專利名稱：Dtmb系統(tǒng)中信噪比估計(jì)方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，特別是涉及一種DTMB系統(tǒng)中高精度信噪比估計(jì)方法。 本發(fā)明還涉及一種實(shí)現(xiàn)該信噪比估計(jì)方法的裝置。
背景技術(shù)：
在我國自主推出的數(shù)字電視地面廣播國家標(biāo)準(zhǔn)——數(shù)字地面多媒體廣播的系統(tǒng) (DTMB Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting數(shù)字地面多媒體廣播)中，發(fā)射端采用了以循環(huán)PN(偽隨機(jī)數(shù))序列的時(shí)域填充作為保護(hù)間隔的幀結(jié)構(gòu)。PN保護(hù)間隔可以用于快速系統(tǒng)同步和信道估計(jì)，也可用來進(jìn)行信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)估計(jì)。由于地面無線傳輸環(huán)境復(fù)雜多變(尤其是在城市中)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的估計(jì)信噪比不僅有利于了解接收系統(tǒng)的狀態(tài)，還可以為系統(tǒng)狀態(tài)切換及均衡器參數(shù)調(diào)整優(yōu)化提供依據(jù)。 傳統(tǒng)的SNR估計(jì)方法由通過均衡以后的星座點(diǎn)來計(jì)算；或者通過信道估計(jì)的結(jié)果與已知發(fā)送數(shù)據(jù)重構(gòu)接收數(shù)據(jù)來計(jì)算。這些計(jì)算方法都依賴其它模塊的估計(jì)準(zhǔn)確度，如均衡或信道估計(jì)，而且具有一定的實(shí)現(xiàn)運(yùn)算量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種DTMB系統(tǒng)中的SNR估計(jì)方法，僅依賴于定時(shí)跟蹤環(huán)路及頻偏跟蹤環(huán)路的穩(wěn)定性，對信噪比的要求遠(yuǎn)低于接收門限，且運(yùn)算復(fù)雜度低，便于進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)；為此，本發(fā)明還要提供一種用于實(shí)現(xiàn)該SNR估計(jì)方法的裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的DTMB系統(tǒng)中信噪比估計(jì)方法，包括如下步驟步驟1、待定時(shí)跟蹤環(huán)路及頻偏跟蹤環(huán)路穩(wěn)定后，如果幀頭模式為保護(hù)間隔中存在雙導(dǎo)頻的PN595模式，則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前兩幀的保護(hù)間隔中截取，否則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前一幀的保護(hù)間隔中截取，以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列^；步驟2、從接收數(shù)據(jù)r中截取當(dāng)前幀循環(huán)連續(xù)的保護(hù)間隔中的，以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列r2 ；步驟3、將數(shù)據(jù)序列Γι和r2逐點(diǎn)相減，得到序列n，并計(jì)算序列η的噪聲能量Etl，對噪聲能量進(jìn)行平滑濾波得到平均噪聲能量4 ；步驟4、計(jì)算數(shù)據(jù)序列r2的平均能量E，將平均能量E與平均噪聲能量En相減，得到信號能量Es ；用信號能量Es除以平均噪聲能量&即得到信噪比。本發(fā)明的DTMB系統(tǒng)中高精度信噪比估計(jì)裝置，包括PN保護(hù)間隔截取模塊，待定時(shí)跟蹤環(huán)路及頻偏跟蹤環(huán)路穩(wěn)定后，如果幀頭模式為保護(hù)間隔中存在雙導(dǎo)頻的PN595模式，從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前兩幀的保護(hù)間隔中截取， 否則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前一幀的保護(hù)間隔中截取，以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列^ ；從接收數(shù)據(jù)r中截取當(dāng)前幀循環(huán)連續(xù)的保護(hù)間隔中以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列r2 ；噪聲及信號能量計(jì)算模塊，與所述PN保護(hù)間隔截取模塊連接，將數(shù)據(jù)序列T1和r2 對齊相減得到序列n，計(jì)算序列η的噪聲能量&，對噪聲能量進(jìn)行平滑濾波得到平均噪聲能量Εη，計(jì)算數(shù)據(jù)序列r2的平均能量E，將平均能量E與平均噪聲能量&相減，得到信號能量Es，從而計(jì)算得到信噪比。本發(fā)明通過利用保護(hù)間隔來估計(jì)信噪比，可以快速準(zhǔn)確得到實(shí)時(shí)信噪比，是DTMB 系統(tǒng)中的高精度信噪比估計(jì)方法和裝置，可以擺脫傳統(tǒng)基于星座點(diǎn)或信道估計(jì)的信噪比估計(jì)對其它模塊計(jì)算結(jié)果的依賴，僅依賴于定時(shí)跟蹤環(huán)路及頻偏(包括載波頻偏和采樣頻偏)跟蹤環(huán)路的穩(wěn)定性，而上述兩環(huán)路的穩(wěn)定性是接收系統(tǒng)能正常工作的前提，因而其對信噪比的要求遠(yuǎn)低于接收門限。本發(fā)明大大降低了運(yùn)算復(fù)雜度，計(jì)算簡便，可以實(shí)現(xiàn)信噪比的實(shí)時(shí)估計(jì)檢測，為系統(tǒng)狀態(tài)切換及均衡器參數(shù)調(diào)整優(yōu)化提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的依據(jù)。本發(fā)明的方法和裝置不僅適用于DTMB無線通信系統(tǒng)的接收系統(tǒng)，只要是采用了固定序列作為幀結(jié)構(gòu)前綴的通信系統(tǒng)，在接收端都可以用本發(fā)明進(jìn)行信噪比估計(jì)。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明圖1是本發(fā)明的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)高精度信噪比估計(jì)的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖2是圖1中PN保護(hù)間隔截取模塊的操作方法示意圖；圖3是圖1中噪聲及信號能量計(jì)算模塊的操作方法示意圖。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中將以PN保護(hù)間隔長度為595的DTMB接收系統(tǒng)中的信噪比估計(jì)為實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。當(dāng)然，對于PN保護(hù)間隔長度為420或是945的DTMB接收系統(tǒng)中的信噪比估計(jì)，本發(fā)明同樣適用。應(yīng)特別注意的是，文中所述參數(shù)的常數(shù)取值，僅僅是為了方便實(shí)施例的描述，絕不用于限制發(fā)明。對于PN保護(hù)間隔長度為595的DTMB接收系統(tǒng)，待定時(shí)跟蹤環(huán)路及頻偏(包括載波頻偏和采樣頻偏)跟蹤環(huán)路穩(wěn)定后，如果幀頭模式為保護(hù)間隔中存在雙導(dǎo)頻的PN595模式，圖1中的PN保護(hù)間隔截取模塊從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前兩幀的保護(hù)間隔中截取，否則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前一幀的保護(hù)間隔中截取，長度小于保護(hù)間隔長度595與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列巧。從接收數(shù)據(jù)r中截取當(dāng)前幀循環(huán)連續(xù)的保護(hù)間隔中以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列r2。其操作過程如圖2所示。噪聲及信號能量計(jì)算模塊對PN保護(hù)間隔截取模塊得到的數(shù)據(jù)序列Γι和r2對齊相減，計(jì)算得到序列η的平均能量&，即噪聲能量，對噪聲能量進(jìn)行平滑濾波得到平均噪聲能量Εη，計(jì)算數(shù)據(jù)序列r2的平均能量E，將平均能量E與平均噪聲能量&相減，得到信號能量Es，Es與&之比即為信噪比。其操作過程如圖3所示。如果系統(tǒng)保護(hù)間隔是旋轉(zhuǎn)相位的，則需把數(shù)據(jù)序列Γι和r2旋轉(zhuǎn)到同相位上后再逐點(diǎn)相減。
本發(fā)明的高精度信噪比估計(jì)方法不只適用于DTMB無線通信系統(tǒng)的接收系統(tǒng)，只要是采用了固定序列作為幀結(jié)構(gòu)前綴的通信系統(tǒng)，在接收端都可以用本方法進(jìn)行信噪比估計(jì)。以上通過具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種DTMB系統(tǒng)中信噪比估計(jì)方法，其特征在于包括如下步驟步驟1、待定時(shí)跟蹤環(huán)路及頻偏跟蹤環(huán)路穩(wěn)定后，如果幀頭模式為保護(hù)間隔中存在雙導(dǎo)頻的PN595模式，則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前兩幀的保護(hù)間隔中截取，否則從接收數(shù)據(jù)r 中當(dāng)前幀的前一幀的保護(hù)間隔中截取，以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列T1 ；步驟2、從接收數(shù)據(jù)r中截取當(dāng)前幀循環(huán)連續(xù)的保護(hù)間隔中的，以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列r2 ；步驟3、將數(shù)據(jù)序列Γι和r2逐點(diǎn)相減，得到序列n，并計(jì)算序列η的噪聲能量&，對噪聲能量進(jìn)行平滑濾波得到平均噪聲能量4 ；步驟4、計(jì)算數(shù)據(jù)序列r2的平均能量E，將平均能量E與平均噪聲能量&相減，得到信號能量Es ；用信號能量Es除以平均噪聲能量&即得到信噪比。
2.如權(quán)利要求1所述的信噪比估計(jì)方法，其特征在于步驟3中，如果系統(tǒng)保護(hù)間隔是旋轉(zhuǎn)相位的，則需把序列A和r2旋轉(zhuǎn)到同相位上后再逐點(diǎn)相減。
3.如權(quán)利要求1所述的信噪比估計(jì)方法，其特征在于步驟1中所述頻偏包括載波頻偏和采樣頻偏。
4.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征在于，包括PN保護(hù)間隔截取模塊，待定時(shí)跟蹤環(huán)路及頻偏跟蹤環(huán)路穩(wěn)定后，如果幀頭模式為保護(hù)間隔中存在雙導(dǎo)頻的PN595模式，則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前兩幀的保護(hù)間隔中截取，否則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前一幀的保護(hù)間隔中截取，以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需序列Α ；從接收數(shù)據(jù)r中截取當(dāng)前幀循環(huán)連續(xù)的保護(hù)間隔中以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的所需數(shù)據(jù)序列r2 ；噪聲及信號能量計(jì)算模塊，與所述PN保護(hù)間隔截取模塊連接，將數(shù)據(jù)序列^和r2對齊相減得到序列n，計(jì)算序列η的噪聲能量&，對噪聲能量進(jìn)行平滑濾波得到平均噪聲能量 En,計(jì)算序列r2的平均能量E，將平均能量E與平均噪聲能量&相減，得到信號能量Es，從而計(jì)算得到信噪比。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種DTMB系統(tǒng)中信噪比估計(jì)方法及裝置，若幀頭模式為保護(hù)間隔中存在雙導(dǎo)頻的PN595模式，則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前兩幀的保護(hù)間隔中截取，否則從接收數(shù)據(jù)r中當(dāng)前幀的前一幀的保護(hù)間隔中截取，以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的數(shù)據(jù)序列r1；從接收數(shù)據(jù)r中截取當(dāng)前幀循環(huán)連續(xù)的保護(hù)間隔中的，以保護(hù)間隔末尾為結(jié)束，且長度小于保護(hù)間隔長度與預(yù)計(jì)最大時(shí)延擴(kuò)展之差的數(shù)據(jù)序列r2；根據(jù)數(shù)據(jù)序列r1和r2得到平均噪聲能量En和信號能量Es，用Es除以En得到信噪比。本發(fā)明僅依賴于定時(shí)跟蹤環(huán)路及頻偏跟蹤環(huán)路的穩(wěn)定性，對信噪比的要求遠(yuǎn)低于接收門限，且運(yùn)算復(fù)雜度低，便于進(jìn)行實(shí)時(shí)估計(jì)。
文檔編號H04L25/03GK102271107SQ201010191498
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者李霄翔, 蔣朱成 申請人:卓勝微電子(上海)有限公司