CN101742134B

CN101742134B - 利用奇偶场同步数据产生抵消结果的信号处理方法及装置

Info

Publication number: CN101742134B
Application number: CN2008101768215A
Authority: CN
Inventors: 李宜霖; 黄正壹
Original assignee: Realtek Semiconductor Corp
Current assignee: Realtek Semiconductor Corp
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2028-11-25
Also published as: CN101742134A

Abstract

利用奇偶场同步数据产生抵消结果的信号处理方法及装置。该信号处理方法包含：接收奇数场的奇数场同步数据以及偶数场的偶数场同步数据，其中奇数场同步数据在一特定数据区段相异于偶数场同步数据；将奇数场同步数据与偶数场同步数据相结合，以产生具有抵消结果的奇偶数场相结合后同步数据；以及依据奇偶数场相结合后同步数据来执行一预定信号处理。

Description

利用奇偶场同步数据产生抵消结果的信号处理方法及装置

技术领域

本发明涉及一种信号处理方法及其相关信号处理装置，尤其涉及一种利用奇偶数场相结合后同步数据来调适等化器的系数或进行通道估计等信号处理的方法及装置。

背景技术

随着数字时代的来临，电视广播已逐渐由传统的模拟系统转换成数字系统。现有的数字电视广播标准包含美国的先进电视系统委员会标准(advanced television system committee，ATSC)、欧洲的数字视频地面广播标准(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，DVB-T)以及日本的地面整合式数字广播服务(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial，ISDB-T)等标准。

由于广播信号接收器所接收到的信号可能在传输过程中受到干扰，而无法准确地呈现原先局端所传送的信号。因此，现有美国数字广播电视系统的调制子系统提供两种以残余边带(vestigial-side-band，VSB)调制技术为基础的模式：一种为供地面广播使用的8-VSB模式，另一种为供缆线传输等高数据传输率的应用所使用的16-VSB模式。而在地面广播信号(又称为ATSC信号或者8-VSB信号)中，传送端会定时送出已知的场同步数据(field SYNC)，其包含用来调适等化器系数的训练序列(training sequence)。一般常见的做法是利用每个场同步数据到达的时候来调适等化器的系数，或者将单一个场同步数据重复使用数次，再来调适等化器系数以达到快速收敛的目的。然而，地面广播信号会交互传送奇数场的奇数场同步数据(oddfield SYNC)或者偶数场的偶数场同步数据，两者的差别在于其中某一段的伪随机序列(Pseudo-Random Sequence)被反相(inverted)了。如此一来，必须先判断在某个场同步数据中的该段伪随机序列是否被反相了，才能够进行后续的调适等化器系数的动作。此外，地面广播信号中除了场同步数据以外的数据元素也常会干扰到调适等化器系数的结果。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种利用奇偶数场相结合后同步数据来处理信号的方法及其相关装置，以解决先前技术中的问题。

本发明的实施例公开了一种信号处理方法，包含有：利用奇数场的奇数场同步数据于特定数据区段异于偶数场的偶数场同步数据的特性；将奇数场同步数据与偶数场同步数据相结合，以产生具有抵消结果的奇偶数场相结合后同步数据；以及依据奇偶数场相结合后同步数据来执行一预定信号处理。举例而言，依据奇偶数场相结合后同步数据来调适等化器的系数或利用奇偶数场相结合后同步数据来进行通道估计。

本发明的实施例公开了一种信号处理装置，包含有接收装置、抵消模块以及预定信号处理模块。接收装置用以接收奇数场以及偶数场的数据，其中奇数场的奇数场同步数据于特定数据区段异于偶数场的偶数场同步数据。抵消模块耦接于该接收装置，用以将奇数场同步数据与偶数场同步数据相结合，以产生具有抵消结果的奇偶数场相结合后同步数据。预定信号处理模块耦接于抵消模块，用以依据奇偶数场相结合后同步数据来执行一预定信号处理。

附图说明

图1(包含有图1A及图1B)为一地面广播信号的数据结构的示意图。

图2为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理装置的第一实施例的示意图。

图3为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理装置的第二实施例的示意图。

图4为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理装置的第三实施例的示意图。

图5为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理方法的一操作范例的流程图。

图6(包含有图6A及图6B)为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理方法的另一操作范例的流程图。

【主要元件符号说明】

100 帧

110 奇数场

120 偶数场

PN511、PN63 伪随机序列

200、300、400 信号处理装置

210 接收模块

220 抵消模块

230、430 预定信号处理模块

240 等化器

250 系数调适电路

Sin 输入信号

FS1、130 奇数场同步数据

FS2、140 偶数场同步数据

FS3 奇偶数场相结合后同步数据

FS4 延长型奇偶数场相结合后同步数据

310 重复模块

440 通道估计器

502～508、610、710 步骤

具体实施方式

请参考图1，图1(包含有图1A与图1B)为一地面广播信号的数据结构示意图。如图1A所示，地面广播信号包含至少一帧(frame)100，帧100包含一奇数场110以及一偶数场120，其中奇数场110与偶数场120各包含313个数据片段(data segment)，且每一个奇数场或偶数场的第一个数据片段为一场同步数据，其中奇数场110的奇数场同步数据130与偶数场120的偶数场同步数据140在一特定数据区段相互呈现反相的讯息，其余的312个数据片段则是用来夹带数据及其相关的前向错误校正码(Forwarderror correction，FEC)。图1B表示一个奇数场或偶数场同步数据，其中每一个符码(symbol)代表一个位的数据。一个场同步数据总共包含832个符码，其中前述的特定数据区段被称做一伪随机序列PN63(包含63个符码)，此伪随机序列PN63被重复了三次。而奇数场110的奇数场同步数据130与偶数场120的偶数场同步数据140的不同之处在于，第二个伪随机序列PN63被反相了。

请参考图2，图2为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理装置200的第一实施例的示意图。信号处理装置200包含(但不局限于)接收模块210、抵消模块220以及预定信号处理模块230。接收装置210系用来接收一输入信号Sin，输入信号Sin包含至少一帧(例如图1A中所示的帧100)，其中该帧的奇数场同步数据FS1相异于偶数场同步数据FS2。抵消模块220耦接于接收装置210，用以将奇数场同步数据FS1与偶数场同步数据FS2相结合，以产生具有抵消结果的奇偶数场相结合后同步数据FS3。而预定信号处理模块230耦接于抵消模块220，用以依据奇偶数场相结合后同步数据FS3来执行一预定信号处理。由图1可得知，奇数场同步数据FS1与偶数场同步数据FS2的不同之处在于第二个伪随机序列PN63被反相了，因此，奇偶数场相结合后同步数据FS3的第二个伪随机序列PN63会互相抵消，避免了需要先判断第二个伪随机序列PN63有没有被反相的问题。此外，输入信号Sin中除了场同步数据FS1、FS2以外的其他数据的影响也会被抵消掉，进而减少干扰到预定信号处理模块230执行该预定信号处理的结果。

在本实施例中，特定信号处理模块230包含一等化器240以及一系数调适电路250，其中系数调适电路250耦接于等化器240，用来依据奇偶数场相结合后同步数据FS3来调适(train)等化器240的系数，此动作亦即前述预定信号处理模块230所欲进行的该预定信号处理。

请注意，输入信号Sin可符合一先进电视系统委员会标准(advancedtelevision system committee，ATSC)，但本发明并不局限于此，亦可为其它类型的信号。此外，系数调适电路250可依据一适应性演算法并利用奇偶数场相结合后同步数据FS3来调适等化器240的系数，但此并非本发明的限制条件。关于系数调适电路250如何调适等化器240的系数，此为已知相关技艺者及具通常知识者所熟知，故在此不多加赘述。

在一实施例中，等化器240为一线性前馈等化器(Linear Feed-forwardequalizer，LE)或一决定反馈等化器(Decision-feedback equalizer，DFE)，但本发明并不局限于此。

请注意，在上述的实施例中，是直接采用奇偶数场相结合后同步数据FS3来调适等化器240的系数，但此并非本发明的限制条件。在其他的实施例中，可采用数据重复利用(data recycling)技术来加速等化器系数的收敛。请参考图3，图3为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理装置300的第二实施例的示意图。图3的信号处理装置300与图2所示的信号处理装置200类似，两者不同之处在于信号处理装置300还包含一重复模块310，耦接于抵消模块220与预定信号处理模块230之间，用以重复奇偶数场相结合后同步数据FS3，以产生一延长型奇偶数场相结合后同步数据FS4，而系数调适电路250则利用延长型奇偶数场相结合后同步数据FS4来调适240等化器的系数。如此一来，不但可避免需要先判断第二个伪随机序列PN63有没有被反相的问题以及避免其他数据干扰调适等化器240系数的结果，还可以加速等化器240系数的收敛。

请再注意，以上所述的实施例仅用来作为本发明的范例说明，并非本发明的限制条件，熟知此项技艺者应可了解，在不违背本发明的精神下，预定信号处理模块230的应用范围的各种变化皆是可行的。请参考图4，图4为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理装置400的第三实施例的示意图。图4的信号处理装置400与图2所示的信号处理装置200类似，两者不同之处在于信号处理装置400的预定信号处理模块430包含一通道估计器440，其利用奇偶数场相结合后同步数据FS3来进行一通道估计(channel estimation)，此动作亦即预定信号处理模块430所欲进行的预定信号处理。

请参考图5，图5为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理方法的一操作范例的流程图，其包含(但不局限于)以下的步骤(请注意，假若可获得实质上相同的结果，则这些步骤并不一定要遵照图5所示的执行次序来执行)：

步骤502：开始。

步骤504：接收一输入信号，该输入信号包含至少一帧，该帧包含奇数场及偶数场，其中奇数场的奇数场同步数据是相异于偶数场的偶数场同步数据。

步骤506：将奇数场同步数据与偶数场同步数据相结合，以产生具有抵消结果的奇偶数场相结合后同步数据。

步骤508：依据奇偶数场相结合后同步数据来执行一预定信号处理。

请参考图6(包含有图6A及图6B)，图6为本发明利用奇偶数场相结合后同步数据的信号处理方法的另一操作范例的流程图。如图6A所示，该流程包含(但不局限于)以下的步骤：

步骤502：开始。

步骤610：依据该奇偶数场相结合后同步数据来调适一等化器的系数。

图6A的步骤与图5的步骤类似，其为图5的一范例实施例，在本实施例中，图6A所执行的该预定信号处理为依据奇偶数场相结合后同步数据来调适等化器的系数(即步骤610)。关于图6A所示的各步骤请搭配图2所示的各元件，即可了解各元件如何运作，故在此不再赘述。

如图6B所示，该流程包含(但不局限于)以下的步骤：

步骤502：开始。

步骤710：利用奇偶数场相结合后同步数据来进行通道估计。

图6B的步骤与图5的步骤类似，其为图5的另一范例实施例，在本实施例中，图6B所执行的该预定信号处理为利用该奇偶数场相结合后同步数据来进行通道估计(即步骤710)。关于图6B所示的各步骤请搭配图4所示的各元件，即可了解各元件如何运作，故在此不再赘述。

上述流程的步骤仅为本发明所举可行的实施例，并非限制本发明的限制条件，且在不违背本发明的精神的情况下，此方法可还包含其他的中间步骤或者可将几个步骤合并成单一步骤，以做适当的变化。

以上所述的实施例仅用来说明本发明的技术特征，并非用来局限本发明的范围。由上可知，本发明提供一种利用奇偶数场相结合后同步数据来执行一预定信号处理的信号处理方法及其相关信号处理装置。通过将奇数场同步数据与偶数场同步数据相结合后，再利用所产生的具有抵消结果的奇偶数场相结合后同步数据来进行后续的预定信号处理(例如调适等化器系数或者通道估计)，如此一来，可以避免需要先判断第二个伪随机序列PN63有没有被反相的问题。须注意的是，所谓的抵消结果可经由执行相加、平均或等化奇数场同步数据与偶数场同步数据的动作而得，而其他实质上的抵消方式亦应属于本发明的范围。此外，本发明所公开的机制还可以降低输入信号Sin中除了场同步数据以外的其他数据的干扰效应，以利等化器系数的调适或者通道估计。且本发明所公开的机制，不仅实作简单，且不会造成成本的增加以及系统的负担，是一种既简单又实际的方法。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种信号处理方法，适用于奇数场与偶数场的信号处理，包含有：

接收包含一奇数场同步数据以及一偶数场同步数据的输入信号，其中该奇数场同步数据以及该偶数场同步数据除了相互对应的一特定数据区段互为反相外，其余数据实质上皆相同；

将该奇数场同步数据与该偶数场同步数据相结合，以产生具有抵消结果的一奇偶数场相结合后同步数据；以及

依据该奇偶数场相结合后同步数据所造成的抵消结果来调适一等化器的系数。

2.如权利要求1所述的方法，其中该输入信号符合一先进电视系统委员会标准。

3.如权利要求1所述的方法，其中将该奇数场同步数据与该偶数场同步数据相结合，以产生具有抵消结果的该奇偶数场相结合后同步数据的步骤包含有：

将该奇数场同步数据与该偶数场同步数据执行相加、平均或等化动作，以产生该奇偶数场相结合后同步数据。

4.如权利要求1所述的方法，其中依据该奇偶数场相结合后同步数据所造成的抵消结果来调适该等化器的系数的步骤包含有：

依据一适应性演算法与该奇偶数场相结合后同步数据来调适该等化器的系数。

5.如权利要求1所述的方法，其中依据该奇偶数场相结合后同步数据所造成的抵消结果来调适该等化器的系数的步骤包含有：

重复该奇偶数场相结合后同步数据，以产生一延长型奇偶数场相结合后同步数据；以及

利用该延长型奇偶数场相结合后同步数据来调适该等化器的系数。

6.如权利要求1所述的方法，其中该等化器为一线性前馈等化器或一决定反馈等化器。

7.一种信号处理方法，适用于奇数场与偶数场的信号处理，包含有：

利用该奇偶数场相结合后同步数据来进行一通道估计。

8.一种信号处理装置，适用于奇数场与偶数场的信号处理，包含有：

一接收装置，用以接收包含一奇数场同步数据以及一偶数场同步数据的输入信号，其中该奇数场同步数据以及该偶数场同步数据除了相互对应的一特定数据区段互为反相外，其余数据实质上皆相同；

一抵消模块，耦接于该接收装置，用以将该奇数场同步数据与该偶数场同步数据相结合，以产生具有抵消结果的一奇偶数场相结合后同步数据；以及

一预定信号处理模块，耦接于该抵消模块，

其中该预定信号处理模块包含：

一等化器；以及

一系数调适电路，耦接于该等化器，用来依据该奇偶数场相结合后同步数据所造成的抵消结果来调适该等化器的系数。

9.如权利要求8所述的信号处理装置，其中该输入信号符合一先进电视系统委员会标准。

10.如权利要求8所述的信号处理装置，其中该抵消模块系针对该奇数场同步数据与该偶数场同步数据执行相加、平均或等化的动作，以产生该奇偶数场相结合后同步数据。

11.如权利要求8所述的信号处理装置，其中该系数调适电路依据一适应性演算法与该奇偶数场相结合后同步数据来调适该等化器的系数。

12.如权利要求8所述的信号处理装置，其还包含：

一重复模块，耦接于该抵消模块与该预定信号处理模块之间，用以重复该奇偶数场相结合后同步数据，以产生一延长型奇偶数场相结合后同步数据；

其中，该系数调适电路利用该延长型奇偶数场相结合后同步数据来调适该等化器的系数。

13.如权利要求8所述的信号处理装置，其中该等化器为一线性前馈等化器或一决定反馈等化器。

14.一种信号处理装置，适用于奇数场与偶数场的信号处理，包含有：

一预定信号处理模块，耦接于该抵消模块，

其中该预定信号处理模块包含一通道估计器，利用该奇偶数场相结合后同步数据来进行一通道估计。