频数据可由传统电视接收器（其可以是固定的 并且可连接至一个或多个固定的天线）接收。
[0050] 电视接收器可以包括或者可不包括用于电视图像的集成显示器，并且可以是包括 多个调谐器和解调器的记录器装置。天线可内置于电视接收器装置中。连接的或者内置的 天线可以用于方便接收不同信号以及电视信号。因此，本公开的实施方式被配置为在不同 的环境中方便不同类型的装置接收表示电视节目的音频/视频数据。
[0051] 要理解的是，利用移动装置在移动的同时接收电视信号会更加困难，这是因为无 线电接收条件与其输入来自固定天线的传统电视接收器的接收条件明显不同。
[0052] 在图1中示出了电视广播系统的实例说明。在图1中，广播电视基站1示出为连 接至广播发射器2。广播发射器2在由广播网络提供的覆盖区域内发射来自基站1的信号。 在图1中显示的电视广播网络可运行为所谓的多频网络，其中，每个广播电视基站1在与其 他相邻的电视广播基站1不同的频率上传输其信号。在图1中示出的电视广播网络还可运 行为所谓的单频网络，其中，每个电视广播基站1同时传输传送音频/视频数据的无线电信 号，以便这些信号可以在由广播网络提供的覆盖区域内由电视接收器4以及移动装置6接 收。对于在图1中示出的实例，使用正交频分复用（0FDM)，传输由广播基站1发射的信号， 0FDM可以提供用于传输来自每个广播站2的相同信号的设置，即使从不同的基站1中传输 这些信号，这些信号也可以由电视接收器组合。假设广播基站1的间距使得在由不同的广 播基站1发射的信号之间的传播时间小于或者基本不会超过在每个0FDM符号的传输之前 的保护间隔，则接收器装置4、6能够通过组合从不同的广播基站1中传输的信号的方式，接 收0FDM符号并且从0FDM符号中恢复数据。以这种方式使用0FDM的广播网络的标准的实 例包括DVB-T、DVB-T2 以及ISDB-T。
[0053] 在图2中示出了形成用于发送来自音频/视频源的数据的电视广播基站1的一部 分的发射器的实例方框图。在图2中，音频/视频源20生成表示电视节目的音频/视频数 据。通过编码/交织器模块22使用前向纠错编码将音频/视频数据编码，编码/交织器模 块22生成前向纠错编码数据，然后，该数据馈送至调制单元24(其将编码数据映射到用于 调制0FDM符号的调制符号上）。在单独的下臂部分描述的是，通过物理层信令单元30生成 提供用于指示（例如）音频/视频数据的编码和调制的格式的物理层信令的信令数据，并 且信令数据在由编码单元32编码之后，随后物理层信令数据由调制单元24调制，与音频/ 视频数据一样。
[0054] 帧构造器26设置为将待传输的数据与物理层信令数据形成为用于传输的帧。该 帧包括：具有前导码的时分部分，其中传输物理层信令；以及一个或多个数据传输部分，传 输由音频/视频源20生成的音频/视频数据。在由0FDM符号构造器36和0FDM调制器38 调制之前，符号交织器34可交织用于传输的形成为符号的数据。0FDM符号构造器36接收 由导频和嵌入数据发生器40生成的并且馈送给0FDM符号构造器36的导频信号以用于传 输。0FDM调制器38的输出传递给插入保护间隔的保护插入单元42,并且在由天线48传输 之前，将所产生的信号馈送给数字模拟转换器44,然后，馈送给RF前端46。
[0055] 与传统的设置一样，0FDM被设置为在频域内生成符号，其中，待传输的数据符号映 射到子载波上，然后，使用可包括0FDM调制器38的一部分的逆傅里叶变换，将所述子载波 转换成时域。因此，在频域内形成要传输的数据，并且在时域内传输该数据。如图3中所示， 由持续时间Tu秒的有用部分以及持续时间Tg秒的保护间隔生成每个时域符号。通过在 时域内复制符号的有用部分的具有持续时间Tg的一部分来生成保护间隔，其中，复制部分 可来自符号的端部。通过使时域符号的有用部分与保护间隔相关联，接收器可设置为检测 0FDM符号的有用部分的开始，其可以用于触发快速傅里叶变换以将时域符号样本转换成频 域，然后，可以从该频域中恢复传输数据。在图4中示出了这种接收器。
[0056] 在图4中，接收器天线50设置为检测RF信号，在保护间隔由保护间隔去除单元56 去除之前，该RF信号通过调谐器52传递并且使用模拟数字转换器54转换成数字信号。在 检测用于为将时域样本转换成频域而执行快速傅里叶变换（FFT)的最佳位置之后，FFT单 元58变换时域样本，以形成馈送给信道估计和校正单元60的频域样本。然后，信道估计和 校正单元60估计传输信道，例如，通过使用嵌入0FDM符号内的导频子载波。在排除导频子 载波之后，将所有数据承载子载波馈送给解交织子载波符号的符号解交织器64。然后，去映 射器单元62从0FDM符号的子载波中提取数据位。将数据位馈送给位解交织器66,该位解 交织器执行解交织，以便纠错解码器可以根据传统操作纠错。
[0057] 成帧结构
[0058] 图5示出了可在参照图1到图4描述的系统中传输和接收的帧的成帧结构的示意 图。图5示出了不同的物理层帧，一些帧针对移动接收，而其他帧针对固定的屋顶天线接 收。对于当前系统，该系统在未来可扩展为包含新型帧，这些潜在的新型帧简称为未来扩展 帧（FEF)。
[0059] 用于固定接收帧的一个要求是改进的频谱效率，这可通过采用更高阶调制（例 如，256QAM)、更高的编码速率（例如，大于一半的速率）（这是因为相对良好的信道条件） 以及每个0FDM符号的大量子载波（FFT尺寸）（例如，32K)等特征来保证。这减少了由保护 间隔部分造成的容量损失。然而，更大量的子载波会使这种0FDM符号不适合于移动接收， 这是因为对接收信号的高多普勒频率具有更低的容忍度。另一方面，移动接收帧的主要要 求可以是稳健性，以确保服务可用性的高速率。这可以通过采用低阶调制（例如，QPSK或 BPSK)、低编码速率、每个0FDM符号的少量子载波（FFT尺寸）以及高密度分散导频图案等 特征来提高。0FDM符号的少量子载波对于移动接收可以是有利的，这是因为更少量的子载 波可以提供更宽的子载波间距，以及由此对高多普勒频率的更多的弹性。而且，在存在时变 传播信道时，高密度导频图案容易估计信道。
[0060] 因此，在图5中示出的成帧结构的特征在于可分别包括使用不同参数调制和编码 的有效载荷数据的帧。例如，这可包括使用具有每个符号不同数量的子载波的不同0FDM符 号类型，可使用不同的调制方案调制这些0FDM符号类型，这是因为可给不同类型的接收器 提供不同的帧。但是每个帧可包括携载信令数据的至少一个0FDM符号，该0FDM符号可相对 于携载有效载荷数据的一个或多个0FDM符号被不同地调制。而且，对于每个帧，信令0FDM 符号对于携载有效载荷数据的OFDM符号而言可以是不同的类型。需要恢复信令数据，以便 可解调和解码有效载荷数据。
[0061] 帧前导码
[0062] 为限制帧边界，需要帧前导码符号，例如，在DVB-T2内的P1符号。前导码符号会 携载描述如何构造随附帧的信令。预期，上述不管是移动还是固定接收的所有类型的接收 器应该能够检测和解码前导码，以便确定这些接收器是否应解码在随附帧中的有效载荷。
[0063] 前导码0FDM符号传递信令数据，而在传输帧的主体内的0FDM符号传输有效载荷 数据，如图5中所示。在图5中示出的每个传输帧具有特定的特性。数据承载帧100携载 数据帧，其可使用每个0FDM符号提供更高数量的子载波的更高操作模式，例如，约32, 000 个子载波（32k模式），从而提供较高的频谱效率，但是需要较高的信噪比以通过比特误码 率的形式实现可接受的数据完整性。因此，更高阶操作模式会最适合于传递给具有灵敏检 测能力的固定电视接收器，包括用于从32k0FDM符号中恢复音频/视频数据的适当定位的 固定天线。相反，帧结构还包括第二帧102,其被生成为由移动电视接收器在更恶劣的无线 电通信环境中接收。因此，帧102可设置为通过更低阶调制方案（例如，BPSK或QPSK)以 及每个0FDM符号的更小或更低数量的子载波（FFT尺寸）（例如，8K)来形成承载0FDM符号 的有效载荷，以提高移动接收器能够在较恶劣的环境中接收和恢复音频/视频数据的可能 性。在第一帧100和第二帧102这两者中，提供前导码符号104、106,该前导码符号提供用 于检测在传输帧100、102的有效载荷部分内传输的音频/视频数据的信令参数。同样，为 未来扩展帧112提供前导码符号108、110。
[0064] 在申请人的共同待审的英国专利申请1305795. 5中，公开了用于形成供图5的传 输帧使用的前导码符号的设置。公开的前导码导致特别在恶劣的无线电环境中检测前导码 符号的提高的可能性。而且，可以设计在图5中示出的成帧结构，以便承载0FDM符号的有 效载荷的子载波的数量在帧之间不同，而且，这些子载波可使用不同的调制方案。因此，携 载有效载荷数据的0FDM符号可以是与携载信令数据的0FDM符号不同的类型。在图6中示 出了用于发送如在英国专利申请1305795. 5中所公开的前导码和信令数据的在图2中示出 的发射器的一部分的实例方框图。
[0065]在图6中，首先将信令数据馈送给加扰单元200,该加扰单元加扰随后馈送给前向 纠错（FEC)和调制器单元202的信令数据，前向纠错（FEC)和调制器单元202通过前向纠错 码编码信令数据，并且然后在将编码数据映射到QAM调制符号上之前交织该信令数据。例 如，QAM调制可以是π/4-BPSK、QPSK、16QAM、64QAM或256QAM。然后，导频插入单元204在 调制符号之间插入导频，以形成前导码104、106、108、110的0FDM符号。然后，形成前导码 的0FDM符号由缩放单元（scalingunit) 206根据预定因子（1-G)缩放。缩放单元206在 传输之前相对于与前导码的0FDM符号组合的签名序列调整前导码的传输功率，以便前导 码的总传输功率与没有签名序列时保持相同。签名序列发生器208配置为生成签名序列， 该签名序列馈送给第二缩放单元210,在缩放签名序列与前导码的OFDM符号通过组合单元 212组合之前，第二缩放单元将签名序列缩放预定因子G。因此，签名序列W(k)在频域内与 OFDM符号组合，以便将签名序列的每个系数添加到OFDM符号的一个子载波信号中。然后， 在保护间隔插入单元插入时域保护间隔之前，组合的前导码OFDM符号和签名序列通过逆 傅里叶变换处理器（IFFT) 214从频域变换成时域。在保护插入单元216的输出上，在输出 信道218上形成前导码符号。
[0066] 对于在图6中示出的实例，可以看出，签名序列在频域内与携载信令数据的0FDM 符号组合，以便前导码符号的频谱在组合之后依然在传输信道的频谱屏蔽（spectral mask)内。将理解，对于一些实例，签名序列可在时域内与OFDM符号组合。但是然后，在时 域中与前导码0FDM符号组合之前，其他带宽限制过程需要应用于签名序列，这会影响在接 收器处的签名序列的相关性能。
[0067] 在图6中示出的实例中，通过加扰单元200加扰信令数据，确保前导码符号的峰均 功率比（PAPR)将不会由于很多相似调制的0FDM子载波而过高。然后，在映射到低阶星座 之前，在单元202内，加扰的信令位由FEC和BPSK单元202使用LDPC码以低编码速率前向 纠错编码。虽然在图6中规定BPSK，但是也可使用其他调制方案的范围，例如，可使用QAM 的形式。在这个阶段由导频插入单元204插入的导频不用于信道估计，而是用于如将要简 要解释的频率偏移估计。在这个价阶段，也由与有用子载波相同数量的复杂样本构成的复 杂前导码签名序列作为0FDM符号由组合器212加入信令0FDM符号的样本中。在生成之后 并且在加入前导码0FDM符号之前，每个前导码签名序列样本由缩放器210缩放预定的因子 G，并且相应的0FDM符号样本由缩放器206缩放（1-G)，以便复合前导码符号的功率应与在 图6中的点A处的信令0FDM符号的功率相同。
[0068]然后，IFFT单元107形成在时域内的0FDM符号，然后，由保护插入单元216插入 保护间隔，在一些实例中，在前导码0FDM符号的开始该保护插入单元预先考虑前导码0FDM 符号的Ng个样本-也称为前导码OFDM符号的循环前缀。在保护间隔插入之后，形成由Ns =Nu+Ng个复合样本构成的持续时间为Ts=Tu+Tg的前导码OFDM时域符号，其中，Tu是 具有Nu个样本的有用的符号周期，并且Tg是具有Ng个样本的保护间隔持续时间。
[0069]如上所述，图6的前导码符号发生器生成签名序列，该签名序列与形成帧的前导 码符号的信令0FDM符号（物理层帧的第一 0FDM符号）组合，以便允许接收器以比从携载 有效载荷数据的0FDM符号中检测和恢复数据所需要的信噪比更低的信噪比检测前导码。 在申请人共同待审的英国专利申请1305795. 5中，也公开了由签名序列发生器208生成的 签名序列的形成。每个签名序列可由由于具有良好的自相关性能而选择的一对Gold码序 列构成，或者在其他实例中，可以使用由Μ序列构成的签名序列。在其他实例中，序列可 以是由线性反馈寄存器形成的伪随机二进制序列。在申请人的共同待审的英国专利申请 1305795. 5中，可找到选择这些序列并且这些序列形成为签名序列的进一步细节，其中，还 提供了用于实数和虚数部分的线性反馈寄存器的定义的以下实例生成多项式。
[0070]
[0071] 表1:复数签名序