一种信道解码装置及方法

专利名称：一种信道解码装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种信道解码装置，还涉及一种基于该装置的信道解码方法。
背景技术：
如图1所示，为现有技术中基于时隙划分的帧结构示意图。CMMB标 准内物理层信号每秒为1帧，划分为40个时隙，每个时隙的长度为25ms, 包括1个信标Beacon和53个OFDM符号symbol。在LCP情况下，划分为 36个时隙，每个时隙的长度为27.778ms，其中第一个时隙为27.77ms,每个 时隙包含两个4言标Beacon和53个OFDM符号symbol。对于每个OFDM符号symbol,由循环前缀(CP, cyclic prefix)和OFDM 负载数据构成。循环前缀分为LCP (long cyclic prefix,长循环前缀)和SCP (short cyclic prefix,短循环前缀)，长度分别为94.8us和51.2us,均位于 OFDM负载数据前的一段数据中。在CMMB标准中，目前只有分别针对SCP 或LCP的多种应用情况的解决方案，但是如果在分别的架构下各自实现SCP 和LCP将会造成资源的重大浪费。作为接收的终端，当前在实际应用中还缺少一个整体的架构来实现同时 支持LCP和SCP的情况。如果能将两种应用在单一方案中解决，对标准的 兼容性和实现上的经济性都是至关重要的。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种信道解码装置及方法，在一个整体 的架构上来实现同时支持LCP和SCP的情况。为了解决上述问题，本发明提供了一种信道解码装置，包括傅立叶转换模块，信道同步模块以及信道估计模块；其中，信道同步模块，用于对输入的LCP或SCP数字信号进行粗同步， 从而判定当前信号的结构；根据该判定结果以及粗同步结果，确定FFT初 始开窗位置并对当前信号进行频偏调整，并通过精细同步操作，得到当前数 据信号的FFT精确开窗位置和信道模型信息，分别发送给傅立叶转换模块、 信道估计模块；傅立叶转换模块，用于根据信道同步模块传来的开窗位置，对输入的数 据信号进行FFT转换，得到当前数据信号中的负载信号并发送给信道估计 模块；信道估计模块，用于接收傅立叶转换模块发送的负载信号以及信道同步 模块发送来的信道模型信息，分离负载信号中的导频信息和负载数据，根据 信道模型信息与导频信息中的离散导频进行信道估计，将负载数据及信道估 计量输出进行数据解码；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道同步模块，还用于对输 入的LCP或SCP数据信号的时钟误差和频率误差进行跟踪和校正，并将检 测到的时钟误差和频率误差反馈给输入信号整理模块；所述傅立叶转换模 块，还用于向信道同步模块反馈数据信号；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述OFDM解码器，还包括 输入信号整理才莫块，用于向信道同步it块和傅立叶转换模块提供LCP或SCP 数据输入信号，还用于接收所述信道同步模块发来的输入数据信号的时钟误 差和频率误差并对其进行补偿；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道同步模块，通过信标 BEACON的自相关操作得到自相关能量，任选LCP或SCP中的一结构设定 能量阈值对当前数据信号进行粗同步，并进行判断处理当所述自相关能量 超过预先设定的阈值时，认为粗同步成功，则判定当前数据信号为所选结构； 当粗同步失败时，则判定该信号为另一结构，选4奪另一种结构设定能量阈值 进行粗同步；判断处理后才艮据得到的粗同步结果中的初始位置确定FFT初 始开窗位置，根据粗同步结果对信号进行小数频偏调整，将开窗位置发送给 傅立叶转换模块进行FFT转换；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道同步模块，根据当前数据结构的判断结果，对当前LCP或SCP数据信号进行整数频偏操作，并依 据整数及小数频偏结果反馈给输入信号整理模块对输出的当前数据信号进 行频率调整；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道同步模块，还用于对输 入的数据信号进行整数频偏调整，之后根据当前数据信号的LCP或SCP结 构的判断结果，使用BEACON对所述数据信号完成精细同步操作，得到信 道模型信息以及FFT精确开窗位置，并通知所述傅立叶转换模块对该FFT 精确开窗位置作出调整后进行FFT转换，提取出当前数据信号中的负载信 号；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道同步才莫块，在当前数据 为SCP帧结构时，对该帧结构中仅有的BEACON进行精细同步的计算；在 当前数据为LCP帧结构时，使用该帧结构中第一个BEACON来完成精细同 步的计算；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道估计模块，接收到信道 同步模块发送来的信道模型信息，包括第一径、最后一个径以及主径位置；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道估计^t块，还用于将导 频信息中的连续导频发送给所述信道同步模块；所述信道同步模块，还用于对所述信道估计模块发来的导频信息中的连 续导频进行解码得到时隙信息，并结合当前数据的LCP或SCP结构的判断 结果，控制傅立叶转换^^莫块对由所述输入信号整理^t块发送的当前LCP或 SCP数据中用户所需的数据进行FFT转换；进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道估计模块，在进行信道 估计时，如当前数据为LCP帧结构，从BEACON开始进行信道估计计算； 如当前数据为SCP帧结构，从前一个时隙的第50个OFDM符号开始进行信 道估计。进一步的，本发明所述的装置，其中，所述信道估计模块，将信道估计 量以及LCP或SCP数据帧中的负载数据，输出给进行后续的解码装置进行解码操作；为了解决上述问题，本发明提供了一种信道解码方法，其特征在于，先 对输入的LCP或SCP数据信号进行粗同步，从而判定当前数据信号结构包 含的是LCP还是SCP，然后根据判定的结构釆用LCP或SCP对应的参数对 所述数据信号进行后续的去保护间隔GI、去循环前缀CP以及将导频信息和 负载数据分离的处理；进一步的，本发明所述的方法，其中，具体包括以下步骤(1 )对输入的LCP或SCP数据信号进行粗同步，从而判定当前数据信 号的结构，并根据粗同步结果以及判定的相应结构确定FFT初始开窗位置， 对当前数据信号进行小数频偏调整；(2)将经过小数频偏调整的数据信号，按所述FFT初始开窗位置进行 FFT转换，并对转换后的数据进行整数频偏的调整；(3 )将调整后的数据信号进行精细同步，得到当前数据信号的信道模 型信息和FFT精确开窗位置后，重新调整开窗位置，并进行FFT转换，得 到当前凄t据信号中的负载信号；(4 )根据LCP或SCP不同结构，对负载信号中的导频信息和负载数 据进行分离，根据信道模型信息与导频信息中的离散导频进行信道估计，对 信道估计量与负载数据进行解码操作。进一步的，本发明所述的方法，其中，步骤(l)中，所述输入的LCP 或SCP数字信号经过频率搬移后，任选LCP或SCP中的一结构设定能量阈 值进行粗同步，如果粗同步成功，则判定当前信号为所选结构，并根据得到 的粗同步结果中的初始位置确定FFT转换的开窗位置，根据粗同步结果中 的小数频偏对信号进行小数频偏调整；进一步的，本发明所述的方法，其中，步骤(l)中，如果粗同步失败， 则判定该信号为另一结构，选择另一种结构设定能量阈值进行粗同步，并根 据得到的粗同步结果中的初始位置确定所述开窗位置，根据粗同步结果中的 小数频偏对信号进行小数频偏调整；进一步的，本发明所述的方法，其中，步骤(3)中，通过对数据中Beacon的处理完成精细同步操作，在当前数据为SCP帧结构时，对其中仅有的一 个beacon进行精细同步的计算；在当前数据为LCP帧结构时，使用该帧结 构中第一个BEACON来完成精细同步的计算；得到修正的FFT转换的开窗 位置，以及信道^t型信息；进一步的，本发明所述的方法，其中，所述信道模型信息，包括第一 径、最后一个径以及主径位置；进一步的，本发明所述的方法，其中，步骤(4)中，在进行信道估计 时，如当前数据为LCP帧结构时，从BEACON开始进行信道估计计算；如 当前数据为SCP帧结构时，从前一个时隙的第50个OFDM符号开始进行信 道估计^进一步的，本发明所述的方法，其中，步骤(4)中，在进行信道估计 的同时，对输入的LCP或SCP数据信号的时钟误差和频率误差进行跟踪和 校正，并对检测到的时钟误差和频率误差进行补偿；进一步的，本发明所述的方法，其中，步骤(4)中，还包括对导频信息中的连续导频进行解码，得到当前数据的时隙信息，并通过 该时隙信息的对输入数据信号的反馈，选取当前输入数据信息中用户所需的 数据进行FFT转换；进一步的，本发明所述的方法，其中，步骤(4)中，才艮据LCP或SCP 不同结构，对负载信号中的导频信息和负载数据进行分离是指对负载信号中存在于LCP或SCP结构中不同位置的离散导频、存在于 LCP或SCP结构中相同位置的连续导频以及负载数据进行分离。与现有技术相比，本发明的优点在于在一个整体的架构上来实现同时支 持LCP和SCP的情况，提取出LCP和SCP两种不同帧结构中负载数据，对 其中的负载数据部分可以采用相同的处理方法，并针对不同的帧结构提取离 散导频SPT,进行单独处理，以及根据LCP结构和SCP结构中Beacon和 CP的不同，在这一架构下釆取相应的处理，使得基于该架构实现的接收端 具有更好的实用性和经济性。


图1为现有技术中基于时隙划分的帧结构示意图； 图2为本发明接收系统的整体方案示意图； 图3为本发明接收系统中DEMOD的示意图；图4为本发明DEMOD装置中OFDM信道解码装置的结构示意图； 图5为本发明实施例的DEMOD装置中OFDM信道解码装置的模块图； 图6为本发明实施例的信道解码方法流程图。
具体实施方式
本发明为了解决传统技术方案存在的弊端，通过以下具体实施例进一步 阐述本发明所述的一种信道解码装置以及一种信道解码方法，以下对具体实 施方式进行详细描述，但不作为对本发明的限定。基本思想是在同 一架构下实现LCP和SCP两种不同的帧结构的信道 解码过程和负载数据解码；虽然LCP和SCP两种帧结构在beacon、 CP以及 SPT ( Scattered Pilot,离散导频)的定义和分布方式上不同，而其中的负载 数据具有相同的结构；因此，在判断出数据类型之后，通过FFT得到负载 信号(剥离了 GI和前1/2CP后余下的部分，后1/2CP作为负载数据存在)， 针对不同的帧结构提取负载信号中的离散导频SPT，并进行单独处理，而其 中的数据部分可以采用相同的处理方法。如图2所示，为本发明接收系统的整体方案示意图，支持同时接收 S_BAND ( S波段)以及U_BAND (U波段)的信号，并在DEMOD进行切 换，选择需要接收的节目。如图3所示，为本发明4矣收系统中DEMOD的示意图。通过MUX (multiplexer,复用器)选择接收的电子调谐tuner,通过AGC 模块是输入信号具有一个合适的辐值范围。解码器OFDM decoder,判断分析数据帧类型属于LCP或是SCP,并根 据相应的结构进行处理，将LCP或SCP中所不同的BEACON以及CP等部 分剔除。在完成同步操作之后，OFDM decoder模块在信道解码过程中，需 要完成时域以及频域的误差补偿，时钟和频率偏差跟踪、信道估计以及星座 映射等处理。解码器LDPC decoder, 4妄收到OFDM decoder发来的信道估计量以及 LCP或SCP两种数据帧中的有效负载数据，完成LDPC ( Low-density Parity Check,低密度奇偶校验码)解码操作。解码器RS decoder,接收到LDPC decoder发来的信道估计量以及LCP 或SCP两种数据帧中的有效负载数据，完成RS ( Reed-Solomon)解码操作。针对LCP和SCP融合的处理部分主要集中在OFDM解码器。如图4所示，为本发明DEMOD装置中OFDM信道解码装置的结构示 意图。OFDM解码器(OFDM decoder),包括输入信号整理才莫块1，傅立叶 转换模块2，信道同步模块3，信道估计模块4;其中，输入信号整理模块1,用于向信道同步模块3和傅立叶转换模块 2提供LCP或SCP数据输入信号，还用于接收所述信道同步模块3发来的 输入数据信号的时钟误差和频率误差并对其进行补偿；傅立叶转换模块2,用于接收输入信号整理模块1传来的LCP或SCP 数据，并根据信道同步模块3传来的FFT开窗位置,对输入的数据信号进 行FFT转换，最终能够移除当前数据信号中的保护间隔以及CP后，将处理 后得到的数据信号发送信道估计模块4;还用于向信道同步模块3发送精细 同步所需的输入数据信号；信道同步模块3,对输入信号整理模块1输入的LCP或SCP数据信号 进行粗同步，从而判定当前信号的结构；根据该判定结果以及粗同步结果，确定当前信号初始开窗位置，并进行小数频偏调整，之后进行整数频偏调整，并使用傅立叶转换模块2发来的数据信号通过精细同步操作，得到当前数据 信号的FFT精确开窗位置和信道模型信息，分别发送给傅立叶转换模块2、 信道估计模块4;还用于对输入信号整理模块1输入的LCP或SCP数据信 号的时钟误差和频率误差(在下一实施例中，Farrow单元11传来的输入 LCP/SCP数据补偿时的校正信息，和Track&Clock Detection单元34发送的 时域、频域误差值均属于这一范畴，在此不作具体限定)进行跟踪和校正， 并将4全测到的时钟误差和频率误差反馈给输入信号整理模块1;还用于对所 述信道估计模块4发来的导频信息中的连续导频进行解码得到时隙信息，并 结合当前数据的LCP或SCP结构的判断结果，控制傅立叶转换模块2对由 所述输入信号整理模块发送的当前LCP或SCP数据中用户所需的数据进行 FFT转换；在信道同步模块3中，粗同步操作通过信标BEACON的自相关操作 得到自相关能量，任选LCP或SCP中的一结构设定能量阔值对当前数据信 号进行粗同步，并进行判断处理当所述自相关能量超过预先设定的阈值时， 认为粗同步成功，则判定当前数据信号为所选结构；当粗同步失败时，则判 定该信号为另一结构，选"^奪另一种结构设定能量阔值进行粗同步；判断处理 后根据得到的粗同步结果中的初始位置确定FFT开窗位置，根据粗同步结 果进行小数频偏调整，将初始FFT开窗位置发送给傅立叶转换模块进行FFT 转换；其中，粗同步结果，包括初始位置信息、小数频偏结果；整数频偏操作根据当前数据结构的判断结果，对当前LCP或SCP数 据信号进行整数频偏操作，并依据整数及小数频偏结果反馈给输入信号整理 模块1对输出的当前数据信号进行频率调整；精细同步接收所述傅立叶转换模块2发来的FFT转换后的数字信号， 根据当前数据的LCP/SCP结构的判断结果，使用BEACON对当前LCP或 SCP数据信号进行精细同步操作，得到信道模型信息以及修正后的FFT开 窗位置，并通知所述傅立叶转换模块2对FFT开窗位置作出调整，其中， 在当前数据为SCP帧结构时，对该帧结构中仅有的BEACON进行精细同步 的计算；在当前数据为LCP帧结构时，使用该帧结构中第一个BEACON来完成精细同步的计算；信道模型信息，包括第一径、最后一个径以及主径 位置；信道估计模块4,接收傅立叶转换模块2发送的数据信号以及信道同步 模块3发送来的信道模型信息，分离当前数据信号中的导频信息和负载数 据，根据信道模型信息与导频信息中的离散导频进行信道估计，将负载数据 及信道估计量发送给LDPC解码器以及RS解码器5进行数据解码；在进行信道估计时，如当前数据为LCP帧结构时，从BEACON开始进 行信道估计计算；如当前数据为SCP帧结构时，从前一个时隙的第50个 OFDM符号开始进行信道估计；所述LDPC解码器和RS解码器5，接收所述信道估计模块4传来的信 道估计量以及LCP或SCP数据帧中的负载数据，并进行LDPC解码和RS解码操作。如图5所示，为本发明实施例的DEMOD装置中OFDM信道解码装置 的模块图。以下描述各模块中可能存在的各单元以及工作方式，但是其中存在的工 作单元、及其工作方式和具体信号不限于此，并不对本发明保护范围做出限制。输入信号整理模块l,包括NCO单元IO、 Farrow单元11、 Filter单元12;其中，Filter单元12，接收Farrow单元11发送来的补偿后的LCP或 SCP凄t据信号，完成对信号进行滤波，去除co-channel以及adjacent channel 的影响，保证进入系统的是干净的信号，滤波后将LCP或SCP混合数据信 号分别输出给FFT单元20以及Coarse Sync单元30;由于在LCP或SCP数据信号的发射端和接收端不可避免的存在者时钟 误差，在以往的解决方案中采用在接收端使用更高精度晶体，这样可以将时 钟偏差带来的误差控制在可以纠正的范围内；它的缺点采用了更高精度的晶 体，势必带来系统解决方案成本的提高，本方案中采用farrow filter来对信号进行变系数的滤波；Farrow单元11 ，接收NCO单元10发送的LCP或SCP数据信号，以及 Track&Clock Detection单元34反馈回的时钟误差值；根据Track&Clock Detection单元34反馈回来的时钟误差值，对NCO单元10发送的LCP或 SCP数据信号进行补偿，将补偿后得到的信号传给Filter单元12,将补偿时 的校正信息发给Frame Control单元31;NCO单元10，用于根据Frame Control单元31输出的频率偏差完成信 号频域调整，将调整后的信号发送给Farrow单元12;傅立叶转换模块2,其中主要是FFT单元20,接收Filter单元发来的待 处理的LCP或SCP数据以及Frame Control单元31传来的FFT开窗位置， 根据Frame Control单元31传来的FFT开窗位置，对Filter单元发来的待处 理的LCP或SCP数据进行FFT转换，分别得到FFT转换后的LCP数据和 SCP数据(即为负载信号，包括导频信息和负载数据)，并将其传给Integer Freq Estimation单元32、 Fine Sync单元33以及Deframe单元。信道同步模块3，包括Coarse Sync单元30、 Frame Control单元31 、 Integer Freq Estimation单元32、 Fine Sync单元33、 Tmck&Clock Detection 单元34、 TS Decoder单元35;Coarse Sync单元30,用于接收Filter单元12发来的LCP或SCP数据， 并对其进行粗同步，通过BEACON的自相关操作，计算得到的自相关能量 超过预先设定的阈值时，则认为粗同步操作完成；粗同步操作的结果，得到 包括初始位置信息以及小数频偏结果；可以通过粗同步操作的过程判断出 当前数据是LCP结构还是SCP结构；将粗同步操作的结果以及当前LCP/SCP 凄t据结构的判断结果发送给Frame Control单元31;Frame Control单元31,接收Farrow单元11传来的输入LCP/SCP数据 补偿时的校正信息、Coarse Sync单元30传来的粗同步搮:作的结果以及当前 LCP/SCP数据结构的判断结果、Fine Sync单元33传来的修正过的精确FFT开窗位置、TS Decoder单元35传来的时隙信息、Integer Freq Estimation单 元32传来的整数频偏结果，以及Track&Clock Detection单元34传来的时域、 频域误差；根据Coarse Sync单元30传来的粗同步操作的结果以及当前LCP/SCP 数据结构的判断结果，确定初始FFT开窗位置，发送给FFT单元20;根据 Fine Sync单元33传来的修正过的精确FFT开窗位置，对FFT开窗位置进行 调整，将LCP或SCP两种结构下的数据中不同的部分屏蔽掉(即通过合适 的开窗位置将数据结构中不同的CP以及GI (GuardInterval,保护间隔)等 屏蔽掉)，将调整后的FFT开窗位置，发送给FFT单元20;根据Coarse Sync单元30传来的粗同步操作的结果中的小数频偏结果以 及当前LCP/SCP数据结构的判断结果、Integer Freq Estimation单元32传来化为频率误差值，反馈给NCO单元10分别对LCP/SCP数据进行频率调整；根据TS Decoder单元35传来的时隙信息，以及当前数据的LCP或SCP 结构的判断结果，控制FFT单元20对由Filter单元12发送的当前LCP或 SCP数据中用户所需的数据进行FFT转换；Integer Freq Estimation单元32,用于接收FFT单元20输出的FFT转换 后的LCP数据或SCP数据，并对收到的LCP或SCP两种结构的数据进行整 数频偏的计算，对于LCP或SCP两种结构，整数频偏采用相同的算法完成， 并增加模式设定不同的整数频率搜索范围，之后将整数频偏结果输出给 Frame Control单元31;Fine Sync单元33,接收FFT单元20传来的经FFT转换后的LCP数据 或SCP数据，并使用BEACON数据完成精细同步在SCP帧结构下只有一 个BEACON,通过针对该BEACON进行精细同步；在LCP帧结构下，则 使用第一个BEACON来完成计算；计算出滑动窗的自选关的能量，并计算 得到当前信道的信道模型信息(即同步径位置)以及修正过的精确FFT开 窗位置；将信道模型信息传给Channel Estimation单元41，信道模型信息包 括第一径(1st path)、最后一径(last path)和主径( main path); 并且 送出FFT的修正过的精确FFT开窗位置给Frame Control单元31;Track&Clock Detection单元34，接收Deframe单元40发来的导频中的 CPT (ContinualPilot,连续导频)，进行误差估计，得到时域、频域误差值， 并将频域误差值反馈给Frame Control单元31,将时域误差值反馈给Farrow 单元11对LCP或SCP数据进行时钟调整；TS Decoder单元35,接收Deframe单元40传来的CPT,对CPT进行解 码，得到时隙信息，并将该信息传给Frame Control单元31;信道估计模块4，包括Deframe单元40， Channel Estimation单元41。Deframe单元40，接收由FFT单元20传来的经FFT转换后的LCP数据 和SCP数据；并将导频与负载数据进行分离，所述导频，包括离散导频 SPT和连续导频CPT，因为CPT在LCP或SCP结构下CPT的位置相同， 而离散导频SPT的位置不同，所以需要根据区分出的LCP或SCP不同的帧 结构，将数据中的SPT、 CPT剥离出来，将剥离出的负载数据和SPT都传 给Channel Estimation单元41从而用于后续的信道估计计算使用，同时，将 CPT传给TS Decoder单元35以及Track&Clock Detection单元34;Channel Estimation单元41,接收Deframe单元40传来的导频信号和负 载数据以及Fine Sync单元33传来的信道模型信息；根据导频信号和信道模 型信息，使用离散导频信道来估计信道传输功能(在LCP或SCP两种结构 下计算的起始位置不同)在LCP帧结构情况下，从BEACON开始进行信 道估计计算；在SCP帧结构情况下，>^人前一个时隙的第50个symbol开始 进行信道估计；两种结构下使用不同的系数来完成计算；将输出LCP或SCP 结构数据的信道估计量以及有效负载数据发给LDPC decoder模块和RS decoder模块5 。在后续的LDPC decoder模块和RS decoder模块5中，接收由Channel Estimation单元41发来的信道估计量以及LCP或SCP帧结构中的有效负载 数据，完成对有效负载数据的解码处理。如图6所示，为本发明实施例的信道解码方法流程图，根据判定的结构 采用LCP或SCP对应的参数对所述数据信号进行后续的去保护间隔GI、去 循环前缀CP以及将导频信息和负载数据分离的处理，包括以下步骤Sl ，选择SCP结构(此处也可以选择LCP )设定能量阈值进行粗同步， 粗同步结果，包括初始位置和小数频偏；根据初始位置确定FFT开窗位 置，根据小数频偏对信号进行小数频偏调整；S2，如果粗同步成功，则判定当前信号为SCP结构，执行S5;如果粗 同步失败，则判定该信号为LCP(如果最初选"t奪位LCP，此处则判定为SCP )， 执行S3;S3，重新选择LCP结构(如果最初选择位LCP，此处则选择SCP结构) 并设定能量阈值；S4，进行粗同步；粗同步结果，包括初始位置和小数频偏；根据初始 位置确定FFT开窗位置，才艮据小数频偏对信号进行小数频偏调整；S5,将经过小数频偏调整的数据信号，按FFT开窗位置，并结合S8反 馈的时隙信息选择用户所需要的有效数据进行FFT转换，并对转换后的数 据进行整数频偏的调整；S6，将调整后的数据信号进行精细同步，如果精细同步成功，则判定当 前信号为SCP结构，执行S7;如果精细同步失败，则判定该信号为LCP(如 果最初选4奪位LCP,此处则判定为SCP)，冲丸行S3;S7，得到当前数据信号的信道模型信息和修正的FFT开窗位置后，重 新调整FFT开窗位置，并结合S8反馈的时隙信息选择用户所需要的有效数 据，对其中的有效数据中的负载信号(剔除掉其中的前1/2CP以及GI)进 行FFT转换，这一负载信号由负载数据和导频信息组成(负载数据还包括 余下的1/2CP,将其作为负载数据存在)；通过对数据中Beacon的处理完成精细同步操作，在当前数据为SCP帧 结构时，对其中仅有的一个beacon进行精细同步的计算；在当前数据为LCP 帧结构时，使用该帧结构中第一个BEACON来完成精细同步的计算；得到 修正的FFT开窗位置，以及信道模型信息(信道模型信息，包括第一径、最后一个径以及主径位置)；S8，分离当前数据信号中的导频信息和负载数据，根据信道模型信息与 导频信息中的离散导频进行信道估计；同时对导频信息中的连续导频进行解 码，得到当前数据的时隙信息，并通过该时隙信息的对输入数据信号的反馈， 选取当前输入数据信息中用户所需的数据进行FFT转换；在进行信道估计时，如当前数据为LCP帧结构时，从BEACON开始进 ^f亍信道估计计算；如当前it据为SCP帧结构时，从前一个时隙的第50个 OFDM符号开始进行信道估计；在进行信道估计的同时，对输入的LCP或SCP数据信号的时钟误差和 频率误差进行跟踪和校正，并对检测到的时钟误差和频率误差进行补偿；S9,将信道估计量与负载数据交织后进行LDPC和RS解码操作；当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明做出各种相应的改变和变形， 但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1、一种信道解码装置，其特征在于，包括傅立叶转换模块，信道同步模块以及信道估计模块；其中，信道同步模块，用于对输入的LCP或SCP数字信号进行粗同步，从而判定当前信号的结构；根据该判定结果以及粗同步结果，确定FFT初始开窗位置并对当前信号进行频偏调整，并通过精细同步操作，得到当前数据信号的FFT精确开窗位置和信道模型信息，分别发送给傅立叶转换模块、信道估计模块；傅立叶转换模块，用于根据信道同步模块传来的开窗位置，对输入的数据信号进行FFT转换，得到当前数据信号中的负载信号并发送给信道估计模块；信道估计模块，用于接收傅立叶转换模块发送的负载信号以及信道同步模块发送来的信道模型信息，分离负载信号中的导频信息和负载数据，根据信道模型信息与导频信息中的离散导频进行信道估计，将负载数据及信道估计量输出进行数据解码。
2、 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信道同步模块，还用 于对输入的LCP或SCP数据信号的时钟误差和频率误差进行跟踪和^f交正， 并将^f全测到的时钟误差和频率误差反馈给输入信号整理^t块；所述傅立叶转 换模块，还用于向信道同步模块反馈数据信号。
3、 如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述OFDM解码器，还包 括输入信号整理模块，用于向信道同步模块和傅立叶转换模块提供LCP 或SCP数据输入信号，还用于接收所述信道同步模块发来的输入数据信号 的时钟误差和频率误差并对其进行补偿。
4、 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信道同步模块，通过 信标BEACON的自相关才喿作得到自相关能量，任选LCP或SCP中的一结构 设定能量阔值对当前数据信号进行粗同步，并进行判断处理当所述自相关 能量超过预先设定的阈值时，认为粗同步成功，则判定当前数据信号为所选 结构；当粗同步失败时，则判定该信号为另一结构，选择另一种结构设定能量阈值进行粗同步；判断处理后根据得到的粗同步结果中的初始位置确定 FFT初始开窗位置，4艮据粗同步结果对信号进行小数频偏调整，将开窗位置 发送给傅立叶转换模块进行FFT转换。
5、 如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述信道同步模块，根据 当前数据结构的判断结果，对当前LCP或SCP数据信号进行整数频偏操作， 并依据整数及小数频偏结果反馈给输入信号整理模块对输出的当前数据信 号进行频率调整。
6、 如权利要求2或4所述的装置，其特征在于，所述信道同步模块， 还用于对输入的数据信号进行整数频偏调整，之后根据当前数据信号的LCP 或SCP结构的判断结果，使用BEACON对所述数据信号完成精细同步操作， 得到信道模型信息以及FFT精确开窗位置，并通知所述傅立叶转换模块对 该FFT精确开窗位置作出调整后进行FFT转换，提取出当前数据信号中的 负载信号。
7、 如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述信道同步模块，在当 前数据为SCP帧结构时，对该帧结构中仅有的BEACON进行精细同步的计 算；在当前数据为LCP帧结构时，使用该帧结构中第一个BEACON来完成 精细同步的计算。
8、 如权利要求1或6所述的装置，其特征在于，所述信道估计模块， 接收到信道同步模块发送来的信道模型信息，包括第一径、最后一个径以 及主径位置。
9、 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信道估计模块，还用 于将导频信息中的连续导频发送给所述信道同步模块；所述信道同步模块，还用于对所述信道估计模块发来的导频信息中的连 续导频进行解码得到时隙信息，并结合当前数据的LCP或SCP结构的判断 结果，控制傅立叶转换模块对由所述输入信号整理模块发送的当前LCP或 SCP数据中用户所需的数据进行FFT转换。
10、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述信道估计模块，在进 行信道估计时，如当前数据为LCP帧结构，从BEACON开始进行信道估计计算；如当前数据为SCP帧结构，从前一个时隙的第50个OFDM符号开始 进行信道估计。
11、 如权利要求l所述的装置，其特征在于，所述信道估计模块，将信 道估计量以及LCP或SCP数据帧中的负载数据，输出给进行后续的解码装 置进行解码操作。
12、 一种信道解码方法，其特征在于，先对输入的LCP或SCP数据信 号进行粗同步，从而判定当前数据信号结构包含的是LCP还是SCP,然后 根据判定的结构采用LCP或SCP对应的参数对所述数据信号进行后续的去 保护间隔GI、去循环前缀CP以及将导频信息和负载数据分离的处理。
13、 如权利要求12所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤(1 )对输入的LCP或SCP数据信号进行粗同步，从而判定当前数据信 号的结构，并根据粗同步结果以及判定的相应结构确定FFT初始开窗位置， 对当前数据信号进行小数频偏调整；(2)将经过小数频偏调整的数据信号，按所述FFT初始开窗位置进行 FFT转换，并对转换后的数据进行整数频偏的调整；(3 )将调整后的数据信号进行精细同步，得到当前数据信号的信道模 型信息和FFT精确开窗位置后，重新调整开窗位置，并进行FFT转换，得 到当前凄t据信号中的负载信号；(4 )根据LCP或SCP不同结构，对负载信号中的导频信息和负载数 据进行分离，根据信道模型信息与导频信息中的离散导频进行信道估计，对 信道估计量与负载数据进行解码操作。
14、 如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(l)中，所述输入 的LCP或SCP数字信号经过频率搬移后，任选LCP或SCP中的一结构设定 能量阈值进行粗同步，如果粗同步成功，则判定当前信号为所选结构，并根 据得到的粗同步结果中的初始位置确定FFT转换的开窗位置，根据粗同步 结果中的小数频偏对信号进行小数频偏调整。
15、 如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤(l)中，如果粗同 步失败，则判定该信号为另一结构，选择另一种结构设定能量阈值进行粗同步，并根据得到的粗同步结果中的初始位置确定所述开窗位置，根据粗同步 结果中的小数频偏对信号进行小数频偏调整。
16、 如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，通过对数 据中Beacon的处理完成精细同步操作，在当前数据为SCP帧结构时，对其 中仅有的一个beacon进行精细同步的计算；在当前数据为LCP帧结构时， 使用该帧结构中第一个BEACON来完成精细同步的计算；得到修正的FFT 转换的开窗位置，以及信道模型信息。
17、 如权利要求13或16所述的方法，其特征在于，所述信道模型信息， 包括第一径、最后一个径以及主径位置。
18、 如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，在进行信 道估计时，如当前数据为LCP帧结构时，从BEACON开始进行信道估计计 算；如当前数据为SCP帧结构时，从前一个时隙的第50个OFDM符号开始 进行信道估计。
19、 如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，在进行信 道估计的同时，对输入的LCP或SCP数据信号的时钟误差和频率误差进行 跟踪和校正，并对检测到的时钟误差和频率误差进行补偿。
20、 如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，还包括对导频信息中的连续导频进行解码，得到当前数据的时隙信息，并通过 该时隙信息的对输入数据信号的反馈，选取当前输入数据信息中用户所需的 数据进行FFT转换。
21、 如权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，根据LCP 或SCP不同结构，对负载信号中的导频信息和负载数据进行分离是指对负载信号中存在于LCP或SCP结构中不同位置的离散导频、存在于 LCP或SCP结构中相同位置的连续导频以及负载数据进行分离。
全文摘要
本发明公开了一种信道解码装置及方法，其中，所述装置，包括信道同步模块，进行粗同步，判定信号结构；根据判定结果以及粗同步结果，确定初始开窗位置并进行小数频偏调整和整数频偏调整，并通过精细同步操作，得到FFT精确开窗位置和信道模型信息，分别发送给傅立叶转换模块、信道估计模块；傅立叶转换模块，根据开窗位置进行FFT转换，提取负载信号并发送给信道估计模块；信道估计模块，接收负载信号以及信道模型信息，分离负载信号中的导频信息和负载数据，根据信道模型信息与导频信息中的离散导频进行信道估计，将负载数据及信道估计量输出。本发明使得在一个整体的架构上同时支持LCP和SCP的情况得以实现。
文档编号H04L27/26GK101217524SQ20071030539
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者斐 孟, 辉 张, 王建哲, 王西强, 邓云庆 申请人:北京创毅视讯科技有限公司