CN101364965A - 接收机及在频域识别传输参数信令的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及接收机及在频域识别传输参数信令的方法，所述的接收机为时域同步正交频分复用接收机，属于正交频分复用收发机领域，本发明提供的方法包括基于通信系统内固有的一组向量确定传输参数信令参数的步骤。使用该方法由于频域解交织可以被略过，因而降低了实现复杂度。

Description

接收机及在频域识别传输参数信令的方法

技术领域

本发明属于正交频分复用收发机领域，具体地，涉及时域同步正交频分复用领域接收机及在频域识别传输参数信令的方法。

背景技术

对于数字传输系统，例如中国数字电视(DTV)地面传输标准而言，每个信号帧都有一个传输参数信令(Transmission ParameterSignaling，TPS)。因而需要一个获得传输参数信令(TPS)的有效方法，本发明提供了这样一个方法。

对其他申请的交叉引用

共同专利权人的下列申请与当前申请相关，并在全文中在这里通过引用组成一体：

“基于低密度校验码(LDPC)的TDS-OFDM通讯系统接收机结构”，申请号为11/740,712，申请日期为2007年4月26日，专利代理人案号为LSCP016。

“高流量N点前向及反向快速傅利叶变换的方法和装置”，申请号为11/550,390，申请日期为2006年10月17日，专利代理人案号为LSFFT-025。

发明内容

本发明提供了一种接收机及在频域识别传输参数信令的方法，能有效地获得传输参数信令。

为实现上述目的，本发明提供了接收机在频域识别传输参数信令的方法，所述接收机为时域同步正交频分复用接收机，该方法的步骤包括：基于通信系统固有的向量确定传输参数信令。

该方法中，所述的通信系统是时域同步正交频分复用通信系统。

该方法中，所述的向量组包含向量对，该向量对相互之间有函数关系。

该方法中，所述的向量对中的第一个向量中的每一位都为第二个向量中对应位的反码。

本发明还提高了一种接收机，所述接收机基于通信系统固有的向量组确定传输参数信令参数。

其中，所述的通信系统是时域同步正交频分复用通信系统。

其中，所述的向量组包含向量对。

其中，所述的向量对中的第一个向量中的每一位都为第二个向量中对应位的反码。

附图说明

附图中的参考数字指相同或功能相似的基本单元，附图和下面的详细描述一起构成了一个整体，成为说明书的要素，并用于进一步图示各种具体实施例和解释本发明的各种原理与优点。

图1是本发明的一个正交频分复用OFDM帧的实施例框图；

图2是本发明的一个发射机的实施例框图；

图3是本发明的一个接收机的实施例框图；

图4是本发明的第一种设计的实施例框图；

图5是本发明的第二种设计的实施例框图。

专业人士看重的是将图中的基本单元简单明了地表示出来，是否按比例描绘并不是必要的。例如，为了更好地帮助理解本发明的具体实施例，图中某些基本单元的尺寸大小相对于其它单元可能被夸大。

具体实施方式

在详细地描述本发明实施例之前，应当注意，本实施例存在于方法步骤和设备部件的组合之中，它涉及到基于时域同步正交频分复用TDS-OFDM系统固有的一组向量来提取TPS向量。相应地，图例中使用常规的符号来描述这些设备和方法步骤，仅详细说明了与本发明具体实施例相关的关键细节，帮助大家清晰地、充分地理解本方案，以免对这些细节产生误解，使本领域的一般技术人员容易明白，并从中获益。

在本说明书中，相关的术语，例如第一和第二、顶部和底部，以及相似的术语，可能会单独使用，以区别不同的实体或处理，并不表示必须需要或暗示这些实体或处理之间的关系或顺序。术语“包括”、“由.....组成”，或是任何与之相关的其他变形，意指包含非排它的结果。所以，由一系列基本单元组成的处理、方法、文章或装置不仅仅包含那些已经指明了的基本单元，也可能包含其它的基本单元，虽然这些单元没有明确列在或属于上述的处理、方法、文章或装置。被“包括”所引述的基本单元，在没有更多限制的情况下，不排除在由基本单元构成的处理、方法、文字或装置中存在另外相同的基本单元。

需要注意的是，这里所描述的本发明的具体实施例由一个或多个通常的处理器和唯一的存储程序指令构成，程序指令控制一个或多个处理器，配合一定的非处理器电路，去实现某些、大部分或全部的这里所述的就与TDS-OFDM系统固有的一组向量来提取TPS向量的功能。非处理器电路可能包括但不限于无线接收机、无线发射机、信号驱动器、时钟电路、电源电路和用户输入设备。同样的，这些功能可以解释为完成由一组TDS-OFDM系统特性向量来提取TPS向量的方法步骤。作为替换选择，某些或所有功能可以用没有储存程序指令的状态机实现，或者使用一个或多个专用集成电路(ASICs)，在这些ASIC中一个功能或一些功能的某种组合作为定制逻辑来实现。当然，这两种方法也可以组合使用。因此，这里描述了实现这些功能的方法和手段。更进一步，期望一般的技术人员经过努力和许多设计选择后，例如有效的开发时间、当前的技术和经济方面的考虑，在这里所揭示的概念和原理指导下，能够容易通过最少的实验得到所述的软件指令、程序和集成电路(ICs)。

如图1～5，在无线数字传输系统中，例如中国数字电视地面传输标准，每一个信号帧10有一个传输参数信令(Transimission ParameterSiganling，TPS)向量14。TPS向量14有32bit。如表1所示，每一个向量用来描述调制方式、前向纠错FEC码率和时域交织模式的各种组合。每一帧10还包含一个4bit的帧模式指示(Frame Mode Indication，FMI)12。表1是一个示例。

表1：TPS向量表

 

标号	TPS向量	表示
			1	00011110101011100100100010110011	奇数超帧的第0帧
2	11100001010100011011011101001100	偶数超帧的第0帧
			3	01111000110010000010111011010101	4QAM-NR，rate 3，tm 1
4	10000111001101111101000100101010	4QAM-NR，rate 3，tm 2
			5	01110111110001110010000111011010	4QAM，rate 1，tm 1
6	10001000001110001101111000100101	4QAM，rate 1，tm 2
			7	00100010100100100111010010001111	4QAM，rate 2，tm 1
8	11011101011011011000101101110000	4QAM，rate 2，tm 2
			9	01001011111110110001110111100110	4QAM，rate 3，tm 1
10	10110100000001001110001000011001	4QAM，rate 3，tm 2
			11	00010001101000010100011110111100	16QAM，rate 1 tm 1
12	11101110010111101011100001000011	16QAM，rate 1，tm 2
			13	01111000001101110010111000101010	16QAM，rate 2，tm 1
14	10000111110010001101000111010101	16QAM，rate 2，tm 2
			15	00101101100111010111101110000000	16QAM，rate 3，tm 1
16	11010010011000101000010001111111	16QAM，rate 3，tm 2
			17	01110111001110000010000100100101	32QAM，rate 2，tm 1
18	10001000110001111101111011011010	32QAM，rate 2，tm 2
			19	00100010011011010111010001110000	64QAM，rate 1，tm 1
20	11011101100100101000101110001111	64QAM，rate 1，tm 2

 

21	01000100000010110001001000010110	64QAM，rate 2，tm 1
			22	10111011111101001110110111101001	64QAM，rate 2，tm 2
23	00010001010111100100011101000011	64QAM，rate 3，tm 1
			24	11101110101000011011100010111100	64QAM，rate 3，tm 2

从表1可以看出，此处有5种调制模式，3种FEC码率和2种时域交织模式。5种调制模式分别为4QNR、4QAM、16QAM、32QAM和64QAM，其中QAM为正交幅度调制，QNR为...(建议补充)，3种FEC码率为码率1、码率2、码率3，以及1、2两种时域交织模式。

两种时域交织模式(tm1和tm2)。前两个向量用来指示第0帧，其余的22个向量用来表示调制模式、FEC码率和时域交织模式的组合。

这个32bit的TPS向量和4bit的帧模式指示FMI向量组合成为一个36bit的向量集合。此集合中的向量使用I、Q一样的4QAM模式进行调制。调制后的信号和3744个数据符号16组合在一起，3744个符号16使用此帧中的TPS向量所确定的方式来进行调制。

传输中，由FMI12、TPS向量14构成的36个符号和3744个数据符号16组成一个信号帧10，如图1。

图2是一个简化的发射机框图20。数据首先经过帧构成22，构成的帧再经过频域交织器24。3780个符号的信号帧10首先经过频域交织器24进行交织，之后经过快速傅立叶逆变换IFFT模块26转换为时域信号，逆变换后的信号再经过一个均方根升余弦SRRC滤波器28。为简化起见，省略了一些TDS-OFDM发射机的模块，比如PN码生成器。

在图3～5中，可以看到接收端的描述。TPS需要在接收机处被识别。图3给出了一个TDS-OFDM接收机的简图30。接收到的信号首先被解调32，解调后的信号经过信道估计34，之后通过一个快速傅立叶变换模块36变换到频域。变换后的信息再进行均衡38，均衡后信息首先经过TPS识别40分离出TPS，其它的数据进行前向纠错42。由于TPS向量14携带了有关的调制、FEC码率和时域交织的信息，所以TPS向量必须首先被接收识别，之后数据符号16才能正确地通过FEC解码器42解码后获取。由于在发射端进行了频域交织24，从概念上讲，在接收端信号经过“均衡器”38后应该解交织52，如图4。在频域解交织52后，第4、5...、35位的符号16被提取TPS54，之后接收到的TPS向量14由“TPS指数检测模块”56处理，从而获得TPS索引。注意：图4为一典型的TPS索引检测，它没有利用TDS-OFDM系统的优良特性。

然而，为了利用TDS-OFDM系统的优良特性，在实际FFT变换产生乱序的输出时(参见美国专利申请第11/550,390号专利，申请日期2006年10月17日，代理人案号LSFFT-025)，当表1给定位置的符号顺序地获取时，频域解交织模块52(见图4)可以被略过。

图5给出图3所示的TPS识别模块40的详细框图60。如上面所提及的，因为FFT模块36的输出是乱序，而不是自然顺序(参见美国第11/550,390号专利，申请日期为2006年10月17日，代理人案号为LSFFT-025)，TPS符号提取模块54要在位0、140、279，......上提取TPS符号14。(参见表2)

表2

{0，140，279，419，420，560，699，839，840，980，1119，1259，1260，1400，1539，1679，1680，1820，1859，2099，2100，2240，2379，2519，2520，2660，2799，2939，2940，3080，3219，3359，3360，3500，3639，3779}

位0是一个信号帧3780个符号中的第1个符号，位1是此信号帧3780个符号中的第2个符号。在提取或者解调器62后，产生一个32个符号的复数向量。“I&Q累加缓冲”模块64累加每个32位TPS符号的I、Q分量和32个符号标量，记为{s(i)：i＝0，1，...，31}。

在“相关及求和”模块(66)中，输入v向量{s(i)：i＝0，1，...，31}与TPS向量表1中标号1，3，5，...23(奇数行)进行相关。由于TPS向量中的项不是0就是1，所以相关实际上就是加或减。我们假定一个TPS向量表示为{v(i)：i＝0，1...，31}，相关运算是：

$c\left(k\right)=\underset{i=0}{\overset{31}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{sign}\left(c\left(i\right)\right)s\left(i\right)$

此处k＝1，3，5，...，23

$\mathrm{sign}\left(x\right)=\left\{\begin{array}{cc}+1,& x=0\\ -1,& x=1\end{array}\right.$

在“取最大绝对值”模块68中，c(k)的最大绝对值和相应的正负号在检索12个选项后被获取，获得最终的TPS向量索引70。

如果sign＝1，idx_tps＝index_abs*2

如果sign＝0，idx_tps＝index_abs*2+1

由确定的idx_tps值通过表1可以得到相应的调制模式、码率和时域交织模式。表1的一个特性需要注意，它包含数值对，每对的一个数值和另一个是相反的向量。例如，第1行和第2行这一对向量，第1行‘0’分别对应第2行的‘1’。可以看出第2行的二进制数和第1行的二进制数互为反码。一般地说，第1行和第2行之间存在一种函数关系。更一般地说，不止这两行，其它类似的两行之间也存在函数关系。

上面结合附图对本发明的具体实施例进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施例，在不脱离本发明的权利要求的精神和范围情况下，本领域的普通技术人员可作出各种修改或改变。因此，本说明书和框图是说明性而非限制性的，同时，所有修改都包含在本发明的范围中。好处、优点、问题的解决方案以及可能产生好处、优点或产生解决方案再或者变得更明确的解决方案的任何基本单元，都不会作为任何或全部权利要求中重要的、必需的或者本质的特性或原理来加以解释。后面的权利要求，包括本申请未定期间的任何改正以及与颁布的那些权利要求的所有的等同权利，单独地定义了本发明。

在这篇文章中使用的术语或短语以及它的变化，除非特殊说明，可以被解释为开放的相对于封闭的或有限制的。前述的一个例子：术语为“包括”应该被解释为“包括，没有限制”或者相似意思；术语“例子”是用于提供在讨论的项目中可仿效的实例，而不是其中一个详尽的或有限制的列表；形容词例如“常规的”，“传统的”，“一般的”，“标准的”，和有相近意思的术语不应该被解释为描述的给定时期内的限制条款或有可能做为给定时期内的条款，而应该是围绕着常规的传统的一般的或者现在或者将来某一个时刻可用标准的技术。同样的，一组使用“和”连接的术语不应被理解为需要这个语句里术语的每一个，除非特殊说明，应该被理解为“和/或者”。同样的，一组使用“或者”连接的术语不应被理解为在这个语句里相互排斥其它，除非特殊说明，应该被理解为“和/或者”。

Claims (8)

1、接收机在频域识别传输参数信令的方法，所述接收机为时域同步正交频分复用接收机，其特征在于，该方法的步骤包括：基于通信系统固有的向量组确定传输参数信令。

2、如权利要求1所述的接收机在频域识别传输参数信令方法，其特征在于，所述的通信系统是时域同步正交频分复用通信系统。

3、如权利要求1所述的接收机在频域识别传输参数信令方法，其特征在于，所述的向量组包含向量对。

4、如权利要求3所述的接收机在频域识别传输参数信令方法，其特征在于，所述的向量对中的第一个向量中的每一位都为第二个向量中对应位的反码。

5、接收机，其特征在于，所述接收机基于通信系统固有的向量组确定传输参数信令参数。

6、如权利要求5所述的接收机，其特征在于，所述的通信系统是时域同步正交频分复用通信系统。

7、如权利要求5所述的接收机，其特征在于，所述的向量组包含向量对。

8、如权利要求7所述的接收机，所述的向量对中的第一个向量中的每一位都为第二个向量中对应位的反码。

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