專利名稱：有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置及方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)字電視傳輸領域，尤其涉及一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤 同步頭的裝置及方法。
背景技術：
數(shù)字有線電視是建立在有線電視網上傳輸?shù)囊环N廣播服務，它也是當今世界有線 電視廣播的發(fā)展趨勢。該系統(tǒng)是將模擬電視信號轉換成數(shù)字信號并以數(shù)字的方式進行處理 和傳輸?shù)挠芯€電視系統(tǒng)。
到目前為止，世界上已經形成了幾種不同的標準；以歐洲為例，從1995年起， 歐洲陸續(xù)發(fā)布了數(shù)字電視地面廣播(DVB-T)、數(shù)字衛(wèi)星廣播(DVB-S)、數(shù)字電視有線廣播 (DVB-C)標準。中國于2001年也已經開始了數(shù)字有線電視的試播工作。在地面數(shù)字電視有線廣播(DVB-C)標準中，對于接收機端來講，發(fā)射端所發(fā)射的 信號一切都是未知的(如碼率、QAM調制模式等等)，且在發(fā)射端所發(fā)射的信號中沒有任何 已知的訓練序列(如PN碼等等)，所以接收端必須根據(jù)信號特點判斷碼率，QAM調制模式。 但在DVBC系統(tǒng)標準的所提供的特點中，這些信息對于接收機來講可能都無法先知獲得，這 就增加了接收模塊的設計難度。在傳統(tǒng)的數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)中(如圖1所示)，前向糾錯(FEC)模塊可以根據(jù)不 同的QAM調制模式進行相應的星座映射(不同的QAM調制模式對應不同的星座圖)。在根 據(jù)不同QAM調制模式進行星座映射后解映射的數(shù)據(jù)中，尋找并判斷該解映射數(shù)據(jù)塊中是否 存在效數(shù)據(jù)包頭。如果成功發(fā)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)包頭信息，則其后面的數(shù)據(jù)就假定為有效數(shù)據(jù)包， 繼續(xù)尋找下去。當下一個數(shù)據(jù)包頭位置(假設每個包頭之間的數(shù)據(jù)間隔量為固定的204個 字節(jié)，下文稱“數(shù)據(jù)包頭準位置”)到來后，再判斷其是否為有效數(shù)據(jù)包頭。這樣連續(xù)多次在 數(shù)據(jù)包頭準位置上判斷是否為有效數(shù)據(jù)包頭信息。如果是則同步頭被發(fā)現(xiàn)，否則重新開始。 有效數(shù)據(jù)包頭的判斷方法為該數(shù)據(jù)特定的包頭數(shù)據(jù)。但在傳統(tǒng)的方法中，其前提是基于QAM調制模式已知的情況下進行的，但如果出 現(xiàn)調制模式未知時，傳統(tǒng)接收機解映射就無法進行。因此，亟需一種在盲模式條件下，能夠 有效識別和跟蹤同步頭信息的裝置及方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，在QAM調制信息未知、且沒有明顯的 可識別信息的條件下，提出一種可有效解決無法解映射和無法識別同步頭的裝置及方法。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步 頭的裝置，包括順序連接的數(shù)據(jù)解映射模塊、相位旋轉及差分解碼模塊、符號到字節(jié)變換模 塊、同步頭識別模塊、解交織模塊、RS包譯碼模塊、解擾碼模塊、MPEG比特流均勻化模塊；還 包括數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊，所述相位旋轉及差分解碼模塊還具有第二輸入端，所述同 步頭識別模塊還具有第二輸出端；
所述數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊的輸入端與同步頭識別模塊的第二輸出端相連，所 述數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊的輸出端與相位旋轉及差分解碼模塊的第二輸入端相連。
另外，本發(fā)明還提出一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的方法，包括 以下步驟a.初始化，對前向糾錯模塊的相關子模塊的寄存器值進行初始化；b.接收數(shù)據(jù)，控制接收前向糾錯模塊輸入的I、Q兩路數(shù)據(jù)；c. QAM調制模式識和跟蹤階段，本步驟根據(jù)QAM調制模式識別情況分為cl和c2兩 個階段cl. QAM調制模式識別階段，符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸出 的有效比特按照QAM調制模式分別組合成字節(jié)形式并按照各自QAM調制模式串行輸出；c2. QAM調制模式跟蹤階段，符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸出 的有效比特按照確定QAM調制模式組合成字節(jié)形式串行輸出；d.相位旋轉及差分解碼，對數(shù)據(jù)解映射模塊的輸出選其高兩比特進行差分譯碼， 根據(jù)QAM調制模式識別情況分為el和e2兩個階段dl. QAM調制模式識別階段，根據(jù)不同QAM調制模式相位旋轉及差分解碼模塊選取 相應的有效比特并行輸出；d2. QAM調制模式跟蹤階段，相位旋轉及差分解碼模塊只輸出確定QAM調制模式的 有效比特；e.符號到字節(jié)的映射，根據(jù)QAM調制模式識別情況分為el和e2兩個階段el. QAM調制模式識別階段，符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸出 的有效比特按照QAM調制模式分別組合成字節(jié)形式并按照各自QAM調制模式串行輸出；e2. QAM調制模式跟蹤階段，符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸出 的有效比特按照確定QAM調制模式組合成字節(jié)形式串行輸出；f.同步頭檢測，根據(jù)QAM調制模式識別情況分為Π和f2兩個階段Π. QAM調制模式識別階段，同步頭識別模塊將符號到字節(jié)變換模塊輸出的各路 QAM調制模式的串行輸出的數(shù)據(jù)逐比特尋找同步頭信息；f2. QAM調制模式跟蹤階段，同步頭識別模塊按照之前的方式將正確QAM調制模式 輸出，數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊將信號鎖定在正確的QAM調制模式上；g.通路選擇，當步驟f發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步頭信息后，就將該發(fā)現(xiàn)支路的數(shù)據(jù)輸出到解 交織模塊進行解交織，并將各條支路相關指示輸送到數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊中；h.找到同步頭，數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊根據(jù)同步頭識別模塊的信息輸出QAM調 制模式鎖定情況；i.確定QAM調制模式，數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊輸出最終確定的QAM調制模式；j.最終輸出TS流。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置及 方法，具有結構簡單，實現(xiàn)方便的優(yōu)點，且該裝置及方法具有廣泛的可實施性。另外，在盲模 式條件下，本發(fā)明能夠有效識別和跟蹤同步頭信息。


圖1是傳統(tǒng)的自適應識別和跟蹤同步頭裝置實施例的結構方框圖；圖2是本發(fā)明自適應識別和跟蹤同步頭裝置實施例的結構方框圖；圖3是本發(fā)明自適應識別和跟蹤同步頭方法實施例的流程圖；圖4是本發(fā)明數(shù)據(jù)解映射實施例的方框圖；圖5是本發(fā)明16QAM、64QAM、256QAM針對第一象限的解映射圖； 圖6是本發(fā)明32QAM針對第一象限的解映射圖；圖7是本發(fā)明128QAM針對第一象限的解映射圖。
具體實施例方式下面，對照附圖和較佳實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。參見圖1，在傳統(tǒng)的自適應識別和跟蹤同步頭裝置中，如圖所示，其QAM調制模式 是已知的，自適應識別和跟蹤同步頭裝置根據(jù)已知的QAM調制模式進行對應的QAM解映射。參見圖2，一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，包括順序連接的 數(shù)據(jù)解映射模塊201、相位旋轉及差分解碼模塊202、符號到字節(jié)變換模塊203、同步頭識別 模塊204、解交織模塊206、RS包譯碼模塊207、解擾碼模塊208、MPEG比特流均勻化模塊 209 ；還包括數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊205，所述相位旋轉及差分解碼模塊202還具有第二 輸入端，所述同步頭識別模塊205還具有第二輸出端；所述數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊205的 輸入端與同步頭識別模塊204的第二輸出端相連，所述數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊205的輸 出端與相位旋轉及差分解碼模塊202的第二輸入端相連。所述數(shù)據(jù)解映射模塊201，主要完成對輸入的I、Q兩路數(shù)據(jù)根據(jù)不同的QAM調制 模式分別解映射，并將各種解映射結果并行輸出。在前向糾錯模塊開始時，數(shù)據(jù)解映射模塊 為全QAM解映射；當模塊205數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊輸出正確模式時，則模塊201以正確 的QAM模式解映射。所述相位旋轉及差分解碼模塊202，主要用于完成相位旋轉和差分譯碼。所述符號到字節(jié)變換模塊203，用于在不同QAM調制模式下解映射結果中選取所 需的比特數(shù)據(jù)，并將這些比特數(shù)據(jù)組合字節(jié)串行輸出。由于不同QAM調制模式其每個符號 所包含的有效bit不同，如圖4、圖5、圖6、圖7所示。雖然在不同QAM調制模式下解映射結 果輸出均為8比特，需要從中選取所需的比特數(shù)據(jù)，然后再將這些比特數(shù)據(jù)組合字節(jié)(8個 比特)形式串行輸出。所述同步頭識別模塊204，用于根據(jù)所述符號到字節(jié)變換模塊串行輸出的結果逐 個比特的尋找同步頭“47H”和“184H”字節(jié)。當發(fā)現(xiàn)這樣一個“準同步頭”后，隔204字節(jié) 繼續(xù)判斷是否為同步頭信息。這樣連續(xù)判斷多次后確認是否正確找到數(shù)據(jù)同步頭信息。所述數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊205，用于判斷QAM調制模式對應下的幾路數(shù)據(jù)中 哪一路數(shù)據(jù)已經發(fā)現(xiàn)同步頭，并指示數(shù)據(jù)解映射模塊201以該發(fā)現(xiàn)同步頭路所對應的QAM 調制模式進行解映射操作。開始時指示全QAM模式。所述解交織模塊206，用于對同步頭識別模塊204正確的一路進行解交織操作。解 交織模塊可以按照RS塊數(shù)據(jù)形式串行或并行輸出，204個字節(jié)為一個RS包數(shù)據(jù)。所述RS譯碼模塊207，用于根據(jù)不同的系統(tǒng)標準，選擇正確的RS譯碼方法進行譯碼。在DVBC系統(tǒng)中，RS碼為(255，239)截短碼。
所述解擾碼模塊208，用于以幀形式對RS譯碼模塊207的輸出進行解擾碼操作。所述的MPEG比特流均勻化模塊209，用于對解擾碼模塊208輸出的TS流進行均勻 化處理。根據(jù)不同MPEG流解碼芯片的要求，主要完成模塊208解擾碼模塊輸出的TS流進 行均勻化處理，使得處理后的MPEG流均勻化，其輸出時鐘具有連續(xù)性。對比從圖1和圖2，可以看出圖1需要準確的QAM模式，而在圖2則不需要準確 的QAM模式，其在盲形式下進行對數(shù)據(jù)同步頭信息從而確定QAM模式。在某些特定的情況 下，如未知QAM調制模式時，本專利更加適合需求。參見圖3，一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的方法，包括以下步驟S301.開始初始化前向糾錯模塊的相關子模塊的寄存器值；S302.接收數(shù)據(jù)控制接收前向糾錯模塊輸入的I、Q兩路數(shù)據(jù)；S303.本步驟根據(jù)QAM調制模式識別情況分為cl和c2兩個階段cl. QAM調制模式識別階段符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸 出的有效比特按照QAM調制模式分別組合成字節(jié)形式并按照各自QAM調制模式串行輸出；c2. QAM調制模式跟蹤階段符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸 出的有效比特按照確定QAM調制模式組合成字節(jié)形式串行輸出；S304.相位旋轉及差分解碼對數(shù)據(jù)解映射模塊的輸出選其高兩比特進行差分譯 碼，根據(jù)QAM調制模式識別情況分為el和e2兩個階段dl. QAM調制模式識別階段根據(jù)不同QAM調制模式相位旋轉及差分解碼模塊選取 相應的有效比特并行輸出；d2. QAM調制模式跟蹤階段相位旋轉及差分解碼模塊只輸出確定QAM調制模式的 有效比特；S305.符號到字節(jié)的映射根據(jù)QAM調制模式識別情況分為el和e2兩個階段el. QAM調制模式識別階段符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸 出的有效比特按照QAM調制模式分別組合成字節(jié)形式并按照各自QAM調制模式串行輸出；e2. QAM調制模式跟蹤階段符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸 出的有效比特按照確定QAM調制模式組合成字節(jié)形式串行輸出；S306.同步頭檢測根據(jù)QAM調制模式識別情況分為Π和f2兩個階段Π. QAM調制模式識別階段同步頭識別模塊將符號到字節(jié)變換模塊輸出的各路 QAM調制模式的串行輸出的數(shù)據(jù)逐比特尋找同步頭信息；f2. QAM調制模式跟蹤階段同步頭識別模塊按照之前的方式將正確QAM調制模式 輸出；數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊將信號鎖定在正確的QAM調制模式上；S307.通路選擇當步驟f發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步頭信息后，就將該發(fā)現(xiàn)支路的數(shù)據(jù)輸出到 解交織模塊進行解交織，并將各條支路相關指示輸送到數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊中；S308.找到同步頭數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊根據(jù)同步頭識別模塊的信息輸出 QAM調制模式鎖定情況；S309.確定QAM調制模式數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊輸出最終確定的QAM調制模 式；
S310.最終輸出TS流。上述的步驟c中的QAM調制模式包括16QAM、32QAM、64QAM、128QAM及256QAM。參見圖4，為本發(fā)明數(shù)據(jù)解映射實施例的方框圖。圖5是本發(fā)明16QAM、64QAM、 256QAM針對第一象限的解映射圖。圖6是本發(fā)明32QAM針對第一象限的解映射圖。圖7是 本發(fā)明128QAM針對第一象限的解映射圖。綜上所述，本發(fā)明公開了一種在無QAM調制模式信息提示下，一種自適應識別數(shù) 據(jù)同步頭信息的裝置及方法，本發(fā)明通過并行解映射，分別判斷同步頭信息情況，確定QAM 調制模式。然后再以該模式進行解交織、譯碼等相關操作，該裝置及方法非常簡單實用，且 實現(xiàn)方便。
雖然以上結合具體實施方式
對本發(fā)明內容進行了詳細地說明，但是應當理解到， 本領域的技術人員在不違背本發(fā)明的原理和實質精神的前提下，對本發(fā)明的實施方式可以 作出各種變形或者修改，這些變形和修改均應當落入本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，包括順序連接的數(shù)據(jù)解映射模塊、相位旋轉及差分解碼模塊、符號到字節(jié)變換模塊、同步頭識別模塊、解交織模塊、RS包譯碼模塊、解擾碼模塊、MPEG比特流均勻化模塊；其特征在于還包括數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊，所述相位旋轉及差分解碼模塊具有第二輸入端，所述同步頭識別模塊具有第二輸出端；所述數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊的輸入端與同步頭識別模塊的第二輸出端相連，所述數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊的輸出端與相位旋轉及差分解碼模塊的第二輸入端相連。
2.如權利要求1所述的有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，其特征在 于所述數(shù)據(jù)解映射模塊主要完成對輸入的I、Q兩路數(shù)據(jù)根據(jù)不同的QAM調制模式分別解 映射，并將各種解映射結果并行輸出。
3.如權利要求2所述的有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，其特征在 于所述相位旋轉及差分解碼模塊主要用于完成相位旋轉和差分譯碼。
4.如權利要求3所述的有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，其特征在 于所述符號到字節(jié)變換模塊用于在不同QAM調制模式下解映射結果中選取所需的比特數(shù) 據(jù)，并將這些比特數(shù)據(jù)組合字節(jié)串行輸出。
5.如權利要求4所述的有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，其特征在 于所述同步頭識別模塊，用于根據(jù)所述符號到字節(jié)變換模塊串行輸出的結果逐個比特的 尋找同步頭“47H”和“ 184H”字節(jié)。
6.如權利要求5所述的有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，其特征在 于所述數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊用于判斷QAM調制模式對應下的幾路數(shù)據(jù)中哪一路數(shù)據(jù) 已經發(fā)現(xiàn)同步頭，并指示數(shù)據(jù)解映射模塊以該發(fā)現(xiàn)同步頭路所對應的QAM調制模式進行解 映射操作。
7.如權利要求6所述的有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，其特征在 于所述解交織模塊用于對同步頭識別模塊正確的一路進行解交織操作；所述RS譯碼模塊 用于根據(jù)不同的系統(tǒng)標準，選擇正確的RS譯碼方法進行譯碼；所述解擾碼模塊用于以幀形 式對RS譯碼模塊的輸出進行解擾碼操作。
8.如權利要求7所述的有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，其特征在 于所述的MPEG比特流均勻化模塊用于對解擾碼模塊輸出的TS流進行均勻化處理。
9.一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的方法，其特征在于包括以下步驟a.初始化，對前向糾錯模塊的相關子模塊的寄存器值進行初始化；b.接收數(shù)據(jù)，控制接收前向糾錯模塊輸入的I、Q兩路數(shù)據(jù)；c.QAM調制模式識別跟蹤階段，根據(jù)QAM調制模式識別情況分為cl和c2兩個階段cl. QAM調制模式識別階段符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸出的有效比特按照QAM調制模式分別組合成字節(jié)形式并按照各自QAM調制模式串行輸出；c2. QAM調制模式跟蹤階段符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸出的 有效比特按照確定QAM調制模式組合成字節(jié)形式串行輸出；d.相位旋轉及差分解碼對數(shù)據(jù)解映射模塊的輸出選其高兩比特進行差分譯碼，根據(jù) QAM調制模式識別情況分為el和e2兩個階段dl. QAM調制模式識別階段根據(jù)不同QAM調制模式相位旋轉及差分解碼模塊選取相應的有效比特并行輸出； d2. QAM調制模式跟蹤階段，相位旋轉及差分解碼模塊只輸出確定QAM調制模式的有效 比特；e.符號到字節(jié)的映射，根據(jù)QAM調制模式識別情況分為el和e2兩個階段el. QAM調制模式識別階段符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸出的 有效比特按照QAM調制模式分別組合成字節(jié)形式并按照各自QAM調制模式串行輸出；e2. QAM調制模式跟蹤階段符號到字節(jié)變換模塊將相位旋轉及差分解碼模塊輸出的 有效比特按照確定QAM調制模式組合成字節(jié)形式串行輸出；f.同步頭檢測，根據(jù)QAM調制模式識別情況分為H和f2兩個階段fl. QAM調制模式識別階段同步頭識別模塊將符號到字節(jié)變換模塊輸出的各路QAM調 制模式的串行輸出的數(shù)據(jù)逐比特尋找同步頭信息；f2. QAM調制模式跟蹤階段同步頭識別模塊按照之前的方式將正確QAM調制模式輸 出；數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊將信號鎖定在正確的QAM調制模式上；g.通路選擇，當步驟f發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步頭信息后，就將該發(fā)現(xiàn)支路的數(shù)據(jù)輸出到解交織 模塊進行解交織，并將各條支路相關指示輸送到數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊中；h.找到同步頭，數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊根據(jù)同步頭識別模塊的信息輸出QAM調制模 式鎖定情況；i.確定QAM調制模式，數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊輸出最終確定的QAM調制模式； j.最終輸出TS流。
10.如權利要求9所述的有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的方法，其特征在 于所述的步驟c中的QAM調制模式包括16QAM、32QAM、64QAM、128QAM及256QAM。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的裝置，包括順序連接的數(shù)據(jù)解映射模塊、相位旋轉及差分解碼模塊、符號到字節(jié)變換模塊、同步頭識別模塊、解交織模塊、RS包譯碼模塊、解擾碼模塊、MPEG比特流均勻化模塊，還包括數(shù)據(jù)同步頭識別鎖定模塊205。本發(fā)明還公開了一種有線數(shù)字電視中自適應識別和跟蹤同步頭的方法，包括以下步驟初始化、接收數(shù)據(jù)、3.DEMAP、相位旋轉及差分解碼、符號到字節(jié)的映射、同步頭檢測、通路選擇、找到同步頭和確定QAM調制模式。本發(fā)明具有結構簡單，實現(xiàn)方便的優(yōu)點，且該裝置及方法具有廣泛的可實施性。在盲模式條件下，本發(fā)明亦能夠有效識別和跟蹤同步頭信息。
文檔編號H04L1/00GK101867554SQ20101019287
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權日2010年6月4日
發(fā)明者王長龍, 陳燕生 申請人:深圳市國微控股股份有限公司