一種旋轉信號接收器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種旋轉信號接收機，通過采用COFDM(編碼的正交頻分復用)方法的廣播數字地面電視信號調制的方法實現(xiàn)。通過對接收信號的相位調整，例如，通過對樣品的對準信號采用循環(huán)前綴移除，或通過在信道估計之前采用移動的窗口設置的快速傅立葉變換(FFT)處理信息流并解碼信息流，或采用消旋彌補的方法對所接收的信號進行的相位調整。
【專利說明】一種旋轉信號接收器
[0001]背景
1、應用領域:本發(fā)明應用于通信相關接收器
[0002]2、相關技術描述:
[0003]歐洲標準DVB-T (地面數字電視廣播)標準的原理是通過COFDM(編碼的正交頻分復用)方法對數字電視傳輸信號以塊或幀的方式進行分組傳輸的。
[0004]電視接收器接收到的是抽樣信號，該方法通過采樣器將信號疊加到基帶信號上。通過對有效信號的采集并利用傅立葉變換器對信號進行傅立葉變換(FFT)，同時采用頻率復用的方法增強有效信號。
[0005]提高DTT信號在復雜環(huán)境下傳輸的穩(wěn)定性是非常必要的。信號在傳輸的過程中通常會遇到類似高樓之類的物體的影響。受到這些因素的影響，數字電視接收器可能會因為信號在遇到到某些物體之后發(fā)生反射效應之后，兩次或更多次的以直接或間接的方式接收到相同的信息。
[0006]眾所周知，接收器中的一些腳本會引起信號的碼間干擾。為了削弱碼間干擾，DVB-T CODEFM信號的循環(huán)前綴保護間隔中引入了一個附加碼，需要特別說明的是，附加碼在信號中是循環(huán)出現(xiàn)的。
[0007]—旦接收信號轉換為基帶信號并且產生了較強的回聲，采樣信號中一個窗口長度的保護間隔的回聲，除了會增強信號的強度之外，信號時間域的相關性還導致了保護間隔回波的增強。當長回波出現(xiàn)時，這些相關性可以被用來定位窗口。當然這種技術對于短回波是無效的。如果短回波落后于一個長回波，窗口的定位取決于第一個長回波(或者相對主信號沒有大的預回波)，本發(fā)明將提供一個很好的解決方案。另一方面，當預回波出現(xiàn)短回波時，將會引起碼間干擾。解決這個問題的一種方法是窗口延時，利用相關性及時的計算出窗口的位置，有助于避免碼間干擾的出現(xiàn)。然而，這種方法在頻域旋轉信號中是不適用的，大的頻域旋轉將會影響信道估計器的性能。
[0008]而且，保護間隔前綴必須在信號的預處理時去除。前綴的初始化位置能夠被找到，而且最好在隨后的采樣中允許被更正，并且這種更正在頻域旋轉信號中必須是有效的。
[0009]圖例說明
[0010]圖1:接收器單元模塊圖
[0011]圖2:旋轉信號變換圖

【發(fā)明內容】

[0012]在頻域之中，無論是對前綴還是后綴，很多可能的原因導致我們需要對接收信號進行旋轉。然而這種旋轉對信道估計器是不利的。
[0013]第一方面，本發(fā)明提供了一種包含解旋轉單元的信號接收器。該解旋轉單元在信號應用之前引入了一個信道估計器能夠客觀、準確的解碼旋轉信號。
[0014]第二方面，本發(fā)明提供了一種客觀、準確的解除信號旋轉的信號處理方法。
[0015]信號旋轉能夠提供信號補償，從而提高信道預估器性能，最終提高信號接收效率。[0016]圖1描述了本發(fā)明的各個功能模塊組成及其工作路徑，圖1只是本發(fā)明的一種參考實現(xiàn)方案，而不是發(fā)明的全部解決方案。典型的，在通常的數字電視地面接收器中，比方說使用COFDM調制的采用DVB-T標準的信號，接收器包含天線以及調諧器用于接收信號并對所接收的信號下變頻為中間頻率。
[0017]如圖1所示，接收器前端包含一個混頻模塊10和一個重采樣模塊12，用于將信號下變頻為基帶信號并進行重采樣，從而獲得信號的同相正交分量。采樣器從可控的意義上說，采樣器對信號的采樣位置是可調整的。
[0018]重采樣器12的輸出信號提供給設備14，設備14移除信號中的循環(huán)組件，為了保證循環(huán)組件移除的準確性，重采樣器12的采樣位置必須是可控的。重采樣調整器16的作用是實現(xiàn)調相的可控性。這種對相位的調整實際上是對信號進行相平面旋轉。
[0019]追蹤重采樣位移偏移的算法一般不會對任何特定的符號有太大的修正，這樣做是有利的。基帶信號I和Q數據信號是用于快速傅立葉處理器18(FFT).。但是，為了避免預回波導致的碼間干擾，即，衰減版本的主信號在主信號之前到達接收器，這種會對主信號光譜產生影響的信號將被FFT處理器及時屏蔽。在經過FFT處理器18的處理之后，信號輸出給解旋轉模塊20.[0020]解旋轉器20的工作原理如圖2所示。圖2描述了 I和Q采樣過程中的特殊值。忽略重采樣位置校正算法和FFT變換的影響采樣值如圖2標記的PI數據。
[0021]經過重采樣位置校正算法處理后的信號標記為SP1，F(xiàn)FT處理后的數據標記為SP2，經過二者處理后的數據標記為P2(如圖2所示)。
[0022]每個樣品在窗口中的位置變化在整個頻譜的相位斜坡從O到360度之間，如果FFT系數是N(以2048次采樣為例)，n是它的bin便宜，旋轉系數為SP，SP = SP1+SP2，產生一個O弧度的旋轉，其中:
[0023]Θ = 2 31 n (SP/N)
[0024]因此，信號在通過FFT處理后，消旋器20檢測的數據量減少了，也就是圖2所示的SP2采樣數據。消旋器20同時也檢測重采樣器提供的信號的大小，并進行強制累積校正，即，圖2所示的SPl采樣數據。消旋器講SPl數據和SP2數據疊加為SP數據，并按照上述的方法計算旋轉角度Θ。
[0025]眾所周知，復雜的旋轉可以通過復數乘法來實現(xiàn)，而在這種情況下，大小相等、方向相反的旋轉將被用于信號補償。
[0026]特別的，準確的采樣位置S2，存在I值和Q值:IS2和QS2，其中:
[0027]S2 = I*S2+J*QS2
[0028]從輸入采樣位置SI獲得的I分量和Q分量關系如下:
[0029]SI = I*S1+J*QS1
[0030]由裝置的復數乘法:
[0031]IS2+jQS2 = (ISl+jQSl) e_J θ
[0032]請參考圖1，由消旋器20輸出的信號輸入到了一個包含均衡器的信道預估器22，解復用器與解交織器24和解碼器26，用于以常規(guī)的方式恢復原始傳輸信息流。均衡器依靠穩(wěn)定的通道提供乘法操作。如果有較大的重采樣位移偏移量疊加，那么將產生大的相斜坡這將導致明顯的快速變化的相位通道，從而降低信道均衡器的性能。通過除去在消旋器20的任何先前施加的旋轉可以被優(yōu)化的信道估計器的性能，從而提高了該裝置的性能。具體的，反轉器可以補償對引進的階段坡道，因此，相位在窗口位置的快速變化是被允許的，這并不會降低裝置的性能。
[0033]比如說，在移動環(huán)境中，可能有利的是窗口位置可以任意的旋轉，無論是向前還是向后旋轉都不會影響性能。雖然本發(fā)明上述描述的轉發(fā)旋轉補償由一個向后消旋組成的，本發(fā)明同樣適用于通過正向旋轉的補償向后旋轉的窗口。
[0034]在這里已經描述的接收機系統(tǒng)在單個設備上的所有組件，諸如大規(guī)模集成電路。但是用在不同裝置上的不同功能或不同表述方式同樣適用。
【權利要求】
1.一種接收機，包括: a)一個相位調整電路被配置為改變接收到的信號的相位； b)一個配置為導出變換處理器的頻域表示的相位調整后的信號的相位調整電路； c)一個消旋器配置來應用旋轉變換處理器的輸出，以抵消施加的任何調整的相位調整電路，其中被施加的旋轉由消旋器提供，以便從其中發(fā)生位移偏移補償在輸入的變換處理器中引入的相位斜坡。 d)一個根據消旋器的輸出信號配置的用于估計信道特性的信道估計器。
2.根據聲明I的方法，其中的變換處理器中運行一個過程或窗口具有一個窗口的位置，并且其中所述相位校正電路的接收機，被配置為調整所接收的信號的相位，通過改變窗口的位置的變換處理器。
3.根據聲明2，其特征在于，所述相位調整電路的接收機，進一步通過改變采樣到采樣定時對齊到一個確定的接收到的信號的功能的接收信號的定時的接收信號的相位進行調節(jié)
4.根據聲明3的接收器，還包括:輸入部分，被配置以提供基帶信號到一個重新采樣器，并由變換處理器處理所接收的信號，其特征在于，所述相位調整電路的I和Q分量，控制重采樣的采樣定時和窗口變換處理器的位置設置。
5.根據聲明4的接收機，其特征在于，還包括處理器，被配置為接收從重新采樣的I和Q分量，并提供給變換處理器的部分的I和Q分量，不包括環(huán)狀組件的環(huán)狀分量去除。
6.根據聲明I的接收機，其特征在于，所述相位調整電路引入的相位變化，通過改變所接收的信號的定時采樣到對齊的采樣定時的接收信號的確定的特征。
7.根據聲明6接收機所述的相位調整電路包括一個用于形成所接收的信號的數字樣值的重新采樣，并且被配置來調整的重新采樣的樣本位置。
【文檔編號】H04L27/26GK103888387SQ201210560356
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優(yōu)先權日:2012年12月20日
【發(fā)明者】湯武驚, 羅笑南, 楊艾琳, 劉海亮, 郭江波, 李圳龍, 吳超如 申請人:中山大學深圳研究院