CN101588463B

CN101588463B - 数字多媒体接收机及其数字多媒体接收方法

Info

Publication number: CN101588463B
Application number: CN2009102028068A
Authority: CN
Inventors: 金纪甫; 河吉植; 朴赞燮
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: CN101588463A; HK1139265A1

Abstract

一种数字多媒体接收机及其数字多媒体接收方法。该数字多媒体接收机包括：高频头，用于接收调制的数字多媒体信号；模数转换器(ADC)，用于将从高频头输出的信号转换为数字信号；模式检测器，用于根据从ADC输出的信号中读取的识别信息来检测从ADC输出的信号是数字的多载波调制的信号还是数字的单载波调制的信号；以及解调单元，用于根据从模式检测器输出的检测结果来解调从ADC输出的数字的多载波调制的信号和数字的单载波调制的信号。该识别信息包括PN序列，至少一个导频或它们二者。

Description

数字多媒体接收机及其数字多媒体接收方法

本申请是申请日为2004年12月17日、申请号为200410098816.9、题为“数字多媒体接收机及其数字多媒体接收方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种数字多媒体接收机和一种数字多媒体接收方法，尤其涉及一种处理多载波调制的数字多媒体信号和单载波调制的数字多媒体信号的数字多媒体接收机及其数字多媒体接收方法。

背景技术

在多媒体通信和广播的时代，世界各国进行对模拟类广播的数字化。尤其在像美国、欧洲和日本的发达国家中，已经开发了数字广播系统并进入实用。根据这么快速的发展，在各个国家中，已对数字广播提出了不同标准。

1996年12月24日，美国联邦通信委员会(FCC)提出了高级电视系统委员会(ATSC)数字电视标准作为下一代电视广播标准。所有地面广播经营者必须遵照关于视频/音频压缩、分组数据传输结构、以及调制和传输系统的规范的ATSC标准。仅关于视频格式的规范未被具体规定，而是留给业界决定。

ATSC数字TV标准利用单载波VSB方式在6MHz的带宽上传输高质量视频、音频和附加数据，并且同时支持地面广播模式和高数据速率电缆广播模式。此方式的主要方面在于用于数字调制的作为现有BSB方式的改进形式的8-VSB调制方法。

在欧洲，已经为了其高的频率利用率和抗干扰能力而将COFDM(编码正交频分复用)系统应用于DVB-T(地面数字视频广播)。

其它使用多种调制方法的数字多媒体广播方案已被提出，并且所有方案可被分为多载波方案和单载波方案。因此，传统数字多媒体接收机被分为多载波数字多媒体接收机和单载波数字多媒体接收机。

图1是示出根据已有技术的多载波数字多媒体接收机的示意性方框图。

传统的多载波数字多媒体接收机包括：高频头110，用于接收多载波调制的数字多媒体信号；模数转换器(ADC)120，用于将从高频头110输出的信号转换为数字信号；解调器130，用于解调从ADC 120输出的多载波调制的信号；快速傅立叶变换(FFT)单元140，用于对从解调器130输出的信号执行快速傅立叶变换；同步(SYNC)单元150，用于通过使用从解调器130输出的信号或从FFT单元140输出的信号来对解调器130进行同步；均衡单元160，用于对从FFT单元140输出的信号进行均衡；前向纠错(FEC)单元170，用于对从均衡单元160输出的信号执行前向纠错；以及解扰码器180，用于对从FEC单元170输出的信号进行解扰码以获得MPEG流。

图2是示出根据已有技术的单载波数字多媒体接收机的示意性方框图。

传统的单载波数字多媒体接收机包括：高频头210，用于接收单载波调制的数字多媒体信号；模数转换器(ADC)220，用于将从高频头210输出的信号转换为数字信号；解调器230，用于解调从ADC 220输出的单载波调制的信号；同步(SYNC)单元240，用于通过使用从解调器230输出的信号来对解调器230进行同步；均衡单元250，用于对从解调器230输出的信号进行均衡；前向纠错(FEC)单元260，用于对从均衡单元250输出的信号执行前向纠错；以及解扰码器270，用于对从FEC单元260输出的信号进行解扰码以获得MPEG流。

众所周知，在已有技术中，没有一种数字多媒体接收机处理多载波调制的数字多媒体信号和单载波调制的数字多媒体信号二者，即，传统的数字多媒体接收机不能工作在多种数字多媒体广播系统中。

发明内容

为了解决传统方案中的上述缺点和其它问题，开发本发明。

根据本发明的一方面，一种用于处理多载波调制的数字多媒体信号和单载波调制的数字多媒体信号的数字多媒体接收机包括：高频头，用于接收调制的数字多媒体信号；模数转换器(ADC)，用于将从高频头输出的信号转换为数字信号；模式检测器，用于根据从ADC输出的信号中读取的识别信息来检测从ADC输出的信号是数字的多载波调制的信号还是数字的单载波调制的信号；以及解调单元，用于根据从模式检测器输出的检测结果来解调从ADC输出的数字的多载波调制的信号和数字的单载波调制的信号。

根据本发明的一方面，数字多媒体接收机的解调单元包括：开关，用于根据从模式检测器输出的结果来切换从ADC输出的信号；多载波解调器，用于解调经开关从ADC输出的数字的多载波调制的信号；以及单载波解调器，用于解调经开关从ADC输出的数字的单载波调制的信号。

根据本发明的一方面，数字多媒体接收机的解调单元包括：其中预设有多载波和单载波解调参数的解调器，用于根据从模式检测器输出的结果来解调从ADC输出的数字的多载波调制的信号和数字的单载波调制的信号之一；以及开关，用于根据从模式检测器输出的信号来切换从解调器输出的信号。

根据本发明的数字多媒体接收机，被模式检测器检测的识别信息是插入到数字多媒体信号的数据帧的头部中的PN(伪随机噪音)序列。

根据本发明的数字多媒体接收机，被模式检测器检测的识别信息是至少一个插入到调制的数字多媒体信号中的导频。

根据本发明的数字多媒体接收机，被模式检测器检测的识别信息是插入到数字多媒体信号的数据帧的头部中的PN序列和至少一个插入到调制的数字多媒体信号中的导频。

根据本发明的另一方面，一种用于处理多载波调制的数字多媒体信号和单载波调制的数字多媒体信号的数字多媒体接收方法包括以下步骤：a)接收调制的数字多媒体信号；b)将从步骤a)中输出的信号转换为数字信号；c)根据从步骤b)中输出的信号中读取的识别信息来检测从步骤b)中输出的信号是数字的多载波调制的信号还是数字的单载波调制的信号；以及d)根据从步骤c)中输出的检测结果来解调从步骤b)中输出的数字的多载波调制的信号和数字的单载波调制的信号。

根据本发明的数字多媒体接收方法，在步骤c)中，识别信息是插入到数字多媒体信号的数据帧的头部中的PN(伪随机噪音)序列。

根据本发明的数字多媒体接收方法，在步骤c)中，识别信息是至少一个插入到调制的数字多媒体信号中的导频。

根据本发明的数字多媒体接收方法，在步骤c)中，识别信息是插入到数字多媒体信号的数据帧的头部中的PN序列和至少一个插入到调制的数字多媒体信号中的导频。

因此，诸如插入到数字多媒体信号的数据帧的头部中的PN序列和至少一个插入到调制的数字多媒体信号中的导频之类的识别信息被检测，从而该接收机能够确定当前处理的信号是多载波调制的信号还是单载波调制的信号。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述方面和其它特点及优点将会变得更加清楚，其中：

图1是示出根据已有技术的多载波数字多媒体接收机的示意性方框图；

图2是示出根据已有技术的单载波数字多媒体接收机的示意性方框图；

图3是示出用于发送其中插入了识别信息的数字多媒体信号的数字多媒体发射机的示例性方框图；

图4是示出根据本发明第一实施例的用于处理多载波调制的数字多媒体信号和单载波调制的数字多媒体信号的数字多媒体接收机的示例性方框图；

图5是示出根据本发明第二实施例的用于处理多载波调制的数字多媒体信号和单载波调制的数字多媒体信号的数字多媒体接收机的示例性方框图；

图6a是示出根据本发明第二实施例的数字多媒体接收机的解调单元的结构的示意图；

图6b是示出根据本发明第二实施例的解调单元的解调器中的寄存器阵列中存储的用于多载波调制的信号和单载波调制的信号的解调参数的示意图；

图7是示出基于PN序列的模式检测原理和其中插入了PN序列的多载波调制的信号的数据帧和单载波调制的信号的数据帧的结构的示意图；

图8是示出基于导频的模式检测原理和插入到调制的信号中的导频的示意图；以及

图9是根据本发明用于处理多载波调制的信号和单载波调制的信号的数字多媒体接收方法的流程图。

具体实施方式

参照附图来详细说明本发明。附图中相同的标号指的是相同的部件。

图3是示出用于发送其中插入了识别信息的数字多媒体信号的数字多媒体发射机的示例性方框图。

其中在将被发射的数字多媒体信号中插入了识别信息的发射机包括：扰码器310，用于对MPEG流进行扰码；FEC(前向纠错)单元320，用于对从扰码器310输出的信号进行前向纠错；调制/IDFT(离散傅立叶逆变换)单元330，用于对从FEC单元320输出的信号进行调制或离散傅立叶逆变换；PN序列插入单元340，用于将PN序列插入从调制/IDFT单元330输出的信号的数据帧的头部；导频插入单元350，用于将至少一个导频插入到从PN序列插入单元340输出的信号中；以及RF单元360，用于将从导频插入单元350输出的信号转换为RF信号。

在传统的多载波和单载波数字多媒体系统中，在发射机中插入到信号中的PN序列和至少一个导频在接收机中被用作同步和信道估计。然而，在本发明中，PN序列和导频可被用作用于将多载波调制的信号和单载波调制的信号区别开的识别信息。

是诸如PN序列或至少一个导频之类的仅仅一种识别信息还是这两种识别信息被插入到信号中取决于发射机。如果调制模式或数据帧的结构被改变，则在发射机中相应于该传输模式的其它识别信息可被插入到信号中。

图4是示出根据本发明第一实施例的用于处理多载波调制的数字多媒体信号和单载波调制的数字多媒体信号的数字多媒体接收机的示例性方框图。

用于处理多载波调制的信号和单载波调制的信号的数字多媒体接收机包括：高频头410；ADC(模数转换器)420；模式检测器430，用于根据从ADC420输出的信号中读取的识别信息来检测从ADC 420输出的信号是数字的多载波调制的信号还是数字的单载波调制的信号；解调单元440，用于根据从模式检测器430输出的检测结果来解调从ADC 420输出的数字的多载波调制的信号和数字的单载波调制的信号；以及在解调单元440之后的多载波和单载波处理单元。除了模式检测器430和解调单元440，根据本发明的数字多媒体接收机的全部单元以与传统接收机中那些单元相同的方式工作。因此，将不详细描述那些单元的工作。

解调单元440包括开关441、多载波解调器442和单载波解调器443。

如图4所示，模式检测器430从ADC 420输出的信号中检测诸如插入到信号中的特定PN序列和至少一个特定导频之类的识别信息，从而可以确定从ADC 420输出的信号是多载波调制的信号还是单载波调制的信号。其后，模式检测器430将检测结果输出到开关441。相应于从模式检测器430输出的检测结果，开关441切换，以允许多载波解调器442或单载波解调器443相应地处理从ADC 420输出的多载波调制的信号或单载波调制的信号。此后，多载波解调器442或单载波解调器443相应地将解调的信号发送到相应的后续多载波或单载波处理单元。

接下来，将参照图7和8来描述在模式检测器430中检测识别信息的处理。

图7是示出基于PN序列的模式检测原理和其中插入了PN序列的多载波调制的信号的数据帧和单载波调制的信号的数据帧的结构的示意图。

如以上参照图3所描述，诸如PN序列和至少一个导频之类的识别信息在数字多媒体发射机被插入到信号中。在从发射机接收到数字多媒体传输信号之后，数字多媒体接收机处理接收到的信号。

当根据PN序列检测多载波模式或单载波模式时，模式检测器430从自ADC 420输出的信号的数据帧的头部读取PN序列。其后，模式检测器430将从自ADC 420输出的信号的数据帧的头部读取的PN序列与存储在模式检测器430中的相应于多载波调制的信号和单载波调制的信号的PN序列进行比较，从而确定读取的PN序列与哪个存储在模式检测器430中的预设的PN序列相对应。从比较中，模式检测器430确定数字多媒体信号(即从其中读取PN序列的信号)的传输模式是多载波模式或是单载波模式。其后，模式检测器430将检测结果输出到开关441。

图8是示出基于导频的模式检测原理和插入到调制的信号中的导频的示意图。

当根据至少一个导频检测多载波模式或单载波模式时，模式检测器430从自ADC 420输出的信号中检测至少一个导频。其后，模式检测器430计算导频的功率的峰值和从ADC 420输出的信号的平均功率值之间的功率差。如果检测到的功率差在模式检测器430中预设的用于多载波信号的值的范围内，则确定对应于Pm的导频是用于多载波调制的信号的导频，所述Pm是在用于多载波调制的信号的导频的功率的峰值和该多载波调制的信号的平均功率值之间的功率差。换句话说，对应于Pm的导频所插入的调制信号是多载波调制的信号。类似地，如果所检测的导频对应于Ps，则确定导频所插入的调制信号是单载波调制的信号，所述Ps是在用于单载波调制的信号的导频的功率的峰值和该单载波调制的信号的平均功率值之间的功率差。

本领域技术人员很容易理解这两种识别信息可被单独使用或结合使用。

图5是示出根据本发明第二实施例的用于处理多载波调制的数字多媒体信号和单载波调制的数字多媒体信号的数字多媒体接收机的示例性方框图。

除了包括解调器541、开关542的解调单元540，图5中示出的数字多媒体接收机的全部处理单元与图4中示出的那些处理单元相同。因此，在此实施例中用于检测诸如PN序列和至少一个导频之类的识别信息的操作处理与图4中示出的实施例的检测操作处理相同。然而，根据从模式检测器430输出的检测结果的解调处理与图4中示出的实施例中的解调处理不同。

如图5所示，在解调器541的寄存器阵列中存储了多个多载波和单载波解调参数，从而解调器541可以根据这些参数分别解调多载波调制的信号和单载波调制的信号。

之后，将结合图6a和6b来描述该操作处理。

图6a是示出根据本发明第二实施例的数字多媒体接收机的解调单元的结构的示意图。

图6b是示出根据本发明第二实施例的解调单元的解调器中的寄存器阵列中存储的用于多载波调制的信号和单载波调制的信号的解调参数的示意图。

如图6a所示，解调器541包括多个用于执行解调计算的乘法单元M1至M4与存储有多载波和单载波解调参数的寄存器阵列。这些乘法单元M1至M4通过使用如图6b中所示的用于多载波模式的解调参数或用于单载波模式的解调参数来相应地执行多载波解调计算或单载波解调计算。根据从模式检测器430输出的检测结果，乘法单元M1至M4分别读取用于多载波模式的解调参数C11至C14以执行多载波解调计算，或者分别读取用于单载波模式的解调参数C21至C24以执行单载波解调计算。这样，就获得了多载波解调的信号或单载波解调的信号。

如果模式检测器430检测出从ADC 420输出的信号是多载波调制的信号，则开关542根据该检测结果切换以允许后续的多载波处理单元处理从解调器541输出的解调的信号。类似地，如果模式检测器430检测出从ADC 420输出的信号是单载波调制的信号，则开关542根据该检测结果切换以允许后续的单载波处理单元处理从解调器541输出的解调的信号。

在步骤S910中，接收机接收多载波调制的数字多媒体信号或单载波调制的数字多媒体信号。在步骤S920中，ADC将从步骤S910输出的信号转换为数字信号。在步骤S930中，模式检测器430根据在发射机中插入到信号中的识别信息检测该信号是否是多载波调制的信号。如果被检测的信号是多载波调制的信号，则在步骤S940中解调单元以多载波解调模式解调该信号，其后在步骤S950中，在接收机中执行多载波解调之后的处理。如果被检测的信号不是多载波调制的信号，则在步骤S960中解调单元以单载波解调模式解调该信号，其后在步骤S970中，在接收机中执行单载波解调之后的处理。

在步骤S930中的详细处理类似于在上面参照图4所描述的关于模式检测器430的相应内容从而将被省略。

如上所述的插入到数字多媒体信号中的识别信息包括PN序列、至少一个导频或它们二者。本领域技术人员很容易理解对应于传输模式任何其它识别信息可被使用以识别多载波调制的信号或单载波调制的信号。

如上所述，根据本发明的数字多媒体接收机和数字多媒体接收方法，通过检测在发射机中插入到信号中的识别信息，不但能够处理多载波调制的数字多媒体信号而且能够处理单载波调制的数字多媒体信号。即，根据本发明的数字多媒体接收机可工作在多种数字多媒体广播系统中。

尽管本发明的实施例已被示出和描述，本领域技术人员将会理解可以在不脱离本发明的原则和实质的范围内做出任何改变和调整，其范围由所附权利要求及其等同物所限定。

Claims

1.一种数字广播接收机，包括：

调谐器，用于接收信号，其中，所述信号的数据帧被单载波调制或多载波调制，并且每个数据帧中插入有多个导频；

模数转换器ADC，用于将从调谐器输出的信号转换为数字信号；

模式检测器，用于根据从ADC输出的信号中读取的识别信息来检测从ADC输出的信号是数字的多载波调制的信号还是数字的单载波调制的信号；

解调单元，用于解调从ADC输出的信号；以及

多载波和单载波处理单元，用于执行多载波解调和单载波解调之后的处理，

其中，解调单元包括：开关，用于根据从模式检测器输出的结果来切换从ADC输出的信号；多载波解调器，用于解调经开关从ADC输出的数字的多载波调制的信号；以及单载波解调器，用于解调经开关从ADC输出的数字的单载波调制的信号。

2.如权利要求1所述的数字广播接收机，其中，所述多载波解调器和单载波解调器预设有多载波和单载波解调参数，用于根据从模式检测器输出的结果来解调从ADC输出的数字的多载波调制的信号和数字的单载波调制的信号之一。

3.如权利要求1或2所述的数字广播接收机，其中，被模式检测器检测的识别信息是插入到数字广播信号的数据帧的头部中的PN序列。

4.如权利要求1或2所述的数字广播接收机，其中，被模式检测器检测的识别信息是至少一个插入到调制的数字广播信号中的导频。

5.如权利要求1或2所述的数字广播接收机，其中，被模式检测器检测的识别信息是插入到数字广播信号的数据帧的头部中的PN序列和至少一个插入到调制的数字广播信号中的导频。