專利名稱：一種提供數(shù)字多媒體廣播信號的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提供數(shù)字多媒體廣播信號的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在數(shù)字多媒體廣播傳輸領(lǐng)域，單頻網(wǎng)是一種在業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)可的先進(jìn)技術(shù)。所謂單頻網(wǎng)，即在一定的地理區(qū)域內(nèi)若干部發(fā)射機同時在同一個頻段上發(fā)射同樣的信號，以實現(xiàn)對該區(qū)域的可靠覆蓋。由于接收機可以接收來自不同發(fā)射機的信號，這樣，多點發(fā)射的單頻網(wǎng)將在覆蓋區(qū)產(chǎn)生強多徑效應(yīng)。對于模擬電視系統(tǒng)來說，這會導(dǎo)致重影問題，因此模擬電視系統(tǒng)只能采用極其消耗頻譜資源，并且頻譜規(guī)劃復(fù)雜的多頻網(wǎng)組網(wǎng)方式(Multiple Frequency Network，MFN)進(jìn)行組網(wǎng)，對信號在頻率上進(jìn)行隔離，避免覆蓋區(qū)重疊。而對于數(shù)字電視系統(tǒng)來說，由于使用了OFDM(Orthogonal Frequency DiVision Multiplexing)的多載波調(diào)制方式，而OFDM符號具有保護(hù)間隔(Guard Interval)，落在保護(hù)間隔內(nèi)的多徑信號，在經(jīng)過處理以后，不但不會產(chǎn)生前后符號間的干擾，甚至可以加強有效信號的功率，因此數(shù)字電視系統(tǒng)中可采用單頻網(wǎng)組網(wǎng)方式傳輸數(shù)字多媒體廣播信號。
單頻網(wǎng)以其節(jié)約頻譜資源、覆蓋范圍較大的優(yōu)點廣泛應(yīng)用于數(shù)字音頻廣播(Digital Audio Broadcasting，DAB)、數(shù)字電視地面廣播DVB(Digital VideoBroadcasting)和數(shù)字多媒體廣播S-DMB(Digital Multimedia Broadcasting)中。目前，用于移動數(shù)字多媒體廣播的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要包括支持DVB-H和DAB的地面網(wǎng)絡(luò)，支持S-DMB的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)以及DMB-T/H的單頻網(wǎng)。
對于支持DVB-H和DAB的地面網(wǎng)絡(luò)而言，在組建單頻網(wǎng)的時候，節(jié)目中心需要把準(zhǔn)備廣播的電視多媒體節(jié)目通過光纖、微波或者ADSL等通路傳送到每一個發(fā)射站，各站點需要統(tǒng)一的同步參考時鐘來進(jìn)行同步。
目前DVB-T/H單頻網(wǎng)中，頻率和時間同步都是通過附加專用設(shè)備——單頻網(wǎng)適配器而實現(xiàn)的。該適配器需具備全球定位系統(tǒng)GPS接收系統(tǒng)。從GPS衛(wèi)星得到基準(zhǔn)頻率和秒脈沖信號(1pps)，針對頻率同步要求，用GPS的基準(zhǔn)頻率驅(qū)動每部發(fā)射機內(nèi)所有的級聯(lián)振蕩器；并通過節(jié)目源所在地的單頻網(wǎng)適配器在MPEG-2TS碼流中加入包含時間標(biāo)簽的MIP包；然后通過初級分布網(wǎng)絡(luò)(PDN)將節(jié)目碼流發(fā)送到各個發(fā)射站；各發(fā)射站的單頻網(wǎng)同步系統(tǒng)從碼流的MIP包中提取時間標(biāo)簽，對比本地從GPS系統(tǒng)收到的秒脈沖信號，對碼流進(jìn)行附加的延時調(diào)整，之后將碼流送入調(diào)制器，在一個共同的時間發(fā)射信號，以實現(xiàn)時間同步。
不同于傳統(tǒng)的地面廣播網(wǎng)絡(luò)，日韓的S-DMB采用了衛(wèi)星廣播的傳輸手段。在移動過程中通過衛(wèi)星數(shù)字廣播和無線局域網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)流暢清晰的接收。S-DMB系統(tǒng)采用衛(wèi)星傳輸方式，可以覆蓋較大的范圍和地區(qū)，但對城市地區(qū)衛(wèi)星信號覆蓋不理想的地方，需要通過增加補點發(fā)射機的方式實現(xiàn)全方位覆蓋。另一方面，S-DMB對其所傳播的兩波段信號采用了不同的編碼方式，即其Ku波段使用時分復(fù)用而S波段使用碼分復(fù)用。因此，其補點器必須進(jìn)行完整解碼。
DMB-T/H的單頻網(wǎng)采用了類似DVB/DAB的單頻網(wǎng)組網(wǎng)方式。所不同的是，由于系統(tǒng)信號幀與絕對時間同步以及采用OFDM調(diào)制方式，在實現(xiàn)單頻網(wǎng)時，DMB-T/H單頻網(wǎng)的接收站點會將有效數(shù)據(jù)在分配網(wǎng)絡(luò)中的傳輸延遲、主發(fā)射點發(fā)來的同步信號、本站點收到的GPS同步信號進(jìn)行綜合計算，得出該站點發(fā)射信號的時間。在中心發(fā)射站，DMB-T/H單頻網(wǎng)適配器每隔一個大幀(560ms)在傳輸流中插入一個控制包，該控制包包含同步時間標(biāo)簽(來自GPS接收機的1pps到大幀開始的時間差)和到下一級發(fā)射站的最大延時。
在依賴GPS系統(tǒng)進(jìn)行同步時，GPS失鎖是一個經(jīng)常遇到的問題，另外，GPS服務(wù)有可能被人為的關(guān)閉，這將導(dǎo)致構(gòu)建的單頻網(wǎng)無法實現(xiàn)同步；若使用專用的時鐘同步網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行單頻網(wǎng)的同步，這將導(dǎo)致工程造價過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種提供數(shù)字多媒體廣播信號的方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在單純依靠GPS進(jìn)行時頻同步的問題。
本發(fā)明提供以下技術(shù)方案一種提供數(shù)字多媒體廣播信號的方法，該方法包括步驟各轉(zhuǎn)發(fā)裝置分別從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號；所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，其中，各轉(zhuǎn)發(fā)裝置根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號；所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
根據(jù)上述方法所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號的載波信號作為頻率參考信號。
所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置進(jìn)一步根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得時間同步信息，并根據(jù)該時間同步信息控制發(fā)送所述第二波段的高頻信號的時間。
所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號下變頻后，從信號幀中獲得所述時間同步信息。
所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置從接收到第一波段的高頻信號到發(fā)送轉(zhuǎn)換成的第二波段的高頻信號的延時相同，并且該延時時長不小于各轉(zhuǎn)發(fā)裝置轉(zhuǎn)換信號的時長。
將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號的過程中，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置對下變頻后的信號進(jìn)行解調(diào)并恢復(fù)出編碼的碼字，然后對該碼字進(jìn)行調(diào)制和上變頻處理后形成所述第二波段的高頻信號。
將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號的過程中，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置對下變頻后的信號進(jìn)行解調(diào)并解碼恢復(fù)出所述數(shù)字多媒體廣播信號，然后將所述數(shù)字多媒體廣播信號進(jìn)行編碼、調(diào)制和上變頻處理后形成所述第二波段的高頻信號。
將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號的過程中，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置還進(jìn)一步對信號進(jìn)行放大處理。
上述方法還包括步驟接收所述第二波段的高頻信號并進(jìn)行放大處理，以及發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
所述放大處理包括步驟從接收到的第二波段的高頻信號獲取頻率參考信號和將第二波段的高頻信號下變頻；放大下變頻后的信號，并根據(jù)所述頻率參考信號對放大后的信號進(jìn)行上變頻處理形成第二波段的高頻信號。
一種轉(zhuǎn)發(fā)裝置，包括接收單元，用于從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號；處理單元，用于將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，其中，根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號；發(fā)送單元，用于發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
所述處理單元包括頻率同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；第一頻率轉(zhuǎn)換單元，用于對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行下變頻處理；解調(diào)單元，用于將下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；恢復(fù)單元，用于從頻域信號中恢復(fù)出編碼的碼字；
調(diào)制單元，用于將恢復(fù)出的編碼的碼字轉(zhuǎn)換為時域信號；第二頻率轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述頻率參考信號形成攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
或者，所述處理單元包括頻率同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；第一頻率轉(zhuǎn)換單元，用于對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行下變頻處理；解調(diào)單元，用于將下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；解碼單元，用于將解調(diào)后的頻域信號進(jìn)行解碼，恢復(fù)出所述數(shù)字多媒體廣播信號；編碼單元，用于將所述數(shù)字多媒體廣播信號進(jìn)行編碼；調(diào)制單元，用于將編碼后的所述數(shù)字多媒體廣播信號轉(zhuǎn)換為時域信號；第二頻率轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述頻率參考信號形攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
所述處理單元還包括時間同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得時間同步信息，并指示所述發(fā)送單元根據(jù)該時間同步信息發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
一種單頻網(wǎng)，包括多個轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其中，各轉(zhuǎn)發(fā)裝置分別從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號，并將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，以及發(fā)送所述第二波段的高頻信號；其中，各轉(zhuǎn)發(fā)裝置根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號。
所述單頻網(wǎng)還包括多個補點器，用于接收所述第二波段的高頻信號并進(jìn)行放大處理，以及發(fā)送放大后第二波段的高頻信號。
所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置包括
接收單元，用于從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號；處理單元，用于將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，其中，根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號；發(fā)送單元，用于發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
所述處理單元包括頻率同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；第一頻率轉(zhuǎn)換單元，用于將所述第一波段的高頻信號下變頻；解調(diào)單元，用于將下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；恢復(fù)單元，用于從頻域信號中恢復(fù)出編碼的碼字；調(diào)制單元，用于將恢復(fù)出的編碼的碼字轉(zhuǎn)換為時域信號；第二頻率轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述頻率參考信號形成攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
或者，所述處理單元包括頻率同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；第一頻率轉(zhuǎn)換單元，用于將所述第一波段的高頻信號下變頻；解調(diào)單元，用于將下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；解碼單元，用于對解調(diào)后的頻域信號進(jìn)行解碼，恢復(fù)出所述數(shù)字多媒體廣播信號；編碼單元，用于將所述數(shù)字多媒體廣播信號進(jìn)行編碼；調(diào)制單元，用于將編碼后的所述數(shù)字多媒體廣播信號轉(zhuǎn)換為時域信號；第二頻率轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述頻率參考信號形攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
所述處理單元還包括時間同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得時間同步信息，并指示所述發(fā)送單元根據(jù)該時間同步信息發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號的載波信號作為頻率參考信號。
所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號下變頻后，從信號幀中獲得所述時間同步信息。
本發(fā)明有益效果如下1、本發(fā)明以通信衛(wèi)星為核心，并輔以若干小功率轉(zhuǎn)發(fā)器群和/或補點器群，構(gòu)成移動數(shù)字多媒體廣播傳輸單頻網(wǎng)，所述單頻網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)；2、本發(fā)明直接利用從通信衛(wèi)星接收的高頻信號獲取到的頻率參考信號和時間同步信息實現(xiàn)單頻網(wǎng)的時頻同步，無需再專門設(shè)置GPS等時頻同步服務(wù)系統(tǒng)；3、所述單頻網(wǎng)中，轉(zhuǎn)發(fā)器可采用半解碼方式以降低信道噪聲，也可采用全解碼方式以減少信道噪聲和誤碼率。


圖1、圖8為本發(fā)明實施例中數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例中轉(zhuǎn)發(fā)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3、圖5為本發(fā)明實施例中轉(zhuǎn)發(fā)器中處理單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4、圖6、圖7為本發(fā)明實施例中轉(zhuǎn)發(fā)器對第一波段的高頻信號進(jìn)行處理的流程圖；圖9為本發(fā)明實施例中補點器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為本發(fā)明實施例中補點器對第二波段的高頻信號進(jìn)行處理的流程圖；圖11為本發(fā)明實施例中由轉(zhuǎn)發(fā)器和補點器對第一波段的高頻信號進(jìn)行處理的流程圖。
具體實施例方式
本實施例中，通過轉(zhuǎn)發(fā)裝置構(gòu)成覆蓋一定區(qū)域的單頻網(wǎng)。該單頻網(wǎng)中的轉(zhuǎn)發(fā)裝置接收通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站傳送的攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號，直接從所述第一波段的高頻信號中獲得頻率參考信號以形成攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號，將該第二波的高頻信號提供給所述一定區(qū)域內(nèi)的信號接收設(shè)備。本實施例中的單頻網(wǎng)是指構(gòu)成該單頻網(wǎng)的各轉(zhuǎn)發(fā)裝置發(fā)送同一波段內(nèi)的高頻信號，如S波段的高頻信號。第一波段和第二波可為不同波段，如，第一波段為Ku波段，第二波段為S波段。當(dāng)然，第一波段和第二波段也可以是相同波段。
本實施例中的一種數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)如圖1所示，包括地面發(fā)射站100、通信衛(wèi)星101、單頻網(wǎng)102、終端設(shè)備103。其中，所述地面發(fā)射站100，用于產(chǎn)生數(shù)字多媒體廣播信號，并向所述通信衛(wèi)星101發(fā)射攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段(如Ku波段)的高頻信號；所述通信衛(wèi)星101，用于接收地面發(fā)射站100發(fā)射的攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號，并向所述單頻網(wǎng)102轉(zhuǎn)發(fā)該第一波段的高頻信號；這里，所述地面發(fā)射站100也可以直接向所述單頻網(wǎng)102發(fā)送所述第一波段的高頻信號，而不通過所述通信衛(wèi)星101轉(zhuǎn)發(fā)，本實施例中以地面發(fā)射站100通過所述通信衛(wèi)星101轉(zhuǎn)發(fā)所述第一波段的高頻信號此種情況為例進(jìn)行說明。所述單頻網(wǎng)102由多個轉(zhuǎn)發(fā)器1020構(gòu)成，其中，各轉(zhuǎn)發(fā)器分別接收所述通信衛(wèi)星101轉(zhuǎn)發(fā)的第一波段的高頻信號，對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行時頻同步和降噪等處理，形成第二波段(如S波段)的高頻信號后發(fā)送給所述終端設(shè)備103；其中，各轉(zhuǎn)發(fā)器在接收到所述第一波段的高頻信號后，根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號；所述終端設(shè)備103，用于接收所述第二波段的高頻信號并播放其中攜帶的數(shù)字多媒體內(nèi)容。
所述通信衛(wèi)星101將數(shù)字多媒體廣播信號通過第一波段的高頻信號傳送至地面的單頻網(wǎng)102，該波段信號是單頻網(wǎng)102中各轉(zhuǎn)發(fā)器唯一的信號源和參考源，這樣極大地簡化了單頻網(wǎng)的結(jié)構(gòu)。單頻網(wǎng)102中轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量可根據(jù)用戶需要和信號覆蓋范圍確定，以形成覆蓋較小范圍(如小區(qū))的小型網(wǎng)、局域網(wǎng)，或覆蓋較大范圍(如城市)的大型網(wǎng)。
所述單頻網(wǎng)102中，各轉(zhuǎn)發(fā)器為小功率轉(zhuǎn)發(fā)器，且相鄰的轉(zhuǎn)發(fā)器之間的距離較小，因此各轉(zhuǎn)發(fā)器接收到的第一波段的高頻信號幾乎完全一樣，并且，各轉(zhuǎn)發(fā)器采用一致的頻率同步方法和一樣的信號處理延時，構(gòu)成了時間和頻率一致的傳輸網(wǎng)絡(luò)。所述單頻網(wǎng)102無須附加專門的時間服務(wù)設(shè)備如GPS接收系統(tǒng)，所述單頻網(wǎng)102中的各轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)接收到的第一波段的高頻信號進(jìn)行時頻同步，并以接收機的工作波段，如S波段信號進(jìn)行差轉(zhuǎn)發(fā)射。
具體的，各轉(zhuǎn)發(fā)器在進(jìn)行頻率同步時，可直接將衛(wèi)星傳送的第一波段的高頻信號通過高通濾波器獲取其載波信號，并以該載波信號作為頻率參考信號，再經(jīng)鎖相環(huán)或其他頻率同步裝置，使系統(tǒng)達(dá)到頻率的同步。
另外，由于各轉(zhuǎn)發(fā)器在進(jìn)行信號處理時的延時可能會超出OFDM符號的循環(huán)前綴的長度，因此，較佳的方式是進(jìn)一步進(jìn)行延時補償和時間同步處理。在所述通信衛(wèi)星101發(fā)送的第一波段的高頻信號的信號幀中攜帶有時間同步信號，因此，各轉(zhuǎn)發(fā)器可以通過獲取信號幀中的時間同步信息作為時間參考信號，根據(jù)該時間參考信號控制轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送第二波段的高頻信號的時間，以使單頻網(wǎng)中各轉(zhuǎn)發(fā)器在時間上保持同步。其中，各轉(zhuǎn)發(fā)器從接收到第一波段的高頻信號到發(fā)送出轉(zhuǎn)換后的第二波段的高頻信號的延時時長不小于其處理信號的時長，最佳的方式是所述延時時長大于其處理信號的時長。
本實施例中的一種轉(zhuǎn)發(fā)器的結(jié)構(gòu)參閱圖2所示，包括接收單元200、處理單元201、發(fā)送單元202；所述接收單元200，用于從通信衛(wèi)星接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號；所述處理單元201，用于對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行時頻同步及降噪等處理，所作處理包括根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號，并根據(jù)所述頻率參考信號形成攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號；所述發(fā)送單元202，用于發(fā)送所述第二波段的高頻信號。所述處理單元201還用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得時間同步信息，并指示所述發(fā)送單元202根據(jù)該時間同步信息發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
進(jìn)一步的，參閱圖3所示，所述處理單元具體包括頻率同步單元300、第一頻率轉(zhuǎn)換單元301、解調(diào)單元302、恢復(fù)單元303、調(diào)制單元304、第二頻率轉(zhuǎn)換單元305；其中，所述頻率同步單元300，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；所述第一頻率轉(zhuǎn)換單元301，用于對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行選頻和放大，并將其下變頻(如下變頻至中頻或零頻)；所述解調(diào)單元302，用于下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換到頻域；所述恢復(fù)單元303，用于從頻域信號中恢復(fù)出編碼的碼字，即進(jìn)行半解碼以提高信噪比；所述調(diào)制單元304，用于將恢復(fù)出的編碼的碼字轉(zhuǎn)換為時域信號；所述第二頻率轉(zhuǎn)換單元305，用于根據(jù)獲取到的頻率參考信號形成攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號并將其放大。所述處理單元還包括時間同步單元306，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得時間同步信息，并指示所述發(fā)送單元202根據(jù)該時間同步信息發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
以圖3所示的轉(zhuǎn)發(fā)器結(jié)構(gòu)為例，轉(zhuǎn)發(fā)器對接收到的第一波段的高頻信號進(jìn)行處理的流程如圖4所示步驟400、從通信衛(wèi)星接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號。
步驟401、對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行高通濾波以獲取其載波信號作為頻率參考信號。
步驟402、將所述第一波段的高頻信號進(jìn)行選頻和放大。
步驟403、將放大后的第一波段的高頻信號下變頻。
步驟404、對所述下變頻后的信號進(jìn)行時域到頻域的轉(zhuǎn)換。
步驟405、從頻域信號中恢復(fù)出編碼的碼字。
步驟406、獲取嵌入信號幀中的時間同步信息。
步驟407、將恢復(fù)出的編碼的碼字轉(zhuǎn)換到時域。
步驟408、根據(jù)獲取到的頻率參考信號進(jìn)行上變頻處理，形成攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號并將其放大。
步驟409、根據(jù)所述時間同步信息發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
圖4所示流程中，轉(zhuǎn)發(fā)器不需解碼LDPC和再編碼，直接經(jīng)調(diào)制和功率放大，然后以第二波段的高頻信號發(fā)射出去。這種半解碼的方式能將信號處理時間控制在OFDM符號的保護(hù)間隔內(nèi)。另外，在上變頻時，所采用的頻率參考信號直接從第一波段的高頻信號中提取，經(jīng)鎖相環(huán)PLL產(chǎn)生第二波段的高頻信號后發(fā)射出去，并且，所述時間同步信息也從所述第一波段的高頻信號中獲得，各轉(zhuǎn)發(fā)器不需專用的時間和頻率同步裝置。
本實施例中轉(zhuǎn)發(fā)器的另一種實現(xiàn)方式如圖5所示，其中，將圖3所示的轉(zhuǎn)發(fā)器結(jié)構(gòu)中的恢復(fù)單元303替換為解碼單元307和編碼單元308；所述解碼單元307，用于對解調(diào)后的頻域信號進(jìn)行LDPC解碼和解外碼如RS，以從頻域信號中恢復(fù)出所述數(shù)字多媒體廣播信號；所述編碼單元308，用于對所述數(shù)字多媒體廣播信號重新進(jìn)行編碼。此時，所述調(diào)制單元304用于將所述數(shù)字多媒體廣播信號轉(zhuǎn)換為時域信號。這種全解碼的方式在半解碼方式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低了誤碼率。
以圖5所示的轉(zhuǎn)發(fā)器結(jié)構(gòu)為例，轉(zhuǎn)發(fā)器對接收到的第一波段的高頻信號進(jìn)行處理的流程如圖6所示步驟600、從通信衛(wèi)星接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號。
步驟601、對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行高通濾波以獲取其載波信號作為頻率參考信號。
步驟602、對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行選頻和放大。
步驟603、對放大后的第一波段的高頻信號進(jìn)行下變頻處理。
步驟604、對所述下變頻后的信號進(jìn)行時域到頻域的轉(zhuǎn)換。
步驟605、從解調(diào)后的頻域信號中恢復(fù)出所述數(shù)字多媒體廣播信號。
步驟606、獲取嵌入信號幀中的時間同步信息。
步驟607、將所述數(shù)字多媒體廣播信號轉(zhuǎn)換到時域。
步驟608、根據(jù)獲取到的頻率參考信號形成攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號并將其放大。
步驟609、根據(jù)所述時間同步信息發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
以圖1所示的數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為例，本實施例中由轉(zhuǎn)發(fā)器對通信衛(wèi)星傳送的攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號進(jìn)行處理的流程參閱圖7所示步驟700、各轉(zhuǎn)發(fā)器從通信衛(wèi)星接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號。
步驟701、各轉(zhuǎn)發(fā)器對接收到的第一波段的高頻信號進(jìn)行高通濾波以獲取其載波信號作為頻率參考信號。
步驟702、各轉(zhuǎn)發(fā)器將所述第一波段的高頻信號經(jīng)選頻和放大后，進(jìn)行下變頻處理，并以半解碼或全解碼的方式進(jìn)行降噪處理，以及，從信號幀中提取時間同步信息。
步驟703、各轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)獲取到的頻率參考信號形成攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號并將其放大。
步驟704、各轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)所述時間同步信息發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
本實施例中，另一種數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參閱圖8所示，其中，在圖1的單頻網(wǎng)102結(jié)構(gòu)中，增加了多個補點器1021，用于在所述轉(zhuǎn)發(fā)器1020轉(zhuǎn)發(fā)的信號覆蓋不理想或出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)(如被建筑物遮擋)時，增強信號功率以實現(xiàn)全方位覆蓋；其中，補點器接收轉(zhuǎn)發(fā)器1020發(fā)送的第二波段的高頻信號，對并進(jìn)行放大處理，以及轉(zhuǎn)發(fā)放大后的第二波段的高頻信號。終端設(shè)備在信號覆蓋不理想或出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)時接收補點器發(fā)送的信號，如圖中所示的終端設(shè)備103-1；在信號較強時接收轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送的信號，如圖中所示的終端設(shè)備103-2；在轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)送信號覆蓋的邊緣區(qū)域可同時接收轉(zhuǎn)發(fā)器和補點器發(fā)送的信號，如圖中所示的終端設(shè)備103-3。
進(jìn)一步的，本實施例中一種補點器的結(jié)構(gòu)參閱圖9所示，包括接收單元900、頻率同步單元901、第一頻率轉(zhuǎn)換單元902、放大單元903、第二頻率轉(zhuǎn)換單元904、發(fā)送單元905；其中，所述接收單元900、用于接收所述第二波段的高頻信號；所述頻率同步單元901，用于根據(jù)所述第二波段的高頻信號獲得頻率參考信號；所述第一頻率轉(zhuǎn)換單元902，用于對接收到的第二波段的高頻信號進(jìn)行選頻和放大，并對其進(jìn)行下變頻處理；所述放大單元903，用于對下變頻后的信號進(jìn)行放大處理；所述第二頻率轉(zhuǎn)換單元904，用于根據(jù)所述頻率參考信號將放大后的信號進(jìn)行上變頻處理以形成第二波段的高頻信號；所述發(fā)送單元905、用于發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
以圖9所示的補點器結(jié)構(gòu)為例，補點器對接收到的第二波段的高頻信號進(jìn)行處理的流程如圖10所示步驟1000、接收第二波段的高頻信號。
步驟1001、對所述第二波段的高頻信號進(jìn)行高通濾波以獲取其載波信號作為頻率參考信號。
步驟1002、對接收到的第二波段的高頻信號進(jìn)行選頻和放大。
步驟1003、對放大后的信號進(jìn)行下變頻處理。
步驟1004、對下變頻后的信號進(jìn)行放大處理。
步驟1005、根據(jù)所述頻率參考信號將放大后的信號進(jìn)行上變頻處理，形成第二波段的高頻信號。
步驟1006、發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
所述各補點器在上變頻時，所采用的參考頻率直接從接收到的第二波段的高頻信號中提取，經(jīng)鎖相環(huán)PLL產(chǎn)生發(fā)射頻率波段如S波段的第二波段的高頻信號，因此，各轉(zhuǎn)發(fā)器無需專用的時間和頻率同步裝置。
由于各補點器直接進(jìn)行同頻轉(zhuǎn)發(fā)，這一信號處理過程延時很小，遠(yuǎn)低于OFDM符號的循環(huán)前綴(Cyclic Prefix，CP)的長度，接收機的信道均衡器能恢復(fù)循環(huán)前綴之內(nèi)的多徑信號，不會對接收機帶來影響，因此各補點器無需進(jìn)行時間同步處理。
以圖8所示的單頻網(wǎng)結(jié)構(gòu)為例，本實施例中由轉(zhuǎn)發(fā)器和補點器對通信衛(wèi)星傳送的攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號進(jìn)行處理的流程參閱圖11所示步驟1100、各轉(zhuǎn)發(fā)器從通信衛(wèi)星接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號。
步驟1101、各轉(zhuǎn)發(fā)器對接收到的第一波段的高頻信號進(jìn)行高通濾波以獲取其載波信號作為頻率參考信號。
步驟1102、各轉(zhuǎn)發(fā)器將所述第一波段的高頻信號經(jīng)選頻和放大后，進(jìn)行下變頻處理，并以半解碼或全解碼的方式進(jìn)行降噪處理，以及，從信號幀中提取時間同步信息。
步驟1103、各轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)獲取到的頻率參考信號形成攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號并將其放大。
步驟1104、各轉(zhuǎn)發(fā)器根據(jù)所述時間同步信息向各補點器發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
步驟1105、各補點器接收所述第二波段的高頻信號，對所述第二波段的高頻信號進(jìn)行高通濾波以獲取其載波信號作為頻率參考信號。
步驟1106、各補點器將所述第二波段的高頻信號經(jīng)選頻和放大后，進(jìn)行下變頻處理后，進(jìn)行放大處理。
步驟1107、各補點器根據(jù)獲取到的頻率參考信號形成攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
步驟1108、各補點器向終端設(shè)備發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
從上述實施例可知，本發(fā)明以通信衛(wèi)星為核心，并輔以若干小功率轉(zhuǎn)發(fā)器群和/或補點器群，構(gòu)成移動數(shù)字多媒體廣播傳輸單頻網(wǎng)，所述單頻網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)；本發(fā)明直接利用從通信衛(wèi)星接收的高頻信號獲取到的頻率參考信號和時間同步信息實現(xiàn)單頻網(wǎng)的時頻同步；進(jìn)一步的，所述單頻網(wǎng)中，轉(zhuǎn)發(fā)器可采用半解碼方式以降低信道噪聲，也可采用全解碼方式以減少信道噪聲和誤碼率。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提供數(shù)字多媒體廣播信號的方法，其特征在于，該方法包括步驟各轉(zhuǎn)發(fā)裝置分別從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號；所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，其中，各轉(zhuǎn)發(fā)裝置根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號；所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號的載波信號作為頻率參考信號。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置進(jìn)一步根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得時間同步信息，并根據(jù)該時間同步信息控制發(fā)送所述第二波段的高頻信號的時間。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號下變頻后，從信號幀中獲得所述時間同步信息。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置從接收到第一波段的高頻信號到發(fā)送轉(zhuǎn)換成的第二波段的高頻信號的延時相同，并且該延時時長不小于各轉(zhuǎn)發(fā)裝置轉(zhuǎn)換信號的時長。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號的過程中，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置對下變頻后的信號進(jìn)行解調(diào)并恢復(fù)出編碼的碼字，然后對該碼字進(jìn)行調(diào)制和上變頻處理后形成所述第二波段的高頻信號。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號的過程中，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置對下變頻后的信號進(jìn)行解調(diào)并解碼恢復(fù)出所述數(shù)字多媒體廣播信號，然后將所述數(shù)字多媒體廣播信號進(jìn)行編碼、調(diào)制和上變頻處理后形成所述第二波段的高頻信號。
8.如權(quán)利要求1至7任一項所述的方法，其特征在于，將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號的過程中，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置還進(jìn)一步對信號進(jìn)行放大處理。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括步驟接收所述第二波段的高頻信號并進(jìn)行放大處理，以及發(fā)送放大后的第二波段的高頻信號。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述放大處理包括步驟從接收到的第二波段的高頻信號獲取頻率參考信號和將第二波段的高頻信號下變頻；放大下變頻后的信號，并根據(jù)所述頻率參考信號對放大后的信號進(jìn)行上變頻處理形成第二波段的高頻信號。
11.一種轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其特征在于，包括接收單元，用于從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號；處理單元，用于將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，其中，根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號；發(fā)送單元，用于發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述處理單元包括頻率同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；第一頻率轉(zhuǎn)換單元，用于對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行下變頻處理；解調(diào)單元，用于將下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；恢復(fù)單元，用于從頻域信號中恢復(fù)出編碼的碼字；調(diào)制單元，用于將恢復(fù)出的編碼的碼字轉(zhuǎn)換為時域信號；第二頻率轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述頻率參考信號形成攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述處理單元包括頻率同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；第一頻率轉(zhuǎn)換單元，用于對所述第一波段的高頻信號進(jìn)行下變頻處理；解調(diào)單元，用于將下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；解碼單元，用于將解調(diào)后的頻域信號進(jìn)行解碼，恢復(fù)出所述數(shù)字多媒體廣播信號；編碼單元，用于將所述數(shù)字多媒體廣播信號進(jìn)行編碼；調(diào)制單元，用于將編碼后的所述數(shù)字多媒體廣播信號轉(zhuǎn)換為時域信號；第二頻率轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述頻率參考信號形攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
14.如權(quán)利要求11、12或13所述的裝置，其特征在于，所述處理單元還包括時間同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得時間同步信息，并指示所述發(fā)送單元根據(jù)該時間同步信息發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
15.一種單頻網(wǎng)，其特征在于，包括多個轉(zhuǎn)發(fā)裝置，其中，各轉(zhuǎn)發(fā)裝置分別從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號，并將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，以及發(fā)送所述第二波段的高頻信號；其中，各轉(zhuǎn)發(fā)裝置根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號。
16.如權(quán)利要求15所述的單頻網(wǎng)，其特征在于，還包括多個補點器，用于接收所述第二波段的高頻信號并進(jìn)行放大處理，以及發(fā)送放大后第二波段的高頻信號。
17.如權(quán)利要求15所述的單頻網(wǎng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置包括接收單元，用于從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號；處理單元，用于將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，其中，根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號；發(fā)送單元，用于發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
18.如權(quán)利要求17所述的單頻網(wǎng)，其特征在于，所述處理單元包括頻率同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；第一頻率轉(zhuǎn)換單元，用于將所述第一波段的高頻信號下變頻；解調(diào)單元，用于將下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；恢復(fù)單元，用于從頻域信號中恢復(fù)出編碼的碼字；調(diào)制單元，用于將恢復(fù)出的編碼的碼字轉(zhuǎn)換為時域信號；第二頻率轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述頻率參考信號形成攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
19.如權(quán)利要求17所述的單頻網(wǎng)，其特征在于，所述處理單元包括頻率同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號；第一頻率轉(zhuǎn)換單元，用于將所述第一波段的高頻信號下變頻；解調(diào)單元，用于將下變頻后的時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；解碼單元，用于對解調(diào)后的頻域信號進(jìn)行解碼，恢復(fù)出所述數(shù)字多媒體廣播信號；編碼單元，用于將所述數(shù)字多媒體廣播信號進(jìn)行編碼；調(diào)制單元，用于將編碼后的所述數(shù)字多媒體廣播信號轉(zhuǎn)換為時域信號；第二頻率轉(zhuǎn)換單元，用于根據(jù)所述頻率參考信號形攜帶所述數(shù)字多媒體廣播信號的第二波段的高頻信號。
20.如權(quán)利要求17、18或19所述的單頻網(wǎng)，其特征在于，所述處理單元還包括時間同步單元，用于根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得時間同步信息，并指示所述發(fā)送單元根據(jù)該時間同步信息發(fā)送所述第二波段的高頻信號。
21.如權(quán)利要求15所述的單頻網(wǎng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號的載波信號作為頻率參考信號。
22.如權(quán)利要求15所述的單頻網(wǎng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號下變頻后，從信號幀中獲得所述時間同步信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提供數(shù)字多媒體廣播信號的方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在單純依靠全球定位系統(tǒng)GPS進(jìn)行時頻同步的問題；該方法包括各轉(zhuǎn)發(fā)裝置分別從通信衛(wèi)星或地面發(fā)射站接收攜帶數(shù)字多媒體廣播信號的第一波段的高頻信號；所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置將所述第一波段的高頻信號轉(zhuǎn)換為第二波段的高頻信號，其中，各轉(zhuǎn)發(fā)裝置根據(jù)所述第一波段的高頻信號獲得頻率參考信號以產(chǎn)生所述第二波段的高頻信號中的載波信號；所述各轉(zhuǎn)發(fā)裝置發(fā)送所述第二波段的高頻信號。本發(fā)明同時公開一種轉(zhuǎn)發(fā)裝置和單頻網(wǎng)。
文檔編號H04L27/26GK101018085SQ20061016495
公開日2007年8月15日 申請日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
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