OFDM信号包含第一前导信号以及跟随在第一前导信号之后的第二前导信号。该 计算装置与由该处理装置利用第一前导信号执行的载波频率偏移检测并行地来执行对第 二前导信号的变换计算。根据本发明另一实施例的信号处理方法包括计算步骤、处理步骤和载波频率偏移 校正步骤。在计算步骤中，信号处理装置执行适合于将时域0FDM，即正交频分复用信号傅里 叶变换为频域OFDM信号的变换计算。在处理步骤中，信号处理装置执行适合于检测估计出 的载波频率偏移的载波频率偏移检测，估计出的载波频率偏移是用于解调OFDM信号的载 波的差错。在载波频率偏移校正步骤中，信号处理装置根据估计出的载波频率偏移执行适 合于校正频域OFDM信号的载波频率偏移的载波频率偏移校正。OFDM信号包含第一前导信 号以及跟随在第一前导信号之后的第二前导信号。该计算步骤与由该处理步骤利用第一前 导信号执行的载波频率偏移检测并行地来执行对第二前导信号的变换计算。在上面的实施例中，变换计算被执行以将时域OFDM信号傅里叶变换为频域OFDM 信号。载波频率偏移检测被执行以检测出作为用于解调OFDM信号的载波的差错的所估计 出的载波频率偏移。此外，载波频率偏移校正被执行，以根据所估计出的载波频率偏移来校 正频域OFDM信号的载波频率偏移。在此情况中，OFDM信号包含第一前导信号以及跟随在所述第一前导信号之后的第二前导信号。对第二前导信号的变换计算与利用第一前导信号 的载波频率偏移检测并行地被执行。应当注意，信号处理装置可以是独立的装置或者构成独立装置的内部块。本发明的实施例准许快速解调OFDM信号。


图1是图示出OFDM符号的示图；图2是图示出现有OFDM接收机的配置示例的框图；图3是图示出T2帧格式的示图；图4是图示出Pl OFDM信号的示图；图5是图示出应用了本发明实施例的信号处理装置的第一实施例的配置示例的 框图；图6是图示出Pl OFDM信号的功率的示图；图7是描绘前导信号处理部件所使用的“粗略”载波频率偏移估计方法的示图；图8是描绘考虑到在实施指南中介绍的OFDM信号载波频率偏移以及Pl和P2信 令的一系列解调序列的示图；图9A和9B是描绘利用预设进行的OFDM信号的解调的示图；图IOA和IOB是描绘当OFDM信号具有“粗略”载波频率偏移时利用预设解调OFDM 信号的示图；图IlA和IlB是描绘当OFDM信号具有“粗略”载波频率偏移时由OFDM接收机对 OFDM信号进行解调的示图；图12是描绘由频域载波频率偏移校正部件进行的“粗略”载波频率偏移校正的示 图；图13是描述检测范围设置处理的流程图；图14是图示出应用了本发明实施例的信号处理装置的第二实施例的配置示例的 框图；以及图15是图示出应用了本发明实施例的计算机的实施例的配置示例的框图。
具体实施例方式〈第一实施例〉[信号处理装置的配置示例]图5是图示出应用了本发明的信号处理装置的第一实施例的配置示例的框图。在图5中，信号处理装置例如用作适于接收和解调DVB-T2 OFDM信号的OFDM接收 机。S卩，在图5中，信号处理装置包括时域载波频率偏移校正部件21、FFT计算部件22、 频域载波频率偏移校正部件23、旋转部件24、前导信号处理部件25以及符号同步部件26。时域载波频率偏移校正部件21被提供有OFDM时域信号。S卩，OFDM接收机从自适于发送OFDM信号的OFDM发送机发送来的OFDM信号中例 如提取用户所选信道的OFDM信号(与该信道相关联的频带中的OFDM信号)。
此外，OFDM接收机使用给定频率(载波频率)处的载波(理想地，与OFDM发送机 所使用的载波相同的载波)以及与该载波正交的信号来对用户所选信道(下面称为感兴趣 信道)的OFDM信号执行数字正交解调。OFDM接收机将从数字正交解调获得的基带OFDM信 号提供给时域载波频率偏移校正部件21。这里，提供给时域载波频率偏移校正部件21的OFDM信号是尚待经过FFT计算的 时域信号(紧邻由OFDM发送机对IQ星座中的符号(在单个子载波上发送的数据)进行 IFFT计算之后的信号)。因此，该OFDM信号也称为OFDM时域信号。OFDM时域信号是由包括实轴(1(同相))分量和虚轴(Q(正交相位))分量的复数 表达的复信号。时域载波频率偏移校正部件21不仅 被提供有OFDM时域信号，而且还被提供有来 自前导信号处理部件25的通过利用Pl的“精细”载波频率偏移估计检测出的“精细”估计 出的载波频率偏移。时域载波频率偏移校正部件21根据来自前导信号处理部件25的“精细”估计出的 载波频率偏移来执行适合于校正提供给它的OFDM时域信号的“精细”载波频率偏移校正。该部件21将从“精细”载波频率偏移校正得到的OFDM时域信号提供给FFT计算 部件22和前导信号处理部件25。FFT计算部件22根据从符号同步部件26提供来的FFT触发信息(FFT窗口触发) 来从自时域载波频率偏移校正部件21提供来的OFDM时域信号中提取出与FFT大小一样多 的OFDM时域信号(其样本值)，从而执行作为快速DFT (离散傅里叶变换)计算的FFT计
笪弁。即，从符号同步部件26提供来的FFT触发信息表示针对OFDM时域信号的要经过 FFT计算的间隔的起始位置(FFT计算起始位置)以及间隔大小(FFT大小)。FFT计算部件22根据从符号同步部件26提供来的FFT触发信息来提取从FFT触 发信息所指示的位置起的、如FFT触发信息中的FFT大小所指示的那么多的OFDM时域信 号，来作为要经过FFT计算的间隔(下面亦称为FFT间隔)的OFDM时域信号。结果，从构成了 OFDM时域信号中所包含的单个OFDM符号的符号中理想地提取出 了除保护间隔(其符号)以外的具有有效符号长度的符号，来作为用于FFT间隔的OFDM时 域信号。然后，FFT计算部件22对用于FFT间隔的OFDM时域信号(具有有效符号长度的 符号)执行FFT计算。由FFT计算部件22对OFDM时域信号进行的FFT计算提供了在子载波上发送的信 息，即，表示IQ星座中的符号的OFDM信号。应当注意，从对OFDM时域信号进行FFT计算获得的OFDM信号是频域信号，并且下 面亦称为OFDM频域信号。FFT计算部件22将从对OFDM时域信号的OFDM符号执行FFT计算获得的OFDM频 域信号(即，构成OFDM符号的一组子载波)提供给频域载波频率偏移校正部件23。这里，FFT计算部件22不仅将构成OFDM符号的一组子载波c#i (其是OFDM频域 信号)，而且将表示子载波c#i的载波索引号j提供给频域载波频率偏移校正部件23。S卩，将从构成OFDM符号的该组子载波c#i中频率最低的子载波起的第j+Ι (其中，j = 0，1，...)个子载波的载波索引号用字母j表示，则FFT计算部件22将载波索引号j与 第j+Ι个子载波c#l相关联，将该载波索引号j与作为构成OFDM符号的该组子载波c#i的 多个子载波c#i的排列一起提供给频域载波频率偏移校正部件23。应当注意，如果 OFDM频域信号例如在向上的方向上具有+K子载波的载波频率偏 移，则由等式j = i+K表达的从FFT计算部件22输出的子载波c#i的i与载波索引号j之 间的关系成立。频域载波频率偏移校正部件23不仅被提供有来自FFT计算部件22的OFDM频域 信号，而且被提供有来自前导信号处理部件25的通过利用Pl的“粗略”载波频率偏移估计 检测出的“粗略”估计出的载波频率偏移。该部件23根据来自前导信号处理部件25的“粗略”估计出的载波频率偏移来执 行适合于校正来自FFT计算部件22的OFDM频域信号的“粗略”载波频率偏移校正。这里，如果OFDM信号具有“粗略”载波频率偏移，则构成OFDM符号的子载波 c#i (其是从FFT计算部件22获得的OFDM频域信号)接近于设定频率f#j而非其(固有 的)设定频率f#i。结果，FFT计算部件22将子载波c#i与载波索引号j ( = i+K)而非固 有载波索引号i相关联。频域载波频率偏移校正部件23例如将与子载波c#i相关联的载波索引号从不是 子载波c#i的固有载波索引号的载波索引号j改变为固有载波索引号i，来作为“粗略”载 波频率偏移校正。该部件23将从“粗略”载波频率偏移校正得到的OFDM频域信号与载波索引号一 起提供给旋转部件24。旋转部件24不仅被提供有来自频域载波频率偏移校正部件23的OFDM频域信号 和载波索引号，而且还被提供有其它信息。这样的信息包括由未示出的块从OFDM信号中估 计出的GI长度或者可在OFDM接收机中预先获得(下面亦称为预设(preset))的信息中所 包括的GI长度。这样的信息还包括来自前导信号处理部件25的通过利用Pl的“粗略”载 波频率偏移估计检测出的“粗略”估计出的载波频率偏移。旋转部件24根据GI长度和“粗略”估计出的载波频率偏移来执行校正，该校正适 合于在IQ星座中旋转来自频域载波频率偏移校正部件23的OFDM频域信号。该部件24将 从该校正得到的OFDM频域信号与从频域载波频率偏移校正部件23提供来的载波索引号一 起提供给后续级中适合于处理均衡、纠错、译码及其它处理的未示出的块。即，假设从频域载波频率偏移校正部件23提供给旋转部件24的OFDM频域信号具 有“粗略”载波频率偏移。将该偏移用字母e表示，并且将OFDM信号的GI长度用字母r表 示，每个符号被旋转了 eXr。因此，旋转部件24执行校正以消除该旋转。前导信号处理部件25从自时域载波频率偏移校正部件21提供来的OFDM时域信 号中检测作为第一前导信号信号的示例的P1。该部件25执行利用Pl的“精细”和“粗略” 载波频率偏移估计，从而检测“精细”和“粗略”估计出的载波频率偏移。然后，前导信号处理部件25将“精细”估计出的载波频率偏移提供给时域载波频 率偏移校正部件21，并将“粗略”估计出的载波频率偏移提供给频域载波频率偏移校正部件 23和旋转部件24。此外，该部件25从Pl提取比特Sl和S2，并认识到表示SISO或MISO的传输系统、Pl以外的OFDM符号的FFT大小，以及关于GI长度属于哪组的组信息。另外，前导信号处理部件25将信息提供给符号同步部件26。这样的信息包括表 示包含在来自时域载波频率偏移校正部件21的OFDM时域信号中的OFDM时域信号上的Pl 位置的Pl位置信息，以及从包含在Pl中的比特Sl和S2标识出的FFT大小。符号同步部件26基于来自前导信号处理部件25的Pl位置信息、FFT大小及其它 信息生成FFT触发信息，并将该FFT触发信息提供给FFT计算部件22。由该部件26生成的FFT触发信息包括下面的信息。即，对于作为Pl之后的第二 前导信号信号的示例的P2，FFT触发信息包括作为对P2进行的FFT计算的起始位置的有效 符号的开始。有效符号的开始在如下GI长度的后面由未示出的块从OFDM信号中估计出 的GI长度或者来自由Pl位置信息所指示的位置的预设中所包含的GI长度。在如上所述那样配置的OFDM接收机中，前导信号处理部件25从经由时域载波频 率偏移校正部件21提供来的OFDM时域信号检测Pl，并且执行利用Pl的“精细”和“粗略” 载波频率偏移估计，从而检测“精细”和“粗略”估计出的载波频率偏移。然后，前导信号处理部件25将“精细”估计出的载波频率偏移提供给时域载波频 率偏移校正部件21，并将“粗略”估计出的载波频率偏移提供给频域载波频率偏移校正部件 23和旋转部件24。此外，该部件25生成表示OFDM时域信号上的Pl位置的Pl位置信息和其它信息， 并将信息提供给符号同步部件26。符号同步部件26根据来自前导信号处理部件25的信息生成FFT触发信息，并将 该信息提供给FFT计算部件22。另一方面，时域载波频率偏移校正部件21根据从前导信号处理部件25提供来的 “精细”估计出的载波频率偏移来校正提供给它的OFDM时域信号，并将经校正的信号提供给 FFT计算部件22和前导信号处理部件25。FFT计算部件22根据从符号同步部件26提供来的FFT触发信息来对从时域载波 频率偏移校正部件21提供来的OFDM时域信号执行FFT计算。该部件22将从FFT计算获 得的OFDM频域信号与载波索引号一起提供给频域载波频率偏移校正部件23。频域载波频率偏移校正部件23根据从前导信号处理部件25提供来的“粗略”估 计出的载波频率偏移来执行适合于校正从FFT计算部件22提供来的OFDM时域信号的“粗 略”载波频率偏移校正。该部件23将经校正的信号与载波索引号一起提供给旋转部件24。旋转部件24根据由未示出块估计出的GI长度或者包含在预设中的GI长度以及 从前导信号处理部件25提供来的“粗略”估计出的载波频率偏移，来校正从频域载波频率 偏移校正部件23提供来的OFDM频域信号。该部件24将经校正的信号与从频域载波频率 偏移校正部件23提供来的载波索引号一起提供给后续级中适合于处理均衡、纠错、译码及 其它处理的未示出块。[利用Pl的载波频率偏移估计]如果OFDM信号具有载波频率偏移(并且尤其是“粗略”载波频率偏移)，则难以适 当地获得在Pl和P2中被信号化的信息(精确地调制Pl和P2)。结果，在OFDM信号接收到之后，首先需要载波频率偏移校正。因此，图5所示的OFDM接收机利用Pl估计载波频率偏移，从而检测估计出的载波频率偏移并且根据该估计出的载波频率偏移来执行载波频率偏移校正。如上所述，根据实施指南，由于图4所描绘的Pl循环结构，因此可以以小于在 从-0. 5X子载波间隔至+0. 5X子载波间隔的范围中的子载波间隔为单位来执行“精细”的 载波频率偏移估计。因此，前导信号处理部件25 (图5)利用Pl估计“精细”载波频率偏移以检测“精 细”估计出的载波频率偏移。例如，如果OFDM信号传输频带例如为8MHz，则落在最接近子载波c#i的设定配置 之上和之下8929/2HZ的范围内的值被检测作为“精细”估计出的载波频率偏移。另一方面，根据实施指南，如果OFDM信号传输频带例如为8MHz，则如前所述的，可 以基于Pl OFDM信号子载波位置之间的相互关系，来以在跨越从-500kHz到+500kHz的最 大范围的子载波间隔为单位执行“粗略”载波频率偏移估计。因此，前导信号处理部件25利用Pl估计“粗略”载波频率偏移以检测“粗略”估 计出的载波频率偏移。下面将参考图6和图7给出对由图5所示的前导信号处理部件25执行的利用Pl 的“粗略”载波频率偏移估计的描述。图6是图示出Pl OFDM信号的功率的示图。应当注意，在图6 (并且也在图7中)，水平轴表示以频率表示的载波索引号，垂直 轴表示子载波功率。如前所述，Pl OFDM信号具有作为有效子载波的853个子载波。在DVB-T2中，853 个子载波中的384个子载波被指派了信息(位置)。应当注意，如果OFDM信号传输频带例如为8MHz，则如前所述的，Pl子载波间隔为 (大约)8929Hz。前导信号处理部件25(图5)基于Pl OFDM信号的上述384个子载波之间的相互 关系，来利用Pi估计“粗略”载波频率偏移以检测“粗略”估计出的载波频率偏移。图7是描绘由前导信号处理部件25使用的“粗略”载波频率偏移估计方法的示图。在图7中，实线和虚线箭头表示Pl OFDM信号的853个有效子载波。另一方面，实 线箭头表示所有853个有效子载波中将计算其和的那些子载波(384个子载波)。此外，表示853个有效子载波的所有箭头中的长箭头表示被指派了信息的384个 子载波。结果，被指派了信息的384个子载波的功率(和幅度)较大。另一方面，短箭头表示未被指派信息的子载波。结果，未被指派信息的子载波的功 率较小。图7所示的Pl (子载波)具有-1载波频率偏移。这里，载波频率偏移的符号(正或负)表示子载波位置(频率)的偏离方向。艮口， 正的频率偏移表示子载波在较高频率的方向上偏离。另一方面，负的频率偏移表示子载波 在较低频率的方向上偏离。此外，频率偏移的大小(绝对值)表示子载波的偏离大小，其中，“1”表示一个子 载波间隔的偏离。因此，-1频率偏移意味着子载波在较低频率方向上偏离了一个子载波间隔。在Pl中，被指派了信息的384个子载波(下面亦称为信息子载波)被设置在预定位置处(频率轴上的位置)。假设以Pl的开始为起始点(参考)的384个信息子载波的预定位置为已知位置。 当OFDM信号的载波频率偏移为0时，具有较大功率的所有384个信息子载波位于这些已知 位置处。因此，384个子载波的功率(或幅度)之和较大。另一方面，如果OFDM信号的载波频率偏移(“粗略”载波频率偏移)不为0，则具 有较大功率的384个信息子载波中的一些不位于已知位置处。因此，384个子载波的功率 (或幅度)之和比所有384个信息子载波位于已知位置处时的和小。因此，对于从表示预定数目子载波的载波频率偏移的偏移量offset的最小值MIN 跨越到最大值MAX的检测范围中的多个偏移量中的每个偏移量offset，前导信号处理部件 25求出(find)已知位置处的子载波的功率之和。已知位置是以从Pl的开始偏离了偏移量 offset的位置作为起始点的多个位置(384个位置)。 然后，前导信号处理部件25针对在从最小值MIN跨越到最大值MAX的检测范围中 的作为整数的多个偏移量中的每个偏移量offset，检测所有的子载波功率之和中的最大的 和，从而检测与该最大和相关联的偏移量offset作为“粗略”估计出的载波频率偏移。在图7中，为从-16的最小值MIN跨越到+15的最大值MAX的检测范围中的32个 偏移量中的每个offset，求出以从Pl的开始偏离了偏移量offset的位置为起始点的已知 位置处的子载波的功率之和。在图7中，由于如前所述载波频率偏移为-1，因此当偏移量offset为_1时，子载 波的功率之和为最大值。
图8是描绘考虑到在实施指南中介绍的OFDM信号载波频率偏移以及Pl和P2信 令的一系列解调序列的示图。SP，图8图示出了 T2帧序列。根据实施指南中描述的解调序列，OFDM接收机在被激活时首先检测Pl (Pl检测)。在检测到Pl之后，OFDM接收机对Pl执行“精细”和“粗略”载波频率偏移校正。在载波频率偏移校正之后，Pl可被解调(Pl信令可被译码)(Pl解调)。这允许 OFDM接收机认识到P2、数据(正常)和FC的FFT大小。此外，作为Pl解调的结果，OFDM接收机可以认识到关于GI长度的组信息。然而， 应当注意，OFDM接收机不能认识到其自身的GI长度。如图8所示，因此，当T2帧包含诸如 两个P20FDM符号之类的多个P2时，OFDM接收机不能够识别出第二或后续P2的起始位置。结果，在OFDM信号的接收开始之后，OFDM接收机不能解调第一个T2帧(Pl已被 解调的T2帧)中的多个P2。因此，OFDM接收机必须利用第一个T2帧的剩余符号来估计解调P2所需的GI长 度(执行GI估计)。在估计出GI长度之后，OFDM接收机等待下一(第二)T2帧，基于从Pl认识到的 FFT大小以及从第一个T2帧估计出的GI长度来提取并解调Pl之后的P2。作为P2解调的结果，OFDM接收机不仅成功地获得了 L1PRE，而且获得了 L1P0ST (图3) (L1PRE译码(和L1P0ST译码))。OFDM接收机可以利用LlPRE和L1P0ST信 息来解调数据(正常)和FC。
在实施指南中介绍的解调序列中，由于GI长度的估计而不能在第一 T2帧中解调 P2。这将数据(包括FC)的解调延迟了一个T2帧。因 此，我们考虑使得可预先在OFDM接收机中获得解调P2(其L1PRE)或数据(包 括FC)所需的精确的传输参数并且将这些参数用于解调。应当注意，预设例如是由配备有OFDM接收机的电视接收机通过在购买之后的初 始设置期间进行的所谓的信道扫描而获得的。TV接收机获得其可接收到的信道的预设。可接收信道的预设可以通过从诸如因特网之类的网络下载或者通过从预先存储 了信道预设的TV接收机存储器中读取来获得。这里，解调数据(包括FC)所需的传输参数为FFT大小、表示SISO或MISO的传输 系统、GI长度、导频图案(PP)、传输频带是否被扩展(BWT EXT)以及每个T2帧的OFDM符号 的数目(NDSYM)。另一方面，解调P2(其L1PRE)所需的传输参数为FFT大小、传输系统和GI长度。应当注意，FFT大小和传输系统可从Pl被认识到。因此，作为预设，仅仅至少需要 所有上述所需参数中除FFT大小和传输系统以外的传输参数。例如如果使得解调P2(其L1PRE)所需的传输参数作为预设可被预先获得，则 OFDM接收机可利用预设来解调P2 (其L1PRE)，并且利用除了预设之外的、作为该解调结果 获得的导频图案(PP)、传输频带是否被扩展(BWT_EXT)以及每个T2帧的OFDM符号的数目 (NDSYM)来解调数据(包括FC)。图9A和9B是描绘利用预设进行的OFDM信号的解调的示图。图9A图示出了具有16K或32K以外的FFT大小的T2帧序列。具有16K或32K以外的FFT大小的T2帧包含一个P2 ( —个OFDM符号)或更多。当使用预设时，OFDM接收机在第一个T2帧中检测Pl (Pl检测)并且解调Pl (Pl解调)。此外，OFDM接收机利用作为预设的GI长度和其它参数来从第一个T2帧提取P2， 并且利用作为解调P2的结果获得的LlPRE和LlPOST信息来解调数据(正常)和FC。如上所述，使用预设使得能够从第一个T2帧起对数据(包括FC)进行解调。艮口， 使用预设提供了比图8所示的情况中不使用预设时快一个(T2)帧的对数据(包括FC)的解调。图9B图示出了具有16K或32K的FFT大小的T2帧序列。具有16K或32K的FFT大小的T2帧仅包含一个P2或P20FDM符号(因此，无需标 识出第二个或后续P2的开始)。因此，当FFT大小为16K或32K时，即使不能作为预设获得GI长度，也可以解调 P2。结果，与图9A所示的情况一样，可从第一个T2帧开始解调数据(包括FC)。顺便提及，在OFDM信号中存在“粗略”载波频率偏移时适合于利用Pl估计“粗略” 载波频率偏移并检测估计出的偏移的“粗略”载波频率偏移检测要花费较长时间，这是因为 该检测针对从最小值MIN跨越到最大值MAX的检测范围中的多个偏移量中的每个offset， 求出以从Pl的开始偏离了偏移量offset的位置为起始点的已知位置处的子载波的功率之 禾口。
在图2所示的现有OFDM接收机中，如果利用Pl的“粗略”载波频率偏移检测花费 较长时间，则Pl之后的P2在该时段期间通过了载波频率偏移校正部件11。结果，不能对 P2执行“粗略”载波频率偏移校正，这使得无法精确地建立同步并解调P2。S卩，图IOA和IOB是描绘当OFDM信号具有“粗略”载波频率偏移时利用预设解调 OFDM信号的示图。应当注意，图IOA图示出了具有16K或32K以外的FFT大小的T2帧序列，并且图 IOB图示出了具有16K或32K的FFT大小的T2帧序列。如果OFDM信号具有“粗略”载波频率偏移，则当图2所示的现有OFDM接收机执行 利用Pl的“粗略”载波频率偏移检测(粗略载波偏移估计)时，第一个T2帧中的Pl之后 的P2通过了载波频率偏移校正部件11。结果，无法对P2执行“粗略”载波频率偏移校正， 这使得无法精确地建立同步并解调P2。结果，图2所示的OFDM接收机必须等待下一 T2帧，解调该T2帧中的Pl之后的P2 并且随后解调数据(包括FC)。因此，如果OFDM信号具有“粗略”载波频率偏移，则图2所示的OFDM接收机即使 利用预设也无法解调第一个T2帧中的P2，因此对数据(包括FC)的解调被延迟了一个T2 帧。因此，在图5所示的OFDM接收机中，频域载波频率偏移校正部件23根据利用Pl 检测到的“粗略”载波频率偏移，对作为由FFT计算部件22对OFDM时域信号执行FFT解调 的结果而获得的OFDM频域信号执行“粗略”载波频率偏移校正。然后，FFT计算部件22与前导信号处理部件25利用第一个T2帧中的Pl执行的 载波频率偏移检测并行地来执行对Pl之后的P2的FFT计算。因此，当由FFT计算部件22对第一个T2帧中的P2的FFT计算正在进行时，由前 导信号处理部件25利用第一个T2帧中的Pl进行的“粗略”载波频率偏移检测结束。结果， FFT计算部件22的后一级处的频域载波频率偏移校正部件23对经过了 FFT计算的P2，即 第一个T2帧中的P2执行“粗略”载波频率偏移校正，从而建立同步。这允许精确解调第一个T2帧中的P2，从而使得能够利用P2信息来解调数据(正 常)和FC或者从第一个T2帧开始快速地解调数据。图IlA和IlB是描绘当OFDM信号具有“粗略”载波频率偏移时由图5所示的OFDM 接收机对OFDM信号进行解调的示图。应当注意，图IlA图示出了具有16K或32K以外的FFT大小的T2帧序列，并且图 IlB图示出了具有16K或32K的FFT大小的T2帧序列。在图5所示的OFDM接收机中，当FFT计算部件22对第一个T2帧中的P2执行FFT 计算时，前导信号处理部件25利用第一 T2帧中的Pl来执行“粗略”载波频率偏移检测(粗 略载波偏移估计)，从而检测出“粗略”估计出的载波频率偏移。然后，在对第一 T2帧中的P2的FFT计算结束之后，FFT计算部件22的后一级处 的频域载波频率偏移校正部件23对已经过了 FFT计算的P2执行“粗略”载波频率偏移校 正。这里，图5所示的OFDM接收机在接收到OFDM信号后，使用作为解调P2(和数据 (包括FC))所需的传输参数的预设来处理第一 T2帧。
应当注意，如果从Pl认识到的FFT大小为16K或32K并且如果作为解调P2 (和数 据(包括FC))所需的参数之一的GI长度不能被获得作为预设，则图5所示的OFDM接收机 使用作为DVB-T2中指定的最小值的0或1/128作为GI长度。然而，如果将作为DVB-T2中指定的最小值的0或1/128用作GI长度(解调所需 的传输参数之一)，则该GI长度是不精确的。因此，必须针对第一 T2帧来估计GI长度。此 外，旋转部件24 (图5)难以校正因“粗略”载波频率偏移引起的IQ星座中的OFDM频域信 号的旋转。在此情况中，因“粗略”载波频率偏移引起的OFDM频域信号的旋转通过在旋转部 件24的后续级处执行的均衡来纠正。[载波频率偏移校正]图12是描绘由图5所示的频域载波频率偏移校正部件23进行的“粗略”载波频 率偏移校正的示图。如参考图5描述的，将从构成OFDM符号的该组子载波c#i中频率最低的子载波起 的第j+l(其中，j = 0,1,...)个子载波的载波索引号用字母j表示，则FFT计算部件22 将载波索引号j与第j+Ι个子载波c#l相关联，将该载波索引号j与作为构成OFDM符号的 该组子载波c#i的多个子载波c#i的排列一起提供给频域载波频率偏移校正部件23。如果OFDM信号具有+K的“粗略”载波频率偏移，则构成OFDM符号的子载波c#i (其 是从FFT计算部件22获得的OFDM时域信号)接近于从子载波c#i的(固有)设定频率 f#i偏离了 +K个子载波间隔的设定频率f#j。结果，FFT计算部件22将子载波c#i与载波 索引号j = i+K而非固有载波索引号i相关联。频域载波频率偏移校正部件23根据来自前导信号处理部件25的“粗略”估计出 的载波频率偏移，将与子载波c#i相关联的载波索引号从不是子载波c#i的固有载波索引 号的载波索引号j改变为固有载波索引号i，来作为“粗略”载波频率偏移校正。图12图示出了作为从FFT计算部件22获得的构成OFDM符号的该组子载波的多 个子载波c#i的排列(FFT输出数据)、与子载波c#i相关联的载波索引号j以及“粗略”载 波频率偏移校正之后的载波索引号(经校正的载波索引号)。如果来自前导信号处理部件25的“粗略”估计出的载波频率偏移例如为+10，则频 域载波频率偏移校正部件23将与从FFT计算部件22获得的构成OFDM符号的子载波c#i相 关联的载波索引号j改变为通过从载波索引号j减去10获得的载波索引号i ( = j-10)。[检测范围设置处理]图13是描述由图5所示的前导信号处理部件25进行的检测范围设置处理的流程 图。这里，在图5所示的OFDM接收机中，当FFT计算部件22对第一 T2帧中的P2执行 FFT计算时，前导信号处理部件25利用第一 T2帧中的Pl来执行“粗略”载波频率偏移检 测，从而检测出“粗略”估计出的载波频率偏移。然后，在对第一 T2帧中的P2的FFT计算结束之后，FFT计算部件22的后一级处 的频域载波频率偏移校正部件23对已经过了 FFT计算的P2执行“粗略”载波频率偏移校 正。如上所述，为了在FFT计算结束之后使频域载波频率偏移校正部件23对第一 T2帧中的P2执行“粗略”载波频率偏移校正，FFT计算部件22必须在由前导信号处理部件25 利用第一 T2帧中的Pl执行的“粗略”载波频率偏移检测结束之后来完成对第一 T2帧中的 P2的FFT计算。然而，当P2的FFT大小较小，例如为IK或2K时，FFT计算 部件22对P2执行FFT 计算仅需要较短的时间，这使得较早地完成了 P2的FFT计算。于是，如果FFT计算部件22在由前导信号处理部件25利用第一 T2帧中的Pl执 行的“粗略”载波频率偏移检测结束之前完成了对第一 T2帧中的P2的FFT计算，则频域载 波频率偏移校正部件23不能根据“粗略”估计出的载波频率偏移对第一 T2帧中的P2执行 “粗略”载波频率偏移校正。上述问题的一种可能的解决方案是在FFT计算部件22的前一级或后一级处设置 存储器来延迟数据，以使得第一 T2帧中已经过了 FFT计算的的P2在由前导信号处理部件 25利用第一 T2帧中的Pl执行的“粗略”载波频率偏移检测结束之后从FFT计算部件22被 提供给频域载波频率偏移校正部件23。然而，该解决方案由于存储器而导致了较大大小的OFDM接收机以及较高的成本。另一方面，如上所述，在“粗略”载波频率偏移检测期间，前导信号处理部件25针 对在从最小值MIN跨越到最大值MAX的检测范围中的多个偏移量中的每个偏移量offset， 求出以从Pl的开始偏离了偏移量offset的位置为起始点的已知位置处的子载波的功率之 禾口。因此，“粗略”载波频率偏移检测花费与检测范围的大小(宽度)成比例的时间。 结果，缩窄检测范围提供了“粗略”载波频率偏移检测所需的较短时间。因此，前导信号处理部件25通过检测范围设置处理来设置检测范围，以便按照需 要在短的时间段中执行“粗略”载波频率偏移检测。这确保了“粗略”载波频率偏移检测在 FFT计算部件22完成对第一 T2帧中具有较小FFT大小的P2的FFT计算之前结束。S卩，当用户选择信道时，例如，前导信号处理部件25在检测范围设置处理的步骤 Sll中判断上次接收的感兴趣信道处的偏移量Offset是否被存储在其所包括的存储器(未 示出)中。这里，当在检测范围设置处理的步骤S14中接收到信道时，前导信号处理部件25 将作为通过“粗略”载波频率偏移检测检测到的“粗略”载波频率偏移的偏移量offset与 该信道相关联，将该偏移量offset存储在其所包括的存储器中。如果在步骤Sll中判定感兴趣信道的偏移量offset未被存储在存储器中，则处理 前进到步骤S12，在其中，前导信号处理部件25设置一默认范围(较宽范围)作为检测范 围，此后，处理前进到步骤S14。这里，如果OFDM信号传输频带例如为8MHz，则DVB-T2标准中指定的最宽可能范围 (即可通过“粗略”载波频率偏移检测检测到的与士500kHz范围相当的范围)可被用作默 认范围。另一方面，当在步骤Sll中判定感兴趣信道的偏移量offset被存储在存储器中 时，处理前进到步骤S13，在其中，前导信号处理部件25将比默认范围窄的范围设置为检测 范围，该比默认范围窄的范围包括存储在存储器中的感兴趣信道的偏移量offset(作为在 上次接收到感兴趣信道时通过“粗略”载波频率偏移检测检测到的“粗略”估计出的载波频率偏移的偏移量offset)。这里，有可能在当前接收到感兴趣信道时感兴趣信道的“粗略”载波频率偏移与前 次接收到感兴趣信道时的“粗略”载波频率偏移相比不会改变很多，除非接收条件明显改变。因此，当感兴趣信道的偏移量offset被存储在存储器中时，即，当作为在上次接 收到感兴趣信道时通过“粗略”载波频率偏移检测检测到的“粗略”估计出的载波频率偏移 的偏移量offset被存储在存储器中时，通过将包括并接近上次接收时估计出的偏移的较 窄范围设置为检测范围，可以精确地执行“粗略”载波频率偏移检测。
设置窄的检测范围提供了 “粗略”载波频率偏移检测所需的较短时间。这防止了 FFT计算部件22在由前导信号处理部件25利用第一 T2帧中的Pl执行的“粗略”载波频率 偏移检测结束之前完成对第一 T2帧中的P2的FFT计算。在步骤S14，前导信号处理部件25等待感兴趣信道的接收在用户改变信道或关闭 电源时结束。然后，该部件25例如将在紧邻接收结束之前通过利用Pl的“粗略”载波频率偏 移检测检测到的偏移量offset作为“粗略”估计出的载波频率偏移来与该感兴趣的信道相 关联，将该偏移存储在存储器中(如果存储了上次接收的感兴趣信道处的偏移量offset， 则改写该偏移)并终止检测范围设置处理。应当注意，在图13中，每当用户选择信道时，针对该信道(感兴趣信道)的在紧邻 接收结束之前通过利用Pl的“粗略”载波频率偏移检测检测到的偏移量offset作为“粗略” 估计出的载波频率偏移被存储在存储器中。然而，例如可以在仅当信道被第一次选择时将 偏移量offset作为“粗略”估计出的载波频率偏移存储在存储器中。<第二实施例>图14是图示出适合于用作应用了本发明的OFDM接收机的信号处理装置的第二实 施例的配置示例的框图。应当注意，在图14中，与图5中的组件相似的组件用相似的标号表示，并且适当地 省略对其的描述。S卩，图14所示的OFDM接收机与图5所示的OFDM接收机的相同之处在于其包括时 域载波频率偏移校正部件21至符号同步部件26，不同之处在于新添加了信道干扰去除部 件31、符号数计数部件41、载波频率偏移校正控制部件42以及计算部件43。信道(传输线)干扰去除功能可被设置在适于处理OFDM时域信号的OFDM接收机 的块中，如适于接收模拟广播的TV接收机中。在此情况中，当对指定频带中的OFDM时域信号执行诸如滤波之类的信道干扰去 除处理时，将要经过信道干扰去除处理的该OFDM时域信号必须预先经受载波频率偏移校 正。因此，在图14所示的OFDM接收机中，对第一 T2帧的“粗略”载波频率偏移校正由 FFT计算部件22的后一级处的频域载波频率偏移校正部件23来执行。对于第二及后续T2 帧，“粗略”载波频率偏移校正由适合于进行“精细”载波频率偏移校正的时域载波频率偏移 校正部件21来执行。S卩，在图14所示的OFDM接收机中，信道干扰去除部件31被提供有来自时域载波 频率偏移校正部件21的OFDM时域信号。
信道干扰去除部件31使来自时域载波频率偏移校正部件21的OFDM时域信号经 过信道干扰去除处理，将得到的信号提供给FFT计算部件22。符号数计数部件41被提供有来自符号同步部件26的FFT触发信息。该部件41对来自符号同步部件26的FFT触发信息的条数进行计数，当计数达到 每个T2帧的OFDM符号数时，将帧结束标志提供给载波频率偏移校正控制部件42。帧结束 标志指示T2帧已到达其结尾。载波频率偏移校正控制部件42不仅被提供有来自符号数计数部件41的帧结束标 志，而且被提供有来自前导信号处理部件25的通过利用Pl的“粗略”载波频率偏移检测检 测到的“粗略”估计出的载波频率偏移(偏移量offset)。该部件42在从开始接收OFDM信号起到从符号数计数部件41提供来帧结束标志 为止的时间段中，即，在第一 T2帧被处理时，将来自前导信号处理部件25的“粗略”估计出 的载波频率偏移提供给频域载波频率偏移校正部件23和旋转部件24，并且将作为“粗略” 估计出的载波频率偏移的“0”提供给计算部件43。另一方面，载波频率偏移校正控制部件42从在开始接收OFDM信号之后自符号数 计数部件41提供来帧结束标志时的时刻起，即在第二 T2帧的处理开始之后，将来自前导信 号处理部件25的“粗略”估计出的载波频率偏移提供给计算部件43，并且将作为“粗略”估 计出的载波频率偏移的“0”提供给频域载波频率偏移校正部件23和旋转部件24。计算部件43不仅被提供有来自载波频率偏移校正控制部件42的“粗略”估计出 的载波频率偏移，而且还被提供有来自前导信号处理部件25的通过利用Pl的“精细”载波 频率偏移检测(通过利用Pl估计“精细”载波频率偏移并且检测该“精细”估计出的载波 频率偏移)检测到的“精细”估计出的载波频率偏移。该部件43将来自载波频率偏移校正控制部件42的“粗略”估计出的载波频率偏 移与来自前导信号处理部件25的“精细，，估计出的载波频率偏移相加在一起，将这两个偏 移之和作为估计出的载波频率偏移提供给时域载波频率偏移校正部件21。在如上所述那样配置的OFDM接收机中，载波频率偏移校正控制部件42从开始接 收OFDM信号时起到从符号数计数部件41提供来帧结束标志时为止，即，在第一 T2帧被处 理时，将来自前导信号处理部件25的“粗略”估计出的载波频率偏移提供给频域载波频率 偏移校正部件23和旋转部件24，并且将作为“粗略”估计出的载波频率偏移的“0”提供给 计算部件43。因此，频域载波频率偏移校正部件23和旋转部件24利用由前导信号处理部件25 检测到的并来自载波频率偏移校正控制部件42的“粗略”估计出的载波频率偏移，以与图 5所示的OFDM接收机相同的方式来处理第一 T2帧。另一方面，计算部件43将“ 0 ”( S卩，来自载波频率偏移校正控制部件42的“粗略” 估计出的载波频率偏移)与来自前导信号处理部件25的“精细”估计出的载波频率偏移相 加在一起，将这两个偏移之和作为估计出的载波频率偏移，即，将来自前导信号处理部件25 的“精细”估计出的载波频率偏移，提供给时域载波频率偏移校正部件21。因此，时域载波频率偏移校正部件21利用由前导信号处理部件25检测到的“精 细”估计出的载波频率偏移，以与图5所示的OFDM接收机相同的方式来处理第一 T2帧。然后，载波频率偏移校正控制部件42在OFDM信号的接收开始之后被提供来自符号数计数部件41的帧结束标志。从该时刻起，即在第二 T2帧的处理开始之后，该部件42 将来自前导信号处理部件25的“粗略”估计出的载波频率偏移提供给计算部件43，并且将 作为“粗略”估计出的载波频率偏移的“O”提供给频域载波频率偏移校正部件23和旋转部 件24。因此，频域载 波频率偏移校正部件23和旋转部件24利用作为“粗略”估计出的载 波频率偏移的从载波频率偏移校正控制部件42提供来的“0”来处理第二和后续T2帧。S卩，在此情况中，频域载波频率偏移校正部件23和旋转部件24实际上未处理帧。 结果，OFDM频域信号在未经处理的情况下通过了这些部件23和24。另一方面，计算部件43将由前导信号处理部件25检测到的并从载波频率偏移校 正控制部件42提供来的“粗略”估计出的载波频率偏移与从前导信号处理部件25提供来 的“精细”估计出的载波频率偏移相加在一起，将这两个偏移之和作为估计出的载波频率偏 移提供给时域载波频率偏移校正部件21。因此，对于第二和后续T2帧，时域载波频率偏移校正部件21根据这两个偏移 (即，由前导信号处理部件25检测到的并从载波频率偏移校正控制部件42提供来的“粗略” 估计出的载波频率偏移以及“精细”估计出的载波频率偏移)之和，对OFDM时域信号同时 (无差别地)执行“粗略”和“精细”载波频率偏移校正。上面描述了将本发明应用于用作适合于处理遵循DVB-T2标准的OFDM信号的信号 处理装置的OFDM接收机的情况。然而，本发明还可应用于适于处理包含如下前导信号的 OFDM信号的信号处理装置第一前导信号和在第一个之后的第二前导信号，在其中，解调 数据所需的信息被信号化。这样的信号处理装置例如可应用于电视接收机、调谐器、记录器以及适于接收电 视广播的其它装备。[应用了本发明实施例的计算机的描述]上面的处理序列可由硬件或软件执行。如果处理序列由软件执行，则构成软件的 程序例如被安装到通用计算机中。因此，图15图示出了被安装有适于执行上述处理序列的程序的计算机的实施例 的配置示例。程序可预先被记录在被包括在计算机中以用作记录介质的硬盘105或ROM 103中。替代地，程序可被存储(记录)在可移除记录介质111中。可移除记录介质111 可作为所谓的套装软件而被提供。这里，可用作可移除记录介质111的记录介质是软盘、 ⑶-R0M(致密盘只读存储器)、M0 (磁光)盘、DVD (数字通用盘)、磁盘和半导体存储器。应当注意，程序不仅可从可移除记录介质111被安装(如上所述)，而且可经由通 信网络或广播网络被下载并被安装到所包括的硬盘105中。即，程序例如可经由用于数字 卫星广播的人造卫星以无线方式或者经由LAN(局域网)、因特网或其它网络以有线方式从 下载站点被传送给计算机。该计算机包括CPU(中央处理单元)102，I/O接口 110经由总线101连接到该CPU 102。当作为操作输入部件107的结果从用户输入指令时，CPU 102根据该指令执行存储在ROM(只读存储器)103中的程序。替代地，CPU 102将程序从硬盘105载入RAM(随机 存取存储器)104中以用于执行。这允许CPU 102进行如上面的流程图 中所示的处理或者由上面的框图中所示的 信号处理装置的组件执行的处理。然后，CPU 102从输出部件106输出处理结果，或者经由 I/O接口 110从通信部件108来发送它们，或者甚至将结果存储到硬盘105。应当注意，输入部件107例如包括键盘、鼠标和麦克风。另一方面，输出部件106 例如包括LCD (液晶显示)和扬声器。这里，在本说明书中，由计算机根据程序执行的处理不一定根据流程图所示的顺 序按时间顺序来执行。即，由计算机根据程序执行的处理包括并行地或分别执行的处理 (例如，并行处理或使用对象的处理)。另一方面，程序可由单个计算机(处理器)执行或者由多个计算机以分布式方式 执行。另外，程序可被传送到远程计算机以供执行。应当注意，本发明的实施例不限于上述那些实施例，而是可以在不脱离本发明的 精神和范围的情况下以各种方式进行修改。本申请包含与在以下申请中公开的主题相关的主题2009年7月24日提交给日 本特许厅的日本在先专利申请JP 2009-173591，该申请的全部内容通过引用结合于此。
2权利要求
一种信号处理装置，包括计算装置，可操作来执行适合于将时域OFDM，即正交频分复用信号傅里叶变换为频域OFDM信号的变换计算；处理装置，可操作来执行适合于检测估计出的载波频率偏移的载波频率偏移检测，所述估计出的载波频率偏移是用于解调OFDM信号的载波的差错；以及载波频率偏移校正装置，可操作来根据所述估计出的载波频率偏移执行适合于校正所述频域OFDM信号的载波频率偏移的载波频率偏移校正，其中所述OFDM信号包含第一前导信号以及跟随在所述第一前导信号之后的第二前导信号，并且所述计算装置与由所述处理装置利用所述第一前导信号执行的载波频率偏移检测并行地来执行对所述第二前导信号的变换计算。
2.如权利要求1所述的信号处理装置，其中所述处理装置针对在从表示预定数目的子载波的载波频率偏移的偏移量offset的最 小值跨越到最大值的检测范围中的多个偏移量中的每个偏移量，求出以从所述第一前导信 号的开始偏离了所述偏移量的位置为起始点的位置处的子载波之和，所述处理装置在针对多个偏移量中的每个偏移量获得的所有的子载波之和中检测最 大值，以便检测出与最大和相关联的偏移量作为所述估计出的载波频率偏移，所述处理装置将所述估计出的载波频率偏移与检测到估计出的偏移的OFDM信号的信 道相关联地存储，当未为其存储估计出的载波频率偏移的信道的OFDM信号被接收到时，所述处理装置 设置默认范围作为用于所述载波频率偏移检测的检测范围，并且当为其存储了估计出的载波频率偏移的信道的OFDM信号被接收到时，所述处理装置 将比所述默认范围窄的包括了与所述信道相关联的估计出的载波频率偏移的范围设置为 检测范围。
3.如权利要求1所述的信号处理装置，还包括其它载波频率偏移校正装置，可操作来根据所述估计出的载波频率偏移执行适合于校 正所述时域OFDM信号的载波频率偏移的载波频率偏移校正，其中所述OFDM信号以帧为单位被发送，其中每个帧包含一个第一前导信号和一个或多个 第二前导信号，以及开始接收OFDM信号后的第一帧经过由所述载波频率偏移校正装置进行的载波频率偏 移校正，并且后续帧经过由所述其它载波频率偏移校正装置进行的载波频率偏移校正。
4.一种信号处理方法，包括以下步骤计算步骤，可操作来执行适合于将时域0FDM，即正交频分复用信号傅里叶变换为频域 OFDM信号的变换计算；处理步骤，可操作来执行适合于检测估计出的载波频率偏移的载波频率偏移检测，所 述估计出的载波频率偏移是用于解调OFDM信号的载波的差错；以及载波频率偏移校正步骤，可操作来根据所述估计出的载波频率偏移执行适合于校正所 述频域OFDM信号的载波频率偏移的载波频率偏移校正，其中所述OFDM信号包含第一前导信号以及跟随在所述第一前导信号之后的第二前导信号，并且 所述计算步骤与由所述处理步骤利用所述第一前导信号执行的载波频率偏移检测并 行地来执行对所述第二前导信号的变换计算。
5. 一种信号处理装置，包括计算设备，可操作来执行适合于将时域OFDM，即正交频分复用信号傅里叶变换为频域 OFDM信号的变换计算；处理设备，可操作来执行适合于检测估计出的载波频率偏移的载波频率偏移检测，所 述估计出的载波频率偏移是用于解调OFDM信号的载波的差错；以及载波频率偏移校正设备，可操作来根据所述估计出的载波频率偏移执行适合于校正所 述频域OFDM信号的载波频率偏移的载波频率偏移校正，其中所述OFDM信号包含第一前导信号以及跟随在所述第一前导信号之后的第二前导信 号，并且所述计算设备与由所述处理设备利用所述第一前导信号执行的载波频率偏移检测并 行地来执行对所述第二前导信号的变换计算。
全文摘要
本发明涉及信号处理装置和方法。这里公开了一种信号处理装置，该装置包括计算装置，可操作来执行适合于将时域OFDM，即正交频分复用信号傅里叶变换为频域OFDM信号的变换计算；处理装置，可操作来执行适合于检测估计出的载波频率偏移的载波频率偏移检测，估计出的载波频率偏移是用于解调OFDM信号的载波的差错；以及载波频率偏移校正装置，可操作来根据估计出的载波频率偏移执行适合于校正频域OFDM信号的载波频率偏移的载波频率偏移校正。
文档编号H04L27/26GK101964772SQ20101023343
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月19日 优先权日2009年7月24日
发明者冈本卓也, 后藤友谦, 小林健一, 拉赫兰·布鲁斯·迈克尔 申请人:索尼公司