CN102891974B - 同步和信道估计方法、装置及电视信号接收方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种同步和信道估计方法、装置及电视信号接收方法、装置，能够对解调处理后信号的调制误差比进行测量并与门限值进行比较，如果小于门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果，从而不需要再进行同步和信道估计。因此，本发明能够有效减少同步和信道估计的次数，减小了接收机的工作量，也降低了接收机的功耗。

Description

同步和信道估计方法、装置及电视信号接收方法、装置

技术领域

本发明涉及电视技术领域，特别是涉及一种同步和信道估计方法、装置及一种电视信号接收方法、装置。

背景技术

数字电视技术由于信号损失小、接收效果好而被大力推广。许多国家都公布了自己的数字电视标准，如欧盟的DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，地面无线数字视频广播)标准以及日本的ISDB-T(IntegratedServices Digital Broadcasting-Terrestrial，地面无线数字广播集成服务)标准。中国也公布了自己的数字电视标准：DTMB(Digital Television TerrestrialMultimedia Broadcasting，地面无线数字电视媒体广播)，它采用融合单、多载波的传输方案，其中单载波方案来源于上海交通大学提出的ADTB-T系统，多载波方案则为清华大学提出的时域同步的OFDM系统，即：TDS-OFDM。

不同于DVB-T标准和ISDB-T标准以循环前缀填充保护间隔，DTMB标准中的多载波方案TDS-DTMB采用PN序列对保护间隔进行填充，可以提高频谱利用率。然而，使用PN序列填充保护间隔就需要接收机对每一帧数据均进行同步和信道估计，即PN码的循环卷积计算。

频繁进行同步和信道估计极大地增加了接收机的工作量，也增大了接收机的功耗。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种同步和信道估计方法、装置及电视信号接收方法、装置，以减小接收机的工作量，降低接收机的功耗，技术方案如下：

一种同步和信道估计方法，包括：

测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比并与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。

优选的，所述测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比具体为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号的调制误差比。

优选的，所述测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号的调制误差比具体为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号关于36个导频信号的调制误差比，计算公式为

$\mathrm{MER}=\frac{1}{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\δI}}_k^2+{\mathrm{\δQ}}_k^2)}$

其中，δI_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的同相信号与36个导频信号的同相信号相比幅值的误差；δQ_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的正交信号与36个导频信号的正交信号相比幅值的误差；P为采样点的个数。

优选的，所述同步和信道估计包括：计算数据帧的载波偏差、计算时钟偏差、计算同步头位置和计算当前数据的信道状态。

本发明还提供了一种同步和信道估计装置，包括：调制误差比测量模块、门限值比较模块和同步和信道估计计算模块，

所述调制误差比测量模块，用于测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比；

所述门限值比较模块，用于将所述调制误差比与门限值进行比较；

所述同步和信道估计计算模块，用于在所述调制误差比小于所述门限值时，控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，在所述调制误差比不小于所述门限值时，将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。

优选的，所述调制误差比模块具体设置为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号的调制误差比。

优选的，所述调制误差比模块具体设置为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号关于36个导频信号的调制误差比，计算公式为

$\mathrm{MER}=\frac{1}{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\δI}}_k^2+{\mathrm{\δQ}}_k^2)}$

其中，δI_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的同相信号与36个导频信号的同相信号相比幅值的误差；δQ_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的正交信号与36个导频信号的正交信号相比幅值的误差；P为采样点的个数。

优选的，所述同步和信道估计计算模块，包括：数据帧载波偏差计算模块、时钟偏差计算模块、同步头位置计算模块和信道状态计算模块，

所述数据帧载波偏差计算模块，用于计算数据帧的载波偏差；

所述时钟偏差计算模块，用于计算时钟偏差；

所述同步头位置计算模块，用于计算同步头位置；

所述信道状态计算模块，用于计算信道状态。

本发明还提供了一种电视信号接收方法，包括：

接收一个子帧的无线电视信号；

将所述无线电视信号解调到基带信号，并采样成数字信号；

利用上一子帧同步和信道估计的结果，对所述数字信号进行载波恢复、数据插值和数据滤波处理，生成第一信号，并将所述第一信号作为本子帧同步和信道估计的输入以获得同步和信道估计的结果；

对所述第一信号进行快速傅里叶变换处理，得到频域信号；

根据信道响应，使用所述上一子帧同步和信道估计的结果，对所述频域信号进行衰减补偿；

判断衰减补偿后的信号是否为单载波模式，如果是，则对衰减补偿后的信号进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到时域信号并进行解映射处理，否则直接对衰减补偿后的信号进行解映射处理；

对进行解映射处理后的信号依次进行解交织、纠错解码和解扰处理，得到需要进行显示的信号；

测量本子帧进行解映射处理后的信号的调制误差比并与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。

本发明还提供了一种电视信号接收装置，包括：接收天线、模拟前端、载波恢复模块、同步和信道估计结果获得模块、傅里叶变换模块、均衡模块、单载波/多载波处理模块、解扰模块和同步和信道估计装置，

所述接收天线，用于接收无线电视信号；

所述模拟前端，用于将所述无线电视信号解调到基带信号，并采样成数字信号；

所述载波恢复模块，利用上一子帧同步和信道估计的结果，对所述数字信号进行载波恢复、数据插值和数据滤波处理，生成第一信号，并将所述第一信号输入到所述同步和信道估计结果获得模块；

所述同步和信道估计结果获得模块，用于获得同步和信道估计的结果；

所述傅里叶变换模块，用于对所述第一信号进行快速傅里叶变换处理，得到频域信号；

所述均衡模块，用于根据信道响应，使用所述上一子帧同步和信道估计的结果，对所述频域信号进行衰减补偿；

所述单载波/多载波处理模块，用于判断衰减补偿后的信号是否为单载波模式，如果是，则对衰减补偿后的信号进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到时域信号并进行解映射处理，否则直接对衰减补偿后的信号进行解映射处理；

所述同步和信道估计装置，用于测量本子帧进行解映射处理后的信号的调制误差比并与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则控制所述同步和信道估计结果获得模块对下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果；

所述解扰模块，用于对进行解映射处理后的信号依次进行解交织、纠错解码和解扰处理，得到需要进行显示的信号。

通过应用以上技术方案，本发明提供的一种同步和信道估计方法、装置及电视信号接收方法、装置，能够对解调处理后信号的调制误差比进行测量并与门限值进行比较，如果小于门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果，从而不需要再进行同步和信道估计。因此，本发明能够有效减少同步和信道估计的次数，减小了接收机的工作量，也降低了接收机的功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种同步和信道估计方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种同步和信道估计装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种同步和信道估计装置中同步和信道估计计算模块的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种电视信号接收方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种电视信号接收装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种同步和信道估计方法，包括：

S101、测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比；

其中，调制误差比(MER)指的是被接收信号的单个“品质因数”，是衡量所接收信号质量的重要参数。MER往往作为接收机对传送信号能够正确解码的早期指示。MER是用来比较接收信号的实际位置与其理想位置的差值，当信号逐渐变差时，被接收信号的实际位置离其理想位置愈来愈远，这时测得的MER数值也会渐渐减小。当MER数值减小到小于门限值时，该信号处于门限状态即崩溃点，已无法被正确解码，需要进行同步和信道估计。

其中调制误差比的计算公式为：

$\mathrm{MER}=10*{\log }_{10}\left(\frac{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}(I_k^2+Q_k^2)}{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\δI}}_k^2+{\mathrm{\δQ}}_k^2)}\right)$

其中，I_k为本地生成的导频信号的同相信号的幅值；Q_k为本地生成的导频信号的正交信号的幅值；δI_k为进行解调处理后信号的同相信号与导频信号的同相信号相比幅值的误差；δQ_k为进行解调处理后信号的正交信号与导频信号的正交信号相比幅值的误差；P为采样点的个数。

本领域技术人员可以理解的是，导频信号是未经调制的直接序列扩频信号，它能够提供相关解调相位参考，并且作为信号强度比较的参考信号。导频信号的波形及各参量均是已知的。

本领域技术人员可以理解的是，接收机在接收到无线电视信号以后，除了进行解调处理，还要进行采样(以生成数字信号)、载波恢复、数据差值、数据滤波、快速傅里叶变换、衰减补偿、判断是否为单载波模式、解映射、解交织、纠错解码和解扰处理等多个处理。其中，有些处理(如载波估计、信道估计)并非接收机必须连续进行的操作，而是需要根据无线电视信号传输距离的长短等因素进行选择不同的数据长度进行有限次数的操作。

其中，测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比可以具体为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号的调制误差比。本领域技术人员可以理解的是，在信号处理过程中，除了要进行解调处理外，还可以在对信号进行解调处理后，对信号进行解映射处理。

在实际应用中，为了简化计算，可以测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号关于36个导频的调制误差比。因为36个导频数据是已知的，因此，原调制误差比计算公式可以简化为：

$\mathrm{MER}=\frac{1}{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\δI}}_k^2+{\mathrm{\δQ}}_k^2)}$

其中，δI_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的同相信号与36个导频信号的同相信号相比幅值的误差；δQ_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的正交信号与36个导频信号的正交信号相比幅值的误差；P为采样点的个数。

S102、将所述调制误差比与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则执行步骤S103，否则执行步骤S104；

本领域技术人员可以理解的是，门限值是解映射信号品质的度量，门限值设置地越小，则解映射信号的误差越大，信号品质越低；否则，信号品质上升。不过，门限值设置地越大，则需要越多的同步和信道估计处理，接收机的运算量越大。因此，在实际应用中，一般采样点的个数P除以门限值后的大小在解映射信号功率的1/10～1/2之间。

S103、控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果；

其中，同步和信道估计具体为：计算数据帧的载波偏差、计算时钟偏差、计算同步头位置和计算当前数据的信道状态。其中，计算数据帧的载波偏差的方式可以为：根据接收信号载波与本地导频载波的相关，得到相关信号的相位，其相位的大小即反映载波偏差的大小；计算数据帧的时钟偏差的方式可以为：根据接收信号载波与本地导频载波的相关，得到相关信号的波形，其相关信号的波形在每一个周期内的顶点的位置即反映时钟偏差的大小；计算数据帧的同步头位置的方式可以为：根据接收信号载波与本地导频载波的相关，得到相关信号的波形，其相关信号的波形最大的一个周期即反映载波的同步头的位置；计算数据帧的信道状态的方式可以为：根据接收信号载波与本地导频载波的相关，得到相关信号的波形，其相关信号的波形即反映当前数据帧的信道状态。

S104、将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。

其中，本子帧同步和信道估计的结果可以为本子帧进行同步和信道估计后获得的结果，也可以为上一子帧获得的同步和信道估计的结果。

本领域技术人员可以理解的是，信道误差比为累积型参数，只要不小于门限值，接收机就可以正确解码，因此对于两个相邻的子帧，它们的同步和信道估计的结果十分相近。在某一子帧信道误差比不小于门限值时，该子帧同步和信道估计的结果就可以作为下一子帧同步和信道估计的结果。

本发明提供了一种同步和信道估计方法，能够对解调处理后信号的调制误差比进行测量并与门限值进行比较，如果小于门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。因此，本发明能够有效减少同步和信道估计的次数，减小了接收机的工作量，也降低了接收机的功耗。

相应与图1所示的同步和信道估计方法的实施例，本发明还提供了一种同步和信道估计装置。

如图2所示，本发明一种同步和信道估计装置，包括：调制误差比测量模块001、门限值比较模块002和同步和信道估计计算模块003，

调制误差比测量模块001，用于测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比；

其中，调制误差比(MER)指的是被接收信号的单个“品质因数”，是衡量所接收信号质量的重要参数。MER往往作为接收机对传送信号能够正确解码的早期指示。MER是用来比较接收信号的实际位置与其理想位置的差值。当信号逐渐变差时，被接收信号的实际位置离其理想位置愈来愈远，这时测得的MER数值也会渐渐减小。当MER数值减小到小于门限值时，该信号处于门限状态即崩溃点，已无法被正确解码，需要进行同步和信道估计。

其中调制误差比的计算公式为：

$\mathrm{MER}=10*{\log }_{10}\left(\frac{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}(I_k^2+Q_k^2)}{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\δI}}_k^2+{\mathrm{\δQ}}_k^2)}\right)$

其中，I_k为导频信号的同相信号的幅值；Q_k为导频信号的正交信号的幅值；δI_k为进行解调处理后信号的同相信号与导频信号的同相信号相比幅值的误差；δQ_k为进行解调处理后信号的正交信号与导频信号的正交信号相比幅值的误差；P为采样点的个数。

本领域技术人员可以理解的是，导频信号是未经调制的直接序列扩频信号，它能够提供相关解调相位参考，并且作为信号强度比较的参考信号。导频信号的波形及各参量均是已知的。

本领域技术人员可以理解的是，接收机在接收到无线电视信号以后，除了进行解调处理，还要进行采样(以生成数字信号)、载波恢复、数据差值、数据滤波、快速傅里叶变换、衰减补偿、判断是否为单载波模式、解映射、解交织、纠错解码和解扰处理等多个处理。其中，有些处理(如载波估计、信道估计)并非接收机必须连续进行的操作，而是需要根据无线电视信号传输距离的长短等因素进行选择不同的数据长度进行有限次数的操作。

其中，调制误差比模块001可以具体设置为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号的调制误差比。本领域技术人员可以理解的是，在信号处理过程中，除了要进行解调处理外，还可以在对信号进行解调处理后，对信号进行解映射处理。

在实际应用中，为了简化计算，调制误差比模块001可以具体设置为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号关于36个导频的调制误差比。因为这36个导频数据是已知的，因此，原调制误差比计算公式可以简化为：

$\mathrm{MER}=\frac{1}{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\δI}}_k^2+{\mathrm{\δQ}}_k^2)}$

其中，δI_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的同相信号与36个导频信号的同相信号相比幅值的误差；δQ_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的正交信号与36个导频信号的正交信号相比幅值的误差；P为采样点的个数。

门限值比较模块002，用于将调制误差比与门限值进行比较；

本领域技术人员可以理解的是，门限值是解映射信号品质的度量，门限值设置地越小，则解映射信号的误差越大，信号品质越低；否则，信号品质上升。不过，门限值设置地越大，则需要越多的同步和信道估计处理，接收机的运算量越大。因此，在实际应用中，一般采样点的个数P除以门限值后的大小在解映射信号功率的1/10～1/2之间。

同步和信道估计模块计算003，用于在调制误差比小于门限值时，控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，在调制误差比不小于门限值时，将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。

其中，本子帧同步和信道估计的结果可以为本子帧进行同步和信道估计后获得的结果，也可以为上一子帧获得的同步和信道估计的结果。

如图3所示，同步和信道估计计算模块003，可以包括：数据帧载波偏差计算模块004、时钟偏差计算模块005、同步头位置计算模块006和信道状态计算模块007，

数据帧载波偏差计算模块004，用于计算数据帧的载波偏差；

其中，计算数据帧的载波偏差的方式可以为：根据接收信号载波与本地导频载波的相关，得到相关信号的相位，其相位的大小即反映载波偏差的大小。

时钟偏差计算模块005，用于计算时钟偏差；

其中，计算数据帧的时钟偏差的方式可以为：根据接收信号载波与本地导频载波的相关，得到相关信号的波形，其相关信号的波形在每一个周期内的顶点的位置即反映时钟偏差的大小。

同步头位置计算模块006，用于计算同步头位置；

其中，计算数据帧的同步头位置的方式可以为：根据接收信号载波与本地导频载波的相关，得到相关信号的波形，其相关信号的波形最大的一个周期即反映载波的同步头的位置。

信道状态计算模块007，用于计算信道状态。

其中，计算数据帧的信道状态的方式可以为：根据接收信号载波与本地导频载波的相关，得到相关信号的波形，其相关信号的波形即反映当前数据帧的信道状态。

本领域技术人员可以理解的是，信道误差比为累积型参数，只要大于门限值，接收机就可以正确解码，因此对于两个相邻的子帧，它们的同步和信道估计的结果十分相近。在某一子帧信道误差比不小于门限值时，该子帧同步和信道估计的结果就可以作为下一子帧同步和信道估计的结果。

本发明提供了一种同步和信道估计装置，能够对解调处理后信号的调制误差比进行测量并与门限值进行比较，如果小于门限值，则下一子帧进行同步和信道估计，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。因此，本发明能够有效减少同步和信道估计的次数，减小了接收机的工作量，也降低了接收机的功耗。

如图4所示，本发明实施例提供的一种电视信号接收方法，可以包括：

S201、接收一个子帧的无线电视信号；

在实际应用中，可以使用天线等装置接收无线电视信号。当然，本领域技术人员可以理解的是，无线电视信号接收装置可以接收多个子帧的无线电视信号。一般情况下，无线电视信号接收装置将按顺序一个子帧一个子帧的进行接收。其中，接收无线电视信号的方式可以为：将无线电视信号转换为中频的模拟电压信号。

S202、将所述无线电视信号解调到基带信号，并采样成数字信号；

其中，以上解调及采样处理的具体方法可以为：将中频的模拟信号滤去载波，变成模拟基带信号，然后采样成数字信号。

S203、利用上一子帧同步和信道估计的结果，对所述数字信号进行载波恢复、数据插值和数据滤波处理，生成第一信号，并将所述第一信号作为本子帧同步和信道估计的输入；

具体的，可以将本地估计的载波波型，与数字信号相乘，以去除载波，然后进行插值补偿，以补偿时钟的偏差，最后进行滤波，实现与发送端波形的匹配处理。

S204、获得同步和信道估计的结果；

具体的，同步和信道估计的结果可以为本子帧进行同步和信道估计后获得的结果，也可以为上一子帧获得的同步和信道估计的结果。本子帧进行同步和信道估计时，使用步骤S203所输入的第一信号进行计算得到同步和信道估计的结果。

S205、对所述第一信号进行快速傅里叶变换处理，得到频域信号；

其中，进行快速傅里叶变换，可以实现信号由时域到频域的转化。

S206、根据信道响应，使用所述上一子帧同步和信道估计的结果，对所述频域信号进行衰减补偿；

其中，补偿的大小可以由以下方式得到：将频域信号除以相应的频域信道相应。

S207、判断衰减补偿后的信号是否为单载波模式，如果是，执行步骤S208，否则执行步骤S209；

其中，具体的判断方法可以为：将补偿后的信号与已知的数据导频相关，如果能得到的相关值大于一预设阈值，则导频存在，数据为多载波信号；否则，数据为单载波信号。

S208、对衰减补偿后的信号进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到时域信号并执行步骤S209；

这是在单载波信号的情况下，利用IFFT恢复出单载波信号。

S209、进行解映射处理；

解映射处理可以根据映射的规则，将调制的信号映射成每一个比特的信息。

S210、对进行解映射处理后的信号依次进行解交织、纠错解码和解扰处理，得到需要进行显示的信号；

具体的，根据每一个比特的信息，实现解交织数据重排，然后进行比特错误的纠正，最后将比特中的扰码减掉，即得到需要的数字电视码流信号。

S211、测量本子帧进行解映射处理后的信号的调制误差比；

S212、将调制误差比与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则执行步骤S213，否则执行步骤S214；

当调制误差比小于门限值时，信号质量较差，需要再次进行同步和信道估计。

S213、控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果；

本领域技术人员可以理解的是，在信号质量较差时，可以进行同步和信道估计。

S214、将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。

需要说明的一点是，在信号质量较好时，下一子帧可以不进行同步和信道估计，只需要将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果就可以了。

本发明提供的一种电视信号接收方法，能够对解调处理后信号的调制误差比进行测量并与门限值进行比较，如果小于门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，否则将上一次同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。因此，本发明能够有效减少同步和信道估计的次数，减小了接收机的工作量，也降低了接收机的功耗。

相应于图4所示实施例提供的电视信号接收方法，本发明还提供了一种电视信号接收装置。

如图5所示，本发明实施例提供的一种电视信号接收装置，包括：接收天线100、模拟前端200、载波恢复模块300、傅里叶变换模块400、均衡模块500、单载波/多载波处理模块600、解扰模块700、同步和信道估计结果获得模块900和权利要求5所述的同步和信道估计装置800，

接收天线100，用于接收无线电视信号；

在实际应用中，接收天线100可以接收多个子帧的无线电视信号。一般情况下，接收天线100将按顺序一个子帧一个子帧的进行接收。其中，接收无线电视信号的方式可以为：将无线电视信号转换为中频的模拟电压信号。

模拟前端200，用于将所述无线电视信号解调到基带信号，并采样成数字信号；

其中，以上解调及采样处理的具体方法可以为：将中频的模拟信号滤去载波，变成模拟基带信号，然后采样成数字信号。

载波恢复模块300，用于利用上一子帧同步和信道估计的结果，对所述数字信号进行载波恢复、数据插值和数据滤波处理，生成第一信号，并将所述第一信号输入同步和信道估计结果获得模块900；

在实际应用中，载波恢复模块300可以采用反馈的方式将第一信号反馈给同步和信道估计结果获得模块900。

具体的，可以将本地估计的载波波型，与数字信号相乘，以去除载波，然后进行插值补偿，以补偿时钟的偏差，最后进行滤波，实现与发送端波形的匹配处理。

同步和信道估计结果获得模块900，用于获得同步和信道估计的结果；

具体的，同步和信道估计的结果可以为本子帧进行同步和信道估计后获得的结果，也可以为上一子帧获得的同步和信道估计的结果。本子帧进行同步和信道估计时，使用载波恢复模块300所输入的第一信号进行计算得到同步和信道估计的结果。

傅里叶变换模块400，用于对所述第一信号进行快速傅里叶变换处理，得到频域信号；

其中，进行快速傅里叶变换，可以实现信号由时域到频域的转化。

均衡模块500，用于根据信道响应，使用所述上一子帧同步和信道估计的结果，对所述频域信号进行衰减补偿；

其中，补偿的大小可以由以下方式得到：将频域信号除以相应的频域信道相应。

单载波/多载波处理模块600，用于判断衰减补偿后的信号是否为单载波模式，如果是，则对衰减补偿后的信号进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到时域信号并进行解映射处理，否则直接对衰减补偿后的信号进行解映射处理；

其中，具体的判断方法可以为：将补偿后的信号与已知的数据导频相关，如果能得到的相关值大于一预设阈值，则导频存在，数据为多载波信号；否则，数据为单载波信号。

同步和信道估计装置800，用于测量本子帧进行解映射处理后的信号的调制误差比并与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果；

解扰模块700，用于对进行解映射处理后的信号依次进行解交织、纠错解码和解扰处理，得到需要进行显示的信号。

在实际应用中，本发明提供的一种电视信号接收装置可以具体设置成电视信号接收机。

本发明提供的一种电视信号接收装置，能够对解调处理后信号的调制误差比进行测量并与门限值进行比较，如果小于门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。因此，本发明能够有效减少同步和信道估计的次数，减小了接收机的工作量，也降低了接收机的功耗。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种同步和信道估计方法，其特征在于，包括：

测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比并与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果；

其中，一个调制误差比对应一个子帧；

所述测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比具体为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号的调制误差比。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号的调制误差比具体为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号关于36个导频信号的调制误差比，计算公式为

$\mathrm{MER}=\frac{1}{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\δI}}_k^2+{\mathrm{\δQ}}_k^2)}$

其中，δI_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的同相信号与36个导频信号的同相信号相比幅值的误差；δQ_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的正交信号与36个导频信号的正交信号相比幅值的误差；P为采样点的个数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步和信道估计包括：计算数据帧的载波偏差、计算时钟偏差、计算同步头位置和计算当前数据的信道状态。

4.一种同步和信道估计装置，其特征在于，包括：调制误差比测量模块、门限值比较模块和同步和信道估计计算模块，

所述调制误差比测量模块，用于测量本子帧进行解调处理后信号的调制误差比；

所述门限值比较模块，用于将所述调制误差比与门限值进行比较；

所述同步和信道估计计算模块，用于在所述调制误差比小于所述门限值时，控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，在所述调制误差比不小于所述门限值时，将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果；

其中，所述调制误差比模块具体设置为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号的调制误差比。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述调制误差比模块具体设置为：测量本子帧先后进行解调处理和解映射处理后的信号关于36个导频信号的调制误差比，计算公式为

$\mathrm{MER}=\frac{1}{\underset{k=0}{\overset{P-1}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\δI}}_k^2+{\mathrm{\δQ}}_k^2)}$

其中，δI_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的同相信号与36个导频信号的同相信号相比幅值的误差；δQ_k为先后进行解调处理和解映射处理后信号的正交信号与36个导频信号的正交信号相比幅值的误差；P为采样点的个数。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述同步和信道估计计算模块，包括：数据帧载波偏差计算模块、时钟偏差计算模块、同步头位置计算模块和信道状态计算模块，

所述数据帧载波偏差计算模块，用于计算数据帧的载波偏差；

所述时钟偏差计算模块，用于计算时钟偏差；

所述同步头位置计算模块，用于计算同步头位置；

所述信道状态计算模块，用于计算信道状态。

7.一种电视信号接收方法，其特征在于，包括：

接收一个子帧的无线电视信号；

将所述无线电视信号解调到基带信号，并采样成数字信号；

利用上一子帧同步和信道估计的结果，对所述数字信号进行载波恢复、数据插值和数据滤波处理，生成第一信号，并将所述第一信号作为本子帧同步和信道估计的输入以获得同步和信道估计的结果；

对所述第一信号进行快速傅里叶变换处理，得到频域信号；

根据信道响应，使用所述上一子帧同步和信道估计的结果，对所述频域信号进行衰减补偿；

判断衰减补偿后的信号是否为单载波模式，如果是，则对衰减补偿后的信号进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到时域信号并进行解映射处理，否则直接对衰减补偿后的信号进行解映射处理；

对进行解映射处理后的信号依次进行解交织、纠错解码和解扰处理，得到需要进行显示的信号；

测量本子帧进行解映射处理后的信号的调制误差比并与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则控制下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果。

8.一种电视信号接收装置，其特征在于，包括：接收天线、模拟前端、载波恢复模块、同步和信道估计结果获得模块、傅里叶变换模块、均衡模块、单载波/多载波处理模块、解扰模块和同步和信道估计装置，

所述接收天线，用于接收无线电视信号；

所述模拟前端，用于将所述无线电视信号解调到基带信号，并采样成数字信号；

所述载波恢复模块，利用上一子帧同步和信道估计的结果，对所述数字信号进行载波恢复、数据插值和数据滤波处理，生成第一信号，并将所述第一信号输入到所述同步和信道估计结果获得模块；

所述同步和信道估计结果获得模块，用于获得同步和信道估计的结果；

所述傅里叶变换模块，用于对所述第一信号进行快速傅里叶变换处理，得到频域信号；

所述均衡模块，用于根据信道响应，使用所述上一子帧同步和信道估计的结果，对所述频域信号进行衰减补偿；

所述单载波/多载波处理模块，用于判断衰减补偿后的信号是否为单载波模式，如果是，则对衰减补偿后的信号进行快速傅里叶逆变换IFFT，得到时域信号并进行解映射处理，否则直接对衰减补偿后的信号进行解映射处理；

所述同步和信道估计装置，用于测量本子帧进行解映射处理后的信号的调制误差比并与门限值进行比较，如果小于所述门限值，则控制所述同步和信道估计结果获得模块对下一子帧进行同步和信道估计，以获得同步和信道估计的结果，否则将本子帧同步和信道估计的结果作为下一子帧同步和信道估计的结果；

所述解扰模块，用于对进行解映射处理后的信号依次进行解交织、纠错解码和解扰处理，得到需要进行显示的信号。