专利名称：数字电视传输中的信号传输方法
技术领域：
本发明属于数字信号传输领域，特别涉及有线数字电视和MMDS广播传输中传输信号结构的数据安排。
背景技术：
典型的数字传输系统包括发射机和接收机。数字调制技术往往将数字信号进行编码，再加入必要的辅助信息，如同步信号、导频信号等。编码后的数字信号经过信道滤波后形成基带信号。该基带信号经过上变频器被调制到相应的频带后发送。在接收端，调谐器将高频信号变换到基带后经模数转换器得到数字信号。该数字信号经过处理后被恢复成与发送端一致的信息。
现行的数字电视广播标准(如美国ATSC、欧洲DVB-C)，在高数据率模式下因为所要求的信噪比门限过高及附加的系统信息不够，导致高数据率的电视广播无法在电视网络中大规模应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种传输中传输信号结构的数据安排，利用该种数据安排能够满足数字有线电视广播传输中的多种传输模式的要求，可以使高数据率的电视广播在有线电视网络中大规模应用。
本发明的信号传输方法是这样的数字电视传输中将传输信号每间隔一组数据符号插入一个同步信号。其中每组数据符号包括26624个数据符号。每一个同步信号包括144个符号，采用QPSK调制，即288比特，顺序包括32比特模式信息、PN127、3比特交织信息、9比特混合比例信息、3比特当前数据组指示信息、40比特全局时钟信息、32比特模式信息、42比特保留。除PN127外，其余所有比特用一个PN255进行异或，在PN127期间PN255发生器仍然保持运行。
每组数据符号的调制方式可以为QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM中的任意一种，同步信号的调制方式为QPSK。
所述的PN127生成多项式为x7+x6+1，预置0000001；所述的PN255生成多项式为X8+X7+X5+X3+1，预置00000001。
所述的同步信号中，位于同步信号前面的32比特模式信息使用长度为32的Walsh函数序列与PN255的前32个比特异或后得到最终传输的32个模式符号；位于同步信号后面的32比特模式信息使用长度为32的Walsh函数序列与PN255在其对应位置上的32个比特异或后得到最终传输的32个模式符号。
该方法中信号传输中交织信息限定当前传输信号的交织方式；混合比例信息限定采用各种调制方式的传输信号组的混合比例；当前数据组指示信息限定在混合传输方式下当前数据组的位置。
该种信号传输方法使接收机可以自动识别调制方式和内码方案，有利于接收机的定时恢复、AGC控制及自适应均衡，与相应的内码、外码方案相配合，实现了高数据率的电视广播在有线电视网络中得以大规模应用。
图1为传输系统框图；图2为传输信号结构的数据安排；图3为同步信号的组成；图4为PN255的产生方式；图5为PN127的产生方式。
具体实施例方式
如图1所示，输入的业务数据经过缓冲以后，进行扰码、RS编码、交织、映射，映射后的数据通过多路选择器MUX插入同步信息，然后进行QAM调制，最后经IF放大后输出。其中整个系统的协同工作由控制单元完成。输入的业务数据可以是MPEG-2的TS流、IP包或其他业务数据。
如图2所示，数字电视传输中的传输数据结构是将传输信号每间隔一组数据符号插入一个同步信号，一组数据符号包括26624个数据符号，每组数据符号的调制方式可以为QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM中的任意一种。
如图3所示，每一个同步信号包括144个符号，采用QPSK调制，即288比特，顺序包括32比特模式信息、PN127、3比特交织信息、9比特混合比例信息、3比特当前数据组指示信息、40比特全局时钟信息、32比特模式信息、42比特保留。除PN127外，其余所有比特用一个PN255进行异或，在PN127期间这个PN255仍然工作。
PN255生成多项式为x8+x7+x5+x3+1，预置00000001，产生方式如图4所示。
序列为1000000011101100000010011010000011010111000010111100100011100010110010010011101011011010011110110111010001101100111001011010100101110111110111001100001100101010001010111111001111100000101000010000111100011000100010010100110011011110101010110001111111101001。
PN127生成多项式为x7+x6+1，预置0000001，产生方式如图5所示。
序列为100000011111110101010011001110111010010110001101111011010110110010010001110000101111100101011100110100010011110001010000。
同步信号含有数据场调制方式的指示，用32位来表示。32位的调制方式指示在同步信号中出现两次，它们使用长度为32的Walsh函数序列与PN255在相应位置上的32个比特异或后得到最终传输的32个模式符号。长度为32的Walsh函数共有32个正交的模式字，再加32个每bit取反的模式字，共有64个可用模式。
Walsh函数的生成如下所示 以A32的行为一个模式字，共32个，从上到下用，x0，x1，x2…x30，x31表示。
模式字与32位Walsh序列的对应表
模式字对应的调制方式
当然，对应关系不仅限于上表所列。
3比特交织信息的定义为000B＝104，M＝1001B＝52，M＝2010B＝52，M＝1其B为卷积交织器的支路数目，M为每个存贮单元的字节数。该3比特交织信息的其他定义为以后扩展业务保留。
9比特混合比例信息分成3组，每组3比特，分别指示3种调制方式的比例。例如9比特为010 101 110表示3种调制方式以2∶5∶6的方式混合。
3比特当前数据组指示信息指示在一个混合周期(固定比例混合时具有周期性)中当前数据组是第几组。
由发送端的10.24MHz时基驱动一个40比特全局时间计数器(GTC)。可以算出，GTC的高30比特将以0.1ms为单位，而低10比特是以0.1ms/1024为单位。当GTC计数到0xCDFE600000时，立即复位到零，即系统的计数周期为一个自然日(24小时)。全局时间计数器的值将嵌入同步信号通过下行信道广播给所有Cable用户，因此Cable用户可以利用该字段进行精确的网络同步，以满足各种不同上行业务的同步甚至物理层上行符号流的同步。
权利要求
1.数字电视传输中的信号传输方法，其特征在于将传输信号每间隔一组数据符号插入一个同步信号，所述的一组数据符号包括26624个数据符号；所述的每一个同步信号包括144个符号，采用QPSK调制，即288比特，顺序包括32比特模式信息、PN127、3比特交织信息、9比特混合比例信息、3比特当前数据组指示信息、40比特全局时钟信息、32比特模式信息、42比特保留，除PN127外，其余所有比特用一个PN255进行异或，在PN127期间这个PN255发生器仍然保持运行。
2.如权利要求1所述的数字电视传输中的信号传输方法，其特征在于所述的每一组数据符号的调制方式为QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM中的任意一种，同步信号的调制方式为QPSK。
3.如权利要求3所述的数字电视传输中的信号传输方法，其特征在于所述的PN127生成多项式为x7+x6+1，预置0000001；所述的PN255生成多项式为x8+x7+x5+x3+1，预置00000001。
4.如权利要求3所述的数字电视传输中的信号传输方法，其特征在于所述的同步信号中，位于同步信号前面的32比特模式信息使用长度为32的Walsh函数序列与PN255的前32个比特异或后得到最终传输的32个模式符号；位于同步信号后面的32比特模式信息使用长度为32的Walsh函数序列与PN255在其对应位置上的32个比特异或后得到最终传输的32个模式符号。
全文摘要
本发明涉及数字电视传输中传输信号结构的数据安排。本发明是将传输信号每间隔一组数据符号插入一个同步信号。其中每组数据符号包括26624个数据符号。每一个同步信号包括顺序包括32比特模式信息、PN127、3比特交织信息、9比特混合比例信息、3比特当前数据组指示信息、40比特全局时钟信息、32比特模式信息、42比特保留。每组数据符号的调制方式可以为QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM中的任意一种，同步信号的调制方式为QPSK。利用该种数据安排能够满足数字电视传输中的多种传输模式的要求，可以实现高数据率的数字电视网络中大规模应用。
文档编号H04N7/24GK1441601SQ0311512
公开日2003年9月10日 申请日期2003年1月24日 优先权日2003年1月24日
发明者王匡, 邹志永, 龚克, 张文军, 朱维乐, 葛建华, 王联 申请人:浙江大学, 清华大学, 上海交通大学, 电子科技大学, 西安电子科技大学, 国家广播电影电视总局广播科学研究院, 杭州国芯科技有限公司