专利名称：用于健壮和高效的fec帧报头恢复的方法和装置的制作方法
技术领域：
本原理涉及用于恢复前向纠错O^orward Error Correction,FEC)帧报头的方法， 例如用于DVB-C2传输标准中。
背景技术：
数字传输技术常常使用正交相移键控(QPSK)或正交调幅(QAM)来调制数据。所调制的数据有时候在调制之前经受另外的加密方法以便使得它的恢复精确和健壮。数字视频广播(DVB)标准使用QPSK和QAM技术用于数据传输。数字视频广播标准联盟是定义用于各种传输系统的标准的组织。那些标准之一用于数字电缆传输，即DVB-C标准。第二代数字电缆标准(DVB-C2标准)使用信息的 Reed-Muller编码，然后与伪噪声(PN)序列混合。接收者需要在恢复信息位之前移除PN序列的影响。前向纠错(FEC)的帧报头用于DVB-C2传输标准中以便支持每一个FEC块中的自适应编码和调制(ACM)或可变编码和调制(VCM)。FEC帧报头(FECFrame)附着在每一个 FECFrame或两个连续的FECFrame的前面以便向接收者表示编码率、调制类型和物理层管道标识符。因此，在DVB-C2接收者处需要FECFrame检测。可在编码者处生成两种类型的 FEC帧报头。首先，在健壮模式中，使用正交相移键控(QPSK)生成FEC帧报头。其次，在高效率模式中，使用16进制正交调幅(16-QAM)生成FEC帧报头。基于FECFrame的报头类型， 在本发明中描述适用于DVB-C2标准的FECFrame检测方法和装置。
发明内容
本原理针对适用于DVB-C2传输标准的用于FEC帧报头检测的方法和装置。根据本原理的方面，提供了用于恢复FEC帧报头的方法。方法包括步骤解调所接收的复数数据符号，然后计算所估计的32位伪噪声序列；和计算二元相关性。比较相关性输出和阈值以便确定继续对当前符号的恢复方法还是解调下一个符号。如果方法针对当前符号继续，那么解码所估计的32位Reed-Muller码字，然后对码字最后10位进行多数逻辑解码，并且计算Reed-Muller(RM)对称性测量。比较对称性测量与阈值以便确定继续对当前符号的恢复方法还是解调下一个符号。如果方法针对当前符号继续，那么执行多数逻辑解码以便恢复FEC报头的16个信息位。根据本原理的另一个方面，提供了一种装置。装置包括解调器，用于解调所接收的复数数据符号(例如用解映射器)；用于使用解调的复数数据符号计算所估计的伪噪声序列的电路；处理器，用于计算所估计伪噪声序列和Reed-Muller码字的二元相关性；第一比较器，用于比较二元相关性和第一阈值；解码器，用于在二元相关性大于或等于第一阈值时生成所估计的32位RM码字；多数逻辑解码电路，用于对所估计的32位RM码字操作；用于计算RM对称性测量的电路；第二比较器，用于比较对称性测量与第二阈值；和用于恢复 FEC帧报头的16个信息位的多数逻辑解码的电路。根据本原理的另一个方面，提供了另一种用于恢复FEC帧报头的方法。方法包括步骤使用正交相移键控(QPSK)解调所接收的复数数据符号(例如用QPSK解映射器)，然后计算所估计的32位伪噪声序列；和计算二元相关性。比较相关性输出和阈值以便确定继续对当前符号的恢复方法还是解调下一个符号。如果恢复方法针对当前符号继续，那么解码所估计的32位Reed-Muller码字，然后对码字最后10位进行多数逻辑解码，并且计算 Reed-Muller(RM)对称性测量。比较对称性测量与阈值以便确定继续对当前符号的恢复方法还是解调下一个符号。如果恢复方法针对当前符号继续，那么执行多数逻辑解码以便恢复FEC报头的16个信息位。方法还包括，与先前步骤并行地执行以下步骤通过16进制正交调幅来解调所接收的复数数据符号，然后计算所估计的32位伪噪声序列；和计算二元相关性。比较相关性输出和阈值以便确定继续对当前符号的恢复方法还是解调下一个符号。 如果恢复方法针对当前符号继续，那么解码所估计的32位Reed-Muller码字，然后对码字最后10位进行多数逻辑解码，并且计算Reed-Muller (RM)对称性测量。比较对称性测量与阈值以便确定继续对当前符号的恢复方法还是解调下一个符号。如果恢复方法针对当前符号继续，那么执行多数逻辑解码以便恢复FEC报头的16个信息位。取决于FEC帧报头以健壮还是高效率模式被发送，同时执行的两个方法的对应路径将给出表示FEC帧检测的判定统计。根据本原理的另一个方面，提供了一种实现前述方法的装置。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于FEC帧报头恢复的方法。方法包括步骤使用QPSK解调所接收的复数数据符号(例如使用解映射器)；然后计算软相关性以测量伪随机噪声；然后换算软相关性输出。比较换算后的软相关性输出和阈值以便确定继续对当前符号的恢复方法还是解调下一个符号。如果恢复方法针对当前符号继续，那么解码所估计的32位Reed-Muller码字，然后对码字最后10位进行多数逻辑解码，并且计算 Reed-Muller(RM)对称性测量。比较对称性测量与阈值以便确定继续对当前符号的恢复方法还是解调下一个符号。如果恢复方法针对当前符号继续，那么执行多数逻辑解码以便恢复FEC报头的16个信息位。根据本发明的另一个方面，提供了一种装置。装置包括解调器，用于解调所接收的复数数据符号(例如用QPSK解映射器)；用于计算软相关性以测量伪噪声序列的电路； 换算器，用于换算软相关性输出；第一比较器，用于比较换算后的软相关性和第一阈值；解码器，用于在换算后的软相关性大于或等于第一阈值时生成所估计的32位RM码字；多数逻辑解码电路，用于对所估计的32位RM码字操作；用于计算RM对称性测量的电路；第二比较器，用于比较对称性测量与第二阈值；和用于恢复FEC帧报头的16个信息位的多数逻辑解码的电路。根据本发明的另一个方面，提供了一种FEC帧报头检测的方法。方法包括形成所接收数据符号与伪噪声序列的第一换算后相关性；形成Reed-Muller码字与所接收数据符号版本的第二换算后相关性；合计第一和第二换算后相关性以生成判定统计；和比较判定统计与阈值以便确定是否检测到FEC帧报头。根据本发明的另一个方面，提供了一种用于FEC帧报头检测的装置。装置包括用于分别形成所接收数据符号与PN序列以及RM码字与所接收数据符号版本的换算后相关性的第一和第二电路。装置还包括加法器，用于合计两个换算后相关性；和比较器，用于比较总和与阈值以便确定是否检测到FEC帧报头。根据示例实施例的以下详细描述，本原理的特征和优点将变得明显，示例实施例应当结合附图来阅读。
图1 (a)示出了健壮FECFrame报头的实施例；图1 (b)示出了高效率FECFrame报头的实施例；图1(c)示出了 FEC帧报头在数据片分组内的位置。图2示出了 RM(32，16)码的生成矩阵。图3示出了本原理下用于FEC报头恢复的方法的一个实施例的流程图。图4示出了本原理下恢复FEC报头的装置。图5示出了健壮或高效率模式的本原理下用于FEC报头恢复的方法。图6示出了使用健壮或高效率模式的本原理下恢复FEC报头的装置。图7示出了使用健壮模式和软相关性的用于FEC报头恢复的方法。图8示出了使用健壮模式和软相关性的用于FEC报头恢复的装置。图9示出了本原理下用于确定FEC报头判定统计的方法。图10示出了本原理下用于确定FEC报头判定统计的装置。
具体实施例方式这里描述了一种适用于数字视频广播C2广播标准的用于FEC帧报头处理的方法。图1(a)和1(b)中示出了两种用于生成FECFrame报头的方案。开始，Ll信令部分 1的16位是Reed-Muller (32，16)编码器所编码的FEC0随后，分开32位Reed-Muller码字中的每一位以形成上分支和下分支。下分支在每一个Reed-Muller码字内应用循环移位并且使用特定的PN序列(称为MPS序列)编码结果数据。两种编码方案的区别在于QPSK 组用于健壮的FECFrame报头而16进制QAM组用于高效率的FECFrame报头。FEC帧报头内的信息位的结构和数据片分组内报头的位置在图1(c)中示出。因此，在接收者处，根据健壮模式下的所接收QPSK符号或高效率模式下的所接收16-QAM符号，要生成所估计的32位 RM码字，你将需要移除PN序列的影响。健壮FECFrame报头检测可按以下步骤来执行1.假设 32 符号复数序列(Sq、Si.....s31) = (r^ri+1.....ri+31)是健壮的 FECFrame
报头并且通过QPSK解映射器将它们解调为64位的序列(彻、 ..... 3)。复数符号α是
移除其相应的信道增益后的所接收数据符号。2.通过 VV(^J)M =fl2Jt 十叫2*+5)64，一0，1，...，31 计算所估计的 32 位 PN 序列 -RM^RM iiJRMj ,. -RMj，其中⑴y是χ以y为模的结果，并且使用了异或操作。3.通过Cp = Σ 1ο(2拓r-l)(2wfM)计算保RM和W 的二元相关性。变量W
7表示作为Reed-Muller码的FEC帧报头编码器的下分支中的32位编码序列，并且^rm是所接收的码字。如果Cp < T1,那么去往步骤1并且将符号索引增加1，例如i = i+1。如果Cp彡T1,那么执行步骤4。4.通过组合上分支位和它相应的下分支位的对数似然比来解码32位RM 码字中的每一位。在某些简单的简化之后，通过以下解码所估计的32位RM码字
λ = (Iq> 义31):
(0, Re{sk)+Im^2) 1) > 04 = k 彻⑷+加‘^^；^)^^0，1，…，315.可通过3阶段多数逻辑解码来解码所估计的32位RM码字 λ= (Ιο,Ι，...，^)。在第一阶段中，根据所接收的码矢5 =( ，
来解码最后 ο位(56，Ili..., ^15)。从χ移除这 ο位以形成所修改的码矢
tm νrmmm
λ = λ—(0，Oj..., 0，b6, 67，·.” &i5) G。6.所修改的码矢λ⑴具有对称结构并且它可用于加倍确认32位符号复数序列 (sQ、S1.....S31)是FECFrame报头。所接收的所修改码矢的RM自相关性通过以下计算
2*-1 I4k-Iw幻=ΣΣ·O+八
/WaasO n=0然后通过〔ΒΜ=Σ =θΙ Μ{/0|计算冊对称性测量。如果Ckm < T2,那么去往步骤1并且将符号索引增加1，例如i = i+1。如果Ckm彡T2,这意味着检测到FECFrame报头，那么执行步骤7。7.在步骤6执行多数逻辑解码的第一阶段。执行多数逻辑解码过程的剩余两个阶段以便获得16个信息位。可通过以下步骤执行高效率FECFrame报头检测1.假设 16 符号复数序列(Sq、Si.....s15) = (r^ri+1.....ri+15)是健壮的 FECFrame
报头并且通过16进制QAM解映射器将它们解调为64位的序列(a0, B1.....a63)。复数符
号ri是移除其相应的信道增益后的所接收数据符号。2.通过= alk十叫2科5)64，Λ=0，1,…,31计算所估计的32位PN序列 -RM气该严-严，…，还^)，其中(x)y是x Wy为模的结果。3.通过Cp = Σ ο(2还计算保RM和Wkm的二元相关性。如果Cp
< T1,那么去往步骤1并且将符号索引增加1，例如i = i+1。如果Cp彡T1,那么执行步骤4。4.通过组合上分支位和它相应的下分支位的对数似然比来解码32位RM码字中的
每一位。在某些简单的简化之后，通过计算k = 0、1.....15来解码所估计的32位RM码字
λ = ( ), 了 1，, ·，^31):
权利要求
1.一种用于处理FEC帧报头数据的方法，包括 解调接收的复数数据符号；使用解调后的复数数据符号来计算估计的伪噪声序列； 计算估计的伪噪声序列与Reed-Muller码字的二元相关性；将所述二元相关性与第一阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；如果所述二元相关性等于或大于所述第一阈值，则根据所述解调后的复数数据符号来解码估计的Reed-Muller码字；对估计的Reed-Muller码字进行多数逻辑解码； 对所述估计的Reed-Muller码字计算Reed-Muller对称性测量； 将所述对称性测量与第二阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；以及如果所述对称性测量大于或等于所述第二阈值，则执行多数逻辑解码以产生帧报头数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解调步骤利用正交相移键控解映射器来执行。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述解调步骤利用16进制正交调幅解映射器来执行。
4.一种用于处理FEC帧报头数据的装置，包括 解调器，用于利用解映射器解调接收的复数数据符号；处理器，用于使用解调后的复数数据符号来计算估计的伪噪声序列； 用于计算估计的伪噪声序列与Reed-Muller码字的二元相关性的电路； 第一比较器，用于将所述二元相关性和第一阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；解码器，用于在所述二元相关性等于或大于所述第一阈值的情况中解码估计的32位 Reed-Muller 码字；用于对估计的32位Reed-Muller码字执行多数逻辑解码的电路； 用于计算Reed-Muller对称性测量的电路；第二比较器，用于将所述对称性测量与第二阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；以及用于执行多数逻辑解码以产生帧报头数据的电路。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述解调器使用正交相移键控解映射器。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述解调器使用16进制正交调幅解映射器。
7.一种用于处理FEC帧报头数据的方法，包括使用正交相移键控(QPSK)解调接收的复数数据符号； 使用QPSK解调后的复数数据符号来计算第一估计的伪噪声序列； 计算所述第一估计的伪噪声序列与Reed-Muller码字的第一二元相关性； 将所述第一二元相关性和第一阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；如果所述第一二元相关性等于或大于所述第一阈值，则根据所述解调后的复数数据符号来解码第一估计的Reed-Muller码字；对所述第一估计的Reed-Muller码字进行多数逻辑解码； 对所述估计的Reed-Muller码字计算第一 Reed-Muller对称性测量； 将所述第一 Reed-Muller对称性测量与第二阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；和如果所述第一 Reed-Muller对称性测量大于或等于所述第二阈值，则执行多数逻辑解码以产生第一组帧报头数据；使用16进制正交调幅(QAM)来解调接收的复数数据符号； 使用QAM解调后的复数数据符号来计算第二估计的伪噪声序列； 计算所述第二估计的伪噪声序列与Reed-Muller码字的二元相关性； 将所述第二二元相关性和第三阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；如果所述第二二元相关性等于或大于所述第三阈值，则解码第二估计的Reed-Muller码字；对所述第二估计的Reed-Muller码字进行多数逻辑解码； 对所述第二估计的Reed-Muller码字计算第二 Reed-Muller对称性测量； 将所述第二对称性测量与第四阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；以及如果所述第二 Reed-Muller对称性测量大于或等于所述第四阈值，则执行多数逻辑解码以产生第二组帧报头数据；取决所产生的是哪一个，来从所述第一组帧报头数据或所述第二组帧报头数据提取所述FEC报头，而不是解调下一个接收的复数数据符号。
8.一种执行权利要求7所述的方法的装置。
9.一种用于处理FEC帧报头数据的方法，包括使用正交调幅解映射器来解调接收的复数数据符号； 执行软相关来测量伪噪声序列； 换算所述软相关的输出；将换算后的软相关输出和第一阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；如果所述二元相关性等于或大于所述第一阈值，则解码估计的Reed-Muller码字； 对所述估计的32位Reed-Muller码字进行多数逻辑解码； 对所述估计的Reed-Muller码字计算Reed-Muller对称性测量； 将所述Reed-Muller对称性测量与第二阈值相比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号；以及如果所述第二 Reed-Muller对称性测量大于或等于所述第二阈值，则执行多数逻辑解码以产生帧报头数据。
10.一种用于处理FEC帧报头数据的装置，包括解调器，用于利用正交调幅解映射器来解调接收的复数数据符号；用于执行软相关以测量伪噪声序列的电路； 用于对所述软相关的输出进行换算的电路；用于进行换算后的软相关输出与第一阈值的第一比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号的电路；解码器，用于在所述二元相关性等于或大于所述第一阈值的情况中解码估计的32位 Reed-Muller 码字；用于对所述估计的32位Reed-Muller码字进行多数逻辑解码的电路； 用于计算Reed-Muller对称性测量的电路；用于进行所述对称性测量与第二阈值的第二比较以确定是否应当解调下一个接收的复数数据符号的电路；和用于执行多数逻辑解码以产生帧报头数据的电路。
11.一种FEC报头检测方法，包括形成接收的数据符号与伪噪声序列的第一换算后相关性； 形成Reed-Muller码字与接收的数据符号版本的第二换算后相关性； 合计所述第一换算后相关性和所述第二换算后相关性以生成判定统计；以及将所述判定统计与阈值相比较以确定是否已经检测到FEC帧报头。
12.一种用于FEC报头检测装置，包括用于形成接收的数据符号与伪噪声序列的第一换算后相关性的第一电路； 用于形成Reed-Muller码字与接收的数据符号版本的第二换算后相关性的第二电路； 加法器，用于合计所述第一换算后相关性和所述第二换算后相关性以生成判定统计；禾口比较器，用于将所述判定统计与阈值相比较以确定是否已经检测到FEC帧报头。
全文摘要
提供了适用于DVB-C2接收器的用于FEC帧报头检测的方法和装置。第一方法包括用正交相移键控(QPSK)解映射器进行解调，然后是相关和对称性测量以用于检测健壮的FEC报头。第二方法包括用16进制正交调幅(QAM)解映射器进行解调，然后是相关和对称性测量以用于检测高效率的FEC报头。其它实施例包括使用第一和第二方法来查找FEC报头，因为FEC帧报头的第一符号可以健壮模式或以高效率模式被发送。还提供了用于生成候选的判定统计以用于确定FEC帧报头的检测的方法和装置。
文档编号H04L27/22GK102484559SQ201080038869
公开日2012年5月30日 申请日期2010年6月28日 优先权日2009年6月29日
发明者陈厚昕, 高文 申请人:汤姆逊许可证公司