信道解码及符号解映射的同步方法

专利名称：信道解码及符号解映射的同步方法
技术领域：
本发明涉及一种数字信号传输技术领域的方法，尤其涉及一种适用于数字地面广播传输的信道解码及符号解映射的同步方法。
背景技术：
无线传输系统包括发射机和接收机。图1是典型的数字化无线传输的系统框图，传输过程包括在发射端，首先对数字信号进行编码，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换器被调制到相应的频带后发送。在接收端，如果有调谐器，则不必有下变频，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。
在ADTB-T系统中，传输不同业务的数据帧可以选择采用不同的传输模式。四种码率的地面传输模式所对应的信道编码结构如图2所示。
在数字电视地面广播系统(ADTB-T)中信号的传输方法是这样的数字传输系统中传输的由多电平符号组成的数据流被分为一个一个连续的数据帧进行传输；每个数据帧包含3个部分，分别是预置信息、系统信息和数据信息，并以此形成单纯的一阶循环。中国专利“数字电视地面广播传输系统中的信号传输方法”(专利号200410039115.8)中具体描述该帧结构，图3显示了ADTB-T系统采用的高码率32-OQAM，16-OQAM，中码率4-OQAM和低码率4-OQAM-E的帧结构的具体例子，其中预置信息由2047位的PN序列增添1位的二电平确知信号来实现；系统信息由256个128位的二电平符号序列的系统信息矢量中的一个表示，每个数据帧中包含32768个符号的数据信息。
在上述32-OQAM、16-OQAM、4-OQAM和4-OQAM-E四种传输模式下系统传输信号时，在接收端对信号的处理过程中都要进行符号解映射，这就涉及到如何确定对数据进行符号解映射处理的起始位置，也就是如何实现符号解映射的同步问题。各个传输模式下系统传输信号时，在接收端对信号的处理过程中都要进行信道TPC解码；中、低码率传输模式，在接收端对信号的处理过程中要进行信道RS解码；低码率传输模式，在接收端对信号的处理过程中要进行信道NR解码；同样的，也涉及到如何确定对数据进行信道TPC解码、RS解码、NR解码处理的起始位置，也就是如何实现的信道TPC解码的同步问题，信道RS解码的同步问题，以及信道NR解码的同步问题。
经对现有技术的文献检索发现，在2003.07.23公开的专利号为“CN01810207.7”的中国专利“在进行无线电广播传送时使OFDM符号同步的方法”中，提出了使用于多载波OFDM系统的方法。但是这种方法不能用于属于单载波范畴的ADTB-T系统。针对ADTB-T系统，需要根据系统制定特有的同步方法。

发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种信道解码及符号解映射的同步方法。本发明可以分别实现信道TPC解码的同步、信道RS解码的同步、信道NR解码的同步及符号解映射的同步。本发明的方法可以适用于数字电视地面广播系统(ADTB-T)中。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的传输系统传输的由多电平符号组成的数据流被分为一个一个连续的数据帧进行传输；每个数据帧包含可用作系统同步、时钟恢复、信道估计和均衡器训练的预置信息，可用于表征本帧数据信息传输模式的系统信息，以及数据信息这三部分，并以此形成单纯的一阶循环，所述预置信息由m位的PN序列增添n位的二电平确知信号来实现，其中m与n的和必须为2的幂次方；在传输系统接收端，对未解映射的数据信息流进行符号解映射处理时，通过检测确定预置信息的位置，以该预置信息之后第一个符号时钟位置，作为符号解映射的起始位置，对之后的数据信息作符号解映射。针对实际系统，在进行符号解映射的同步时，可以取所述m为2047，n为1，k为32896，N为3。
本发明提供一种信道解码的同步方法，传输系统传输的由多电平符号组成的数据流被分为一个一个连续的数据帧进行传输；每个数据帧包含用作系统同步、时钟恢复、信道估计和均衡器训练的预置信息，用于表征本帧数据信息传输模式的系统信息，以及数据信息这三部分，并以此形成单纯的一阶循环，所述方法包括由m位的PN序列增添n位的二电平确知信号来实现所述预置信息，其中m与n的和为2的幂次方；在传输系统接收端，对数据信息流进行信道解码处理时，通过检测确定预置信息的位置，以该预置信息之后第一个符号时钟位置，作为信道解码的起始位置，对之后的数据信息作信道解码。
本发明上述信道解码的同步方法适用于数字地面广播传输的信道TPC解码、信道RS解码或者信道NR解码。所述m为2047，n为1，k为32896，N为3。
本发明信道解码及符号解映射的同步方法可以使用异步相关器确定预置信息的位置，其步骤为在传输系统接收端设置异步相关器，将接收到的数据流串行输入该异步相关器，当该异步相关器输出值为自相关值(即最大值时)时，开始计数，如果连续N次在间隔k(k为传输系统数据帧中表示系统信息的符号数目与表示数据信息的符号数目之和)个时钟节拍时异步相关器输出值都为自相关值时，确定该位置为该帧中预置信息传输的结束位置。上述N可以取1，2，3，4等正整数。
本发明方法根据预置信息的位置来确定信道符号解映射、信道TPC解码、信道RS解码或者信道NR解码的起始位置，系统可以根据该起始位置实现符号解映射的同步、信道TPC解码的同步、信道RS解码的同步以及信道NR解码的同步，分别完成解符号映射、信道TPC解码、信道RS解码或者信道NR解码。
本发明相对于ATSC中4电平段同步的捕获方法来说，这种PN相关同步的方法具有更快的捕获速度，同时，由于PN相关的增益很大，抗干扰能力更强。


图1为典型的数字传输的系统框2为ADTB-T系统信道编码结构框3为高码率32-OQAM，16-OQAM，中码率4-OQAM和低码率4-OQAM-E的帧结构图4为异步相关器结构5为同步符号解映射的流程图具体实施方式
下面根据附图和具体实施方式
对本发明做进一步描述本发明信道解码及符号解映射的同步方法可以应用于数字电视地面广播系统(ADTB-T)。本实施例公开的即是本发明的方法在ADTB-T系统中的具体应用，在本实施例适用的ADTB-T系统技术方案中，传输系统传输的由多电平符号组成的数据流被分为一个一个连续的数据帧进行传输；每个数据帧包含可用作系统同步、时钟恢复、信道估计和均衡器训练的预置信息，可用于表征本帧数据信息传输模式的系统信息，以及数据信息这三部分，并以此形成单纯的一阶循环。
本发明对采用上述帧结构的传输系统进行信道解码及符号解映射同步的方法为在传输系统接收端设置异步相关器，用来检测预置信息的位置，图4为异步相关器的结构图。
在背景技术中已经介绍到，在ADTB-T系统的技术方案中，各个码率传输模式下，接收端是接收到数据流并对其进行解调和去导频处理之后，就对数据流做符号解映射；实现符号解映射的同步的过程为在接收端，将接收到的未解映射的数据信息流首先串行输入异步相关器，所述异步相关器始终处于工作状态，当异步相关器输出值为自相关值(即最大值)时，开始计数，如果连续3次在间隔32896个时钟节拍时异步相关器输出值都为自相关值，确定该位置为预置信息传输的结束位置。以该位置后的第一个符号时钟位置为起始点，对之后的数据信息作符号解映射。
图5为同步符号解映射的流程图。
同样的方法可以应用到同步信道TPC解码中。
在背景技术中已经介绍到，在ADTB-T系统的技术方案中，各个码率传输模式下，接收端是对输入的数据信息流进行解比特交织处理之后，做信道TPC解码的；实现信道TPC解码的同步的过程为在接收端，将接收到的未经TPC解码的数据信息流首先串行输入异步相关器，所述异步相关器始终处于工作状态，当异步相关器输出值为自相关值(即最大值)时，开始计数，如果连续3次在间隔32896个时钟节拍时异步相关器输出值都为自相关值，确定该位置为预置信息传输的结束位置。以该位置后的第一个符号时钟位置为起始点，对之后的数据信息作信道TPC解码。
同样的方法可以应用到同步信道NR解码中。
在背景技术中已经介绍到，在ADTB-T系统的技术方案中，低码率传输模式下，接收端是对输入的数据信息流进行符号解映射和解符号交织(可选)之后，做信道NR解码的；实现信道NR解码的同步的过程为
在接收端，将接收到的未经NR解码的数据信息流首先串行输入异步相关器，所述异步相关器始终处于工作状态，当异步相关器输出值为自相关值(即最大值)时，开始计数，如果连续3次在间隔32896个时钟节拍时异步相关器输出值都为自相关值，确定该位置为预置信息传输的结束位置。以该位置后的第一个符号时钟位置为起始点，对之后的数据信息作信道NR解码。
同样的方法可以应用到同步信道RS解码中。
在背景技术中已经介绍到，在ADTB-T系统的技术方案中，中、低码率传输模式下，接收端是对输入的数据信息流进行信道TPC解码和解字节交织之后，做信道RS解码的；实现信道RS解码的同步的过程为在接收端，将接收到的未经RS解码的数据信息流首先串行输入异步相关器，所述异步相关器始终处于工作状态，当异步相关器输出值为自相关值(即最大值)时，开始计数，如果连续3次在间隔32896个时钟节拍时异步相关器输出值都为自相关值，确定该位置为预置信息传输的结束位置。以该位置后的第一个符号时钟位置为起始点，对之后的数据信息作信道RS解码。
权利要求
1.一种符号解映射的同步方法，传输系统传输的由多电平符号组成的数据流被分为一个一个连续的数据帧进行传输；每个数据帧包含用作系统同步、时钟恢复、信道估计和均衡器训练的预置信息，用于表征本帧数据信息传输模式的系统信息，以及数据信息这三部分，并以此形成单纯的一阶循环，其特征在于，由m位的PN序列增添n位的二电平确知信号来实现，其中m与n的和为2的幂次方；在传输系统接收端，对数据信息流进行符号解映射处理时，通过检测确定预置信息的位置，以该预置信息之后第一个符号时钟位置，作为符号解映射的起始位置，对之后的数据信息作符号解映射。
2.如权利要求1所述的符号解映射的同步方法，其特征是，所述的预置信息的位置，使用异步相关器来确定，步骤包括传输系统接收端设置有用于检测预置信息位置的异步相关器；将接收到的数据流串行输入该异步相关器，当该异步相关器输出值为自相关值时，开始计数，如果连续N次在间隔k个时钟节拍时异步相关器输出值都为自相关值时，确定该位置为该帧中预置信息传输的结束位置，所述k为传输系统数据帧中系统信息与数据信息符号数之和。
3.如权利要求1所述的符号解映射的同步方法，其特征在于所述m为2047，n为1。
4.如权利要求2所述的符号解映射的同步方法，其特征是所述k为32896，N为3。
5.一种信道解码的同步方法，传输系统传输的由多电平符号组成的数据流被分为一个一个连续的数据帧进行传输；每个数据帧包含用作系统同步、时钟恢复、信道估计和均衡器训练的预置信息，用于表征本帧数据信息传输模式的系统信息，以及数据信息这三部分，并以此形成单纯的一阶循环，其特征在于，所述方法包括由m位的PN序列增添n位的二电平确知信号来实现所述预置信息，其中m与n的和为2的幂次方；在传输系统接收端，对数据信息流进行信道解码处理时，通过检测确定预置信息的位置，以该预置信息之后第一个符号时钟位置，作为信道解码的起始位置，对之后的数据信息作信道解码。
6.根据权利要求5所述的信道解码的同步方法，其特征是，适用于数字电视地面传输的信道TPC解码、信道RS解码、信道NR解码。
7.如权利要求5所述的信道解码的同步方法，其特征是，所述的预置信息的位置，使用异步相关器来确定，步骤包括传输系统接收端设置有用于检测预置信息位置的异步相关器；将接收到的数据流串行输入该异步相关器，当该异步相关器输出值为自相关值时，开始计数，如果连续N次在间隔k个时钟节拍时异步相关器输出值都为自相关值时，确定该位置为该帧中预置信息传输的结束位置，所述k为传输系统数据帧中系统信息与数据信息符号数之和。
8.如权利要求5所述的信道解码的同步方法，其特征是，所述m为2047，n为1。
9.如权利要求7所述的信道解码的同步方法，其特征是，所述k为32896，N为3。
全文摘要
本发明涉及一种数字信号传输技术领域的信道解码及符号解映射的同步方法，可以分别实现信道TPC解码的同步、信道RS解码的同步、信道NR解码的同步及符号解映射的同步。本发明可根据预置信息的位置来确定信道符号解映射、信道TPC解码、信道RS解码或者信道NR解码的起始位置，系统可以根据该起始位置实现符号解映射的同步、信道TPC解码的同步、信道RS解码的同步以及信道NR解码的同步，分别完成解符号映射、信道TPC解码、信道RS解码或者信道NR解码。因为对预置信息进行了扩频保护，所以整个同步过程可以在均衡之前、干扰较大的情况下仍然顺利完成。
文档编号H04N5/04GK1852282SQ20061002599
公开日2006年10月25日 申请日期2006年4月24日 优先权日2006年4月24日
发明者管云峰, 梁伟强, 归琳, 孙军 申请人:上海交通大学