專利名稱：發(fā)送插入了兩個(gè)導(dǎo)頻的廣播信號(hào)的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般地說，本發(fā)明涉及一種數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)及其方法，并且更具體地說，涉及一種數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)及其方法，用于通過加入導(dǎo)頻發(fā)送數(shù)據(jù)，并且對(duì)于該數(shù)據(jù)進(jìn)行殘留邊帶(VSB)調(diào)制或偏置正交幅度調(diào)制(offset-quadratureamplitude)(偏置-QAM)。
背景技術(shù)：
對(duì)于數(shù)字廣播的廣播信號(hào)發(fā)送方式有殘留邊帶(VSB)調(diào)制和編碼正交頻分復(fù)用(coded orthogonal frequency division multiplexing)(COFDM)。
VSB調(diào)制使用單個(gè)載波發(fā)送廣播信號(hào)。COFDM調(diào)制多路傳輸并劃分廣播信號(hào)，然后通過多發(fā)送信道發(fā)送廣播信號(hào)。
VSB調(diào)制是美國發(fā)明的數(shù)字廣播發(fā)送模式，并已經(jīng)被韓國、美國等國家所采用。COFDM調(diào)制是歐洲發(fā)明的數(shù)字廣播發(fā)送模式。
采用VSB調(diào)制的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)在要發(fā)送的廣播信號(hào)中插入同步信息和導(dǎo)頻，并進(jìn)行VSB調(diào)制，然后通過天線將廣播信號(hào)發(fā)送到發(fā)送信道。該同步信號(hào)用于在接收端進(jìn)行同步估計(jì)，并且該導(dǎo)頻信號(hào)用于在接收端進(jìn)行對(duì)于發(fā)送信道的狀態(tài)的估計(jì)。
傳統(tǒng)的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)在廣播信號(hào)的每個(gè)碼元中插入一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，是一種簡單的將一定量的直流值加入到廣播信號(hào)的過程。因?yàn)樵趶V播信號(hào)中僅插入一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，所以在發(fā)送期間廣播信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)被損壞的情況下，接收端的恢復(fù)效率明顯變壞。
同時(shí)，對(duì)于地面波的發(fā)送信道可被模擬為多徑信道。在這種情況下，該信道的頻率響應(yīng)包括許多個(gè)“零位”。這樣，在任何一個(gè)零位與該廣播信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)位于同一頻段的情況下，很可能該廣播信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)將進(jìn)一步損壞。
于是，在數(shù)字廣播接收機(jī)中，該接收機(jī)從傳統(tǒng)的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)接收廣播信號(hào)，然后恢復(fù)該接收的廣播信號(hào)，廣播信號(hào)中的導(dǎo)頻信號(hào)的損壞對(duì)于該廣播信號(hào)的恢復(fù)效率影響極大。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明的目的是提供一種數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，該數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)夠解決由于插入在廣播信號(hào)中的導(dǎo)頻信號(hào)的損壞，而引起的在接收端恢復(fù)效率變壞的問題。
另一個(gè)目的是提供一種數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，該數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)在考慮插入在廣播信號(hào)中的導(dǎo)頻信號(hào)的損壞的情況下，能夠更加穩(wěn)定地發(fā)送該廣播信號(hào)。
通過一種數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)可完成上述目的，該數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)通過將導(dǎo)頻信號(hào)插入廣播信號(hào)中，以接收端發(fā)送廣播信號(hào)。該數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)包括信道編碼單元，用于對(duì)于要發(fā)送的廣播信號(hào)進(jìn)行編碼；碼元映射單元，用于以碼元為單位映射經(jīng)信道編碼的廣播信號(hào)；多路切換單元，用于將同步信息插入廣播信號(hào)中以進(jìn)行同步和信道估計(jì)；恒定信號(hào)插入單元，用于連續(xù)地將多個(gè)恒定信號(hào)插入包括同步信息的廣播信號(hào)的每一個(gè)碼元中；調(diào)制單元，用于對(duì)于所述恒定信號(hào)插入單元輸出的插入恒定信號(hào)的廣播信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的調(diào)制，以產(chǎn)生其中在碼元中插入了多個(gè)恒定信號(hào)的信號(hào)；脈沖成形濾波單元，對(duì)從所述的調(diào)制單元輸出的信號(hào)進(jìn)行脈沖成形濾波；和RF上變頻單元，對(duì)來自所述的脈沖成形濾波單元的濾波信號(hào)進(jìn)行上變頻。
上述目的也通過提供一種使用數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)發(fā)送其中插入了恒定信號(hào)的廣播信號(hào)的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包括步驟(a)對(duì)于要發(fā)送的廣播信號(hào)進(jìn)行編碼；(b)以碼元為單位映射經(jīng)信道編碼的廣播信號(hào)；(c)將同步信息插入廣播信號(hào)中以進(jìn)行同步和信道估計(jì)；(d)連續(xù)地將多個(gè)恒定信號(hào)插入包括同步信息的廣播信號(hào)的每一個(gè)碼元中；(e)對(duì)來自所述步驟(d)的插入了恒定信號(hào)的廣播信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的調(diào)制，以生成一信號(hào)，在該信號(hào)中的碼元中插入多個(gè)恒定信號(hào)；(f)對(duì)在所述步驟(e)中產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行脈沖成形濾波；和(g)對(duì)在步驟(f)中產(chǎn)生的經(jīng)濾波的信號(hào)進(jìn)行上變頻。
根據(jù)本發(fā)明，通過在廣播信號(hào)的每一個(gè)碼元中插入如兩個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)一樣的兩個(gè)恒定信號(hào)，可以避免由于所接收的廣播信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)的損壞所引起的在接收端數(shù)據(jù)恢復(fù)效率變壞。此外，因?yàn)樵陬A(yù)定調(diào)制之前，在頻率軸上將兩個(gè)恒定信號(hào)分量重復(fù)地插入廣播信號(hào)的每個(gè)碼元的一側(cè)和另一側(cè)，所以由于發(fā)送引起的導(dǎo)頻損壞可以降低。而且，在接收端由于導(dǎo)頻信號(hào)失真引起的信號(hào)恢復(fù)效率變壞也可降低。此外，如果構(gòu)造成通過使用接地獲得兩個(gè)恒定信號(hào)分量中的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)分量的值，則可相應(yīng)節(jié)省用于插入導(dǎo)頻信號(hào)所需的電能。


通過參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，上述目的和本發(fā)明的特征將更加明顯，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)的方框圖，在廣播信號(hào)中插入兩個(gè)恒定信號(hào)用于發(fā)送；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的圖1中的恒定信號(hào)插入單元和調(diào)制單元的具體結(jié)構(gòu)視圖；圖2B是根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的圖1中的恒定信號(hào)插入單元和調(diào)制單元的具體結(jié)構(gòu)視圖；圖3是分別來自圖1中的導(dǎo)頻信號(hào)插入單元、調(diào)制單元和脈沖成形濾波器的輸出信號(hào)在頻率軸上的頻譜；圖4是根據(jù)本發(fā)明、通過使用數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)發(fā)送廣播信號(hào)的方法的流程圖；圖5是更具體地說明插入導(dǎo)頻信號(hào)的步驟的流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，圖2A的調(diào)制單元進(jìn)行的調(diào)制步驟的流程圖；和圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，圖2B的調(diào)制單元進(jìn)行的調(diào)制步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，通過參照附圖，將更加具體地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)的方框圖，該數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)在廣播信號(hào)中插入兩個(gè)恒定信號(hào)并且發(fā)送該廣播信號(hào)。
數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)包括信道編碼單元100、碼元映射單元200、多路切換單元300、恒定信號(hào)插入單元400、調(diào)制單元500、脈沖成形濾波器600和射頻(RF)上變頻器700。
信道編碼單元100對(duì)于要發(fā)送的廣播信號(hào)進(jìn)行編碼，以校正在發(fā)送信道中發(fā)生的錯(cuò)誤。
碼元映射單元200以碼元為單位映射信道編碼的廣播信號(hào)。
多路切換單元300將同步信息插入以碼元為單元映射廣播信號(hào)。該同步信息包括字段同步和段(segment)同步。字段同步用于以字段為單元分類廣播信號(hào)，并且估計(jì)包含在相應(yīng)的字段中的廣播信號(hào)的信道狀態(tài)。段同步用于以段為單位分類字段的廣播信號(hào)，并同步各段。
恒定信號(hào)插入單元400連續(xù)地將兩個(gè)恒定信號(hào)插入從多路切換單元300輸出的包括同步信息的廣播信號(hào)的各碼元中。即，恒定信號(hào)插入單元400連續(xù)地將該兩個(gè)恒定信號(hào)插入該廣播信號(hào)的各碼元中。恒定信號(hào)插入單元400最好按照頻率軸將兩個(gè)恒定信號(hào)插入在該廣播信號(hào)的碼元的前端和尾端。該恒定信號(hào)可用于在接收端估計(jì)發(fā)送信道的狀態(tài)。因此，可采用例如直流(DC)電壓值將導(dǎo)頻信號(hào)作為恒定信號(hào)插入。
在導(dǎo)頻情況下，恒定信號(hào)插入單元400指導(dǎo)頻插入單元，并且這兩個(gè)插入單元具有相同的結(jié)構(gòu)和功能。
調(diào)制單元500對(duì)于廣播信號(hào)的碼元進(jìn)行偏置-QAM，由恒定信號(hào)插入單元400將兩個(gè)恒定信號(hào)分別插入該廣播信號(hào)的碼元中。
在完成偏置-QAM之后，脈沖成形濾波器600對(duì)于該廣播信號(hào)的碼元進(jìn)行脈沖成形濾波。
在脈沖成形濾波器600完成脈沖成形濾波之后，射頻上變頻器700對(duì)于廣播信號(hào)進(jìn)行射頻上變頻。該射頻上變頻的廣播信號(hào)從天線800輸出，并通過發(fā)送信道向接收端發(fā)送。
在頻率軸上將兩個(gè)恒定信號(hào)，如兩個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，插入廣播信號(hào)的每個(gè)碼元的一側(cè)和另一側(cè)，可降低由于發(fā)送的廣播信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)損壞引起的接收端數(shù)據(jù)恢復(fù)效率的變壞。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖1中的恒定信號(hào)插入單元400和調(diào)制單元500的具體結(jié)構(gòu)視圖。恒定信號(hào)插入單元400包括切換單元420、加法單元440和模-2計(jì)數(shù)器460。
切換單元420保持切換，因此連續(xù)地輸出兩個(gè)具有恒定值的信號(hào)。在該實(shí)施例中，用于兩個(gè)恒定信號(hào)的值是非零值d和0。如上所述，該恒定值可以是導(dǎo)頻信號(hào)。
模-2計(jì)數(shù)器460將第一選擇信號(hào)提供到切換單元420的控制端。模-2計(jì)數(shù)器460的模式是0，1，0，1…。該模式值控制切換單元420將信號(hào)輸入到各個(gè)輸入端。也就是說，模式值0控制切換單元420將信號(hào)輸入到‘0’輸入端，模式值1控制切換單元420將信號(hào)輸入到‘1’輸入端。因此，根據(jù)該模式，模-2計(jì)數(shù)器控制切換單元420以向加法單元440交替地輸出信號(hào)值‘d’和‘0’。加法單元440將由切換單元420切換以交替地從切換單元420輸出的信號(hào)d和0與從多路切換單元300輸出的廣播信號(hào)的每一個(gè)碼元x(n)組合以生成插入了兩個(gè)信號(hào)的(two-signal-inserted)信號(hào)y(n)。
盡管在該實(shí)施例中，將輸入到切換單元420的恒定信號(hào)說明為帶有值d和0，不應(yīng)將上述說明視為限制。例如，可提供1.25V的電壓，同時(shí)0V可通過接地得到。
調(diào)制單元500包括四個(gè)切換單元510、520、560和570；兩個(gè)倒相器530、540；和模-4計(jì)數(shù)器550。
將插入了兩個(gè)信號(hào)的信號(hào)(或當(dāng)插入導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，插入了兩個(gè)導(dǎo)頻的信號(hào))y(n)提供到切換單元510的‘0’輸入端和切換單元520的‘1’輸入端。將切換單元510的‘1’輸入端和切換單元520的‘0’輸入端相連接，并且被提供恒定‘0’值信號(hào)。為切換單元510和520的控制端被提供來自模-2計(jì)數(shù)器460的第一選擇信號(hào)，該信號(hào)控制這兩個(gè)切換單元510和520的操作。相應(yīng)地，將該插入了兩個(gè)信號(hào)的信號(hào)y(n)分為同相信號(hào)I′和正交相位信號(hào)Q′并分別從切換單元510和520輸出。
切換單元560和570中的每一個(gè)有四個(gè)輸入端和一個(gè)控制端。將信號(hào)I′輸入切換單元560的‘0’和‘1’輸入端，并且將由倒相器530處理的信號(hào)I′的倒相信號(hào)輸入大批切換單元560的輸入端‘2’和‘3’。
模-4計(jì)數(shù)器550的模式是0，1，2，3，0，1，2，3，0，…。模-4計(jì)數(shù)器向切換單元560提供第二選擇信號(hào)，并且控制切換單元560。與模-2計(jì)數(shù)器460的操作相似，模-4計(jì)數(shù)器550的模式值控制切換單元560輸出輸入到各個(gè)輸入端的信號(hào)。
切換單元570的操作本質(zhì)上與切換單元560的相同，不同之處在于接收的信號(hào)是Q′，而非I′。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明的第二優(yōu)選實(shí)施例的圖1中的恒定信號(hào)插入單元和調(diào)制單元的具體結(jié)構(gòu)視圖。如圖所示，恒定信號(hào)插入單元400包括切換單元420、加法單元440和模-2計(jì)數(shù)器460。第二實(shí)施例的恒定信號(hào)插入單元400的具體的結(jié)構(gòu)和操作與第一實(shí)施例的相同，對(duì)于它們的說明在此省略。
調(diào)制單元500包括三個(gè)切換單元510、520和590；一個(gè)倒相器595；和一個(gè)模-4計(jì)數(shù)器550。
切換單元590帶有四個(gè)輸入端和一個(gè)控制端。將插入了兩個(gè)信號(hào)的信號(hào)(或當(dāng)插入導(dǎo)頻信號(hào)時(shí)，插入了兩個(gè)導(dǎo)頻的信號(hào))y(n)被輸入到切換單元590的‘0’和‘1’輸入端。將經(jīng)倒相器595處理的y(n)的倒相信號(hào)輸入切換單元590的‘2’和‘3’輸入端。
模-4計(jì)數(shù)器550的模式是0，1，2，3，0，1，2，3，0，…。模-4計(jì)數(shù)器550向切換單元560提供第三選擇信號(hào)，并且根據(jù)模-4計(jì)數(shù)器550的模式值控制切換單元590輸出輸入到各個(gè)輸入端的信號(hào)。
將切換單元590的輸出信號(hào)提供到切換單元510的‘0’輸入端和切換單元520的‘1’輸入端。將切換單元510的‘1’輸入端和切換單元520的‘0’輸入端相連接，并且提供恒定‘0’值信號(hào)。為切換單元510和520的控制端提供來自模-2計(jì)數(shù)器460的第一選擇信號(hào)，該信號(hào)控制這兩個(gè)切換單元510和520的操作。相應(yīng)地，將該切換單元590的輸出信號(hào)分為同相信號(hào)I和正交相位信號(hào)Q并分別從切換單元510和520輸出。
圖3是分別來自恒定信號(hào)插入單元400、調(diào)制單元500和脈沖成形濾波器600的輸出信號(hào)分別在頻率軸上的范例頻譜。
在本實(shí)施例中，從多路切換單元300輸出的并輸入到恒定信號(hào)插入單元400的廣播信號(hào)是8電平實(shí)數(shù)信號(hào)。這里，用x(n)表示該廣播信號(hào)。假如將從切換單元420交替地輸出的兩個(gè)恒定信號(hào)分量中的一個(gè)表示為‘d’，則另一個(gè)可表示為dcos(2πnfp/fs)。fp是恒定信號(hào)(如導(dǎo)頻)的頻率，并且fs是該廣播信號(hào)的信元的頻率。這里，fs＝2fp。
這樣，從加法單元440輸出的信號(hào)A可表示為下面的方程1[方程1]A＝x(n)+d/2+(d/2)cos(2πnfp/fs)其中d是常數(shù)。
從恒定信號(hào)插入單元400輸出的、并且表示為方程1的信號(hào)A的頻譜在圖3中顯示為‘A’。
同時(shí)，在經(jīng)調(diào)制單元500偏置-QAM之后的廣播信號(hào)B可由方程2表示[方程2]
B＝{x(n)+d/2+(d/2)cos(2πnfp/fs)}ej2πnfo/fs其中，fo表示基帶頻率，該基帶頻率對(duì)偏置-QAM移動(dòng)。這里，fo＝fs/4。
經(jīng)偏置-QAM之后在調(diào)制單元500輸出的、并且表示為方程2的信號(hào)B的頻譜在圖3中顯示為‘B’。
將上面的方程2變形可得到方程3B＝{x(n)+d/2+(d/2)cos(2πnfp/fs)}ej2πnfo/fs＝{x(n)+(d/2)(1+cosπn)}cos(πn/2)+j{x(n)+(d/2)(1+cosπn)}sin(πn/2)＝I+jQ方程3說明廣播信號(hào)被分解為信號(hào)I和Q。
考慮到模-2計(jì)數(shù)器460和模-4計(jì)數(shù)器550的模式，分別從切換單元560和570輸出的(根據(jù)第一實(shí)施例)或從切換單元510和520輸出的(根據(jù)第二實(shí)施例)I和Q的值如下Ix(0)+d，0，-x(2)+d，0，x(4)+d，0，-x(6)-d，0，…Q0，x(1)，0，x(3)，0，x(5)，0，x(7)，…作為在經(jīng)調(diào)制單元500完成偏置-QAM之后對(duì)于廣播信號(hào)B進(jìn)行脈沖成形濾波的結(jié)果信號(hào)的信號(hào)C的頻譜如圖3中的‘C’所示。
在預(yù)定調(diào)制之前，在頻率軸上將兩個(gè)恒定信號(hào)分量，如兩個(gè)導(dǎo)頻，重復(fù)地插入廣播信號(hào)的每個(gè)碼元的一側(cè)和另一側(cè)，可以降低在發(fā)送廣播信號(hào)期間導(dǎo)頻的丟失。此外，也可防止在接收端由于導(dǎo)頻信號(hào)失真引起的信號(hào)恢復(fù)效率的變壞。而且，如果構(gòu)造成一個(gè)恒定信號(hào)分量帶有一定的直流值，同時(shí)通過使用接地獲得另一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)分量的值，則可相應(yīng)節(jié)省用于插入恒定信號(hào)所需的電能。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例、通過使用數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)發(fā)送廣播信號(hào)的方法的流程圖。
首先，信道編碼單元100對(duì)廣播信號(hào)進(jìn)行編碼，以校正在發(fā)送信道中發(fā)生的錯(cuò)誤(步驟S100)。碼元映射單元200以碼元為單位映射經(jīng)信道編碼的廣播信號(hào)，以進(jìn)行糾錯(cuò)(步驟S120)。多路切換單元300將同步信息插入以碼元為單位映射的廣播信號(hào)(步驟S140)。恒定信號(hào)插入單元400重復(fù)地將兩個(gè)恒定信號(hào)插入到包括同步信息的廣播信號(hào)的每個(gè)碼元的一側(cè)和另一側(cè)(步驟S160)。
調(diào)制單元500對(duì)插入了恒定值的信號(hào)的廣播信號(hào)的每個(gè)碼元進(jìn)行偏置-QAM(步驟S180)。在完成偏置插入了恒定值的信號(hào)之后，脈沖成形濾波器600對(duì)該廣播信號(hào)進(jìn)行脈沖成形濾波(步驟S200)。射頻上變頻器700對(duì)于帶有脈沖成形濾波的碼元的廣播信號(hào)進(jìn)行射頻上變頻(步驟S220)。
于是，通過在頻率軸上將兩個(gè)恒定信號(hào)，如兩個(gè)導(dǎo)頻，插入到廣播信號(hào)的每個(gè)碼元的一側(cè)和另一側(cè)，可防止由于接收的廣播信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)損壞引起的在接收端數(shù)據(jù)恢復(fù)效率的變壞。
圖5是具體地顯示插入恒定信號(hào)的步驟(S160)的流程圖。
首先，模-2計(jì)數(shù)器460將第一選擇信號(hào)輸出到切換單元420的控制端(步驟S162)。切換單元420根據(jù)第一選擇信號(hào)保持切換輸入到切換單元420的兩個(gè)輸入端的兩個(gè)恒定信號(hào)，以重復(fù)地并交替地輸出該兩個(gè)恒定信號(hào)，即，非零恒定信號(hào)和零恒定信，到加法單元440(步驟S164)。加法單元440將重復(fù)地、依次地從切換單元420輸出的兩個(gè)恒定信號(hào)插入到由多路切換單元300插入了同步信息廣播信號(hào)的每個(gè)碼元x(n)的一側(cè)和另一側(cè)，并且輸出第一信號(hào)y(n)，該第一信號(hào)包括插入了恒定信號(hào)的同步信息插入信號(hào)(步驟S166)。然后，將第一信號(hào)y(n)提供給隨后的調(diào)制單元500。
將參照圖6和圖2A具體地說明根據(jù)第一實(shí)施例的調(diào)制單元500的操作步驟。圖6是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，圖2A的調(diào)制單元進(jìn)行的調(diào)制步驟的詳細(xì)流程圖。
如圖6所示，首先，切換單元510接收第一信號(hào)y(n)、零值信號(hào)和第一選擇信號(hào)，根據(jù)第一控制信號(hào)處理第一信號(hào)y(n)，并且生成第一同相信號(hào)I′；同時(shí)，切換單元520接收第一信號(hào)y(n)、零值信號(hào)和第一選擇信號(hào)，根據(jù)第一控制信號(hào)處理第一信號(hào)并且生成第一正交相位信號(hào)Q′(步驟S602)。
模-4計(jì)數(shù)器550生成第二選擇信號(hào)(步驟S604)。
倒相單元530將來自切換單元510的第一同相信號(hào)I′倒相，同時(shí)，倒相單元540將來自切換單元520的第一正交相位信號(hào)Q′倒相(步驟S606)。
然后，在步驟S608中，切換單元560接收從切換單元510輸出的第一同相信號(hào)I′、來自倒相單元530的倒相信號(hào)和來自模-4計(jì)數(shù)器550的第二選擇信號(hào)，根據(jù)第二選擇信號(hào)處理第一同相信號(hào)I′，并且生成其中插入了恒定信號(hào)的第二同相信號(hào)I；同時(shí)，切換單元570接收從切換單元520輸出的第一正交相位信號(hào)Q′、來自倒相單元540的倒相信號(hào)和來自模-4計(jì)數(shù)器550的第二選擇信號(hào)，根據(jù)第二選擇信號(hào)處理第一正交相位信號(hào)Q′，并且生成其中插入了恒定信號(hào)的第二正交相位信號(hào)Q。
將參照圖7和圖2B具體地說明根據(jù)第二實(shí)施例的調(diào)制單元500的操作步驟。圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，圖2B的調(diào)制單元進(jìn)行的調(diào)制步驟的詳細(xì)流程圖。
如圖7所示，首先，模-4計(jì)數(shù)器550生成第三選擇信號(hào)(步驟S702)。
倒相單元595將第一信號(hào)y(n)倒相(步驟S704)。
然后，切換單元590接收第一信號(hào)y(n)、來自倒相單元595的倒相信號(hào)和第三選擇信號(hào)，根據(jù)第三控制信號(hào)處理第一信號(hào)y(n)，并且生成包括同相信號(hào)和正交相位信號(hào)的混合信號(hào)，每一個(gè)該同相信號(hào)和正交相位信號(hào)中插入了恒定信號(hào)(步驟S706)。
然后，切換單元510接收來自切換單元590的混合信號(hào)、零值信號(hào)和來自模-2計(jì)數(shù)器460的第一選擇信號(hào)，根據(jù)第一選擇信號(hào)處理該混合信號(hào)，并將同相信號(hào)輸出到脈沖成形濾波器600，同時(shí)，切換單元520從切換單元590接收該混合信號(hào)、零值信號(hào)和第一選擇信號(hào)，根據(jù)第一選擇信號(hào)處理該混合信號(hào)，并將正交相位信號(hào)輸出到脈沖成形濾波器600(步驟S708)。
因?yàn)閺募臃▎卧?40輸出的廣播信號(hào)的每個(gè)碼元包括兩個(gè)恒定信號(hào)，所以可減小在數(shù)據(jù)的發(fā)送中由于導(dǎo)頻信號(hào)的失真帶來的影響。此外，因?yàn)榻邮斩私邮赵诖a元中包含與導(dǎo)頻信號(hào)具有相同功能的兩個(gè)恒定信號(hào)的廣播信號(hào)，也可減少由于導(dǎo)頻信號(hào)的失真帶來的信號(hào)恢復(fù)效率的降低。
根據(jù)本發(fā)明，通過將不同值的兩個(gè)恒定信號(hào)插入廣播信號(hào)的每個(gè)碼元中，可防止由于所接收的廣播信號(hào)的導(dǎo)頻信號(hào)的損壞帶來的在接收端數(shù)據(jù)恢復(fù)效率的降低。
此外，由于在預(yù)定調(diào)制之前，在頻率軸上將兩個(gè)恒定信號(hào)分量重復(fù)地插入廣播信號(hào)的每個(gè)碼元的一側(cè)和另一側(cè)時(shí)，可降低由于發(fā)送所帶來的導(dǎo)頻信號(hào)的損壞。此外，在接收端也可減少由于導(dǎo)頻信號(hào)失真引起的信號(hào)恢復(fù)效率變壞。
而且，如果構(gòu)造出通過使用接地獲得兩個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)分量中的一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)分量的值，則可相應(yīng)節(jié)省用于插入導(dǎo)頻信號(hào)所需的電能。
盡管說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不限于所說明的優(yōu)選實(shí)施例，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種修改。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，用于通過將恒定信號(hào)插入廣播信號(hào)中，向接收端發(fā)送廣播信號(hào)，該數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)包括信道編碼單元，用于對(duì)于要發(fā)送的廣播信號(hào)進(jìn)行編碼；碼元映射單元，用于以碼元為單位映射經(jīng)信道編碼的廣播信號(hào)；多路切換單元，用于將同步信息插入廣播信號(hào)中以進(jìn)行同步和信道估計(jì)；恒定信號(hào)插入單元，用于連續(xù)地將多個(gè)恒定信號(hào)插入包括同步信息的廣播信號(hào)的每一個(gè)碼元中；調(diào)制單元，用于對(duì)于所述恒定信號(hào)插入單元輸出的插入恒定信號(hào)的廣播信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的調(diào)制，以產(chǎn)生其中在碼元中插入了多個(gè)恒定信號(hào)的信號(hào)；脈沖成形濾波單元，對(duì)從所述的調(diào)制單元輸出的信號(hào)進(jìn)行脈沖成形濾波；和RF上變頻單元，對(duì)來自所述的脈沖成形濾波單元的濾波信號(hào)進(jìn)行上變頻。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中所述恒定信號(hào)插入單元包括第一切換單元，用于在其兩個(gè)輸入端接收非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)；模-2計(jì)數(shù)器，用于將第一選擇信號(hào)輸出到所述第一切換單元的控制端；和加法單元，用于接收從所述的多路切換單元輸出的插入了同步信息的信號(hào)和從所述第一切換單元輸出的信號(hào)，其中，所述第一切換單元根據(jù)所述第一選擇信號(hào)向所述的加法單元交替地輸出所述非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)；并且，所述加法單元將從所述多路切換單元輸出的、插入了同步信息的信號(hào)與來自所述第一切換單元的輸出信號(hào)組合，并且輸出第一信號(hào)，該信號(hào)包括插入了所述恒定信號(hào)的插入了所述的同步信息的信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中所述的調(diào)制單元根據(jù)下面的方程對(duì)于所述第一信號(hào)進(jìn)行調(diào)制操作B＝{x(n)+d/2+(d/2)cos(2πnfp/fs)}ej2πnfo/fs＝{x(n)+(d/2)(1+cosπn)}cos(πn/2)+j{x(n)+(d/2)(1+cosπn)}sin(πn/2)＝I+jQ其中，B是從所述的調(diào)制單元輸出的經(jīng)調(diào)制的信號(hào)；x(n)是所述第一信號(hào)；d是所述非零恒定信號(hào)；并且n是正數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中所述調(diào)制單元包括第二切換單元，用于接收所述第一信號(hào)、零值信號(hào)和所述第一選擇信號(hào)，根據(jù)所述第一控制信號(hào)處理所述第一信號(hào)，并且生成第一同相信號(hào)；第三切換單元，用于接收所述第一信號(hào)、零值信號(hào)和所述第一選擇信號(hào)，根據(jù)所述第一控制信號(hào)處理所述第一信號(hào)，并且生成第一正交相位信號(hào)；第一模-4計(jì)數(shù)器，用于生成第二選擇信號(hào)；第一倒相單元，用于將所述第一同相信號(hào)倒相；第二倒相單元，用于將所述第一正交相位信號(hào)倒相；第四切換單元，用于接收從所述第二切換單元輸出的所述第一同相信號(hào)、來自所述第一倒相單元的經(jīng)倒相的信號(hào)和所述第二選擇信號(hào)，根據(jù)所述第二選擇信號(hào)處理所述第一同相信號(hào)，并且生成其中插入了相應(yīng)于所述非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)的恒定信號(hào)的第二同相信號(hào)；第五切換單元，用于接收從所述第三切換單元輸出的所述第一正交相位信號(hào)、來自所述第二倒相單元的經(jīng)倒相的信號(hào)和所述第二選擇信號(hào)，根據(jù)所述第二選擇信號(hào)處理所述第一正交相位信號(hào)，并且相應(yīng)于所述非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)，生成帶有插入的恒定信號(hào)的第二正交相位信號(hào)。
5.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中第二模-4計(jì)數(shù)器，用于生成第三選擇信號(hào)；第三倒相單元，用于將所述第一信號(hào)倒相；第六切換單元，用于接收所述第一信號(hào)、來自所述第三倒相單元的經(jīng)倒相的信號(hào)和所述第三選擇信號(hào)，根據(jù)所述第三控制信號(hào)處理所述第一信號(hào)，并且相應(yīng)于所述非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)生成包括同相信號(hào)和正交相位信號(hào)的混合信號(hào)，每一個(gè)該同相信號(hào)和正交相位信號(hào)中插入了恒定信號(hào)；第七切換單元，用于接收來自所述的第六切換單元的所述的混合信號(hào)、零值信號(hào)和所述第一選擇信號(hào)，根據(jù)所述第一選擇信號(hào)處理所述的混合信號(hào)，并且輸出所述同相信號(hào)；第八切換單元，用于接收來自所述的第六切換單元的所述的混合信號(hào)、零值信號(hào)和所述第一選擇信號(hào)，根據(jù)所述第一選擇信號(hào)處理所述的混合信號(hào)，并且輸出所述正交相位信號(hào)。
6.如在先權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中所述恒定信號(hào)的數(shù)目是2。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中所述非零恒定信號(hào)是導(dǎo)頻信號(hào)。
8.如權(quán)利要求4或5所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中所述的模-2計(jì)數(shù)器的模式是0，1，0，1，0，1…，并且所述第一和第二模-4計(jì)數(shù)器的模式是0，1，2，3，0，1，2，3，…。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中同步信息包括字段同步和段同步。
10.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，其中調(diào)制單元的預(yù)定調(diào)制模式是偏置正交幅度調(diào)制(偏置-QAM)。
11.一種使用數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)發(fā)送廣播信號(hào)的方法，在該廣播信號(hào)中插入了恒定信號(hào)，該方法包括步驟(a)對(duì)于要發(fā)送的廣播信號(hào)進(jìn)行編碼；(b)以碼元為單位映射經(jīng)信道編碼的廣播信號(hào)；(c)將同步信息插入廣播信號(hào)中以進(jìn)行同步和信道估計(jì)；(d)連續(xù)地將多個(gè)恒定信號(hào)插入包括同步信息的廣播信號(hào)的每一個(gè)碼元中；(e)對(duì)來自所述步驟(d)的插入了恒定信號(hào)的廣播信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的調(diào)制，以生成一信號(hào)，在該信號(hào)中的碼元中插入多個(gè)恒定信號(hào)；(f)對(duì)在所述步驟(e)中產(chǎn)生的經(jīng)調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行脈沖成形濾波；和(g)對(duì)在步驟(f)中產(chǎn)生的經(jīng)濾波的信號(hào)進(jìn)行上變頻。
12.如權(quán)利要求11所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中所述步驟(d)包括分步驟(d1)生成第一選擇信號(hào)；(d2)接收非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)，根據(jù)所述第一選擇信號(hào)交替地輸出所述非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)；(d3)接收在所述步驟(c)中產(chǎn)生的插入了同步信息的信號(hào)和在所述步驟(d2)中產(chǎn)生的輸出信號(hào)，將所述插入了同步信息的信號(hào)和在所述步驟(d2)中輸出的信號(hào)組合，并且輸出包括插入了所述恒定信號(hào)并插入了所述同步信息的信號(hào)的第一信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中所述步驟(e)根據(jù)下面的方程對(duì)于所述第一信號(hào)進(jìn)行調(diào)制操作B＝{x(n)+d/2+(d/2)cos(2πnfp/fs)}ej2πnfo/fs＝{x(n)+(d/2)(1+cosπn)}cos(πn/2)+j{x(n)+(d/2)(1+cosπn)}sin(πn/2)＝I+jQ其中，B是所述步驟(e)的經(jīng)調(diào)制的信號(hào)；x(n)是所述第一信號(hào)；d是所述非零恒定信號(hào)；并且n是正數(shù)。
14.如權(quán)利要求13所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中所述步驟(e)包括下述子步驟(e11)接收所述第一信號(hào)、零值信號(hào)和所述第一選擇信號(hào)，根據(jù)所述第一控制信號(hào)處理所述第一信號(hào)，并且生成第一同相信號(hào)和第一正交相位信號(hào)；(e12)生成第二選擇信號(hào)；(e13)將所述第一同相信號(hào)和所述第一正交相位信號(hào)倒相；(e14)接收所述第一同相信號(hào)、所述第一正交相位信號(hào)、生成于所述步驟(e13)的所述第一同相信號(hào)的倒相信號(hào)、生成于所述步驟(e13)的所述第一正交相位信號(hào)的倒相信號(hào)和所述第二選擇信號(hào)，根據(jù)所述第二選擇信號(hào)處理所述第一同相信號(hào)，并且相應(yīng)于所述非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)生成其中插入的恒定信號(hào)的第二同相信號(hào)，同時(shí)，根據(jù)所述第二選擇信號(hào)處理所述第一正交相位信號(hào)，并且相應(yīng)于所述非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)生成其中插入的恒定信號(hào)的第二正交相位信號(hào)。
15.如權(quán)利要求13所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中所述步驟(e)包括下述子步驟(e21)生成第三選擇信號(hào)；(e22)將所述第一信號(hào)倒相；(e23)接收所述第一信號(hào)、產(chǎn)生于步驟(e22)的經(jīng)倒相的信號(hào)和所述第三選擇信號(hào)，根據(jù)所述第三控制信號(hào)處理所述第一信號(hào)，并且相應(yīng)于所述非零恒定信號(hào)和零恒定信號(hào)生成包括同相信號(hào)和正交相位信號(hào)的混合信號(hào)，每一個(gè)該同相信號(hào)和正交相位信號(hào)中插入的恒定信號(hào)；(e24)接收所述混合信號(hào)、零值信號(hào)和所述第一選擇信號(hào)，根據(jù)所述第一選擇信號(hào)處理所述的混合信號(hào)，并輸出所述同相信號(hào)和所述正交相位信號(hào)。
16.如在先的權(quán)利要求11-15中的任何一個(gè)所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中所述恒定信號(hào)的數(shù)目是2。
17.如權(quán)利要求16所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中所述非零恒定信號(hào)是導(dǎo)頻信號(hào)。
18.如權(quán)利要求14或15所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中所述第一選擇信號(hào)的模式是0，1，0，1，0，1…，并且所述第二和第三第一選擇信號(hào)的每一個(gè)的模式是0，1，2，3，0，1，2，3，…。
19.如權(quán)利要求18所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中同步信息包括字段同步和段同步。
20.如權(quán)利要求19所述的用于發(fā)送廣播信號(hào)的方法，其中調(diào)制單元的預(yù)定調(diào)制模式是偏置-QAM正交幅度調(diào)制。
全文摘要
一種數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)，發(fā)送其中在碼元中插入了恒定信號(hào)的廣播信號(hào)。數(shù)字廣播發(fā)送機(jī)包括信道編碼單元，對(duì)于要發(fā)送的廣播信號(hào)進(jìn)行編碼；碼元映射單元，以碼元為單位映射經(jīng)信道編碼的廣播信號(hào)；多路切換單元，將同步信息插入廣播信號(hào)中以進(jìn)行同步和信道估計(jì)；恒定信號(hào)插入單元，連續(xù)地將多個(gè)恒定信號(hào)插入包括同步信息的廣播信號(hào)的每一個(gè)碼元；調(diào)制單元，對(duì)于從恒定信號(hào)插入單元輸出的插入了恒定信號(hào)的廣播信號(hào)進(jìn)行預(yù)定的調(diào)制，以產(chǎn)生其中在碼元中插入了多個(gè)恒定信號(hào)的信號(hào)；脈沖成形濾波單元，對(duì)從調(diào)制單元輸出的信號(hào)進(jìn)行脈沖成形濾波；和RF上變頻單元，對(duì)來自脈沖成形濾波單元的經(jīng)濾波的信號(hào)進(jìn)行上變頻。
文檔編號(hào)H04H1/00GK1464652SQ02144349
公開日2003年12月31日 申請日期2002年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者金俊守 申請人:三星電子株式會(huì)社