CN101605009A - 用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于数字地面多媒体广播中的控制系统。一载波模式检测装置，用以接收N_TPS个输入信号及N_CS个输入信号以产生一振幅正负号信号及一载波正负号信号，并判断该载波模式为多载波模式或单载波模式。一传输参数信令(TPS)译码装置，接收该N_TPS个输入信号，并决定该N_TPS个输入信号所对应的一字码索引信号。一第一锁存装置，用以锁存该振幅正负号信号及该载波正负号信号。一第二锁存装置，用以锁存该字码索引信号。一锁存控制装置，接收一信号帧数目，以驱动该第一锁存装置锁存该振幅正负号信号及该载波正负号信号，或驱动该第二锁存装置锁存该字码索引信号。

Description

用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统

技术领域

本发明涉及无线传输的技术领域，特别涉及一种用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统。

背景技术

数字电视广播相比于传统的模拟电视广播，除了可以提供更高画质与更好音质的节目以及更佳频谱使用效率之外，更重要是它能够提供各种数据服务。

随着数字化的时代来临，电视广播也逐渐从传统的模拟式系统转换成数字式系统，正如移动通信从第一代的模拟式系统演进到第二代以语音为主和第三代能够提供多媒体服务的数字式系统。数字式视频广播系统能够克服现有模拟系统因地形地物因素造成接收不良或忽强忽弱的现象，提供更高画质与更佳音质的节目。同时，频谱的使用也更为有效率，使得在有限的系统频宽中，可以传送更多的广播节目数据量。更重要的一点，数字视频广播能够提供数据广播(DataBroadcasting)所衍生的各种增值服务。

目前各国所提议的数字视频广播系统，可分为多载波(Multi-Carrier)与单载波(Single-Carrier)两大类。前者多采以正交频分复用(OFDM)的调变方式。而传输参数信令(Transmission Parameter Signaling，TPS)的接收与译码性能在数字视频广播系统中更是扮演重要的角色。

以欧规DVB-T系统为例，该系统的传输模式可分为2k模式和8k模式两种。对2k模式而言，每一个OFDM符号包含有2048个次载波(Subcarrier)，其中，实际上只有2048个次载波中的1705个次载波被使用，其余靠近频道两旁的次载波则保留以作为保护频带(Guard Band)之用。在这1705个次载波之中只用到1512个次载波来传送QAM的信号。其余的193个(1705-1512＝193)次载波是用来传送向导信号(PilotSignals)。向导信号包括有17个传输参数信令(TPS)向导信号、45个连贯性向导信号(Continual Pilots)、以及131个散布性向导信号(ScatteredPilots)。

同样地，在8k模式中，每一个OFDM符号包含有8192个次载波，其中，实际上只使用了8192个次载波中的6817个次载波，而这6817个次载波之中也只被用到6048个次载波来传送QAM的信号，其余的769(6817-6048＝769)个次载波是被用来传送向导信号。向导信号包括有68个传输参数信令(TPS)向导信号，177个连贯性向导信号，以及524个散布性向导信号。

在DVB-T系统中，传输参数信令(TPS)向导信号是用来传送同步信号及一些与传输有关的参数，例如信道编码率(1/2，2/3，3/4，5/6，7/8)、QAM的调变模式(QPSK，16-QAM，64-QAM)、保护区间长度(1/4TU，1/8TU，1/16TU，1/32TU)、及传输模式(2k，8k)等信息。故在接收端需先能正确地对传输参数信令(TPS)译码码，方能确保后续接收数据能正确地被译码。

美国专利申请早期公开第US 2006/0088111A1号是使用一信道状态信息(Channel State Information，CSI)以辅助对传输参数信令(TPS)执行译码。图1是其方块图。如图1所示，其是由维特比输入处理器(ViterbiInput Processor)76提供信道状态信息(CSI)，并将信道状态信息(CSI)输出至传输参数信令译码器66，以供传输参数信令译码器66译码使用。然而，其未揭露如何利用信道状态信息(CSI)及输入信号用以获得最佳的传输参数信令译码效能，也并未揭露在使用均衡器的情况下如何适当及有效地设计以获得最佳的传输参数信令译码性能。同时也未揭露载波模式的检测方法。由此可知，现有用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统仍有诸多缺陷而有予以改善的必要。

发明内容

本发明的目的主要是在提供一种适用于以DTMB(DigitalTerrestrial Multimedia Broadcasting)为基础的系统中的载波模式检测系统，以能获得正确的载波模式。然而，本发明所揭露的技术同样适用于以OFDM为基础的系统的载波模式检测系统。

依据本发明的一个特色，本发明提出一种用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统，包含第一传输参数信令(TPS)译码装置、第一载波信号计算装置、第二传输参数信令(TPS)译码装置、第二载波信号计算装置及判断装置。该第一传输参数信令(TPS)译码装置用以接收N_TPS个频率域输入信号，以产生N_TPS个屏蔽信号，并对该N_TPS个屏蔽信号执行绝对值运算，再选取其中的最大值，以输出为第一绝对最大屏蔽信号，其中N_TPS为非零正整数。该第一载波信号计算装置用以接收N_CS个频率域输入信号，以计算该N_CS个频率域输入信号的和，从而产生第一加总载波信号，并对该第一加总载波信号执行绝对值运算，以产生为第一绝对加总载波信号，其中N_CS为非零正整数。该第二传输参数信令(TPS)译码装置用以接收N_TPS个时域输入信号，以产生N_TPS个屏蔽信号，并对该N_TPS个屏蔽信号执行绝对值运算，再选取其中的最大值，以输出为第二绝对最大屏蔽信号。该第二载波信号计算装置用以接收N_CS个时域输入信号，以计算该N_CS个时域输入信号的和，从而产生第二加总载波信号，并对该第二加总载波信号执行绝对值运算，以产生为第二绝对加总载波信号。该判断装置连接至该第一传输参数信令(TPS)译码装置、该第一载波信号计算装置、该第二传输参数信令(TPS)译码装置、及该第二载波信号计算装置，以依据该第一绝对最大屏蔽信号、第一绝对加总载波信号、第二绝对最大屏蔽信号、及第二绝对加总载波信，而判断载波模式为多载波模式或单载波模式。如此，通过同时参酌时域与频域中传输参数信令(TPS)及载波模式指示信号强度的检测方式，可确保载波模式检测结果的可靠性及正确性。

依据本发明的另一特色，本发明提出一种用于数字地面多媒体广播中的接收系统，包含天线、射频前端、模拟至数字转换器、滤波器、同步装置、信道估测装置、信号帧体处理器、3780点快速傅利叶转换器、单抽头均衡器、3780点快速反傅利叶转换器、及载波模式检测系统。该天线用以接收无线传输信号。该射频前端连接至该天线，用以将该无线传输信号由射频降频至基频，以产生基频信号。该模拟至数字转换器连接至该射频前端，用以将基频信号执行模拟至数字转换，而产生余弦分量与正弦分量。该滤波器连接至该模拟至数字转换器，以对该余弦分量与该正弦分量执行滤波，以滤除频带外噪声，而产生滤波信号。该同步装置连接至该滤波器，以依据该滤波信号执行同步功能。该信道估测装置连接至该滤波器，以对传输通道进行估测，而产生信道估测信号。该信号帧体处理器连接至该滤波器及该信道估测装置，依据信道估测装置所产生的该信道估测信号，对信号帧体作处理，以去除因信号帧头所造成的干扰，以及制造该信号帧体与该信道估测信号的循环回旋。该3780点快速傅利叶转换器连接至该信号帧体处理器，对该信号帧体处理器输出进行傅利叶转换，而产生未均衡频率域输入信号。该单抽头均衡器连接至该3780点快速傅利叶转换器，依据该信道估测信号对未均衡频率域输入信号执行迫零等化处理，而产生频率域输入信号。该3780点快速反傅利叶转换器对频率域输入信号执行反傅利叶转换，以产生时域输入信号。该载波模式检测系统连接至该3780点快速反傅利叶转换器及该单抽头均衡器，依据该时域输入信号或该频率域输入信号判断载波模式为多载波模式或单载波模式。

依据本发明的又一特色，本发明提出一种用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统，包含第一传输参数信令译码装置、第二传输参数信令译码装置、及判断装置。该第一传输参数信令译码装置用以接收N_TPS个频率域输入信号，以产生N_TPS个第一屏蔽信号，并对该N_TPS个第一屏蔽信号执行绝对值运算后选取其中的最大值，以输出为第一绝对最大屏蔽信号，其中N_TPS为非零正整数该第二传输参数信令译码装置用以接收N_TPS个时域输入信号，以产生N_TPS个第二屏蔽信号，并对该N_TPS个第二屏蔽信号执行绝对值运算后选取其中的最大值，以输出为第二绝对最大屏蔽信号。该判断装置连接至该第一传输参数信令译码装置及该第二传输参数信令译码装置，以依据该第一绝对最大屏蔽信号及第二绝对最大屏蔽信号，而判断载波模式为多载波模式或单载波模式。

依据本发明的再一特色，本发明提出一种用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统，包含第一载波信号计算装置、第二载波信号计算装置、判断装置。该第一载波信号计算装置用以接收NCS个频率域输入信号，以计算该N_CS个频率域输入信号的和，从而产生第一加总载波信号，并对该第一加总载波信号执行绝对值运算，进而产生为第一绝对加总载波信号，其中N_CS为非零正整数。该第二载波信号计算装置用以接收N_CS个时域输入信号，以计算该N_CS个时域输入信号的和，从而产生第二加总载波信号，并对该第二加总载波信号执行绝对值运算，进而产生为第二绝对加总载波信号。该判断装置连接至该第一载波信号计算装置、及该第二载波信号计算装置，以依据该第一绝对加总载波信号及第二绝对加总载波信，而判断载波模式为多载波模式或单载波模式。

附图说明

图1是现有传输参数信令执行译码的示意图；

图2是本发明用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统的方块图；

图3是本发明传输参数信令译码装置的方块图；

图4是DTMB数字电视系统的传输端所送出的信号的示意图；

图5是DTMB传输参数信令的部分示意图；

图6是本发明子载波输入信号估测装置的运算方块图；

图7是本发明快速哈答码转换装置的示意图；

图8是本发明载波信号计算装置的方块图；

图9是本发明判断装置的方块图；

图10是本发明用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统运用于DTMB数字电视系统的接收端的示意图；

图11是本发明用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统另一实施例的方块图；

图12是本发明用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统再一实施例的方块图。

主要组件符号说明

维特比输入处理器76       传输参数信令译码器66

载波模式检测系统200

第一传输参数信令译码装置210

第一载波信号计算装置220

第二传输参数信令译码装置230

第二载波信号计算装置240  判断装置250

输入信号估测装置310       快速哈答码转换装置320

屏蔽装置330               最大绝对值产生装置340

子载波输入信号估测装置311

相位旋转及取值装置610     第一加权装置620

累加装置630

相位旋转及取值装置810     第一加法装置820

第二加法装置830           绝对值产生装置840

第一加法器910             第二加法器920

调整装置930               第三加法器940

第一正负号决定装置950     第二正负号决定装置960

第三正负号决定装置970     选择装置980

载波模式锁存装置990

天线121                   射频前端122

模拟至数字转换器123       滤波器124

信号帧体处理器129         同步装置130

3780点快速傅利叶转换器125

单抽头均衡器126

3780点快速反傅利叶转换器127

信道估测装置128

载波模式检测系统1100      判断装置1110

载波模式检测系统1200      判断装置1210

具体实施方式

请参见图2，其是本发明用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统200的方块图，该系统200用以检测一传输端所传送载波模式。该系统200包含一第一传输参数信令译码装置210、一第一载波信号计算装置220、一第二传输参数信令译码装置230、一第二载波信号计算装置240、及一判断装置250。

该第一传输参数信令译码装置210用以接收N_TPS个频率域输入信号

以产生N_TPS个屏蔽信号并对该N_TPS个屏蔽信号

执行绝对值运算，再选取其中具有最大值者，输出为一第一绝对最大屏蔽信号

其中N_TPS为一非零正整数，在DTMB系统中，N_TPS＝32。

该第一载波信号计算装置220用以接收N_CS个频率域输入信号

以计算该N_CS个频率域输入信号的和，从而产生一第一加总载波信号

并对该第一加总载波信号

执行绝对值运算，以产生为一第一绝对加总载波信号其中N_CS为一非零正整数，在DTMB系统中，N_CS＝4。

该第二传输参数信令(TPS)译码装置230用以接收N_TPS个时域输入信号

以产生N_TPS个屏蔽信号

并对该N_TPS个屏蔽信号

执行绝对值运算，再选取其中具有最大值者，输出为一第二绝对最大屏蔽信号

该第二载波信号计算装置240用以接收N_CS个时域输入信号

以计算该N_CS个时域输入信号

的和，从而产生一第二加总载波信号

并对第二加总载波信号

执行绝对值运算，以产生为一第二绝对加总载波信号

该判断装置250连接至该第一传输参数信令译码装置210、该第一载波信号计算装置220、该第二传输参数信令译码装置230、及该第二载波信号计算装置240，以依据该第一最大屏蔽信号

及第二最大屏蔽信号

而判断该载波模式为多载波模式或单载波模式。

该第一传输参数信令译码装置210及该第二传输参数信令译码装置230具有相同的硬件结构。图3系该传输参数信令译码装置210，230中的方块图。由图3可知，其分别具有一输入信号估测装置310、一快速哈答码转换(Fast Hadamard Transform)装置320、一屏蔽装置330、及一最大绝对值产生装置340。

该输入信号估测装置310用以接收N_TPS个输入信号

或

以分别产生N_TPS个估测输入信号

或

其中，该N_TPS个输入信号或

对应于无线传输的一信号帧中的TPS信号。于DTMB系统中，N_TPS＝32。该N_TPS个频率域输入信号

或时域输入信号

对应于无线传输的一信号帧(Frame)i的信号，i为信号帧的序号(Index)，k为一子载波的序号(Subcarrier Index)，m为该所使用华许字码的序号(Index)。于DTMB系统中，共有64个华许字码可以被使用(N_W＝64)。令k为整数，且1≤k≤N_TPS，m为整数，且1≤m≤N_W，其中，该N_TPS个频率域输入信号

以

表示，亦即而该N_TPS个时域输入信号

以

表示，亦即

令X_m为包含经由N_TPS个子载波所传输的信号x_k ^m，亦即 $X_m=\left\{x_k^m\right\}.$ k为一子载波的序号。m为该所使用的华许字码的序号(Index)。

图4是一已知DTMB数字电视系统的传输端所送出的信号x_k ^m的示意图。其先经过扰码(scrambling)，华许编码(Walsh coding)后，再使用相移45度后的BPSK进行调变(Modulation)，故依据图4可知，传输信号x_k ^m可用公式(1)表示：

$x_k^m=b_k\·a_k^m\·e^{\mathrm{j\π}/4},$ $a_k^m=\±1,$ b_k＝±1，1≤k≤32。                 (1)

当中，a_k ^m为一华许字码(Walsh Codeword)A_m的第k个元素，亦即该传输信号x_k ^m对应一华许字码A_m，同时在接收端，该传输信号x_k ^m对应一频率域输入信号y_i，k ^m或一时域输入信号

该华许字码A_m为一华许字码集(W)的一个元素，亦即 $A_m=\{a_1^m,a_2^m,...,a_{32}^m\}\∈W,$ 1≤m≤N_W，该华许字码集(W)可表示为{A_m|1≤m≤N_W＝64}，N_W为该华许字码集(W)的元素数目，在此为64。b_k为一扰码，其集合可表示为B，亦即B＝{b₁，b₂，...，b₃₂}。

依据该华许字码集(W)，定义一主动华许字码集(Active WalshCodeword Set，W_A)为华许字码集(W)中所有被系统使用华许字码所构成的集合，亦即， $W_a\⊆W,$ 1≤n_a≤N_W，n_a为该主动华许字码集(W_A)的元素数目。依据该主动华许字码集(W_A)定义一函数M_q。当A_q为W_A中的元素时，M_q为1，否则，M_q为0。该函数M_q可用公式(2)表示：

$M_q=\left\{\begin{array}{cc}1,& A_q\∈W_a\\ 0,& A_q\∉W_a\end{array}\right..$ (2)

图5是已知传输参数信令(TPS)的部分示意图，该传输参数信令(TPS)为6位，故该华许字码集(W)的元素数目N_W为64。亦即，该华许字码集的序号m为整数，且1≤m≤N_W。该传输参数信令经过b_k扰码运算后，产生一N_TPS位的数据。由于使用相移45度后的BPSK进行调变(Modulation)，故一个子载波仅能携带一位的数据，故需N_TPS个子载波。亦即，该子载波的序号(Subcarrier Index)k为整数，令1≤k≤N_TPS。由于在DTMB系统中，任一所使用的华许字码皆可成对地找出另一个只差负号的字码。故实际上只需先检测其中N_TPS个字码，再依正负号挑选两者之一即可。

该输入信号估测装置310包含N_TPS个子载波输入信号估测装置311。该输入信号估测装置310使用N_TPS个子载波输入信号估测装置311分别接收N_TPS个频率域输入信号

或N_TPS个时域输入信号

以分别产生N_TPS个估测输入信号

或

图6是该第k个子载波输入信号估测装置311中的运算方块图。如图6所示，该第k个子载波输入信号估测装置311包含一相位旋转及取值装置610、一第一加权装置620、及一累加装置630。

该相位旋转及取值装置610接收该N_TPS个输入信号

或

之一，以对该输入信号

或

执行45度相位反旋转，再取其实数值，以产生一实数值输入信号或

该第一加权装置620连接至该第一加权装置610，依据一第一加权参数b_k对该实数值输入信号

或

执行加权运算，以产生一第一加权输入信号

或

其中，该第一加权装置较佳为乘法器。

该累加装置630连接至该第一加权装置620，以对多数个信号帧(Frame)中的该第一加权输入信号

或

累加，以分别产生N_TPS个估测输入信号或

之一。

该快速哈答码转换装置320连接至该输入信号估测装置310，以对该N_TPS个估测输入信号

或

进行快速哈答码转换，并产生N_TPS个哈答码转换信号或

图7是该快速哈答码转换装置320的示意图。该快速哈答码转换装置320依据下列公式以对该N_TPS个估测输入信号

或

进行快速哈答码转换，产生该N_TPS个哈答码转换信号：

或

当中，

或

为该N_TPS个估测输入信号，或

为该N_TPS个哈答码转换信号，a_k ^q为一华许字码(Walsh Codeword)A_q的第k个元素，q＝1，...，32。

该屏蔽装置330连接至该快速哈答码转换装置320，以对该N_TPS个哈答码转换信号

或进行屏蔽运算，并产生N_TPS个屏蔽信号

或

该屏蔽装置330依据下列公式以对该N_TPS该个哈答码转换信号或

进行屏蔽运算，并产生该N_TPS个屏蔽信号

或

或

当该N_TPS个输入信号传送时所对应字码属于一主动华许字码集(Walsh Codeword Set，W_A)时，M_q为1，当该N_TPS个输入信号传送时所对应字码不属于该主动华许字码集(Active Walsh Codeword Set)时，M_q为0。

该最大绝对值产生装置340连接至该屏蔽装置330，并对该N_TPS个屏蔽信号

或

执行绝对值运算，再选取具有最大值，产生该第一绝对最大屏蔽信号及该第二绝对最大屏蔽信号或

该最大绝对值决定装置340依据下列公式，以产生该第一绝对最大屏蔽信号

或该第二绝对最大屏蔽信号

或

当中，

或

为该N_TPS个屏蔽信号，W为该主动华许字码集(W_A)对应的一华许字码集(Walsh Codeword Set，W)，A_q为该华许字码集(Walsh Codeword Set，W)的一个字码，

为该N_TPS个屏蔽信号

的最大绝对值，

为该N_TPS个屏蔽信号

的最大绝对值。

该第一载波信号计算装置220及该第二载波信号计算装置240具有相同的硬件结构。图8是该载波信号计算装置220，240中的方块图。由图8可知，其分别具有N_CS个相位旋转及取值装置810、一第一加法装置820、一第二加法装置830、一绝对值产生装置840。其中N_CS为一非零正整数，在DTMB系统中，N_CS＝4。

在DTMB系统中，其会使用单载波或是多载波以传送信息。在传送传输参数信令(TPS)时，会传送一组N_CS个位的模式指示信号，其对应于N_CS个时域输入信号

或N_CS个频率域输入信号

用以指示传送端是以单载波或是多载波以传送传输参数信令(TPS)。当传送端以单载波传送传输参数信令(TPS)时，该模式指示信号为0000b，当传送端以多载波传送传输参数信令(TPS)时，该模式指示信号为1111b。经由BPSK符元映射，会将0转换成1并将1转换成-1。亦即，在接收端，当收到的模式指示信号为N_CS个1时，表示为单载波传送，当收到的模式指示信号为N_CS个-1时，表示为多载波传送。

该N_CS个相位旋转及取值装置810分别接收N_CS个输入信号

或对该N_CS个输入信号或

执行45度相位反旋转，再取实数值，以分别产生一实数值输入信号

或

该第一加法装置820连接至该N_CS个相位旋转及取值装置810，并分别计算该N_CS个实数值输入信号

或

的和，从而分别产生一加法输入信号

或

该第二加法装置830连接至该第一加法装置820，以分别对连续多数个信号帧中的该加法输入信号

或累加，而分别产生一第一加总载波信号

或

该绝对值产生装置840连接至该第二加法装置830，分别对该第一加总载波信号或

执行绝对值运算，以分别产生为一第一绝对加总载波信号

或

图9是该判断装置250的方块图。该判断装置包含一第一加法器910、一第二加法器920、一调整装置930、一第三加法器940、一第一正负号决定装置950、一第二正负号决定装置960、一第三正负号决定装置970、一选择装置980、及一载波模式锁存装置990。

该第一加法器910接收该第一最大屏蔽信号

及该第一绝对加总载波信号

以产生一第一加法信号

该第二加法器920接收该第二绝对最大屏蔽信号

及该第二绝对加总载波信号

以产生一第二加法信号

该调整装置930连接至该第二加法器920，以调整该第二加法信号的大小，而产生一调整加法信号

该第三加法器940连接至该第一加法器910及该调整装置930，以对该第一加法信号及该调整加法信号进行加法运算

而产生一第三加法信号Z_add3。

该第一正负号决定装置950连接至该第三加法器940，以依据该第三加法信号Z_add3产生一第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾，并依据该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾判断该载波模式为多载波模式或单载波模式。该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾的一上标(i)表示该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾对应于信号帧(Frame)i。

当该第三加法信号Z_add3大于0时，该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾为正号。当该第三加法信号Z_add3非大于0时，该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾为负号。当该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾为正号时，该载波模式为单载波模式。当该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾不为正号时，该载波模式为多载波模式。

该第二正负号决定装置960连接至该第一载波信号计算装置220，以依据该第一加总载波信号

而输出一第二正负号信号Sgn₂。

该第三正负号决定装置970连接至该第二载波信号计算装置240，以依据该第二加总载波信号

而输出一第三正负号信号Sgn₃。

该选择装置980连接至该第二正负号决定装置960、该第三正负号决定装置970及该第一正负号决定装置950，当该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾为正号时，该选择装置980选择该第三正负号信号Sgn₃输出为一第四正负号信号S_C ⁽ⁱ⁾。当该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾为不为正号时，该选择装置选择该第二正负号信号Sgn₂输出为该第四正负号信号S_C ⁽ⁱ⁾。该第四正负号信号S_C ⁽ⁱ⁾的一上标(i)表示该第四正负号信号S_C ⁽ⁱ⁾对应于信号帧(Frame)i。

该载波模式锁存装置990连接至该选择装置980及该第一正负号决定装置950，当该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾及该第四正负号信号S_C ⁽ⁱ⁾均为正号，且一信号帧数目N_S超过一第一门坎值时，该载波模式锁存装置990产生一模式锁定指示信号mode_lock_ind，并将该载波模式锁定为单载波模式。

当该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾及该第四正负号信号S_C ⁽ⁱ⁾均为负号，且该信号帧数目N_S超过该第一门坎值时，该载波模式锁存装置产生该模式锁定指示信号，并将该载波模式锁定为多载波模式。

于其它实施例中，当该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾及该第四正负号信号S_C ⁽ⁱ⁾均为正号，且该信号帧i的该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾与该信号帧i-1的该第一正负号信号S_A ^(i-1)同号，且一信号帧数目N_S超过一第一门坎值时，该载波模式锁存装置990产生一模式锁定指示信号mode_lock_ind，并将该载波模式锁定为单载波模式。当该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾及该第四正负号信号S_C ⁽ⁱ⁾均为负号，且该信号帧i的该第一正负号信号S_A ⁽ⁱ⁾与该信号帧i-1的该第一正负号信号S_A ^(i-1)同号，且该信号帧数目N_S超过该第一门坎值时，该载波模式锁存装置产生该模式锁定指示信号，并将该载波模式锁定为多载波模式。

图10是本发明的载波模式检测系统200运用于DTMB数字电视系统的接收端的示意图。如图10所示，虚线的右边为本发明的载波模式检测系统200，虚线的左边为DTMB数字电视系统的接收端的组件。如图10所示，该接收端包含一天线121、一射频前端122、一模拟至数字转换器123、一滤波器124、一信号帧体处理器129、一同步装置130、一3780点快速傅利叶转换(Fast Fourier Transform，FFT)器125、一个单抽头均衡器126、一3780点快速反傅利叶转换器127、及一信道估测装置128。

该天线121接收一无线传输信号，该射频前端122将该无线传输信号由射频降频至基频。该模拟至数字转换器123将基频信号执行模拟至数字转换，而产生一余弦分量(In phase)I与一正弦分量(Quadraturephase)Q。该滤波器124对余弦分量I与正弦分量Q执行滤波，以滤除频带外噪声(Outband noise)。同步装置130连接于滤波器输出，以完成系统所需的同步功能。该信道估测装置128也连接于滤波器124，以对传输通道进行估测，而产生信道估测信号

。该信号帧体处理器129则依据信道估测装置128所估计的信道估测信号，对一信号帧体(framebody)作处理，包括去除因信号帧头(frame header)所造成的干扰，以及制造信号帧体与所估测通道的循环回旋(circular convolution)效果等。该3780点快速傅利叶转换器125对信号帧体处理器129输出进行傅利叶转换，而产生频率域输入信号{y_i，k ^m}。该单抽头均衡器126依据信道估测信号

对频率域输入信号{y_i，k ^m}执行迫零等化处理，而产生本发明所使用的频率域输入信号

或

该3780点快速反傅利叶转换器127对频率域输入信号或

执行反傅利叶转换，以产生时域输入信号或

由于DTMB系统中，传输参数信令(TPS)可能会使用单载波或多载波来传送，故本发明同时使用第一传输参数信令译码装置210及第二传输参数信令译码装置230去判断传输参数信令(TPS)的信号是在频率域或是时域传送。当传输参数信令(TPS)信号是在频率域传送时，第一传输参数信令译码装置210输出的第一绝对最大屏蔽信号

会大于第二传输参数信令译码装置230输出的第二绝对最大屏蔽信号

当传输参数信令(TPS)信号是在时域传送时，第二传输参数信令(TPS)译码装置230输出的第二绝对最大屏蔽信号

会大于第一传输参数信令译码装置210输出的第一绝对最大屏蔽信号

同时为了增加判断的可靠度，更考虑第一载波信号计算装置220及第二载波信号计算装置240所产生的绝对加总载波信号

及

的大小关系。

图11是本发明用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统另一实施例的方块图。图11与图2主要差异在于将该第一载波信号计算装置220及第二载波信号计算装置240移除。仅比较该第一绝对最大屏蔽信号

及该第二绝对最大屏蔽信号

而判断该载波模式为多载波模式或单载波模式。其主要是节省硬件装置考虑下，依据该第一绝对最大屏蔽信号

及该第二绝对最大屏蔽信号

以判断该载波模式为多载波模式或单载波模式。

图12是本发明用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统再一实施例的方块图。图12与图2主要差异在于将该该第一传输参数信令译码装置210及该第二传输参数信令译码装置230移除。依据该第一加总载波信号

该第一绝对加总载波信号

该第二加总载波信号

及该第二绝对加总载波信号

而判断该载波模式为多载波模式或单载波模式。其主要是节省硬件装置考虑下的实施例。

图11的判断装置1110及图12的判断装置1210与图8的该判断装置250稍有不同，但本技术领域的技术人员基于图8可据以实施，故不再赘述。

由上述说明可知，现有技术并未揭露如何在DTMB(DigitalTerrestrial Multimedia Broadcasting)系统中的载波模式检测系统获得正确的传送载波模式。本发明利用传输参数信令(TPS)信号在频率域及时域经译码后的振幅大小及强弱，以判断传送载波的模式。并辅助以模式指示信号的振幅大小，以增加可靠度。

由上述可知，本发明无论就目的、手段及功效，在在均显示其迥异于现有技术的特征，极具实用价值。但是应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (19)

1、一种用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统，包含：

第一传输参数信令译码装置，用以接收M个频率域输入信号，以产生M个第一屏蔽信号，并对该M个第一屏蔽信号执行绝对值运算后选取其中的最大值，以输出为第一绝对最大屏蔽信号，其中M为非零正整数；

第一载波信号计算装置，用以接收N个频率域输入信号，以计算该N个频率域输入信号的和，从而产生第一加总载波信号，并对该第一加总载波信号执行绝对值运算，进而产生为第一绝对加总载波信号，其中N为非零正整数；

第二传输参数信令译码装置，用以接收M个时域输入信号，以产生M个第二屏蔽信号，并对该M个第二屏蔽信号执行绝对值运算后选取其中的最大值，以输出为第二绝对最大屏蔽信号；

第二载波信号计算装置，用以接收N个时域输入信号，以计算该N个时域输入信号的和，从而产生第二加总载波信号，并对该第二加总载波信号执行绝对值运算，进而产生为第二绝对加总载波信号；以及

判断装置，连接至该第一传输参数信令译码装置、该第一载波信号计算装置、该第二传输参数信令译码装置、及该第二载波信号计算装置，以依据该第一绝对最大屏蔽信号、第一绝对加总载波信号、第二绝对最大屏蔽信号、及第二绝对加总载波信，而判断载波模式为多载波模式或单载波模式。

2、根据权利要求1所述的载波模式检测系统，其中，该判断装置包含：

第一加法器，其接收该第一绝对最大屏蔽信号及该第一绝对加总载波信号，以产生第一加法信号；

第二加法器，其接收该第二绝对最大屏蔽信号及该第二绝对加总载波信号，以产生第二加法信号；

调整装置，连接至该第二加法器，以调整该第二加法信号的大小，而产生调整加法信号；

第三加法器，连接至该第一加法器及该调整装置，以对该第一加法信号及该调整加法信号进行加法运算，而产生第三加法信号；

第一正负号决定装置，连接至该第三加法器，以依据该第三加法信号产生第一正负号信号，并依据该第一正负号信号判断该载波模式为前述多载波模式或前述单载波模式。

3、根据权利要求2所述的载波模式检测系统，其中，当该第一正负号信号为正号时，该载波模式为前述单载波模式，当该第一正负号信号不为正号时，该载波模式为前述多载波模式。

4、根据权利要求2所述的载波模式检测系统，其中，该判断装置更包含：

第二正负号决定装置，连接至该第一载波信号计算装置，以依据该第一加总载波信号，而输出第二正负号信号；

第三正负号决定装置，连接至该第二载波信号计算装置，以依据该第二加总载波信号，而输出第三正负号信号；

选择装置，连接至该第二正负号决定装置、该第三正负号决定装置及该第一正负号决定装置，用以当该第一正负号信号为正号时，该选择装置选择该第三正负号信号输出为第四正负号信号，否则，该选择装置选择该第二正负号信号输出为该第四正负号信号。

5、根据权利要求4所述的载波模式检测系统，其中，该判断装置更包含：

载波模式锁存装置，其连接至该选择装置及该第一正负号决定装置，以当该第一正负号信号及该第四正负号信号均为正号，且信号帧数目超过第一门坎值时，该载波模式锁存装置产生模式锁定指示信号，并将该载波模式锁定为前述单载波模式。

6、根据权利要求5所述的载波模式检测系统，其中，当该第一正负号信号及该第四正负号信号均为负号，且该信号帧数目超过该第一门坎值时，该载波模式锁存装置产生该模式锁定指示信号，并将该载波模式锁定为前述多载波模式。

7、根据权利要求1所述的载波模式检测系统，其中，该第一传输参数信令译码装置包含：

输入信号估测装置，用以接收该M个频率域输入信号，以产生M个估测输入信号，其中，该M个频率域输入信号对应于无线传输的一信号帧中的传输参数信令信号；

快速哈答码转换装置，连接至该输入信号估测装置，以对该M个估测输入信号进行快速哈答码转换，并产生M个哈答码转换信号；

屏蔽装置，连接至该快速哈答码转换装置，以对该M个哈答码转换信号进行屏蔽运算，并产生M个第一屏蔽信号；以及

最大绝对值产生装置，连接至该屏蔽装置，并对该M个第一屏蔽信号执行绝对值运算后选取其中的最大值，以产生该第一绝对最大屏蔽信号。

8、根据权利要求7所述的载波模式检测系统，其中，该快速哈答码转换装置依据下列公式以对该M个估测输入信号进行快速哈答码转换，而产生该M个哈答码转换信号：

当中，为该M个估测输入信号，

为该M个哈答码转换信号，a_k ^q为该M个频率域输入信号传送时所对应的字码，q＝1，...，32。

9、根据权利要求7所述的载波模式检测系统，其中，该屏蔽装置依据下列公式以对该M该个哈答码转换信号进行屏蔽运算，并产生该M个第一屏蔽信号：

当中，

为该M个第一屏蔽信号，当该M个频率输入信号传送时所对应字码属于主动华许字码集时，M_q为1，当该M个频率域输入信号传送时所对应字码不属于该主动华许字码集时，M_q为0。

10、根据权利要求7所述的载波模式检测系统，其中，该最大绝对值决定装置依据下列公式，以产生该M个第一屏蔽信号的最大绝对值：

当中，为该M个第一屏蔽信号，W为该主动华许字码集对应的华许字码集，A_q为该华许字码集的一个字码，

为该M个第一屏蔽信号的最大绝对值。

11、根据权利要求7所述的载波模式检测系统，其中，该输入信号估测装置包含M个子载波输入信号估测装置，该第K个子载波输入信号估测装置包含：

相位旋转及取值装置，接收该第K个频率域输入信号后执行45度相位旋转，并取其实数值，进而产生实数值输入信号；

第一加权装置，连接至该第一加权装置，依据第一加权参数对该实数值输入信号执行加权运算，以产生第一加权输入信号；以及

累加装置，连接至该第一加权装置，以对多数个信号帧中的该第一加权输入信号累加，以产生该第K个估测输入信号；

其中，1≤K≤M。

12、根据权利要求1所述的载波模式检测系统，其中，该第二传输参数信令译码装置包含：

输入信号估测装置，用以接收该M个时域输入信号，以产生M个估测输入信号，其中，该M个时域输入信号对应于无线传输的信号帧中的传输参数信令信号；

快速哈答码转换装置，连接至该输入信号估测装置，以对该M个估测输入信号进行快速哈答码转换，并产生M个哈答码转换信号；

屏蔽装置，连接至该快速哈答码转换装置，以对该M个哈答码转换信号进行屏蔽运算，并产生该M个第二屏蔽信号；以及

最大绝对值产生装置，连接至该屏蔽装置，并对该M个第二屏蔽信号执行绝对值运算后选取其中的最大值，以产生该第二绝对最大屏蔽信号。

13、根据权利要求12所述的载波模式检测系统，其中，该快速哈答码转换装置依据下列公式以对该M个估测输入信号进行快速哈答码转换，而产生该M个哈答码转换信号：

当中，

为该M个估测输入信号，

为该M个哈答码转换信号，a_k ^q为该M个时域输入信号传送时所对应的字码，q＝1，...，32。

14、根据权利要求12所述的载波模式检测系统，其中，该屏蔽装置依据下列公式以对该该M个哈答码转换信号进行屏蔽运算，并产生该M个第二屏蔽信号：

当中，

为该M个第二屏蔽信号，当该M个时域输入信号传送时所对应字码属于主动华许字码集时，M_q为1，当该M个时率域输入信号传送时所对应字码不属于该主动华许字码集时，M_q为0。

15、根据权利要求12所述的载波模式检测系统，其中，该最大绝对值决定装置依据下列公式，以产生该M个第二屏蔽信号的最大绝对值：

当中，

为该M个第二屏蔽信号，W为该主动华许字码集对应的华许字码集，A_q为该华许字码集的一个字码，

为该M个第二屏蔽信号的最大绝对值。

16、根据权利要求12所述的载波模式检测系统，其中，该输入信号估测装置包含M个子载波输入信号估测装置，该第K个子载波输入信号估测装置包含：

相位旋转及取值装置，接收该第K个时域输入信号后执行45度相位旋转，并取其实数值，进而产生实数值输入信号；

第一加权装置，连接至该第一加权装置，依据第一加权参数对该实数值输入信号执行加权运算，以产生第一加权输入信号；以及

累加装置，连接至该第一加权装置，以对多数个信号帧中的该第一加权输入信号累加，以产生该第K个估测输入信号；

其中，1≤K≤M。

17、一种用于数字地面多媒体广播中的接收系统，包含：

天线，用以接收无线传输信号；

射频前端，连接至该天线，用以将该无线传输信号由射频降频至基频，以产生基频信号；

模拟至数字转换器，连接至该射频前端，用以将该基频信号执行模拟至数字转换，而产生余弦分量与正弦分量；

滤波器，连接至该模拟至数字转换器，以对该余弦分量与该正弦分量滤除频带外噪声，进而产生滤波信号；

同步装置，连接至该滤波器，以依据该滤波信号执行同步功能；

信道估测装置，连接至该滤波器，以对传输通道进行估测，而产生信道估测信号；

信号帧体处理器，连接至该滤波器及该信道估测装置，依据信道估测装置所产生的该信道估测信号，对信号帧体作处理，以去除因信号帧头所造成的干扰，以及制造该信号帧体与该信道估测信号的循环回旋；

3780点快速傅利叶转换器，连接至该信号帧体处理器，对该信号帧体处理器输出进行傅利叶转换，而产生未均衡频率域输入信号；

单抽头均衡器，连接至该3780点快速傅利叶转换器，依据该信道估测信号对该未等化频率域输入信号执行迫零等化处理，而产生频率域输入信号；

3780点快速反傅利叶转换器，对该频率域输入信号执行反傅利叶转换，以产生时域输入信号；以及

载波模式检测系统，连接至该3780点快速反傅利叶转换器及该单抽头均衡器，依据该时域输入信号或该频率域输入信号判断载波模式为多载波模式或单载波模式。

18、一种用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统，包含：

第一传输参数信令译码装置，用以接收M个频率域输入信号，以产生M个第一屏蔽信号，并对该M个第一屏蔽信号执行绝对值运算后选取其中的最大值，以输出为第一绝对最大屏蔽信号，其中M为非零正整数；

第二传输参数信令译码装置，用以接收M个时域输入信号，以产生M个第二屏蔽信号，并对该M个第二屏蔽信号执行绝对值运算后选取其中的最大值，以输出为第二绝对最大屏蔽信号；以及

判断装置，连接至该第一传输参数信令译码装置、及该第二传输参数信令译码装置，以依据该第一绝对最大屏蔽信号及第二绝对最大屏蔽信号判断载波模式为多载波模式或单载波模式。

19、一种用于数字地面多媒体广播中的载波模式检测系统，包含：

第一载波信号计算装置，用以接收N个频率域输入信号，以计算该N个频率域输入信号的和，从而产生第一加总载波信号，并对该第一加总载波信号执行绝对值运算，进而产生为第一绝对加总载波信号，其中N为非零正整数；

第二载波信号计算装置，用以接收NCS个时域输入信号，以计算该N个时域输入信号的和，从而产生第二加总载波信号，并对该第二加总载波信号执行绝对值运算，进而产生为第二绝对加总载波信号；以及

判断装置，连接至该第一载波信号计算装置、及该第二载波信号计算装置，以依据该第一绝对加总载波信号及第二绝对加总载波信判断载波模式为多载波模式或单载波模式。

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