频谱反转判断装置及频谱反转判断方法
【专利摘要】本发明提供一种频谱反转判断装置，包含一差动相关器与一判断模块。该差动相关器用以对一输入信号与一已知信号施以奇数阶次差动相关运算，以产生一差动相关结果。当该输入信号被判定为对应于该已知信号的一目标信号，该判断模块根据该差动相关结果的相位判断该输入信号是否存在一频谱反转状况。
【专利说明】频谱反转判断装置及频谱反转判断方法
【技术领域】
[0001]本发明与无线通信技术相关，并且尤其与判断无线通信信号是否存在频谱反转(spectruminversion)状况的技术相关。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的进步，数字电视广播的发展渐趋成熟。除了经由电缆线路传送之夕卜，数字电视信号也可透过基站或人造卫星等设备以无线信号的型态被传递。第一代数字电视卫星广播(digitalvideobroadcasting - satellite,简称为DVB-S)规范和第二代数字电视卫星广播规范(DVB-S2)都是目前该领域中被广泛采用的标准。
[0003]在DVB-S2规范中，数字电视信号接收端的基频解调器所接收的输入信号为经过Ti /2-偏移二元相位偏移调制(π /2-shiftedbinaryphaseshiftkeying,简称为 BPSK)的信号，因此是由同相成分(in-phasecomponent)与正交成分(quadraturephasecomponent)组成。实务上，DVB-S2接收端的调谐器(tuner)和混波器(mixer)有可能误将信号中的同相成分与正交成分交换，此即频谱反转(spectruminversion)现象。若基频解调器未及早检测出此问题，待后续众多信号处理流程结束后才发现电视系统无法正确启动，就必须将同相成分与正交成分交换后，再次执行这些信号处理流程。由此可知，频谱反转的问题会严重延迟电视系统的开机时间。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提出一种频谱反转判断装置及频谱反转判断方法，对输入信号施以奇数阶次的差动相关运算，并依据运算结果的相位来判断该输入信号是否存在频谱反转状况。根据本发明的频谱反转判断装置及频谱反转判断方法不仅能应用在DVB-S2规范的数字电视信号接收端之中，亦可被推广至信号具有相似特性的其他系统。
[0005]根据本发明的一具体实施例为一种频谱反转判断装置，其中包含一差动相关器与一判断模块。该差动相关器用以对一输入信号与一已知信号施以奇数阶次差动相关运算，以产生一差动相关结果。当该输入信号被判定为对应于该已知信号的一目标信号，该判断模块根据该差动相关结果的相位判断该输入信号是否存在一频谱反转状况。
[0006]根据本发明的另一具体实施例为一种频谱反转判断方法，该方法首先执行一运算步骤，对一输入信号与一已知信号施以奇数阶次差动相关运算，以产生一差动相关结果。接着，当该输入信号被判定为对应于该已知信号的一目标信号，该方法即执行一判断步骤，根据该差动相关结果的相位判断该输入信号是否存在一频谱反转状况。
[0007]关于本发明的优点与精神可以藉由以下发明详述及附图得到进一步的了解。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为根据本发明的一实施例中的频谱反转判断装置的方块图。
[0009]图2为根据本发明的频谱反转判断装置进一步包含一控制模块的范例。[0010]图3(A)及图3(B)用以呈现采用根据本发明的方案所得的模拟结果。
[0011]图4为根据本发明的一实施例中的频谱反转判断方法流程图。
[0012]主要元件符号说明
[0013]100:频谱反转判断装置12:差动相关器
[0014]14:判断模块14A:相位检测电路
[0015]16:控制模块
【具体实施方式】
[0016]根据本发明的一实施例为图1所示的频谱反转判断装置100，其中包含差动相关器(differentialcorrelator) 12和判断模块14。在实际应用中，频谱反转判断装置100可被整合在采用DVB-S2规范的数字电视信号接收端内，但不以此为限。
[0017]依照DVB-S2规范，数据帧的始区域(startofframe，简称为S0F)共包含26个符号(symbol) S0^S25,其中的S。、S2、S4、…、S24等13个符号各自的同相(in-phase)成分与正交(quadrature)成分大小相同且正负相同；再者，S1'S3、S5、…、S25等另外13个符号各自的同相成分与正交成分大小相同且正负相反。若在复数平面标示这些符号，Sc^SySp…、S24等符号会出现在第一象限或第三象限，S1、S3, S5,…、S25等符号会出现在第二象限或第四象限。
[0018]基于上述符号特性，即使发生频谱反转的状况，反转后的符号SrSy S4、…、S24所在之象限并不会改变，亦即维持在第一象限或是第三象限。不过，符号S1、S3、S5、…、S25会受到频谱反转的影响而改变其象限。更明确地说，未反转时原本在第二象限的符号经反转后会出现在第四象限，且未反转 时原本在第四象限的符号经反转后会出现在第二象限。换句话说，若存在频谱反转的状况，DVB-S2数据帧的起始区域中的符号&、&、&、…、S24不会改变，但频谱反转时的符号SpS3、S5、…、S25与频谱未反转时的符号SpS3、S5、…、S25相差一个负号。
[0019]DVB-S2数据帧的起始区域的标准内容为接收端所知。因此，频谱反转判断装置100可设定一已知信号S做为参考依据，其包含DVB-S2数据帧的起始区域的标准内容S0^s250以下说明首先假设频谱反转判断装置100已确认一输入信号R为某DVB-S2数据帧的起始区域，但尚不确定输入信号R是否存在频谱反转状况。
[0020]若输入信号R不存在频谱反转状况，其中的第i个符号&与已知信号S中的第i个符号Si的关系为:
[0021]!Ti=Siej2^11)for i = 0, I, 2, 3, , (N-1),(式一)
[0022]T代表这些符号的周期长度，f代表输入信号R进入差动相关器12时所带有的载波频率偏移(carrierfrequencyoffset，简称为CFO)，N代表输入信号R和已知信号S各自包含的符号数量(于此范例中等于26)。
[0023]在收到输入信号R后，差动相关器12对输入信号R和已知信号S进行至少一奇数阶次的差动相关运算。在本实施例中，下列方程式表示者为一阶差动相关运算，差动相关器12可产生差动相关结果dl:
【权利要求】
1.一种频谱反转判断装置，包含: 一差动相关器，用以对一输入信号与一已知信号施以奇数阶次差动相关运算，以产生一第一差动相关结果C^1 ;以及 一判断模块，耦接于该差动相关器，当该输入信号被判定为对应于该已知信号的一目标信号，该判断模块根据该第一差动相关结果CU的相位判断该输入信号是否存在一频谱反转状况。
2.如权利要求1所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该判断模块根据该第一差动相关结果dml的绝对值判断该输入信号是否为该目标信号。
3.如权利要求1所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该奇数阶次差动相关运算包含:
4.如权利要求3所述的频谱反转判断装置，其特征在于，还包含: 一阶次控制模块，用以根据该输入信号所通过的一频道环境决定该差动相关器所采用的阶次ml，该频道环境愈差，该控制模块选择愈大的阶次ml。
5.如权利要求1所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该差动相关器还产生对应于不同奇数阶次的一第二差动相关结果Clm2 ;以及 该判断模块根据该第一差动相关结果dml的相位与该第二差动相关结果dm2的相位判断该输入信号是否存在该频谱反转状况。
6.如权利要求5所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该判断模块根据该第一差动相关结果dml的绝对值与该第二差动相关结果dm2的绝对值判断该输入信号是否为该目标信号。
7.如权利要求1所述的频谱反转判断装置，其特征在于，还包含: 一环境检测模块，用以检测该输入信号所通过的一频道环境，据以决定是否产生对应于不同奇数阶次的一第二差动相关结果Clm2 ； 其中，若该环境检测模块的决定结果为是，该差动相关器产生该第二差动相关结果dm2， 该判断模块根据该第一差动相关结果dml的相位与该第二差动相关结果dm2的相位判断该输入信号是否存在该频谱反转状况。
8.如权利要求7所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该判断模块根据该第一差动相关结果dml的绝对值与该第二差动相关结果dm2的绝对值判断该输入信号是否为该目标信号。
9.如权利要求1所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该差动相关器还产生对应于一偶数阶次的一第三差动相关结果dm3 ;以及 该判断模块根据该第一差动相关结果dml与该第三差动相关结果dm3的相位差异，判断该输入信号是否存在该频谱反转状况。
10.如权利要求9所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该判断模块根据该第一差动相关结果dml的绝对值与该第三差动相关结果dm3的绝对值，判断该输入信号是否为该目标信号。
11.如权利要求1所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该输入信号包含一第二代数字电视卫星广播数据帧的起始区域内容。
12.如权利要求11所述的频谱反转判断装置，其特征在于，该已知信号包含符合该第二代数字电视卫星广播标准中有关于数据帧起始区域的内容。
13.如权利要求1所述的频谱反转判断装置，其特征在于，是应用于一数字基频解调装置中，而该数字基频解调装置接收以相位偏移调制而成的该输入信号。
14.一种频谱反转判断方法，包含以下步骤: (a)对一输入信号与一已知信号施以奇数阶次差动相关运算，以产生一第一差动相关结果cU ;以及 (b)当该输入信号被判定为对应于该已知信号的一目标信号，根据该第一差动相关结果dml的相位判断该输入信号是否存在一频谱反转状况。
15.如权利要求14所述的频谱反转判断方法，其特征在于，在步骤(a)及步骤(b)之间进一步包含以下步骤:根据该第一差动相关结果dml的绝对值判断该输入信号是否为该目标信号。
16.如权利要求14所述的频谱反转判断方法，其特征在于，该奇数阶次差动相关运算包含:
17.如权利要求16所述的频谱反转判断方法，其特征在于，在步骤(a)之前进一步包含: 根据该输入信号所通过的一频道环境决定步骤(a)所采用的阶次ml，该频道环境愈差，选择愈大的阶次ml。
18.如权利要求14所述的频谱反转判断方法，其特征在于，步骤(a)进一步包含产生一第二差动相关结果dm2;以及 步骤(b)根据该第一差动相关结果dml的相位与该第二差动相关结果dm2的相位判断该输入信号是否存在该频谱反转状况。
19.如权利要求18所述的频谱反转判断方法，其特征在于，在步骤(a)及步骤(b)之间进一步包含以下步骤:根据该第一差动相关结果dml的绝对值与该第二差动相关结果dm2的绝对值，判断该输入信号是否为该目标信号。
20.如权利要求14所述的频谱反转判断方法，其特征在于，进一步包含: 根据该输入信号所通过的一频道环境，决定是否产生对应于不同奇数阶次的一第二差动相关结果dm2;若是，产生该第二差动相关结果dm2 ，且步骤(b)根据该第一差动相关结果dml的相位与该第二差动相关结果dm2的相位，判断该输入信号是否存在该频谱反转状况。
21.如权利要求20所述的频谱反转判断方法，其特征在于，在步骤(a)及步骤(b)之间进一步包含以下步骤:根据该第一差动相关结果dml的绝对值与该第二差动相关结果dm2的绝对值判断该输入信号是否为该目标信号。
22.如权利要求14所述的频谱反转判断方法，其特征在于，步骤(a)进一步包含产生对应于一偶数阶次的一第三差动相关结果dm3，且步骤(b)根据该第一差动相关结果dml与该第三差动相关结果dm3的相位差异判断该输入信号是否存在该频谱反转状况。
23.如权利要求22所述的频谱反转判断方法，其特征在于，在步骤(a)及步骤(b)之间进一步包含: 根据该第一差动相关结果dml的绝对值与该第三差动相关结果dm3的绝对值判断该输入信号是否为该目标信号。
24.如权利要求14所述的频谱反转判断方法，其特征在于，该输入信号包含一第二代数字电视卫星广播数据 帧的起始区域。
【文档编号】H04N17/00GK103475895SQ201210184196
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年6月6日 优先权日:2012年6月6日
【发明者】郑凯文, 廖懿颖, 林东昇, 童泰来 申请人:晨星软件研发(深圳)有限公司, 晨星半导体股份有限公司