专利名称：用于发送和接收信号的装置以及用于发送和接收信号的方法
技术领域：
本发明涉及用于发送和接收信号的方法以及用于发送和接收信号的装置，更具体地说，涉及能够提高数据传输效率的发送和接收信号的方法以及发送和接收信号的装置。
背景技术：
随着数字广播技术的发展，用户已经接收到高清晰(HD)的运动图像。随着压缩算法的持续发展和硬件性能的提高，未来将向用户提供更好的环境。数字电视(DTV)系统可以接收数字广播信号并向用户提供多种补充业务以及视频信号和音频信号。数字视频广播(DVB :Digital Video Broadcasting) _C2是加入第二代传输系统的 DVB家族中的第三个规范。该规范开发于1994年，DVB-C现在已经被部署在全世界范围内的超过5千万个有线电视调谐器中。与其他的DVB第二代系统一致，DVB-C2使用了低密度的奇偶校验(LDPC)和BCH码的组合。与DVB-C相比，这种强大的前向纠错(FEC)在载波噪声比方面提供了大约5dB的改进。恰当的比特交织方案优化了 FEC系统的整体鲁棒性。在通过报头扩展后，这些帧被称为物理层管道(PLP =Physical Layer Pipe)。这些PLP中的一个或更多个被复用到数据切片中。向各个切片应用(时域和频域)二维交织，使接收机能够消除突发减损(burst impairment)和如单一频率窜入(single frequency ingress) 的频率选择干扰的影响。
发明内容
技术问题随着这些数字广播技术的发展，对诸如视频信号和音频信号的业务的需要增加， 并且用户需要的数据的大小和广播信道的数量逐渐上升。技术方案因此，本发明致力于一种发送和接收信号的方法以及一种发送和接收信号的装置，该方法和装置能够大体上消除了由于相关技术的限制和缺点而引起的一个或更多个问题。为了实现这些目的，本发明的第一方面提供了一种向接收机发送广播信号的方法，该方法包括以下步骤对前导码数据进行编码；对编码后的前导码数据进行选择性地时间交织，并输出层1时间交织块；根据层1时间交织模式信息在所述层1时间交织块之前插入层1报头；基于前导码符号构造信号帧，其中，所述前导码符号包括至少一个层1时间交织块和层1报头；利用正交频分复用OFDM方法对所述信号帧进行调制；以及发送经过调制的信号帧，其中，所述层1报头具有指示了是否对所述编码后的前导码数据执行时间交织的所述层1时间交织模式信息。本发明的另一个方面提供了一种接收广播信号的方法，该方法包括以下步骤利用正交频分复用OFDM方法对所接收到的信号进行解调；从所调制的信号获得信号帧，该信
4号帧包括前导码符号和数据符号，所述前导码符号包括至少一个层1时间交织块和层1报头，该层1时间交织块具有用于通过信号通知所述数据符号的层1信令信息，其中，根据层 1时间交织模式信息将该层1报头插入层1时间交织块；按照所述层1时间交织块进行选择性时间去交织；以及对经过时间去交织的层1时间交织块进行解码，其中，所述层1报头具有指示了是否执行时间去交织的所述层1时间交织模式信息。本发明的另一方面提供了一种向接收机发送广播信号的发射机，该发射机包括 编码器，其被配置成对前导码数据进行编码；时间交织器，其被配置成对编码后的前导码数据进行选择性地时间交织，并输出层1时间交织块；层1报头插入模块，其被配置成根据层 1时间交织模式信息在所述层1时间交织块之前插入层1报头；帧构造器，其被配置成基于前导码符号构造信号帧，其中，所述前导码符号包括至少一个层1时间交织块和层1报头； 调制器，其被配置成利用正交频分复用OFDM方法对所述信号帧进行调制；以及发送单元， 其被配置成发送经过调制的信号帧，其中，所述层1报头具有指示了所述时间交织器是否执行时间交织的所述层1时间交织模式信息。本发明的又一个方面提供了一种接收广播信号的接收机，该接收机包括解调器， 其被配置成利用正交频分复用OFDM方法对接收到的信号进行解调；帧解析器，其被配置成从所解调的信号获得信号帧，该信号帧包括前导码符号和数据符号，所述前导码符号包括至少一个层1时间交织块和层1报头，该层1时间交织块具有用于通过信号通知所述数据符号的层1信令信息，其中，根据层1时间交织模式信息将该层1报头插入层1时间交织块；时间去交织器，其被配置成按照所述层1时间交织块选择性地进行时间去交织；以及解码器，其被配置成对经过时间去交织的层1时间交织块进行解码，其中，所述层1报头具有指示了所述时间去交织器是否执行时间去交织的所述层1时间交织模式信息。
附图被包括在本申请中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本申请中且构成本申请的一部分，附图示出了本发明的(多个)实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中图1是在欧洲DVB-T中使用的64-正交幅度调制(QAM)的示例。图 2 是二进制反射格雷码(BRGC =Binary Reflected Gray Code)的方法。图3是通过修改在DVB-T中使用的64-QAM而接近高斯型的输出。图4是BRGC中的反射对之间的汉明(Hamming)距离。图5是I轴和Q轴中的每一个都存在反射对的QAM中的特性。图6是利用BRGC的反射对修改QAM的方法。图7是经过修改的64/256/1024/4096-QAM的示例。图8到图9是利用BRGC的反射对修改的64-QAM的示例。
图10到图11是利用BRGC的反射对修改的256-QAM的示例。图12到图13是利用BRGC的反射对修改的1024-QAM的示例(0到511)。图14到图15是利用BRGC的反射对修改的1024-QAM的示例(512到1023)。图16到图17是利用BRGC的反射对修改的4096-QAM的示例(0到511)。图18到图19是利用BRGC的反射对修改的4096-QAM的示例(512到1023)。
图20到图21是利用BRGC的反射对修改的4096-QAM的示例(10 到1535)。图22到图23是利用BRGC的反射对修改的4096-QAM的示例(1536到2047)。图M到图25是利用BRGC的反射对修改的4096-QAM的示例(2048到2559)。图沈到图27是利用BRGC的反射对修改的4096-QAM的示例(2560到3071)。图28到图四是利用BRGC的反射对修改的4096-QAM的示例(3072到3583)。图30到图31是利用BRGC的反射对修改的4096-QAM的示例(3584到4095)。图32是对其中利用BRGC对256-QAM进行了修改的修改后的QAM进行比特映射的示例。图33是将MQAM变换成不均勻的星座图的示例。图34是数字发送系统的示例。图；35是输入处理器的示例。图36是可以包括在基带(BB)中的信息。图37是BICM的示例。图38是缩短/打孔编码器的示例。图39是应用各种星座的示例。图40是考虑了常规系统之间的兼容性的情况的另一个示例。图41是包括针对Ll信令的前导码和针对PLP数据的数据符号的帧结构。图42是帧构造器的示例。图43是图4所示的导频插入G04)的示例。图44是SP的结构。图45是新的SP结构或导频模式(PP) 5。图46是所提出的PP5，的结构。图47是数据符号与前导码之间的关系。图48是数据符号与前导码之间的另一种关系。图49是有线信道延迟概况的示例。图50是使用z = 56和ζ = 112的分散导频结构。图51是基于OFDM的调制器的示例。图52是前导码结构的示例。图53是前导码解码的示例。图M是设计更优化的前导码的过程。图55是前导码结构的另一个示例。图56是前导码解码的另一个示例。图57是前导码结构的示例。图58是Ll解码的示例。图59是模拟处理器的示例。图60是数字接收机系统的示例。图61是在接收机处使用的模拟处理器的示例。图62是解调器的示例。图63是帧解析器的示例。
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图64是BICM解调器。图65是利用缩短/打孔的LDPC解码的示例。图66是输出处理器的示例。图67是8MHz的Ll块重复率的示例。图68是8MHz的Ll块重复率的示例。图69是新的7. 61MHz的Ll块重复率的示例。图70是在帧报头中发送的Ll信令的示例。图71是前导码和Ll结构仿真结果。图72是符号交织器的示例。图73是Ll块发送的示例。图74是在帧报头中发送的Ll信令的另一个示例。图75是频率或时间交织/去交织的示例。图76是分析Ll信令的开销的表，该Ll信令在图3中所示的BICM模块的数据通道上的ModCod报头插入模块(307)处在FECFRAME (FEC帧)报头中发送。图77示出了用于最小化开销的FECFRAME报头的结构。图78示出了前述Ll保护的误码率(BER)性能。图79示出了传输帧和FEC帧结构的示例。图80示出了 Ll信令的示例。图81示出了 Ll-pre信令的示例。图82示出了 Ll信令块的结构。图83示出了 Ll时间交织。图84示出了提取调制和编码(code)信息的示例。图85示出了 Ll-pre信令的另一示例。图86示出了前导码中发送的Ll信令块的调度的示例。图87示出了考虑了功率提升(power boosting)的Ll-pre信令的示例。图88示出了 Ll信令的示例。图89示出了提取调制和编码信息的另一示例。图90示出了提取调制和编码信息的另一示例。图91示出了 Ll-pre同步的示例。图92示出了 Ll-pre信令的示例。图93示出了 Ll信令的示例。图94示出了 Ll信令通道的示例。图95是在帧报头内发送的Ll信令的另一示例。图96是在帧报头内发送的Ll信令的另一示例。图97是在帧报头内发送的Ll信令的另一示例。图98示出了 Ll信令的示例。图99是符号交织器的示例。图100示出了图99的时间交织器的交织执行。图101是符号交织器的示例。
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图102示出了图101的时间交织器的交织执行。
图103是符号去交织器的示例。
图104是时间交织的另一示例。
图105是利用图104所示的方法的交织的结果。
图106是图105的寻址方法的示例。
图107是Ll时间交织的另一示例。
图108是符号去交织器的示例。
图109是去交织器的另一示例。
图110是符号去交织器的示例。
图111是用于时间去交织的行地址和列地址的示例。
具体实施例方式下面将详细描述本发明的优选实施方式，在附图中例示出了本发明的优选实施方式的示例。尽可能在整个附图中用相同的标号代表相同或类似部件。在下面的说明中，术语“业务”将表示能够通过信号发送/接收装置发送/接收的任意广播内容。在使用常规的比特交织编码调制(BICM =Bit Interleaved Coded Modulation)的广播发送环境中，使用了利用二进制反射格雷码(BRGC)的正交幅度调制(QAM)作为调制方法。图1示出了在欧洲DVB-T中使用的64-QAM的示例。利用图2中示出的方法可以得到BRGC。通过将(n_l)个比特的BRGC的反码(即， 反射码)添加到(n-1)个比特的后面，将0添加到初始的(n-1)个比特的BRGC的前面，并且将1添加到反射码的前面，可以得到η个比特的BRGC。使用此方法得到的BRGC码在相邻的码之间具有汉明距离一(1)。此外，当将BRGC应用于QAM时，一个点和与该点最紧密地相邻的四个点之间的汉明距离是一(1)，而该点和与该点次最紧密相邻的另外四个点之间的汉明距离是二 O)。可以把特定的星座点与其他相邻点之间的汉明距离的特性称为QAM中的格雷映射规律。为了使系统对加性高斯白噪声(AWGN)更加鲁棒，可以使从发射机发送来的信号的分布接近高斯分布。为此，可以对星座图中的点的位置进行修改。图3示出了通过修改在DVB-T中使用的64-QAM而得到的接近高斯型的输出。可以将这样的星座图称为不均勻 QAM(NU-QAM)。为了得到不均勻QAM的星座图，可以使用高斯累积分布函数(⑶FAaussian Cumulative Distribution Function)。在 64、256 或 1024QAM( S 卩，2ΛΝ QAM)的情况下，可以将QAM分成两个独立的N-PAM。通过将高斯CDF分成具有相同概率的N段并且允许各段中的信号点代表该段，可以得到具有高斯分布的星座图。换言之，可以将新定义的不均勻的 N-PAM的坐标xj定义为
权利要求
1.一种向接收机发送广播信号的方法，该方法包括以下步骤 对前导码数据进行编码；对编码后的前导码数据进行选择性地时间交织，并输出层1时间交织块； 根据层1时间交织模式信息在所述层1时间交织块之前插入层1报头； 基于前导码符号构造信号帧，其中，所述前导码符号包括至少一个层1时间交织块和层1报头；利用正交频分复用OFDM方法对所述信号帧进行调制；以及发送经过调制的信号帧，其中，所述层1报头具有指示了是否对所述编码后的前导码数据执行时间交织的所述层1时间交织模式信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，还通过行列扭曲形式进行时间交织，其中，该行列扭曲形式包括将输入单元沿对角线方向依次写入交织存储器，并逐行依次读出。
3.根据权利要求1和2中任何一项所述的方法，其中，不考虑导频位置而进行所述时间交织。
4.根据权利要求1到3中任何一项所述的方法，其中，对所述层1时间交织块和所述层 1报头进行循环重复，以填满7. 61MHz带宽。
5.一种接收广播信号的方法，该方法包括以下步骤 利用正交频分复用OFDM方法对所接收到的信号进行解调；从所解调的信号获得信号帧，该信号帧包括前导码符号和数据符号，所述前导码符号包括至少一个层1时间交织块和层1报头，该层1时间交织块具有用于通过信号通知所述数据符号的层1信令信息，其中，根据层1时间交织模式信息将该层1报头插入层1时间交织块；按照所述层1时间交织块进行选择性时间去交织；以及对经过时间去交织的层1时间交织块进行解码，其中，所述层1报头具有指示了是否执行时间去交织的所述层1时间交织模式信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，对所述层1时间交织块和所述层1报头进行循环重复，以填满7. 61MHz带宽。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，按照经缩短和打孔的LDPC方案执行所述解码。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，通过行列扭曲形式执行时间去交织，其中，该行列扭曲形式包括将输入单元沿对角线方向依次写入交织存储器，并逐行依次读出。
9.一种向接收机发送广播信号的发射机，该发射机包括 编码器，其被配置成对前导码数据进行编码；时间交织器，其被配置成对编码后的前导码数据进行选择性地时间交织，并输出层1 时间交织块；层1报头插入模块，其被配置成根据层1时间交织模式信息在所述层1时间交织块之前插入层1报头；帧构造器，其被配置成基于前导码符号构造信号帧，其中，所述前导码符号包括至少一个层1时间交织块和层1报头；调制器，其被配置成利用正交频分复用OFDM方法对所述信号帧进行调制；以及发送单元，其被配置成发送经过调制的信号帧，其中，所述层1报头具有指示了所述时间交织器是否执行时间交织的所述层1时间交织模式信息。
10.根据权利要求9所述的发射机，其中，所述时间交织器还被配置成通过行列扭曲形式进行时间交织，其中，该行列扭曲形式包括将输入单元沿对角线方向依次写入交织存储器，并逐行依次读出。
11.根据权利要求9和10中任何一项所述的发射机，其中，所述时间交织器还被配置成不考虑导频位置来执行时间交织。
12.根据权利要求9到11中任何一项所述的发射机，其中，对所述层1时间交织块和所述层1报头进行循环重复，以填满7. 61MHz带宽。
13.一种接收广播信号的接收机，该接收机包括解调器，其被配置成利用正交频分复用OFDM方法对接收到的信号进行解调；帧解析器，其被配置成从所解调的信号获得信号帧，该信号帧包括前导码符号和数据符号，所述前导码符号包括至少一个层1时间交织块和层1报头，该层1时间交织块具有用于通过信号通知所述数据符号的层1信令信息，其中，根据层1时间交织模式信息将该层1 报头插入层1时间交织块；时间去交织器，其被配置成按照所述层1时间交织块选择性地进行时间去交织；以及解码器，其被配置成对经过时间去交织的层1时间交织块进行解码，其中，所述层1报头具有指示了所述时间去交织器是否执行时间去交织的所述层1时间交织模式信息。
14.根据权利要求13所述的接收机，其中，对所述层1时间交织块和所述层1报头进行循环重复，以填满7. 61MHz带宽。
15.根据权利要求13所述的接收机，该接收机包括解码器，其还被配置成按照经缩短和打孔的LDPC方案进行解码。
全文摘要
本发明涉及发送和接收信号的方法及相应装置。本发明的一个方面涉及利用单个缓冲器对所接收到的信号进行去交织的方法。
文档编号H04N21/236GK102257832SQ200980151412
公开日2011年11月23日 申请日期2009年5月12日 优先权日2008年12月21日
发明者文相喆, 高祐奭 申请人:Lg电子株式会社