專(zhuān)利名稱(chēng)：數(shù)字電視傳輸中的信號(hào)傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)字信號(hào)傳輸領(lǐng)域，特別涉及有線數(shù)字電視和MMDS廣播傳輸中傳輸信號(hào)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)安排。
背景技術(shù)：
典型的數(shù)字傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。數(shù)字調(diào)制技術(shù)往往將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行編碼，再加入必要的輔助信息，如同步信號(hào)、導(dǎo)頻信號(hào)等。編碼后的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)信道濾波后形成基帶信號(hào)。該基帶信號(hào)經(jīng)過(guò)上變頻器被調(diào)制到相應(yīng)的頻帶后發(fā)送。在接收端，調(diào)諧器將高頻信號(hào)變換到基帶后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器得到數(shù)字信號(hào)。該數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后被恢復(fù)成與發(fā)送端一致的信息。
現(xiàn)行的數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)(如美國(guó)ATSC、歐洲D(zhuǎn)VB-C)，在高數(shù)據(jù)率模式下因?yàn)樗蟮男旁氡乳T(mén)限過(guò)高及附加的系統(tǒng)信息不夠，導(dǎo)致高數(shù)據(jù)率的電視廣播無(wú)法在電視網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種傳輸中傳輸信號(hào)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)安排，利用該種數(shù)據(jù)安排能夠滿足數(shù)字有線電視廣播傳輸中的多種傳輸模式的要求，可以使高數(shù)據(jù)率的電視廣播在有線電視網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模應(yīng)用。
本發(fā)明的信號(hào)傳輸方法是這樣的數(shù)字電視傳輸中將傳輸信號(hào)每間隔一組數(shù)據(jù)符號(hào)插入一個(gè)同步信號(hào)。其中每組數(shù)據(jù)符號(hào)包括26624個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)。每一個(gè)同步信號(hào)包括144個(gè)符號(hào)，采用QPSK調(diào)制，即288比特，順序包括32比特模式信息、PN127、3比特交織信息、9比特混合比例信息、3比特當(dāng)前數(shù)據(jù)組指示信息、40比特全局時(shí)鐘信息、32比特模式信息、42比特保留。除PN127外，其余所有比特用一個(gè)PN255進(jìn)行異或，在PN127期間PN255發(fā)生器仍然保持運(yùn)行。
每組數(shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制方式可以為QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM中的任意一種，同步信號(hào)的調(diào)制方式為QPSK。
所述的PN127生成多項(xiàng)式為x7+x6+1，預(yù)置0000001；所述的PN255生成多項(xiàng)式為X8+X7+X5+X3+1，預(yù)置00000001。
所述的同步信號(hào)中，位于同步信號(hào)前面的32比特模式信息使用長(zhǎng)度為32的Walsh函數(shù)序列與PN255的前32個(gè)比特異或后得到最終傳輸?shù)?2個(gè)模式符號(hào)；位于同步信號(hào)后面的32比特模式信息使用長(zhǎng)度為32的Walsh函數(shù)序列與PN255在其對(duì)應(yīng)位置上的32個(gè)比特異或后得到最終傳輸?shù)?2個(gè)模式符號(hào)。
該方法中信號(hào)傳輸中交織信息限定當(dāng)前傳輸信號(hào)的交織方式；混合比例信息限定采用各種調(diào)制方式的傳輸信號(hào)組的混合比例；當(dāng)前數(shù)據(jù)組指示信息限定在混合傳輸方式下當(dāng)前數(shù)據(jù)組的位置。
該種信號(hào)傳輸方法使接收機(jī)可以自動(dòng)識(shí)別調(diào)制方式和內(nèi)碼方案，有利于接收機(jī)的定時(shí)恢復(fù)、AGC控制及自適應(yīng)均衡，與相應(yīng)的內(nèi)碼、外碼方案相配合，實(shí)現(xiàn)了高數(shù)據(jù)率的電視廣播在有線電視網(wǎng)絡(luò)中得以大規(guī)模應(yīng)用。


圖1為傳輸系統(tǒng)框圖；圖2為傳輸信號(hào)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)安排；圖3為同步信號(hào)的組成；圖4為PN255的產(chǎn)生方式；圖5為PN127的產(chǎn)生方式。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，輸入的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)緩沖以后，進(jìn)行擾碼、RS編碼、交織、映射，映射后的數(shù)據(jù)通過(guò)多路選擇器MUX插入同步信息，然后進(jìn)行QAM調(diào)制，最后經(jīng)IF放大后輸出。其中整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)同工作由控制單元完成。輸入的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可以是MPEG-2的TS流、IP包或其他業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
如圖2所示，數(shù)字電視傳輸中的傳輸數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是將傳輸信號(hào)每間隔一組數(shù)據(jù)符號(hào)插入一個(gè)同步信號(hào)，一組數(shù)據(jù)符號(hào)包括26624個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)，每組數(shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制方式可以為QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM中的任意一種。
如圖3所示，每一個(gè)同步信號(hào)包括144個(gè)符號(hào)，采用QPSK調(diào)制，即288比特，順序包括32比特模式信息、PN127、3比特交織信息、9比特混合比例信息、3比特當(dāng)前數(shù)據(jù)組指示信息、40比特全局時(shí)鐘信息、32比特模式信息、42比特保留。除PN127外，其余所有比特用一個(gè)PN255進(jìn)行異或，在PN127期間這個(gè)PN255仍然工作。
PN255生成多項(xiàng)式為x8+x7+x5+x3+1，預(yù)置00000001，產(chǎn)生方式如圖4所示。
序列為1000000011101100000010011010000011010111000010111100100011100010110010010011101011011010011110110111010001101100111001011010100101110111110111001100001100101010001010111111001111100000101000010000111100011000100010010100110011011110101010110001111111101001。
PN127生成多項(xiàng)式為x7+x6+1，預(yù)置0000001，產(chǎn)生方式如圖5所示。
序列為100000011111110101010011001110111010010110001101111011010110110010010001110000101111100101011100110100010011110001010000。
同步信號(hào)含有數(shù)據(jù)場(chǎng)調(diào)制方式的指示，用32位來(lái)表示。32位的調(diào)制方式指示在同步信號(hào)中出現(xiàn)兩次，它們使用長(zhǎng)度為32的Walsh函數(shù)序列與PN255在相應(yīng)位置上的32個(gè)比特異或后得到最終傳輸?shù)?2個(gè)模式符號(hào)。長(zhǎng)度為32的Walsh函數(shù)共有32個(gè)正交的模式字，再加32個(gè)每bit取反的模式字，共有64個(gè)可用模式。
Walsh函數(shù)的生成如下所示 以A32的行為一個(gè)模式字，共32個(gè)，從上到下用，x0，x1，x2…x30，x31表示。
模式字與32位Walsh序列的對(duì)應(yīng)表



模式字對(duì)應(yīng)的調(diào)制方式



當(dāng)然，對(duì)應(yīng)關(guān)系不僅限于上表所列。
3比特交織信息的定義為000B＝104，M＝1001B＝52，M＝2010B＝52，M＝1其B為卷積交織器的支路數(shù)目，M為每個(gè)存貯單元的字節(jié)數(shù)。該3比特交織信息的其他定義為以后擴(kuò)展業(yè)務(wù)保留。
9比特混合比例信息分成3組，每組3比特，分別指示3種調(diào)制方式的比例。例如9比特為010 101 110表示3種調(diào)制方式以2∶5∶6的方式混合。
3比特當(dāng)前數(shù)據(jù)組指示信息指示在一個(gè)混合周期(固定比例混合時(shí)具有周期性)中當(dāng)前數(shù)據(jù)組是第幾組。
由發(fā)送端的10.24MHz時(shí)基驅(qū)動(dòng)一個(gè)40比特全局時(shí)間計(jì)數(shù)器(GTC)?？梢运愠觯珿TC的高30比特將以0.1ms為單位，而低10比特是以0.1ms/1024為單位。當(dāng)GTC計(jì)數(shù)到0xCDFE600000時(shí)，立即復(fù)位到零，即系統(tǒng)的計(jì)數(shù)周期為一個(gè)自然日(24小時(shí))。全局時(shí)間計(jì)數(shù)器的值將嵌入同步信號(hào)通過(guò)下行信道廣播給所有Cable用戶，因此Cable用戶可以利用該字段進(jìn)行精確的網(wǎng)絡(luò)同步，以滿足各種不同上行業(yè)務(wù)的同步甚至物理層上行符號(hào)流的同步。
權(quán)利要求
1.數(shù)字電視傳輸中的信號(hào)傳輸方法，其特征在于將傳輸信號(hào)每間隔一組數(shù)據(jù)符號(hào)插入一個(gè)同步信號(hào)，所述的一組數(shù)據(jù)符號(hào)包括26624個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)；所述的每一個(gè)同步信號(hào)包括144個(gè)符號(hào)，采用QPSK調(diào)制，即288比特，順序包括32比特模式信息、PN127、3比特交織信息、9比特混合比例信息、3比特當(dāng)前數(shù)據(jù)組指示信息、40比特全局時(shí)鐘信息、32比特模式信息、42比特保留，除PN127外，其余所有比特用一個(gè)PN255進(jìn)行異或，在PN127期間這個(gè)PN255發(fā)生器仍然保持運(yùn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視傳輸中的信號(hào)傳輸方法，其特征在于所述的每一組數(shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制方式為QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM中的任意一種，同步信號(hào)的調(diào)制方式為QPSK。
3.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字電視傳輸中的信號(hào)傳輸方法，其特征在于所述的PN127生成多項(xiàng)式為x7+x6+1，預(yù)置0000001；所述的PN255生成多項(xiàng)式為x8+x7+x5+x3+1，預(yù)置00000001。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)字電視傳輸中的信號(hào)傳輸方法，其特征在于所述的同步信號(hào)中，位于同步信號(hào)前面的32比特模式信息使用長(zhǎng)度為32的Walsh函數(shù)序列與PN255的前32個(gè)比特異或后得到最終傳輸?shù)?2個(gè)模式符號(hào)；位于同步信號(hào)后面的32比特模式信息使用長(zhǎng)度為32的Walsh函數(shù)序列與PN255在其對(duì)應(yīng)位置上的32個(gè)比特異或后得到最終傳輸?shù)?2個(gè)模式符號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字電視傳輸中傳輸信號(hào)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)安排。本發(fā)明是將傳輸信號(hào)每間隔一組數(shù)據(jù)符號(hào)插入一個(gè)同步信號(hào)。其中每組數(shù)據(jù)符號(hào)包括26624個(gè)數(shù)據(jù)符號(hào)。每一個(gè)同步信號(hào)包括順序包括32比特模式信息、PN127、3比特交織信息、9比特混合比例信息、3比特當(dāng)前數(shù)據(jù)組指示信息、40比特全局時(shí)鐘信息、32比特模式信息、42比特保留。每組數(shù)據(jù)符號(hào)的調(diào)制方式可以為QPSK、16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM中的任意一種，同步信號(hào)的調(diào)制方式為QPSK。利用該種數(shù)據(jù)安排能夠滿足數(shù)字電視傳輸中的多種傳輸模式的要求，可以實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)率的數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模應(yīng)用。
文檔編號(hào)H04N7/24GK1441601SQ0311512
公開(kāi)日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月24日
發(fā)明者王匡, 鄒志永, 龔克, 張文軍, 朱維樂(lè), 葛建華, 王聯(lián) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué), 清華大學(xué), 上海交通大學(xué), 電子科技大學(xué), 西安電子科技大學(xué), 國(guó)家廣播電影電視總局廣播科學(xué)研究院, 杭州國(guó)芯科技有限公司