專利名稱：數(shù)字廣播解調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)對(duì)視頻和音頻信息編碼進(jìn)行數(shù)字傳輸?shù)臄?shù)字廣播中對(duì)例如多值VSB調(diào)制所調(diào)制的數(shù)字調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)的數(shù)字廣播解調(diào)器。
背景技術(shù)：
近來(lái)，歸功于數(shù)字壓縮技術(shù)和數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)方面的進(jìn)步，已通過(guò)利用衛(wèi)星和CATV來(lái)提供電視廣播。視頻數(shù)據(jù)按MPEG2編碼，并由衛(wèi)星廣播中的QPSK法或CATV中的QAM法來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)。在美國(guó)，地面數(shù)字廣播(DTV)從1998年秋天起列入時(shí)間表，并計(jì)劃采用MPEG2視頻壓縮的數(shù)字解調(diào)8VSB系統(tǒng)。
下面參照


數(shù)字地面廣播的接收和解調(diào)裝置的現(xiàn)有例。
圖10是地面數(shù)字廣播解調(diào)器的框圖。一接收射頻信號(hào)的天線1所接收的射頻調(diào)制波信號(hào)輸入一選擇頻道的調(diào)諧器2，以選擇任意的頻道。調(diào)諧器2中，該選取的信號(hào)受到增益控制，并經(jīng)過(guò)頻率變換，送出作為一中頻(IF)。調(diào)諧器2的IF輸出限制在SAW濾波器3所確定頻率特性的頻帶中，并輸入一放大信號(hào)的放大器4。放大器4中由后面說(shuō)明的AGC檢測(cè)器11的控制信號(hào)控制信號(hào)電平，并將它提供給混頻器5、6?；祛l器5、6將該IF信號(hào)乘以電壓控制振蕩器8(VCO)的本振頻率信號(hào)，以進(jìn)行正交檢測(cè)。正交檢測(cè)后，I、Q信號(hào)各基帶信號(hào)分別提供給LPF 9和LPF 10。
這里，該混頻器6提供一由IF載波頻率和VCO 8頻率信號(hào)之間差值所生成的拍頻信號(hào)，并輸入LPF 9，還作為頻率誤差信號(hào)提供給VCO 8。VCO輸出的再生載波輸入混頻器5，所輸入的是經(jīng)一延遲相位90度的90度移相器7延遲90度相位后輸入混頻器6的載波。通過(guò)利用混頻器6、LPF 9、VCO 8和90度移相器7的系統(tǒng)構(gòu)成一PLL，便能由VCO 8振蕩產(chǎn)生與所接收調(diào)制波的IF載波頻率相等的本振信號(hào)。
提供給LPF 10的基帶信號(hào)限制為所需的頻率特性，并輸入一用以將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的A/D變換器12和用以確定信號(hào)幅度平均值的AGC檢測(cè)器11。檢測(cè)所輸入基帶信號(hào)包絡(luò)時(shí)，AGC檢測(cè)器11產(chǎn)生一AGC控制信號(hào)。AGC控制信號(hào)反饋至放大器4和調(diào)諧器2并受到控制時(shí)，實(shí)行AGC運(yùn)作。
另一方面，輸入A/D變換器12的基帶信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)，并提供給一解調(diào)處理單元和后一級(jí)的波形均衡器22。該A/D變換器12所提供的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入BPF 13，并提取為數(shù)據(jù)速率的碼元頻率(Fs)的二分頻分量。
該Fs/2的頻率分量提供給一平方電路14使之平方后輸入BPF 15。BPF 15中提取等于碼元速率的頻率分量Fs，并輸入一檢測(cè)相位誤差的相位檢測(cè)器16。該相位檢測(cè)器16檢測(cè)偏離碼元頻率(Fs)的相位誤差，并輸入一環(huán)路濾波器17。
該環(huán)路濾波器17對(duì)該相位誤差信號(hào)積分，并提供作為VCO 18的控制信號(hào)。通過(guò)構(gòu)成至BPF(Fs/2)13、平方電路14、BPF(Fs)15、相位比較器16、環(huán)路濾波器17和VCO 18的反饋回路，以再生時(shí)鐘信號(hào)。
A/D變換器12輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)還提供給一用以判斷碼元數(shù)據(jù)數(shù)值的碼元判別電路19，并判別接所接收的碼元數(shù)據(jù)的數(shù)值，提供給一用以檢測(cè)所接收數(shù)據(jù)中同步信號(hào)的同步信號(hào)檢測(cè)電路21。同步信號(hào)檢測(cè)檢測(cè)電路21，與用以提供已知同步信號(hào)數(shù)據(jù)數(shù)值的已知同步信號(hào)數(shù)據(jù)電路20輸出同步基準(zhǔn)信號(hào)的碼元數(shù)據(jù)數(shù)值不同，檢測(cè)出的是數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的同步信號(hào)。
因此，為了對(duì)數(shù)字地面廣播8VSB等進(jìn)行解調(diào)，重要的步驟包括對(duì)傳輸數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的同步信號(hào)檢測(cè)處理，用以控制信號(hào)幅度的AGC處理，和用以從傳輸數(shù)據(jù)當(dāng)中提取并再生時(shí)鐘信號(hào)分量的時(shí)鐘信號(hào)再生。
但在諸如數(shù)字地面廣播特性重影和多重路徑、以及NTSC等模擬廣播的同頻道干擾等造成較差的廣播接收環(huán)境的情況下，無(wú)論在這種精確判別碼元數(shù)據(jù)數(shù)值的同步檢測(cè)處理中檢測(cè)同步，還是在確定所檢測(cè)的基帶信號(hào)平均值的AGC處理中運(yùn)作AGC，還是在提取傳輸數(shù)據(jù)當(dāng)中頻率分量的時(shí)鐘信號(hào)再生處理中精確再生時(shí)鐘信號(hào)，均極端困難。因而，為了提高精度，需要通過(guò)提高采樣頻率進(jìn)行處理，或組成一相當(dāng)大規(guī)模的濾波器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一種數(shù)字廣播解調(diào)器，為一以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送經(jīng)數(shù)字VSB調(diào)制系統(tǒng)編碼的數(shù)字視頻和音頻信息的數(shù)字廣播的接收裝置，根據(jù)接收數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的最高有效位(MSB)的正負(fù)符號(hào)組合模式來(lái)檢測(cè)同步信號(hào)碼型，以及通過(guò)根據(jù)本該為相同電平并符合所接收數(shù)據(jù)同步信號(hào)碼型的數(shù)據(jù)其差分?jǐn)?shù)值檢測(cè)時(shí)鐘信號(hào)相位誤差，來(lái)再生時(shí)鐘信號(hào)，直至檢測(cè)到并建立了所接收數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的同步信號(hào)為止。

圖1是本發(fā)明數(shù)字廣播解調(diào)器的總體框圖，圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例數(shù)字廣播解調(diào)器的簡(jiǎn)要框圖，圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例數(shù)字廣播解調(diào)器的簡(jiǎn)要框圖，圖4是本發(fā)明第三實(shí)施例數(shù)字廣播解調(diào)器的簡(jiǎn)要框圖，圖5是數(shù)字地面廣播VSB調(diào)制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)幀的說(shuō)明圖，圖6是數(shù)字地面廣播VSB調(diào)制系統(tǒng)中場(chǎng)同步信號(hào)的說(shuō)明圖，圖7是說(shuō)明本發(fā)明第二實(shí)施例中分段同步信號(hào)的示范性波形圖，圖8是說(shuō)明本發(fā)明第三實(shí)施例中分段同步信號(hào)的波形圖，圖9是本發(fā)明時(shí)鐘信號(hào)相位誤差檢測(cè)電路的框圖，圖10是現(xiàn)有技術(shù)數(shù)字廣播解調(diào)器構(gòu)成的框圖。
附圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明1 接收天線2 數(shù)字廣播調(diào)諧器3 SAW濾波器4 放大信號(hào)的模擬放大器5，6混頻器7 90度移相器8，18 電壓控制振蕩器(VCO)9，10 低通濾波器(LPF)11 檢測(cè)信號(hào)包絡(luò)的AGC檢測(cè)器12 A/D變換器13 讓碼元速率1/2的頻率分量通過(guò)的帶通濾波器14 平方電路15 讓碼元速率Fs的頻率分量通過(guò)的帶通濾波器16 檢測(cè)相位誤差的相位檢測(cè)器17 環(huán)路濾波器19 碼元判別器20 同步信號(hào)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)21 同步信號(hào)檢測(cè)器22 波形均衡器101 同步碼型檢測(cè)電路102 碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器103 檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器
104 分段同步檢測(cè)建立電路105 時(shí)鐘信號(hào)相位誤差檢測(cè)電路106 AGC誤差檢測(cè)電路107 AGC控制信號(hào)端108 時(shí)鐘信號(hào)再生控制信號(hào)端109 分段起始信號(hào)(Segst)端110 分段同步建立(Shld)端口112，114D/A變換器113，115LPF116 分段同步檢測(cè)建立框202 減法器203～208鎖存器Co 遞增計(jì)數(shù)信號(hào)Data數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Gerr誤差信號(hào)Lo 輸出信號(hào)MSB 最高有效位Pherr 時(shí)鐘信號(hào)再生控制信號(hào)Sdet碼型檢測(cè)信號(hào)Segst 分段起始信號(hào)Shld分段同步建立信號(hào)具體實(shí)施方式
下面參照

本發(fā)明的較佳實(shí)施例。圖1中首先說(shuō)明的是本發(fā)明數(shù)字廣播解調(diào)器，尤其是地面數(shù)字廣播VSB調(diào)制系統(tǒng)的數(shù)字廣播解調(diào)器的示意性構(gòu)成，接下來(lái)具體說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
與圖10中表示的現(xiàn)有數(shù)字地面廣播接收解調(diào)器具有相同功能的部分加上相同標(biāo)號(hào)，并省略詳細(xì)說(shuō)明。
一A/D變換器12輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Data分成4部分。其中之一輸入分段同步檢測(cè)建立電路框116中的同步碼型檢測(cè)電路101，通過(guò)處理代碼位(最高有效位，MSB，表示正負(fù)號(hào))來(lái)檢測(cè)同步碼型。同步碼型檢測(cè)電路的輸出分成3部分，它們分別輸入一檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)電路103、一分段同步檢測(cè)建立電路104和時(shí)鐘信號(hào)相位誤差檢測(cè)電路105。
用以判斷各分段正確的同步碼型的分段同步檢測(cè)建立電路104的輸出，作為一復(fù)位信號(hào)輸入至碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102，一個(gè)數(shù)據(jù)包中碼元數(shù)目的計(jì)數(shù)結(jié)果反饋給該檢測(cè)保護(hù)電路103和分段同步檢測(cè)建立電路104。檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103根據(jù)該反饋信號(hào)向一端口109送出一表明分段同步信號(hào)在數(shù)據(jù)包中位置的分段起始信號(hào)Segst，向一端口110送出一表明分段同步信號(hào)檢測(cè)建立的分段同步建立信號(hào)Shld。
該分段同步建立信號(hào)Shld輸入一切換電路111，作為一在下面說(shuō)明的AGC誤差檢測(cè)電路106的控制信號(hào)Gerr與AGC檢測(cè)電路11的控制信號(hào)之間進(jìn)行切換的切換信號(hào)。
A/D變換器12分支輸出的第二輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Data輸入時(shí)鐘信號(hào)相位誤差檢測(cè)電路105，并與同步碼型檢測(cè)電路101輸出的信號(hào)和檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103輸出的分段起始信號(hào)Segst一起反饋，并向端口108送出數(shù)據(jù)中一時(shí)鐘信號(hào)相位誤差，作為時(shí)鐘信號(hào)再生控制信號(hào)Pherr。該時(shí)鐘信號(hào)再生控制信號(hào)Pherr輸入至D/A變換器112，并變換為一模擬信號(hào)，該信號(hào)反饋給LPF 113。LPF 113中積分的控制信號(hào)輸入至VCO 18來(lái)控制其振蕩頻率。按VCO 8、A/D變換器12、時(shí)鐘信號(hào)相位誤差檢測(cè)電路105、D/A變換器112和LPF 113這一路徑組成一反饋回路。
而A/D變換器12的第三部分?jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出Data輸入AGC誤差檢測(cè)電路106，并作為與已知數(shù)值不同的AGC控制信號(hào)Gerr送入端口107。該AGC控制信號(hào)Gerr輸入至D/A變換器114，并變換為一模擬信號(hào)，送至LPF 115。LPF 115中積分的AGC控制信號(hào)送至切換電路111。
該切換電路111按分段建立信號(hào)Shld在模擬AGC檢測(cè)器11輸出的控制信號(hào)和通過(guò)數(shù)字處理從LPF 115檢測(cè)輸出的AGC控制信號(hào)之間進(jìn)行切換。作為切換電路111輸出的AGC控制信號(hào)輸入放大器4和調(diào)諧器2，并對(duì)輸入信號(hào)的幅度進(jìn)行控制。
A/D變換器12的第四輸出，輸入波形均衡器22作為一接收輸出。
下面就這樣構(gòu)成的數(shù)字廣播解調(diào)器說(shuō)明具體實(shí)施例。
(實(shí)施例1)圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的簡(jiǎn)要框圖。本實(shí)施例涉及一數(shù)字廣播解調(diào)器，用于對(duì)尤其是數(shù)字VSB傳輸系統(tǒng)中通過(guò)以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送經(jīng)編碼的數(shù)字視頻和數(shù)字音頻信息的數(shù)字廣播進(jìn)行接收的裝置，該電路構(gòu)成為對(duì)所接收傳送數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的代碼位(MSB)進(jìn)行處理，并在所接收數(shù)據(jù)中建立同步信號(hào)。通過(guò)這樣構(gòu)成，在諸如重影、多重路徑、或NTSC同頻道干擾等較差無(wú)線電波廣播接收狀況下，仍然能夠精確、可靠地檢測(cè)并建立數(shù)據(jù)包中的同步信號(hào)。
下面參見(jiàn)圖2說(shuō)明其構(gòu)成和工作原理。正交檢測(cè)后的基帶信號(hào)輸入至A/D變換器12，并且時(shí)鐘信號(hào)的再生已經(jīng)得到鎖定。A/D變換器12輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Data中的代碼位(最高有效位MSB)送至分段同步檢測(cè)建立電路框116中的同步碼型檢測(cè)電路101和碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102。這里，VSB數(shù)字地面廣播的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)示于圖5和圖6。圖5中示出的傳輸幀由1個(gè)數(shù)據(jù)包中的832個(gè)碼元所組成，并且僅對(duì)開(kāi)頭的4個(gè)碼元插入分段同步信號(hào)。
每一313個(gè)數(shù)據(jù)包(分段)插入有場(chǎng)同步信號(hào)#1、#2。圖6示出場(chǎng)同步信號(hào)。數(shù)據(jù)包的開(kāi)頭組成了4個(gè)碼元的分段同步信號(hào)和規(guī)定數(shù)目的PN碼。分段同步信號(hào)為圖6中示出的按照+5、-5、-5、+5數(shù)值進(jìn)行變換的信號(hào)。此信號(hào)數(shù)值為已知數(shù)據(jù)，并插入圖5所示的所有數(shù)據(jù)包的開(kāi)頭。
同步碼型檢測(cè)電路101對(duì)所有收到數(shù)據(jù)的代碼位(最高有效位MSB)進(jìn)行處理，檢測(cè)出+、-、-、+為分段同步信號(hào)的碼型。當(dāng)按2的補(bǔ)值對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，分段同步信號(hào)的代碼為-、+、+、-。
僅處理代碼位時(shí)，在數(shù)字地面廣播具有諸如較強(qiáng)重影、多重路徑或NTSC同頻道干擾特性的狀況下，接收數(shù)據(jù)受到阻抗相當(dāng)大的影響，因而變差。但在較差接收波狀況下代碼位在抗干擾方面極強(qiáng)，從而能夠穩(wěn)定地檢測(cè)分段同步信號(hào)的同步碼型。
同步碼型檢測(cè)電路101中檢測(cè)所有收到數(shù)據(jù)的4個(gè)碼元的同步碼型時(shí)，同時(shí)將信號(hào)Sdet送至檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103和分段同步檢測(cè)建立電路104。碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102當(dāng)加電時(shí)便加上加電復(fù)位電平，并與等于碼元速率Fs的信號(hào)處理時(shí)鐘信號(hào)保持同步，從而啟動(dòng)自動(dòng)的遞增計(jì)數(shù)。對(duì)1個(gè)數(shù)據(jù)包中的832個(gè)碼元計(jì)數(shù)時(shí)，一遞增計(jì)數(shù)信號(hào)Co送至檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103和分段同步檢測(cè)建立電路104。
同步碼型檢測(cè)信號(hào)Sdet、碼元數(shù)目遞增計(jì)數(shù)信號(hào)Co和檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103輸出的信號(hào)Shld均送至分段同步檢測(cè)建立電路104，若所有收到數(shù)據(jù)中具有與分段同步碼型相同的碼型，便判斷該碼型為正確的分段同步信號(hào)。
分段同步檢測(cè)建立電路104動(dòng)作過(guò)程中，當(dāng)碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102送出的信號(hào)Co達(dá)到數(shù)據(jù)保碼元數(shù)目計(jì)數(shù)832時(shí)，或輸入同步碼型檢測(cè)電路101輸出的分段同步碼型檢測(cè)信號(hào)Sdet時(shí)，發(fā)出一輸出信號(hào)Lo。
通常，所接收數(shù)據(jù)當(dāng)中有很多與分段同步碼型相同的碼型數(shù)據(jù)，但碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102一旦復(fù)位，這時(shí)，與分段同步信號(hào)相同的碼型檢測(cè)信號(hào)Sdet便反饋給分段同步檢測(cè)建立電路104，并將根據(jù)部分時(shí)鐘信號(hào)用以下拉至低電平的Lo信號(hào)輸入，計(jì)數(shù)達(dá)到一個(gè)數(shù)據(jù)包中的碼元數(shù)目832。在遞增計(jì)數(shù)當(dāng)中，檢測(cè)到與同步碼型相同的碼型時(shí)，分段同步檢測(cè)建立電路104便發(fā)出信號(hào)Lo，并使碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102復(fù)位。這樣，便重復(fù)進(jìn)行計(jì)數(shù)動(dòng)作，直到碼元數(shù)目遞增計(jì)數(shù)達(dá)到1個(gè)數(shù)據(jù)包中832時(shí)輸出信號(hào)Co的同時(shí)輸入信號(hào)Sdet為止。具體來(lái)說(shuō)，為正確的分段同步信號(hào)的情況下，832計(jì)數(shù)完時(shí)，同時(shí)有下一數(shù)據(jù)包的分段同步信號(hào)，信號(hào)Sdet和信號(hào)Co同時(shí)送入分段同步檢測(cè)建立電路104，發(fā)出Lo信號(hào)，并使碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102復(fù)位。
碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102的輸出信號(hào)Co和同步碼型檢測(cè)電路101的輸出信號(hào)Sdet還送至檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103。因而，檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103每次將保持信號(hào)Shld設(shè)定為高電平，并由該信號(hào)Shld保持分段同步檢測(cè)建立電路104，并將它保持在直到同時(shí)輸入電路101輸出的信號(hào)Sdet和電路102輸出的信號(hào)Co才發(fā)出復(fù)位信號(hào)Lo的狀態(tài)。因而，同一時(shí)間只有Sdet信號(hào)輸入的話，就沒(méi)有復(fù)位信號(hào)Lo發(fā)出。但在第一次，若信號(hào)Co未輸入電路103，除非同時(shí)有信號(hào)Sdet輸入，否則碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102和檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103復(fù)位，信號(hào)Shld處于低電平。檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器103對(duì)信號(hào)Sdet和信號(hào)Co同時(shí)輸入的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)信號(hào)Sdet和信號(hào)Co同時(shí)輸入達(dá)到規(guī)定次數(shù)例如連續(xù)4次時(shí)，便在所接收數(shù)據(jù)中檢測(cè)并建立為正確的分段同步信號(hào)。理由在于，對(duì)于輸出信號(hào)Co的場(chǎng)合，有可能偶爾會(huì)輸入相同碼型的信號(hào)，但不會(huì)輸入正確的分段同步信號(hào)，這種可能性是避免發(fā)生的。這樣，重復(fù)規(guī)定次數(shù)在所接收數(shù)據(jù)中檢測(cè)并建立分段同步信號(hào)時(shí)，便將分段建立信號(hào)Shld固定為高電平。
通過(guò)該Shld電路，分段同步檢測(cè)建立電路104保持在直到電路101輸出的信號(hào)Sdet和電路102輸出的信號(hào)Co同時(shí)輸入才發(fā)出復(fù)位信號(hào)Lo這種狀態(tài)。因而，同時(shí)只有信號(hào)Sdet輸入的話，便沒(méi)有復(fù)位信號(hào)Lo發(fā)出。即便處于這種保持狀態(tài)，只有當(dāng)信號(hào)Sdet和信號(hào)Co同時(shí)輸入，才發(fā)出復(fù)位信號(hào)Lo，并更新碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102。
分段同步信號(hào)一旦建立，若信號(hào)Sdet和信號(hào)Co未同時(shí)輸入，并不立即取消分段建立，但當(dāng)出錯(cuò)規(guī)定次數(shù)例如8次以上，便取消分段同步信號(hào)檢測(cè)的建立，將信號(hào)Shld設(shè)定為低電平。
這樣，每當(dāng)使碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102復(fù)位，便檢測(cè)出與分段同步信號(hào)相同的波形，當(dāng)由正確的分段同步信號(hào)復(fù)位，并且直到遞增計(jì)數(shù)達(dá)到規(guī)定數(shù)目才輸入與同步信號(hào)相近的波形時(shí)，碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102的遞增計(jì)數(shù)和下一分段輸入正確的同步信號(hào)便同時(shí)發(fā)生，并由檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)器發(fā)出信號(hào)Shld，并在使電路102遞增計(jì)數(shù)時(shí)取消同樣的波形，當(dāng)此動(dòng)作重復(fù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)時(shí)，便檢測(cè)并建立為正確的分段同步信號(hào)。
本實(shí)施例的構(gòu)成包括通過(guò)僅對(duì)所接收數(shù)據(jù)中的代碼位(MSB)進(jìn)行處理來(lái)檢測(cè)已知的同步信號(hào)碼型的同步碼型檢測(cè)電路101，對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)包中碼元數(shù)目進(jìn)行計(jì)數(shù)的碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102，當(dāng)碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102檢測(cè)達(dá)到規(guī)定計(jì)數(shù)且同時(shí)檢測(cè)到同步信號(hào)碼型時(shí)便判斷正確的分段同步碼型并發(fā)出一信號(hào)使碼元數(shù)目計(jì)數(shù)器102復(fù)位的分段同步檢測(cè)建立電路104，以及通過(guò)根據(jù)同步碼型檢測(cè)電路101的輸出和碼元數(shù)目計(jì)數(shù)電路102達(dá)到規(guī)定數(shù)目的遞增計(jì)數(shù)在所接收數(shù)據(jù)中檢測(cè)并建立分段同步信號(hào)來(lái)送出信號(hào)Shld的檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)電路103，因而即便數(shù)字廣播處于較強(qiáng)的重影、多徑干擾特性、低C/N等這種較差無(wú)線電波廣播接收狀況下，也能穩(wěn)定地檢測(cè)并建立同步信號(hào)，并進(jìn)行穩(wěn)定的解碼處理。
(實(shí)施例2)圖3示出本發(fā)明的實(shí)施例2的框圖。本實(shí)施例涉及一數(shù)字廣播解調(diào)器，用于對(duì)尤其是數(shù)字VSB傳輸系統(tǒng)中通過(guò)以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送經(jīng)編碼的數(shù)字視頻和數(shù)字音頻信息的數(shù)字廣播進(jìn)行接收的裝置，通過(guò)計(jì)算所接收數(shù)據(jù)中第N和第N+1數(shù)據(jù)包同步信號(hào)之差，來(lái)獲得所接收數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)相位誤差，即便在較差的無(wú)線電波接收環(huán)境下也能穩(wěn)定再生時(shí)鐘信號(hào)。
下面參見(jiàn)圖3說(shuō)明其構(gòu)成和動(dòng)作。虛線框116與實(shí)施例1在圖2中示出的分段同步檢測(cè)建立電路框相對(duì)應(yīng)，送出一表明所接收數(shù)據(jù)Data中分段同步信號(hào)檢測(cè)建立的分段同步建立信號(hào)Shld，以及表明數(shù)據(jù)包中分段同步信號(hào)位置的分段起始信號(hào)Segst。電路框116的工作原理與實(shí)施例1中說(shuō)明的相同，故省略。
A/D變換器12輸出的所接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Data輸入一時(shí)鐘信號(hào)相位誤差檢測(cè)電路105。該分段同步檢測(cè)建立電路框116還反饋信號(hào)Sdet，以表明數(shù)據(jù)包中與同步信號(hào)中碼型相同的數(shù)據(jù)的位置，以及表明數(shù)據(jù)包中分段信號(hào)位置的信號(hào)Segst。
圖9示出時(shí)鐘信號(hào)相位誤差檢測(cè)電路105的框圖。A/D變換器12輸出的所接收數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Data經(jīng)一鎖存器203輸入至一減法電路202中的加法輸入端。此輸入還經(jīng)一鎖存器204輸入至一減法電路202中的減法輸入端。減法電路22從第N+1個(gè)輸入當(dāng)中減去第N個(gè)輸入，并將減法數(shù)值輸入鎖存電路207。減法運(yùn)算的順序沒(méi)有限制，重要的是該減法數(shù)值是否為0。鎖存電路207中，數(shù)據(jù)由分段同步信號(hào)的碼型檢測(cè)信號(hào)Sdet鎖存，并送至一鎖存電路208。對(duì)信號(hào)Sdet在時(shí)間上進(jìn)行調(diào)整，以便鎖存電路205在所接收數(shù)據(jù)中第2和第3分段同步信號(hào)減法運(yùn)算后的時(shí)刻鎖存減法數(shù)值。鎖存電路208通過(guò)由檢測(cè)并建立分段同步信號(hào)后送出的表明分段同步信號(hào)位置的信號(hào)Segst進(jìn)行鎖存，將它輸出作為時(shí)鐘信號(hào)相位誤差信號(hào)Pherr。還對(duì)信號(hào)Segst在時(shí)間上進(jìn)行調(diào)整，以便鎖存電路208對(duì)鎖存電路206中第2和第3分段同步信號(hào)的減法數(shù)值進(jìn)行鎖存。
此電路構(gòu)成為檢測(cè)如圖7所示的4個(gè)碼元組成的分段同步信號(hào)，若采用不同的碼型，可將該電路按不同方式組成。
圖7示出所得到的分段同步信號(hào)單元的采樣點(diǎn)。該采樣點(diǎn)為a、b、c、d時(shí)，VCO18的振蕩頻率在相位上完全與所接收數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)相符合。該數(shù)據(jù)數(shù)值為平滑數(shù)值，是因?yàn)閹捠艿较拗?，以免前一?jí)SAW濾波器3濾波處理造成碼間干擾。這里，假定第N數(shù)據(jù)為第二數(shù)據(jù)數(shù)值b，從第N+1數(shù)據(jù)數(shù)值c當(dāng)中減去得到c-b。
如圖7所示，該減法處理是為了確定本來(lái)應(yīng)該為相同電平的采樣點(diǎn)數(shù)值b和c或b’和c’之間連線的斜率。這里，當(dāng)所接收數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)與VCO 18振蕩的頻率信號(hào)的相位保持完全同步時(shí)，c-b數(shù)值為0。若頻率和相位有偏移，便如圖7中虛線所示，與c’-b’一樣，并通過(guò)減法處理確定時(shí)鐘信號(hào)相位誤差信號(hào)Pherr。進(jìn)行反饋控制，使該時(shí)鐘信號(hào)相位誤差信號(hào)Pherr可以接近0。如圖1所示，時(shí)鐘信號(hào)相位誤差反饋至D/A變換器112，并變換為一模擬信號(hào)，送至LPF 113。變換為模擬信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)相位誤差在LPF 113中積分，作為時(shí)鐘信號(hào)相位控制信號(hào)送至VCO 18。VCO 18中根據(jù)時(shí)鐘信號(hào)相位控制信號(hào)對(duì)振蕩頻率信號(hào)進(jìn)行控制，由PLL與所接收數(shù)據(jù)中的時(shí)鐘信號(hào)保持同步。本例中，在本該為相同電平的2個(gè)連續(xù)信號(hào)之間比較電平，但若不連續(xù)，便在設(shè)想應(yīng)為相同電平的2個(gè)信號(hào)之間比較電平。
另外，根據(jù)上述發(fā)明，當(dāng)加電或切換頻道時(shí)，一直通過(guò)將數(shù)據(jù)包中同步信號(hào)和碼型之間符合的本該為相同電平的所有數(shù)據(jù)的差分?jǐn)?shù)值連續(xù)反饋給VCO 18作為時(shí)鐘信號(hào)相位誤差，來(lái)設(shè)法迅速結(jié)束時(shí)鐘信號(hào)再生，直到檢測(cè)并建立數(shù)據(jù)包中分段同步信號(hào)為止。
本實(shí)施例中，根據(jù)表明按數(shù)據(jù)包形式發(fā)出的數(shù)據(jù)當(dāng)中同步信號(hào)位置的信號(hào)Segst和表明數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中同步信號(hào)和碼型為相同數(shù)據(jù)的信號(hào)Sdet，通過(guò)減法處理本該為相同電平的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中第N和第N+1同步信號(hào)，確定時(shí)鐘信號(hào)相位誤差信號(hào)Pherr，并執(zhí)行時(shí)鐘信號(hào)再生處理進(jìn)行控制，使得誤差為0。
對(duì)這種構(gòu)成，即便處于較差的無(wú)線電波數(shù)字廣播接收狀況，也可以利用簡(jiǎn)單、成本低的電路構(gòu)成實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)再生。
(實(shí)施例3)圖4示出本發(fā)明的實(shí)施例3的框圖。本實(shí)施例涉及一數(shù)字廣播解調(diào)器，用于對(duì)尤其是數(shù)字VSB傳輸系統(tǒng)中通過(guò)以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送經(jīng)編碼的數(shù)字視頻和數(shù)字音頻信息的數(shù)字廣播進(jìn)行接收的裝置，并根據(jù)同步檢測(cè)建立信號(hào)和表明數(shù)據(jù)包中同步信號(hào)位置的信號(hào)，計(jì)算同步信號(hào)的數(shù)據(jù)數(shù)值和基準(zhǔn)數(shù)值之差，來(lái)實(shí)現(xiàn)AGC。
下面參見(jiàn)圖4說(shuō)明其構(gòu)成和動(dòng)作。虛線框116與實(shí)施例1中示出的分段同步檢測(cè)建立電路框相對(duì)應(yīng)，送出一表明所接收數(shù)據(jù)Data中分段同步信號(hào)檢測(cè)建立的分段同步建立信號(hào)Shld，以及表明數(shù)據(jù)包中分段同步信號(hào)位置的分段起始信號(hào)Segst。電路框116的工作原理與實(shí)施例1中說(shuō)明的相同，故省略。A/D變換器12輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)Data輸入一AGC誤差檢測(cè)電路106。
圖8示出加到數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)開(kāi)頭處的4個(gè)碼元組成的分段同步信號(hào)。分段同步信號(hào)如圖8所示按±5數(shù)值對(duì)應(yīng)。因?yàn)槭且阎獢?shù)值，在接收端，與±5對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)數(shù)值可作為基準(zhǔn)數(shù)值處理。分段同步建立信號(hào)Shld輸入AGC誤差檢測(cè)電路106時(shí)，可根據(jù)表明數(shù)據(jù)包中分段同步信號(hào)位置的信號(hào)Segst，來(lái)規(guī)定4個(gè)碼元組成的數(shù)據(jù)距離分段同步開(kāi)頭的位置，確定該數(shù)值和內(nèi)部基準(zhǔn)數(shù)值之差。如圖8所示，按虛線所示輸入所接收數(shù)據(jù)時(shí)，與基準(zhǔn)數(shù)值的差在+端用d表示，在一端用d’表示。進(jìn)行反饋控制，使與基準(zhǔn)數(shù)值的差d、d’更為接近0。
這里示出的是所輸入的收到數(shù)據(jù)大于分段同步信號(hào)基準(zhǔn)數(shù)值的場(chǎng)合，但輸入的數(shù)據(jù)小于該基準(zhǔn)數(shù)值時(shí)，通過(guò)取絕對(duì)值處理后的減法，以避免經(jīng)減法處理反相的代碼會(huì)增大差值，送出誤差信號(hào)Gerr作為AGC控制信號(hào)。由圖1所示的端口107將AGC控制信號(hào)Gerr輸入D/A變換器114，并變換為一模擬信號(hào)送至LPF 115。由LPF 115積分的AGC控制信號(hào)經(jīng)切換電路111反饋至放大器4和調(diào)諧器2，并通過(guò)反饋控制對(duì)所接收數(shù)據(jù)的幅度進(jìn)行控制來(lái)實(shí)現(xiàn)AGC。
按照本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)加電或切換頻道時(shí)，一直通過(guò)將圖1所示端口110送出的分段同步建立信號(hào)Shld提供給切換電路111，來(lái)設(shè)法在根據(jù)模擬信號(hào)的包絡(luò)檢測(cè)幅度誤差的控制信號(hào)和利用數(shù)字處理根據(jù)同步電平檢測(cè)幅度誤差的控制信號(hào)之間對(duì)AGC控制信號(hào)進(jìn)行切換，直到檢測(cè)并建立數(shù)據(jù)包中分段同步信號(hào)為止。所接收數(shù)據(jù)輸入時(shí)，通過(guò)前一級(jí)模擬處理單元中的模擬檢測(cè)從基帶信號(hào)包絡(luò)中檢測(cè)出幅度誤差，優(yōu)先應(yīng)用基于該誤差的AGC控制，直到檢測(cè)并建立數(shù)據(jù)包分段同步信號(hào)為止，檢測(cè)并建立數(shù)據(jù)包中分段同步信號(hào)后，則反饋用以從該同步信號(hào)當(dāng)中檢測(cè)幅度誤差的數(shù)字處理當(dāng)中所輸出的誤差信號(hào)，來(lái)有效地進(jìn)行AGC。
實(shí)施例3中，根據(jù)表明數(shù)據(jù)包形式發(fā)送的數(shù)據(jù)其同步位置的信號(hào)Segst和表明檢測(cè)并建立同步信號(hào)的信號(hào)Shld，通過(guò)所接收數(shù)據(jù)分段同步信號(hào)和分段信號(hào)基準(zhǔn)數(shù)值之間的減法處理，來(lái)確定幅度誤差信號(hào)Gerr，靠D/A變換和LPF的積分，經(jīng)切換電路111反饋至模擬放大器和調(diào)諧器，來(lái)進(jìn)行幅度控制，實(shí)現(xiàn)AGC。按照此方法，即便處于諸如重影和多重路徑這種較差的無(wú)線電波數(shù)字廣播接收狀況下，仍可以較低成本的電路構(gòu)成實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的AGC。
上述實(shí)施例給出的是地面數(shù)字廣播的解調(diào)器，但也可以應(yīng)用于其他設(shè)備中。
碼元的數(shù)目、分段的數(shù)目、脈沖部分的構(gòu)成以及具體信號(hào)格式均可以在保護(hù)范圍內(nèi)改變或修改。
當(dāng)然也可通過(guò)微處理器的處理來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)施例中分立電路的動(dòng)作。
綜上所述，本發(fā)明的數(shù)字廣播解調(diào)器，涉及數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)等的數(shù)字地面廣播，包括一用以處理所接收數(shù)據(jù)代碼位并檢測(cè)同步信號(hào)碼型的同步碼型檢測(cè)電路，一碼元數(shù)目計(jì)數(shù)電路，一同步檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)電路以及一同步檢測(cè)建立電路，在其中檢測(cè)并建立正確的同步信號(hào)碼型，因而在諸如數(shù)字地面廣播具有較強(qiáng)重影和多徑干擾特性的較差無(wú)線電波狀況下，也能以很低成本的電路構(gòu)成穩(wěn)定地檢測(cè)并建立數(shù)據(jù)包中的同步信號(hào)。
而且包括所接收數(shù)據(jù)的減法裝置，根據(jù)與同步信號(hào)相同的碼型檢測(cè)信號(hào)和表明數(shù)據(jù)包中同步信號(hào)位置的信號(hào)，來(lái)確定本該為相同電平的同步信號(hào)之間的電平差，檢測(cè)所接收數(shù)據(jù)的時(shí)鐘信號(hào)相位誤差，并反饋給VCO用于控制，因而在諸如數(shù)字地面廣播具有較強(qiáng)重影、多徑干擾特性、低C/N的較差無(wú)線電波狀況下，也能以很低成本的電路構(gòu)成，穩(wěn)定且精確地再生時(shí)鐘信號(hào)。
此外，根據(jù)表明所接收數(shù)據(jù)包中同步信號(hào)位置的信號(hào)和在數(shù)據(jù)包中檢測(cè)并建立同步信號(hào)的信號(hào)，使所接收數(shù)據(jù)的同步信號(hào)和已知數(shù)值相減，來(lái)確定幅度誤差，并反饋給模擬放大電路和調(diào)諧器用于控制，因而在較差無(wú)線電波環(huán)境下仍實(shí)現(xiàn)精確的AGC。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字廣播解調(diào)器，為一以數(shù)據(jù)包形式發(fā)送經(jīng)數(shù)字VSB調(diào)制系統(tǒng)編碼的數(shù)字視頻和音頻信息的數(shù)字廣播的接收裝置，其特征在于，根據(jù)接收數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的最高有效位(MSB)的正負(fù)符號(hào)組合模式來(lái)檢測(cè)同步信號(hào)碼型，以及通過(guò)根據(jù)本該為相同電平并符合所接收數(shù)據(jù)同步信號(hào)碼型的數(shù)據(jù)其差分?jǐn)?shù)值檢測(cè)時(shí)鐘信號(hào)相位誤差，來(lái)再生時(shí)鐘信號(hào)，直至檢測(cè)到并建立了所接收數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的同步信號(hào)為止。
全文摘要
一種用于以數(shù)據(jù)包形式傳送編碼數(shù)字視頻和音頻信息的數(shù)字地面廣播等的解調(diào)器，包含一同步碼型檢測(cè)電路，用以從所接收數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)的最高有效位信號(hào)當(dāng)中檢測(cè)分段同步碼型；一用以對(duì)所接收數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)中碼元數(shù)據(jù)數(shù)目計(jì)數(shù)的碼元數(shù)目計(jì)數(shù)電路；一同步檢測(cè)建立電路，用以當(dāng)碼元數(shù)目計(jì)數(shù)電路計(jì)數(shù)達(dá)到規(guī)定數(shù)目時(shí)，通過(guò)從同步碼型檢測(cè)電路獲得分段同步碼型來(lái)判斷正確的分段同步碼型；以及一同步檢測(cè)保護(hù)計(jì)數(shù)電路，用以根據(jù)同步碼型檢測(cè)電路的輸出和碼元數(shù)目計(jì)數(shù)電路為規(guī)定數(shù)目的遞增計(jì)數(shù)，檢測(cè)并建立所接收數(shù)據(jù)中的分段同步信號(hào)。這樣構(gòu)成，即便處于諸如因微弱電場(chǎng)造成信號(hào)C/N變差、或較強(qiáng)的重影或地面波多徑特性等較差的廣播接收環(huán)境，仍可提供能夠穩(wěn)定且精確地處理數(shù)據(jù)包同步檢測(cè)、AGC和時(shí)鐘信號(hào)再生的數(shù)字廣播解調(diào)器。
文檔編號(hào)H04L12/70GK1501604SQ0315935
公開(kāi)日2004年6月2日 申請(qǐng)日期1999年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月30日
發(fā)明者二宮邦男, 司, 坂下誠(chéng)司, 也, 加藤久也 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社