用于发送广播信号的装置、用于接收广播信号的装置、用于发送广播信号的方法以及用于...的制作方法_2

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发送。在这种情况下,根据本发明的实施方式的物理层信令数据可以被称为信令信息。此外,根据本发明的实施方式的物理层信令数据可以被划分成PLS-pre信息和PLS-post信息。PLS-pre信息可以包括对PLS-post信息进行编码所需的参数以及静态PLS信令数据,并且PLS-post信息可以包括对数据管进行编码所需的参数。对数据管进行编码所需的参数可以被分类成静态PLS信令数据和动态PLS信令数据。静态PLS信令数据是可共同地应用于超帧中包括的所有帧的参数,并且可以在超帧的基础上进行改变。动态PLS信令数据是可不同地应用于超帧中包括的相应的帧的参数,并且可以在逐帧的基础上进行改变。因此,接收装置可以通过对PLS-pre彳目息进彳丁解码来获取PLS-post彳目息,并且通过对PLS-post彳目息进彳丁解码来对期望的数据管进行解码。
[0092]BB加扰器块4400可以生成伪随机二进制序列(PRBS),并且对该PRBS和输入比特流执行XOR运算,以减小波形生成块的输出信号的峰值与平均功率比(PAPR)。如图4中所示,BB加扰器块4400的加扰可应用于数据管和物理层信令信息两者。
[0093]可以省略或者根据设计者用具有相似或相同的功能的块来替换上述块。
[0094]如图4中所示,输入流适应模块最终能够向编码与调制模块输出数据管。
[0095]图5例示了根据本发明的一个实施方式的编码与调制模块。
[0096]图5中所示的编码与调制模块对应于图1中所示的编码与调制模块的实施方式。
[0097]如上所述,根据本发明的实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置可以提供陆地广播服务、移动广播服务、UHDTV服务等。
[0098]因为服务质量(QoS)取决于由根据本发明的实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置而提供的服务的特性,所以需要通过不同的方案来处理与相应的服务对应的数据。因此,根据本发明的实施方式的编码与调制模块可以通过独立地向分别对应于数据路径的数据管应用SIS0、MIS0和M頂O方案,来独立地处理输入到该编码与调制模块的数据管。因此,根据本发明的实施方式的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置能够控制针对通过每个数据管发送的每种服务或服务组件的QoS。
[0099]因此,根据本发明的实施方式的编码与调制模块可以包括用于SISO的第一块5000、用于MISO的第二块5100、用于MHTO的第三块5200以及用于处理PLS-pre/PLS-post信息的第四块5300。图5中所示的编码与调制模块是示例性的,并且可以根据设计仅包括第一块5000和第四块5300、第二块5100和第四块5300或者第三块5200和第四块5300。也就是说,该编码与调制模块可以包括用于根据设计相同地或不同地处理数据管的块。
[0100]将对编码与调制模块中的各个块进行描述。
[0101 ] 第一块5000根据SISO处理输入数据管,并且可以包括FEC编码器块5010、比特交织器块5020、比特至信元解复用器块5030、星座映射器块5040、信元交织器块5050以及时间交织器块5060。
[0102]*FEC编码器块5010可以对输入数据管执行BCH编码和LDPC编码,以向该输入数据管添加冗余,使得接收装置能够纠正在发送信道上产生的错误。
[0103]比特交织器模块5020可以根据交织规则来对经FEC编码的数据管的比特流进行交织,使得该比特流具有针对可能在发送信道上产生的突发错误的鲁棒性。因此,当将深度衰落或者消除被应用至QAM符号时,因为经交织的比特被映射至这些QAM符号,所以能够防止在来自所有码字比特当中的连续的比特中产生错误。
[0104]在考虑到输入比特流的顺序以及星座映射规则两者的情况下,比特至信元解复用器块5030能够确定输入比特流的顺序,使得FEC块中的每一个比特都能够在适当的鲁棒性的情况下来发送。
[0105]另外,比特交织器块5020位于FEC编码器块5010与星座映射器块5040之间,并且可以在考虑到用于接收广播信号的装置的LDPC解码的情况下,将由FEC编码器块5010执行的LDPC编码的输出比特连接至星座映射器的具有不同的可靠性值和最佳值的比特位置。因此,可以用具有相似或相同的功能的块来替换比特至信元解复用器块5030。
[0106]星座映射器块5040可以将输入至该星座映射器块5040的比特字映射至一个星座。在这种情况下,星座映射器块5040可以附加地执行旋转与Q延迟。也就是说,星座映射器5040可以根据旋转角来旋转输入星座,将该星座划分成同相分量和正交相位分量,并且仅使正交相位分量延迟任意值。于是,星座映射器块5040可以使用成对的同相分量和正交相位分量来将星座重新映射至新的星座。
[0107]另外,星座映射器块5040可以在二维平面上移动星座点,以便寻找最佳星座点。通过该处理,可以使编码与调制模块1100的容量最佳化。此外,星座映射器块5040可以使用IQ平衡的星座点和旋转来执行上述操作。可以用于具有相似或相同功能的块来替换星座映射器块5040。
[0108]信元交织器块5050可以随机地对与一个FEC块对应的信元进行交织,并且输出经交织的信元,使得能够按不同的顺序输出与相应的FEC块对应的信元。
[0109]时间交织器块5060可以对属于多个FEC块的信元进行交织,并且输出经交织的信元。因此,按与时间交织深度对应的周期分散和发送与FEC块对应的信元,并因此能够获得分集增益。
[0110]第二块5100根据MISO来处理输入数据管,并且可以按与第一块5000相同的方式包括FEC编码器块、比特交织器块、比特至信元解复用器块、星座映射器块、信元交织器块以及时间交织器块。然而,第二块5100与第一块5000的区别在于:第二块5100还包括MISO处理块5110。第二块5100执行与第一块5000的过程相同的包括输入操作至时间交织器操作的过程,因此省略了相应的块的描述。
[0111]MISO处理块5110可以根据提供发送分集的MISO编码矩阵来对输入信元进行编码,并且通过两个路径来输出经MISO处理的数据。根据本发明的一个实施方式的MISO处理可以包括正交空间时间块编码(QSTBC)/正交空间频率块编码(QSFBC、Alamouti编码)。
[0112]如图5中所示,第三块5200根据MMO来处理输入数据管,并且可以按与第二块5100相同的方式包括FEC编码器块、比特交织器块、比特至信元解复用器块、星座映射器块、信元交织器块以及时间交织器块。然而,第三块5200的数据处理过程不同于第二块5100的数据处理过程,因为第三块5200包括MHTO处理块5220。
[0113]也就是说,在第三块5200中,FEC编码器块和比特交织器块的基本作用与第一块5000和第二块5100的基本作用相同,尽管其功能可以不同于第一块5000和第二块5100的功能。
[0114]比特至信元解复用器块5210可以生成与MHTO处理的输入比特流一样多的输出比特流,并且通过用于M頂O处理的M頂O路径来输出这些输出比特流。在这种情况下,可以将比特至信元解复用器块5210设计为在考虑到LDPC和M頂O处理的特性的情况下使接收装置的解码性能最佳化。
[0115]星座映射器块、信元交织器块和时间交织器块的基本作用与第一块5000和第二块5100的基本作用相同,尽管其功能可以不同于第一块5000和第二块5100的功能。如图5中所示,可以存在与用于MMO处理的MMO路径的数目一样多的星座映射器块、信元交织器块和时间交织器块。在这种情况下,星座映射器块、信元交织器块和时间交织器块可以针对通过相应的路径而输入的数据等同地或者独立地操作。
[0116]MIMO处理块5220可以使用M頂O编码矩阵来对两个输入信元执行M頂O处理,并且通过两个路径来输出经MMO处理的数据。根据本发明的实施方式的MMO编码矩阵可以包括空间复用、Go I den码、全速率全分集码、线性分散码等。
[0117]第四块5300处理PLS-pre/PLS-post信息,并且可以执行SISO或MISO处理。
[0118]第四块5300中包括的比特交织器块、比特至信元解复用器块、星座映射器块、信元交织器块、时间交织器块和MISO处理块的基本作用对应于第二块5100的基本作用,尽管其功能可以不同于第二块5100的功能。
[0119]第四块5300中包括的缩短/打孔(punctured) FEC编码器块5310可以使用针对对于以下情况而提供的PLS路径的FEC编码方案来处理PLS数据:输入数据的长度小于执行FEC编码所需的长度。具体地,缩短/打孔FEC编码器块5310可以对输入比特流执行BCH编码,填充与正常LDPC编码所需的期望的输入比特流长度对应的Os,执行LDPC编码,然后去除所填充的Os以使奇偶校验比特打孔,使得有效的编码率变得等于或低于数据管速率。
[0120]可以省略或者根据设计用具有相似或相同的功能的块来替换第一块5000至第四块5300中包括的块。
[0121]如图5中所示,编码与调制模块可以向帧结构模块输出针对相应的路径而处理的数据管(或DP数据)、PLS-pre信息和PLS-post信息。
[0122]图6例示了根据本发明的一个实施方式的帧结构模块。
[0123]图6中所示的帧结构模块对应于图1中例示的帧结构模块1200的实施方式。
[0124]根据本发明的一个实施方式的帧结构模块可以包括至少一个信元映射器6000、至少一个延迟补偿模块6100以及至少一个块交织器6200。可以改变信元映射器6000、延迟补偿模块6100以及块交织器6200的数目。将对帧结构块中的各个模块进行描述。
[0125]信元映射器6000可以根据调度信息来向信号帧分配与从编码与调制模块输出的经siso处理的、经Miso处理的或者经Mnro处理的数据管对应的信元、与可共同地应用于数据管的公共数据对应的信元以及与PLS-pre/PLS-post信息对应的信元。所述公共数据是指可共同地应用至所有或一些数据管的信令信息,并且可以通过特定数据管进行发送。发送公共数据的数据管可以被称为公共数据管,并且可以根据设计而改变。
[0126]当根据本发明的实施方式的用于发送广播信号的装置使用两个输出天线并且将Alamouti编码用于MISO处理时,信元映射器6000可以根据Alamouti编码来执行成对信元映射,以便保持正交性。也就是说,信元映射器6000可以处理输入信元中的两个连续的信元作为一个单元,并且将该单元映射至一帧。因此,可以将与每个天线的输出路径对应的输入路径中的成对的信元分配给发送帧中的相邻的位置。
[0127]延迟补偿块6100可以通过使针对下一发送帧的输入PLS数据信元延迟一个帧来获得与当前发送帧对应的PLS数据。在这种情况下,可以通过当前信号帧中的前导码部分来发送与当前帧对应的PLS数据,并且可以通过当前信号帧中的前导码部分或者当前信号帧的每个数据管中的带内信令来发送与下一信号帧对应的PLS数据。这可以通过设计者来改变。
[0128]块交织器6200可以通过对与信号帧的单元对应的传输块中的信元进行交织来获得附加的分集增益。另外,当执行上述的成对信元映射时,块交织器6200可以通过将输入信元中的两个连续信元处理为一个单元来执行交织。因此,从块交织器6200输出的信元可以是两个连续的相同信元。
[0129]当执行成对映射和成对交织时,至少一个信元映射器和至少一个块交织器可以针对通过所述路径输入的数据而等同地或者独立地操作。
[0130]可以省略或者根据设计用具有相似或相同的功能的块来替换上述块。
[0131]如图6中所示,帧结构模块可以向波形生成模块输出至少一个信号帧。
[0132]图7例示了根据本发明的一个实施方式的波形生成模块。
[0133]图7中例示的波形生成模块对应于参照图1描述的波形生成模块1300的实施方式。
[0134]根据本发明的实施方式的波形生成模块可以调制并发送和用于接收和输出从图6中例示的帧结构模块输出的信号帧的天线的数目一样多的信号帧。
[0135]具体地,图7中例示的波形生成模块是用于使用m个Tx天线来发送广播信号的装置的波形生成模块的实施方式,并且可以包括用于调制和输出与m个路径对应的帧的m个处理块。该m个处理块可以执行同一处理过程。将对该m个处理块当中的第一处理块7000的操作进行描述。
[0136]第一处理块7000可以包括基准信号与PAPR降低块7100、波形逆变换块7200、PAPR时间降低块(PAPR reduct1n in time block) 7300、保护序列插入块7400、前导码插入块7500、波形处理块7600、其它系统插入块7700以及数模转换器(DAC)块7800。
[0137]基准信号插入与PAPR降低块7100可以将基准信号插入到每个信号块的预定位置中,并且应用PAPR降低方案以在时域中降低PAPR。如果根据本发明的实施方式的广播发送/接收系统对应于OFDM系统,则基准信号插入与PAPR降低块7100可以使用预留一些有效的子载波的方法而不是使用这些有效的子载波。另外,基准信号插入与PAPR降低块7100可以不使用PAPR降低方案作为根据广播发送/接收系统的可选特征。
[0138]波形逆变换块7200可以在考虑到发送信道特性和系统架构的情况下按提高发送效率和灵活性的方式来变换输入信号。如果根据本发明的实施方式的广播发送/接收系统对应于OFDM系统,则波形逆变换块7200可以采用通过逆FFT运算将频域信号变换成时域信号的方法。如果根据本发明的实施方式的广播发送/接收系统对应于单载波系统,则可以在波形生成模块中不使用波形逆变换块7200。
[0139]PAPR时间降低块7300可以使用用于在时域中降低输入信号的PAPR的方法。如果根据本发明的实施方式的广播发送/接收系统对应于OFDM系统,则PAPR时间降低块7300可以使用简单地限幅(clip)峰值幅度的方法。此外,因为PAPR时间降低块7300是可选特征,所以可以在根据本发明的实施方式的广播发送/接收系统中不使用PAPR时间降低块7300ο
[0140]保护序列插入块7400可以在相邻的信号块之间设置保护间隔,并且根据需要将特定序列插入到该保护间隔中,以便最小化发送信道的延迟扩展的影响。因此,接收装置能够容易地执行同步或信道估计。如果根据本发明的实施方式的广播发送/接收系统对应于OFDM系统,则保护序列插入块7400可以将循环前缀插入到OFDM符号的保护间隔中。
[0141]前导码插入块7500可以将在发送装置与接收装置之间商定的已知类型的信号(例如,前导码或前导码信号)插入到发送信号中,使得接收装置能够快速且高效地检测目标系统信号。如果根据本发明的实施方式的广播发送/接收系统对应于OFDM系统,则前导码插入块7500可以限定由多个OFDM符号组成的信号帧,并且将前导码符号插入到每个信号帧的开头。也就是说,该前导码承载基本PLS数据,并且位于信号帧的开头。
[0142]波形处理块7600可以对输入基带信号执行波形处理,使得输入基带信号满足信道发送特性。波形处理块7600可以使用执行平方根升余弦(SRRC)滤波的方法,以获得用于发送信号的带外发射的标准。如果根据本发明的实施方式的广播发送/接收系统对应于多载波系统,则可以不使用波形处理块7600。
[0143]其它系统插入块7700可以在时域中将多个广播发送/接收系统的信号进行复用,使得提供广播服务的两个或更多个不同的广播发送/接收系统的数据可以同时在同一 RF信号带宽中进行发送。在这种情况下,该两个或更多个不同的广播发送/接收系统是指提供不同的广播服务的系统。所述不同的广播服务可以是指陆地广播服务、移动广播服务等。可以通过不同的帧来发送与相应的广播服务有关的数据。
[0144]DAC块7800可以将输入数字信号转换成模拟信号,并且输出该模拟信号。从DAC块7800输出的信号可以通过m个输出天线进行发送。根据本发明的实施方式的Tx天线可以具有垂直的或水平的极性。
[0145]可以省略或者根据设计用具有相似或相同的功能的块来替换上述块。
[0146]图8例示了根据本发明的一个实施方式的用于接收针对未来的广播服务的广播信号的装置的结构。
[0147]根据本发明的实施方式的用于接收针对未来的广播服务的广播信号的装置可以对应于参照图1描述的用于发送针对未来的广播服务的广播信号的装置。根据本发明的实施方式的用于接收针对未来的广播服务的广播信号的装置可以包括同步与解调模块8000、帧解析模块8100、解映射与解码模块8200、输出处理器8300以及信令解码模块8400。将对用于接收广播信号的装置的各个模块的操作进行描述。
[0148]同步与解调模块8000可以通过m个Rx天线来接收输入信号,执行针对与用于接收广播信号的装置对应的系统的信号检测和同步,以及执行与由用于发送广播信号的装置执行的过程的逆过程对应的解调。
[0149]帧解析模块8100可以解析输入信号帧,并且提取发送由用户选择的服务的数据。如果用于发送广播信号的装置执行交织,则帧解析模块8100可以执行与交织的逆过程对应的解交织。在这种情况下,可以通过对从信号解码模块8400输出的数据进行解码来获取需
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