專利名稱：廣播接收系統(tǒng)及廣播信號處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及傳送廣播信號的廣播傳送系統(tǒng)，上述接收的廣播信號的廣播接收系 統(tǒng)，及在廣播傳送/接收系統(tǒng)中的廣播信號的處理方法。
背景技術：
中國向地面波DTV的標準全部包括Advance Digital TelevisionBroadcast-Terrestrial :ADTB-T 方式禾口 Time DomainSynchronous-Orthogonal Frequency Division Multiplexing(TDS-0FDM)方式。上述ADTB-T方式是與美國ATSC 8-VSB相似的單載波(singlecarrier :SC)變頻 方式(modulation scheme) 0和高比特(bit)字節(jié)速度一起，整體性能的優(yōu)越適用于高清 數(shù)字電視(High Definition Television (HDTV))的固定收信。但和ATSC不同的是，上述 ADTB-T，因改善的均衡訓練序列(equalizer training sequence)，擴張的編碼(coding)， 與更長的交織(interleaver)，具有更適于移動通信的特性。上述TDS-0FDM方式是與基礎的循環(huán)序列前綴OFDM (Cyclic PrefixOFDM ；以下為 CP-0FDM)相似的多媒體(multi carrier ;MC)載波變頻方式(modulation scheme)。因 上述的TDS-0FDM方式，傳送的數(shù)據(jù)使用反分離傅立葉轉換(Inverse Discreete Fourier Transform ;IDFT)，在保護間隔上，不CP而是把模擬噪音序列(pseudo-random noise ；PN) 作為訓練序列使用，即，上述PN在接收側為了實施幀同步，信道估計，模擬噪音追蹤機能被 使用為訓練信號(training sequence) 0這樣做，可以減少傳送開銷(overhead)，提高信道 使用頻率，提升接收系統(tǒng)內動機部和信道估計部性能。但是，中國向地面波DTV標準中，沒有明示出系統(tǒng)信息(Systemlnformation ；SI) 信號的傳送位置。但是，在SI信號傳送位置，還沒確定的狀態(tài)下，傳送系統(tǒng)和接收系統(tǒng)被開 發(fā)的話，由于互不一致的多的SI信號產生傳送位置歪曲，因此接收系統(tǒng)整體性能下降。

發(fā)明內容
發(fā)明簡介因此，本發(fā)明的目的旨在提供，因著把各種歪曲性強的位置轉變?yōu)镾I信號的傳送 位置，達到在接收系統(tǒng)中無誤的解碼SI信號，并處理的廣播接收系統(tǒng)和廣播信號處理方 法。如上所述，為了達到目的根據(jù)本發(fā)明的實施例，廣播接收系統(tǒng)包括，接收包含模擬 噪聲(PN)信號，系統(tǒng)信息信號(SI)，數(shù)據(jù)信號的廣播信號的接收部，解調上述廣播信號的 解調部，包含在上述解調的廣播信號里的補償信道歪曲的信道均衡器，補償?shù)纳鲜鲂诺劳?曲的廣播信號中PN信號的群集點和上述數(shù)據(jù)信號的最外層群集點中從某一個開始檢出上 述SI信號解碼，輸出數(shù)據(jù)解碼信息的系統(tǒng)信息解碼器，及根據(jù)上述在系統(tǒng)信息解碼中輸出 的數(shù)據(jù)解碼信息，解碼上述信道均衡得到的信號的數(shù)據(jù)解碼部。根據(jù)本發(fā)明，一個信號幀由幀頭和幀體構成，上述幀頭包括上述PN序列，上訴幀體包括上述SI信號和數(shù)據(jù)信號。根據(jù)本發(fā)明的1實施例，處理廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)方法可以包括接收包含模擬 噪音(PN)信號，系統(tǒng)信息(SI)信號，數(shù)據(jù)信號的廣播信號的接受階段，上述廣播信號的解 碼階段，包含在上述解碼廣播信號中的信道歪曲的補償階段，上述廣播信號歪曲補償?shù)玫?的廣播信號中PN信號的群集點和上述數(shù)據(jù)信號的最外層群集點中從某一個開始上述SI信 號的檢出解碼并輸出數(shù)據(jù)解碼信息的階段，及按照上述輸出的數(shù)據(jù)解碼信息，解碼上述信 道均衡得到的數(shù)據(jù)信號的解碼階段。本發(fā)明的其他目的，特征及優(yōu)點，通過參照附加圖的實施例的詳細說明中可以得 到明確。


圖1是根據(jù)本發(fā)明為了中國向地面波DTV廣播顯示數(shù)據(jù)幀的結構圖面，圖2是根據(jù)本發(fā)顯示明傳送系統(tǒng)的實施例的構成表，圖3是根據(jù)本發(fā)明顯示在64QAM群集圖表中SI傳送位置的圖面，圖4是根據(jù)本發(fā)明顯示在32QAM群集圖表中SI傳送位置的圖面，圖5是根據(jù)本發(fā)明顯示在16QAM群集圖表中SI傳送位置的圖面，圖6是根據(jù)本發(fā)明顯示在4QAM群集圖表中SI傳送位置的圖面，圖7到圖9是根據(jù)本發(fā)明，顯示為了各個序列的生成結構，線性反饋移位寄存器 (linearfeedback shift register ；LFSR 以下為 LFSR)的表，圖10是根據(jù)本發(fā)明顯示SI信號的傳送方式的信號設置(signal set)的表，圖11是用1維表現(xiàn)圖10的圖面，圖12是按照本發(fā)明，顯示Q函數(shù)的一個例子的圖表，圖13是按照本發(fā)明，顯示廣播信號系統(tǒng)的實施例的構成表。
具體實施例方式以下是可以具體實現(xiàn)上述目的參考附加圖面說明本發(fā)明提倡的實施例，在這種情 況下，圖面上顯示的或依據(jù)圖面說明的本發(fā)明的構成和作用，最少作為一個實施例來說明， 根據(jù)這一點，本發(fā)明的技術性思想和核心構成及作用不受限制。在本發(fā)明中，使用的用語的選擇，是在考慮本發(fā)明中性能的同時又是現(xiàn)在廣泛使 用的一般性用語，但是，這也能根據(jù)從事在相應領域的技術人員的意圖和慣例，及新技術出 現(xiàn)的不同而變化。另外，在特定的情況下，也有申請人隨機選的用語，對這種情況在發(fā)明的 說明部分中將會詳細記載用語的意義。因此在本發(fā)明中使用的用語，不是單純的用語的名 稱，而是要闡明那個用語的意義和以本發(fā)明整體內容為基礎定義的必要性。根據(jù)本發(fā)明主要說明廣播傳送系統(tǒng)，廣播接收系統(tǒng)，及廣播信號處理方法，以下在 本說明書中，為了說明方便以地面波DTV廣播為實例說明，特別把中國向地面波DTV廣播作 為實施例說明。圖1是根據(jù)本發(fā)明為了中國向地面波DTV廣播導入的數(shù)據(jù)幀結構的圖面。參考圖1的話，分鐘幀(Minute frame)中包括一個以上的超級幀，一個超級幀包 括一個以上的信息幀。即，數(shù)據(jù)幀結構的基本單位是信息幀。并且把數(shù)據(jù)幀的頂層成為日
5歷天幀(Calendar Day Frame ；CDF)。上述信息幀由幀頭(frame header)和幀體(frame body)構成，上述幀頭和幀體 信號的基帶符號頻率相同(例7. 56Msps)。上述的幀頭部分由PN序列構成，幀頭長度有3種選項。并且，幀頭信號采用I和 Q相同的4QAM調制方式。上述幀體部分作為數(shù)據(jù)塊由載有系統(tǒng)信息(SI)的部分和載有實際部分的數(shù)據(jù)構 成，上述SI由36個符號構成，上述數(shù)據(jù)由3744個符號構成，S卩，上述幀體部分一共包括了 3780 個符號。幀體長為 500 u s (3780*1/7. 56 u s) 上述超級幀的時間長定義為125ms，8個超級幀為一秒。因此，計時系統(tǒng)(timing system例如GPS)和時間的調整就方便了。上述分鐘幀的時長為一分，包括480個超級幀。上述⑶F以一個自然時間周期周期性重復，由1440個分鐘幀構成，時間為24小 時。圖2是按照本發(fā)明顯示廣播傳送系統(tǒng)的一個實施例的構成圖。按照本發(fā)明實例，廣播傳送系統(tǒng)包括隨機化部(randomization unit) (110)，前 向糾錯部(forward error correction unit) (120)，信道編碼部(130)，系統(tǒng)信息產出部 (140)，復用部(150)，幀體處理部(160)，幀頭產出部(170)，幀形成部(180)，濾波部(190) 及傳送部(200)上述隨機化輸入部(110)把輸入的數(shù)據(jù)隨機化。在這里輸入上述隨機化部(110)中數(shù)據(jù)是比特流形式。上述前向糾錯(120)，執(zhí)行對隨機化數(shù)據(jù)的前向糾錯。在這里，上述FEC 編碼連接并執(zhí)行外碼(outer code)和內碼(inner code)。上述外碼可以利用 BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)BCH 碼，內碼可以利用 LDPC (Low Density Parity Check)碼。此時，F(xiàn)EC編碼的具體參數(shù)舉例，和表一相同。表 1 BCH(762，752)是把 BCH(1023，1013)縮短(shorten)形成的。在 752 比特數(shù)據(jù)干 擾碼前增加261比特的0形成1013比特，把這個編碼成為1023比特(信息比特在前)。之 后去掉前面261比特的0形成762比特的BCH碼字。生成上述BCH碼字的多項式如下面數(shù) 學式1。數(shù)學式1Gbch(x) = l+x3+x10
在上述各碼率中FEC編碼例如，可能使用同一的BCH碼。接下來，LDC碼的生成矩陣Gqc的結構和下面數(shù)學式2相同。數(shù)學式2 上述的數(shù)學式2中，I是bxb步單位矩陣，0是bxb步驟零矩陣，Gi，j，是bxb循環(huán) 矩陣，i是0以上k-1以下，j是0以上C-1以下。上述信道編部(130)是對上述FEC編碼得到的數(shù)據(jù)的信道編碼(channel coding)。這里上述的信道編碼可以通過符號映射(symbolmapping)，交織(interleaving) 形成。上述的符號映射執(zhí)行FEC編碼得到的數(shù)據(jù)即，從比特流到符號流(symbol stream)群集映射(constellation mapping) 0即，把FEC編碼得到的比特流轉換為均一的 nQAM(Quadrature Amplitude Modulation)(在n這里為群集點的數(shù)量)。此時，最先進入 的第一個比特是符號碼字LSB。作為上述符號群集映射的例子有64QAM，32QAM，16QAM，4QAM及4QAM-NR，考慮電 力正?；?power normalization)多個符號群集映射平均電力幾乎與下面數(shù)學式3相同。數(shù)學式3 圖3到圖6是表現(xiàn)在中國向地面波DTV廣播中使用的符號群集映射的例子。 即，圖3是64QAM符號群集映射的例子，輸入的比特流的每7比特對應一個群集符號 (b5b4b3b2blb0)。上述的群集符號的群集映射，I成分(in-phase component)為b2blb0，Q成分 (quadratuer component)是 b5b4b3，并且群集點是 I，Q，各個 士 1，士3，士5，士7，平均電力 42。圖4是32QAM符號群集映射的例子，輸入的比特流的每5比特(bit)對應一個符 號群集映射(b4b3b2blb0)。32QAM與其他的QAM模式不同，符號的各比特不區(qū)分為I，Q。并 且群集點I，Q各為各個為士 1.5，士4. 5，士7. 5，平均電力為45。圖5是16QAM符號群集映射的例子，輸入的比特流的每4比特對應一個符號群集 映射(b3b2blb0)。上述群集符號映射I成分=blb0，Q成分=b3b2。并且，群集點IQ各個 為士2，士6，平均電力為40.圖6是4QAM符號群集映射的例子，輸入的比特流的每2比特對應一個符號群集映 射(blbO)。上述群集符號映射I成分=b0，Q成分=bl，并且，群集點為I，Q各個為士 4.5平均電力為40. 5。一方面，4QAM-NR是上訴4QAM符號映射前添加的NR關閉直交編碼映射(Nordstrom Robinson (NR) near orthogonal encoding mapping)的一個模式。上述信道編碼部(130)是執(zhí)行上述符號群集映射把形成的符號流交織成符 號單位的部。這里符號單位的交織作為時域交織編碼(timingdomain inter leaving encoding)在多個符號幀(symbol frame)的基本數(shù)據(jù)塊之間交織。例如，數(shù)據(jù)信號(即， 數(shù)據(jù)塊(data block))的基本數(shù)據(jù)塊之間的交織可以采用以群集映射符號的卷積交織編碼 (convolve interleaveencoding) 0在上述信道編碼(130)中，交織輸出的數(shù)據(jù)，載在信號 幀內幀體的數(shù)據(jù)部分被傳送。上述系統(tǒng)信息發(fā)生部(140)形成系統(tǒng)信息(SI)輸向復用部(150)。上述SI提空 信號幀所需要的調解(demodulation)和解碼(decoding)信息符號交織方式，LDPC編碼 (encoding)的編碼效率(code rate)，交織(interleave)模式信息，幀體模式信息。在中國向地面波DTV中，采用擴頻技術。傳送上述SI最終SI符號如PN因著I和 Q的同一的4QAM得到映射并傳送。如此，因為上述SI中包含解調及解碼所需的信息，為了接收系統(tǒng)的正常動作，一 定要在接收系統(tǒng)中解調。但是，在現(xiàn)在的中國向地面波DTV廣播中沒有明示SI的傳送位置。因此，本發(fā)明采用擴頻技術。為了接收系統(tǒng)的正常動作如圖3到圖6群集表中SI 的傳送位置設定為改正強幅度歪曲的位置的實施例。上述SI的傳送位置在后面還會詳細 的說明。上述復用部(150)在信道編碼(130)中復用交織數(shù)據(jù)和SI在發(fā)生部(140)中發(fā) 生的SI，經(jīng)幀體處理部輸出(160)。上述幀體處理部(160)是處理在上述復用部(150)中復用輸出的數(shù)據(jù)和SI信號， 形成信號幀內的幀體。上述形成的幀體部分經(jīng)幀形成部(180)輸出。S卩，上述幀體處理部 (160)調制成上述幀體內數(shù)據(jù)的比特流4/16/32/64QAM中的一個，SI解調為4QAM后變化成 時間區(qū)信號。此時按照上述幀體數(shù)據(jù)處理(160)的幀體的數(shù)據(jù)處理過程，分為SC調制和MC 調制。上述幀頭發(fā)生部(170)，在接收系統(tǒng)中生成使用訓練信號(trainings印uence)的 幀頭信號，由幀形成部(180)輸出，根據(jù)實施例，上述幀頭發(fā)生部(170)作為幀體信號，根據(jù) 一定的規(guī)則生成PN序列。上述幀形成部(180)復用幀體處理部(160)得到輸出和幀頭發(fā)生部(170)的輸 出，形成信號幀后經(jīng)由濾波部(190)輸出。即，在上述幀頭發(fā)生部(170)中，生成的幀頭信 號再上述處理部(160)中形成的幀體前端得到配置形成幀信號。上述濾波部(190)是使在幀形成部(180)中輸出信號幀(SquaredRoot Raised Cosine (SRRC))通過濾波器，限制頻帶寬度(例如8MHzbandwidth)，即，上述濾波部(190) 采用SRRC濾波進行帶脈沖成形(baseband pulse shaping)可以防止符號間的干涉 (interference).在這一點上，上述SRRC濾波的降解系數(shù)(roll offfactor)為0.05。并且，傳送部(200)在使濾波部(190)輸出的信號進行正交上變頻(orthogonal up conversion)并形成RF(Radio Frequence)信號，并傳送到接收系統(tǒng)。在這種情況下，在幀頭發(fā)生部(170)中，形成幀頭由PN序列構成并且有3種選擇性的幀頭模式。此時，隨著不同的幀頭模式，幀頭的長度也隨之改變，但是幀體長度和超級 幀的長度不變。圖7到圖9與本發(fā)明相關聯(lián)為了各序列生成構造以線性反饋移位寄存器 (linear feedbackshift register以下為LFSR)的構成圖為例子導入的圖。參考以下圖7 到圖9是，有更加具體的說明如下。首先，采用幀頭模式1 (Frame header mode 1)的PN序列定義為單擊循環(huán)擴張8步 m 序列(8st 印 m sequence).可由一個 LFSR 實現(xiàn)，以 ‘0，+1 值(value)，，1，_1 值(value), 即二進制符號符號映射轉換。長度(Length)為420個符號的幀頭信號(frame header signal,PN420)由一個信 號頭(pre-amble)，一個PN255序列和一個信號尾(post-amble)，一個PN255序列和一個信 號尾(post-amble)構成。上述的信號幀頭和信號尾，定義為PN255序列的單擊循環(huán)括張之 中信號的長度為82個符號，信號尾的長為83個信號。LFSR的初始(initial)條件確定PN 序列的相(phase)。在幀頭模式1中，一個超級幀(super frame)由225個信號幀(signal frame)構成。在每個超級幀中，各信號幀的幀頭采用互不相同的位相得PN信號，作為子信 號中貞標志(frame tag)。生成序列PN255LFSR的生成多項式如下數(shù)學式4。數(shù)學式4G(x) = l+x+x5+x6+x8PN420序列可以生成圖7中所示的LFSR參考圖7時，以LFSR的初始狀態(tài)為基礎，可以生成255個互相不同的位相的PN420 序列，從序號0到序號254，這里在本發(fā)明中選擇其中的225個PN420序列，從序號0到 PN224為止。每個超級幀開始的時候，LFSR重置(reset)順序號為0的初始狀態(tài)。幀頭信號的平均電力是幀體信號平均電力的2倍。并且在不要求顯示順序序號的 情況下，PN序列的位相不變化，也可以使用順序號為0的PN初始位相。接下來，幀頭模式2 (Frame header mode2)采用10步最大長度的偽隨機二進制序 列，幀頭信號的長度為595個符號。上述偽隨機(Pseudom-random) 二進制序列生成10個字節(jié)的移位寄存器組，生成 的多項式如下面數(shù)學式5數(shù)學式5G1023 (x) = l+x3+x10上述10個字節(jié)的移位寄存器組的初始位相0000000001，每個信號幀在開始時重置。參考圖8是，PN序列前面的595符號以‘0，+1，‘1，_1值，即二進制符號映射進行 轉換。此時，一個超級幀有216個信號構成，每個超級幀上各信號幀的幀頭可以采用同一的 PN序列。幀頭的平均電力與幀的體的平均電力相同。最后采用幀頭模式3 (Frame header mode 3)的序列，定義為單擊循環(huán)擴張9步m 序列(9st印m sequence)由一個LFSR實現(xiàn)，以‘0’ +1 ‘1 ‘_1即二進制符號映射轉換。上述幀頭模式3有長度為945個符號的幀頭信號(PN945)，一個信號頭，一個 PN511序列和一個信號尾構成，上述信號頭和信號尾定義為PN511序列的單擊循環(huán)擴張，上
9述信號頭和信號尾的長度共為217符號。LFSR的初始條件，確定為PN序列位相，此時，一個 超級幀有200個信號幀構成，在每個超級幀中采用各個信號幀的幀頭位相互不相同的PN信 號作為標志。生成序列PN511的LFSR的生成多項式如下數(shù)學式6。數(shù)學式6G511(x) = l+x2+x7+x8+x9PN945序列可生成圖9的LFSR。參考圖9時以LFSR的初始狀態(tài)為基礎，生成511個位相互不相同的PN945序列， 順序號從0開始到510為止。在本發(fā)明中，選擇200個PN945序列，順序號為從0到199. 每個超級幀開始的時候，LFSR重置為順序號為0的初始位相n。另外，幀頭信號的平均電力是幀體信號平均電力的2倍。并且在不要求顯示順序 序號的情況下，PN序列的位相不變化，也可以使用順序號為0的PN初始位相。如上所述，幀頭信號由3幀幀頭信號模式，即，為了使用在不同的應用上，使用3種 長為(420，595，945)的PN模式。上述PN映射成變換成士 1的二進制符號。S卩，映射為I 和Q相同的4QAM并傳送。此時，隨著上述幀頭模式，幀頭長度變化，形成上述超級幀的信號 幀的速度也變化。但是幀體長超級幀長的不改變。使用上述幀頭的PN使用在接收系統(tǒng)中的系統(tǒng)同步，和信道估計及信道均衡。上述PN420和PN945的平均電力是幀體平均電力的2倍，即，上述PN420和PN945 的傳送位置在幀體信號平均電力2倍的位置上。這時，由于各個QAM模式的幀體信號的平 均電力不同，上述PN420和PN945的傳送位置在圖3到圖6中表示為方形，即，在64QAM中 PN420 和 PN945 的傳送位置為(6. 48，6. 48)，(-6. 48，-6. 48)，在 32QAM 中 PN420 和 PN945 的傳送位置為(6. 71，6. 71)，(-6.71，-6.71)為，在16QAM中PN420和PN945傳送位置為 (6. 32，6. 32)，(-6. 32，-6. 32)，在 4QAM 中 PN420 和 PN945 的傳送位置為(6. 36，6. 36)， (-6. 36，-6. 36)。上述PN595的平均電力與幀體的平均電力相同，即，上述的PN595的傳送位置為幀 體信號的平均電力的位置，這時，因為各個QAM模式的幀體信號平均電力不同，上述PN595 的轉送位置在圖3到圖6中位三角形。及在64QAM中，PN595的傳送位置為(4. 58,4. 58)， (-4. 58，-4. 58)，在 32QAM 中，PN595 的傳送位置為(4. 74，4. 74)，(-4. 74，-4. 74)，在 16QAM 中PN595的傳送位置為(4. 47,4. 47), (-4.47，-4. 47)，在4QAM中，PN595的傳送位置為 (4. 5,4. 5)，(-4. 5，-4. 5)。一方面，SI根據(jù)實施例采用(spread spectrum)技術并傳送，最終，SI符號如幀頭 信號PN，轉映射為I和Q同一的4QAM并傳送。此時，可以多樣的選擇上訴SI信號的傳送信號位置，在本發(fā)明中，考慮已經(jīng)定好 的PN傳動位置，和數(shù)據(jù)傳送位置，并且power normalization的觀點，大體以兩種情況 Casel，Case2為例進行說明。Case 1幀體信號的平均電力(PN傳送位置)如前所述的，SI信號的傳送方法是I和Q同一的4QAM映射方式。這與幀頭信號 PN的傳送方法一致。因此，在本發(fā)明實施例1中，把幀體信號的平均電力位置設置為SI信號的傳送傳送位置。即，上述SI信號的傳送位置成為了幀頭內PN信號的群集點，此時，因為各個QAM 模式幀體信號的平均電力不同，上述SI信號的傳送位置在圖3到圖6中以三角形表示，即， 在64QAM中，SI信號的傳送位置為(4. 58，4. 58)，(-4. 58,-4. 58)，在32QAM中，SI信號的傳 送位置為(4. 74，4. 74)，(-4. 74，-4. 74)，在 16QAM 中 SI 信號的傳送位置為(4. 47，4. 47)， (-4. 47，-4. 47)，在 4QAM 中，SI 信號的傳送位置(4. 5,4. 5), (-4. 5，-4. 5)。與上述Casel —樣，PN信號的傳送位置即，把PN的群集點作為SI信號的傳送位 置使用的話，在PN和SI的傳送方式同一的前提下，站在接收系統(tǒng)的立場使用與PN同一的 復原技法復原的有優(yōu)點。但是，同時也有缺點即，因傳送位置(constellation point)表 現(xiàn)為少數(shù)點，并少數(shù)點沒有以0. 5的倍數(shù)正確的分開，并硬盤很難表現(xiàn)出正確SI傳送位置。Case2，最外層群集點(數(shù)據(jù)傳送位置)因為上述幀體子信號的PN是已知序列在接收系統(tǒng)有正確認知接收的PN信號的特 征。想法，在SI信號中，接收系統(tǒng)中，從不是已知信號這點看與數(shù)據(jù)同一。因此，在本發(fā)明實施例2中，把數(shù)據(jù)傳送位置設定為SI信號的傳送位置，此時，因 為有多樣的群集點，也應該有SI信號傳送位置的基準。為了上述SI信號傳送位置的基準，找出SI信號傳送方法的I和Q同一的4QAM的 錯誤率的話如下圖10顯示很據(jù)本發(fā)明的SI信號傳送方式的信號位置(signal set)，能表示容易 解決這一問題的一維表現(xiàn)為圖11。圖11中，各個信號分布按正態(tài)(Gaussian)分布的話，平 均為士d/2，分段為No/2。這時，發(fā)送信號分布或把把它決定為S2信號，或相反發(fā)生錯誤。 開率可用下面數(shù)學式7表示。數(shù)學式7 在這里，Pr(sl|s2)發(fā)送了 s2，或為信號si的概率，Pr(sl|s2)發(fā)送了 sl，或為信 號s2的概率。并且，在附加的白的高斯雜訊的(AWGN)情況下，計算上述數(shù)學式的概率的話如下 圖數(shù)學式8。數(shù)學時8在上述數(shù)學式8中，因著分析Q函數(shù)的話分散N。是已經(jīng)決定好的，可以知道兩信 號位(singal set)的距離d的依存性的函數(shù)，Q函數(shù)有著與圖12相同形狀的圖，Q函數(shù)與 錯誤函數(shù)(erf(x))如下面9 一樣的關系。數(shù)學式9 S卩，反函數(shù)變數(shù)越大，錯誤概率就越小，換句話說，兩信號位的位置距離d的值越 大，錯誤概率就越小。因此選擇Case2的情況，從錯去概率觀點看的話適用SI信號傳送位置的群集點，成為各QAM模式的數(shù)據(jù)群集點中最外層群集點。這種情況，因為各個QAM模式數(shù)據(jù)的最外層群集點不同，上述ST信號的傳送位 置，在圖3到圖6中通過Case2表示出來。即64QAM中SI信號的傳送位置為(7.0，7.0)， (-7.0，-7. 0)，32QAM 中 SI 信號的傳送位置為(4. 5，4. 5)，(-4.5，-4. 5) 16QAM 中 SI 信號 的傳送位置為(6.0，6.0)，(-6.0，_6.0)，4QAM中SI信號的傳送信號位置為(4. 5，4. 5)， (-4. 5，-4. 5)。如上述Case2相同，如果把數(shù)據(jù)群集點中最外層群集點用為SI信號的傳送位置的 話，從硬件側面上看，比起上述Casel的方法復雜性減少(constellation point)整數(shù)或小 數(shù)點表現(xiàn)在首位，另外，AWGN下與表2相同，比起減少錯誤概率，有消除錯誤的優(yōu)點。這適用 于SI信號在接收系統(tǒng)執(zhí)行的調制，解碼(demodulation，decoding)等需要的情報的優(yōu)點。表2
上述表2的情況，把easel和caSe2的d值經(jīng)行了比較。此時，easel作為實施例， 把PN595模式的PN傳送位置考慮為SI傳送位置。接收系統(tǒng)圖13按照本發(fā)明，廣播信號的接收系統(tǒng)的實施例的構圖。接收系統(tǒng)的各個部執(zhí)行 如下的動作，按照具有如上特征得中國向地面波DTV廣播傳送系統(tǒng)處理傳送的廣播信號。參照圖13的話。廣播接收信號包含調諧部(timer) (701)，自動獲得控制(auto gain controller :AGC)部(702)，A/D 轉換(analog/digitalconverter ；ADC) (703)，基帶 處理部(base band processing block) (704)，重新取樣(resampler)部(705)，監(jiān)測和 電頻管理部(SRRC:Square RootRaised Cosine) (706)，載波復蘇部(carrier recovery block) (707)，時間復蘇部(timing recovery block) (708)，數(shù)據(jù)處理部(data processing block) (709)，PN 相關器(PN correlator) (710)，信道推定器(channel estimator) (711)， 第1FFT部(712)，第2FFT部(713)，信道均衡器(714)，SI解碼(715)，時間解交織(time deinterleaver) (716)，存儲部(717)，符號限制映射(symbol demapper) (718)，LDPC 解碼 (LPDC decoder) (719)，BCH解碼(BCH decoder) (720)，解擾器(descrambler) (721)，A/V 解 碼(722)。根據(jù)本發(fā)明為了說明的方便，把調諧(701)，自動獲得控制(702)，A/D轉換(703)， 稱為信號接收，把基帶處理(704)，重新取樣(705)，監(jiān)測和電頻管理部(SRRC:Square Root Raised Cosine) (706)，載波復蘇部(707)，時間復蘇部(708)，PN相關器(710)稱為解調 部。并且，時間交織(716)，存儲部(717)，符號映射(symbol demapper) (718)，LDPC解碼 (LD0C decoder) (719)，BCH解碼(BCH decoder) (720)，解擾器(descrambler) (721)，A/V 解碼(722)稱為解碼部。參考一下的附圖13，對構成廣播信號系統(tǒng)的各個塊進行了詳細的說明，如下所示。上述調諧部(701)對信道調諧，通過調諧的信道把傳送的RF頻帶信號 (450Mhz-860Mhz)轉變成基本頻帶(baseband)模擬信號。上述自動獲得控制部(AGC) (702)為了認可A/D轉換器(703)的固定大的信號執(zhí) 行電源正常體化(power normalization)。上述A/D轉換器(703)把在上述調諧部(701)中輸出的基本帶寬模擬信號信號轉
變?yōu)閿?shù)字信號。上述基帶處理(704)是刪除在上述A/D轉換器(703)中變化為數(shù)字信號的信號中 的載波復蘇部(707)中推定的頻率選項后輸入上述重新取樣(705)。上述重新取樣(705)在去除頻率選項的信號中去除在時間復蘇部(708)中推定的 時間選項傳送到上述SRRC部(706)。上述SRRC部(706)和收信系統(tǒng)的SRRC中一樣，去除接收信號的帶寬后傳入到上 述數(shù)據(jù)處理部(709)和PN相關器(710)。上述PN相關器(710)尋求在上述SRRC部(706)中輸出的信號和送/收信之間 的約定預先已經(jīng)知道PN的相關系數(shù)，輸入到上述載波復蘇部(707)和時間復蘇部(708)。 即，上述PN相關器(710)幀頭(Frameheader)和PN的相關系數(shù)。另外，從上述PN相關器 (710)的相關系數(shù)中檢出幀頭區(qū)間。上述載波復蘇部(707)推定利用上述PN相關系數(shù)接收的信號的頻率選項基帶處 理(704)。上述時間復蘇部(708)推定利用上述PN關系系數(shù)接收的信號的定時選項(timing offset)后輸入到上述重新取樣(705)。上述數(shù)據(jù)處理部(709)刪除在上述SRRC部(706)中輸出的信號中的 ACI (adjacent channel interference)禾口 CCI (co-channel interference)輸入至丨J第 IFF 部。上述信道推定器(channel estimator) (711)利用上述PC的系數(shù)推定接收信號的 信道，傳輸?shù)降?FFT部(713)。即，推定信號幀內幀頭之間的接收信號的信道。上述第1FFT部(712)把上述數(shù)據(jù)處理部(709)中被處理的信號FFT化，轉變?yōu)轭l率區(qū)。上述第2FFT部(713)把上述信道推定器(channel estimator) (711)中推定的頻 道FFT化，轉變?yōu)轭l率選項。上述信道均衡器(714)利用第2FFT部(713中)輸出的頻率區(qū)的信號推定值，補 償上述第1FFT部(712)中輸出的頻率區(qū)接收信號的信道歪曲。在上述信道均衡器(714)中信道補償?shù)玫降男盘栞斎氲絊I解碼(715)和時間交 織(716)。上述SI解碼(715)由于已經(jīng)知道各個QAM的類別的SI信號的傳送位置，從上述 信道均衡器(714)開始檢查SI信號并解碼。例如，假設在傳送系統(tǒng)里按照easel的方式傳送SI信號，PN的群集點就成為了 SI 信號的傳送位置。此時，從上述PN的群集點里檢查出SI信號。例如，數(shù)據(jù)信號按64QAM方式傳送的情況SI信號的傳送位置為(4. 58，4. 58)，(-4. 58,-4. 58)，按32QAM方式傳送的情 況SI信號的傳送位置為(4. 74，4. 74)，(-4. 74，-4. 74)，按16QAM方式傳送的情況SI信號 的傳送位置為(4. 47,4. 47), (-4.47，-4.47)，按4QAM方式傳送的情況SI信號的傳送位置 為(4. 5，4. 5)，(-4. 5，-4. 5)。再如，假設傳送系統(tǒng)中按照CaSe2的方式傳送SI信號，數(shù)據(jù)信號的最外層群集點 成為了 SI信號的傳送位置。此時，從上述數(shù)據(jù)信號的最外群集點中檢查出SI信號。例如， 數(shù)據(jù)信號按64QAM方式傳送的情況SI信號的傳送位置為(7.0，7. 0) (-7.0,-7. 0)，數(shù)據(jù)信號 按32QAM方式傳送的情況SI信號的傳送位置為(4. 5，4. 5) (-4.5,-4. 5)，數(shù)據(jù)信號按16QAM 方式傳送的情況SI信號的傳送位置為(6. 0,6. 0) (-6. 0,-6. 0)，數(shù)據(jù)信號按4QAM方式傳送 的情況SI信號的傳送位置為(4. 5,4. 5) (-4. 5，-4. 5)。上述SI解碼(715)按照4QAM方式對檢查出的SI信號相反限制映射，輸出包含在 上述SI信號里的各個信息傳送到相應的部。上述SI信號包括每個信號幀需要的符號映射 方式，LDPC解碼(encoding)的解碼率(code rate)，交織(interleave)模式信息，幀體模式 信息等。即，在上述SI解碼(715)中輸出的信息是每個信息幀需要的解調(demodulation) 和解碼(decoding)，上述解調需要的信息由解調部產出，解碼需要的信息由數(shù)據(jù)解碼部產 出。例如，符號映射方式由符號限制映射(718)，LDPC解碼的解碼率由LDPC解碼(717)，交 織模式信息由時間交織(716)，幀體模式信息由數(shù)據(jù)處理部輸出。上述時間交織(716)利用上述存儲部(717)把上述信道平衡器(714)中輸出的信 號的中數(shù)據(jù)符號輸出到按照SI解碼(715)中輸出的解碼模式信息，發(fā)送系統(tǒng)的相反限制映 射，并且輸送到符號映射(716)。上述符號限制映射(718)根據(jù)上述SI解碼(715)中輸出的符號映射方式把上述 交織數(shù)據(jù)符號限制映射為LDPC碼字(code word)后輸入LDPC解碼(719)。上述LDPC解碼(719)按照上述SI解碼(715)中傳出的LDPC代碼率，把上述符號 限制映射(718)中輸出的LDPC碼字解碼為BCH碼字后輸入BCH解碼(720)。上述BCH解碼(720)把上述LDPC解碼(719)中輸出的BCH碼字解碼為擾編碼位 流(scrambling coded stream)輸入角軍擾器(descrambler) (721)。上述解擾器(descrambler) (721)把相反限制映射的比特流解擾數(shù)據(jù)流(data stream)并解擾(descrambling)輸入 A/V 解碼器(722)。上述A/V解碼器(722)從上述解擾器(721)中解擾中分離出音頻流和視頻流，并 按各自的算法對音頻流和視頻流進行解碼。如此，本說明中把各種防止歪曲的的位置(例如，PN的群集映射點，最外層群集映 射點)決定為SI信號的傳送位置，因為互相一致的SI傳送位置，在接收系統(tǒng)中因為可以無 誤的解調信號并處理防止了接收系統(tǒng)的性能的低下。在本發(fā)明中提到的數(shù)值是值得推薦的實施例，或是單純的例子，本發(fā)明的權利范 圍不受上述數(shù)值限制，如在附加的專利申請范圍內所能知道的這些數(shù)值可能因從事本發(fā)明 行業(yè)領域的專業(yè)人士發(fā)生變化，這樣的方法屬于本發(fā)明范圍內。
1權利要求
一種廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，該方法包括以下步驟偽隨機噪聲(PN)信號，系統(tǒng)(SI)信號，數(shù)據(jù)信號的廣播信號接收階段；上述廣播信號的解調階段；補償包括在上述解調所得廣播信號中信道歪曲的階段；從上述信道歪曲補償所得廣播信號中PN信號的群集點和上述數(shù)據(jù)信號最外層群集點中某一個中檢出SI信號解碼及輸出數(shù)據(jù)編碼信息階段；及根據(jù)上述輸出的數(shù)據(jù)解碼信息，包括上述信道均衡的數(shù)據(jù)信號的解碼階段。
2.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，一個信號幀由信號幀頭和信號幀體構成，上述幀頭包括上述PN信號，上述幀體包括上 述SI信號和數(shù)據(jù)信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，上述數(shù)據(jù)信號為64QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述PN信號群集點相同 的位置上時，從64QAM群集圖表的(4. 58，4. 58)，(-4.58，-4.58)群集點中檢出上述SI信號。
4.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，上述數(shù)據(jù)信號為32QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述PN信號群集點相同 的位置上時，從32QAM群集圖表的(4. 74,4. 74), (-4.74，-4.74)群集點中檢出上述SI信號。
5.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，上述數(shù)據(jù)信號為16QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述PN信號群集點相同 的位置上時，從16QAM群集圖表的(4. 47，4. 47)，(-4.47，-4.47)群集點中檢出上述SI信號。
6.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，上述數(shù)據(jù)信號為4QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述PN信號群集點相同的 位置上時，從4QAM群集圖表的(4. 5，4. 5)，(-4. 5，-4. 5)群集點中檢出上述SI信號。
7.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，上述數(shù)據(jù)信號為64QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述數(shù)據(jù)信號的最外層群 集點相同的位置上時，從64QAM群集圖表的(7.0,7. 0), (-7.0,-7. 0)群集點中檢出上述SI信號。
8.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，上述數(shù)據(jù)信號為32QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述數(shù)據(jù)信號的最外層群 集點相同的位置上時，從32QAM群集圖表的(4.5,4. 5), (-4.5,-4. 5)群集點中檢出上述SI信號。
9.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，上述數(shù)據(jù)信號為16QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述數(shù)據(jù)信號的最外層群 集點相同的位置上時，從16QAM群集圖表的(6.0,6. 0), (-6.0,-6. 0)群集點中檢出上述SI信號。
10.根據(jù)權利要求1所述的廣播接收系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方法，上述數(shù)據(jù)信號為4QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述數(shù)據(jù)信號的最外層群集點相同的位置上時，從4QAM群集圖表的(4.5，4.5)，(-4.5，-4.5)群集點中檢出上述SI信號。
11.一種廣播接收系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括偽隨機噪聲(PN)信號，系統(tǒng)情報(SI)信號，接收包括數(shù)據(jù)信號的廣播信號的信號接收部；解調上述廣播信號的解調部；補償包含在上述解調所得的廣播信號中的信道歪曲的信道均衡器； 從上述信道歪曲補償所得廣播信號中PN信號的群集點和上述數(shù)據(jù)信號最外層群集點 中某一個中檢出SI信號解碼輸出數(shù)據(jù)解碼信息的系統(tǒng)信息解碼器；及根據(jù)上述系統(tǒng)信息解碼器中輸出的數(shù)據(jù)解碼信息解碼上述信道均衡得到的數(shù)據(jù)信號。
12.根據(jù)權利要求11中所述的廣播接收系統(tǒng)，上述系統(tǒng)信息解碼上述數(shù)據(jù)信號為 64QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述數(shù)據(jù)信號的最外層群集點相同的位置上 時，從64QAM群集圖表的(7.0，7.0)，(-7.0,-7. 0)群集點中檢出上述SI信號，并且上述數(shù) 據(jù)信號為64QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述PN信號群集點相同的位置上時， 從64QAM群集圖表的(4. 58，4. 58)，(-4. 58，-4. 58)群集點中檢出上述SI信號。
13.根據(jù)權利要求11中所述的，上述系統(tǒng)信息解碼上述數(shù)據(jù)信號為32QAM方式的同 時，上述SI信號被分配到與上述數(shù)據(jù)信號的最外層群集點相同的位置上時，從32QAM群集 圖表的(4.5，4.5)，(-4.5，-4.5)群集點中檢出上述SI信號，上述數(shù)據(jù)信號為32QAM方式 的同時，上述SI信號被分配到與上述PN信號群集點相同的位置上時，從32QAM群集圖表的 (4. 74，4. 74)，(-4. 74，-4. 74)群集點中檢出上述SI信號。
14.根據(jù)權利要求11所述的廣播接收系統(tǒng)，上述系統(tǒng)信息的解碼器上述數(shù)據(jù)信號為 16QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述數(shù)據(jù)信號的最外層群集點相同的位置上 時，從16QAM群集圖表的(6.0，6.0)，(-6.0，-6.0)群集點中檢出上述SI信號上述數(shù)據(jù)信 號為16QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述PN信號群集點相同的位置上時，從 16QAM群集圖表的(4. 47，4. 47)，(-4. 47，-4. 47)群集點中檢出上述SI信號。
15.根據(jù)權利要求11所述的廣播接收系統(tǒng)，上述系統(tǒng)信息的解碼器上述數(shù)據(jù)信號為 4QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述數(shù)據(jù)信號的最外層群集點相同的位置上時， 從4QAM群集圖表的(4.5，4.5)，(-4.5，-4.5)群集點中檢出上述SI信號上述數(shù)據(jù)信號為 4QAM方式的同時，上述SI信號被分配到與上述PN信號群集點相同的位置上時，從4QAM群 集圖表的(4.5,4,5), (-4.5,-4. 5)群集點中檢出上述SI信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了廣播接收系統(tǒng)及廣播信號處理方法。上述廣播接收系統(tǒng)中的廣播信號的處理方法可以包括，包括偽隨機噪聲(PN)信號，系統(tǒng)情報(SI)信號，數(shù)據(jù)信號的廣播信號的接收階段，上述廣播信號的解調階段，包含在上述解調廣播信號中的信道歪曲的補償階段，從上述信道歪曲補償所得廣播信號中PN信號的群集點和上述數(shù)據(jù)信號最外層群集點中某一個中檢出SI信號編碼解調及輸出數(shù)據(jù)編碼信息階段，及根據(jù)上述輸出的數(shù)據(jù)解碼信息的解碼信道均衡所得的數(shù)據(jù)信號的階段。
文檔編號H04L27/38GK101867426SQ201010161898
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權日2009年4月15日
發(fā)明者林鐘澤, 洪永珍, 鄭秉局 申請人:Lg電子株式會社