CN101854324A - 接收器和接收方法 - Google Patents

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Abstract

接收器从正交频分复用(OFDM)符号恢复数据。接收器包括傅里叶变换处理器，和在运行中设置成从OFDM符号的数据承载副载波恢复数据符号的检测器。接收器包括在运行中设置成通过从多个OFDM符号累积在多个频率处的平均噪声功率而生成在多个频率处的OFDM符号的频域版本中的噪声功率的长期估计的噪声估计器，并且用于生成在多个频率处的当前那个OFDM符号的频域版本中的噪声功率的当前水平的估计。脉冲噪声检测器检测当前OFDM符号中的噪声脉冲的存在。如果所有频率经历增加，那么噪声脉冲可以检测到。此后检测器可以隐藏脉冲噪声对从数据承载副载波恢复数据符号的影响，例如通过调适信道状态信息以在将调制的符号解映射到数据符号中使用。

Description

接收器和接收方法
技术领域
本发明涉及用于从正交频分复用(OFDM)符号恢复数据的方法以及接收器，OFDM符号包括多个副载波符号，副载波符号中的一些被指定用于携带数据并且副载波信号中的一些被指定用于携带导频符号(pilot symbol)。
背景技术
存在无线电通信系统的许多示例，在其中使用正交频分复用(OFDM)传送数据。已经设置成根据例如数字视频广播(DVB)标准运行的系统利用OFDM。OFDM可以一般描述为提供K个窄带副载波(其中K是整数)，这些副载波被并行调制，每个副载波传送例如正交幅度调制(QAM)符号或正交相移键控(QPSK)符号等调制数据符号。副载波的调制在频域中形成并且被转变成时域以供传输。由于数据符号在副载波上并行传送，相同的调制符号可在每个副载波上传送长达一延长的时段，其可以比无线电信道的相干时间要长。副载波同时并行调制，使得这些调制的载波组合起来形成OFDM符号。OFDM符号因此包括多个副载波，其中每个用不同的调制符号同时调制。
为便于在接收器处数据的检测和恢复，OFDM符号可以包括导频副载波，其传送接收器已知的数据符号。导频副载波提供相位和定时基准，其可以用作估计OFDM符号所经过的信道的脉冲响应，以便于在接收器处数据的检测和恢复。在一些示例中，OFDM符号包括连续导频(CP)载波(其保持在OFDM符号中相同的相对频率位置)和分散导频(SP)二者。在连续符号之间，SP改变它们在OFDM符号中的相对位置，从而提供用减少的冗余更准确地估计信道的脉冲响应的便利性。
尽管OFDM调制系统和更特别地DVB可以提供用于在时间和频率选择性衰落以及高斯噪声存在时传送数据、在脉冲突发噪声(在传输期间或在接收器输入处诱发)存在时检测和恢复数据的健全技术，仍然存在技术问题。
发明内容
根据本发明的方面，提供有用于从正交频分复用(OFDM)符号恢复数据的接收器，OFDM符号包括多个副载波符号，副载波符号中的一些携带数据符号并且副载波信号中的一些携带导频符号。接收器包括解调器(其在运行中设置成检测代表OFDM符号的信号和生成在时域中的OFDM符号的采样数字版本)、在运行中设置成接收OFDM符号的时域数字版本并且形成OFDM符号的频域版本的傅里叶变换处理器，导频符号副载波和数据符号承载副载波可以从其中恢复。检测器设置成从OFDM符号的数据承载副载波恢复数据符号。接收器包括噪声估计器，其在运行中设置成生成在多个频率处的OFDM符号的频域版本中的噪声功率的长期估计(通过从多个OFDM符号累积在该多个频率处的平均噪声功率)，并且用于生成在多个频率处的当前一个OFDM符号的频域版本中的噪声功率的当前水平的估计。脉冲噪声检测器在运行中设置成通过比较当前OFDM符号中的噪声功率与在多个频率处的长期噪声功率而检测当前OFDM符号中的噪声脉冲的存在，并且设置成如果比较指示噪声脉冲的存在则生成脉冲噪声标志以指示当前OFDM符号受到噪声脉冲影响。检测器设置成响应于生成的脉冲噪声标志而隐藏脉冲噪声对从数据承载副载波恢复数据符号的影响。
根据本发明的实施例，在计算上高效且有效的技术用于检测突发脉冲噪声的存在和隐藏噪声脉冲对检测过程的影响。技术被实施并且与由相同的发明者在欧洲专利申请03252678.2中公开的技术相比降低了复杂性。在时域中的脉冲噪声将导致横跨OFDM符号的整个频带宽度的噪声水平的增加。因此如果所有频率经历噪声水平的增加，噪声脉冲可以检测到。此后检测器可以隐藏脉冲噪声对从数据承载副载波恢复数据符号的影响，例如通过调适(adapt)信道状态信息以在将调制的符号解映射到数据符号中使用，或在长期噪声功率估计中不包括对于当前OFDM符号所确定的噪声功率。
设想有用于估计在多个频率处的OFDM符号的频域版本中的长期噪声功率和在多个频率处的当前OFDM符号中的噪声功率水平的各种技术。在一个示例中，噪声功率的估计可以通过比较接收的导频副载波符号与导频副载波符号的再生版本(其对于接收器是已知的)而生成。导频副载波可以是在OFDM符号内的连续的导频副载波或分散的副载波或二者都是。在另一个示例中，导频副载波符号包括在OFDM符号占据的频带宽度外传送的导频副载波符号。这些称为“静默载波”。
在一些实施例中，OFDM符号根据例如DVB-T、DVB-T2、DVB-H或DVB-C2等数字视频广播标准被发送。
本发明的各个方面和特征在附上的权利要求中限定。本发明的另外的方面包括从正交频分复用(OFDM)符号恢复数据的方法。
附图说明
本发明的实施例现在将通过仅参考附图的示例的方式描述，其中相似的部分提供有对应的标号，并且其中：
图1是OFDM发送器的示意框图，其可例如与DVB-T2标准一起使用；
图2是根据DVB-T2标准的超帧结构的示例图示；
图3是OFDM接收器的示意框图，其可例如与DVB-T或DVB-T2标准一起使用；
图4是来自图3的OFDM接收器的框图的组成部分中的一些的示意框图，其协助本技术的说明；
图5是示出在图3和4中示出的信道估计器和校正器模块的示例图示的示意框图；
图6是OFDM符号的示例序列的示意图示，其示出分散和连续导频载波符号；
图7是信号水平对频率的图表的图形表示，其图示由示例OFDM符号和静默载波占据的频谱；
图8是噪声功率对OFDM符号的数量的图表和脉冲噪声检测标志对OFDM符号的数量的图表的图形表示；
图9是示出信道状态信息(CSI)关于OFDM符号的数量的图表的图形表示；
图10提供其中示出了在根据信道状态信息而进行自适应之前和之后的QPSK/QAM符号位置的复平面的图像表示；
图11是形成图5中示出的信道估计器和校正器的一部分的噪声插值器的示意框图；
图12是图示图5的脉冲噪声检测器的运行的示例流程图；
图13是图示对于OFDM符号数量的瞬时功率与脉冲噪声检测的阈值之间关系的图形表示；
图14是图示图13的展开部分的对于OFDM符号数量的瞬时功率与脉冲噪声检测的阈值之间关系的图形表示；以及
图15a是模拟的接收数据的误码率对信道干扰比的图表，其图示DTG 1型模拟脉冲干扰的具有64QAM、2/3的DVB-T 2k模式的根据本技术的脉冲噪声检测和隐藏方法的性能，图15b是DTG 2型模拟脉冲干扰的对应图表。
具体实施方式
一般，在OFDM接收器中，脉冲噪声的检测和消除可以发生在时域(FFT前)或在频域(FFT后)中。基于时间的算法检测脉冲噪声在入局数字样本上的存在并且智能地定标受影响的样本。该类型的噪声消除对于短时脉冲干扰是十分有效的。其他的缺点是对于低能量噪声突发的检测的缺失。实际上增强灵敏度以拾取低水平的脉冲噪声可能导致误检。这是由于OFDM信号的包括大的峰均功率比的固有性质。
备选的低复杂性的频域算法，脉冲噪声检测(IND)已经得到开发，其可以补充时域脉冲噪声消除或独自使用。
图1提供OFDM发送器的示例框图，其可用于例如根据DVB-T、DVB-H、DVB-T2、或DVB-C2标准发送视频图像和音频信号。在图1中，程序源生成待由OFDM发送器发送的数据。视频编码器2和音频编码器4以及数据编码器6生成待发送的视频、音频和其他数据，其被馈送至程序复用器10。程序复用器10的输出形成具有要求的其他信息的复用流以传送视频、音频和其他数据。复用器10在连接信道12上提供流。可以有许多这样的复用流，其被馈送至不同的支路A、B等。为了简单，将仅仅描述支路A。
如在图1中示出的，OFDM发送器20在复用器自适应和能量扩散模块22接收流。复用器自适应和能量扩散模块22使数据随机化并且将适合的数据馈送到前向纠错编码器24，其执行该流的纠错编码。提供位交织器26以使编码的数据位进行交织，其对于DVB-T2的示例是LDCP/BCH编码器输出。来自位交织器26的输出馈送到位到星座映射器28，其将成组的位映射到调制方案的星座点上，其用于输送已编码数据位。来自位到星座映射器28的输出是代表实分量和虚分量的星座点标记。星座点标记代表由两个或更多的位形成的数据符号(取决于使用的调制方案)。这些可以称为数据单元。这些数据单元经过时间交织器30，其作用是使产生于多个LDPC代码字的数据单元交织。
数据单元通过其他信道31由帧构造器32接收，其中数据单元由图1中的支路B等产生。帧构造器32然后使许多数据单元形成序列以在OFDM符号上输送，其中OFDM符号包括许多数据单元，每个数据单元映射到其中一个副载波上。副载波的数量将取决于系统的运行模式，其可包括1k、2k、4k、8k、16k或32k中之一，其中每个根据例如下表提供不同数量的副载波：
  模式   数据副载波
  1K   756
  2K   1512
  4K   3024
  8K   6048
  16K   12096
  32K   24192
来自DVB-T/H的适应的副载波的数量
在每个OFDM符号中携带的数据单元的序列然后传递到符号交织器33。OFDM符号然后由OFDM符号构造器模块37生成，其引入从导频和嵌入式信号形成器36馈送的导频和同步信号。OFDM调制器38然后在时域中形成OFDM符号，其被馈送到用于生成符号之间的保护间隔的保护插入处理器40，并且然后到数模转换器42并且最终到RF前端44内的RF放大器用于由COFDM发送器从天线46最后广播。
帧格式
对于DVB-T2系统，每一OFDM符号的副载波的数量可以改变，其取决于导频和其他预留载波的数量。根据DVB-T2标准的“超帧”的示例图示在图2中示出。
从而，与DVB-T中不同，在DVB-T2中用于携带数据的副载波数量是不固定的。播送器可以从1k、2k、4k、8k、16k、32k中选择其中一个运行模式，其每个对于每一OFDM符号的数据提供一系列副载波，对于这些模式中每个，可用的最大值分别是1024、2048、4096、8192、16384、32768。在DVB-T2中，物理层帧由许多OFDM符号构成。典型地帧从前同步码或P1符号(如在图2中示出的)开始，其提供涉及DVB-T2部署的配置的信令信息(包括模式的指示)。P1符号后面跟着一个或多个P2OFDM符号64，它们然后后面跟着许多携带OFDM符号66的净荷。物理层帧的末端由帧关闭符号(FCS)68标记。对于每个运行模式，副载波的数量对于各类符号可以是不同的。此外，副载波的数量针对每个可根据是否选择带宽扩展、音调预留(tone reservation)是否启用以及根据已经选择哪一个导频副载波形式而不同。如此对每一OFDM符号的副载波的特定数量的泛化是困难的。
接收器
图3提供接收器的示例图示，其可与本技术一起使用。如在图3中示出的，OFDM信号由天线100接收并且由调谐器102检测并且由模数转换器104转换成数字形式。在结合使用快速傅里叶变换(FFT)处理器108与信道估计器和校正器110以及嵌入信令解码单元111将数据从OFDM符号恢复之前，保护间隔移除处理器106将保护间隔从接收的OFDM符号中移除。解调的数据从解映射器112恢复并且馈送到符号解交织器114，其运行以实行接收的数据符号的逆向映射以再次生成具有解交织的数据的输出数据流。类似地，位解交织器116反执行位交织器26执行的位交织。在图3中示出的OFDM接收器的剩余部分设置成实行纠错解码118以纠正错误并且恢复源数据的估计。频域脉冲噪声检测和消除(Frequency Domain Impulsive NoiseDetection and Cancellation)
本技术提供脉冲噪声的高效和有效检测和隐藏处理。发明者在欧洲专利申请03252678.2中已经公开用于在接收的OFDM符号中检测脉冲噪声的存在以及提供该噪声的准确估计用于消除的技术。然而，该技术在计算上是相对复杂的，因为要求噪声突发的位置的基于时间的估计、该突发噪声的频域估计以及从频率到时域的该突发噪声的逆傅里叶变换。此外，公开的技术设想从接收的OFDM信号中消除该噪声突发。
本技术利用仅在频域中的噪声脉冲或噪声突发的估计和在计算上高效和有效的消除技术。在图3中示出的接收器的影响噪声脉冲的频域检测和隐藏的部分在图4中图示。如在图4中示出的，在当前OFDM符号由FFT处理器108转换为频域后，它传递到信道估计校正处理器110。信道估计校正处理器110将数据承载副载波传递到调制符号对数据符号解映射器112，其根据使用的调制方案(例如，QPSK)将接收的调制符号映射到代表数据位的数据符号上。数据符号然后馈送到符号解交织器314。从而信道估计器和校正器110在连接信道210上将接收的数据符号馈送到解映射器112，并且在独立的信道211上馈送当前信道状态信息(CSI)的指示，该信息在解映射过程中使用以在信道212上形成输出数据符号。
脉冲噪声检测(IND)算法的基本要点是：
1.通过连续地比较瞬时噪声功率和长期平均噪声功率而检测每一OFDM符号的脉冲干扰的存在(检测)。任何短的和突然的增加被视为脉冲噪声。
2.使脉冲噪声对信道估计和校正的短期和长期性能影响最小化，这称为隐藏。当脉冲噪声存在和/或修改信道状态指示(CSI)计算以使用瞬时噪声功率而不是长期平均噪声功率时，可以通过停止具有存储器的一些或全部模块被噪声污染或受到任何突然修改来执行隐藏。结果在检测的数据的错误数量上的降低可以实现。
信道估计器和校正器110的更加详细的说明在图5中图示。
在图5中，信道估计器和校正器110包括信道估计器300，其也接收来自嵌入信号提取电路111的信号作为输入。嵌入的信号和提取电路111用作从当前OFDM符号中提取连续的和分散的导频副载波符号。信道估计器310也接收来自之前的信道估计存储装置302的数据，其可包括来自之前的OFDM符号的分散的和连续的副载波导频符号，这些符号用于形成当前OFDM符号的信道的估计。
有各种用于生成信道脉冲响应的估计的技术，因此这里将不提供详细的说明。然而，信道估计器基于从该OFDM符号中提取的连续和分散导频而形成OFDM符号已经经过的信道的脉冲响应的估计。用于估计的过程可包括在连续和分散导频载波位置处提供的信道的样本之间插值，并且还可利用从之前的信道估计确定的信道脉冲响应的状态的更长期估计。从而当已提取和生成时信道脉冲响应然后存储在之前的信道估计存储装置302中。
然后信道脉冲响应估计馈送到当前噪声功率估计器304。通过比较在信道的影响已经移除后在OFDM符号中接收的导频副载波符号的复值与那些导频符号的再生版本，当前噪声功率估计器304生成在接收的OFDM符号中的噪声功率的当前估计。从而，通过比较导频副载波与它们在信道的影响已经移除后应该是的值，生成噪声功率的当前估计。如下文说明的，在另一个示例中，在当前OFDM符号中的噪声功率的估计产生于静默载波符号，其在OFDM信号的带外频率分量中发送。然后当前噪声功率估计器馈送到噪声插值器306和脉冲噪声检测器308。
如下文说明的，脉冲噪声检测器308生成指示当前OFDM符号是否已被噪声脉冲的突发破坏的标志。这通过比较接收的OFDM符号的噪声功率的当前估计与之前OFDM符号的长期平均噪声功率来完成。这是因为噪声脉冲将具有生成横跨接收的OFDM符号的整个带宽的噪声的作用并且因此所有的导频将经历噪声水平上大约相同的增加。从而，通过比较横跨OFDM信号的多个频率的噪声功率上的增加，例如所有OFDM符号的导频符号，检测噪声脉冲的存在是可能的。
如下文说明的，有各种可以隐藏该检测到的脉冲噪声的方式。在一个示例中，脉冲噪声检测器308通过信道312将标志馈送到信道状态估计器310。信道状态估计器310也通过信道314接收来自当前噪声功率估计器304的当前噪声功率的指示。信道状态估计器310因此生成当前接收的OFDM符号的信道的相对状态的指示，该OFDM符号在输出信道316上生成并且通过输出信道211馈送到解映射器112。如下文说明的，信道状态估计器310生成复噪声分量值，其然后在解映射过程中被补偿以便更准确地将接收的数据承载副载波信号映射到数据信号。
来自信道估计器300的输出由信道校正器320接收，其还接收当前OFDM符号。信道校正器320运行以尽可能从OFDM符号的数据承载副载波提供的调制符号中消除信道脉冲响应的影响。调制的符号然后通过用于馈送的信道210的输出端而从信道校正器320馈送到解映射器112。
脉冲噪声检测
提供两种技术用于估计在当前OFDM符号中的噪声功率，其也可以用于生成在接收的OFDM符号中的噪声功率的累积平均。第一种技术提供信道估计器300的自适应性以利用许多技术，其可以部署成估计在连续导频(CP)或分散导频(SP)或这两者处的噪声功率。这些信号然后在许多OFDM符号上结合和集成以产生抽取的噪声功率信号，其形成长期平均信号功率测量。
如熟悉DVB-T的技术人员将意识到的，导频副载波信号提供在整个OFDM符号中提供，其中一些是连续的，即它们在OFDM符号内的固定位置，而这些导频载波的一些是分散的，即它们的位置对于每个符号变换位置。对于DVB-T2存在导频载波符号的各种形式，其对于在整个超帧中的每个符号而改变。如在图6中示出的，示出连续导频载波CP和分散导频载波SP的示例图示。
为了脉冲噪声检测的目的，两个噪声功率信号(CP或SP)中的任一个可以使用或都使用。由于CP的较少数量，CP噪声功率信号是优选的以便降低复杂性。对于每个OFDM符号，平均和瞬时噪声功率矢量二者都测量了。计算了每个矢量的平均值“AvgCPpower”和“InstCPpower”。
从而如将意识到的，在一个示例中，信道估计器300可以要求了解之前的分散导频载波位置使得可以执行插值以便生成在整个OFDM符号中的各个副载波位置的每个处的信道脉冲响应的估计。第一种技术是通过从接收的连续和/或分散导频中去除信道脉冲响应的影响、以及估计在分散和连续导频的每个处的噪声而估计在接收的OFDM符号中的噪声。因为脉冲噪声将影响横跨频域的所有载波，在导频载波的每个处的噪声平均估计提供脉冲噪声的估计。该脉冲噪声然后可以与长期平均比较以便检测任何脉冲噪声的存在。从而，如果当前OFDM符号的噪声功率超过之前的N-OFDM符号的平均累积噪声一预定阈值以上，那么脉冲噪声检测器308确定当前OFDM符号已经受到噪声脉冲影响。例如，如果横跨OFDM符号的频谱的噪声功率的当前测量高出长期噪声功率的25％，那么噪声脉冲可以确定为存在。用于检测相对于长期平均的噪声脉冲的其他示例阈值包括使用其他增长百分数或绝对值。例如，每当这两个噪声功率的比超过用户定义的阈值时，可以设置脉冲噪声标志。该示例的伪代码如下：
Threshold＝ThresholdFactor*AvgCPpowcr；
If(8*InstCPpower＞Threshold){
NoiseFlag＝1；
}
其中ThresholdFactor是用户定义寄存器。
为了从连续和分散导频中确定噪声，复制信道估计器和校正器110外部的与CP或SP噪声估计关联的硬件可能是必要的。这便于同时向信道估计器和校正器110生成当前OFDM符号的脉冲噪声检测标志。如果是这样的情况，它可能增加硬件复杂性。
用于生成累积噪声的估计和检测噪声脉冲的存在的第二种技术在图7中示出。在图7中，提供信号分量功率关于频率的图形表示。
在图7中的中央部分320图示OFDM符号的频谱占用。然而，作为DVB标准的一部分，还提供有一些在关于OFDM符号320的较低频谱位置和较高频谱位置322、324处的称为“静默载波”的带外载波符号。再次通过去除信道脉冲响应对这些静默载波符号的影响，可以确定静默副载波符号的每个的存在的噪声量以便提供横跨可用带宽的噪声指示。从而，如果在较低带宽部分322和较高带宽位置324中的平均噪声显著高于长期平均，那么可以确定当前OFDM符号已经被检测到有噪声脉冲存在。因此，脉冲噪声检测器308可以接收来自嵌入信号提取电路311的静默导频副载波以便估计当前OFDM符号是否已经被检测到有噪声脉冲存在。
使用静默载波来估计噪声功率与使用连续和分散导频类似，但可以实现而具有降低的复杂性。对于仅用静默载波矢量代替连续导频噪声估计信号，大部分逻辑是完全相同的。在DVB-T接收器中有许多静默载波(在2k模式中是243，在8k模式中是1375)。当脉冲干扰经过FFT模块时，横跨包括静默载波的所有载波的噪声能量被平缓。如果脉冲噪声在达到FFT之前被滤波，那么这不应该影响计算，因为相对测量正在进行，即在静默载波上的瞬时噪声功率正与平均噪声功率进行比较。
不要求使用整个范围的静默载波，并且合理的子集将足够。在一个示例中，该子集的静默载波如下并且在两侧均等分布。下表说明每个传输模式的静默载波的数量的示例。
  DVB模式   使用的静默载波的数量
  2k   256
  DVB模式   使用的静默载波的数量
  4k   512
  8k   1024
用于估计脉冲噪声的该第二种技术提供降低的复杂性估计，因为静默载波的计算没有带来额外的成本，因为它们一直被计算但实际上却被丢弃。还值得提及的是在静默载波上的能量监测可具有其他用途，如它指示能量泄漏。
注意还令人感兴趣的是，使用静默载波可以产生主噪声信号的动态范围的轻微减少。对此的一个解释是在滤波器阻带处的脉冲噪声的重滤波。然而这不阻止该方案识别脉冲噪声的存在。
脉冲噪声标志控制
在一些示例中，对于脉冲噪声存在的当前OFDM符号立即发出脉冲噪声标志，然后对于后续和连续OFDM符号它被复位。否则，它将停止许多操作更新很长时段(作为隐藏的一部分)，并且这是不期望的。这是该检测算法的一个特征，其可以被看成“边缘检测”过程。算法的该方面由图8图示。
如在图8中示出的，已经检测噪声脉冲的存在，脉冲噪声检测器308设置标志以指示当前OFDM符号已经被脉冲噪声的突发所破坏。然而，由于已经设置该标志，脉冲噪声检测器308增加相对阈值，使其高于其将确定有噪声脉冲存在的值以便不对后续符号继续升起脉冲噪声标志。这形成上文提及的“边缘”检测。如此在图8中图示地示出设置，其使用图表350图示一序列OFDM符号的相对于虚线352的相对噪声功率，其比较地示出脉冲噪声标志是升起还是降下。从而，峰线354提供脉冲噪声检测标志在此处升起的点的图示。
隐藏
如上文讨论的，隐藏可以使用两个功能实行：(i)在噪声间隔期间冻结所有更新过程，(ii)报告噪声水平的突然增加。为了执行这些任务，在信道估计器和校正器110中放置许多开关以根据脉冲噪声检测标志的状态将这些更新开启/关闭。隐藏的第二部分，在“平均噪声”(当脉冲噪声不存在时)和“瞬时噪声”(当脉冲噪声存在时)之间切换，导致生成更可靠的CSI(信道状态信息)。这当脉冲噪声存在时进而辅助解映射器。
一个示例在图9中图示，其提供确定的信道状态信息(其以和图8相同的方式绘出)的图形图示。如示出的，信道状态信息从相对值100降到相对值50以图示当前OFDM符号已经被接收且有脉冲噪声存在并且如此接收的数据的置信度上的相对降低已经减少。这可以用于生成用于解码纠错编码数据符号的软判决信息。此外，信道状态估计器310可以用于调整在解映射器112中的估计过程。解映射的运行由图10图示。解映射器112将接收的复杂调制数据符号映射为恢复的数据符号，其中可以确定从那些数据符号代表的位。信道状态信息(其提供信噪比的代表)用于在考虑通过信道传输的影响之后将接收的符号值X调整到那些符号值的估计。考虑信道状态信息，调制的符号变为如在图10中示出的，其标记为O。如此在正确地检测数据符号(其已被发送)的可能性方面可以做出改进。例如，当信道状态信息与符号结合以将符号移动到新的位置O 359时，恢复的调制符号X356可以从复平面358的一个象限357移动到不同的象限360。在该新的位置359，符号O代表不同对的编码位。因此提供了恢复数据是正确的可能性的增加。
隐藏的另一个示例可以在噪声插值器306(其在图11中示出)中应用。如在图11中示出的，脉冲噪声检测标志通过连接信道315接收并且馈送到开关360，其当脉冲噪声检测标志设置时是断开的，但是当它未设置时是闭合的。如此插值器362和反馈电路通过延迟元件364和366的部分形成用于累积噪声的插值过程。因此，开关360(其响应于脉冲噪声检测标志而断开)防止脉冲噪声影响在接收的OFDM符号中的噪声功率的长期估计。
运行概述
图示检测接收的OFDM符号是否已经遭受脉冲噪声破坏和隐藏的本技术的运行的示例流程图在图12中提供。在图12中图示的过程步骤总结如下：
S1：当前接收的OFDM符号中的噪声功率在带宽(其包括OFDM符号)内的多个频率处估计。从而例如，在多个频率处的噪声功率的估计可通过确定OFDM符号中或来自静默载波(其在来自OFDM符号的带外)的每个导频符号的噪声功率来生成。
S2：在当前OFDM符号中的噪声功率与从过去N-OFDM符号的长期平均所确定的平均噪声功率进行比较。
S4：当前噪声功率与长期平均噪声功率进行比较。如果当前噪声功率的水平超过长期噪声功率预定阈值以上，例如大于长期平均噪声功率的预定因子倍数，那么确定当前OFDM符号已遭受脉冲噪声突发的破坏。否则，确定没有脉冲噪声存在。
S6：如果在步骤S4，已经确定信号已经被噪声脉冲破坏，那么在步骤S6脉冲噪声检测标志(IND)设置为真。
S8：在脉冲噪声检测标志已经设置后，接收器继续以尽可能为当前OFDM符号的检测过程隐藏脉冲噪声。例如，脉冲噪声的水平不包括在影响OFDM符号的接收的噪声的长期平均中。类似地，例如用于检测来自接收的数据承载副载波符号的数据符号的信道状态信息被调整以考虑噪声脉冲。也设想其他的示例。
S10：在脉冲噪声检测标志对于当前符号已经设置成高之后，然后它对于后续符号设置为低或假并且调整阈值(确定噪声脉冲是否存在所在的阈值)使得紧随当前符号的OFDM符号不认为被脉冲噪声破坏。
结果
根据本技术运行的接收器的性能的图示在图13、14和15中提供。在图13中，示出图表以图示瞬时功率和用于确定噪声突发是否存在的阈值之间的关系。图14示出在展开的时间轴上提供的提取的区域以示出瞬时功率和阈值之间的关系。如在符号53处示出的，有检测到的噪声脉冲。图15提供本技术的示例性能，其是误码率对信道干扰比的图表，在图15a中具有模拟的脉冲干扰DTG1型而在图15b中具有DTG2型。图示的性能是代表DVB-T传输配置模式和对脉冲干扰最敏感的调制方案的示例，其是具有64QAM，2/3的2k模式。图15a和15b的示例性能结果都图示根据本技术(其中使用连续或分散导频测量噪声)的脉冲噪声检测和消除方法的性能的第一示例400，第二示例402图示使用静默导频载波以测量噪声的性能，并且第三示例404图示没有噪声检测和消除方法(IND)的示例。
如将意识到的，在图1和3中分别示出的发送器和接收器仅仅提供作为图示并且不意在限制。例如，将意识到本技术可以应用于不同的发送器和接收器结构。
如上文提及的，本发明的实施例找到在例如DVB-T、DVB-T2、DVB-C2和DVB-H等DVB标准中的应用，这些标准通过引用结合到本文中。例如本发明的实施例可在根据DVB-H标准运行的发送器和接收器中、在手持移动终端中使用。可提供的服务可包括声音、发消息、互联网浏览、无线电、静止的和/或移动的视频图像、电视业务、交互业务、视频或准视频点播和选择。服务可彼此组合运作。在另外的示例中，本发明的实施例获得在如根据ETSI标准EN 302755规定的DVB-T2标准中的应用。在另外的示例中，本发明的实施例获得在称为DVB-C2的电缆传输标准中的应用。对于DVB-C2的示例，将意识到OFDM符号不通过无线电频率载波但是通过电缆发送或接收，因此可以对发送器和接收器结构做适当调适。然而，将意识到本发明不限于在DVB中的应用并且可扩展到固定和移动的发送或接收的其他标准。

Claims (14)

1.一种用于从正交频分复用(OFDM)符号恢复数据的接收器，所述OFDM符号包括多个副载波符号，所述副载波符号中的一些携带数据符号并且所述副载波信号中的一些携带导频符号，所述接收器包括：
在运行中设置成检测代表所述OFDM符号的信号以及生成在时域中的所述OFDM符号的采样数字版本的解调器，
在运行中设置成接收所述OFDM符号的时域数字版本以及形成所述OFDM符号的频域版本的傅里叶变换处理器，所述导频符号副载波和所述数据符号承载副载波可以从所述OFDM符号的频域版本恢复，以及
在运行中设置成从所述OFDM符号的数据承载副载波恢复所述数据符号的检测器，其中所述接收器包括：
在运行中设置成通过从多个OFDM符号累积在多个频率处的平均噪声功率而生成在多个频率处的所述OFDM符号的频域版本中的噪声功率的长期估计的噪声估计器，并且其用于生成在多个频率处的当前一个OFDM符号的频域版本中的噪声功率的当前水平的估计，
在运行中设置成通过比较当前OFDM符号中的噪声功率与在多个频率处的长期噪声功率而检测当前OFDM符号中的噪声脉冲的存在，并且设置成如果该比较指示噪声脉冲的存在则生成脉冲噪声标志以指示当前OFDM符号受到噪声脉冲影响的脉冲噪声检测器，以及
所述检测器设置成响应于生成的脉冲噪声标志来隐藏所述脉冲噪声对从所述数据承载副载波恢复所述数据符号的影响。
2.如权利要求1所述的接收器，其中所述检测器包括
解映射器，其在运行中设置成将从所述OFDM符号的数据承载副载波接收的调制数据符号转换成所述数据符号，以及
信道状态估计器，其设置成生成代表所述OFDM符号已经经过的通信信道的当前状态的信道状态信息以及接收所述脉冲噪声标志，并且响应于设置成指示所述当前OFDM符号已经受到噪声脉冲影响的脉冲噪声标志，根据所述当前噪声功率水平来调适所述信道状态信息，并且所述解映射器可操作成根据所述当前噪声功率使所述调制数据符号成为数据符号的转换调适成实行隐藏所述噪声脉冲影响。
3.如权利要求1所述的接收器，其中所述噪声估计器设置成接收所述脉冲噪声检测标志，并且响应于设置成指示所述当前OFDM符号已经受到噪声脉冲影响的脉冲检测标志，通过在所述长期噪声功率的估计中不包括所述当前OFDM符号的噪声功率水平的当前估计，来调适所述OFDM符号的频域版本中的噪声功率的长期估计。
4.如权利要求1所述的接收器，其中所述噪声估计器设置成通过比较所述导频副载波符号与对于所述接收器是已知的所述导频副载波的再生版本来生成在多个频率处的所述OFDM符号的频域版本中的噪声功率的长期估计，和所述当前OFDM符号中的噪声功率的水平的当前估计。
5.如权利要求4所述的接收器，其中所述导频副载波符号是所述OFDM符号内的连续导频副载波符号或分散副载波符号的至少其中之一。
6.如权利要求4所述的接收器，其中所述导频副载波符号包括在所述OFDM符号占用的频带带宽外发送的导频副载波符号。
7.如权利要求1所述的接收器，其中所述脉冲噪声检测器在运行中设置成通过比较所述当前OFDM符号中的噪声功率与所述长期噪声功率而检测在所述当前OFDM符号中噪声脉冲的存在，并且如果所述当前OFDM符号的噪声功率水平大于所述长期平均一预定量，则确定所述脉冲噪声存在并且使用所述脉冲噪声标志代表所述脉冲噪声的存在。
8.如权利要求7所述的接收器，其中所述预定量是所述长期噪声功率的预定因子倍数。
9.一种从正交频分复用(OFDM)符号恢复数据的方法，所述OFDM符号包括多个副载波符号，所述副载波符号中的一些携带数据符号并且所述副载波信号中的一些携带导频符号，所述方法包括：
检测代表所述OFDM符号的信号，
生成在时域中的所述OFDM符号的采样数字版本，
形成所述OFDM符号的频域版本，所述导频符号副载波和所述数据承载副载波可以通过在所述OFDM符号的时域数字版本上执行傅里叶变换而从所述OFDM符号的频域版本恢复，以及
从所述OFDM符号的数据承载副载波恢复所述数据符号，其中从所述数据承载副载波恢复所述数据符号包括
通过从多个OFDM符号累积在多个频率处的平均噪声功率生成在多个频率处的所述OFDM符号的频域版本中的噪声功率的长期估计，
生成在多个频率处的当前一个OFDM符号的频域版本中的噪声功率的当前水平的估计，
通过比较所述当前OFDM符号中的噪声功率与在多个频率处的长期噪声功率而检测所述当前OFDM符号中的噪声脉冲的存在，
如果所述比较指示噪声脉冲的存在则生成脉冲噪声标志以指示所述当前OFDM符号受到噪声脉冲的影响，以及
响应于所生成的脉冲噪声标志隐藏所述脉冲噪声对所述数据符号从所述数据承载副载波的恢复的影响。
10.如权利要求9所述的方法，其中从所述数据承载副载波恢复所述数据符号包括
将从所述OFDM符号的数据承载副载波接收的调制数据符号转换成所述数据符号，发送的数据可以从所述数据符号恢复，以及
生成代表所述OFDM符号已经经过的通信信道的当前状态的信道状态信息，
响应于设置成指示所述当前OFDM符号已经受到脉冲噪声影响的脉冲噪声标志，根据所述当前噪声功率水平来调适所述信道状态信息，以及
根据所述当前噪声功率使所述调制数据符号成为数据符号的转换调适成实行隐藏所述噪声脉冲影响。
11.如权利要求9所述的方法，其中生成所述噪声功率的长期估计包括
响应于设置成指示所述当前OFDM符号已经受到噪声脉冲影响的脉冲检测标志，通过在所述长期噪声功率的估计中不包括所述当前OFDM符号中的噪声功率的估计，来调适所述OFDM符号的频域版本中的噪声功率的长期估计。
12.如权利要求9所述的方法，其中生成在多个频率处的所述OFDM符号的频域版本中的噪声功率的长期估计和在所述当前OFDM符号中的噪声功率的水平的当前估计包括
比较所述导频副载波符号与对于所述接收器是已知的所述导频副载波符号的再生版本。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述导频副载波符号是所述OFDM符号内的连续导频副载波符号或分散副载波符号的至少其中之一。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述导频副载波符号包括在所述OFDM符号占用的频带带宽外发送的导频副载波符号。
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