專利名稱：數(shù)字通信系統(tǒng)的映射布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)射和/或接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
在美國，發(fā)射數(shù)字電視信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)是8VSB數(shù)據(jù)(ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/53)。這種8VSB數(shù)據(jù)有一種由8個(gè)碼元電平組成的格局。在VSB系統(tǒng)中，這8個(gè)碼元電平均同相。但在QAM系統(tǒng)中，諸碼元是以相位正交關(guān)系發(fā)射的。
上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)字音視頻數(shù)據(jù)的格式與調(diào)制。被發(fā)射數(shù)據(jù)取碼元形式，每個(gè)碼元代表兩位數(shù)據(jù)，且被格狀編碼成三位格狀編碼數(shù)據(jù)。每三位格狀編碼數(shù)據(jù)映射成一個(gè)碼元，具有8個(gè)電平中相應(yīng)一個(gè)電平。里德/索羅門編碼與交錯(cuò)法也可增強(qiáng)被發(fā)射信息的穩(wěn)健性。
輔助數(shù)據(jù)(非數(shù)字音視頻數(shù)據(jù))也可在數(shù)字電視頻道中發(fā)射，這些數(shù)據(jù)像音視頻數(shù)據(jù)一樣按該標(biāo)準(zhǔn)以同樣的方法格式化與調(diào)制。按8VSB標(biāo)準(zhǔn)制造的接收機(jī)能讀出包標(biāo)識(shí)(PID)，而包標(biāo)識(shí)讓接收機(jī)能區(qū)分音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)與輔助數(shù)據(jù)。
然而，盡管被發(fā)射數(shù)字電視信號(hào)的穩(wěn)健性足以供數(shù)字電視接收，但是未必足以發(fā)射輔助數(shù)據(jù)，在輔助數(shù)據(jù)重要時(shí)尤其如此。因此，本發(fā)明的申請(qǐng)之一是以VSB格式發(fā)射輔助數(shù)據(jù)，利用外層編碼增強(qiáng)穩(wěn)健性。這里把按本發(fā)明該申請(qǐng)發(fā)射的輔助數(shù)據(jù)稱為穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)(RVSB)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個(gè)方面中，一種方法包括接收數(shù)字信號(hào)，該數(shù)字信號(hào)含有穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，還含有讓接收機(jī)處理該穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的映射，該穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)含有復(fù)制的映射；響應(yīng)于映射，處理穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)與復(fù)制的映射。
在本發(fā)明另一個(gè)方面中，一設(shè)備包括接收機(jī)、譯碼器與處理器。接收機(jī)接收數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)包含第一與第二8VSB數(shù)據(jù)幀。第一與第二8VSB數(shù)據(jù)的位速率不同。該數(shù)字信號(hào)還包含映射，該映射包含的信息指明第一與第二8VSB數(shù)據(jù)中至少一個(gè)在幀中的位置。譯碼器對(duì)數(shù)字信號(hào)譯碼。處理器按映射包含的位置信息處理第一8VSB數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明又一個(gè)方面中，電信號(hào)包括映射、第一數(shù)據(jù)碼元與第二數(shù)據(jù)碼元。第一與第二數(shù)據(jù)碼元的格局相同，但位速率不同，它們混合在數(shù)據(jù)幀內(nèi)，而映射包含指明第一與第二8VSB數(shù)據(jù)中至少一個(gè)在電信號(hào)位置的信息。
在本發(fā)明再一個(gè)方面中，一設(shè)備包括接收機(jī)、譯碼器與處理器。接收機(jī)接收數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)包含第一與第二8VSB數(shù)據(jù)幀。第一與第二8VSB數(shù)據(jù)的格局相同，但位速率不同。數(shù)字信號(hào)還包含映射，該映射包含的信息指明第一8VSB數(shù)據(jù)在幀中的位置。譯碼器對(duì)數(shù)字信號(hào)譯碼。處理器丟棄第二VSB數(shù)據(jù)而處理第一8VSB數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明還有一個(gè)方面中，一設(shè)備包括接收機(jī)和第一與第二處理器。接收機(jī)接收數(shù)字信號(hào)，該信號(hào)包含穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)幀、ATSC數(shù)據(jù)幀或兩者。至少ATSC數(shù)據(jù)具有與之相關(guān)的PID號(hào)。數(shù)字信號(hào)還包含映射，該映射包含的信息指明穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)在幀中的位置。第一處理器按映射處理穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，第二處理器按PID號(hào)處理ATSC數(shù)據(jù)。
附圖簡介通過結(jié)合附圖詳細(xì)研究本發(fā)明內(nèi)容，種種特征與優(yōu)點(diǎn)將更清楚了，附圖中

圖1示出按本發(fā)明發(fā)射穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)與ATSC數(shù)據(jù)的穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)；圖2示出接收?qǐng)D1中穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)發(fā)射的ATSC數(shù)據(jù)的普通ATSC接收機(jī)；圖3示出接收?qǐng)D1中穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)發(fā)射的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的穩(wěn)健VSB接收機(jī)；圖4更詳細(xì)地示出圖1的2/3比率編碼器；圖5示出圖4中映射器執(zhí)行的映射功能；圖6示出圖2與3中2/3比率譯碼器的操作；
圖7示出按本發(fā)明發(fā)射穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)和ATSC數(shù)據(jù)的另一個(gè)穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)；圖8示出接收?qǐng)D7中穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)發(fā)射的ATSC數(shù)據(jù)的普通ATSC接收機(jī)；圖9示出接收?qǐng)D7中穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)發(fā)射的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的穩(wěn)健VSB接收機(jī)；圖10示出在圖9的丟棄控制線上產(chǎn)生有關(guān)控制信號(hào)的電路；圖11示出按本發(fā)明發(fā)射穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)和ATSC數(shù)據(jù)的又一穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)；圖12示出一例包含穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)按本發(fā)明發(fā)射的1/2比率外層編碼數(shù)據(jù)的四個(gè)數(shù)據(jù)段；圖13示出一例包含穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)按本發(fā)明發(fā)射的1/4比率外層編碼數(shù)據(jù)的四個(gè)數(shù)據(jù)段；圖14示出一例包含穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)按本發(fā)明發(fā)射的3/4比率外層編碼數(shù)據(jù)的四個(gè)數(shù)據(jù)段；圖15更詳細(xì)示出圖1、9和11中的交錯(cuò)器(Ir)；圖16更詳細(xì)示出圖3和9中的去交錯(cuò)器(Dr)；圖17示出幀中第一穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包的映射定義結(jié)構(gòu)；圖18示出一部分幀的幀同步段，攜帶的映射指明可在該幀中找到穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的地點(diǎn)；圖19示出本發(fā)明一實(shí)施例的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器；圖20示出圖19中內(nèi)層譯碼的格網(wǎng)編排；圖21示出圖19中外層譯碼器可能的狀態(tài)轉(zhuǎn)換；圖22示出本發(fā)明另一實(shí)施例的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器。
詳細(xì)描述RVSB與ATSC數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收?qǐng)D1示出按本發(fā)明一實(shí)施例發(fā)射ATSC數(shù)據(jù)與穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)10，圖2示出接收穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)10發(fā)射的ATSC數(shù)據(jù)的普通ATSC接收機(jī)12，圖3示出接收穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)10發(fā)射的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的穩(wěn)健VSB接收機(jī)14。
穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)10包括里德/索羅門編碼器16，通過把里德/索羅門奇偶字節(jié)加到非編碼的輔助數(shù)據(jù)字節(jié)而對(duì)其編碼。非編碼輔助數(shù)據(jù)字節(jié)和里德/索羅門奇偶字節(jié)用交錯(cuò)器18交錯(cuò)，然后外層編碼器20用卷積碼或其它糾錯(cuò)碼對(duì)它們作逐位編碼。外層編碼器20提高了非編碼輔助數(shù)據(jù)字節(jié)和里德/索羅門奇偶字節(jié)的穩(wěn)健性，把它們轉(zhuǎn)換成穩(wěn)健數(shù)據(jù)字節(jié)(下稱穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)字節(jié))和里德/索羅門奇偶字節(jié)。
例如，外層編碼器20可以是對(duì)每一輸入位產(chǎn)生兩個(gè)輸出位的1/2比率編碼器、對(duì)每一輸入位產(chǎn)生四個(gè)輸出位的1/4比率編碼器，或者對(duì)每三個(gè)輸入位產(chǎn)生四個(gè)輸出位的3/4比率編碼器。也可用其它編碼器代替。
在外層編碼器20的輸出端，對(duì)每組184個(gè)編碼的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)與里德/索羅門字節(jié)加上三字節(jié)輸送(tx)頭部，形成穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包。復(fù)用器24將這些穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包與各自包含三字節(jié)輸送頭部和184字節(jié)ATSC數(shù)據(jù)的ATSC數(shù)據(jù)包(通常為音頻數(shù)據(jù)視頻數(shù)據(jù))復(fù)用?？砂粗鸢瓌t選擇復(fù)用器24的輸入，并把每個(gè)選擇的輸入供給ATSC發(fā)射機(jī)26。復(fù)用器24對(duì)ATSC發(fā)射機(jī)26選送輸入以下面要描述的穩(wěn)健VSB映射為基礎(chǔ)。
ATSC發(fā)射機(jī)26一般包括里德/索羅門編碼器28、交錯(cuò)器30和2/3比率內(nèi)層編碼器32，全都按照ATSC標(biāo)準(zhǔn)工作。
普通ATSC接收機(jī)，諸如圖2的普通ATSC接收機(jī)12，用于接收和處理ATSC數(shù)據(jù)，丟棄穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，該接收機(jī)12包括按ATSC標(biāo)準(zhǔn)工作的2/3比率內(nèi)層譯碼器34、去交錯(cuò)器36和里德/索羅門譯碼器38。然而，普通ATSC接收機(jī)12被編程為譯碼ATSC數(shù)據(jù)與穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)輸送頭部(包括包標(biāo)識(shí)或PID，且未被外層編碼器20編碼)。該接收機(jī)12讀取所有包的PID，在40丟棄具有穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的PID的包。該接收機(jī)12還包括一響應(yīng)于內(nèi)層譯碼數(shù)據(jù)并將輸出送回相位跟蹤器和/或均衡器的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器42(如美國專利No.5,923,711揭示的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器)，如本領(lǐng)域眾所周知。
穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包可用圖3所示的穩(wěn)健VSB接收機(jī)14進(jìn)行接收、譯碼與處理。如圖4所示，ATSC發(fā)射機(jī)26的2/3比率內(nèi)層編碼器32包括預(yù)編碼器44和四態(tài)格狀編碼器46，二者合起來可看作一種八態(tài)編碼器，對(duì)每兩個(gè)輸入位(X1，X2)產(chǎn)生三個(gè)格狀編碼的輸出位(Z0，Z1，Z2)。映射器48把三個(gè)格狀編碼輸出位映射成具有圖5所示八電平之一的碼元。由卷積碼理論可知，可以把預(yù)編碼器44和四態(tài)格狀編碼器46的操作視作八態(tài)4元格網(wǎng)編排。
因此在穩(wěn)健VSB接收機(jī)14中，2/3比率內(nèi)層譯碼器50可按八態(tài)元格網(wǎng)編排進(jìn)行工作，像圖6那樣合起來觀看預(yù)編碼器44和2/3比率內(nèi)層編碼器32的四態(tài)格狀編碼器46，以作出軟輸出判決(如應(yīng)用Li、Vusetic與Sato在“Optimum soft Output Detection for Channels with IntersymobolInterference“(IEEE Transactions on Information Theory，May，1995)中描述的SSA算法)。該軟判決操作比普遍應(yīng)用的產(chǎn)生硬判決輸出的Viterbi算法更復(fù)雜，但是更充分地利用了外層編碼器20提供的編碼增益。
2/3比率內(nèi)層譯碼器50的輸出由去交錯(cuò)器52解除交錯(cuò)。穩(wěn)健VSB接收機(jī)14在去交錯(cuò)器52輸出端讀取所有數(shù)據(jù)包的PID。根據(jù)這些PID，接收機(jī)14在54丟棄那些具有ATSC數(shù)據(jù)PID的數(shù)據(jù)包，還丟棄加在外層編碼器20后面的輸送頭部和里德/索羅門編碼器28所加的奇偶字節(jié)。這樣，接收機(jī)14在54只傳遞包含外層編碼器29編碼的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包。為了重建提供給圖1中里德/索羅門編碼器16的原始非編碼輔助數(shù)據(jù)，該穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包由外層譯碼器56譯碼，由去交錯(cuò)器58(倒置的交錯(cuò)器18)解除交錯(cuò)，并由里德/索羅門譯碼器60作里德/索羅門譯碼。
為了把外層譯碼數(shù)據(jù)的順序恢復(fù)到數(shù)據(jù)在頻道中的順序，交錯(cuò)器62(對(duì)應(yīng)于交錯(cuò)器30)對(duì)外層譯碼器56可靠的輸出(可用軟或硬輸出)作交錯(cuò)。這一交錯(cuò)的外層譯碼數(shù)據(jù)可以被例如數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器66用來對(duì)相位跟蹤器和/或均衡器產(chǎn)生可靠的反饋。然而，穩(wěn)健VSB接收機(jī)14中去交錯(cuò)器52和交錯(cuò)器62引起的總反饋延遲過長，一般無法向相位跟蹤器和/或均衡器提供有用的反饋。
圖7-9所示的配置，避免了穩(wěn)健VSB接收機(jī)14的去交錯(cuò)器52和交錯(cuò)器62造成的反饋延遲。在圖7所示的穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)80中，非編碼的輔助數(shù)據(jù)字節(jié)由里德/索羅門編碼器82編碼，該編碼器82把里德/索羅門奇偶字節(jié)加到非編碼的輔助數(shù)據(jù)字節(jié)里。交錯(cuò)器84將非編碼的輔助數(shù)據(jù)字節(jié)與里德/索羅門奇偶字節(jié)相交錯(cuò)，然后外層編碼器86運(yùn)用卷積碼或Turbo乘積碼對(duì)其逐位編碼，如上所述。為減小頻道猝發(fā)誤差對(duì)外層譯碼的影響，外層編碼器86的逐位輸出是小數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)器88交錯(cuò)的小數(shù)據(jù)塊。小數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)器88提供的數(shù)據(jù)稱為Rdata(n.o.)，代表正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)。
第一復(fù)用器92的一個(gè)輸入端接收ATSC格式的數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包包括(i)帶穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)PID號(hào)的有效三字節(jié)輸送頭部、(ii)仿真穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的184個(gè)占位符字節(jié)和(iii)仿真ATSC里德/索羅門奇偶數(shù)據(jù)的20個(gè)占位符字節(jié)。第一復(fù)用器92的另一輸入端接收各自包含207字節(jié)的仿真ATSC數(shù)據(jù)的ATSC格式仿真數(shù)據(jù)包。這些ATSC格式仿真包對(duì)準(zhǔn)備加到下游的實(shí)際ATSC數(shù)據(jù)包起到占位符的作用。第一復(fù)用器92的這些輸入端可按逐包原則選用，而且這種選擇以后面要描述的穩(wěn)健VSB映射為基礎(chǔ)。
交錯(cuò)器94按卷積字節(jié)交錯(cuò)的ATSC標(biāo)準(zhǔn)交錯(cuò)第一復(fù)用器92選擇的輸出。數(shù)據(jù)置換器96接收交錯(cuò)器94和小數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)器88二者的輸出，用小數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)器88的下一個(gè)正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)字節(jié)置換交錯(cuò)器94的各仿真穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)占位符字節(jié)。
數(shù)據(jù)置換器96的輸出包括正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，帶有散布的輸送頭部、仿真ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)與仿真ATSC數(shù)據(jù)包字節(jié)。按字節(jié)解交錯(cuò)ATSC標(biāo)準(zhǔn)工作的解交錯(cuò)器98對(duì)數(shù)據(jù)置換器96的輸出解交錯(cuò)，從而把該數(shù)據(jù)有效地“重新包裝”成由輸送頭部、重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)(Rdata(r.o.))、仿真ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)與仿真ATSC數(shù)據(jù)組成的包。正常重排穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的重排通過解交錯(cuò)器98的解交錯(cuò)實(shí)現(xiàn)，而重排的數(shù)據(jù)可稱為重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)。
穩(wěn)健VSB包的仿真ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)(每個(gè)包20個(gè))和仿真ATSC數(shù)據(jù)包(各包207字節(jié))在100丟棄第二復(fù)用器102。把余下的穩(wěn)健VSB包(各自包含輸送頭部和重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)與實(shí)際ATSC數(shù)據(jù)包復(fù)用，后者分別含有187字節(jié)的輸送頭部與ATSC數(shù)據(jù)。第二復(fù)用器102的任一輸入可按逐包原則選擇并供給ATSC發(fā)射機(jī)104。第二復(fù)用器102選擇哪一輸入傳給ATSC發(fā)射機(jī)104，以下面要描述的穩(wěn)健VSB映射為基礎(chǔ)。
ATSC發(fā)射機(jī)104一般包括都按ATSC標(biāo)準(zhǔn)工作的里德/索羅門編碼器106、交錯(cuò)器108和12路向2/3比率內(nèi)層編碼器110。里德/索羅門編碼器106輸出由輸送頭部、重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)和ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)組成的包，與由輸送頭部、ATSC數(shù)據(jù)和ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)組成的包復(fù)用。穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)根據(jù)重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)算出。另外，交錯(cuò)器108改變穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的排序，使交錯(cuò)器108輸出端的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)依然是正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)。交錯(cuò)器108還散布輸送頭部、ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)與該ATSC數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)被12路向2/3比率內(nèi)層編碼器110作2/3比率編碼后發(fā)射。發(fā)射的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)為正常順序，即在小數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)器88輸出端提供的順序，從而讓穩(wěn)健VSB接收機(jī)避免了穩(wěn)健VSB接收機(jī)14的解交錯(cuò)器52和交錯(cuò)器62造成的延遲。
如圖8所示，普通ATSC接收機(jī)120包括12路向2/3內(nèi)層譯碼器122，它對(duì)發(fā)射的數(shù)據(jù)作譯碼而提供一輸出數(shù)據(jù)流，包括正常排序穩(wěn)健數(shù)據(jù)，且散布輸送頭部、ATSC數(shù)據(jù)與ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)按交錯(cuò)器108提供的ATSC卷積字節(jié)交錯(cuò)定位。ATSC解交錯(cuò)器124把這些輸送頭部、ATSC數(shù)據(jù)與ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)恢復(fù)到它們的輸送“打包”位置。ATSC解交錯(cuò)器124還將正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，這一重排形式允許普通ATSC接收機(jī)120的ATSC里德/索羅門譯碼器126正確地測(cè)試穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包的奇偶性。然后，普通ATSC接收機(jī)120讀取該穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包輸送頭部，并在128按其PID適度地丟棄穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包。
如圖9所示，穩(wěn)健VSB接收機(jī)130包括軟輸出12路向2/3比率內(nèi)層譯碼器132。(硬輸出2/3譯碼器會(huì)明顯損失編碼增益)軟輸出12路向2/3比率內(nèi)層譯碼器132的輸出包括正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，且重排的ATSC數(shù)據(jù)、輸送頭部與ATSC里德/索羅門奇偶碼元散布在該穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)內(nèi)，位置由下述的丟棄控制線路134指示。在丟棄控制線路134控制下，丟棄塊136丟棄重排的ATSC數(shù)據(jù)、輸送頭部與ATSC里德/索羅門奇偶碼元。
小數(shù)據(jù)塊解交錯(cuò)器138對(duì)穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)解交錯(cuò)，其延時(shí)相對(duì)短。這一解交錯(cuò)在軟輸出12路tm 2/3比率內(nèi)層譯碼器132的輸出端把可能的猝發(fā)誤差散布在穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)里。外層譯碼器140逐位譯碼該正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，還把該穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)組成字節(jié)。在RMAP數(shù)據(jù)輸入端向外層譯碼器140提供amp信息，告訴該譯碼器140對(duì)何種數(shù)據(jù)使用何種譯碼速率。在對(duì)相位跟蹤器和/或均衡器提供較低總反饋延遲的穩(wěn)健VSB接收機(jī)130中，既不需要解交錯(cuò)器52，也不要求交錯(cuò)器62。例如，增強(qiáng)型數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器142可用外層譯碼的數(shù)據(jù)對(duì)相位跟蹤器和/或均衡器產(chǎn)生反饋。需要的話，可以選通該反饋，或者與譯碼數(shù)據(jù)的可靠性成比例地調(diào)節(jié)均衡器梯度算法的步幅。
為重建供給圖7中里德/索羅門編碼器82的原始非編碼的輔助數(shù)據(jù)，外層譯碼器140譯碼的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包有效負(fù)載由解交錯(cuò)器144(倒置的交錯(cuò)器84)解交錯(cuò)，并由里德/索羅門譯碼器146(對(duì)應(yīng)于里德/索羅門編碼器82)作里德/索羅門譯碼。
如ATSC標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，幀包括多個(gè)段，每一段含預(yù)定個(gè)數(shù)的字節(jié)。幀的第一段是幀同步段，其余的段為數(shù)據(jù)段。雖然穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)能以諸段或部分段發(fā)射，但是段成對(duì)發(fā)射較便利。上述的穩(wěn)健VSB映射指明哪些段對(duì)包含穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，因而丟棄塊136能正確地在重排的ATSC數(shù)據(jù)到達(dá)外層譯碼器140之前將它丟棄。丟棄塊136還必須丟棄所有段(穩(wěn)健VSB和ATSC)的輸送頭部與ATSC里德/索羅門奇偶數(shù)據(jù)。
圖10示出在丟棄控制線路134上產(chǎn)生有關(guān)控制信號(hào)以控制丟棄功能的理論簡化電路以及穩(wěn)健VSB接收機(jī)130的相關(guān)部分。在建立仿真207字節(jié)段時(shí)，穩(wěn)健VSB接收機(jī)130用收到的映射信息(映射信息的發(fā)射與接收方法下面描述)控制仿真段發(fā)生器150，而后者還使用幀同步信號(hào)。對(duì)每個(gè)ATSC仿真段，仿真段發(fā)生器150把所有字節(jié)置成FF。對(duì)每個(gè)穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)仿真段，仿真段發(fā)生器150把輸送頭部和ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)置成FF。發(fā)生器150將各穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)仿真段的其余字節(jié)置成00。
仿真段發(fā)生器150把這些仿真段饋給ATSC卷積字節(jié)交錯(cuò)器152，然后用后者的輸出控制丟棄塊136，而丟棄塊136響應(yīng)于FF與00碼正確地丟棄在收到的數(shù)據(jù)流內(nèi)交錯(cuò)的重排的ATSC數(shù)據(jù)、輸送頭部和ATSC里德/索羅門奇偶數(shù)據(jù)。因此，丟棄塊136只傳遞該穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)。
圖11示出一種多重外層碼穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)160，其操作類似于圖7的穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)80。該發(fā)射機(jī)160具有把里德/索羅門奇偶字節(jié)加到第一非編碼輔助數(shù)據(jù)里而對(duì)其編碼的第一里德/索羅門編碼器162、把里德/索羅門奇偶字節(jié)加到第二非編碼輔助數(shù)據(jù)里對(duì)其編碼的第二里德/索羅門編碼器164，以及把里德/索羅門奇偶字節(jié)加到第三非編碼輔助數(shù)據(jù)里對(duì)其編碼的第三里德/索羅門編碼器166。經(jīng)里德/索羅門編碼的第一、第二和第三非編碼輔助數(shù)據(jù)分別用第一、第二和第三交錯(cuò)器168、170和172交錯(cuò)。接著，交錯(cuò)的里德/索羅門編碼的第一、第二和第三非編碼輔助數(shù)據(jù)分別被第一、第二和第三外層編碼器174、176和178逐位編碼。第一、第二和第三外層編碼器174、176和178的逐位輸出分別被第一、第二和第三小數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)器180、182和184交錯(cuò)。
第一外層編碼器174是1/4比率編碼器，第二外層編碼器176是1/2比率編碼器，第三外層編碼器178是3/4比率編碼器，雖然可以應(yīng)用編碼率不同的種種外層編碼器的任何其它組合。在選擇輸入控制下(該輸入確定把不同外層編碼的數(shù)據(jù)插入準(zhǔn)備發(fā)射幀里的順序)，復(fù)用器186選擇第一、第二和第三小數(shù)據(jù)塊交錯(cuò)器180、182和184的數(shù)據(jù)輸出。復(fù)用器186輸出端的數(shù)據(jù)稱為Rdata(n.o.)，與前面一樣，代表正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)。
復(fù)用器190的上面三個(gè)輸入端接收ATSC格式包，各包有一有效的三字節(jié)輸送頭部，帶有穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)PID號(hào)、184占位符字節(jié)的仿真穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)和20仿真占位符字節(jié)的ATSC里德/索羅門奇偶數(shù)據(jù)。復(fù)用器190最上面輸入端的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于第一外層編碼器174的1/4比率編碼數(shù)據(jù)，其下一個(gè)輸入端的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于第二外層編碼器176的1/2比率編碼數(shù)據(jù)，其再下一個(gè)輸入端的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于第三外層編碼器178的3/4比率編碼數(shù)據(jù)。供給復(fù)用器190最底部輸入端的數(shù)據(jù)，包括各包含207字節(jié)仿真ATSC數(shù)據(jù)的ATSC格式仿真包。這些仿真ATSC數(shù)據(jù)包對(duì)準(zhǔn)備加到復(fù)用器190下游的實(shí)際ATSC數(shù)據(jù)包起到占位符的作用。根據(jù)選擇線路上的輸入，按逐包原則選擇復(fù)用器190的輸入端。這種選擇以下面要描述的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)映射為基礎(chǔ)。
為實(shí)現(xiàn)正確的ATSC卷積交錯(cuò)，交錯(cuò)器192對(duì)復(fù)用器190的輸出作交錯(cuò)。數(shù)據(jù)置換器194接收交錯(cuò)器192和復(fù)用器186二者的輸出。數(shù)據(jù)置換器194用來自復(fù)用器186下一個(gè)相應(yīng)的正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)字節(jié)置換來自復(fù)用器190的每個(gè)仿真穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)占位符字節(jié)。
數(shù)據(jù)置換器194的輸出包含正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)(適當(dāng)經(jīng)1/4比率編碼、1/2比率編碼和/或3/4比率編碼)，帶散布的輸送頭部、仿真ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)和仿真ATSC數(shù)據(jù)包字節(jié)。卷積字節(jié)解交錯(cuò)器196(如ATSC標(biāo)準(zhǔn)描述的)對(duì)數(shù)據(jù)置換器194的輸出解交錯(cuò)，以有效地把該數(shù)據(jù)“重新包裝”成由輸送頭部、重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)(經(jīng)1/4、1/2和/或3/4比率編碼)、仿真ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)與ATSC數(shù)據(jù)仿真包組成的包。解交錯(cuò)器196的解交錯(cuò)作用可重排正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)。
在198丟棄仿真ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)(每包20個(gè))與仿真ATSC數(shù)據(jù)包(每包207字節(jié))的方式類似于圖9中丟棄控制線路134和丟棄塊136的方式。復(fù)用器200把余下的各自包括輸送頭部和重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的穩(wěn)健VSB包與包含187字節(jié)的輸送頭部和ATSC數(shù)據(jù)的實(shí)際ATSC數(shù)據(jù)包復(fù)用。復(fù)用器200的任一輸入端按逐包原則選擇并提供給ATSC發(fā)射機(jī)。復(fù)用器200選擇哪個(gè)輸入傳給ATSC發(fā)射機(jī)202，以下面要描述的穩(wěn)健VSB映射為基礎(chǔ)。
ATSC發(fā)射機(jī)202一般包括均按ATSC標(biāo)準(zhǔn)工作的里德/索羅門編碼器204、交錯(cuò)器206和12路向2/3比率內(nèi)層編碼器208。里德/索羅門編碼器204輸出由輸送頭部、重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)和ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)組成的包，與由輸送頭部、ATSC數(shù)據(jù)和ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)組成的包復(fù)用。根據(jù)該重排的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，對(duì)穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)算出ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)。另外，交錯(cuò)器206改變?cè)摲€(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的順序，使交錯(cuò)器206輸出端的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)仍為正常排序的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)。交錯(cuò)器206還散布輸送頭部字節(jié)、ATSC里德/索羅門奇偶字節(jié)和ATSC數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)12路向2/3比率內(nèi)層編碼器208編碼后發(fā)射。發(fā)射的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)為正常順序，即在復(fù)用器186輸出端規(guī)定的順序。這一正常數(shù)據(jù)順序使穩(wěn)健VSB接收可避免解交錯(cuò)器52和交錯(cuò)器62造成的延遲。
如上所述，ATSC幀包括一幀同步段和多個(gè)數(shù)據(jù)段，為方便起見，把穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包裝成4段的組。具體而言，圖12示出一例可在幀中用來發(fā)射經(jīng)1/2比率編碼的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的4個(gè)數(shù)據(jù)段，圖13示出一例可在幀中用于發(fā)射經(jīng)1/4比率編碼的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的4個(gè)數(shù)據(jù)段，而圖14示出一例可在幀中用于發(fā)射經(jīng)3/4比率編碼的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的4個(gè)數(shù)據(jù)段。這些例子代表在交錯(cuò)器108前面的幀，并假定每組4個(gè)穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段包含整數(shù)個(gè)穩(wěn)健里德/索羅門編碼數(shù)據(jù)塊，每個(gè)數(shù)據(jù)塊長184字節(jié)，有20個(gè)字節(jié)是奇偶字節(jié)。
對(duì)于1/2比率外層編碼，圖12示出該外層編碼器對(duì)每一輸入位輸出兩位。對(duì)一對(duì)數(shù)據(jù)段把一個(gè)穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包作為一個(gè)RVSB里德/索羅門數(shù)據(jù)塊包裝(每個(gè)碼元一位)，故對(duì)于1/2比率外層編碼而言，4段包含兩個(gè)穩(wěn)健里德/索羅門編碼數(shù)據(jù)塊。如圖13所示，對(duì)于1/4比率外層編碼，該外層編碼器對(duì)每一輸入位輸出四位。對(duì)每四個(gè)數(shù)據(jù)段把穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包裝為一個(gè)RVSB里德/索羅門數(shù)據(jù)塊(每個(gè)碼元1/2位)，故對(duì)1/4比率外層編碼而言，4段包含一個(gè)穩(wěn)健里德/索羅門編碼數(shù)據(jù)塊。如圖14所示，對(duì)于3/4比率外層編碼，該外層編碼器對(duì)每個(gè)三輸入位輸出四位，此時(shí)發(fā)射的碼元與字節(jié)邊界并不總是匹配。然而，三個(gè)完整的RVSB里德/索羅門數(shù)據(jù)塊將準(zhǔn)確地包裝成4個(gè)數(shù)據(jù)段(各碼元1.5位)，故對(duì)3/4比率外層編碼而言，4個(gè)段包含三個(gè)穩(wěn)健里德/索羅門編碼數(shù)據(jù)塊。
相應(yīng)地，可用下表代表圖12-14

表中X代表完整穩(wěn)健里德/索羅門編碼數(shù)據(jù)塊的數(shù)量，Y代表獲得穩(wěn)健里德/索羅門編碼數(shù)據(jù)塊相應(yīng)數(shù)量X所需的幀段數(shù)量。
但應(yīng)理解，本發(fā)明可結(jié)合使用其它編碼比率，因而上表將按使用的具體編碼比率而變。
圖15更詳細(xì)示出了交錯(cuò)器18、84、168、170與172，圖16詳細(xì)示出了解交錯(cuò)器58和144，假設(shè)把穩(wěn)健里德/索羅門編碼數(shù)據(jù)塊選成184字節(jié)長。交錯(cuò)器18、84、168、170和172是B＝46、M＝4、N＝184的卷積交錯(cuò)器，對(duì)穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)作逐字節(jié)交錯(cuò)。該交錯(cuò)方案與ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/53和ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/54使用指南中描述的ATSC交錯(cuò)方案相同，只是穩(wěn)健交錯(cuò)器的B參數(shù)是46，不是52，參數(shù)N為184而不是208。這種交錯(cuò)器是必需的，即使ATSC解交錯(cuò)器(Da)被旁路，也能使穩(wěn)健VSB接收機(jī)克服頻道上的長噪聲猝發(fā)脈沖，如圖9所示。
如圖16所示，解交錯(cuò)器58和144是B＝46、M＝4、N＝184的卷積交錯(cuò)器，對(duì)穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)作逐字節(jié)解交錯(cuò)。該解交錯(cuò)方案也與ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/53和ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/54使用指南中描述的ATSC解交錯(cuò)器方案相同，只是穩(wěn)健解交錯(cuò)器的B參數(shù)為46，不是52，參數(shù)N為184而不是208。
由于穩(wěn)健VSB里德/索羅門數(shù)據(jù)塊包括184字節(jié)，而且數(shù)據(jù)幀有整數(shù)個(gè)穩(wěn)健VSB里德/索羅門數(shù)據(jù)塊，所以在一個(gè)數(shù)據(jù)幀中，穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)字節(jié)加上穩(wěn)健VSB里德/索羅門奇偶字節(jié)的數(shù)量總可被46均分。因此，對(duì)接收機(jī)里的解交錯(cuò)器58和144(Dr)而言，可將幀同步段用作同步符，不管G值如何(下面描述)。幀同步時(shí)，迫使解交錯(cuò)器換向符進(jìn)入頂部位置。解交錯(cuò)器58和144均為逐字節(jié)解交錯(cuò)器。
數(shù)據(jù)映射如上所述，各數(shù)據(jù)幀混有穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段與ATSC(非穩(wěn)健編碼的)數(shù)據(jù)段。再者，穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)可包含用混合編碼比率編碼的數(shù)據(jù)。穩(wěn)健VSB接收機(jī)14或130必須有穩(wěn)健VSB的映射，指明哪些段為穩(wěn)健VSB編碼，哪些外層碼用于穩(wěn)健VSB編碼，使穩(wěn)健VSB接收機(jī)14或130能正確地處理穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)并丟棄ATSC數(shù)據(jù)。穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)10、80和160也用該穩(wěn)健VSB映射來控制其相應(yīng)的復(fù)用與丟棄功能。穩(wěn)健VSB發(fā)射機(jī)10、80或160把該穩(wěn)健VSB映射與所有其它數(shù)據(jù)一起發(fā)送給穩(wěn)健VSB接收機(jī)14或130，方法如下。
在用特定外層碼加以編碼的數(shù)據(jù)幀中，穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)的存在、數(shù)量和位置由一個(gè)或多個(gè)數(shù)Sc指示，這些數(shù)Sc在數(shù)據(jù)幀的幀同步中作為雙電平數(shù)據(jù)出現(xiàn)。眾所周知，幀同步段是幀里的第一段，所以對(duì)上述的外層編碼而言(1/4、1/2和3/4比率)，幀同步段應(yīng)該較佳地包含[S1/4、S1/2、S3/4]。將每個(gè)Sc如S1/4或S1/2或S3/4編碼為數(shù)據(jù)的18個(gè)碼元(位)。對(duì)所有三種碼，要用總數(shù)為3×18＝54碼元定義該穩(wěn)健VSB的映射。把這些碼元插入各幀同步段末端附近的保留區(qū)(恰好在1 2個(gè)預(yù)編碼位前面)。對(duì)每組18位(b18……b1)，后6位(B6……b1)代表當(dāng)前幀中作為穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)映射的8段組數(shù)G(根據(jù)外層碼，8段＝2、4或6個(gè)穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包)。這12個(gè)預(yù)編碼位用于梳狀濾波器補(bǔ)償(見ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/54使用指南)。因此如圖18所示，位b8……b1代表數(shù)據(jù)G，位b18……b13是位b6……b1的補(bǔ)碼，而位b12……b7可以是交替的+1和-1(或任何其它方式)。
設(shè)S＝S1/4+S1/2+S3/4。由于312/8＝39，故可將0-39組8段映射為穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)或8VSB數(shù)據(jù)(ATSC數(shù)據(jù))。因此，每個(gè)Sc的值可以是0…39，只要其和S≤39即可。
穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段較佳地在數(shù)據(jù)幀內(nèi)盡量均勻地分布。例如，若S＝1，就把下列8段映射為穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段，而所有其它段映射為ATSC數(shù)據(jù)段1，40，79，118，157，196，235和274。若S＝2，則把下列16段映射為穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段，而所有其它段映射為ATSC數(shù)據(jù)段1，20。39，58，77，96，115，134，153，172，191，210，229，248，267和286。這些例子一直繼續(xù)到S＝39，把整個(gè)數(shù)據(jù)幀都映射為穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段。對(duì)有些S值，穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段對(duì)的間隔最好不均一。但對(duì)任何S值而言，間隔都預(yù)先固定，均為所有接收機(jī)所知。
若幀含有三只工作于1/4比率、1/2比率與3/4比率的外層編碼器提供的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)，則可在幀內(nèi)分割來自這三只編碼器的數(shù)據(jù)，因而對(duì)RVSB段，第一個(gè)8×S1/4段含1/4比率外層編碼數(shù)據(jù)，下一8×S1/2段含1/2比率外層編碼數(shù)據(jù)，而最后的8×S3/4段含3/4比率外層編碼數(shù)據(jù)。然而，這三只外層編碼器或任意數(shù)字的其它類型外層編碼器也可有其它穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段結(jié)構(gòu)。
如上所述，由于這種穩(wěn)健VSB和映射包含在幀同步段內(nèi)，所以該映射不享有與穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)一樣的編碼增益電平。然而，穩(wěn)健VSB接收機(jī)通過使穩(wěn)健VSB映射在某些數(shù)量的幀上的相關(guān)，仍可可靠地得到該映射，因此該映射不要經(jīng)常變化(如不超過每隔約60幀)。
上述映射法讓接收機(jī)運(yùn)用相關(guān)法可靠而簡單地獲得穩(wěn)健VSB的映射。接收機(jī)一旦獲得該映射，希望立即可靠地跟蹤映射的變化。為此，可在該幀的第一穩(wěn)健VSB里德/索羅門編碼塊內(nèi)復(fù)制該穩(wěn)健VSB映射對(duì)各外層碼的定義，但不包括梳狀補(bǔ)償位。此外，還有數(shù)據(jù)指明(i)該映射將來變化的時(shí)間和(ii)將來新的映射的定義。因此，外層編碼器幀的第一穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包具有圖17的結(jié)構(gòu)，給出的穩(wěn)健VSB映射定義數(shù)據(jù)如下8位指定當(dāng)前映射(只用其中6位)8位指定映射變化之前的幀數(shù)(1-125；若為0，則不變化)；還存8位指定下一映射(仍只用其中6位)。第一穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)包的其余部分是數(shù)據(jù)。各個(gè)外層編碼器幀中的第一RVSB段的配置見圖17。
這樣，接收機(jī)可用可靠的穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)跟蹤映射的變化。即使猝發(fā)誤差毀壞了一些幀，接收機(jī)也能用讀自事先收到幀的幀數(shù)據(jù)保持其自己的幀遞減計(jì)數(shù)。若接收機(jī)在任何時(shí)刻發(fā)現(xiàn)先前通過幀同步相關(guān)得到的外層碼的定義與第一穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)段中外層碼的定義不符，就再啟動(dòng)其映射獲取過程。
RVSB增強(qiáng)型數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)與均衡器反饋在同為先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會(huì)出版的ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/53和ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/54使用指南中，說明了ATSC 8VSB接收機(jī)對(duì)自適應(yīng)均衡與相位跟蹤的主要應(yīng)用。如上所述，RVSB的特征在于改進(jìn)了自適應(yīng)均衡與相位跟蹤。
一種改進(jìn)是將輸入碼元電平延遲的可靠估值反饋給自適應(yīng)均衡器和/或相位跟蹤器而實(shí)現(xiàn)的，它以來自增強(qiáng)型Viterbi算法的序列估值為基礎(chǔ)(見“TheViterbi Algorithan，G.D.Forney，Jr.，Proc.IEEE，Vol61，pp，268-278，March，1973)。這類反饋不需要存在狀態(tài)初始化問題的“再編碼”。
題為“Slice Predictor for a Signal Receiver“的美國專利No.5,923,711揭示的一種ATSC 8VSB接收機(jī)，使用了數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)對(duì)相位跟蹤器或自適應(yīng)均衡器提供更可靠的反饋。該反饋可通過圖19的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)系統(tǒng)300變得更可靠。系統(tǒng)300的內(nèi)外層譯碼器302和304的工作原理類似于上述的內(nèi)外層譯碼器。
內(nèi)層譯碼器302輸出的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)，以上述美國專利No.5,923,711所述的類似方式工作。如上所述，內(nèi)層譯碼器302基于一種包含預(yù)編碼器的8態(tài)4元格網(wǎng)編排。根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻t的最佳路徑度量，內(nèi)層譯碼器302的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器判定時(shí)刻t最可能的狀態(tài)，然后根據(jù)下一可能的狀態(tài)對(duì)，選擇下一碼元在時(shí)刻t+1的四個(gè)預(yù)測(cè)的輸入電平(從8個(gè)電平中選出)。如圖20由內(nèi)層譯碼器格網(wǎng)編排所示，若時(shí)刻t的最可能態(tài)是狀態(tài)1，則下一狀態(tài)為ε ，因而時(shí)刻t+1的下一輸入電平為-7、+1、-3或+5，這些電平分別對(duì)應(yīng)于譯碼的位對(duì)00，10、10、01和11。
外層譯碼器304同樣對(duì)各個(gè)格網(wǎng)編排找出當(dāng)前時(shí)刻t的最佳路徑度量。圖21對(duì)一示例外層譯碼器示出該格網(wǎng)編排的一部分，通常適用于所有三種外層碼。如圖21所示，根據(jù)下一可能的狀態(tài)對(duì)，對(duì)時(shí)刻t+1選出兩個(gè)可能的外層譯碼器輸入位對(duì)。舉例來說，這兩個(gè)位對(duì)可能是11或01。把外層譯碼器304選出的位對(duì)送給預(yù)測(cè)增強(qiáng)器306，像對(duì)時(shí)刻t+1的增強(qiáng)型數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)那樣，預(yù)測(cè)增強(qiáng)器306從先前由內(nèi)層譯碼 302的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器選擇的四電平組中選出幅值電平+5或-3。由于內(nèi)層譯碼器302的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)幾乎為零延遲，而外層譯碼器304要等到內(nèi)層譯碼器302提供了譯碼的軟輸出后才能以同一碼元工作，所以延遲模塊308提供的延時(shí)稍大于內(nèi)層譯碼器302的回尋延時(shí)，預(yù)測(cè)增強(qiáng)器306提供的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)，作為反饋提供給相位跟蹤器310的均衡器。
外層譯碼器304帶一點(diǎn)附加的延時(shí)，對(duì)時(shí)刻t+1作出最終的硬判決并選擇單個(gè)最可能的輸入位對(duì)。例如，若其Vitervi算法判定11是外層譯碼器304最可能的輸入位對(duì)，外層譯碼器304就把該信息送給預(yù)測(cè)增強(qiáng)器306，于是后者從四電平組里選擇+5和內(nèi)層譯碼器302的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)器已經(jīng)選擇的相應(yīng)位對(duì)。該外層碼可以是卷積碼或其它類糾借碼。在接收ATSC數(shù)據(jù)一段時(shí)間內(nèi)，預(yù)測(cè)增強(qiáng)器306被禁止。
反饋增強(qiáng)型最大似然序列評(píng)估器(MLSE)數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)系統(tǒng)320應(yīng)用該Viterbi算法，它與RVSB接收機(jī)的其它有關(guān)部件一起示于圖22。該系統(tǒng)320的內(nèi)外層譯碼器322與324以類似于上述的外層譯碼器302與304的方式操作，但是不使用內(nèi)層譯碼器302的數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)輸出，而是把增強(qiáng)型MLSE模塊326配置成通過操作8態(tài)2/3比率碼格網(wǎng)編排(內(nèi)層譯碼器322使用的同一格網(wǎng)編排，包括預(yù)編碼器)，對(duì)接收的信號(hào)執(zhí)行該一般的Vitervi算法。
增強(qiáng)型MLSE模塊326把(i)經(jīng)延遲模塊328延遲的噪聲8電平接收信號(hào)(若下一輸入是非RVSB碼元)或(ii)外層譯碼器324位對(duì)判決(軟或硬)的輸出(若下一輸入為RVSB碼元)選作其下一個(gè)輸入，它運(yùn)用RVSB映射中碼元信息按該碼元作這一選擇。
增強(qiáng)型MLSE模塊326把8個(gè)碼元中的一個(gè)輸出作為其數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)，并把該數(shù)據(jù)片預(yù)測(cè)(碼元判決)作為反饋供給均衡器或相位跟蹤器330。
增強(qiáng)型MLSE模塊326比內(nèi)層譯碼器322按照更正確的路徑通過8態(tài)格網(wǎng)編排，因?yàn)樵谟蠷VSB碼元時(shí)，它從外層譯碼器324得到更可靠的輸入。
增強(qiáng)型MLSE模塊326的輸出可以是硬數(shù)據(jù)片判決或軟電平。而且，可用來自內(nèi)層譯碼器322或外層譯碼器324的任何碼元可靠性指示改變均衡器LMS算法的步幅(見ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)A/54使用指南)。
數(shù)據(jù)區(qū)第一RVSB段的指定部分可以包含供選用的預(yù)定編碼培訓(xùn)序列，該序列事先為發(fā)射機(jī)與接收機(jī)已知。在外層譯碼器324輸出譯碼的培訓(xùn)序列時(shí)，把增強(qiáng)型MLSE模塊326的輸入切換到該譯碼培訓(xùn)序列的存貯形式。
上面討論了本發(fā)明的一些修正，本領(lǐng)域中實(shí)施本發(fā)明的人員可作其它修正。例如，雖然以上把普通ATSC接收機(jī)12和穩(wěn)健VSB接收機(jī)14示成獨(dú)立的接收機(jī)，但是可將這二者的功能組合在能對(duì)兩類數(shù)據(jù)(ATSC數(shù)據(jù)與穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù))譯碼的單臺(tái)接收機(jī)的兩條數(shù)據(jù)通路中。
因此，本發(fā)明的描述僅為示例，旨在向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳授實(shí)施本發(fā)明的最佳方式?？蓪?duì)細(xì)節(jié)作出重大變化而不背離本發(fā)明的精神，且不超出落在所附利要求書范圍內(nèi)的所有修正的專門應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種接收并處理數(shù)字信號(hào)的方法，該方法的特征在于包括以下步驟接收包含映射和第一與第二N電平數(shù)據(jù)的數(shù)字信號(hào)，其中第一與第二N電平數(shù)據(jù)的格局相同，但位速率不同，它們混合在一數(shù)據(jù)幀中，映射包含的信息指明第一與第二N電平數(shù)據(jù)中至少一個(gè)數(shù)據(jù)在該數(shù)據(jù)幀中的位置；按映射處理第一與第二N電平數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，收到的數(shù)字信號(hào)包含復(fù)制的映射。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)幀包括具有一個(gè)幀同步段與多個(gè)數(shù)據(jù)段的ATSC幀，幀同步段內(nèi)包含映射，數(shù)據(jù)段之一包含復(fù)制的映射。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，收到的數(shù)字信號(hào)還包含指示映射將來變化時(shí)間的數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，收到的數(shù)字信號(hào)還包含將來要發(fā)射的新映射。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，收到的數(shù)字信號(hào)還包括指示將來發(fā)射新映射的時(shí)間的數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，映射包含指示第一與第二N電平數(shù)據(jù)的編碼比率的信息，處理步驟包括按映射指示的不同編碼比率對(duì)第一與第二N電平數(shù)據(jù)譯碼的步驟。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一N電平數(shù)據(jù)包括第一穩(wěn)健8VSB數(shù)據(jù)，第二N電平數(shù)據(jù)包括第二穩(wěn)健8VSB數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一N電平數(shù)據(jù)包括穩(wěn)健8VSB數(shù)據(jù)，第二N電平數(shù)據(jù)包括ATSC數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括使映射的多次傳輸相關(guān)的步驟。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，數(shù)字信號(hào)還包括第三N電平數(shù)據(jù)，映射包含指示第一N電平數(shù)據(jù)已以第一編碼比率作外層編碼、第二N電平數(shù)據(jù)已以第二編碼比率作外層編碼、第三N電平數(shù)據(jù)已以第三編碼比率作外層編碼的信息，映射包括第一、第二和第三部分，其中第一部分指示可在數(shù)據(jù)幀中找到第一N電平數(shù)據(jù)的地方，第二部分指示可在數(shù)據(jù)幀中找到第二N電平數(shù)據(jù)的地方，第三部分指示可在數(shù)據(jù)幀中找到第三N電平數(shù)據(jù)的地方。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，映射包括54個(gè)碼元，第一部分包括54碼元的第一18個(gè)，第三部分包括54碼元的第二不同的18個(gè)，第二部分包括54碼元的第三不同的18個(gè)。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，第一、第二和第三18個(gè)碼元各自包括6個(gè)定為G的碼元，指示可在數(shù)據(jù)幀中找出相應(yīng)的第一、第二與第三N電平數(shù)據(jù)的地方；6個(gè)定為G的補(bǔ)碼的碼元；6個(gè)不規(guī)定的碼元。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)幀包括帶幀同步段的ATSC幀，幀同步段含12個(gè)預(yù)編碼碼元，映射包含在ATSC幀的幀同步段里緊接12個(gè)預(yù)編碼碼元之前。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，第一、第二和第三部分各自包括定為G的第一碼元，指示可在數(shù)據(jù)幀中找到相應(yīng)的第一、第二和第三N電平數(shù)據(jù)的地方；定為G的補(bǔ)碼的第二碼元；第三不規(guī)定的碼元。
16.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)幀含m個(gè)數(shù)據(jù)段，映射的第一部分包括從零到n的第一數(shù)，指示含所有第一N電平數(shù)據(jù)的第一m個(gè)數(shù)據(jù)段小組，映射的第二部分包括從零到n的第二數(shù)，指示含所有第二N電平數(shù)據(jù)的第二m個(gè)數(shù)據(jù)段子組，映射的第三部分包括從零到n的第三數(shù)，指示含所有第三N電平數(shù)據(jù)的第三m個(gè)數(shù)據(jù)段子組，其中第一數(shù)加第二和第三數(shù)小于或等于n，n可均分成m。
17.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括維持與映射的變化時(shí)間相關(guān)的計(jì)數(shù)的步驟。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，數(shù)據(jù)幀含m個(gè)數(shù)據(jù)段，映射指定預(yù)定的多個(gè)數(shù)據(jù)段，而這些預(yù)定的段包含所有第一N電平數(shù)據(jù)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，映射包括一從零到n的數(shù)，而n可均分成m。
20.如權(quán)利要求19的設(shè)備，其中n為39。
21.如權(quán)利要求20的設(shè)備，其中若映射含數(shù)39，則m個(gè)數(shù)據(jù)段只含第一N電平數(shù)據(jù)。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，處理步驟包括按PID號(hào)丟棄第一N電平數(shù)據(jù)的步驟。
23.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，處理步驟包括按映射丟棄第一N電平數(shù)據(jù)的步驟。
24.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，處理步驟包括以下步驟按PID號(hào)丟棄第一N電平數(shù)據(jù)；按映射丟棄第二N電平數(shù)據(jù)。
全文摘要
接收機(jī)接收數(shù)字信號(hào),該信號(hào)包含一幀穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)和ATSC數(shù)據(jù)的幀,還包含映射。該映射含有指示穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)與ATSC數(shù)據(jù)在幀中位置的信息。接收機(jī)的譯碼器譯碼該數(shù)字信號(hào)。接收機(jī)的處理器根據(jù)該映射包含的位置信息,處理穩(wěn)健VSB數(shù)據(jù)與ATSC數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)。
文檔編號(hào)H04N7/52GK1423901SQ01808155
公開日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2001年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月18日
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