專利名稱：能夠提高接收和均衡性能的數(shù)字廣播發(fā)送/接收及其信號(hào)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字廣播發(fā)送/接收系統(tǒng)，更具體地講，涉及一種在運(yùn)動(dòng)圖像專家組2傳送流(MPEG-2 TS)中產(chǎn)生填充字節(jié)，并且使用填充字節(jié)操作和發(fā)送已知數(shù)據(jù)的模式以提高接收系統(tǒng)的接收性能和均衡性能的數(shù)字廣播發(fā)送/接收系統(tǒng)，及其信號(hào)處理方法。
背景技術(shù)：
高級(jí)電視系統(tǒng)委員會(huì)殘留邊帶(ATSC VSB)方法，即面向美國(guó)的地面波數(shù)字廣播系統(tǒng)是單載波方法，并且每隔312個(gè)段單位使用場(chǎng)同步。因此，在差的信道中，特別是在多普勒衰減信道中接收性能不好。
圖1是根據(jù)ATSC數(shù)字電視(DTV)標(biāo)準(zhǔn)的一般面向美國(guó)的地面波數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)/接收機(jī)方框圖。圖1的數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)具有隨機(jī)化MPEG-2TS的隨機(jī)化器、用于對(duì)信道產(chǎn)生的誤碼進(jìn)行糾正的鏈接編碼器形式的里德所羅門(RS)編碼器120、交織器130、以及2/3速率網(wǎng)格編碼器140。以8電平符號(hào)映射編碼數(shù)據(jù)，并且如圖2所示，在編碼數(shù)據(jù)中插入場(chǎng)同步和段同步。之后，數(shù)據(jù)被插入導(dǎo)頻、經(jīng)VSB調(diào)制、上變換為RF并且被發(fā)送。
同時(shí)，以與數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)相反的順序，圖1的數(shù)字廣播接收將RF信號(hào)降為基帶，對(duì)降低的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和均衡，執(zhí)行信道解碼，并且恢復(fù)原始信號(hào)。圖2顯示面向美國(guó)的DTV系統(tǒng)的殘余邊帶(VSB)數(shù)據(jù)幀。在圖2中，一幀包括兩場(chǎng)，并且一場(chǎng)具有312個(gè)數(shù)據(jù)段以及場(chǎng)同步段。一個(gè)段具有四個(gè)符號(hào)的段同步和828個(gè)符號(hào)的數(shù)據(jù)符號(hào)。
如圖1所示，數(shù)據(jù)廣播發(fā)射機(jī)通過隨機(jī)化器110將MPEG-2 TS隨機(jī)化。通過作為外編碼器的RS編碼器120對(duì)隨機(jī)化的數(shù)據(jù)外編碼，通過交織器130分散外編碼的數(shù)據(jù)。通過網(wǎng)格編碼器140以12符號(hào)為單位對(duì)交織的數(shù)據(jù)內(nèi)編碼，以8電平符號(hào)映射內(nèi)編碼的數(shù)據(jù)，并且如圖2所示插入場(chǎng)同步和段同步。其后，數(shù)據(jù)具有DC偏移以產(chǎn)生導(dǎo)頻，并且經(jīng)VSB調(diào)制、上變換為RF信號(hào)，并被發(fā)送。
同時(shí)，圖1的數(shù)字廣播接收機(jī)將通過信道接收的RF信號(hào)通過調(diào)諧器/IF(未顯示)轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)。通過解調(diào)器210對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行同步檢測(cè)和解調(diào)，通過均衡器220對(duì)信道多徑引起的失真進(jìn)行補(bǔ)償。通過網(wǎng)格解碼器230對(duì)均衡信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)并將其解碼為符號(hào)數(shù)據(jù)。通過去交織器240來重排由發(fā)射機(jī)的交織器130分散的解碼數(shù)據(jù)，并且通過RS解碼器250對(duì)去交織的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯(cuò)。通過去隨機(jī)化器260對(duì)糾錯(cuò)的數(shù)據(jù)進(jìn)行去隨機(jī)化，并且輸出為MPEG-2 TS。
在圖2的面向美國(guó)的地面波DTV系統(tǒng)的VSB數(shù)據(jù)幀中，一個(gè)段相應(yīng)于一個(gè)MPEG-2包。在圖2中，段同步和場(chǎng)同步是用于同步和均衡的同步信號(hào)。場(chǎng)同步和段同步是已知序列，并且在均衡器中用作訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
圖1的面向美國(guó)的地面波數(shù)字電視系統(tǒng)的VSB方法是單載波系統(tǒng)，并且在多普勒多徑衰減信道中去除多徑的能力低。然而，如果較多地使用例如場(chǎng)同步的已知序列，則使用已知序列在均衡器中估計(jì)信道和補(bǔ)償多徑引起的失真信號(hào)變得較容易。
然而，如圖2的面向美國(guó)的地面波數(shù)字電視系統(tǒng)的VSB數(shù)據(jù)幀所示，在每313個(gè)段中出現(xiàn)作為已知序列的場(chǎng)同步。這是不頻繁的，從而使用它去除多徑并均衡接收的信號(hào)的能力很低。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的一方面在于提供一種數(shù)字廣播發(fā)送系統(tǒng)，通過在發(fā)送系統(tǒng)中添加預(yù)定義的已知序列，操作模式并且發(fā)送信號(hào)來提高接收系統(tǒng)的接收性能和均衡性能，一種信號(hào)處理方法，以及與上述數(shù)字廣播發(fā)送系統(tǒng)相應(yīng)的數(shù)字廣播接收系統(tǒng)及其信號(hào)處理方法。
技術(shù)方案一種根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)包括隨機(jī)化器，接收并隨機(jī)化在特定位置插入有填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流；序列提供器，產(chǎn)生具有特定序列的已知數(shù)據(jù)以替換填充字節(jié)；填充字節(jié)替換器，將已知數(shù)據(jù)插入在插入填充字節(jié)的隨機(jī)化數(shù)據(jù)流的位置；編碼器，對(duì)從填充字節(jié)替換器輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)編碼；以及發(fā)送部分，對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制、RF變換以及發(fā)送。
優(yōu)選地，數(shù)據(jù)流包括關(guān)于插入填充字節(jié)的特定位置的信息。
更加優(yōu)選地，在插入填充字節(jié)的位置之前插入所述信息，并且所述信息包括關(guān)于填充數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度的信息。
此外，發(fā)射機(jī)還可包括控制信號(hào)產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生控制填充字節(jié)替換器根據(jù)所述信息將已知數(shù)據(jù)插入所述位置的控制信號(hào)。
優(yōu)選地，編碼器包括RS編碼器，添加特定字節(jié)的奇偶校驗(yàn)以糾正信道產(chǎn)生的誤碼；交織器，以特定模式將添加有奇偶校驗(yàn)的數(shù)據(jù)交織；和網(wǎng)格編碼器，對(duì)交織數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格編碼。
此外，網(wǎng)格編碼器具有用于網(wǎng)格編碼操作的存儲(chǔ)元件，并且從插入已知數(shù)據(jù)的位置初始化存儲(chǔ)元件以進(jìn)行網(wǎng)格編碼。
更加優(yōu)選地，發(fā)射機(jī)還包括包緩沖器，用于接收并臨時(shí)存儲(chǔ)來自RS編碼器的數(shù)據(jù)流。
此外，包緩沖器從網(wǎng)格編碼器接收根據(jù)存儲(chǔ)元件的初始化改變的數(shù)據(jù)，并且更新存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
此外，發(fā)射機(jī)還包括RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)，用于對(duì)從包緩沖器輸入的更新的數(shù)據(jù)進(jìn)行RS編碼，產(chǎn)生改變的奇偶校驗(yàn)，將該奇偶校驗(yàn)輸出到網(wǎng)格編碼器，并且替換RS編碼器添加的奇偶校驗(yàn)。
優(yōu)選地，交織器以連續(xù)數(shù)據(jù)流形式輸出從RS編碼器輸出的多個(gè)不同數(shù)據(jù)流的相同位置上插入的已知數(shù)據(jù)。
此外，發(fā)送部分以VSB調(diào)制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。
同時(shí)，一種根據(jù)本發(fā)明的用于數(shù)字廣播發(fā)送的信號(hào)處理方法包括接收并隨機(jī)化在特定位置插入有填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流；將預(yù)定義特定序列產(chǎn)生為已知數(shù)據(jù)；在插入有隨機(jī)化數(shù)據(jù)流的填充字節(jié)的位置插入已知數(shù)據(jù)；對(duì)插入有已知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)編碼；并且對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制、RF變換和發(fā)送。
此外，一種與根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)相應(yīng)的數(shù)字廣播接收機(jī)包括解調(diào)器，將預(yù)定義特定序列的已知數(shù)據(jù)插入在特定位置插入填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流的位置，從數(shù)據(jù)廣播發(fā)射機(jī)接收編碼信號(hào)，并且將該信號(hào)解調(diào)為基帶信號(hào)；已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器，從解調(diào)信號(hào)檢測(cè)已知數(shù)據(jù)；和均衡器，使用檢測(cè)的已知數(shù)據(jù)對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行均衡。
優(yōu)選地，已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器包括符號(hào)數(shù)目檢測(cè)器，從接收信號(hào)檢測(cè)關(guān)于插入有已知數(shù)據(jù)的特定位置的信息；段標(biāo)志產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生包括其位置標(biāo)記有預(yù)定標(biāo)志的至少一段的數(shù)據(jù)幀；網(wǎng)格交織器，對(duì)數(shù)據(jù)幀執(zhí)行在數(shù)據(jù)廣播發(fā)射機(jī)中執(zhí)行的糾錯(cuò)編碼；和已知數(shù)據(jù)提取器，在編碼數(shù)據(jù)幀中標(biāo)記有所述標(biāo)志的位置插入已知數(shù)據(jù)，并輸出該數(shù)據(jù)。
更加優(yōu)選地，已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器將檢測(cè)的已知數(shù)據(jù)輸出到解調(diào)器，并且解調(diào)器使用已知數(shù)據(jù)執(zhí)行解調(diào)。
同時(shí)，一種根據(jù)本發(fā)明的用于數(shù)字廣播接收的信號(hào)處理方法包括將具有預(yù)定義特定序列的已知數(shù)據(jù)插入在特定位置插入有填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流的位置，從數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)接收編碼信號(hào)，并將該信號(hào)解調(diào)為基帶信號(hào)；從解調(diào)的信號(hào)檢測(cè)已知數(shù)據(jù)；并且使用檢測(cè)的已知數(shù)據(jù)對(duì)解調(diào)的信號(hào)進(jìn)行均衡。
有益效果根據(jù)本發(fā)明，數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)產(chǎn)生填充字節(jié)并將填充字節(jié)插入MPEG-2TS包，并將插入的填充字節(jié)作為已知數(shù)據(jù)發(fā)送，數(shù)字廣播接收機(jī)檢測(cè)并使用已知數(shù)據(jù)，從而在差的多徑信道中能夠提高數(shù)字廣播接收性能。
此外，以一定模式處理已知數(shù)據(jù)的序列，以提高均衡性能，從而能夠提高均衡性能和接收性能。


圖1是顯示一般面向美國(guó)的地面數(shù)字廣播系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)的方框圖；圖2是顯示ATSC VSB數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)的示圖；圖3是顯示TS包的幀結(jié)構(gòu)的示圖；圖4是顯示包括填充字節(jié)的TS包的幀結(jié)構(gòu)的示圖；圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字廣播發(fā)送/接收系統(tǒng)的方框圖；圖6是顯示輸入到圖5的隨機(jī)化器的數(shù)據(jù)的格式的示圖；圖7是顯示從圖5的隨機(jī)化器輸出的數(shù)據(jù)的格式的示圖；圖8是顯示從圖5的RS編碼器輸出的數(shù)據(jù)的格式的示圖；圖9是顯示從圖5的數(shù)據(jù)交織器輸出的數(shù)據(jù)的格式的示圖；圖10是顯示從圖5的網(wǎng)格編碼器輸出的數(shù)據(jù)的格式的示圖；圖11是顯示根據(jù)已知序列部分的網(wǎng)格初始化從RS再編碼器輸出的數(shù)據(jù)的格式的示圖；
圖12是描述圖5的已知符號(hào)位置檢測(cè)器/已知數(shù)據(jù)輸出的示圖；和圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的數(shù)字廣播發(fā)送/接收系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，參照附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖3顯示TS包的幀結(jié)構(gòu)，圖4顯示具有填充字節(jié)的TS包的幀結(jié)構(gòu)。圖3的TS包包括MPEG-2頭、自適應(yīng)字段或ES數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，填充字節(jié)插入如圖3所示的圖4的包中，從而所有的TS流具有自適應(yīng)字段。
即，圖4的MPEG-2包是188字節(jié)的MPEG-2包，并且包括具有MPEG同步的4字節(jié)的MPEG-2頭、指示自適應(yīng)字段的長(zhǎng)度的1字節(jié)的自適應(yīng)字段長(zhǎng)度部分、1字節(jié)的具有其他信息的自適應(yīng)字段數(shù)據(jù)部分以及n字節(jié)的填充字節(jié)、以及188-(4+2+n)字節(jié)的ES數(shù)據(jù)。
圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字廣播發(fā)送/接收系統(tǒng)的方框圖。在圖5中，數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)通過TS復(fù)用器(未顯示)接收具有圖4的包結(jié)構(gòu)的MPEG-2包TS。
在圖5中，數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)具有用于隨機(jī)化輸入的TS流的隨機(jī)化器310、用于用特定序列替換隨機(jī)化數(shù)據(jù)的填充字節(jié)的填充字節(jié)替換器315、以鏈接編碼形式構(gòu)建從填充字節(jié)替換器315輸出的數(shù)據(jù)以糾正信道產(chǎn)生的誤碼的RS編碼器、用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織的交織器330、用于存儲(chǔ)用于初始化網(wǎng)格編碼器340的存儲(chǔ)器的RS編碼的參考數(shù)據(jù)并且用初始化的值替換先前值的包緩沖器325、用于使用改變值執(zhí)行RS編碼，產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)，并且將奇偶校驗(yàn)輸入網(wǎng)格編碼器340的RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)335、用于將交織的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符號(hào)，并且執(zhí)行2/3速率網(wǎng)格編碼以及8電平符號(hào)映射的網(wǎng)格編碼器340、用于插入如圖2所示的場(chǎng)同步和段同步的復(fù)用器350、用于插入導(dǎo)頻，執(zhí)行VSB調(diào)制，將數(shù)據(jù)上變換為RF，并發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送部分360，以及用于產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)處理的信號(hào)的控制信號(hào)產(chǎn)生器370。
在圖5中，數(shù)字廣播接收機(jī)經(jīng)過發(fā)射機(jī)的相反順序，并且具有用于將RF信號(hào)降為基帶并將其解調(diào)的解調(diào)器410、用于去除符號(hào)間干擾的均衡器420、用于執(zhí)行糾錯(cuò)和解碼的Viterbi解碼器430、去交織器440、RS解碼器450以及去隨機(jī)化器460。此外，接收機(jī)還包括用于從解調(diào)數(shù)據(jù)檢測(cè)并輸出已知符號(hào)的位置的已知符號(hào)位置檢測(cè)器/已知符號(hào)輸出470。
此外，圖12是詳細(xì)顯示已知符號(hào)位置檢測(cè)器/已知符號(hào)輸出470的方框圖，已知符號(hào)位置檢測(cè)器/已知符號(hào)輸出470包括已知符號(hào)數(shù)目檢測(cè)器471、段標(biāo)志產(chǎn)生器473、網(wǎng)格交織器475以及已知數(shù)據(jù)提取器477。
在數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)中，如果關(guān)于填充字節(jié)的數(shù)目的信息被插入場(chǎng)同步數(shù)據(jù)段部分的預(yù)留部分中，則接收機(jī)的已知符號(hào)位置檢測(cè)器/已知符號(hào)輸出470的已知符號(hào)數(shù)目檢測(cè)器471檢測(cè)關(guān)于已知數(shù)據(jù)的數(shù)目的信息，段標(biāo)志產(chǎn)生器473和網(wǎng)格交織器475基于檢測(cè)的信息找到關(guān)于已知符號(hào)的位置的信息，已知數(shù)據(jù)提取器477根據(jù)獲得的關(guān)于位置的信息輸出已知數(shù)據(jù)，已知數(shù)據(jù)被用于提高接收機(jī)的接收性能。如果獲得關(guān)于填充字節(jié)的數(shù)目的信息，由于填充字節(jié)的位置總是固定，則能夠使用計(jì)數(shù)器和控制邏輯實(shí)現(xiàn)段標(biāo)志產(chǎn)生器473和網(wǎng)格交織器475。
同時(shí)，具有圖4的包結(jié)構(gòu)的MPEG-2包TS通過TS復(fù)用器(未顯示)輸入到隨機(jī)化器310被隨機(jī)化，通過填充字節(jié)替換器315用特定序列替換填充字節(jié)，并且輸出。通過RS編碼器320外編碼輸出數(shù)據(jù)以糾正信道產(chǎn)生的誤碼，并通過交織器330將外編碼的數(shù)據(jù)分散。
接下來，通過網(wǎng)格編碼器340以12符號(hào)為單位內(nèi)編碼交織的數(shù)據(jù)。以8電平符號(hào)映射內(nèi)編碼數(shù)據(jù)，并且通過復(fù)用器350插入如圖10所示的場(chǎng)同步和段同步。然后，該數(shù)據(jù)具有DC偏移以產(chǎn)生導(dǎo)頻，并且被VSB調(diào)制，上變換為RF并且發(fā)送。
同時(shí)，控制信號(hào)產(chǎn)生器370檢測(cè)圖4的自適應(yīng)字段長(zhǎng)度，并且基于檢測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生并輸出標(biāo)志信號(hào)以指示填充字節(jié)或已知序列數(shù)據(jù)的位置。
此外，在圖5中，例如，為了使編碼器的存儲(chǔ)元件的值變?yōu)椤?0’，網(wǎng)格編碼器340在已知序列的開始位置執(zhí)行12網(wǎng)格編碼器的初始化。通過初始化改變的序列替換存儲(chǔ)在包緩沖器325中的值，并且通過RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)250產(chǎn)生的新的奇偶校驗(yàn)替換輸入到網(wǎng)格編碼器340的原始奇偶校驗(yàn)位置的值，從而執(zhí)行初始化。
圖6至圖10顯示當(dāng)具有填充字節(jié)的MPEG-2包通過數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)的信道編碼器塊時(shí)的數(shù)據(jù)格式。
圖6顯示輸入到隨機(jī)化器310的數(shù)據(jù)的格式，圖7顯示在用特定序列數(shù)據(jù)替換隨機(jī)化的數(shù)據(jù)的n填充字節(jié)之后的數(shù)據(jù)格式。圖8顯示添加RS奇偶校驗(yàn)的RS編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式，圖9顯示從交織器330輸出的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式。
此外，圖10顯示從網(wǎng)格編碼器340輸出的12符號(hào)交織數(shù)據(jù)的格式。圖11是其奇偶校驗(yàn)通過圖3的RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)335被重構(gòu)的數(shù)據(jù)的格式。在圖10中，一場(chǎng)包括六個(gè)卷積交織器，因此存在具有填充字節(jié)的六個(gè)序列。即，如果TS包括10字節(jié)填充字節(jié)，則一場(chǎng)具有10×6＝60個(gè)已知序列。如果在已知序列的開始位置初始化網(wǎng)格編碼器340，則通過初始化的值來改變RS編碼器320的輸出奇偶校驗(yàn)，并且通過用改變的奇偶校驗(yàn)進(jìn)行更新來執(zhí)行網(wǎng)格編碼。
如圖9所示，通過交織器330以52個(gè)單位分散圖6的MPEG-2包。在數(shù)據(jù)交織之后，位于MPEG-2包的相同字節(jié)的數(shù)據(jù)構(gòu)建如圖9所示的相同列。此外，如圖10所示，通過網(wǎng)格編碼器230對(duì)交織的數(shù)據(jù)進(jìn)行12符號(hào)交織。即，在網(wǎng)格編碼之后，MPEG-2包中的相同位置的數(shù)據(jù)大致構(gòu)建如圖10所示的一個(gè)數(shù)據(jù)段。因此，如果MPEG-2包的特定部分經(jīng)過連續(xù)添加填充字節(jié)，隨機(jī)化、用特定序列替換以及網(wǎng)格編碼，則填充字節(jié)形成作為已知信號(hào)的一個(gè)數(shù)據(jù)段，并且數(shù)字廣播接收機(jī)使用已知信號(hào)來提高接收性能。
圖11顯示通過圖5的RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)335的RF再編碼和奇偶校驗(yàn)重新構(gòu)建之后的數(shù)據(jù)格式。即，如果在已知符號(hào)的序列的開始位置初始化網(wǎng)格編碼器340，則通過初始化的值改變RS編碼器320的輸出奇偶校驗(yàn)，并且通過用改變的奇偶校驗(yàn)進(jìn)行更新來執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)編碼，從而在以下所述的數(shù)字廣播接收機(jī)的RS解碼器的解碼中不存在問題。即，在已知符號(hào)序列部分期間為了使網(wǎng)格編碼的數(shù)據(jù)形成規(guī)則序列，初始化網(wǎng)格編碼器，執(zhí)行RS編碼來替換初始化位置的數(shù)據(jù)，從而改變奇偶校驗(yàn)，并且改變的奇偶校驗(yàn)替換原始奇偶校驗(yàn)。圖11顯示該數(shù)據(jù)格式。
同時(shí)，數(shù)字廣播接收機(jī)的解調(diào)器410通過調(diào)諧器/IF(未顯示)將通過信道接收的RF信號(hào)下變換為基帶信號(hào)，并且變換的基帶信號(hào)被同步檢測(cè)并解調(diào)。均衡器420補(bǔ)償解調(diào)信號(hào)中的由信道的多徑引起的信道失真。
同時(shí)，已知符號(hào)位置檢測(cè)器/已知數(shù)據(jù)輸出470檢測(cè)關(guān)于插入到場(chǎng)同步數(shù)據(jù)段部分的預(yù)留部分中的填充字節(jié)的數(shù)目的信息，獲得關(guān)于已知符號(hào)的位置的信息，并且根據(jù)獲得的關(guān)于位置的信息輸出已知數(shù)據(jù)。
在數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)中，如果關(guān)于填充字節(jié)的數(shù)目的信息插入到場(chǎng)同步數(shù)據(jù)段部分的預(yù)留部分中，則數(shù)字廣播接收機(jī)的已知符號(hào)位置檢測(cè)器/已知數(shù)據(jù)輸出470的已知符號(hào)數(shù)目檢測(cè)器471檢測(cè)關(guān)于已知數(shù)據(jù)的數(shù)目的信息，段標(biāo)志產(chǎn)生器473和網(wǎng)格交織器475基于該信息找到已知符號(hào)的位置信息，并且已知數(shù)據(jù)提取器479根據(jù)獲得的信息輸出并使用已知數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)廣播接收機(jī)的接收性能。由于填充字節(jié)的位置總是固定，如果獲得關(guān)于填充字節(jié)的數(shù)目的信息，則可使用計(jì)數(shù)器和控制邏輯實(shí)現(xiàn)段標(biāo)志產(chǎn)生器473和網(wǎng)格交織器475。
同時(shí)，通過Viterbi解碼器430對(duì)均衡器420均衡的信號(hào)糾錯(cuò)，并且將其解碼為符號(hào)數(shù)據(jù)。通過去交織器440，對(duì)解碼的數(shù)據(jù)，重排由數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)的交織器330分散的數(shù)據(jù)。通過RS解碼器450對(duì)去交織的數(shù)據(jù)糾錯(cuò)。通過去隨機(jī)化器460對(duì)糾錯(cuò)數(shù)據(jù)進(jìn)行去隨機(jī)化。
圖13是顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的數(shù)字廣播發(fā)送/接收系統(tǒng)的方框圖。在圖13中，數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)具有用于隨機(jī)化輸入的TS流的數(shù)據(jù)的隨機(jī)化器310、用于用在替換序列產(chǎn)生器513中產(chǎn)生的特定序列替換隨機(jī)化數(shù)據(jù)的填充字節(jié)的填充字節(jié)替換器315、用于以鏈接編碼構(gòu)建從填充字節(jié)替換器315輸出的數(shù)據(jù)以糾正信道產(chǎn)生的誤碼的RS編碼器、用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行交織的交織器330、用于存儲(chǔ)用于初始化網(wǎng)格編碼器340的存儲(chǔ)器的RS編碼的參考數(shù)據(jù)，并且用初始化值替換填充字節(jié)的包緩沖器325、用于使用改變值執(zhí)行RS編碼以產(chǎn)生奇偶校驗(yàn)并且將數(shù)據(jù)輸入網(wǎng)格編碼器340的RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)335、用于將交織的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符號(hào)并且執(zhí)行2/3網(wǎng)格編碼和8電平符號(hào)映射的網(wǎng)格編碼器340、用于插入場(chǎng)同步和段同步成為圖2的數(shù)據(jù)格式的復(fù)用器350、用于插入導(dǎo)頻、執(zhí)行VSB調(diào)制、將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為RF并發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送部分360、以及用于產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)處理的信號(hào)的控制信號(hào)產(chǎn)生器370。
在圖13中，數(shù)字廣播接收機(jī)遵循發(fā)射機(jī)的相反順序，并且包括用于將RF信號(hào)降為基帶并且對(duì)其解調(diào)的解調(diào)器410、用于刪除符號(hào)間干擾的均衡器420、用于糾錯(cuò)并解碼的Viterbi解碼器430、去交織器440、RS解碼器450、以及去隨機(jī)化器460。此外，接收機(jī)還包括用于從解調(diào)數(shù)據(jù)檢測(cè)并輸出已知符號(hào)的位置的已知符號(hào)位置檢測(cè)器/輸出470。
圖13的數(shù)字廣播發(fā)送/接收系統(tǒng)的每一部件的功能和操作與圖5中的相同。因此，將省略對(duì)相同功能和操作的詳細(xì)描述，將描述不同的部分。
填充字節(jié)替換器515用特定序列替換由隨機(jī)化器310隨機(jī)化的數(shù)據(jù)的填充字節(jié)，并且輸出該數(shù)據(jù)。在這種情況下，特定序列的模式最好可被調(diào)整，以使得通過網(wǎng)格編碼器540映射的符號(hào)容易被均衡器620操作。
因此，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)還包括替換序列產(chǎn)生器513，用于產(chǎn)生替換填充字節(jié)的特定序列，并且將該特定序列提供給填充字節(jié)替換器515，以使得通過替換填充字節(jié)產(chǎn)生的已知序列的模式容易被均衡器620操作。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，如圖11所示，圖5的方框圖還包括替換序列產(chǎn)生器513，并且發(fā)射機(jī)的奇偶校驗(yàn)重構(gòu)535和接收機(jī)的已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器670與圖5的數(shù)字廣播發(fā)送/接收系統(tǒng)不同地操作。
替換序列產(chǎn)生器513包括存儲(chǔ)用于在填充字節(jié)替換器515中替換填充字節(jié)的特定序列的存儲(chǔ)器(未顯示)、以及用于控制存儲(chǔ)器地址的電路(未顯示)。
如果圖9和圖10的已知數(shù)據(jù)的序列模式具有無DC偏移的隨機(jī)模式，則可提高均衡器的操作性能。因此，替換序列產(chǎn)生器513最好可產(chǎn)生用于替換填充字節(jié)的特定序列，從而填充字節(jié)替換器515中在網(wǎng)格編碼器540的網(wǎng)格編碼之后映射的已知數(shù)據(jù)的序列模式具有沒有DC偏移的隨機(jī)模式。
首先，為了使已知數(shù)據(jù)的序列具有期望的模式，網(wǎng)格編碼器540的存儲(chǔ)器值必須被初始化。
與現(xiàn)有接收機(jī)的兼容性被保持，并且通過圖5的包填充器325和RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)335初始化網(wǎng)格編碼器340的存儲(chǔ)器值。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法，該方法根據(jù)填充字節(jié)的數(shù)目而不是整個(gè)填充字節(jié)來初始化填充字節(jié)的部分的網(wǎng)格編碼器340的存儲(chǔ)器值，以與現(xiàn)有接收機(jī)兼容。因此，初始化的填充字節(jié)可受限地具有期望的模式。
因此，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，由于忽略與現(xiàn)有接收機(jī)的兼容性，對(duì)于整個(gè)填充字節(jié)初始化網(wǎng)格編碼器540的存儲(chǔ)器值的功能被添加到RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)535。即，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)535與現(xiàn)有接收機(jī)兼容，并且根據(jù)初始設(shè)置和用戶選擇初始化根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的網(wǎng)格編碼器340的存儲(chǔ)器值，并且根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，忽略與現(xiàn)有接收機(jī)的兼容性，對(duì)于整個(gè)填充字節(jié)初始化網(wǎng)格編碼器540的存儲(chǔ)器值。
另外，接收機(jī)的已知符號(hào)位置檢測(cè)器/已知數(shù)據(jù)輸出670添加有與發(fā)射機(jī)的奇偶校驗(yàn)重構(gòu)535的添加功能相應(yīng)的功能。
初始化特定序列的網(wǎng)格編碼器的存儲(chǔ)器值的部分的值可以是任何值，所述特定序列在替換序列產(chǎn)生器513中產(chǎn)生，并且在填充字節(jié)替換器515中替換填充字節(jié)。替換序列產(chǎn)生器513認(rèn)為根據(jù)存儲(chǔ)器值網(wǎng)格編碼之后映射的符號(hào)數(shù)據(jù)具有初始化后的已知數(shù)據(jù)的序列想要的期望模式，并且產(chǎn)生替換填充字節(jié)的特定序列。
替換序列產(chǎn)生器513將以上特定序列存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未顯示)中，并且由控制信號(hào)產(chǎn)生器570控制以調(diào)整同步。因此，操作已知數(shù)據(jù)的序列以提高均衡器的操作性能，從而提高了均衡器的性能，并且提高了接收機(jī)的性能。
如上所述，產(chǎn)生填充字節(jié)，并且插入到MPEG-2 TS包中，從數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)發(fā)送作為已知數(shù)據(jù)的插入的填充字節(jié)，并且數(shù)字廣播接收機(jī)檢測(cè)并使用已知數(shù)據(jù)，從而可提高例如同步捕獲和均衡性能的接收性能。
此外，操作已知數(shù)據(jù)的序列以提高均衡器的操作性能，從而可提高均衡器的性能，并且提高接收機(jī)的接收性能。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)，包括隨機(jī)化器，接收并隨機(jī)化在特定位置插入填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流；序列提供器，產(chǎn)生具有特定序列的已知數(shù)據(jù)以替換填充字節(jié)；填充字節(jié)替換器，在插入有填充字節(jié)的隨機(jī)化數(shù)據(jù)流的位置插入已知數(shù)據(jù)；編碼器，對(duì)從填充字節(jié)替換器輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)編碼；和發(fā)送部分，對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制、RF變換和發(fā)送。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中，數(shù)據(jù)流包括關(guān)于插入有填充字節(jié)的特定位置的信息。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)射機(jī)，其中，在插入有填充字節(jié)的位置之前插入所述信息，并且所述信息包括關(guān)于填充數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度的信息。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)射機(jī)，還包括控制信號(hào)產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生控制信號(hào)，以控制填充字節(jié)替換器根據(jù)所述信息在所述位置插入已知數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中，編碼器包括RS編碼器，用于添加特定字節(jié)的奇偶校驗(yàn)以糾正信道產(chǎn)生的誤碼；交織器，用于以特定模式交織添加有奇偶校驗(yàn)的數(shù)據(jù)；和網(wǎng)格編碼器，用于對(duì)交織數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格編碼。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)射機(jī)，其中，網(wǎng)格編碼器具有用于網(wǎng)格編碼操作的存儲(chǔ)元件，并且從插入有已知數(shù)據(jù)的位置初始化存儲(chǔ)元件以進(jìn)行網(wǎng)格編碼。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)射機(jī)，還包括包緩沖器，用于從RS編碼器接收并臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)流。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)射機(jī)，其中，包緩沖器從網(wǎng)格編碼器接收根據(jù)存儲(chǔ)元件的初始化改變的數(shù)據(jù)，并且更新存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)射機(jī)，還包括RS再編碼器和替換奇偶校驗(yàn)，用于對(duì)從包緩沖器輸入的更新的數(shù)據(jù)進(jìn)行RS編碼，產(chǎn)生改變的奇偶校驗(yàn)，將所述奇偶校驗(yàn)輸出到網(wǎng)格編碼器，并替換RS編碼器添加的奇偶校驗(yàn)。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中，交織器以連續(xù)數(shù)據(jù)流輸出在從RS編碼器輸出的多個(gè)不同數(shù)據(jù)流的相同位置插入的已知數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)射機(jī)，其中，發(fā)送部分以VSB調(diào)制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。
12.一種用于數(shù)字廣播發(fā)送的信號(hào)處理方法，包括接收并隨機(jī)化在特定位置插入有填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流；產(chǎn)生預(yù)定義特定序列作為已知數(shù)據(jù)；在插入有隨機(jī)化數(shù)據(jù)流的填充字節(jié)的位置插入已知數(shù)據(jù)；對(duì)插入有已知數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行糾錯(cuò)編碼；和對(duì)編碼數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制、RF變換和發(fā)送。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，編碼步驟包括RS編碼步驟，添加特定字節(jié)的奇偶校驗(yàn)以糾正信道產(chǎn)生的誤碼；交織步驟，以特定模式交織添加有奇偶校驗(yàn)的數(shù)據(jù)；和網(wǎng)格編碼步驟，對(duì)交織的數(shù)據(jù)網(wǎng)格編碼。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，在插入已知數(shù)據(jù)的位置，網(wǎng)格編碼步驟對(duì)用于網(wǎng)格編碼的預(yù)定存儲(chǔ)元件，初始化存儲(chǔ)元件，從而執(zhí)行網(wǎng)格編碼。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括接收并臨時(shí)存儲(chǔ)在RS編碼步驟中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)流，從網(wǎng)格編碼步驟接收根據(jù)存儲(chǔ)元件的初始化改變的數(shù)據(jù)，并且執(zhí)行更新。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括奇偶校驗(yàn)重構(gòu)步驟，對(duì)編碼數(shù)據(jù)執(zhí)行RS編碼，產(chǎn)生改變的奇偶校驗(yàn)，返回網(wǎng)格編碼步驟，替換并添加在RS編碼步驟中添加的奇偶校驗(yàn)，并且執(zhí)行網(wǎng)格編碼。
17.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，發(fā)送步驟以VSB調(diào)制對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制。
18.一種數(shù)字廣播接收機(jī)，包括解調(diào)器，將預(yù)定義特定序列的已知數(shù)據(jù)插入在特定位置插入填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流的位置，從數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)接收編碼信號(hào)，并且將該信號(hào)解調(diào)為基帶信號(hào)；已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器，從解調(diào)信號(hào)檢測(cè)已知數(shù)據(jù)；和均衡器，使用檢測(cè)的已知數(shù)據(jù)對(duì)解調(diào)信號(hào)進(jìn)行均衡。
19.如權(quán)利要求18所述的接收機(jī)，其中，已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器包括符號(hào)數(shù)目檢測(cè)器，從接收信號(hào)檢測(cè)關(guān)于插入有已知數(shù)據(jù)的特定位置的信息；段標(biāo)志產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生包括其位置標(biāo)記有預(yù)定標(biāo)志的至少一段的數(shù)據(jù)幀；網(wǎng)格交織器，對(duì)數(shù)據(jù)幀執(zhí)行在數(shù)據(jù)廣播發(fā)射機(jī)中執(zhí)行的糾錯(cuò)編碼；和已知數(shù)據(jù)提取器，在標(biāo)記有編碼數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志的位置插入已知數(shù)據(jù)，并輸出該數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求18所述的接收機(jī)，其中，已知數(shù)據(jù)檢測(cè)器將檢測(cè)的已知數(shù)據(jù)輸出到解調(diào)器，并且解調(diào)器使用已知數(shù)據(jù)執(zhí)行解調(diào)。
21.一種用于數(shù)字廣播接收的信號(hào)處理方法，包括將具有預(yù)定義特定序列的已知數(shù)據(jù)插入在特定位置插入有填充字節(jié)的數(shù)據(jù)流的位置，從數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)接收編碼信號(hào)，并將該信號(hào)解調(diào)為基帶信號(hào)；從解調(diào)的信號(hào)檢測(cè)已知數(shù)據(jù)；和使用檢測(cè)的已知數(shù)據(jù)對(duì)解調(diào)的信號(hào)進(jìn)行均衡。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，已知數(shù)據(jù)檢測(cè)步驟包括從接收的信號(hào)檢測(cè)關(guān)于插入有已知數(shù)據(jù)的特定位置的信息；產(chǎn)生包括其位置標(biāo)記有預(yù)定標(biāo)志的至少一段的數(shù)據(jù)幀；對(duì)數(shù)據(jù)幀執(zhí)行在數(shù)據(jù)廣播發(fā)射機(jī)中執(zhí)行的糾錯(cuò)編碼；和在標(biāo)記有編碼數(shù)據(jù)幀的標(biāo)志的位置插入已知數(shù)據(jù)，并輸出該數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中，已知數(shù)據(jù)檢測(cè)步驟將檢測(cè)的已知數(shù)據(jù)輸出到解調(diào)步驟，并且解調(diào)步驟使用已知數(shù)據(jù)執(zhí)行解調(diào)。
全文摘要
一種提高系統(tǒng)的接收性能的數(shù)字廣播發(fā)送和接收系統(tǒng)及其信號(hào)處理方法。數(shù)字廣播發(fā)射機(jī)可包括隨機(jī)化器，接收并隨機(jī)化填充字節(jié)插入特定位置的數(shù)據(jù)流；替換序列產(chǎn)生器，產(chǎn)生包括預(yù)定義序列的已知數(shù)據(jù)；填充字節(jié)交換單元，將已知數(shù)據(jù)插入填充字節(jié)插入的數(shù)據(jù)流的特定位置；編碼器，對(duì)從填充字節(jié)交換單元輸出的數(shù)據(jù)流糾錯(cuò)編碼；以及發(fā)送單元，對(duì)編碼數(shù)據(jù)流調(diào)制，對(duì)調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行RF變換并發(fā)送該RF變換的數(shù)據(jù)。通過在數(shù)字廣播接收機(jī)中從接收的信號(hào)檢測(cè)已知數(shù)據(jù)，并且使用該已知數(shù)據(jù)進(jìn)行同步和均衡，甚至在差的多徑信道中也能夠提高數(shù)字廣播接收性能。
文檔編號(hào)H04N7/015GK1973542SQ200580020365
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月23日
發(fā)明者樸成祐, 張龍德, 樸義俊 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社