CN101102166B - 一种数字视频广播信号的检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字视频广播信号的检测方法，该数字视频广播信号为具有导引信号的正交频分复用信号，该方法包括：A、对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关；B、对所述相关后的结果在一定长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号。本发明还提出了一种数字视频广播信号的检测装置。应用本发明能够确定数字视频广播信号的存在性，并且租赁用户可以有效使用未被电视台占用的频谱，能够极大地节省频谱资源。另外，本发明的适用范围也非常广泛。

Description

一种数字视频广播信号的检测方法及检测装置

技术领域

本发明涉及数字视频广播技术领域，更具体地说，本发明涉及一种数字视频广播信号的检测方法及检测装置。

背景技术

进入二十一世纪以来，无线通信技术正以前所未有的速度向前发展。随着用户对各种实时多媒体业务需求的增加以及互联网技术的迅猛发展，未来的无线通信技术将会有更高的信息传输速率，以为用户提供更大的便利。为了支持更高的信息传输速率和更高的用户移动速度，在下一代的无线通信中需要采用频谱效率更高、抗多径干扰能力更强的无线传输技术。在当前提供高速率传输的各种无线方案中，以正交频分复用(OFDM)为代表的多载波调制技术是最有前途的方案之一。

另外，经过多年的发展，以数字视频广播技术为代表的数字多媒体广播(DMB)技术也取得了大量的成果。卫星数字视频广播(比如欧洲的DVB-S、DVB-S2，韩国和日本的S-DMB)、有线数字视频广播(比如欧洲的DVB-C)、地面数字视频广播(比如欧洲的DVB-T、美国的ATSC、日本的IDSB-T)、移动数字视频广播(比如欧洲的DVB-H、美国高通公司的Media-FLO)等，已经在许多国家和地区获得广泛的应用，取得了丰硕的社会和经济效益。

目前，在地面数字视频广播中，采用美国ATSC标准的有5个国家或地区，其中已有两家经过技术比较研究后退出，而决定采用欧洲DVB-T标准的已有33个国家或地区。

在各种数字视频广播中，无线频谱是一种非常宝贵的自然资源，对它的使用均需要得到有关部门的授权才可以。但是随着科学技术的发展以及人们对生活质量要求的日益提高，频谱资源日益紧缺。与此同时，很多被授权的频谱资源没有被充分利用，它们在时间、频率或者空间上经常处于空闲状态；而另一方面，很多需要使用某个频段的频谱资源的用户由于没有被授权而不能使用。由此造成了频谱资源的极大浪费。比如电视信号，一般说来，在同一个地方所有被授权的电视频段并没有被完全占用。越来越多的机构、公司等意识到这一问题，提出“租赁用户(SU)”机会性使用这些频谱资源。因此，可靠地检测某个电视频段上是否被电视台所占用，以使得租赁用户可以有效使用未被电视台占用的频谱显得日益重要。

然而，现有技术中并没有检测基于OFDM的数字视频广播信号存在性的相关技术，因此无法判断某个频段上是否存在数字视频广播信号。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提出一种数字视频广播信号的检测方法，以确定数字视频广播信号的存在性。

本发明的另一目的是提出一种数字视频广播信号的检测装置，以确定数字视频广播信号的存在性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样确定的：

一种数字视频广播信号的检测方法，该数字视频广播信号为具有导引信号的正交频分复用信号，该方法包括：

A、对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关；

B、对所述相关后的结果在一定长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号。

所述接收信号为r(k-θ)，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

步骤B所述在一定长度内进行累加取模为：在N+L的长度内进行累加取模，其中N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述正交频分复用信号的循环前缀的长度，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ)为r(k-θ)的共轭。

所述接收信号为(r(k-θ)+r(k-θ+N))，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

步骤B所述在一定长度内进行累加取模为：在L的长度内进行累加取模，其中N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述正交频分复用信号的循环前缀的长度，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ+N)为r(k-θ+N)的共轭。

该方法进一步包括预先设定输出结果门限值，

步骤B所述当累加取模的结果出现峰值时，确定接收信号为数字视频广播信号包括：

在由 ${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|$ 所计算得到的N+L个数值中选择最大的数值；

将该最大的数值与所述输出结果门限值进行比较，当该最大的数值大于或等于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号为数字视频广播信号，当该最大的数值小于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号不是数字视频广播信号。

该方法进一步包括预先设定输出结果门限值，

步骤B所述当累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号包括：

在由 ${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|$ 所计算得到的N+L个数值中选择最大的数值；

将该最大的数值与所述输出结果门限值进行比较，当该最大的数值大于或等于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号为数字视频广播信号，当该最大的数值小于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号不是数字视频广播信号。

所述数字视频广播信号为DVB-T信号、DVB-H信号、DVB-S信号、DVB-S2信号、S-DMB信号、DVB-C信号、Media-FLO信号、或IDSB-T信号。

所述导引信号为连续导引信号或分散导引信号。

一种数字视频广播信号的检测装置，该数字视频广播信号为具有导引信号的正交频分复用信号，该装置包括：

接收信号与时域导引信号序列相关单元，用于对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关；

数字视频广播信号判定单元，用于对所述相关后的结果在一定长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号。

所述接收信号为r(k-θ)，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

所述数字视频广播信号判定单元，用于在N+L的长度内进行累加取模，其中N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述正交频分复用信号的循环前缀的长度，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ)为r(k-θ)的共轭。

所述接收信号为(r(k-θ)+r(k-θ+N))，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

所述数字视频广播信号判定单元，用于在L的长度内进行累加取模，其中N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述正交频分复用信号的循环前缀的长度，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ+N)为r(k-θ+N)的共轭。

数字视频广播信号为DVB-T信号、DVB-H信号、DVB-S信号、DVB-S2信号、S-DMB信号、DVB-C信号、Media-FLO信号、或IDSB-T信号。

一种数字视频广播信号接收机，该接收机包括如上任一项所述的数字视频广播信号的检测装置。

从以上技术方案中可以看出，在本发明中，首先对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关；然后对所述相关后的结果在一定长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号。由此可见，本发明利用导引信号变换后的时域信号与接收信号之间的相关性，对数字视频广播信号进行了检测，从而实现了对数字视频广播信号存在性的判断。本发明能够判断某个频段上是否存在数字视频广播信号。正是根据本发明，租赁用户可以有效使用未被电视台占用的频谱资源，从而极大地节省了频谱资源。

另外，本发明能够适用于具有导引信号的所有正交频分复用视频信号，因此适用范围也非常广泛。

附图说明

图1为连续导引(pilot)信号的载波位置示意图。

图2为8MHz的电视信道下的循环前缀设置示意图。

图3为OFDM符号结构示范性示意图。

图4为根据本发明的数字视频广播信号的检测方法的示范性流程图。

图5为根据本发明的数字视频广播信号的检测装置的示范性结构图。

图6为根据本发明第一实施例的数字视频广播信号的检测装置的示范性结构图。

图7为根据本发明第二实施例的数字视频广播信号的检测装置的示范性结构图。

图8为本发明第一实施方式、第二实施方式以及基于循环前缀的滑动相关法的仿真对比图，其中虚警概率为0.01。

图9为本发明第一实施方式、第二实施方式以及基于循环前缀的滑动相关法的仿真对比图，其中虚警概率为0.05。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

本发明所提出的数字视频广播信号的检测方法，适用于具有导引信号的正交频分复用(OFDM)信号。DVB-T电视信号是一种典型的具有导引信号的OFDM信号。为了阐述方便。下面以DVB-T电视信号为例对本发明进行详细说明。显然，此处以DVB-T电视信号为例进行说明是示范性的，并不用于限制本发明的范围。

首先，对DVB-T的技术作出说明。DVB-T电视信号采用OFDM调制方式将电视信号通过快速傅立叶反变换(IFFT)调制到N个正交子载波上。根据子载波的个数，分为2k模式与8k模式。在这N个子载波中，有的携带电视信号，有的则携带用以同步的导引信号。DVB-T标准定义了两种导引信号：连续导引信号与分散导引信号。

携带连续导引信号的载波的序号k(k＝0，...，N-1)是固定的，其具体取值如图1所示；而携带分散导引信号载波的序号取值在1个OFDM符号内是变化的，但在每4个OFDM符号内是相同的。用c_m，l，k表示进行IFFT变换前，对应于第m个OFDM帧内第l个OFDM符号的第k个载波上的调制信号(调制方式可以为QPSK、16-QAM或者64-QAM)。在第l(0≤l≤67)个OFDM符号内，分配给分散导引信号的载波序号k满足：

{k＝K_min+3×(1mod4)+12p|p为整数，p≥0，k∈[K_min，K_max]}     (1)

其中K_min＝0，在2k、8k两种模式下K_max分别为1704、6816。调制到第k个载波上的分散导引信号具体取值为

Re{c_m，l，k}＝4/3×2(1/2-w_k)                            (2)

Im{c_m，l，k}＝0                               (3)

其中w_k为伪随机二进制序列(PRBS)中第k个比特，具体取值为0或1。

此外，为了防止符号间干扰(ISI)以及载波间干扰(ICI)，进行IFFT变换得到的时域OFDM符号的最后L个采样被复制到该OFDM符号的前面，作为其前缀，又称为循环前缀(CP)。图2为8MHz的电视信道下的循环前缀设置图。这两部分共同构成一个完整的OFDM符号。

用r(k)表示接收信号在时域上的第k个采样，s(k)表示发射的DVB-T电视信号，n(k)表示加性噪声及干扰，h_l(l＝0，...，L_h-1)表示多径衰落信道第l径的系数。判断DVB-T电视信号是否存在的检测问题可归为如下的假设检验：

$\left\{\begin{array}{c}{H}_1:r\left(k\right)=\underset{l=0}{\overset{L_h-1}{\mathrm{\Σ}}}{h}_{l}s(k-l)+n\left(k\right)\\ H_0:r\left(k\right)=n\left(k\right)\end{array}\right.---\left(4\right)$

其中H₁、H₀分别表示DVB-T电视信号存在、不存在两种情况；其中w_k为伪随机二进制序列(PRBS)中第k个比特，具体取值为0或1。

基于上述检测模型，下面详细描述本发明。

如前所述，DVB-T的每个OFDM符号中都有数量较多的导引信号(导引信号可以为连续导引信号或分散导引信号)，因此可以利用这个特点来实现对DVB-T信号存在性的检测。

DVB-T发射信号时域上一个OFDM符号由N个数据以及L个循环前缀组成，频域上一共N个载波，其中用N_p表示与导引信号对应的载波序号。因此可以将时域上的DVB-T发射信号分成两部分：第一部分包含了N-N_p个数据载波的信息，在时域上表示为：

$s_t\left(k\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{n\∈\{0,...,N-1\}\backslash \mathrm{\γ}}{\mathrm{\Σ}}{x}_n{e}^{j2\mathrm{\πkn}/N}---\left(5\right)$

第二部分为N_p个载波，在时域上表示为

$m\left(k\right)=\frac{1}{\sqrt{N}}\underset{n\∈\mathrm{\γ}}{\mathrm{\Σ}}{p}_n{e}^{j2\mathrm{\πkn}/N}---\left(6\right)$

因此式(4)中的假设检验可以写为如下形式

$\left\{\begin{array}{c}{H}_1:r\left(k\right)=\underset{l=0}{\overset{L_h-1}{\mathrm{\Σ}}}{h}_l[s_t(k-l)+m(k-l)]+n\left(k\right)\\ H_0:r\left(k\right)=n\left(k\right)\end{array}\right.---\left(7\right)$

第二部分m(k)为导引信号经过IFFT变换后得到的时域信号，为已知序列。目前已经推导出在AWGN信道下利用循环前缀与时域导引信号等特点来确定OFDM符号时延大小的最大似然(ML)估计，该检测统计量为

${\widehat{\mathrm{\θ}}}_{\mathrm{ML}}=\arg \underset{\mathrm{\θ}}{\max }\{\widetilde{\mathrm{\ρ}}{\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_{\mathrm{CP}}\left(\mathrm{\θ}\right)+(1-\widetilde{\mathrm{\ρ}}){\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_P\left(\mathrm{\θ}\right)\}---\left(8\right)$

其中

${\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_{\mathrm{CP}}\left(\mathrm{\θ}\right)=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}\left(k\right)r(k+N)\right|-\frac{\widetilde{\mathrm{\ρ}}}{2}(\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{\left|r\left(k\right)\right|}^2+{\left|r(k+N)\right|}^2)---\left(9\right)$

${\widetilde{\mathrm{\Λ}}}_P\left(\mathrm{\θ}\right)=(1+\widetilde{\mathrm{\ρ}})\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}\left(k\right)m(k-\mathrm{\θ})\right|-\widetilde{\mathrm{\ρ}}\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r\left(k\right)+r(k+N))}^{*}m(k-\mathrm{\θ})\right|---\left(10\right)$

由此可见，式(8)的运算复杂度较高，为了降低检测DVB-T电视信号的复杂度，本发明提出以下两种利用导引信号的时域特征的检测DVB-T信号存在性的方式。

本发明的第一种实施方式：

${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|---\left(11\right)$

其中θ表示发射信号到接收信号之间的时延，r^*(k)表示接收信号r(k)的共轭。该种实施方式中，θ是未知的，所以需要对r(k)进行逐采样滑动，与已知序列m(k)进行相关，其中θ的取值范围为[0，N+L-1)。优选地，θ的取值范围为[0，N+L-1)中的整数。

本发明的第二种实施方式：

${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|---\left(12\right)$

从式(11)中可以看出，对导引信号经IFFT变换后的时域信号进行共轭相乘后累加的长度为N+L-1，为了减小累加的长度，以降低整个检测过程的复杂度，利用DVB-T电视信号具有循环前缀的特点，因此更优选提出了式(12)的检测方式。其中(r(k)+r(k+N))^*表示对信号r(k)+r(k+N)取共轭，θ表示发射信号到接收信号之间的时延。同样，θ的取值范围为[0，N+L-1)。优选地，θ的取值范围为[0，N+L-1)中的整数。

以上无论是本发明的第一种实施方式还是第二种实施方式，实质上都是首先对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关，然后再对相关的结果在一定长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号。

图4为根据本发明的数字视频广播信号的检测方法的示范性流程图。如图4所示，本发明包括：

步骤401：对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关；

步骤402：对所述相关后的结果在一定长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号。

可选地，所述接收信号可以为r(k-θ)，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

此时，步骤B所述在一定长度内进行累加取模为：在N+L的长度内进行累加取模，其中N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述循环前缀的长度，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ)为r(k-θ)的共轭。其中θ从0增至N+L-1，由此得到N+L个数值。此时，还可以预先设定输出结果门限值，然后再在由 ${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|$ 所计算得到的N+L个数值中选择最大的数值；将该最大的数值与所述输出结果门限值进行比较，并当该最大的数值大于或等于所述输出结果门限值时，判定所述接收信号为数字视频广播信号，当该最大的数值小于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号不是数字视频广播信号。

另外，可选地，所述接收信号还可以为(r(k-θ)+r(k-θ+N))，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

步骤B所述在一定长度内进行累加取模为：在L的长度内进行累加取模，其中N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述循环前缀的长度，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ+N)为r(k-θ+N)的共轭。其中θ从0增至N+L-1，由此得到N+L个数值。

同理，也可以预先设定输出结果门限值，然后再在由 ${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|$ 所计算得到的N+L个数值中选择最大的数值，并将该最大的数值与所述输出结果门限值进行比较，当该最大的数值大于或等于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号为数字视频广播信号，当该最大的数值小于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号不是数字视频广播信号。

本发明所适用的数字视频广播信号为具有导引信号的正交频分复用视频信号，优选可以为DVB-T信号、DVB-H信号、DVB-S信号、DVB-S2信号、S-DMB信号、DVB-C信号、Media-FLO信号、或IDSB-T信号等。

图5为根据本发明的数字视频广播信号的检测装置的示范性结构图。如图5所示，该装置包括：

接收信号与时域导引信号序列相关单元501，用于对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关；

数字视频广播信号判定单元502，用于对所述相关后的结果在一定长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号。

可选地，当所述接收信号为r(k-θ)，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)时，所述数字视频广播信号判定单元502，用于在N+L的长度内进行累加取模，其中N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述正交频分复用信号的循环前缀的长度，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ)为r(k-θ)的共轭。

可选地，当所述接收信号为(r(k-θ)+r(k-θ+N))，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)时；所述数字视频广播信号判定单元502，用于在L的长度内进行累加取模，其中N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述正交频分复用信号的循环前缀的长度，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ+N)为r(k-θ+N)的共轭。

本发明所提出的检测装置可以有多种应用场所，既可以独立成为单一设备，也可以并入到数字视频广播信号接收机等设备中。

可以对图5所示结构进行各种具体实施。下面描述图5所示结构的两种具体实施例，其中以DVB-T电视信号为例对本发明进行说明。同样，本领域技术人员可以意识到，以DVB-T电视信号为例进行说明仅是示范性的，并不用于限制本发明的保护范围。

图6为根据本发明第一实施例的数字视频广播信号的检测装置的示范性结构图。

如图6所示，该装置包括：

延时取共轭单元601：用于对接收信号r(k)延时θ并取共轭，得到r^*(k-θ)，其中θ的取值范围为[0，N+L-1)；

乘法器602，用于将r^*(k-θ)与导引信号的时域变换序列m(k)对应相乘，得到r^*(k-θ)m(k)；

累加取模单元603，用于将乘法器602所得到的N+L个结果累加起来，得到

并对

取模，得到幅度值

并发送到峰值检测单元604；

峰值检测单元604，用于递增θ值，使其由0增至N+L-1，从而得到N+L个数值，在这N+L个数值中选取最大的一个输出，并将该输出的结果与预先设定的门限进行比较，若大于该门限，则判决为有DVB-T电视信号存在，否则判决无DVB-T电视信号存在。

其中，延时取共轭单元601、乘法器602、累加取模单元603对应于图5中的接收信号与时域导引信号序列相关单元501；峰值检测单元604对应于图5中的数字视频广播信号判定单元502。

图7根据本发明第二实施例的数字视频广播信号的检测装置的示范性结构图。如图7所示，该装置包括：

延迟单元701，用于将接收信号r(k-θ)延迟长度N，得到r(k+N-θ)，其中θ的取值范围为[0，N+L-1)；

加法器702，用于将接收信号r(k-θ)与r(k+N-θ)相加，得到(r(k-θ)+r(k-θ+N))；

取共轭单元703，用于将(r(k-θ)+r(k-θ+N))取共轭，得到(r(k-θ)+r(k-θ+N))^*；

乘法器704，用于将(r(k-θ)+r(k-θ+N))^*与导引信号的时域变换序列m(k)相乘，得到(r(k-θ)+r(k-θ+N))^*m(k)；

长度累加单元705，用于将由(r(k-θ)+r(k-θ+N))^*m(k)所得到的L个结果累加起来，得到

取模单元706对取模，得到 ${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|;$

判决单元707，用于递增θ值，使其由0增至N+L-1，从而得到N+L个数值，在这N+L个数值中选取最大的一个输出，并将输出的结果与设定的门限比较，若大于该门限，则判决为有DVB-T电视信号存在，否则判决无DVB-T电视信号存在。

其中，延迟单元701、加法器702、取共轭单元703、乘法器704、长度累加单元705、取模单元706对应于图5中的接收信号与时域导引信号序列相关单元501；判决单元707对应于图5中的数字视频广播信号判定单元502。

图8为本发明第一实施方式(式11)、第二实施方式(式12)以及基于循环前缀的滑动相关法的仿真对比图，其中虚警概率为0.01。图9为本发明第一实施方式、第二实施方式以及基于循环前缀的滑动相关法的仿真对比图，其中虚警概率为0.05。

基于循环前缀的滑动相关法所采用的公式为 ${\mathrm{\Λ}}_{B\_\mathrm{CP}}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}\left(k\right)r(k+N)\right|,$ 其原理是将接收信号r(k)与r(k+N)进行共轭相乘，并在L长度内进行累加取模。若接收信号为DVB-T电视信号，则累加取模的结果会出现峰值；若没有DVB-T电视信号存在，则这种累加取模得到的结果出现随机波动，没有峰值出现。

上述都仿真采用ATSC信道，DVB-T信号采用2k模式，即N＝2048，循环前缀类型为1/4，即L＝512，DVB-T电视信号采用64QAM调制，检测时间为4个OFDM符号长度，即1.12ms。其中，将基于循环前缀的滑动相关法编号为A、将本发明第一实施方式编号为B、将本发明第二实施方式编号为C。

由图8和图9可见，应用本发明以后，本发明的误检测概率(Probabilityof Miss Detection)都有了明显的下降，对DVB-T信号存在性检测有了极大的改善。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种数字视频广播信号的检测方法，其特征在于，该数字视频广播信号为具有导引信号的正交频分复用信号，该方法包括：

A、对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关；

B、对所述相关后的结果在N+L或L的长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号；其中，N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述正交频分复用信号的循环前缀的长度。

2.根据权利要求1所述的数字视频广播信号的检测方法，其特征在于，所述滑动后的接收信号为r(k-θ)，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

步骤B所述进行累加取模为：在N+L的长度内进行累加取模，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ)为r(k-θ)的共轭。

3.根据权利要求1所述的数字视频广播信号的检测方法，其特征在于，所述滑动后的接收信号为(r(k-θ)+r(k-θ+N))，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

步骤B所述进行累加取模为：在L的长度内进行累加取模，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ+N)为r(k-θ+N)的共轭。

4.根据权利要求2所述的数字视频广播信号的检测方法，其特征在于，该方法进一步包括预先设定输出结果门限值，

步骤B所述当累加取模的结果出现峰值时，确定接收信号为数字视频广播信号包括：

在由

所计算得到的N+L个数值中选择最大的数值；

将该最大的数值与所述输出结果门限值进行比较，当该最大的数值大于或等于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号为数字视频广播信号，当该最大的数值小于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号不是数字视频广播信号。

5.根据权利要求3所述的数字视频广播信号的检测方法，其特征在于，该方法进一步包括预先设定输出结果门限值，

步骤B所述当累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号包括：

在由

所计算得到的N+L个数值中选择最大的数值；

将该最大的数值与所述输出结果门限值进行比较，当该最大的数值大于或等于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号为数字视频广播信号，当该最大的数值小于所述输出结果门限值时，则判定所述接收信号不是数字视频广播信号。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的数字视频广播信号的检测方法，其特征在于，所述数字视频广播信号为DVB-T信号、DVB-H信号、DVB-S信号、DVB-S2信号、S-DMB信号、DVB-C信号、Media-FLO信号、或IDSB-T信号。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的数字视频广播信号的检测方法，其特征在于，所述导引信号为连续导引信号或分散导引信号。

8.一种数字视频广播信号的检测装置，其特征在于，该数字视频广播信号为具有导引信号的正交频分复用信号，该装置包括：

接收信号与时域导引信号序列相关单元，用于对接收信号进行逐采样滑动，并将滑动后的接收信号与时域导引信号序列进行相关；

数字视频广播信号判定单元，用于对所述相关后的结果在N+L或L的长度内进行累加取模，并当所述累加取模的结果出现峰值时，确定所述接收信号为数字视频广播信号；其中，N为正交频分复用符号内的载波数，L为所述正交频分复用信号的循环前缀的长度。

9.根据权利要求8所述的数字视频广播信号的检测装置，其特征在于，所述滑动后的接收信号为r(k-θ)，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

所述数字视频广播信号判定单元，用于在N+L的长度内进行累加取模，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_1}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+N+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{r}^{*}(k-\mathrm{\θ})m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ)为r(k-θ)的共轭。

10.根据权利要求8所述的数字视频广播信号的检测装置，其特征在于，所述滑动后的接收信号为(r(k-θ)+r(k-θ+N))，所述时域导引信号序列为m(k)，θ为接收端接收信号r(k)与发射信号之间的时延，所述θ的取值范围为[0，N+L-1)；

所述数字视频广播信号判定单元，用于在L的长度内进行累加取模，所述累加取模的结果为

其中：

${\mathrm{\Λ}}_{P_2}=\left|\underset{k=\mathrm{\θ}}{\overset{\mathrm{\θ}+L-1}{\mathrm{\Σ}}}{(r(k-\mathrm{\θ})+r(k-\mathrm{\θ}+N))}^{*}m\left(k\right)\right|,$ r^*(k-θ+N)为r(k-θ+N)的共轭。

11.根据权利要求8、9或10所述的数字视频广播信号的检测装置，其特征在于，数字视频广播信号为DVB-T信号、DVB-H信号、DVB-S信号、DVB-S2信号、S-DMB信号、DVB-C信号、Media-FLO信号、或IDSB-T信号。

12.一种数字视频广播信号接收机，其特征在于，该接收机包括如权利要求8-10中任一项所述的数字视频广播信号的检测装置。

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