接收机和方法

专利名称：接收机和方法
技术领域：
本发明涉及用于检测并从经由信道发送来的正交频分复用(OFDM)符号中恢复数 据的接收机和方法。
背景技术：
存在许多利用正交频分复用(OFDM)传输数据的通信系统的示例。被布置来根据 数字视频广播(DVB)标准操作的系统使用OFDM。OFDM通常可被描述为提供K个经并行调 制的窄频带子载波(其中，K是整数)，每个子载波传输经调制的数据符号，例如正交幅度调 制(QAM)符号或正交相移键控(QPSK)符号。子载波的调制在频域中形成并被变换到时域 以供发送。子载波被同时地并行调制，以使得经调制的载波以组合形式形成OFDM符号。因 此，OFDM符号包括多个子载波，每个子载波通过不同调制符号被同时调制。为了允许在多径(multi-path)和/或同时联播(simulcast)存在时从OFDM符号 恢复数据，在连续OFDM符号之间通常包括时域保护间隔(guard interval)，其中，多径使 得相同的OFDM符号经由回声路径被接收，并且同时联播使得相同的OFDM符号从多于一个 发送机被接收。保护间隔是通过重复来自OFDM符号“有用”部分的、时域中的样本而形成 的。OFDM符号的有用部分与当经调制子载波从频域变换为时域时所形成的时域中的样本相 对应。作为保护间隔的结果，假若相同OFDM符号的各版本之间的多径或同时联播延迟不超 过保护间隔，则来自OFDM符号有用部分的所有样本可被接收机接收。然而，在接收机处检测并从OFDM符号的有用部分恢复数据可能依然存在技术问 题。

发明内容
根据本发明，提供了一种用于从正交频分复用(OFDM)符号中检测并恢复数据的 接收机，OFDM符号包括保护间隔和根据导频图案布置的导频数据。保护间隔是通过在时域 上拷贝来自OFDM符号的有用部分的样本而形成的，并且每个OFDM符号的保护间隔的长度 与多个预定长度之一相对应。接收机包括解调器，可操作来检测表示OFDM符号的信号并 且生成时域上的OFDM符号的经采样版本。接收机还包括符号同步单元，该符号同步单元包 括多个相关器以及相关检测处理器，各个经采样的OFDM符号被并发地输入多个相关器。每 个相关器可操作来在与多个预定长度之一相对应的样本的长度之间对每个经采样OFDM符 号进行自相关，相关检测处理器可操作来基于来自多个相关器的相关器之一对相关进行检 测的点来确定每个OFDM符号的时域起始点。接收机还包括频率变换处理器，可操作来接收 OFDM符号的经采样版本并且从由相关检测处理器确定的时域起始点开始对OFDM符号执行 频率变换以形成OFDM符号的频域版本。接收机还包括粗略频率偏移检测器，该粗略频率偏 移检测器包括导频数据滤波器和粗略频率偏移检测处理器。导频数据滤波器包括与OFDM 符号的导频图案的间距和值相对应的抽头并且被布置来接收来自频率变换处理器的频域 OFDM符号作为输入。粗略频率偏移检测处理器被布置来从导频数据滤波器的输出确定粗
5略频率偏移。在接收机处接收到的OFDM符号通常在频域中被形成，并被变换到时域以供传 输。在接收机处，为了恢复在每个OFDM符号上传输的数据，通常通过执行第一傅里叶变换 来将每个OFDM符号变换到频域。为了精确地实现此，必须识别出时域中的OFDM符号中对 其执行频域变换的、将产生时域中的最佳量的有用能量的部分。这可以通过识别出时域中 的OFDM符号之间出现的每个OFDM符号的保护间隔部分来实现。这种识别可以通过将所接 收OFDM符号与其自身相关来实现。然而，OFDM方案可以采用不同长度的保护间隔。因此， 传统上，在确定前述时域OFDM符号的该部分之前，必须知道所接收OFDM符号的保护间隔长 度以便设置用于相关处理的采样长度参数。一旦其已得知，则保护间隔的长度随后可用来 定义用来相关所接收时域OFDM符号以标识出保护间隔的位置的样本长度。时域中的OFDM 符号边界的位置随后可用来提供符号同步定时信号，该定时信号可用来控制向所接收OFDM 符号应用频率变换。此外，一旦OFDM符号被变换到频域，则希望标识出所恢复的子载波上比子载波的 宽度大的任何频率偏移(即，子载波间偏移)，以便可从每个子载波中正确地提取数据，这 将提高接收机的完善性。根据本发明布置的接收机提供的优点在于各自被布置来根据不同保护间隔长度 来检测相关的多个相关器并发地运行。因此，在确定符号边界之前无需单独地标识出保护 间隔长度，这将加速标识OFDM符号边界的处理并提高该处理的精确度。此外，提供了粗略 频率偏移检测器，其通过标识所接收符号中的导频子载波图案来确定经频率变换的符号的 粗略频率偏移。这提供了优点，因为所接收符号的传统特征(即，布置在导频图案中的导频 子载波)被用来确定粗略频率偏移。这缓解了对要将任何其它信令包括在用来导出粗略频 率偏移的OFDM符号中的需要，并且还有效地使用了通常在任何情况中都被译码以便在接 收机处提供信道估计的导频数据。在OFDM符号序列形成帧序列并且每个帧由跟随有多个承载OFDM符号的数据净 荷的多个前序(Preamble)OFDM符号形成的一个实施例中，接收机包括帧检测器，用于通过 检测每帧的前序OFDM符号中携带前序导频数据的导频数据载波的存在来检测该帧的开始
点ο在每个前序OFDM符号包括携带头部数据的多个头部子载波的另一实施例中，帧 检测器可操作来通过从所接收OFDM前序符号的子载波中提取数据并且识别与第一 OFDM前 序符号的头部数据相对应的所提取数据来识别出每帧的开始点。本发明的各个其它方面和特征在所附权利要求中限定。


现在将参考附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中，相似的部 分被提供有相对应的标号并且其中图1提供了传统OFDM通信网络的示意图；图2提供了如在DVB-C2系统中所使用的OFDM编码器的示意图；图3提供了 OFDM DVB-C2帧结构的示意图；图4提供了示出OFDM DVB-C2头部的构成的示意图；图5提供了 Ll前向纠错和调制单元的示意6
图6提供了示出OFDM接收机的功能块或功能级的示意图；图7提供了示出根据本发明实施例布置的符号同步单元的示意图；图8提供了在图7所示的符号同步检测单元中的特定点处流动的信号的理想化轨 迹的示意图。图9a和9b提供了指示出由图7所示的符号同步检测单元中的相关单元进行的第 一和第二级相关的结果的曲线图的图示。图10提供了检测经频率变换的OFDM符号的粗略频率偏移的技术的图示；图11提供了被布置来实现图10所示的技术的粗略频率偏移检测器的示意图；图12提供了示出图11所示的粗略频率偏移检测器的脉冲检测器的输入的曲线图 的图示；图13提供了指示帧检测的脉冲检测器的输入的曲线图的图示；图14a和14b提供了图示出帧同步检测器的第一和第二实现方式的示意图；图15提供了图示出这样的曲线图的示图，该曲线图提供了对使用在图14a和14b 中所示的帧同步检测器中实现的帧同步技术的脉冲检测器的输入的指示；图16a和16b提供了帧同步检测器的第三和第四实现方式的示意图；图17提供了图示出这样的曲线图的示图，该曲线图提供了对使用在图16a和16b 中所示的帧同步检测器中实现的帧同步技术的脉冲检测器的输入的指示，以及图18是表示根据本发明实施例进行的处理的流程图。
具体实施例方式在下面的段落中将参考根据DVB-C2标准进行操作的接收机来描述本发明的示例 实施例，然而应理解，本发明的实施例也发现了利用其它DVB标准的并且实际上是利用使 用正交频分复用(OFDM)的其它通信系统的应用。OFDM数据传输OFDM系统在一系列正交频率子载波上同时传输数据。在一段时间内传输的频率子 载波组成了一系列OFDM符号。为了减小多径传播影响以及其它影响，每个OFDM符号通常包括保护间隔。保护间 隔是时域中的OFDM符号的一部分，其从OFDM符号的一端被拷贝并被插入在另一端。因此， OFDM符号的总持续时间为T = Tg+Tu，其中，Tg是保护间隔持续时间并且九是所传输的有用 数据的持续时间。保护间隔可以确定系统可容忍的最大长度的多径延迟或同时联播延迟。用来传输OFDM符号的信道可能随着时间和频率而改变。因此，每个OFDM符号可 以包括导频子载波，导频子载波是承载已知相位和幅度的导频数据的子载波。导频数据可 在接收机处从导频子载波被提取，并且使得信道的信道估计能够被推导出。这允许接收机 对因信道影响而添加到OFDM符号中的失真进行补偿。以电缆传输为例，出现在电缆上的若干个终端可能引起多径，这引起了每个终端 处信号的部分反射。导频子载波通过一系列连续符号的分发可以根据重复导频图案来布置。在一些 OFDM方案中，导频图案由变量Dx和Dy来定义，DX指定了跨越每个符号的导频子载波之间的 间隔，Dy指定了重复图案的每个完整循环需要多少个OFDM符号。
在一些OFDM系统中，被传输的连续OFDM符号序列被布置在多个OFDM帧中，每个 OFDM帧包含多个OFDM符号。在这些系统中，某些OFDM符号可被指定为前序符号，其指示帧 的开始并且包含各种信令数据。这样的OFDM符号可以具有与承载该帧的OFDM符号的净荷 不同的导频图案。OFDM 网络图1提供了用于根据诸如DVB-T、DVB-H、DVB-T2并且尤其是DVB-C2之类的OFDM 标准的DVB组来传输诸如视频图像和音频信号之类的数据的典型OFDM网络的示例框图。 在图1中，数据由编码器101接收。编码器101对数据编码并且随后将经编码的数据作为 一系列OFDM符号输出。编码处理包括向数据应用交织和前向纠错，然后通过将数据插入在 子载波上来形成OFDM符号。该数据包括如上所述的导频数据。每个OFDM符号随后被变换 为时域OFDM信号并且保护间隔被添加。时域OFDM信号随后被输出给发送机102。发送机 102将时域OFDM信号与形成传输信号的载波信号相组合，并且跨越信道103将其发送。信 道103的性质取决于所使用的OFDM标准的类型以及OFDM网络的基础结构。例如，信道103 可以是无线电信道或者可以是多媒体内容提供商的固定有线数据分发网络。一旦传输信号 跨越信道103被传输，其由一个或多个接收机104接收。接收机104将以取决于网络性质 的方式来接收所传输的信号。例如，接收机104可以经由通过国内电话线或去往光纤网络 的链路连接到多媒体内容提供商网络的电缆接口来接收传输信号，或者它们可以利用无线 电信号接收接口来接收所传输的信号。OFDM 发送机图2提供了编码器101的更详细示图。编码器101接收包括信令数据和内容数据 的输入数据。信令数据包括信令信息，用来控制跨越网络的数据传输数据并且提供接收并 解调所发送的OFDM符号时所使用的接收机104的信息。内容数据包括与将在接收机处提 取的内容有关的数据。这通常包括音频和视频数据，然而也可以包括其它数据。在一些示 例中，内容数据可被划分为称为物理层管道(PLP)的逻辑信道。每个PLP可单独被编码。在被输入编码器101之后，内容数据由输入同步器单元202进行同步。输入同步 器单元202确保进入编码器101的恒定比特速率，并且针对不同的输入数据格式来补偿端 到端传输延迟。经同步的输入数据随后由前向纠错和比特交织单元203进行纠错和交织。 数据随后被正交幅度复用(QAM)映射器204映射到适当的QAM星座上。各个经编码的PLP 数据流随后由多个数据片段构建器205形成为一系列数据片段。各个数据片段随后被多个 时间和频率交织器206进行时间和频率交织，并由帧构建器208构成为传输帧(下面将进 一步说明包括数据片段的传输帧的格式)。从帧构建器208输出的传输帧随后由逆频率变 换编码块209插入导频数据，经过逆频率变换以将该帧的每个OFDM符号转换为时域信号， 并且插入保护间隔。所输出的时域信号随后由数模转换器2010进行数模转换，并被输出给 发送机102。信令数据经过了与内容数据不同的编码。输入信令数据在Ll信令生成器2011处 被形成为第1层(Li)信令数据。所生成的Ll信令数据随后由Ll前向纠错和比特交织单 元2012进行前向纠错和比特交织。经过比特交织和前向纠错的Ll信号随后由时间交织器 2013进行时间交织，并且由Ll块构建器2014形成为Ll块。下面将更详细说明Ll块的形 成。Ll块中的信令数据随后由频率交织器2015进行频率交织，并且进入帧构建器208以便
8与内容数据一起被组合成帧。DVB-C2物理层帧图3提供了图示出可能从帧构建器208输出的DVB-C2物理层帧的结构的示意图。 如图3所示，DVB-C2帧开始于Lp前序OFDM符号，其后跟随有Lllata净荷OFDM符号。通常， Lllata = 448。每个OFDM符号通常具有可被分配给导频数据、“数据片段”和“标记”(notch) 的3408个活动子载波。“数据片段”是从输入到每个数据片段构建器205中的内容数据流中推导出的每个 OFDM符号内的子载波组。可被分配给数据片段的活动子载波的数目随着由所使用导频图案 确定的粒度(granularity)而变化，即，数据片段宽度必须是导频子载波间隔(Dx)的倍数。“标记”是每个OFDM符号内的相邻子载波的数目，这些相邻子载波希望适应频谱中 有可能受到窄频带干扰的区域。这样的干扰可能是由于内部电源等引起的。因此，记号内 的子载波不携带需要由接收机译码的任何数据。在DVB-C2中，每个前序符号通常具有Dx = 6、Dy = 1的子载波导频图案，而数据符 号可以具有分别与1/64或1/128的保护间隔相对应的Dx = 12、Dy = 4或Dx = 24、Dy = 4 的子载波导频图案。与DVB-T/T2类似，导频通过PN序列来调制。每个符号具有持续时间 Ts = Tu+Tg，其中，Tu是有用符号持续时间，Tg是为Tu/64或Tu/128的保护间隔持续时间。图4提供了更详细地图示出用于在编码器101内构成DVB-C2前序OFDM符号的处 理的示意图。每个前序符号由携带了一些第1层信令信息的32个子载波前序头部构成。在 给定帧开始处的所有前序符号具有相同的头部。图5提供了更详细地图示出前序头部可以 被生成的方式的Ll前向纠错和调制单元2012的示意图。首先，来自Ll信令生成器2011的十六个信令比特由雷德米勒(reedmuller)编码 器501以半速率雷德米勒(32，16)码进行编码，以给出32比特。这些比特随后以两种方式 来处理。第一拷贝直接进入QPSK映射器503，而第二拷贝经过2比特循环左移器502。这 产生了序列Ui = λ ((i+2)mod 32) i = 0,1, ... 31.其中，λ是雷德米勒编码器501的输出序列。序列μ随后通过32比特扰频序列 w进行扰频以提供序列ν。即VZ-Uj Θ Wj i = 0,1, . . . 31.QPSK映射器503将序列λ和ν的比特配对，以使得λ提供最高有效位并且ν 提供最低有效位给QPSK符号标签，QPSK符号标签准备用于调制到当前帧的每个前序OFDM 符号的前32个非导频子载波上。接收机一旦OFDM信号作为传输信号经由信道103被传输，其由接收机104接收。图6提 供了图示出接收机104的功能块的示意图。出于简洁，仅讨论与本发明有关的功能块。然 而，应当理解，该接收机将包括与传统OFDM接收机相关联的其它功能元件，例如信道估计 和校正单元。图6所示的接收机包括用于接收传输信号的信号接收单元601。如上所述，信号接 收单元601将取决于传输信号的性质。在一些示例中，其可以是无线电接口。在DVB-C2示 例中，其可以是连接到电缆服务提供商的数据分发网络的电缆接口。
9
所接收的传输信号由解调器和采样器602解调并采样以从载波信号中提取经采 样的时域OFDM信号。时域OFDM信号随后被输入到符号同步检测器603，其被布置为标识出 用于提取具有用于触发傅里叶变换的时域中的最有用能量的每个OFDM符号的样本的最优 点。符号同步时间由此被生成。如下面将说明的，符号同步时间用来选择OFDM时域信号中 将应用频率变换操作的一部分。这通常是通过检测分隔各个符号的保护间隔来实现的。一 旦符号同步检测器603在时域中标识出了 OFDM符号边界并且生成了符号同步时间，则该符 号同步时间由细微频率偏移检测器604进一步细化。细微频率偏移检测器604被布置来移 除直到子载波频率宽度的+/-1/2的任何频率偏移误差。一旦符号同步时间经过了处理并 且细微频率偏移检测器604被用于校正了细微频率偏移，则该时域OFDM信号由快速傅里叶 变换(FFT)处理器605处理。FFT处理器605对时域OFDM信号的一部分应用频率变换，以 将该部分转换回频率OFDM符号。利用由符号同步检测器602生成的符号同步时间来确定 称为FFT窗口的该部分的起始点。经变换的OFDM符号随后由粗略频率偏移检测器606处 理。略频率偏移检测器606被布置来检测是子载波频率宽度倍数的子载波位置频率偏移误 差。略频率偏移检测器606可被布置来通过利用OFDM符号中的导频子载波的位置来检测 这样的频率偏移误差。当OFDM符号已被校正了粗略频率误差时，该OFDM符号由频率去交织器607去交 织，随后由帧同步检测器608处理，该检测器608被布置来检测OFDM帧之间的边界并且由 此检测OFDM帧内的OFDM符号的位置。一旦帧同步被建立，则可以根据帧结构来从OFDM符 号的子载波中提取数据。这由各种组件来承担，但是在图6中通常由数据提取器609来表 示。一旦数据被提取出来，其可以在接收机中被适当地使用。例如，信令数据可用来进一步 提供处理所接收数据所需的信息，并且内容数据可被译码并且例如作为音频和视频信号被 输出。现在将参考图7至图17更详细说明接收机104内的各个部分。符号同步检测器如上面所提到的，符号同步时间必须被确定以定位FFT窗口的开始。为了实现此， 必须在时域OFDM信号中标识出OFDM符号边界(即，时域OFDM信号中可从其应用最优频率 变换的位置)。在时域中，每个OFDM符号由保护间隔引领，保护间隔被填充有OFDM符号的 最后Ng个样本的拷贝一称为循环前缀。因此，可以通过标识保护间隔的存在来从时域OFDM 信号获取符号边界。由于保护间隔的样本对于每个OFDM符号出现两次，因此可将相关器用 来标识时域OFDM信号中的保护间隔的位置。在DVB-C2中，OFDM符号具有两种可能的保护 长度中的一种。因此符号同步检测器603有两个任务找到保护间隔的持续时间；并且确定 开始FFT窗口的最优符号同步时间。图7提供了示出根据本发明实施例布置的符号同步检测器603的示意图。符号同 步检测器603包括两个相关器。第一相关器6031被布置来根据1/64的保护间隔将时域 OFDM信号相关。换言之，第一相关器6031被布置来寻找Tu/64长度的OFDM时域信号内的 自相关，Tu/64长度指示1/64的保护间隔存在。第二相关器6032被布置来根据1/128的保 护间隔将时域OFDM信号相关。换言之，第二相关器6032被布置来寻找Tu/128长度的OFDM 时域信号内的自相关，Tu/128长度指示1/128的保护间隔存在。第一和第二相关器并行地 同时运行。
图7所示的符号同步检测器603是根据DVB-C2标准布置的，如上所述，DVB-C2标 准仅提供两种可能的保护间隔。然而，应当理解，符号同步检测器603可被布置有更多相关 器以用于采用多于两个保护间隔长度的OFDM方案。每个相关器包括匹配滤波器6034、6036以及累加器存储器6035、6037。第一相关 器的匹配滤波器6034被布置来输出增加了 Tu/64长度的输入OFDM信号的更靠近部分的电 平的信号，并且与其自身相匹配。累加器存储器6035累加匹配滤波器的输出。来自第二相 关器6032的匹配滤波器6036和累加器存储器6037的操作与此并行地运行，并且除了匹配 滤波器6036输出增加了 Tu/128长度的输入OFDM信号的更靠近部分的大小的信号并与其 自身相匹配以外，其余的是相同的。来自解调器和采样器602的初始输入样本序列r (η)被输入复共轭器(complex conjugator) 6040以及第一延迟6044。复共轭器6040和第一延迟6044的输出由乘法器 6042相乘，以形成输出流a(n)。序列a (η)被输入各个匹配滤波器6032、6034，在其中，其 被第二延迟6046延迟，并通过加法器6048与a (η)和第三延迟6050所提供的a (η)的延迟 版本相减。匹配滤波器6032的输出随后分别针对第一和第二匹配滤波器被指定为A (η)或 B (η)。具体地，第一相关器6031实现下式(其中，*表示复共轭操作):( ) = r * ( - i)r(n - Nu -i)其中 Ng0 = 4096/128 = 32
1=0并且第二相关器6032实现下式Bm(n) = 2^r*(n-i)r(n-Nu -ζ·)其中 Ngl = 4096/64 = 64
1=0累加器存储器6035、6037随后针对η = 0,1,2... , Ns来执行向量Am (η) ^P Bm (η) 的逐元素累加，其中，对于第一相关器6031，Ns = 4128，对于第二相关器6032，Ns = 4160， 并且m是OFDM符号索引(index)。图8提供了在图7所示的符号同步检测单元603中的特定点处流动的信号r (η)、 a (η)和Α(η)的理想化描记线(trace)的示意图。返回图7，第一和第二相关器的累加器存储器6035和6037由相关检测处理器 6033监视。由于每个匹配滤波器在检测其被布置来检测的保护间隔长度时该匹配滤波器的 输出的电平增大，因此存储了最大值的累加器存储器指示出给定的所接收OFDM时域信号 的保护间隔的长度。例如，如果第一相关器6031的累加器存储器6035在一组数目的符号 时间之后具有最高值，则这指示出OFDM时域信号具有Tu/128的保护间隔。在一些示例中，相关检测处理器6033可以等待给定时间段，然后基于具有最高值 的累加器存储器来确定保护间隔。替代地，相关检测处理器6033可以改为等待直到累加器 存储器之一到达阈值为止。在一个示例中，在给定数目的LsyneOFDM符号(在DVB-C2示例中每个长度Ns = 4160)之后，相关检测处理器6033检测哪个累加器存储器给出了较高峰值的相关值。保护 间隔长度Ng随后被确定为
权利要求
一种用于从正交频分复用(OFDM)符号中检测和恢复数据的接收机，所述OFDM符号包括根据导频图案布置的导频数据以及通过在时域上拷贝来自OFDM符号的有用部分的样本而形成的保护间隔，每个OFDM符号的保护间隔的长度与多个预定长度之一相对应，所述接收机包括解调器，可操作来检测表示所述OFDM符号的信号并且生成时域上所述OFDM符号的经采样版本，符号同步单元，该符号同步单元包括多个相关器以及相关检测处理器，各个经采样OFDM符号被并发地输入所述多个相关器，每个相关器可操作来在与所述多个预定长度之一相对应的样本的长度之间对每个经采样OFDM符号进行自相关，所述相关检测处理器可操作来基于来自所述多个相关器的相关器之一对相关进行检测的点来确定每个OFDM符号的时域起始点，频率变换处理器，可操作来接收所述OFDM符号的经采样版本并且从由所述相关检测处理器确定的所述时域起始点开始对所述OFDM符号执行频率变换以形成OFDM符号的频域版本，以及粗略频率偏移检测器，该粗略频率偏移检测器包括导频数据滤波器和粗略频率偏移检测处理器，所述导频数据滤波器包括与所述OFDM符号的导频图案的间距和值相对应的抽头并且被布置来接收来自所述频率变换处理器的频域OFDM符号作为输入，并且所述粗略频率偏移检测处理器被布置来从所述导频数据滤波器的输出确定粗略频率偏移。
2.如权利要求1所述的接收机，其中，OFDM符号的序列形成帧序列，每个帧包含多个前 序OFDM符号和多个承载OFDM符号的数据净荷，所述接收机包括帧检测器，所述帧检测器用 于通过检测每帧的前序OFDM符号中的前序导频数据子载波的存在来检测该帧的开始点。
3.如权利要求1所述的接收机，其中，OFDM符号的序列形成帧序列，每个帧包含多个 前序OFDM符号和多个承载OFDM符号的数据净荷，每帧的前序OFDM符号包括多个携带头部 数据的头部子载波，并且所述帧检测器可操作来通过从所接收的OFDM符号的子载波中提 取数据并识别与第一 OFDM前序符号的头部数据相对应的所提取数据来识别出每帧的开始 点o
4.如权利要求1所述的接收机，其中，所述OFDM符号根据DVB-C2标准来传输。
5.一种用于从正交频分复用(OFDM)符号中检测并恢复数据的方法，所述OFDM符号包 括保护间隔和根据导频图案布置的导频数据，所述保护间隔是通过在时域中拷贝来自OFDM 符号的有用部分的样本而形成的，每个OFDM符号的保护间隔的长度与多个预定长度之一 相对应，所述方法包括检测表示所述OFDM符号的信号；生成时域中的OFDM符号的经采样版本；利用多个相关处理并发地对每个OFDM符号进行自相关，每个相关处理在与所述多个 预定保护间隔长度之一相对应的样本长度之间对所述OFDM符号进行自相关并且基于所述 相关处理之一检测相关的点来确定每个OFDM符号的时域起始点；从由所述相关检测处理器确定的所述时域起始点开始对经采样的OFDM符号执行频率 变换以形成OFDM符号的频域版本，以及通过监视对每个频域OFDM符号滤波的滤波器的输出来检测频域OFDM符号的粗略频率偏移，所述滤波器具有与所述OFDM符号的所述导频图案的间距和值相对应的抽头。
6.如权利要求5所述的方法，其中，OFDM符号的序列形成帧序列，每帧包含多个前序 OFDM符号和多个承载OFDM符号的数据净荷，所述方法包括通过检测每帧的前序OFDM符号中的前序导频子载波的存在来检测该帧的开始点。
7.如权利要求5所述的方法，其中，OFDM符号的序列形成帧序列，每帧包含多个前序 OFDM符号和多个承载OFDM符号的数据净荷，并且每帧的前序OFDM符号包括多个携带头部 数据的头部子载波，所述方法包括通过从所接收OFDM符号的子载波中提取数据并识别与第一 OFDM前序符号的头部数据 相对应的所提取数据来识别出每帧的开始点。
8.如权利要求5所述的方法，其中，所述OFDM符号根据DVB-C2标准来传输。
9.一种计算机程序，所述计算机程序在计算机上被执行时被布置来执行如权利要求5 所述的方法。
10.一种接收机，包括解调器，可操作来检测表示OFDM符号的信号，所述OFDM符号包括根据导频图案布置的 导频数据以及通过在时域中拷贝来自OFDM符号的有用部分的样本而形成的保护间隔，每 个OFDM符号的保护间隔的长度与多个预定长度之一相对应，所述解调器可操作来生成时 域中的OFDM符号的经采样版本，符号同步单元，该符号同步单元包括多个相关器以及相关检测处理器，各个经采样的 OFDM符号被并发地输入所述多个相关器，每个相关器可操作来以与所述多个预定长度之一 相对应的样本的长度来对每个经采样OFDM符号进行自相关，所述相关检测处理器可操作 来基于来自所述多个相关器的一个相关器对相关进行检测的点来确定每个OFDM符号的时 域起始点，频率变换处理器，可操作来接收所述OFDM符号的经采样版本并且从由所述相关检测 处理器确定的所述时域起始点开始对所述OFDM符号执行频率变换以形成OFDM符号的频域 版本，以及粗略频率偏移检测器，该粗略频率偏移检测器包括导频数据滤波器和粗略频率偏移检 测处理器，所述导频数据滤波器包括与所述OFDM符号的导频图案的间距和值相对应的抽 头并且被布置来接收来自所述频率变换处理器的频域OFDM符号作为输入，并且所述粗略 频率检测处理器被布置来从所述导频数据滤波器的输出检测粗略频率偏移。
11.如权利要求10所述的接收机，其中，OFDM符号的序列形成帧序列，每帧包含多个前 序OFDM符号和多个承载OFDM符号的数据净荷，所述接收机包括帧检测器，所述帧检测器用 于通过检测每帧的前序OFDM符号中的前序导频数据子载波的存在来检测该帧的开始点。
12.如权利要求10所述的接收机，其中，OFDM符号的序列形成帧序列，每帧包含多个前 序OFDM符号和多个承载OFDM符号的数据净荷，每帧的前序OFDM符号包括多个携带头部数 据的头部子载波，并且所述帧检测器可操作来通过从所接收OFDM符号的子载波中提取数 据并识别与第一 OFDM前序符号的头部数据相对应的所提取数据来识别出每帧的开始点。
13.如权利要求10所述的接收机，其中，所述OFDM符号根据DVB-C2标准来传输。
14.一种用于从正交频分复用(OFDM)符号中检测和恢复数据的设备，所述OFDM符号包 括保护间隔和根据导频图案布置的导频数据，所述保护间隔是通过在时域中拷贝来自OFDM符号的有用部分的样本而形成的，每个OFDM符号的保护间隔的长度与多个预定长度之一 相对应，所述设备包括用于检测表示所述OFDM符号的信号的装置； 用于生成时域中的OFDM符号的经采样版本的装置；用于利用多个相关处理并发地对每个OFDM符号进行自相关的装置，每个相关处理在 与所述多个预定保护间隔长度之一相对应的样本长度之间对所述OFDM符号进行自相关， 并且基于相关处理之一检测相关的点来确定每个OFDM符号的时域起始点；用于从由所述相关检测处理器确定的所述时域起始点开始对经采样的OFDM符号执行 频率变换以形成OFDM符号的频域版本的装置，以及用于通过监视对每个频域OFDM符号进行滤波的滤波器的输出来检测频域OFDM符号的 粗略频率偏移的装置，所述滤波器具有与所述OFDM符号的导频图案的间距和值相对应的 抽头。
全文摘要
本发明公开了接收机和方法。一种用于从正交频分复用(OFDM)符号中检测和恢复数据的接收机，OFDM符号包括根据导频图案布置的导频数据以及通过在时域中拷贝来自OFDM符号的有用部分的样本而形成的保护间隔，每个OFDM符号的保护间隔的长度与多个预定长度之一相对应。该接收机包括解调器，可操作来检测表示OFDM符号的信号并且生成时域上的OFDM符号的经采样版本。该接收机还包括符号同步单元，其包括多个相关器以及相关检测处理器。该接收机还包括频率变换处理器，可操作来接收OFDM符号的经采样版本并且从由相关检测处理器确定的时域起始点开始对OFDM符号执行频率变换以形成OFDM符号的频域版本。该接收机还包括粗略频率偏移检测器，其包括导频数据滤波器和粗略频率偏移检测处理器。
文档编号H04L27/26GK101958870SQ20101023039
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者塞缪尔·阿桑本格·阿屯格斯里 申请人:索尼公司